UV-LED固化技術(shù)在印鐵行業(yè)中的應(yīng)用

1、應(yīng)用前景

在環(huán)保要求越來(lái)越高的今天，UV技術(shù)的環(huán)保性也被充分認(rèn)識(shí)，越來(lái)越多的印鐵制罐企業(yè)采用UV印刷技術(shù)，以達(dá)到日益嚴(yán)格的環(huán)保要求。除此之外，UV技術(shù)還可以為企業(yè)節(jié)約相當(dāng)?shù)某杀荆热绮捎肬V技術(shù)后，就不需要烘干工序(傳統(tǒng)的印鐵工藝必須要有30多米的烘房將油墨在150度左右的條件下烘干)。由于馬口鐵及其涂在馬口鐵上面的涂料的不吸收性，無(wú)法采用像印紙工藝中的多色印刷，所以一般傳統(tǒng)的印鐵生產(chǎn)線多是單色或雙色機(jī)，生產(chǎn)完成一個(gè)產(chǎn)品往往需要印刷好幾次，采用UV技術(shù)后就可以使用四色甚至是六色同時(shí)印刷，這樣印刷一個(gè)產(chǎn)品可以一次成型，可以大大提高效率。

由于UV技術(shù)的先進(jìn)性以及對(duì)印鐵制罐行業(yè)的適用性，自從04年中糧包裝將原來(lái)的傳統(tǒng)印鐵線改造為UV線以來(lái)，UV技術(shù)在印鐵制罐業(yè)中的發(fā)展進(jìn)入快車道。

2、UV印鐵材料

目前UV印鐵技術(shù)所使用的材料主要是油墨、涂料以及與之相關(guān)的輔助材料。由于UV油墨、涂料與傳統(tǒng)油墨、涂料有較大差別，在此詳細(xì)介紹一下。

UV油墨和上光油的主要成分是聚合性預(yù)聚物、感光性單體、光引發(fā)劑，輔助成分是著色顏料、填料、添加劑(流平劑、消泡劑、阻聚劑，滑劑)等。

印鐵UV油墨對(duì)儲(chǔ)存有較高要求，需儲(chǔ)存在5-25的環(huán)境中且油墨不能裸露在空氣中；應(yīng)避免熱源及陽(yáng)光照射等。

印鐵UV上光油971-0461的技術(shù)指標(biāo)主要有：主要成份：UV丙烯酸；固體份：97.5±2.5%(ASTMD-5403；METHODA)；VOC：0.08Kg/L；黏度：65-95秒(25＠Ford4杯)；固化條件：３300±75mj／ｃｍ２；涂膜厚度：5.4－7.0ｇｓｍ；預(yù)熱光油的溫度：32－38；閃點(diǎn)：93(閉杯)；涂膜性能：良好的附著力和機(jī)械加工性能，高光澤，高硬度，優(yōu)異的表面滑爽性能。

3、UV印鐵設(shè)備

UV印鐵設(shè)備與傳統(tǒng)的印鐵設(shè)備主要區(qū)別在于各個(gè)印刷機(jī)組之間都有UV紫外線烘干。

 

1、UV-LED 印鐵工藝的優(yōu)勢(shì)

 

 

  UV-LED 光源發(fā)射波段365nm，385nm，長(zhǎng)波段紫外線穿透能力強(qiáng)，特別適合于油墨層的底部干燥，而UV 高壓汞燈，短波段的穿透力不足，底部干燥以及固化速度均不如LED 體系。其次，LED 光引發(fā)劑比常規(guī)的傳統(tǒng)光引發(fā)劑更加環(huán)保，從生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)氣味到版面光引發(fā)劑遷移，都更安全。數(shù)據(jù)見(jiàn)表1。

 

 2、UV-LED油墨在環(huán)保上的優(yōu)勢(shì)

 

      LED 燈管利用二極管芯片中電子空穴復(fù)合，自發(fā)輻射，產(chǎn)生光源，而傳統(tǒng)高壓汞燈采用汞蒸氣高壓電離激發(fā)光源，LED 光源避免汞的生產(chǎn)制造。LED 產(chǎn)生長(zhǎng)波段單一型或者復(fù)合的365，385nm 光源，而高壓汞燈從低于200nm 到高于400nm 的范圍都有輻射，輻射范圍廣，其中小于280nm 的波段是產(chǎn)生臭氧的來(lái)源，LED 光源則很好的摒棄了這個(gè)缺點(diǎn)，所以LED 油墨在環(huán)保上的突出優(yōu)點(diǎn)是UV 汞燈油墨無(wú)法媲美的。

 

3、UV-LED油墨固化設(shè)備在成本上的優(yōu)勢(shì)

 

      UV-LED固化系統(tǒng)在生產(chǎn)應(yīng)用過(guò)程中，成本控制方面相比傳統(tǒng)UV固化設(shè)備具有明顯的優(yōu)勢(shì)。走訪多家印刷廠和設(shè)備廠后，我司與上海臻輝光電技術(shù)有限公司共同合作，對(duì)這兩種固化設(shè)備在硬件方面進(jìn)行工業(yè)化應(yīng)用比較，具體結(jié)果見(jiàn)表2。

 

 

     UV-LED固化方式明顯優(yōu)于傳統(tǒng)UV固化方式，具體如下：         

 

      1.使用UV-LED 印鐵工藝，可以提高生產(chǎn)效率。傳統(tǒng)UV 印鐵工藝的開(kāi)關(guān)機(jī)需要預(yù)熱和降溫等待，而UV-LED 固化設(shè)備即使低溫條件下，開(kāi)啟也不困難，燈源即開(kāi)即關(guān)，生產(chǎn)效率可顯著提高10-20%。

 

      2.LED 與UV 燈固化方式相比，只需要UV 燈源1 /4 的電能消耗，不僅節(jié)省了能耗，也大大減少了CO2 的排放量，更加環(huán)保。

 

      3.固化過(guò)程中不產(chǎn)生臭氧。UV-LED 光源不會(huì)產(chǎn)生短波紫外光，因此在固化過(guò)程中不會(huì)產(chǎn)生臭氧，無(wú)需安裝除味裝置或排風(fēng)管道等輔助裝置，能夠保持清潔的工作環(huán)境，這使得UV-LED 固化裝置在周圍建筑物密集的工廠也可采用。

 

      4.使用壽命長(zhǎng)。UV-LED光源使用壽命可高達(dá)2萬(wàn)小時(shí)～3萬(wàn)小時(shí)，是現(xiàn)有高壓汞燈和金屬鹵素?zé)簦?500小時(shí)）的十幾倍，可大幅減少光源更換次數(shù)。

 

      5.發(fā)熱量小。UV-LED光源的光電轉(zhuǎn)換效率高，燈管表面溫度僅為60℃左右，能有效防止印品因過(guò)熱而產(chǎn)生收縮變形，從而達(dá)到較高的套印精度。