会导致粘附不良。每一个配方和薄膜的厚度都会从一个恰当的短、长波长能量速率中得到好处。 最基本的汞灯在这两个范 围内发射能量,但它在短波长下的激烈发射使它特别适合于涂层和薄油墨层。高吸收性的资料,比方粘合剂和丝网油墨,它 们的配方更适合于运用长波光触发剂的长波固化。用来固化这些资料的灯管,包括了添加剂以及汞,这种灯在长波 UV 下 发射的 UV 更多一些。这些长波灯管也辐射一些短波能量,然后足以敷衍表层的固化。 许多极特别的运用,比方对很多含 有氧化钛这种颜料添加剂的资料进行固化,或需求穿过塑料或玻璃进行固化,就有必要长波固化,因为这些资料简直彻底阻止 了短波。
光谱吸收性的含义 物质的吸收性随波长的不同而不同。很显然,短的 UV 波长( 200~300nm )会在外表被吸收而底子达不到底层。一般 地说,薄膜的厚度是被约束的,关于基质,粘合力才是应具有的首要特性。 即便是光可触发剂也会吸收它所灵敏的波长能量,然后阻止该波长抵达深层的光可触发分子。一种光可触发剂关于清漆涂层 适用,但关于油墨或许并不是适宜的挑选。关于油墨,对应于较长波长的光触发剂才是较好的挑选。除物理厚度外,光谱吸 收性的另一个效果是光学厚度。一个薄膜不行能在一种波长下其光学厚度是厚的,而在另一种波长下是薄的。即便清漆涂层 短波长( 200~300nm )下的光学厚度也是倾向于较厚的。
分散性:一个热动力学特性包括特定的热量,传导性和密度;资料“分散”、承受热量的才能;影响由外表突然进入的红 外能量而导致的薄膜和基质的温度的升高。
红外吸收率:温度对固化反响的速率有着严重的影响;虽然反响中的温升也对温度有用果,但来自于 UV 灯管的辐射 ( radiant IR )才是外表热量的底子源头(不是从周围的空气或大气中传输的热量)。过大的温度升高是影响固化进程的 重要约束要素之一。
UV 灯的参数特性 影响固化的 UV 灯功用,能够彻底精确地用四个特性联系起来: UV 光谱散布,辐射度,辐射量和红外辐射。
1 .光谱散布 它描绘作为灯管发射波长功用之一的相辐射能 量或抵达表层的辐射能量的波长散布。它常用一个相关标 准化的术语来表达。为了闪现 UV 能量的散布,能够把光谱能量合并为 10nm 的频谱带以构成一个散布表。这样便答应不 同 UV 灯之间的比照以及更易于光谱能量和功率的核算。灯管出产商们发布它们产品的光谱散布数据。 在线检测运用多谱带射线探测仪来使光谱辐射度或辐射量特性化。他们经过对在相对狭隘( 20~60nm )的频带中的辐射 能量的采样以取得对光谱散布有用的相对信息。因为不同厂商的射线探测仪的结构不同,对它们做彼此比较是有或许的,但 很困难。现在还没有这样的规范以使类型、厂家之间进行比较。
什么是 UV? UV 是英文 Ultraviolet Rays 的缩写,即紫外光线.紫外线(UV)是肉眼看不见的,是可见紫色光以外的一段电磁辐射,波长在 1 0~400nm 的规模.一般按其性质的不同又细为几下几段: UV 固化的原理
在特别配方的树脂中参加光引发剂(或光敏剂),经过吸收紫外线(UV)光固化设备中的高强度紫外光后,发生活性 自由基或离子基,然后引发聚合、交联和接枝反响,使树脂(UV 涂料、油墨、粘合剂等)在数秒内(不等)由液态转化为固 态。(此改变进程称之为"UV 固化")。
2 . UV 辐射度( Irradiance ):辐射度是抵达外表单位面积内的辐射功率。辐射度,以每平方厘米瓦特或豪瓦来 表明。它随灯管的输出功率、功率、反射体系的聚集以及到外表的间隔不同而不同。(它是灯管及几许形状的特性,故与速 度无关。)直接置于 UV 灯下的高强度、峰值聚集功率参阅为“峰值辐射度”。辐射度包括了一切有关电源功率,功率,辐射 输出,反射率,聚集灯泡尺度及几许形状的要素。 因为 UV 可固化资料的吸收特性,抵达表层以下的光能量要比表层的要少。在这些区域的固化条件或许有显着不同。光学 厚度厚的资料(或许高吸收性,或许物理结构厚,或许两者有之)或许会削减光功率,然后导致资料深层的固化不充分。在 油墨或涂层里,外表较高的辐射度会供给相对觉高的光能量。固化的深度更多地是被辐射度影响而不是较长的曝光时刻(辐 射量)。辐射度的影响关于高吸收性(高不通明度)的薄膜更重要。高辐射度答应运用较少的光触发剂。光子密度的添加增 多了光子—光触发剂的磕碰,然后补偿了光触发剂浓度的削减。这关于较厚的涂层会有用,因为表层的光触发剂吸收和阻止 了同一波长抵达深层的光触发剂分子。
1 .大部分的 UV 光线包括两种 UV 波长,这两种波长一同作业。短波作业在外表,较长的波效果于油墨或 Lacque r 深层。这是因为短波的能量被外表吸收而不能进入深层。短波曝光缺乏会引起外表发粘,而长波能量的缺乏则或许导致附 着困难。 2 . CD 出产中的 UV 烘干用于两方面——即维护胶烘干和印刷油墨烘干。 a . 维护胶: 维护胶的掩盖简直都是经过喷发——旋转( spinning )这种办法进行的。然后在 UV 下曝光。曝光的办法有许多种,大 致可分为:旋转或不旋转办法;聚集、离焦或无焦点办法。 b . 旋转办法: 这种办法是把 DISC 固定在 UV 灯下进行旋转,置它的外表于在焦或离焦 UV 灯的必定间隔内。虽然旋转办法好像是一 个对 DISC 外表供给均匀曝光的好办法,但也不尽然。假设 UV 灯在焦点之内或焦点邻近,一条强光线将会穿过 CD 的 中心。当光盘旋转时,其中心继续曝光,而边际只承受到两个短时的“闪照( burst )” UV 光。这会导致边际烘干欠好。
紫外线(UV)用于工业出产,国际上一般运用的是长波 UV(UV-A)。 注:nm 即纳米 什么叫纳米?
纳米是英文 namometer(缩写:nm)的译名,是一种衡量单位,一纳米为百万分之一毫米,亦是十亿分之一米, 约相当于 45 个原子串在一同的长度。 现在首要出产 UV LED 的国外厂商有欧姆龙、松下,但其产品价格极高
UV 固化技能 UV 固化资料的物理功用实质上是受用来固化它们的烘干体系的影响的。预期功用的取得,不管是维护胶、油墨、仍是粘合 剂,将依赖于这些灯管的参数、规划和操控的办法。 UV 灯四个要害的参数是:
1.UV 辐射度(或密度) 2.光谱散布(波长) 3.辐射量(或 UV 能量) 4.红外辐射。 相关于最大辐射度或辐射量,以及不同的 UV 光谱,油墨和维护胶将会展现出很大不同的特性。辨别不同的 UV 灯管特性 并使它们与可固化资料的光学特性相匹配的才能,扩展了把 UV 固化作为一种快速、高效的出产进程的规模。
反射和散射:相对与吸收,光能更多地是被物质(或在物质内)改变方向;这一般是因为可固化资猜中的基质资料和 / 或色素引起的。这些要素削减了抵达深层的 UV 能量,但却改善了在反响之处的固化功率。
光学密度:与吸收类似,它由“不通明度”和薄膜的厚度两个要素构成;包括吸收和散射的光稀释效果;用一个独自的数 字来表明,而不是作为光谱的散布。
4 .红外辐射密度:红外辐射首要是由 UV 源的石英泡发射出来的红外能量。红外能量和 UV 能量一同被搜集并聚集 在作业表层。这决议于 IR 的反射率和反射器的功率。 IR 能量能够被转换为辐射量或辐射度单位。但一般,它所发生的表 面温度才是被留意的重要之处。它所发生的热量或许有害也或许有利。
结合 UV 灯处理温度与 IR 之间联系的技能有许多。能够分为 削减发射,传送和操控热量移动。发射的削减经过运用小直 径的灯泡来完成,因为正是 hot quartz 的外表区域发射简直一切的 IR 。传递的削减可经过在灯管后边运用分色的反射 器( cold mirror )来完成;或在灯管与方针之间运用分色窗( hot mirror )。热量移动下降了方针的温度—但仅仅是 在 IR 已引起了温度升高之后—可运用冷气流或散热装置来操控热量的移动。 IR 能量的吸收由资料自身决议—油墨、涂层 或基片。速度对由入射的 IR 能量及作业外表吸收的能量引起的温度有严重影响。进程越快,被吸收的 IR 能量越少,引起 温度升高。可经过改善功率来加快出产的进程。 -- 译自《 TapeDisc 》
UV 胶的运用规模 UV 光辐射物理性质类似于可见光,都具有直线性,其穿透力却远不及可见光,波长越短,穿透力越差,故此 UV 固化首要 运用于光线能够直接射到的表皮面或透光性较好的内层固化。 a. UV灯发生 UV 的一同会发生很多的 IR 辐射热,关于温度影响不大的工件,这一辐射热是有利的,它能够加快光固化的 反响速度,特别关于 UV+厌氧混合型的胶料,效果更为显着。运用典范:木制地板、金属制品等的 UV 涂装;印制线路板 中 UV 绝缘涂层;玻璃制品的 UV 胶合。 b. 关于温度的影响较灵敏或耐温性较差的光固化工件,传统 UV 灯发生的 UV 中顺便的 IR 辐射热,对其却是一大损害乃至 是丧命的。下降 IR 辐射热是现在世界各国制作 UV 固化设备的前沿课题之一,一般是选用水冷、反射、分频过滤等办法来 加以处理,但价值是有必要丢失部分的紫外光功。 运用典范:各种 PVC(如 IC 卡)、塑胶片、柯式(网点)UV 油印刷、纸张类特别印制(冰花)、核算机键盘的印制
3 . UV 辐射量 抵达外表单位面积的辐射能量。辐射量表明抵达外表的光子总量(而辐射度则是抵达的速率)。在任一给定光源下,辐射量 与速度成反比而与曝光的数量成正比。辐射量是辐射度的时刻累积,以每平方厘米 Joules 或转 miliJoules 表明,(惋惜 的是,没有有关辐射度或光谱内容换为以辐射量丈量的信息,它仅仅是被曝光外表能量的累积。)它的含义在于它是仅有包 括了速度参数和曝光时刻参数的特性闪现。
有许多固化体系的光学和物理功用(除它自身的组成之外)影响固化效果,然后导致了 UV 固化资料外观特性( perform ance )的不同。
被固化资料的特性 一只 UV 灯管的功率,决议于发射光子进入可固化资料以发动光可触发分子的难易程度。 UV 固化决议于光子—分子的碰
撞。光可触发分子经过资料均匀地分散,但光子却不同。除 UV 光源的特质外,被固化的薄膜还有光学及热动力学特性。 它们与辐射能量相互效果,对固化的进程发生了严重影响。 光谱吸收率:能量是物质在逐步添加的厚度内吸收进波长的效果。外表邻近吸收的能量越多,意味着深层得到的能量越少。 但这种状况随波长的不同而不同。总的光谱吸收率包括一切来自于光触发剂,单分子物质,齐聚体以及添加剂包括颜料的影 响效果。
光学厚度涂层和油墨 因为不通明度或颜色强度是咱们需求的特性这一现实,油墨和颜料涂层提出了特别的问题。粘合剂一般也供给相对厚的薄膜。 不同于一个薄膜的物理厚度,它的光学厚度是非常重要的。当光能穿进或穿过一植牧鲜保 募跎偈怯葿 eer — Lamber t 来描绘的—在薄膜的上层没有被吸收也没有被反射的光能将穿送并抵达薄膜的底层。
当被固化的产品在 UV 可固化资料之上包括一层“通明”资料时,其吸收性便阻止了光能。这是层压法、透镜粘合、药品 安装,当然,还有 DVD 粘合,所常用的。 了解“通明”资料的光谱传达特性,以挑选穿过它们进行固化的最有用的光谱是 很重要的。一般状况下,长波长 UV 灯的选用,结合长波长的光触发剂,是经过象 PC 这样的资料进行成功固化的要害。