傳統(tǒng)汞燈產(chǎn)生的輻射光譜范圍寬廣,其中紫外區(qū)的輻射量非常顯著,尤其是UVC、UVB、UVA和UVV區(qū)域。該光譜寬度可以讓人們根據(jù)光源的類型和強度以及配方中物質(zhì)的種類來選擇合適的光引發(fā)劑,進而優(yōu)化丙烯酸酯型油墨、涂料、粘合劑、密封劑和復合材料的固化,從而阻斷或吸收紫外光(例如顏料和填料)。
這些傳統(tǒng)低壓汞燈輻射出的無效固化作用的紫外線占70%~75%,最多的是高能量的紅外光,它們能產(chǎn)生大量的熱量。典型的汞燈保持涼爽需要大量流動的氣流,因此需要消耗額外的能量。如此高流量的氣流使得采用惰性氣體來改善表面固化性能變得沒有實用價值。(昂貴的惰性氣體會隨著空氣的冷卻不斷地消耗掉。)
在過去的10年中,用發(fā)光二極管產(chǎn)生合適量的高通量強紫外光源已經(jīng)取得了長足進展。對于UV/LED技術(shù),現(xiàn)在有許多商業(yè)用途,不需使用大量流動的空氣,以及降低的成本就能更廣泛地用于熱敏基材,從而提供更經(jīng)濟的紫外光固化性能。(當在高輸出量的系統(tǒng)[>4瓦/厘米]中使用水冷卻時,與典型的汞燈系統(tǒng)1,2相比,能源節(jié)約估計高達50%。)其它的優(yōu)點還包括:有一個具有“即開即關(guān)”、無需預熱的緊湊工藝,及更持久的UV光源(20000小時vs.2000小時)。
與廣闊的UV固化市場非常一致,UV/LED固化自引進以來取得了巨大進展,自2009年以來,每年的增長超過50%,在國際市場上獨占鰲頭3。
隨著UV/LED裝置功率和效率的改進,它們將廣泛應(yīng)用于更多的工藝中,如應(yīng)用于數(shù)碼平板噴繪中。在印刷中,UV/LED系統(tǒng)分成兩部分:低功率空氣冷卻系統(tǒng)和高功率水冷卻系統(tǒng)。低功率系統(tǒng)通常安裝在噴墨掃描,而高功率系統(tǒng)也慢慢地開始用于傳統(tǒng)的高速印刷設(shè)備中。
然而,在柔版印刷行業(yè),考慮到性價比,需要有效的高功率的紫外光輸出,由于UV/LED的總成本較高、有限的油墨選擇,以及低生產(chǎn)速度,弧光燈仍然是一種選擇的方法。采用UV/LED固化時的關(guān)鍵問題是找到高性價比工藝,確保所有油墨能完全和安全地固化。
今天用于UV/LED印刷的油墨是經(jīng)過專門設(shè)計,并調(diào)整至UV/LED能發(fā)出窄輻射譜帶或波長范圍的光。進行的改進或是在(高性價比)擴大輸出選擇和功率方面,或者通過調(diào)整光引發(fā)劑效率得到最實用的UV/LED輸出,可以采用這種新型固化技術(shù)的領(lǐng)域呈幾何級增長。
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