LED-UV光源的优势

2016-02-27 09:54:05 admin

 


  
  1、优势
  
  与现有UV光源相比,LED-UV光源的优势主要体现在以下几方面。
  
  (1)能耗更低,有效发光效率高,能够减少70%~80%的能源消耗。
  
  (2)固化过程中不产生臭氧,LED-UV光源不会产生短波紫外光,因此在固化过程中不会产生臭氧,无需安装除味装置或排风管道等辅助装置,能够保持清洁的工作环境,这使得LED-UV固化装置在周围建筑物密集的工厂也可采用。
  
  (3)灵活性更高,LED-UV光源采用点光源,可结合纸张尺寸,分级设置照射范围。
  
  (4)可瞬间开(关)灯,传统UV光源需预热1分钟之后才能启动,冷却4分钟之后才能关闭。为提高工作效率,很多操作人员通常会一直开着UV光源,从而造成很大浪费。而LED-UV光源能在印刷时瞬间开启,工作效率大幅提升。
  
  (5)发热量小,传统UV光源耗电量大,光电转换效率低,除20%左右的能量转化成紫外光能外,其余均转化成热量,使得灯管表面温度最高可达800℃,发热量大,易对印刷机本身和承印材料造成损伤。而LED-UV光源的光电转换效率高,灯管表面温度仅为60℃左右,能有效防止印品因过热而产生收缩变形,从而达到较高的套印精度。
  
  (6)使用寿命长,LED-UV光源使用寿命可高达2万~3万小时,是现有高压汞灯和金属卤素灯(1500小时)的十几倍,可大幅减少光源更换次数。

 

 

        2、局限
  
  但是,LED-UV光源目前仍存在以下局限。
  
  (1)照射强度较弱,若印刷速度过快,易导致油墨固化不彻底。
  
  (2)只能发出长波紫外光,不能发出短波紫外光,因此不利于UV光油的固化。
  
  (3)LED-UV光源价格偏高。
  
  (4)现有印刷机改造困难,这是因为LED-UV光源照射距离短,必须与承印材料表面近距离照射,才能保证油墨的良好固化,因此对现有印刷机的改造带来了不便。
  
  LED-UV油墨
  
  受LED元件中半导体材料对光谱宽度的限制,LED-UV光源发出的紫外光波长分布极窄,单一波长能量较强,因此传统UV油墨无法在LED-UV光源下进行固化。
  
  
  为此,在特定波长下具有极高反应活性的LED-UV油墨应运而生。而要想使LED-UV油墨在LED-UV光源下能够充分固化,在LED-UV油墨开发过程中必须严格筛选原材料。
  
  1、光引发剂
  
  在宽波段高压汞灯和金属卤素灯下固化的普通UV油墨,可选用的光引发剂范围较广,且组合式的光引发剂对不同波长的紫外光具有良好的吸收反应,而对LED-UV光源发出的紫外光发生反应的光引发剂较少,因此需要精选出反应性能优异的光引发剂。
  
  LED-UV油墨的光引发剂不仅需要对LED-UV光源发出的窄波段紫外光能具有很强的吸收力,而且必须实现墨层表面和内部同时固化。因此,在选择LED-UV油墨的光引发剂时,应保证光引发剂在LED-UV光源的特定波长下具有最佳的吸收特性,同时还应开发出配比最佳的光引发剂组合,以尽可能地吸收有限的紫外光能。特别是对于透明类光油而言,必须在有限种类的光引发剂范围内,找到能使光油黄变性和固化性达到平衡的光引发剂。
  
  2、颜料
  
  胶印生产通常采用“黑→青→品红→黄”的色序进行叠印,最先印上的黑墨只能通过穿过青、品红、黄墨之后已经变弱的紫外光进行固化,然而墨膜中的颜料很容易吸收紫外光,因此紫外光通常难以到达墨层内部,从而导致油墨固化不彻底。对于普通UV光源而言,由于光谱中含短波紫外光,因此墨层的深层固化较为理想;而对于LED-UV光源而言,由于其发出的只有长波紫外光且波长较为单一,若油墨中颜料的吸收波长与之重合,则油墨的固化性能就会变差。
  
  因此,与普通UV油墨相比,LED-UV油墨必须选用对所用LED-UV光源特定波长穿透性最好(吸收最少)的颜料,这是LED-UV油墨研发的关键因素之一。同时,使用着色能力较好的颜料,提高油墨色浓度,减少印刷上墨量(以免因墨层过厚而影响固化效果),也是提高LED-UV油墨固化性能的有效手段。
  
  通过对上述原材料的严格筛选,即使LED-UV光源的输出功率较小,LED-UV油墨也能充分固化。
  
  此外,需要注意的是,由于LED-UV油墨可被波段比较接近的可见光固化,因此在生产过程中需对车间进行严格的滤光处理。与此同时,在对原材料进行研磨分散时,还需严格控制车间温度,以免温度过高对油墨性能产生影响。
  

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