利用紫外光獲得即時快速干燥效果,這種概念已經(jīng)發(fā)展了許多年。時至今日,柔印和窄幅卷筒印刷行業(yè)一直對UV干燥的許多優(yōu)點贊賞有加。轉(zhuǎn)而應(yīng)用UV固化油墨、涂料和粘膠劑之后,普遍認(rèn)為受益的方面包括色彩一致性、環(huán)境因素、物理特性、印刷質(zhì)量、印刷過程和加網(wǎng)印品效果等等。
UV(紫外)和EB(電子束)技術(shù)可迅速固化或干燥專門配方的油墨、涂料和粘膠劑,可提高生產(chǎn)速度,改善物理特性;而且與傳統(tǒng)方法相比,幾乎沒有產(chǎn)生空氣污染。
新澤西州費麗匹堡市的Primarc UV技術(shù)公司銷售經(jīng)理,杰夫·培得先生說道:“當(dāng)光引發(fā)劑(photoinitiators)吸收UV能量并引發(fā)單體發(fā)生聚合形成固體即是UV固化。我們大都知道油墨或涂料是液體,當(dāng)其中的水份或溶劑揮發(fā)就變得干燥;當(dāng)溶劑揮發(fā),油墨顏料就殘留下來形成圖像。UV可固化材料經(jīng)過化學(xué)反應(yīng),即固化成了固體,留下密度更深的圖像。”
固化干燥設(shè)備
上述應(yīng)用中涉及到的固化設(shè)備根據(jù)其有效空間,固化速度和其它考慮因素可分為幾個種類。
UV固化系統(tǒng)通常由一個高壓電源,一個控制面板和一個固化頭(curing head)組成;固化頭包含傳遞UV能量所必須的元件,能量被傳到介質(zhì)材料的油墨或涂層上;介質(zhì)從固化頭的上方或下方經(jīng)過。據(jù)培得先生介紹,固化頭通常包括UV固化燈(UV光源),一個反光系統(tǒng)(用以集中UV能量至印刷介質(zhì)表面)和一個冷卻裝置(用于保持UV燈的適當(dāng)工作溫度)。
馬里蘭州馬爾波羅市的美洲Honle UV公司總裁,吉米·麥可庫斯科先生指出,通常用于UV固化的有3種燈:水銀氣燈、鹵化金屬燈和鎵燈。他說:“水銀燈是UV燈的主流,有三個主要輸出光譜,分別是254,312和365nm。鹵化金屬燈的光譜范圍較寬,在350nm和450nm波長之間。水銀燈最常用。但是當(dāng)著色更重,墨層更厚或是阻光性油墨時,就需要鹵化金屬燈。鎵燈主要輸出稍高于400nm的光譜波長。他補充道,鎵燈大都用于木材固化,而不是紙加工行業(yè)。
壓強中等的水銀氣燈(電極型)為適應(yīng)各種機器和應(yīng)用有許多不同長度,外形為1″或
當(dāng)然也有無電極型燈管。這種燈管發(fā)出的光譜與電極型相同,但發(fā)生機制完全不同。無電極型燈管依靠電磁場發(fā)出微波而釋放能量,而不是電弧。燈管內(nèi)根據(jù)應(yīng)用要求不同可能會充有不同的其它材料。Fusion UV系統(tǒng)公司的高級產(chǎn)品經(jīng)理Janet Geyer說:“微波能源燈從一開始就保持穩(wěn)定性,而電弧燈(指水銀燈)的輸出強度會隨著使用衰減。微波燈壽命可持續(xù)300至6000小時(取決于燈泡),輸出功率每天都很穩(wěn)定。”Fusion UV公司生產(chǎn)的鹵化金屬燈壽命保證達到6000小時,而大多數(shù)水銀燈只能保證有1000小時。Geyer還提到,水銀燈價格相對昂貴些,在窄幅卷筒加工行業(yè)不是很常用。他說:“電弧燈(或水銀燈)還有一個不同之處,就是你可以選擇任意長度。我們公司產(chǎn)品最長的可達10″。要是你的印刷機比這個尺寸還寬,你可以兩個燈管拼起來用。這樣初期設(shè)備投資可能多些,但從長期產(chǎn)品生產(chǎn)的質(zhì)量來看效果更好。”
加州Brea市UV Research(研究)公司的營銷主管丹·諾頓先生認(rèn)為,燈管只是UV固化系統(tǒng)的關(guān)鍵元件之一。“真正使UV系統(tǒng)生效的是反光鏡的圖疲庖徊糠植攀歉涸鸞芰考械焦袒閔?。脫]蟹垂餼擔(dān)乒鼙匭胩杏〔牧?/
伊利諾伊州Carol Stream市的 Prime UV Systems公司的總裁Eleanor Midlik也同意,大多數(shù)UV系統(tǒng)要具備聚焦良好的反光系統(tǒng)。她說:“反光鏡將UV能量集中到卷幅的一個窄道上,這正是提高UV固化速度的原因。”
諾頓先生稱反光鏡有3種設(shè)計。“有拋物面形、橢圓形(最常用)和聚焦橢圓形(即反光設(shè)計內(nèi)有橢圓鏡,以取得更大強度)。燈管的直徑越小,內(nèi)建在聚焦反光鏡中的小橢圓鏡就會提供更多的直射光線(direct rays),而不是反射光。UV光線每被反射一次,強度就會減弱,”他說。“在拋物面反光鏡中,UV光線在到達聚焦點之前在鏡中折射達3或4次,因此能量損失最大。”諾頓解釋拋物面反光鏡主要用于速度要求不是很高,而固化面積較大的情況。
冷UV
幾年以前業(yè)界開始聽說“冷UV”的說法。俄亥俄州GEW公司銷售主管David Horton認(rèn)為冷UV的說法不合常理,他說:“它并不真是冷的,而是‘致冷’反光鏡上涂有二向性涂層(一種特殊分光涂層),可吸收熱量并反射UV波長。”諾頓先生進一步解釋道:“致冷UV就是從卷材或承印物上去除IR(紅外線)的過程。這是由NASA(美國航空航天局)認(rèn)可的一種二向性涂層(diachronic coating)來完成;該涂層確實可以吸收掉光線中的短波和紅外波長。另外,我們也可以使用雙層隔離玻璃。玻璃位于燈管和承印物之間;玻璃中的一層是熱鏡線涂層(hot mirror cords coating),可將紅外線或熱量反射進無輻射空間(the irradiator housing),最后由排風(fēng)扇將熱量排出,從而不會傳遞到承印材料上。”冷UV主要用于對熱量敏感的薄膜加工上,通常比較昂貴。據(jù)諾頓先生介紹,通常每個裝置價格貴10%左右。(未完待續(xù))
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