Как УФ-излучение (ультрафиолетовое), так и электронно-лучевое (ЭЛ) отверждение используют электромагнитное излучение, которое отличается от ИК-излучения (инфракрасного) теплового отверждения. Хотя УФ-излучение (ультрафиолетовое) и ЭЛ (электронно-лучевое) имеют разные длины волн, оба процесса могут вызывать химическую рекомбинацию в сенсибилизаторах чернил, то есть образование высокомолекулярных сшивок, что приводит к мгновенному отверждению.
Напротив, ИК-отверждение происходит за счет нагревания чернил, что приводит к нескольким эффектам:
● Испарение небольшого количества растворителя или влаги,
● Размягчение слоя краски и увеличение текучести, что способствует впитыванию и высыханию,
● Окисление поверхности, вызванное нагреванием и контактом с воздухом,
● Частичное химическое отверждение смол и высокомолекулярных масел под воздействием тепла.
Это делает ИК-отверждение многогранным и частичным процессом сушки, а не единым полным процессом. Сольвентные чернила отличаются от него тем, что их отверждение полностью достигается за счёт испарения растворителя с помощью потока воздуха.
Различия между УФ- и электронно-лучевым отверждением
УФ-отверждение отличается от электронно-лучевого отверждения главным образом глубиной проникновения. УФ-лучи обладают ограниченной проникающей способностью; например, слой краски толщиной 4–5 мкм требует медленного отверждения высокоэнергетическим УФ-излучением. Его невозможно отверждать на высоких скоростях, например, 12 000–15 000 листов в час при офсетной печати. В противном случае поверхность может затвердеть, а внутренний слой останется жидким, как недоваренное яйцо, что может привести к её расплавлению и слипанию.
Проницаемость УФ-излучения также сильно зависит от цвета чернил. Пурпурные и голубые чернила легко проникают, но жёлтые и чёрные чернила поглощают большую часть УФ-излучения, а белые чернила отражают его. Поэтому порядок наложения цветных слоёв при печати существенно влияет на УФ-отверждение. Если чёрные или жёлтые чернила с высоким поглощением УФ-излучения находятся сверху, находящиеся под ними красные или синие чернила могут затвердеть недостаточно. И наоборот, нанесение красных или синих чернил сверху, а жёлтых или чёрных чернил снизу увеличивает вероятность полного отверждения. В противном случае каждый цветной слой может потребовать отдельного отверждения.
С другой стороны, электронно-лучевое отверждение не имеет разницы в отверждении по цвету и обладает чрезвычайно высокой проникающей способностью. Оно может проникать через бумагу, пластик и другие материалы, и даже затвердевать обе стороны отпечатка одновременно.
Особые соображения
Белые подложечные краски особенно сложны для УФ-отверждения, поскольку они отражают ультрафиолетовый свет, но на электронно-лучевое отверждение это не влияет. Это одно из преимуществ электронно-лучевого отверждения перед УФ-отверждением.
Однако для достижения достаточной эффективности отверждения электронно-лучевым методом требуется, чтобы поверхность находилась в бескислородной среде. В отличие от УФ-излучения, которое может отверждаться на воздухе, для достижения аналогичных результатов при электронно-лучевом методе требуется более чем десятикратное увеличение мощности на воздухе — чрезвычайно опасная операция, требующая строгих мер безопасности. Практическое решение — заполнить камеру отверждения азотом для удаления кислорода и минимизации помех, что обеспечивает высокоэффективное отверждение.
Фактически, в полупроводниковой промышленности УФ-визуализация и экспонирование часто проводятся в заполненных азотом и бескислородных камерах по той же причине.
Таким образом, электронно-лучевое отверждение подходит только для тонких бумажных листов или пластиковых плёнок при нанесении покрытий и печати. Оно не подходит для листовых печатных машин с механическими цепями и захватами. УФ-отверждение, напротив, может осуществляться на воздухе и более практично, хотя в настоящее время бескислородное УФ-отверждение редко используется в печати и нанесении покрытий.
Время публикации: 09 сентября 2025 г.
