UV固化原理、能量技算及固化設(shè)備

《UV固化原理、能量技算及固化設(shè)備》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在教育資源-天天文庫。

1、UV固化原理近幾年來，無論是絲印行業(yè)還是膠印行業(yè)，UV光固化油墨的使用越來越多。眾所周知，與傳統(tǒng)的溶劑型油墨相比，UV光固化油墨有光澤度好、立體感強(qiáng)、無有害溶劑揮發(fā)等優(yōu)點(diǎn)，特別是在油墨的干燥方面，UV光固油墨在紫外光照射下即可瞬間固化，避免了傳統(tǒng)的溶劑型油墨干燥周期長(zhǎng)，占地面積大等缺點(diǎn)，大大提高了工作效率和質(zhì)量。UV光固化油墨印刷后需經(jīng)過UV光固設(shè)備實(shí)現(xiàn)瞬間固化。影響光固質(zhì)量的主要因素有UV燈的波長(zhǎng)、能量、傳送帶的速度、UV機(jī)冷卻系統(tǒng)等UV固化原理、UV燈及相關(guān)技術(shù)參數(shù)：1、UV固化原理：在特殊配方的樹脂中

2、加入光引發(fā)劑（或光敏劑），經(jīng)過吸收紫外線（UV）光固化設(shè)備中的高強(qiáng)度紫外光后，產(chǎn)生活性自由基，從而引發(fā)聚合、交聯(lián)和接枝反應(yīng)，使樹脂在數(shù)秒內(nèi)由液態(tài)轉(zhuǎn)化為固態(tài)。2、UV固化燈：目前工業(yè)上使用的UV設(shè)備光源，主要是氣體放電燈（汞燈）。根據(jù)燈內(nèi)腔氣體的壓強(qiáng)大小分為低壓、中壓、高壓、超高壓幾種，工業(yè)上的生產(chǎn)固化通常使用高壓汞燈。高壓汞燈可以產(chǎn)生輻射強(qiáng)烈的310nm、365nm、410nm等波長(zhǎng)的特征紫外光（UV）、可見光及紅外光（IR），其中365nm為主峰的波長(zhǎng)是世界各國常用的用于固化干燥的波段（以下稱謂的UV燈即

3、指365nm的高壓汞燈）。二、相關(guān)參數(shù)對(duì)固化質(zhì)量的影響1、UV機(jī)波長(zhǎng)：365nm波段的光譜適合于一般的光固化油墨（不適用于冰花、起皺等特殊光譜要求的油墨）。UV燈管的雜光過多，會(huì)影響光固效果，建議客戶在選用UV光固設(shè)備時(shí)先進(jìn)行光固試驗(yàn)，以檢驗(yàn)UV機(jī)的波長(zhǎng)是否符合光固要求。2、UV機(jī)的功率：一般UV光固油墨要求的功率為80-120w/cm，光固能量過高會(huì)造成油墨的脆化，光固能量過低達(dá)不到光固效果。3、吸風(fēng)裝置：UV燈在散發(fā)紫外線的同時(shí)，也會(huì)產(chǎn)生大量的熱量，使機(jī)體內(nèi)的溫度不斷升高，光固機(jī)在UV燈管上方裝有抽風(fēng)裝

4、置，并通過抽風(fēng)管道將固化過程中產(chǎn)生的臭氧排出室外，從而達(dá)到降溫的目的。當(dāng)承印物太薄或耐溫要求很低時(shí)，需經(jīng)光固試驗(yàn)確定是否能滿足要求。對(duì)溫度要求較高的承印物，我們可承接特殊加工，在燈管的下方裝置石英玻璃板，以達(dá)到降溫和進(jìn)一步過濾雜光的作用uv固化原理uv固化材料的物理性能實(shí)質(zhì)上是受用來固化它們的烘干系統(tǒng)的影響的。預(yù)期性能的獲得，不管是保護(hù)膠、油墨、還是粘合劑，將依賴于這些燈管的參數(shù)、設(shè)計(jì)和控制的方法。UV燈四個(gè)關(guān)鍵的參數(shù)是：1.UV輻射度(或密度)2.光譜分布(波長(zhǎng))3.輻射量(或UV能量)4.紅外輻射。相對(duì)

5、于最大輻射度或輻射量，以及不同的UV光譜，油墨和保護(hù)膠將會(huì)展現(xiàn)出很大不同的特性。鑒別不同的UV燈管特性并使它們與可固化材料的光學(xué)特性相匹配的能力，擴(kuò)展了把UV固化作為一種快速、高效的生產(chǎn)過程的范圍。有許多固化系統(tǒng)的光學(xué)和物理性能（除它本身的組成之外）影響固化效果，從而導(dǎo)致了UV固化材料外觀特性（performance）的不同。固化材料的特性一只UV燈管的效率，決定于發(fā)射光子進(jìn)入可固化材料以啟動(dòng)光可觸發(fā)分子的難易程度。UV固化決定于光子—分子的碰撞。光可觸發(fā)分子通過材料均勻地?cái)U(kuò)散，但光子卻不同。除UV光源的特

6、質(zhì)外，被固化的薄膜還有光學(xué)及熱動(dòng)力學(xué)特性。它們與輻射能量互相作用，對(duì)固化的過程產(chǎn)生了重大影響。光譜吸收率：能量是物質(zhì)在逐漸增加的厚度內(nèi)吸收進(jìn)波長(zhǎng)的作用。表面附近吸收的能量越多，意味著深層得到的能量越少。但這種情況隨波長(zhǎng)的不同而不同?？偟墓庾V吸收率包括所有來自于光觸發(fā)劑，單分子物質(zhì)，齊聚體以及添加劑包括顏料的影響作用。反射和散射：相對(duì)與吸收，光能更多地是被物質(zhì)（或在物質(zhì)內(nèi)）改變方向；這一般是由于可固化材料中的基質(zhì)材料和/或色素引起的。這些因素減少了到達(dá)深層的UV能量，但卻改進(jìn)了在反應(yīng)之處的固化效率。光學(xué)密度：

7、與吸收相似，它由“不透明度”和薄膜的厚度兩個(gè)因素構(gòu)成；包括吸收和散射的光稀釋作用；用一個(gè)單獨(dú)的數(shù)字來表示，而不是作為光譜的分布。擴(kuò)散性：一個(gè)熱動(dòng)力學(xué)特性包含特定的熱量，傳導(dǎo)性和密度；材料“擴(kuò)散”、接受熱量的能力；影響由表面驟然進(jìn)入的紅外能量而導(dǎo)致的薄膜和基質(zhì)的溫度的升高。紅外吸收率：溫度對(duì)固化反應(yīng)的速率有著重大的影響；盡管反應(yīng)中的溫升也對(duì)溫度有作用，但來自于UV燈管的輻射（radiantIR）才是表面熱量的根本源頭（不是從周圍的空氣或大氣中傳輸?shù)臒崃浚?。過大的溫度升高是影響固化過程的重要限制因素之一。光學(xué)厚

8、度涂層和油墨由于不透明度或色彩強(qiáng)度是我們需要的特性這一事實(shí)，油墨和顏料涂層提出了特殊的問題。粘合劑通常也提供相對(duì)厚的薄膜。不同于一個(gè)薄膜的物理厚度，它的光學(xué)厚度是非常重要的。當(dāng)光能穿進(jìn)或穿過一種材料時(shí)，它的減少是由Beer—Lambert來描述的—在薄膜的上層沒有被吸收也沒有被反射的光能將穿送并到達(dá)薄膜的底層。光譜吸收性的意義物質(zhì)的吸收性隨波長(zhǎng)的不同而不同。很顯然，短的UV波長(zhǎng)200~300nm）會(huì)在表面被吸收而