儀器簡介
uv光固化乾燥(固化)原理和設備的區別
一台國產實驗室固化設備2萬RMB即可,國產的生產設備約20-30萬RMB。
EB光油是在電子束的猛烈轟擊下,單體和低聚物上的雙鍵被強制打開,產生自由基並完成聚合。一台進口的實驗室EB固化設備約需10-20萬美圓,而生產設備則在50-80萬美圓之間。
儀器特點
目前EB固化設備的核心技術掌握在少數幾個國外公司手中,由於該類設備批量生產小,所以價格偏高,相信該技術如果被普遍利用後,合理的價格應在30-50萬美圓之間,如果該設備的製造技術被台灣或國內同行掌握,相信價格會更低。
·氣味的區別
UV油和EB油均不含溶劑,所以施工中的氣味問題不存在。所謂氣味主要是指印刷品表面殘留的氣味。UV油殘留的氣味來源有兩個,一是殘留的引發劑和活性單體,二是引發劑反應後生成的其它小分子物質。對UV油的引發劑進行改良,並提高反應程度,氣味會有改觀,但不能完全清除。
EB光油中沒有引發劑,反應程度超過98%,所以不會像UV油一樣會有殘留氣味的問題。
·耐黃變性的區別
我們知道,上過UV油的紙張長時間放置後,會逐漸變黃,主要原因是殘留的引發劑和引發劑生成物吸收紫外線導致,使用昂貴的引發劑或在UV油中添加紫外線吸收劑,會有幫助,但不能完全做到不黃變。EB光油不使用引發劑,所以不會有該問題存在。
·油墨變色的問題
UV燈在產生紫外線的同時,也會產生紅外線,使上過光油的紙張表面溫度較高,由於要保證生產效率,所以紙張來不及降溫便被堆放在一起,內層部分的紙張會在30-60℃的溫度下保持一段時間,這時候一些耐熱性差的油墨便會變色。除溫度的影響外,UV油中的引發劑在相對較高的溫度下,依然會保持一定的活性,可能會和油墨中的一些活性物質產生化學反應,這也是UV油導致油墨變色的原因之一。對UV燈、反光罩、冷卻系統進行改良,油墨變色問題會有一定程度的解決,但也是治標不治本的辦法。
EB光油在固化過程中,固化設備在產生電子束的過程中不產生紅外線,溫度問題被很好的解決,所以電子束固化是真正的冷能源,對一些熱敏性的基材會更適合。
·固化程度的比較
為了理解UV油和UV油的固化程度,在此引入了凝膠率的概念,其測定方法為:將光油製成厚度為100μm的塗膜,記錄下固化後的塗膜質量W0,用丙酮萃取48小時,在50℃下真空乾燥8小時,記下萃取後的質量Wg。然後按下式計算:
凝膠率=Wg/W0×
凝膠率越高,固化程度越高,下圖是典型EB光油和UV光油固化程度的比較。 可見,UV油無論如何提高能量,固化程度也只有75%左右,UV油正常的施工能量是50-100mJ/cm2,也就是說目前我們使用的UV油,在印刷品表面會有25%~30%的小分子物質殘留,這些小分子物質,一方面使產品的物理性能下降,一方面在安全性上存在嚴重隱患,如有可能導致人體皮膚過敏等。
EB光油的固化能量在達到40kGy(電子束能量的表示單位),固化程度便可達到98%以上,物理性能和安全性得到了很好解決。
·抗擦花性、耐磨性和防爆線的區別
抗擦花性:由於EB光油的固化程度遠高於UV光油,再加上UV固化過程中,氧氣阻聚的原因,UV油表面的固化程度比內部更低,所以,在相同塗膜硬度的條件下,UV光油的抗擦花性遠不如EB光油。當然,提高UV光油的硬度、添加耐磨填料和助劑等,可以提高UV油的抗擦花性,但這樣又會帶來UV油防爆線性的犧牲。
耐磨性:我們知道,耐磨性和塗膜的柔韌性有關,韌性越大,塗膜越耐磨,如汽車輪胎(SBS橡膠材質)和運動鞋底(PU聚胺脂材質)等,由於UV光油固化的不充分性,無法獲得柔韌性良好的塗膜,因此,UV光油的耐磨性是無法和EB光油相比的。
防爆線性:曾經測試過,將UV油配方中的引發劑去掉,改變成EB光油,發現EB光油的抗爆線性不如UV油,如以此為結論,便會大錯特錯。因為EB光油的固化程度高過UV油近30%,固化程度越高,產品的硬度越大,越容易被折斷,抗爆線性就會變差。
UV光固機一直是用在光電行業的UV膠水光固化,現在,隨著光功率的不斷加強跟UV光固機映射面積的不短加大,UV固化機已經在技能上突破了光電行業的套用,逐漸走進各個行業,心臟印刷行業最具有個性,塑膠片材印刷在先前一直依賴於絲網印刷,由於絲網印刷的工藝局限而無法印刷精細高級的產品,遂著國外設備及新技能、新工藝的引進,塑膠片材印刷不再依賴絲網印刷,在廣東、浙江等印刷業發達地區逐漸採用膠印UV印刷,膠印UV印刷以其工藝精細、印刷圖案層次豐厚、立體感強、色彩鮮艷、多色套印準確高的優良工藝個性,能印刷出精美產品而廣受迎接和推廣,產品廣泛被文具業、禮品包裝業、食品業、玩具業、高級日用包裝等行業套用,廣闊盛大的市場前景使大量印刷廠商爭先引進膠印UV印刷這項新技能。
膠印UV印刷從設備上膠印機必須配套uv光固機等UV烘乾設備,通常選用UV光固機、uv烘乾機、uv固化機等uv機與膠印機銜接配套,但市面的UV烘乾機、UV固化機等設備工藝功效達不到膠印UV印刷工藝懇求,因為市場上現有的UV光固機、uv固化機等設備是套用在絲網印刷行業的絲網印刷UV光固工藝上,UV光固機的核心部分是UVLED晶片,UVLED晶片作為發光體,它具有冷光源、低能耗、無輻射等長處。