УФ-отверждение — это процесс, при котором УФ-свет инициирует фотохимическую реакцию отверждаемого УФ-излучением раствора (например, чернил, покрытий или клеев), которая вызывает полимеризацию раствора. УФ-отверждение (или фотополимеризация) — это процесс, который обычно происходит очень быстро и практически мгновенно в некоторых случаях, что делает эту технологию идеально подходящей и эффективной для высокоскоростных производственных процессов. Основными компонентами раствора, отверждаемого УФ-излучением, являются олигомеры, мономеры, добавки, такие как пигменты для цвета, и фотоинициаторы. Олигомеры обычно обеспечивают физические свойства полимера, отверждаемого УФ-излучением, такие как твердость и гибкость или устойчивость к царапинам и истиранию. Мономер обычно добавляют в качестве сшивающего агента для установления вязкости раствора, отверждаемого УФ-излучением, подходящего для метода нанесения. Фотоинициатор является важнейшим ингредиентом, обычно он составляет лишь несколько процентов раствора. Компонент поглощает ультрафиолетовый свет и генерирует свободные радикалы, которые позволяют мономерам и олигомерам сшиваться вместе и переходить в затвердевшее полимеризованное состояние.
Что такое УФ-излучение?
Ультрафиолетовый свет (УФ) — это тип лучистой энергии, которая появляется в электромагнитном (ЭМ) спектре между видимым светом и рентгеновскими лучами. Он имеет более короткую длину волны, чем видимый свет, но более высокую энергию (или частоту).
- Длина волны = расстояние между двумя пиками, измеренное в нанометрах.
- Частота = количество волн во времени, измеряемое в секунду или Гц.
- Короткая длина волны = высокочастотные волны проходят за более короткое время.
- Длинная длина волны = длина волны более низкой частоты требует больше времени для завершения
ЭМ-спектр состоит из семи областей в зависимости от длины волны и частоты/энергии.
Чтобы узнать больше о УФ-излучение.
УФ-отверждения системы
Ассоциация Полная УФ-система будет включать в себя корпус УФ-лампы, источник питания (или балласт в случае дуговой лампы), охлаждающие вентиляторы и набор кабелей для подключения источника питания к лампе. Корпус лампы в сборе будет включать в себя УФ-лампу с изогнутым отражателем, который обычно окружает УФ-лампу на 50–70 % и изогнут таким образом, чтобы либо отражать и коллимировать УФ-свет в сторону подложки для обеспечения низкой освещенности, либо отражать и сфокусируйте УФ-свет для получения максимальной пиковой освещенности.
Сфокусированный источник УФ-излучения, обеспечивающий высокую пиковую интенсивность излучения, приведет к более быстрому отверждению и большей глубине отверждения УФ-краски, покрытия или клеевого слоя. Более высокое пиковое излучение позволяет более высокому количеству фотонов УФ-излучения и, следовательно, большему количеству фотонов УФ-излучения бомбардировать верхнюю поверхность отверждаемого УФ-излучением раствора, что приводит к более значительному количеству фотонов, проникающих через глубину покрытия, обеспечивая более высокая степень «сквозного отверждения», что имеет решающее значение для хорошей адгезии УФ-отверждаемых чернил, слоя или клея к подложке. Хотя и в дуговых лампах, и в безэлектродных УФ-лампах с микроволновым питанием используются отражатели сфокусированной (или эллиптической) формы, одним из основных преимуществ безэлектродных УФ-ламп с микроволновым питанием является то, что они по своей сути обеспечивают более высокую пиковую интенсивность излучения, чем дуговая лампа, поскольку Диаметр безэлектродной лампы составляет примерно половину диаметра УФ-колбы дуговой лампы. УФ-лампа меньшего диаметра сужает ртутную плазму до меньшего диаметра внутри УФ-лампы, что позволяет эллиптическому отражателю более четко и точно фокусировать и концентрировать световые фотоны на второй фокальной плоскости отражателя.
Тип систем УФ-отверждения
Ртутные лампы среднего давления излучают ультрафиолетовый свет для промышленных процессов УФ-отверждения. Исторически сложилось так, что отраслевым стандартом для УФ-ламп на парах ртути среднего давления, используемых сегодня, являются дуговые лампы и безэлектродные УФ-лампы с микроволновым питанием. Выбор между этими двумя системами во многом зависит от конечных требований. Miltec — единственная компания, предлагающая дуговые и микроволновые УФ-системы. Наши специалисты помогут вам определить лучшее решение для вашего приложения.
Arc УФ-система
An дуговая лампа состоит из электродов на каждом конце кварцевой лампы трубчатой формы, обычно содержащей смесь ртути и благородного газа. Когда электрический разряд подается с электродов внутри трубчатой лампы непосредственно на ртуть, он переводит ртуть в состояние плазмы, которая излучает свет во всем УФ-диапазоне спектра.
микроволновая печь УФ-система
Ассоциация безэлектродная УФ-лампа с микроволновым питанием также изготовлен из кварцевой трубки, содержащей ртуть и благородный газ. Он питается за счет подачи микроволновой энергии на УФ-лампу, которая возбуждает ртуть, превращая ее в плазму, производящую УФ-свет.
Преимущества Дуговая лампа УФ-отверждения
• Нестандартная длина лампы
• Меньше расходных деталей
Преимущества Микроволновая печь УФ-отверждения
• Более длительный срок службы лампы
• Не требуются жалюзи
История лечения
До появления технологии УФ-отверждения обычным методом сушки чернил, покрытий и клеев были большие термические печи или сушилки горячим воздухом. Термическая сушка представляет собой проблему для производственных предприятий и окружающей среды. Термическая сушка обычно приводит к выбросу в атмосферу ЛОС и HAPS, что может вызвать проблемы со здоровьем у людей, подвергающихся воздействию этих загрязнителей. Кроме того, термическая сушка обычно требует больших площадей на производственном предприятии, что дорого обходится пользователю. Большие термические печи также дороги в эксплуатации и обслуживании.
Преимущества отверждения УФ-светом
•Значительно более высокая скорость отверждения по сравнению с другими сопоставимыми технологиями, такими как методы термической сушки.
• УФ-излучение потребляет гораздо меньше энергии, чем методы термической сушки, что делает его более эффективным.
•Как правило, растворы, отверждаемые УФ-излучением, состоят на 100% из твердых веществ, что делает эту технологию экологически чистой и устраняет необходимость в дорогостоящих системах регенерации растворителей.
•УФ-лампы занимают гораздо меньше места, чем традиционные методы сушки. Типичная УФ-система может потреблять от 5 до 10 футов в направлении потока продукта, тогда как термическая печь может потреблять 100-200 футов.
• Продукты, отвержденные УФ-излучением, могут привести к получению продукции более высокого качества, например, печатных материалов с более высокой четкостью.
Отрасли
УФ-отверждение можно использовать практически в любом применении, которое предполагает нанесение покрытия или чернил на любой продукт для улучшения физических характеристик этого продукта или для украшения продукта и улучшения его эстетики. Его можно использовать для продуктов в форме плоских листов или трехмерных форм. Некоторые типичные применения УФ-излучения следующие:
Печать на бутылках и чашках
пластики
