UV LED技術(shù)在印刷領(lǐng)域的優(yōu)勢(shì)和前景 隨著UV 固化技術(shù)在印刷行業(yè)中的日益普及,一種以UVLED 發(fā)光二**管為固化光源的印刷方法越來(lái)越受到印刷企業(yè)的關(guān)注。本文討論了UV LED光源的特性 ,并分析了它們?cè)谖磥?lái)印刷行業(yè)的發(fā)展。
一、UV LED 固化原理 傳統(tǒng) UV印刷是指 光聚合引發(fā)劑在UV油墨中,在 UV光源的照射下,在吸收不同波長(zhǎng)和能量的紫外線(xiàn)后,達(dá)到激發(fā)態(tài)并形成自由基或離子,然后,通過(guò)分子間能量轉(zhuǎn)移,預(yù)聚物、單體和聚合物變?yōu)榧ぐl(fā)態(tài),產(chǎn)生電荷轉(zhuǎn)移絡(luò)合物,復(fù)雜顆粒之間不斷交聯(lián)和聚合的過(guò)程,**后將油墨固化成薄膜并吸附在印刷品上。UV LED(發(fā)光二**管) 光源是紫外光源技術(shù)向更節(jié)能環(huán)保方向發(fā)展的產(chǎn)物,是一種半導(dǎo)體電子元件,可以發(fā)射**窄的光譜半寬并將電能轉(zhuǎn)化為光能源。利用光電轉(zhuǎn)換原理,通過(guò)在半導(dǎo)體襯底上注入人和摻雜雜質(zhì)來(lái)生長(zhǎng) PN結(jié),發(fā)光機(jī)理是由于其電感應(yīng)效應(yīng),在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中與電子和正電荷碰撞并結(jié)合轉(zhuǎn)化為光能。其輻射峰為單一,光能集中在紫外光譜的一段,具有有效的固化效果。由于光譜半寬比傳統(tǒng) 紫外光源窄得多 ,能量高度集中,熱能低,照射更均勻。使用 UVLED 光源可以減少印刷資源的浪費(fèi),降低印刷成本,從而節(jié)省印刷企業(yè)的生產(chǎn)時(shí)間,大大提高企業(yè)的生產(chǎn)效率。
二、 UV LED 印刷優(yōu)勢(shì)
1 **長(zhǎng)壽命 傳統(tǒng)UV光源 在工作600-1500小時(shí)左右 后應(yīng)予以更換,頻繁更換光源部件可能導(dǎo)致印刷機(jī)頻繁固化故障;同時(shí),還降低印刷機(jī)的運(yùn)行效率,影響印刷企業(yè)的正常生產(chǎn)。UVLED 光源的使用壽命一般可以達(dá)到傳統(tǒng)UV光源的幾十倍以上,可以達(dá)到 20000 小時(shí),并且不受開(kāi)關(guān)數(shù)量的影響。根據(jù)其發(fā)光原理,即UVLED 光源只能向一個(gè)方向通電,正向偏置,當(dāng)電流通過(guò)時(shí),電子和空穴結(jié)合在其中發(fā)光,保證了光源的穩(wěn)定性,使其光源的衰減率小得多。例如,運(yùn)行 8000 小時(shí)后,發(fā)光強(qiáng)度可以達(dá)到其**大功率的 95%。
2. 為節(jié)約能源,傳統(tǒng)UV 印刷前應(yīng)提前開(kāi)啟照明系統(tǒng)進(jìn)行預(yù)熱,亮燈功率越強(qiáng),等待時(shí)間越長(zhǎng)。為了不耽誤印刷品的施工周期,保持紫外燈 的使用壽命,一些印刷企業(yè)往往選擇不關(guān)閉輻照系統(tǒng),使其保持照射,造成光源的大量浪費(fèi)。UV LED 光源 根據(jù)其自身的結(jié)構(gòu)特點(diǎn),瞬間將電能轉(zhuǎn)換為光能,可在低電壓下啟動(dòng),因此無(wú)需預(yù)熱時(shí)間即可達(dá)到**大功率輸出。 固化光源中80%以上的光源能量用于油墨的固化。同時(shí),發(fā)光亮度低,發(fā)熱量小。打開(kāi)非常低的光強(qiáng)度,達(dá)到 與傳統(tǒng)UV光源相同的固化效果,可降低功70%~80%。高能效。它可以在不需要時(shí)關(guān)閉,進(jìn)一步降低能耗和成本。
3.傳統(tǒng)UV光源 適應(yīng)性更廣 ,發(fā)熱量大,印刷材料易受熱變形影響。UV LED 是一種冷光源,發(fā)出單一波長(zhǎng),沒(méi)有紅外光,沒(méi)有熱輻射,不會(huì)產(chǎn)生過(guò)多的熱量。因此,使用UV LED 光源可以顯著減少固化過(guò)程中產(chǎn)生的熱量,并且不會(huì)破壞基板的外觀。例如, 在傳統(tǒng)的UV設(shè)備上無(wú)法很好地印刷的熱敏薄膜基材可以使用UVLED 印刷很好地 印刷。如今,標(biāo)簽印刷的快速發(fā)展,印刷速度越來(lái)越快,基材越來(lái)越薄。如果熱量過(guò)高,基材在受熱時(shí)會(huì)發(fā)生反應(yīng)并導(dǎo)致其起皺,從而影響產(chǎn)品質(zhì)量。采用 UV LED 印刷方式可以大大降低產(chǎn)品的不良率,保證印刷期間以質(zhì)保量完成任務(wù)。
4 .保護(hù)環(huán)境 現(xiàn)在 UV 印刷在印刷行業(yè)的市場(chǎng)份額有了顯著提高。一些印刷公司也使用高壓汞燈作為他們的 紫外線(xiàn) 固化光源。印刷廠使用完畢后,需要花費(fèi)人力和財(cái)力處理其排放的汞。如果治療不及時(shí),就會(huì)滲透到周?chē)h(huán)境中 。排放廢水中的汞含量非常低,不會(huì)直接對(duì)人體造成傷害;然而,里面的微生物可以吸收汞化合物并通過(guò)食物鏈轉(zhuǎn)移,**終被魚(yú)蝦等海鮮吸收和積累。汞在生物體中的轉(zhuǎn)化和排泄非常緩慢,可以a在體內(nèi)儲(chǔ)存很長(zhǎng)時(shí)間。如果你不小心吃了這樣的海鮮,會(huì)嚴(yán)重影響你的健康。 UV LED 照明系統(tǒng)不含汞等有害化學(xué)元素,工作時(shí)不會(huì)對(duì)環(huán)境和人類(lèi)造成任何污染。
三、UVLED 印刷前景雖然國(guó)內(nèi) UVLED 技術(shù)在工業(yè)應(yīng)用的許多方面都顯示出明顯的優(yōu)勢(shì),但在印刷行業(yè)起步較晚。今天,UVLED 市場(chǎng)正以每年 **過(guò)20%的速度增長(zhǎng),預(yù)計(jì)到 2020 年,市場(chǎng)將達(dá)到3.5億美元。但是, UVLED 光源的價(jià)格仍然處于較高水平,一套UVLED燈的價(jià)格基本在10萬(wàn)元以上,這比傳統(tǒng)的UV燈貴了很多, 而配套UVLED墨水,要在非常窄的光譜范圍內(nèi)選擇合適的光敏劑,因此更加具體, 成本比傳統(tǒng)UV油墨高出約20%,價(jià)格也比傳統(tǒng)UV油墨貴很多。現(xiàn)在大多數(shù)印刷企業(yè)都覺(jué)得更新設(shè)備和原材料的成本很大,環(huán)保意識(shí)還比較薄弱,缺乏對(duì)社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益的全面考慮,再加上在國(guó)內(nèi)環(huán)保領(lǐng)域缺乏落實(shí),缺乏健全的法律法規(guī),國(guó)內(nèi)大多數(shù)印刷企業(yè)仍然堅(jiān)持使用傳統(tǒng)的 UV 光源 ,但是,UVLED印刷非常符合目前包裝印刷行業(yè)倡導(dǎo)的高效、節(jié)能、環(huán)保的發(fā)展趨勢(shì),考慮到工業(yè)用電成本的上升和環(huán)境法規(guī)以及綠色印刷認(rèn)證的壓力越來(lái)越大,UV LED印刷方法 的普及勢(shì)必是大勢(shì)所趨。隨著未來(lái)印刷業(yè)的環(huán)保發(fā)展和印刷技術(shù)的飛躍突破,UV LED照明系統(tǒng)將不斷成熟,預(yù)計(jì)UVLED 光源的價(jià)格將不再居高不下??梢灶A(yù)見(jiàn), UV LED 印刷方式在印刷行業(yè)指日可待。