UV固化知識
一:UV固化
UV固化在英文中稱UV Curing 或 UV Coating,是光化學反應,就是UV膠水經涂抹到水晶表面,經UV紫外線照射實現硬化的過程,與傳統(tǒng)的干燥過程相似,但原理不同,傳統(tǒng)的干燥一般借助于涂敷材料中溶劑的揮發(fā)而形成硬化,而UV固化則是無溶劑揮發(fā)。
在特殊配方的樹脂中加入光引發(fā)劑(或光敏劑),經過吸收紫外線(UV)光固化設備中的高強度紫外光后,產生活性自由基或離子基,從而引發(fā)聚合、交聯(lián)和接枝反應,使樹脂(UV涂料、油墨、粘合劑等)在數秒內(不等)由液態(tài)轉化為固態(tài)。UV固化過程中需要用到UV能量計對固化能量進行檢測。
二:UV燈
可見光的短波長側有紫外線區(qū)域,波長范圍100~400nm。紫外線區(qū)域根據國際照明委員會(CIE)和國際電工委員會(IEC)可分為以下波長域:UV-A: 315~400nm;UV-B: 280~315nm;UV-C: 100~280nm ;UV-V: 390 nm 以上 ;(UV-C的波長范圍在生物學,醫(yī)院,化學等學科中還沒有得到統(tǒng)一)。光子能E=h/λ式(h常數,λ光波長),波長越短光子能越高。能量較低的UV-A具有光化學作用,所以也稱化學線。UV-A用于有機物的合成、涂料或接著劑的UV固化等領域。UV-B 對生物的作用效果大,能引起紅斑作用及色素沉著等,所以也稱生物線。UV-C是遠紫外線。因為波長短能量大,具有殺菌作用,能分解分子的結合。對UV膠水的固化,只有UV-A有較強的效果。紫外線UV固化膠水在波長365nm—400nm的紫外線光照射下能迅速固化,從而發(fā)揮應有的接著強度。
三:UV光源系統(tǒng)
UV固化裝置由光源系統(tǒng)、通風系統(tǒng)(就是風扇)、控制系統(tǒng)(數字顯示定時器)、箱體幾個部分構成。光源系統(tǒng)它由UV燈管、燈罩、變壓器(鎮(zhèn)流器)、電容器(觸發(fā)器)組成。
1.UV燈管
目前市場上的UV燈分高壓汞燈和金屬鹵素燈兩種。國內設備普遍采用高壓汞燈,進口設備有一部分采用金屬鹵素燈。 (建議使用金屬鹵素燈)
A. UV燈功率的選擇。UV燈的功率即UV燈光的輻射能量,也稱穿透力。首先,它一定要滿足UV油墨(光油)吸收的光譜波長及功率密度的要求。若UV燈的功率不夠,即使光照時間再長,過UV固化裝置的次數再多,產品也達不到完全固化。相反,還會使UV油墨(光油)表層老化、封閉、變脆等,同時油墨(光油)的附著力也不好,會使疊印的層間結合力差。因為低功率的UV燈光不能穿透墨層底部,使底部未固化或固化不充分。
B. UV燈(高壓汞燈)的壽命一般為800 — 1000小時,達到后即應更換,因為到此時段的UV燈所發(fā)射的紫外光線的強度變弱,會影響固化效果。同時建議在使用期內根據生產環(huán)境(空氣的含塵量)不同,在適當時間用無水乙醇清潔燈管表面及反射罩表面的反射板,再將UV燈管轉90°。這樣有利于UV射線全部有效輻射到UV油墨或光油。
C. UV燈的強度
UV燈功率一般要滿足80~120W/cm2的要求,但功率越大熱量也會越大,因此要根據固化物和固化速度不同來選擇功率。
UV燈的強度取決于UV燈管的功率密度,一般常用規(guī)格有:80W /cm 即 200W/英寸;120W /cm 即 300W/英寸;160W /cm 即 400W/英寸;240W /cm 即 600W/英寸.
2.反射罩
反射罩的類型有聚焦型、非聚焦型和多面反射型。一般采用的是聚焦型。這種反射罩的結構特點是反射的UV光線能量集中,光固化的效率高,有利于厚墨層的油墨固化,可使油墨的深層完全固化。
3.變壓器
變壓器的選擇必須與UV燈的功率相配,即變壓器必須有足夠的輸出電壓,以保證UV燈能全功率工作。如果輸出電壓過高會使燈管燒毀;而輸出電壓過低,燈管又不能全功率工作,從而使紫外線輸出強度不足。
4.電容器
電容的選擇應與燈管和變壓器相配套,根據變壓器的輸出電壓選擇所用電容的耐壓程度。如果選擇不當則會使電容擊穿,影響到UV固化裝置的正常工作。
5. UV組件的選擇
要保證UV燈正常良好工作需保證以下要素:
A. 選擇匹配的點燈電源,所配套漏磁變壓器/電容器要與UV燈所需電壓/電流相符,漏磁變壓器的額定功率/二次電壓/工作電流/絕緣系數/耐壓程度和電容器的容量/耐壓/可沖放電次數,直接決定了UV燈管的發(fā)光效率/穩(wěn)定性和壽命.
B. 適配風機要與UV燈功率吻合:排風量=150立方米/小時。千瓦*UV燈功率(KW),注意:不可以用強風對燈管表面送風冷卻,否則燈管表面溫度過低會造成燈管滅弧熄燈。
C. 選擇適合的反射罩:市場上UV燈罩定制的標準燈罩一般分為聚光燈罩和平行光燈罩。