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uv光固化干燥(固化)原理和设备区别

发布时间:2017-09-02 20:34:43  浏览次数:1252
UV光油是依靠光油中的引发剂吸收紫外光,产生自由基,引发单体和低聚物反应并固化的。一台国产实验室固化设备2万RMB即可,国产的生产设备约20-30万RMB。    
EB光油是在电子束的猛烈轰击下,单体和低聚物上的双键被强制打开,产生自由基并完成聚合。一台进口的实验室EB固化设备约需10-20万美圆,而生产设备则在50-80万美圆之间。    
目前EB固化设备的核心技术掌握在少数几个国外公司手中,由于该类设备批量生产小,所以价格偏高,相信该技术如果被普遍利用后,合理的价格应在30-50万美圆之间,如果该设备的制造技术被台湾或国内同行掌握,相信价格会更低。
·气味的区别    
UV油和EB油均不含溶剂,所以施工中的气味问题不存在。所谓气味主要是指印刷品表面残留的气味。UV油残留的气味来源有两个,一是残留的引发剂和活性单体,二是引发剂反应后生成的其它小分子物质。对UV油的引发剂进行改良,并提高反应程度,气味会有改观,但不能完全清除。    EB光油中没有引发剂,反应程度超过98%,所以不会像UV油一样会有残留气味的问题。    
·耐黄变性的区别    
我们知道,上过UV油的纸张长时间放置后,会逐渐变黄,主要原因是残留的引发剂和引发剂生成物吸收紫外线导致,使用昂贵的引发剂或在UV油中添加紫外线吸收剂,会有帮助,但不能完全做到不黄变。EB光油不使用引发剂,所以不会有该问题存在。    
·油墨变色的问题    
UV灯在产生紫外线的同时,也会产生红外线,使上过光油的纸张表面温度较高,由于要保证生产效率,所以纸张来不及降温便被堆放在一起,内层部分的纸张会在30-60℃的温度下保持一段时间,这时候一些耐热性差的油墨便会变色。除温度的影响外,UV油中的引发剂在相对较高的温度下,依然会保持一定的活性,可能会和油墨中的一些活性物质产生化学反应,这也是UV油导致油墨变色的原因之一。对UV灯、反光罩、冷却系统进行改良,油墨变色问题会有一定程度的解决,但也是治标不治本的办法。    
EB光油在固化过程中,固化设备在产生电子束的过程中不产生红外线,温度问题被很好的解决,所以电子束固化是真正的冷能源,对一些热敏性的基材会更适合。    
·固化程度的比较    
为了理解UV油和UV油的固化程度,在此引入了凝胶率的概念,其测定方法为:将光油制成厚度为100μm的涂膜,记录下固化后的涂膜质量W0,用丙酮萃取48小时,在50℃下真空干燥8小时,记下萃取后的质量Wg。然后按下式计算:    
凝胶率=Wg/W0× 凝胶率越高,固化程度越高,下图是典型EB光油和UV光油固化程度的比较。 可见,UV油无论如何提高能量,固化程度也只有75%左右,UV油正常的施工能量是50-100mJ/cm2,也就是说目前我们使用的UV油,在印刷品表面会有25%~30%的小分子物质残留,这些小分子物质,一方面使产品的物理性能下降,一方面在安全性上存在严重隐患,如有可能导致人体皮肤过敏等。    
EB光油的固化能量在达到40kGy(电子束能量的表示单位),固化程度便可达到98%以上,物理性能和安全性得到了很好解决。    
·抗擦花性、耐磨性和防爆线的区别    
抗擦花性:由于EB光油的固化程度远高于UV光油,再加上UV固化过程中,氧气阻聚的原因,UV油表面的固化程度比内部更低,所以,在相同涂膜硬度的条件下,UV光油的抗擦花性远不如EB光油。当然,提高UV光油的硬度、添加耐磨填料和助剂等,可以提高UV油的抗擦花性,但这样又会带来UV油防爆线性的牺牲。    
耐磨性:我们知道,耐磨性和涂膜的柔韧性有关,韧性越大,涂膜越耐磨,如汽车轮胎(SBS橡胶材质)和运动鞋底(PU聚胺脂材质)等,由于UV光油固化的不充分性,无法获得柔韧性良好的涂膜,因此,UV光油的耐磨性是无法和EB光油相比的。   
防爆线性:曾经测试过,将UV油配方中的引发剂去掉,改变成EB光油,发现EB光油的抗爆线性不如UV油,如以此为结论,便会大错特错。因为EB光油的固化程度高过UV油近30%,固化程度越高,产品的硬度越大,越容易被折断,抗爆线性就会变差。 UV光固机一直是用在光电行业的UV胶水光固化,现在,随着光功率的不断加强跟UV光固机映射面积的不短加大,UV固化机已经在技能上突破了光电行业的应用,逐渐走进各个行业,心脏印刷行业最具有个性,塑料片材印刷在先前一直依赖于丝网印刷,由于丝网印刷的工艺局限而无法印刷精细高级的产品,遂着国外设备及新技能、新工艺的引进,塑料片材印刷不再依赖丝网印刷,在广东、浙江等印刷业发达地区逐渐采用胶印UV印刷,胶印UV印刷以其工艺精细、印刷图案层次丰厚、立体感强、色彩鲜艳、多色套印准确高的优良工艺个性,能印刷出精美产品而广受迎接和推广,产品广泛被文具业、礼品包装业、食品业、玩具业、高级日用包装等行业应用,广阔盛大的市场前景使大量印刷厂商争先引进胶印UV印刷这项新技能。    
胶印UV印刷从设备上胶印机必须配套uv光固机等UV烘干设备,通常选用UV光固机、uv烘干机、uv固化机等uv机与胶印机衔接配套,但市面的UV烘干机、UV固化机等设备工艺功效达不到胶印UV印刷工艺恳求,因为市场上现有的UV光固机、uv固化机等设备是应用在丝网印刷行业的丝网印刷UV光固工艺上,UV光固机的核心部分是uvled芯片,UVLED芯片作为发光体,它具有冷光源、低能耗、无辐射等长处。
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