深圳市云碩燈業(yè)有限公司講述膠印機 UV 改造中的技術問題

在煙包印刷領域，隨著紙張和油墨技術的快速發(fā)展，特別是各種復合紙、轉
移紙的應用，中高檔煙包產品的膠印工藝已經(jīng)全面轉化為 UV 膠印工藝?？梢哉f，
UV 膠印已經(jīng)成為中高檔煙包產品的主流印刷工藝，而傳統(tǒng)膠印工藝面對原輔材
料的大幅變化就顯得力不從心，其應用越來越受到限制，主要用于中低檔煙包產
品的生產。為此，就需要對原有的傳統(tǒng)膠印機進行 UV 改造，使之能夠達到 UV
膠印的工藝要求，滿足生產需要。
(一) 傳統(tǒng)膠印機 UV 改造的必要性
近幾年，煙包所采用的原輔材料有了實質性的變化，不再局限于銅版紙、白卡紙，
特別是紙張復合技術、BOPP 和 PET 膜技術的成熟，產品效果對紙張的依賴性
大幅提高，通過紙張的亮度、材質、金屬感、鐳射效果、全息效果來體現(xiàn)產品的
設計內涵和產品的品質，已經(jīng)成為重要手段，相對全息燙印來講，這些高檔品質
的表現(xiàn)對設備的依賴程度大幅度降低。
對于鏡面紙張、鐳射紙張、轉移紙張等表面不易吸收油墨的紙張，采用傳統(tǒng)
膠印工藝基本上是無法實現(xiàn)的。前兩年采用的復合油墨印刷技術，雖然在一定程
度上解決了油墨附著力的問題，但是由于操作復雜，墨槽和墨輥上的油墨容易結
皮等因素，一直無法實現(xiàn)大批量生產。而采用 UV 膠印，這些問題就會迎刃而解，
不僅印刷適性良好，而且印刷后能夠保留紙張原有的金屬感、鐳射效果、全息效
果，實現(xiàn)了印刷效果與紙張效果的完美結合。
隨著客戶對包裝品質、檔次需求的逐步提高，這些特殊紙張必將在煙包、化
妝品包裝、藥品包裝、食品包裝等領域得到快速發(fā)展和應用，勢必帶動 UV 膠印
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市場需求的增長和技術的發(fā)展。因此，對僅能印刷普通油墨的傳統(tǒng)膠印機進行
UV 改造已經(jīng)成為必然。
（二）UV 膠印的特點
1.主要優(yōu)點
(1)承印材料的適應性強，特別適合印刷鏡面紙、鐳射紙、轉移紙等表面不
易吸收油墨的紙張。
(2)固化速度快，在 UV 燈照射下不到 1/10 秒就能固化，無須紅外線干燥所
需的加長烘道。
(3)固化后不再使用噴粉，可以避免因噴粉造成的色彩問題，固化后色彩也
不會再發(fā)生變化。
(4)印刷后就能直接進入印后工序加工，減少工序間的等待時間。
(5)印刷過程中墨槽中的油墨不會結皮，短時間停機無須清理墨槽中的油墨。
(6)印刷后色彩亮麗，飽和度高，體現(xiàn)產品的高品質。
(7)UV 油墨和 UV 光油印刷后的表面效果光滑，質感好，亮度高，爽滑度高。
(8)UV 油墨附著力強，耐摩擦性、耐折性優(yōu)良。
(9)能通過選擇油墨和控制固化速度等形成冰花、磨砂等特殊效果。
(10)UV 油墨為無溶劑體系，VOC 檢測符合環(huán)保標準。
2.主要缺點
(1)需要添加多組 UV 固化裝置。
(2)需要專用的印版、橡皮布、墨輥、潤版液、洗車水等。
(3)潤版液的酒精濃度要高于普通油墨，一般要求達到 15%。
(4)UV 油墨的水墨平衡范圍較窄，油墨極易乳化。
(5)UV 膠印的印刷速度還不能達到傳統(tǒng)膠印的印刷速度，一般僅為 8000～
10000 張/小時。
(6)UV 燈管的高溫造成紙張變形較大，影響多色套印的精度。
(7)UV 油墨對皮膚的腐蝕性較強；固化裝置的紫外光線對操作者的眼睛有較
強的灼傷，需要戴防護鏡或者使用保護膜。
(8)UV 燈管的使用壽命較短，一般運行不超過 1000 小時就需要更換。
(9)UV 油墨價格昂貴，是普通油墨的 3～5 倍以上，UV 光油的價格是水性
光油的 2 倍以上。
(10)UV 油墨和 UV 光油的儲存受溫度影響較大，必須保持在 25℃以下。
（三）傳統(tǒng)膠印機 UV 改造技術方案
1.增加 UV 固化裝置
并不是每個色組都需要安裝 UV 固化裝置，一般在印刷機上配置 2～4 個 UV
固化裝置就能滿足生產需要，簡單地說，每 2 個色組共用 1 個 UV 固化裝置，主要是解決翻色、串色問題；同時，在 UV 上光和收紙部分之間需要增加 3 個 UV
固化裝置，確保所有 UV 油墨和光油的固化。一般每個色組都預留有安裝固化裝
置的位置，實際生產中可根據(jù)工藝需要將固化裝置安裝到需要的色組中。為了減
少準備時間和避免頻繁地調換，也可以為每個色組都單獨配備固化裝置，需要時
就單獨打開，單獨控制使用。UV 固化裝置包括 UV 燈管、反光罩、能量控制裝置、冷卻裝置等。還要有冷媒水循環(huán)裝置，保證在印刷過程中對每個色組的膠輥都能進行冷卻水的循環(huán)，真正起到對墨輥降溫的作用。
2.UV 功率調整裝置
UV 燈管的功率調整主要是為了適應不同顏色的油墨對固化的要求不同，以
及不同的產品對固化的要求不同而設計的，通過一套固化裝置和一種功率的 UV
燈管來滿足要求。UV 功率調整裝置一般分為變頻調節(jié)控制器和電容式分級調節(jié)
控制器。變頻調節(jié)控制器通過變頻器來控制 UV 燈管的功率，可以達到對 UV 燈
管輸出功率的連續(xù)調整；而電容式分級調節(jié)控制器則通過漏磁變壓器、電容器（串
聯(lián)）實現(xiàn)對 UV 燈管功率的調整，電容器的主要作用是平衡電流、補償功率，一
般情況下分 50%、80%、100%三級調整，也有的增加一個 30%的級別，可以
細化到四級調整。
從當前的發(fā)展趨勢來講，變頻調節(jié)控制器是今后的發(fā)展方向，但是價格相對
要高一些。
3.快門裝置
快門裝置有三種功能：一是在短時間內不需要紫外光時，不用直接關閉燈管，
而是用快門擋住光線，減少了燈管重新啟動的時間，提高了效率；二是在不使用
燈管的時候，避免灰塵、紙粉落到反光罩和燈管上；三是在不合壓設備空轉時，
快門處于關閉狀態(tài)，減少了紫外光對滾筒叼牙和牙排的照射。
4.燈管功率
燈管的類型主要有兩種：一種是高壓汞燈，主要是國產燈管；另一種是鹵素
燈，進口設備主要采用這類燈管。國內主要使用高壓汞燈，主要是因為其轉化效
率比較高，發(fā)射的譜線波長范圍較寬，并有重疊，從其發(fā)射的光譜來看，在紫外
區(qū)其主要發(fā)射波長為 365nm 的光線，還有波長為 366.3nm、313nm、303nm、
253.7nm 的光線。UV 膠印油墨中的光引發(fā)劑吸收光線的主波長也在 200～
400nm 范圍內。
燈管的功率一般在 80～250w/cm，主要是根據(jù)產品類型的不同、材料的不
同、油墨顏色的不同而定。一般將最難固化的油墨放在前面的色組印刷，色序安
排為白、黑、青、黃、品紅。一般情況下根據(jù)公司的產品，可以選擇最難固化的
產品來設計燈管的功率，在印刷其他產品時對燈管的功率進行調整就能滿足要
求。
5.反光罩
反光罩的主要功能是將部分紫外光線重新反射到紙上，使紫外光線最大限度
地照射到紙張上面，提高固化效率，同時還能維持燈管的溫度穩(wěn)定。反光罩的類
型主要有聚焦型、非聚焦型、散射型等，高速 UV 膠印中使用的主要是聚焦型反
光罩，燈管安裝在反光罩的焦點上，通過反光罩將光線聚焦到一條線上，紫外光
線的強度大幅度提高，適合于 UV 膠印的高速印刷。
反光罩一般是鋁制的，反射效率要求達到 90%以上。不能為了貪圖便宜采
用不銹鋼等材質的反光罩，這些材料經(jīng)過高溫后表面就喪失了反射功能。
6.水冷、風冷系統(tǒng)
水冷、風冷系統(tǒng)是 UV 固化裝置所必需的，水冷系統(tǒng)主要用于燈罩的冷卻，
降低燈罩的溫度，減少高溫對設備的影響，同時還用于墨輥的冷卻，降低由于油
墨黏性增大造成的墨輥溫度升高；風冷系統(tǒng)主要用于 UV 燈管的冷卻，同時將固
化過程中產生的臭氧排出操作區(qū)域。
（四）UV 改造中應注意的問題
1.對收紙部分牙排的影響為了保證 UV 油墨和 UV 光油的固化，一般要求在收紙部分安裝 3 支 UV 燈管，而且燈管的功率要足夠大，以保證最終產品的固化效果。對開高速進口膠印機一般需要安裝 3 支功率不低于 150w/cm、最高能夠達到 250w/cm 的燈管。大功率以及較強的紅外發(fā)熱量，意味著對收紙部分的牙排有較大影響，最大的影響主要來自兩方面：一是牙排整體變形，二是牙墊老化，缺乏彈力。為此可以采取以下措施：一是合理選定燈管的安裝位置和安裝高度，以保證在停車過程中牙排不在燈管的正下方；二是要使用快門燈管，以保證停車時光線不直射到牙排上；三是要在燈管下方、緊貼紙張的上方安裝冷媒水循環(huán)臺面，確保對燈管工作區(qū)的整體降溫。
2.高溫對滾筒叼牙的影響
為了保證不串色，色組間要安裝固化裝置對油墨進行 UV 固化，UV 燈管功
率會比較大，一般安裝 1 支 200w/cm 左右的燈管，為了保證固化效果，燈管距
滾筒的垂直距離比較小。在這種情況下，滾筒叼牙就會經(jīng)常接受高溫輻射和冷卻，
從而導致其缺乏彈性，為此就需要更換專用的滾筒叼牙。
3.色組發(fā)生起火現(xiàn)象即使安裝水冷系統(tǒng)降低了燈罩的溫度，但仍會出現(xiàn)色組著火現(xiàn)象，特別是由于飛達走紙造成的問題，停機時剛好燈罩下面有紙，這種情況下就容易發(fā)生起火現(xiàn)象。所以一般要求此時固化裝置的快門必須關閉，否則起火現(xiàn)象就會頻繁發(fā)生。設備改造之前，一定要針對此問題與設備廠家進行深入的分析，盡可能減少甚至杜絕起火現(xiàn)象的發(fā)生。發(fā)生起火現(xiàn)象后一定不要慌張，首先要關閉固化裝置，保證起火范圍不再擴大；其次，要使用二氧化碳滅火器，盡快撲滅明火，切記不能使用干粉滅火器，否則滅火后需要更換印版、油墨和清理設備；第三，盡快找到發(fā)生燃燒的那張紙，以確定紙張不會再燃燒起來；第四，進一步確定開啟和關閉燈罩快門的動作是否靈活，閉合是否到位，以保證燈罩功能的有效性。檢查后再進行開機測試，如果出現(xiàn)連續(xù)的起火現(xiàn)象，一定要徹底查明原因，確保設備的安全。
4.燈管的冷卻
高壓汞燈在啟動過程中是冷陰極釋放熱電子，電子在電場作用下被加速，經(jīng)
過與惰性氣體分子和汞原子的多次碰撞，使汞原子躍遷而發(fā)光，汞原子由激發(fā)態(tài)
向基態(tài)或低能態(tài)躍進，多余的能量就以光的形式釋放出來。UV 燈管正常發(fā)光時，
管壁溫度一般在 600℃以上，但當溫度超過 800℃時就會縮短 UV 燈管的使用壽
命，UV 燈管發(fā)出的紫外光強度也會降低。汞的沸點為 357℃，如果燈管溫度低
于 600℃，就會造成 UV 燈管不易維持汞的氣化狀態(tài)，造成紫外光強度不穩(wěn)定。
所以，如何使 UV 燈管工作時的溫度保持在 600～800℃這一穩(wěn)定狀態(tài)是一個非
常關鍵的問題。使用抽風冷卻方式可以達到這種效果，這種冷卻方式不但可以使
燈管保持穩(wěn)定的工作溫度，還可以把生產過程中產生的臭氧排離操作區(qū)域。
同時，還要求 UV 燈管啟動的時候，其溫度不能太高，所以每次正常關閉
UV 燈管后，要等 15 分鐘待燈管冷卻后才能重新啟動。
5.燈罩的冷卻
燈罩的冷卻也是 UV 固化系統(tǒng)的關鍵，燈罩正常工作溫度在 55℃左右。但
是在紫外光的輻射下，加之與高溫燈管的距離非常近，燈罩的溫度會不斷升高，
造成紙張變形、設備溫度增高。為此需要通過水冷裝置對燈罩進行降溫，冷媒水
流經(jīng)反光罩和快門內部的空腔，可對反光罩和快門進行降溫，冷媒水的溫度一般
控制在 30℃以下。
6.UV 光油印刷
UV 光油印刷主要注意以下幾個方面的問題：一是光油的流平問題，要通過
對光油加溫和使用柔性版上光方式，來保證光油流平，同時還可以通過加大上光
機組與 UV 固化裝置的距離來提高流平性；二是 UV 光油起水霧的問題，要通過
增加防霧劑和降低光油流平來提高防霧的能力。由于光油的流平與防水霧要兼
顧，這就需要通過與客戶溝通，設置一個先后順序，在保證流平的前提下，盡可
能提高防霧效果；或者通過工藝改進，不要讓流平與防霧效果完全對立起來。
（五）UV 改造后實際操作的注意事項
(1)注意工作環(huán)境，避免各種光線直接照射到墨槽、墨輥，特別是太陽光線
不能直射或者反射到印刷機組上，最好將靠近設備的窗戶全部封閉。
(2)不能按照傳統(tǒng)油墨的操作思路控制 UV 膠印過程，特別是 UV 油墨的水墨
平衡范圍非常窄，難以控制，尤其是白墨不僅極易乳化，且難以徹底固化，造成
掉墨現(xiàn)象。
 (3)潤版液要使用純度更高的異丙醇，酒精濃度要有所提高，一般控制在 15%
左右。
(4)由于 UV 油墨對皮膚有較強的腐蝕作用，在操作過程中一定要戴上橡膠
手套；在收紙臺的玻璃擋板上要粘貼保護膜，同時眼睛不要長時間看紫外光。
(5)由于很多UV改造系統(tǒng)沒有對印刷過程中UV燈和快門的關閉進行報警設
置，一定要嚴密觀察 UV 固化裝置的工作情況以及印品的固化情況，避免由于
UV 燈的關閉或者快門的關閉造成固化不徹底并出現(xiàn)掉墨現(xiàn)象，或者根本就沒有
固化的情況發(fā)生。
(6)注意正常生產速度。UV 改造后的膠印機的正常生產速度一般僅能達到
8000～10000 張/小時，與改造前 12000 張/小時的印刷速度有較大的差距。主
要是 UV 油墨黏度高，對印刷速度有一定的限制。還有就是要保證 UV 固化效果，
UV 固化時間很短，但受燈管發(fā)熱和功率的限制，不能無限制地提高燈管功率。
總之，對傳統(tǒng)膠印機進行 UV 技術改造是一件非常復雜的事情，每個廠家的
設備不盡相同，操作者的習慣各異，產品工藝要求和工藝設計也有很大差別，如
何保證改造成功就變得非常關鍵。為此，煙包印刷企業(yè)不僅要跟參與改造的廠家
簽訂設備改造合同，還需要對改造后預期的生產情況進行事先約定，特別是對改
造后的產品質量進行約定，不能用另一家企業(yè)改造成功的案例替代本企業(yè)的改造
方案。



深圳市云碩燈業(yè)有限公司是專業(yè)研發(fā)生產UV-LED固化系統(tǒng)的國家高新企業(yè)，專業(yè)可定制LED-UV固化設備,并且包括：UV-LED(365,375,385,395,405nm)脈沖紫外線系統(tǒng)—UVLED光源、UVLED點光源、UVLED線光源、UVLED面光源、LEDUV探傷儀等;擁有完整、科學的質量管理體系，已通過ROHS及CE認證，以誠信、實力和產品質量獲得業(yè)界的認可。歡迎各界朋友蒞臨參觀、指導和業(yè)務洽談。

LED固化設備優(yōu)勢：
1、可制作出不含VOC的環(huán)保產品，綠色環(huán)保、安全可靠。
2、光源采用進口LED光源，?LED與傳統(tǒng)汞燈相比，LED具有高效、低耗、壽命長、節(jié)能、環(huán)保、高穩(wěn)定性的優(yōu)勢；相對常規(guī)燈管1000小時的使用壽命，LED的壽命為15000小時以上，用電減少，節(jié)能80%，且能量衰減僅為1%?，節(jié)省高達70%的運營成本。
3、LED逐點校正系統(tǒng)，確保發(fā)光強度的一致性，保證生產和品質的穩(wěn)定性。
4、LED固化設備可根據(jù)客戶要求定制，并可改造，項目包括水冷系統(tǒng)和電控系統(tǒng)，并可根據(jù)客戶現(xiàn)有的傳統(tǒng)光源UV設備進行LED光源替換改造，為客戶節(jié)省設備更新成本。

LED固化設備應用領域：水冷系列應用更為廣泛：顯示屏、電子醫(yī)療、儀表等行業(yè)的UV膠黏劑固化；建材、家具、家電、汽車等行業(yè)的UV涂漆固化；印刷、包裝行業(yè)的UV油墨固化。

LED固化設備應用案例：膠印機油墨固化、涂布機涂料固化、電子膠黏劑固化、絲網(wǎng)印油墨固化、家具油漆固化、噴碼機油墨固化、板材貼合固化、PCB線路板固化、轉輪機油墨固化。  

LED固化設備水冷系列結構特點：
1、整體分為燈頭和機箱兩部分，水冷系列燈頭相對來說比風冷系列的更加小巧，但水冷系列燈頭的照射面積更加多變。
2、利用風扇給電子元器件散熱，利用循環(huán)水冷系統(tǒng)給燈頭散熱。
3、水冷系列可廣泛用于需高效、小面積區(qū)域固化的產品，更適合用于需大面積固化的產品。

contacts：莫曉玲Angel,Cel:, wechat：510209635，QQ：3395301882
Add: 廣東省深圳市光明新區(qū)公明街道薯田埔社區(qū)第五工業(yè)區(qū)第16棟6樓/ 6th floor, building 16, no.5 industrial zone, yuen Po community, gongming street, guangming district, shenzhen city, guangdong province.

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LED固化設備優(yōu)勢：
1、可制作出不含VOC的環(huán)保產品，綠色環(huán)保、安全可靠。
2、光源采用進口LED光源，?LED與傳統(tǒng)汞燈相比，LED具有高效、低耗、壽命長、節(jié)能、環(huán)保、高穩(wěn)定性的優(yōu)勢；相對常規(guī)燈管1000小時的使用壽命，LED的壽命為15000小時以上，用電減少，節(jié)能80%，且能量衰減僅為1%?，節(jié)省高達70%的運營成本。
3、LED逐點校正系統(tǒng)，確保發(fā)光強度的一致性，保證生產和品質的穩(wěn)定性。
4、LED固化設備可根據(jù)客戶要求定制，并可改造，項目包括水冷系統(tǒng)和電控系統(tǒng)，并可根據(jù)客戶現(xiàn)有的傳統(tǒng)光源UV設備進行LED光源替換改造，為客戶節(jié)省設備更新成本。

LED固化設備應用領域：水冷系列應用更為廣泛：顯示屏、電子醫(yī)療、儀表等行業(yè)的UV膠黏劑固化；建材、家具、家電、汽車等行業(yè)的UV涂漆固化；印刷、包裝行業(yè)的UV油墨固化。

LED固化設備應用案例：膠印機油墨固化、涂布機涂料固化、電子膠黏劑固化、絲網(wǎng)印油墨固化、家具油漆固化、噴碼機油墨固化、板材貼合固化、PCB線路板固化、轉輪機油墨固化。  

LED固化設備水冷系列結構特點：
1、整體分為燈頭和機箱兩部分，水冷系列燈頭相對來說比風冷系列的更加小巧，但水冷系列燈頭的照射面積更加多變。
2、利用風扇給電子元器件散熱，利用循環(huán)水冷系統(tǒng)給燈頭散熱。
3、水冷系列可廣泛用于需高效、小面積區(qū)域固化的產品，更適合用于需大面積固化的產品。