หมึกยูวีอ๊อฟเซ็ต

มาทำความรู้จักเกี่ยวกับคำว่า ยูวี (UV) กันก่อน
คำว่า UV ย่อมาจาก รังสี Ultra Violet แปลว่า รังสีเหนือม่วง
รังสียูวี คือ พลังงานแสงในช่วงความถี่ประมาณ 10-400 นาโนเมตร (nm, 10-9m) ซึ่งเป็นรังสีที่มนุษย์ไม่สามารถมองเห็นได้ในแสงแดดจะมีรังสียูวีและรังสีอื่นๆ มากมาย เช่น รังสีอินฟาเรด รังสีแกมมา รังสีไมโครเวฟ เป็นต้น

มารู้จัก หมึกยูวี (UV) กัน
หมึกยูวี คือ หมึกที่มีองค์ประกอบที่สามารถแห้งตัวได้ด้วยรังสียูวี หมึกยูวีอาจมีได้หลายประเภทซึ่งผู้ผลิตหมึกยูวีต้องพัฒนาขึ้นให้ตรงกับความต้องการของผู้ใช้งานเป็นหลัก เช่น หมึกยูวีอ๊อฟเซ็ทที่สามารถยึดเกาะได้บนพลาสติก เป็นต้น

การแห้งตัวของหมึกธรรมดาและหมึกพิมพ์ยูวี
การแห้งตัวของหมึก คือ การต่อตัวกันของโครงสร้างเล็กๆจนเป็นโครงสร้างที่ใหญ่ขึ้นหรือการเกิดพอลิเมอร์นั้นเอง
หมึกพิมพ์ยูวี สามารถแห้งตัวได้จากการเกิดปฏิกิริยา UV Polymerization คือ อาศัยรังสียูวีเป็นตัวกระตุ้นให้เกิดปฏิกิริยาการเกิดพอลิเมอร์ ซึ่งโดยส่วนใหญ่แล้วเป็นแบบอนุมูลอิสระ (Free Radical)
ส่วนหมึกพิมพ์ธรรมดาจะอาศัยการแห้งตัวแบบ Oxidation Polymerization คือ อาศัยอากาศ (ออกซิเจน, O2 ) เป็นตัวกระตุ้นโดยการเกิดปฏิกิริยาพอลิเมอร์ ดังภาพ

กระบวนการแห้งตัวของหมึกพิมพ์ยูวี
หลังจากผ่านแสงยูวี สาร Photo initiator ที่มีอยู่ในหมึกจะถูกกระตุ้นแล้วส่งผ่านอิเล็กตรอนไปยังวาร์นิชยูวีและตัวทำละลายยูวีที่มีจุดเชื่อมต่อที่ว่องไวต่อปฏิกิริยา จนเกิดการเชื่อมต่อ แล้วแข็งตัวเป็นโพลิเมอร์ (หมึกแห้ง)

กลไกการแห้งตัวของหมึกพิมพ์ยูวีมี 2 แบบ
1. Surface cure คือการแห้งตัวที่ผิวหน้าของชั้นฟิล์มหมึกเป็นหลักเนื่องจากรังสียูวีคลื่นสั้น (พลังงานสูง) ไม่สามารถทะลุผ่านลงสู่ด้านล่างของชั้นฟิล์มหมึกได้เนื่องจากสาร Photo initiator แย่งรังสียูวีได้ค่อนข้างมากที่บริเวณผิวหน้าชั้นฟิล์มหมึก แล้วเกิดการต่อตัวอย่างรวดเร็วที่ผิวหน้าจากการถูกกระตุ้นของสาร Photo initiator จากรังสียูวี
2. Through cure คือการแห้งตัวที่ชั้นในฟิล์มหมึกเป็นหลักเนื่องจากรังสียูวีคลื่นยาว (พลังงานต่ำ) สามารถทะลุผ่านลงสู่ด้านล่างของชั้นฟิล์มหมึกได้เนื่องจากสาร Photo initiator แย่งรังสียูวีที่บริเวณผิวหน้าของชั้นฟิล์มหมึกได้น้อย ดังนั้นรังสียูวีจึงเคลื่อนผ่านลงสู่ด้านล่างของชั้นฟิล์มหมึกได้มาก

การแห้งตัว (Curing) ที่แตกต่างกันมีผลต่อโครงสร้างชั้นฟิล์มหมึก
การแห้งของหมึกที่ยังไม่สมบูรณ์ (Under cure) หรือการแห้งของหมึกที่มากจนเกินไป (Over cure) มีผลต่อโครงสร้างของชั้นฟิล์มหมึกและการยึดเกาะ (Adhesion) ของหมึกโดยตรง โดยผลจากการแห้งของชั้นฟิล์มหมึกที่ไม่เหมาะสมนี้ ทำให้การแห้งตัวของชั้นฟิล์มหมึกทั้งบนและล่างแตกต่างกันมากจนอาจส่งผลให้การยึดเกาะ (Adhesion) ไม่ดีได้

ปัจจัยที่มีผลต่อการแห้งตัวของหมึกพิมพ์ยูวี
1. ความหนาของชั้นฟิล์มหมึก
ชั้นฟิล์มของหมึกที่หนาจะแห้งช้ากว่าชั้นฟิล์มของหมึกที่บาง จึงจำเป็นต้องให้รังสียูวีแก่ชั้นหมึกพิมพ์มากตามไปด้วยเพื่อให้การแห้งตัวของหมึกเกิดขึ้นได้อย่างสมบูรณ์โดยทั่วถึง

2. เฉดสี
การดูดกลืนแสง / การสะท้อนแสงของ pigment มีผลต่อการแห้งตัวของชั้นฟิล์ม คือ pigment ที่ต่างสีกันจะดูดกลืนรังสียูวีได้มากน้อยต่างกัน ทำให้บางเฉดสีแห้งตัวยาก โดยเฉพาะหมึกพิมพ์สีดำ สีขาวและสี Metallic (สีเงิน สีทอง) ซึ่งหมึกพิมพ์แต่ละสีต้องการพลังงานในการแห้งตัวที่ไม่เท่ากัน จึงจำเป็นต้องให้รังสียูวีแก่ชั้นหมึกพิมพ์มากน้อยต่างกันไปด้วย เพื่อให้การแห้งตัวของหมึกพิมพ์เกิดขึ้นได้อย่างเหมาะสม

3. ความเข้มของเฉดสี
เฉดสีที่เข้มข้นกว่าจะแห้งตัวได้ช้ากว่าเฉดสีที่อ่อนกว่า

4. ประสิทธิภาพของหลอดยูวี
ประสิทธิภาพของหลอดยูวีมีผลต่อการแห้งตัวของหมึกพิมพ์ยูวี คือ ประเภทของหลอดยูวี อายุการใช้งาน และกำลังไฟที่ไม่เหมาะสมในการนำไปใช้งาน ทำให้การแห้งตัวของหมึกพิมพ์ไม่สมบูรณ์ตามมาด้วยครับ

การพิมพ์ระบบยูวีอ๊อฟเซ็ทอาจจะดูเหมือนมีความยุ่งยากมากกว่าการพิมพ์ในระบบอ๊อฟเซ็ทธรรมดามาก แต่ถ้าเราสามารถเข้าใจถึงหลักการในเชิงเทคนิคทางการพิมพ์และการควบคุมคุณภาพของสิ่งพิมพ์ให้ถ่องแท้แล้ว จะสามารถเพิ่มศักยภาพทั้งในส่วนของการสร้างมูลค่าเพิ่มและความรวดเร็วทางการพิมพ์ให้แก่โรงพิมพ์ได้อย่างมากมาย

แต่ในทางตรงกันข้ามหากโรงพิมพ์ขาดองค์ประกอบพื้นฐานที่สำคัญของหลักการในเชิงเทคนิคทางการพิมพ์และการควบคุมคุณภาพของสิ่งพิมพ์ที่ดีพอแล้ว อาจก่อให้เกิดความสูญเสียอย่างมากเช่นกัน

ในครั้งหน้าผมจะนำเสนอปัจจัยที่มีผลต่อการพิมพ์ UV Offset ให้ทุกท่านที่มีความสนใจได้ทราบกัน โดยผมหวังว่าคงจะเป็นประโยชน์ไม่มากก็น้อยในการนำไปประยุกต์ใช้กับการพิมพ์ในระบบยูวีอ๊อฟเซ็ท

ขอบคุณครับ