在包裝印刷行業裡，油墨固化過程對印刷質量的影響巨大。在此我將介紹固化的一些知識，探討其優點、紫外線及電子束固化的分別及對品質、速度、效率的影響。
顧名思義，“固化”即油墨、塗布液及黏膠等達到穩固的狀態，並在材料上牢牢附著。“固化”在生產過程中可以有不同的定義，其中最普遍的是組分充分交聯或轉化。固化是種化學反應，通常反應越徹底，固化的程度就越高。客觀的評估可藉由機械性測試（例如膠帶粘黏或摩擦測試）來進行，但在實際生產過程當中進行此類測試並不現實。對打算採用 UV 或 LED 固化的印刷業者來說，必須認識到需要額外的步驟來驗證固化的實際程度。
UV / LED 與電子束對比
UV 在柔印行業裡被歸類為中等壓力離子燈管光源，在行業裡被廣泛使用。但近來 LED 有逐漸普及的趨勢。LED 的波長仍在紫外線的範圍，但光源（電子）、能量特徵及安裝方式均不同。現在還出現傳統燈管與 LED 混搭的形式，但究竟有什麼優點目前還沒有定論。
在線固化的主要優勢是提高速度，相較於傳統烤乾或烘乾方式，UV / LED 可達成瞬間固化並讓油墨或塗布液立刻進入預期的狀態。如此可將下道工序（封口、貼合、裝飾等）連線整合起來，提高處理效率。此外，UV / LED 固化可減短印刷機的長度，同時也減少材料耗用及損耗。相較於水墨及溶劑墨系統，避免烘箱的使用可大幅減少碳足跡。這不僅提高效率，還因減少材料損耗、改善可持續性。
針對目前熱門的可持續性發展議題，UV 及 LED 固化方式均能滿足流程及成本控制的目標。LED 似乎更加理想，因為它純粹是電子方式，但系統架構與整流器控制的傳統紫外線燈管固化方式相仿。多地的電力公司針對 LED 固化方式提供電價優惠，尤其在短單印刷時有很多優勢。
要做出正確的選擇，首先要瞭解紫外線及電子束固化方式的差別：
紫外線固化涉及油墨/塗布液/黏膠中特定成分的化學反應，特別是光引發劑，其引發反應併產生固化
電子束固化不用光引發劑，特別適合對化學成分遷移存在疑慮的包裝，例如食品
恰如其名，電子束固化利用高能量電子，經強力磁場作用射向油墨引發反應。電子束可產生較徹底的固化（即整個油墨層的完全固化）。有趣的是，針對裝飾性較強的包裝，在印刷機上經常可以同時見到電子束及紫外線固化模組，圖像部分用電子束固化，裝飾（或表層）部分用紫外線固化，這種方式經常用在地板及卷材塗布。
固化的品質、速度及效率很關鍵，UV / LED 固化方式較穩定，可重複精度高。UV 油墨或塗布液的固含量是 100 %，因此沒有含水或溶劑的顧慮，其特性可以讓色彩及密度數值更加穩定。同時，運轉速度較快可有更多的產出，也就提升生產效率。針對 UV 固化的流程控制相較於使用水墨要簡單得多。還可以使用連線的即時閉環功率控制、確保精確的燈管能量輸出，以滿足部分對固化能量有準確要求的塗布液及黏膠。
高能量 LED 模組
固化技術的優勢至少是降低操作成本、提高處理速度並獲得更大的產出，值得一提的是，設備上的品檢系統也必須跟上產能的腳步。然而，UV 固化所需的流程控制較水墨簡單，不僅降低操作的難度，也減少錯誤發生的機會。UV / LED 油墨是完全不含 VOC 的，相較溶劑墨處理起來更簡單，相關成本也更低。有些印刷機帶有連線凹印或平版色組，UV / LED 固化方式能夠確保印刷品在進入這些非柔印色組前已經充分固化。
計劃及執行
在印刷機等加工設備上安裝 UV / LED 固化單元需要縝密的事前規劃及協作，諮詢專家是第一步。涉及的專業知識除 UV / LED 固化外，還有實際應用、材料及相應的挑戰。這樣的討論在柔印行業已經持續達 35 年。簡單來說，固化單元的配置規格需要專業的知識，例如需要考慮的參數是輻照度，而不是功率。功率只是輸入燈管的電能，並不是輸出的能量。應該選擇 UV 或電子束？還要確保相關的設備經過測試驗證且相容。
執行測試驗證系統效能及相容性，通常油墨及固化單元供應商已有豐富的合作經驗
無論電子束或紫外線固化也有極限，遇到問題時通過討論可以確定原因，可能跟油墨相關、可能是材料、也可能是柔印本身的不足
固化系統並非無所不能
固化系統的成功安裝及執行有賴專業知識
培訓應涵蓋所有的設置參數，不僅限於處理設備，還應該包括上下步驟，這樣才能有徹底的認知
簡潔的設計便於安裝
多數 UV / LED 固化單元供應商都有專業的實驗室，前期的驗證工作可以請供應商進行，確保整個方案的正確及可行。我們需要研究的不僅是將油墨固化在材料上，包括油墨的特性、材料的機械性能也都必須有所認識。UV / LED 固化單元供應商利用之前的經驗，可以解說相關的變數，這對達成預期目標至關重要。此外，固化單元的維護對確保其效能也很關鍵。
總而言之，無論是 UV 或電子束固化方式都能協助包裝印刷行業提升效率、品質及速度。
※ 本文翻譯自美國 FTA " FLEXO " 雜誌 2024年 2月刊
原文標題：Time，Speed，Temperature
由「信華柔印科技 * 嘉昱有限公司」提供予「台灣柔版印刷協會」網站使用
※ 作者：Chris Davis
美國IST公司銷售總監
※ 譯者：信華柔印科技 * 嘉昱有限公司--林嘉彥 先生
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