传统汞灯产生的辐射光谱范围宽广,其中紫外区的辐射量非常显著,尤其是UVC、UVB、UVA和UVV区域。该光谱宽度可以让人们根据光源的类型和强度以及配方中物质的种类来选择合适的光引发剂,进而优化丙烯酸酯型油墨、涂料、粘合剂、密封剂和复合材料的固化,从而阻断或吸收紫外光(例如颜料和填料)。
这些传统低压汞灯辐射出的无效固化作用的紫外线占70%~75%,最多的是高能量的红外光,它们能产生大量的热量。典型的汞灯保持凉爽需要大量流动的气流,因此需要消耗额外的能量。如此高流量的气流使得采用惰性气体来改善表面固化性能变得没有实用价值。(昂贵的惰性气体会随着空气的冷却不断地消耗掉。)
在过去的10年中,用发光二极管产生合适量的高通量强紫外光源已经取得了长足进展。对于UV/LED技术,现在有许多商业用途,不需使用大量流动的空气,以及降低的成本就能更广泛地用于热敏基材,从而提供更经济的紫外光固化性能。(当在高输出量的系统[>4瓦/厘米]中使用水冷却时,与典型的汞灯系统1,2相比,能源节约估计高达50%。)其它的优点还包括:有一个具有“即开即关”、无需预热的紧凑工艺,及更持久的UV光源(20000小时vs.2000小时)。
与广阔的UV固化市场非常一致,UV/LED固化自引进以来取得了巨大进展,自2009年以来,每年的增长超过50%,在国际市场上独占鳌头3。
随着UV/LED装置功率和效率的改进,它们将广泛应用于更多的工艺中,如应用于数码平板喷绘中。在印刷中,UV/LED系统分成两部分:低功率空气冷却系统和高功率水冷却系统。低功率系统通常安装在喷墨扫描,而高功率系统也慢慢地开始用于传统的高速印刷设备中。
然而,在柔版印刷行业,考虑到性价比,需要有效的高功率的紫外光输出,由于UV/LED的总成本较高、有限的油墨选择,以及低生产速度,弧光灯仍然是一种选择的方法。采用UV/LED固化时的关键问题是找到高性价比工艺,确保所有油墨能完全和安全地固化。
今天用于UV/LED印刷的油墨是经过专门设计,并调整至UV/LED能发出窄辐射谱带或波长范围的光。进行的改进或是在(高性价比)扩大输出选择和功率方面,或者通过调整光引发剂效率得到最实用的UV/LED输出,可以采用这种新型固化技术的领域呈几何级增长。
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