印后加工中EB光油和UV光油的性能比较
2008/12/1/09:12 来源：印艺 作者：杨爱军 孙攀峰 张振林 恒昌石油化工技术部印刷品上光是印后加工过程中一个非常重要的环节，光油品质的好坏直接影响印刷品的美观和性能。在经历了苯溶性光油、醇溶性光油、水性光油、UV光油后，EB（ElectronBeamCuring）光油能否取代UV光油成为印后光油中的主流产品？EB光油和UV光油相比，到底有什么优点？EB光油能为印刷行业带来什么有利之处？
本文就以上问题，和大家共同分享一下自己的观点。
| 主要性能 | 测试方法 | 性能判别 |
| 气味 | 光油残留，嗅觉辨别或色谱 | 1最差→5最好 |
| 干燥速度 | 不同光油方法有别（表干/实干） | 1最慢→5最快 |
| 光泽 | GB/T9754-88；光泽仪，60度角 | 0最哑→100最亮 |
| 附着力 | GB/T1720-1989 ；划格法 | 1最差→5最好 |
| 硬度 | GB/T6739-1996；铅笔法 | 5B → HB → 5H |
| 耐磨性 | GB/T1768—1979（1989）；摩擦仪 | 1最差→5最好 |
| 耐划伤性 | ISO12137（GB/T 9279）；划针法 | 1最差→5最好 |
| 抗爆线性 | GB/T1731-1993；弯曲法 | 1最差→5最好 |
| 耐黄变性 | ASTMG23、IOS-MAT-0050；QUV | 1最差→5最好 |
| 抗粘花性 | 面对面（背），4kg/cm2压力，50℃*48h | 1最差→5最好 |
| 施工性 | 施工方式和干燥方式不完全相同 1最难→5最易 | |
| 经济性 | 相同光油厚度（干燥后）的施工成本 | 1最低→5最高 |
表1 印后光油的主要性能
目前常用光油的性能探讨
目前在印后加工过程中使用的光油主要有溶剂型光油、水性光油和UV光油三种，它们在性能上各有千秋。
溶剂型光油的主要缺点是：气味大，干燥速度慢，不耐磨，容易擦花，不环保，属于被淘汰的产品。
水油不含溶剂，环保，性能上无明显的缺点，是一个综合性能优良的产品，存在的少许不足是耐磨性和抗划伤性无法令人满意，同时，光泽和抗粘花性的欠缺也很伤脑筋，光泽高的产品抗粘花性差，不适合铜版纸上双面印刷，抗粘花好的产品光泽又不理想。
UV油由于具备高光泽和良好耐磨性、抗擦花性，而被广泛使用，但其存在的气味问题、黄变问题始终无法被很好解决。近年来，为节省成本，印刷厂普遍采用含填料高、脆性大的纸张，因此UV油的防爆线性又被越来越多的关注。另丝印UV光油的柔韧性、附着力和抗粘花性的矛盾也比较突出。
水油价廉物美，综合性能适中，是一个生命力很强的产品，基于其干燥原理的局限性，性能上再想有很大提升已不可能。UV油优点和缺点分明，如何扬长避短或改良欠缺，值得进一步探讨。
UV光油性能分析
UV油主要由引发剂、活性单体、低聚物及助剂组成，低聚物通常有两种以上配合使用，是决定UV油最终物理性能的主要组份，活性单体主要提供使低聚物交联和降低光油黏度的作用，助剂提供光油的流平性、消泡性、表面滑爽性等性能，类似于饭菜中的盐、味精等，引发剂接收紫外光，产生自由基，引发低聚物和单体反应，并固化成膜，作用非常关键。
由于引发剂对紫外线敏感，所以施工后光油皮膜在日后的存放过程中，会继续吸收紫外线，颜色变黄。同时，引发剂反应不完全，残留的部分会使UV油气味偏大，再者由于引发效率有限，单体和低聚物反应也不完全，残留的部分会导致粘花和使人体过敏，会导致光油的抗擦花性和抗爆线性略有欠缺。针对UV光油存在的这些先天不足的性能，EB光油应运而生，EB光油中去处了引发剂，使光油的性能有了很大提升，以下就二者的区别略做分析。
EB光油和UV光油的性能区别
1.干燥（固化）原理和设备的区别
UV光油是依靠光油中的引发剂吸收紫外光，产生自由基，引发单体和低聚物反应并固化的。一台国产实验室固化设备2万RMB即可，国产的生产设备约20-30万RMB.
EB光油是在电子束的猛烈轰击下，单体和低聚物上的双键被强制打开，产生自由基并完成聚合。一台进口的实验室EB固化设备约需10-20万美圆，而生产设备则在50-80万美圆之间。
目前EB固化设备的核心技术掌握在少数几个国外公司手中，由于该类设备批量生产小，所以价格偏高，相信该技术如果被普遍利用后，合理的价格应在30-50万美圆之间，如果该设备的制造技术被台湾或国内同行掌握，相信价格会更低。
2.气味的区别
UV油和EB油均不含溶剂，所以施工中的气味问题不存在。所谓气味主要是指印刷品表面残留的气味。UV油残留的气味来源有两个，一是残留的引发剂和活性单体，二是引发剂反应后生成的其它小分子物质。对UV油的引发剂进行改良，并提高反应程度，气味会有改观，但不能完全清除。
EB光油中没有引发剂，反应程度超过98%，所以不会像UV油一样会有残留气味的问题。
3.耐黄变性的区别
我们知道，上过UV油的纸张长时间放置后，会逐渐变黄，主要原因是残留的引发剂和引发剂生成物吸收紫外线导致，使用昂贵的引发剂或在UV油中添加紫外线吸收剂，会有帮助，但不能完全做到不黄变。EB光油不使用引发剂，所以不会有该问题存在。
4.油墨变色的问题
UV灯在产生紫外线的同时，也会产生红外线，使上过光油的纸张表面温度较高，由于要保证生产效率，所以纸张来不及降温便被堆放在一起，内层部分的纸张会在30-60℃的温度下保持一段时间，这时候一些耐热性差的油墨便会变色。除温度的影响外，UV油中的引发剂在相对较高的温度下，依然会保持一定的活性，可能会和油墨中的一些活性物质产生化学反应，这也是UV油导致油墨变色的原因之一。对UV灯、反光罩、冷却系统进行改良，油墨变色问题会有一定程度的解决，但也是治标不治本的办法。
EB光油在固化过程中，固化设备在产生电子束的过程中不产生红外线，温度问题被很好的解决，所以电子束固化是真正的冷能源，对一些热敏性的基材会更适合。
5.固化程度的比较
为了理解UV油和UV油的固化程度，在此引入了凝胶率的概念，其测定方法为：将光油制成厚度为100μm的涂膜，记录下固化后的涂膜质量W0，用丙酮萃取48小时，在50℃下真空干燥8小时，记下萃取后的质量Wg.然后按下式计算：
凝胶率=Wg/W0×100%
凝胶率越高，固化程度越高，下图是典型EB光油和UV光油固化程度的比较。
