在工業(yè)噴墨中，UV油墨及其某些局限性，水性噴墨正在復(fù)興。當(dāng)涉及到最苛刻的應(yīng)用時，水性油墨要達(dá)到所需的電阻性能而又不會造成阻塞頭的長期風(fēng)險，這是一個挑戰(zhàn)。這是混合墨水提供潛在解決方案的地方。

混合動力是什么意思？

當(dāng)油墨不容易按UV，油，水基或熱熔膠的傳統(tǒng)“平臺”類別進(jìn)行分類時，我們通常使用“混合”一詞，通常是在配方設(shè)計師故意將這兩種技術(shù)結(jié)合在一起的情況下。目的是結(jié)合每種方法的優(yōu)點來解決特定問題。考慮一下希臘神話中的半人馬座騎兵，它將馬的速度與人類的戰(zhàn)斗本能結(jié)合在一起，而不是騎兵。

隱喻騎手的印刷等同物是需要應(yīng)用兩種技術(shù)來解決一個問題，例如使用柔印UV清漆覆蓋用于標(biāo)簽印刷的水性噴墨油墨。在某些情況下，這可能是最好的處理方式，尤其是在打印機(jī)設(shè)計允許的情況下，但是當(dāng)需要單層時，將兩種流體的功能組合到單個產(chǎn)品中是有益的。

水性紫外線

可能最常見的混合方法是水性UV墨水，簡稱AQ-UV。自2000年代初期以來，AQ-UV油墨雖然在概念上并不陌生，但已在專利中進(jìn)行了披露，但在過去的10年中，它一直是相當(dāng)深入的研究對象。這很可能是由于大量打印頭被含有常規(guī)自交聯(lián)樹脂的早期原型墨水弄壞了。如今，柯尼卡美能達(dá)（Konica Minolta），太陽化學(xué)（Sun Chemical），愛克發(fā)（Agfa），富士膠片（Fujifilm），老虎涂料（Tiger Coatings）和EFI等公司擁有許多專利，其專利從紡織品，包裝到金屬裝飾。

AQ-UV油墨的最大優(yōu)點在于，可固化組分的“固體”含量現(xiàn)在大大降低，最終固化的油墨膜也因此變薄了。作為覆蓋率的函數(shù)，印刷品的光澤看起來更均勻，特別是對于深色而言。標(biāo)記也可以更好，盡管這對所使用的精確化學(xué)方法很敏感。

問題在于，許多通常用來制造UV墨水的材料根本不溶于水。這適用于大多數(shù)UV單體和幾乎所有的光引發(fā)劑。因此，從墨水制備的角度來看，最簡單的方法是從較小的可溶性材料列表中進(jìn)行選擇，然后簡單地將它們混合在一起即可制成墨水。問題是，如果膜未完全交聯(lián)，則所得膜的耐水性將被該溶解度所犧牲，因此混合物的UV部分的預(yù)期優(yōu)點因此部分喪失。

結(jié)果，最常見且成功的成功方法傾向于使用反應(yīng)性聚合物，例如“丙烯酸化聚氨酯”作為樹脂分散體，有時還與光引發(fā)劑的乳液以及可能少量的可溶性單體結(jié)合使用。

工藝與設(shè)計的意義

在大多數(shù)情況下，只有在水被干燥后，反應(yīng)性材料才會固化，從而使聚合物顆粒變得足夠靠近以進(jìn)行反應(yīng)。這意味著干燥/固化是一個兩步過程，并且打印機(jī)設(shè)計需要針對每種墨水的特性進(jìn)行定制。

在掃描應(yīng)用中，可以將紅外干燥器放在頭架上，從而取代了UV打印機(jī)中的標(biāo)準(zhǔn)燈，就像大型HP乳膠打印機(jī)一樣。可以在基材進(jìn)給方向上安裝低功率固化棒。下圖示意性地顯示了這一點，這是Mimaki打印機(jī)使用溶劑UV的工作方式。

再次限制了適用于低強(qiáng)度LED光源的水溶性光引發(fā)劑的數(shù)量，因此，如果需要更高強(qiáng)度的汞燈源，也可以考慮將第二托架用于UV固化。該設(shè)計最終可能有點像佳能科羅拉多打印機(jī)，使用兩個掃描導(dǎo)軌，一個帶有頭/紅外，另一個帶有紫外線燈。

在單次通過打印機(jī)中，不可避免地需要更多空間來確保干燥，并且眾所周知，這將取決于基材/溫度。但是，由于最終的UV固化將是瞬間的，因此可以將其放置在基材合并之前，因此不一定會增加覆蓋面積。下面的示意圖說明了如何設(shè)想釘扎和干燥的不同方案。

其他UV混合示例

我們剛剛提到了溶劑UV，它已獲得Fujifilm / Sericol的專利。在這種情況下，可固化的聚合物會代替粘合劑樹脂，否則會成為用于大幅面圖形的相當(dāng)標(biāo)準(zhǔn)的溶劑型油墨。結(jié)果，可以延長最終使用性能，特別是耐水牢度。  INX在溶劑型UV方面也有一項專利申請，在這種情況下，用于印刷鋁罐。

另一個經(jīng)常出現(xiàn)的UV雜化物是hotmelt-UV。自從我們在生產(chǎn)性噴墨系列中提到熱熔油墨以來，我們還沒有詳細(xì)發(fā)布過  這些油墨，但是這些相變油墨（有時稱為“固體油墨”）在制造應(yīng)用（例如太陽能電池）中作為蝕刻掩模已找到了利基應(yīng)用。然而，它們的主要局限性在于，當(dāng)暴露于討厭的蝕刻化學(xué)品時，這些墨水類型的相對較低熔點的蠟往往會導(dǎo)致有限的蝕刻時間。

通過在配方中添加可紫外線固化的材料，可以大大改善蠟基油墨的電阻性能，并且通過選擇正確的材料，仍可以通過行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的堿性顯影劑去除油墨。

雖然上面提到的科羅拉多打印機(jī)中的凝膠油墨本身有點像熱熔UV，但它不是室溫下會變成固體的蠟，而是引起粘度顯著增加。

還提出了一些其他特別有趣的混合油墨用于3D打印應(yīng)用程序，作者遇到的最令人著迷的是在UV基質(zhì)中的水乳液，該乳液在固化后會形成水凝膠，以模擬人體組織進(jìn)行醫(yī)學(xué)訓(xùn)練，如圖所示在下面的專利圖中。

超越紫外線

正如我們上一篇文章中所討論的，已經(jīng)提出了一些用于水基紫外線的相同技術(shù)來固化電子束。在這種情況下，理由是相似的：消除有害光引發(fā)劑遷移的可能性。此類技術(shù)已應(yīng)用于柔版印刷，因此有先例，但是噴墨油墨的粘度要低得多，因此當(dāng)濕對濕印刷時，油墨滲色的可能性要差得多。Sun Chemical提出可以使用少量危害較小的引發(fā)劑來克服非混合UV油墨中的此類問題。  也許“ AQ-EB / UV”墨水也可以使用嗎？

那么，混合動力是兩全其美嗎？好吧，例如，并非總是由于水溶性的挑戰(zhàn)，但它肯定可以實現(xiàn)某些獨特的應(yīng)用！

關(guān)鍵詞： 混合型噴墨