随着喷墨技术在宽幅和大幅面显示图形应用方面的进展，开发商一直在努力提供高质量、更高的生产力、更好的图像耐久性和更低的成本。安全和环境责任也一直是考虑因素。在此，我们将讨论紫外线固化油墨，以及它们如何试图比替代技术更好地满足这些需求；它们在哪些方面表现出色，在哪些方面又有不足之处。
紫外线固化墨水有什么特点？
今天，至少有四种不同类型的紫外线固化喷墨技术。早期的版本是为弧光灯固化而设计的，由于灯管产生的高热量和臭氧的产生，以及乙烯基介质的有毒气体，所以有一些缺点。
今天，用于LED固化系统的UV油墨已经相当普遍，并且避免了这些问题。像所有的紫外线固化油墨一样，它们含有被称为单体和低聚物的丙烯酸聚合物。它们是构成大部分油墨的有机化学品。当交联时，它们形成了包裹着色剂的聚合结构，并将油墨粘合到基材上。
固化过程需要形成 "自由基"，使丙烯酸聚合物相互交联或以化学方式与基材结合。为了产生所需的自由基，在油墨配方中加入了光引发剂化学品和敏化剂。它们吸收紫外线并利用该能量来产生 "自由基"。感光剂是一种染料，它被选择来有效地吸收弧光灯或LED发出的紫外线，以提供给光引发剂，从而启动交联反应。虽然基本相同，但对于弧光灯和LED固化系统来说，油墨的配方有些不同。
因此，综上所述，油墨的组成包含了丙烯酸聚合物（单体和低聚物）、增感剂、光引发剂、颜料和其他调整表面张力和粘度所需的添加剂。
紫外线固化油墨的优势和劣势
与水基或溶剂型喷墨不同，紫外线固化墨水要厚得多，粘度也高。喷头被加热以降低粘度，从而可以有效地进行喷射；为此，必须使用工业压电喷头。不能使用热敏喷墨或低粘度压电喷墨喷头，如惠普DesignJet或爱普生SureColor等打印机中出售的那些喷头。用于紫外线固化油墨的工业打印头要昂贵得多，而采用这些打印头的打印机也是如此。
紫外线油墨确实有一个明显的优势，即油墨不会像水基或溶剂型油墨那样在喷嘴中蒸发，因此盖帽和擦拭都更容易管理，堵塞的问题也更少。从消极的一面来看，油墨非常容易受到杂散的紫外线（如环境光）的影响，这可能会导致过早的交联，从而堵塞喷嘴。紫外线固化打印机的设备特点是为了避免杂散光，其他特点是通过随机弹出不经常使用的喷嘴中的墨滴来保持喷嘴的自由度--这是一个可靠的打印机设计中的关键特点。
另一个紫外线油墨的挑战是空气中的氧气与单体和低聚物竞争紫外线照射时形成的自由基。过量的光引发剂通常被加入到墨水中以补偿氧气的降解。如果氧气在交联反应前消耗了光引发剂，那么交联就会不完全。为了避免这个问题，并允许更高的印刷速度和更完整的固化，EFI在其一些打印机的印刷区域采用了氮气 "毯子"，以提供一个无氧的印刷环境。
为了达到良好的固化和持久的效果，UV光必须能够照射到所有的油墨，一直到基材。由于黄色和黑色颜料对紫外线的吸收非常有效，所以在印刷高覆盖率的产品时，应注意确保使用足够的紫外线。此外，在织物和其他多孔性基材上印刷会带来一个额外的问题。如果油墨在固化前就渗透到织物或多孔基材上，未反应的油墨就会留在纤维后面或多孔表面的深处。
这些墨水的安全性如何？
无论何时处理或使用喷墨墨水，用户都应该得到一份制造商的材料安全数据表（MSDS）并仔细阅读。液态紫外线固化喷墨墨水是对人体有害的材料。这些是高度反应性的化学品，如果你接触到它，它们会与你和你的皮肤或眼睛发生反应。如果必须处理这些液体，那么就需要采取保护眼睛和保护皮肤的措施。
有些人对紫外线固化油墨中的成分有反应，即使是在油墨的低水平蒸气中。这种过敏现象可能很严重，处理这些材料的人已经知道会出现呼吸困难和皮疹。
当完全固化后，紫外线固化油墨对大多数人来说没有什么问题，但是经常会有一种气味，可能会让一些人感到反感。人类对固化的UV油墨产生的极低水平的蒸汽非常敏感，但这些蒸汽不会造成VOCs问题或对环境造成其他影响。
摘要
紫外线喷墨墨水提供了一个持久的高速打印替代水基或溶剂型墨水。没有溶剂，所以没有干燥或挥发性有机化合物的问题，更好的喷嘴可靠性和无挥发是绝对的优势。这种油墨是100%的固体聚合物系统，比水基或溶剂基系统的固体含量只有10-20%，生产成本更高。由于只有UV油墨是化学交联的聚合物，所以耐用性会更强。
不需要水基油墨所需的涂层基材，所以在这方面它们提供了成本较低的媒体解决方案。然而，一些基材可能需要进行处理或打底，以获得良好的油墨附着力。对于所有的喷墨系统，我们应该记住它是一个系统，为了获得最佳的性能，墨水和基材以及固化过程应该被设计为一起工作。