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UV LED印刷技术将快速发展!谈谈UV LED光固化的特点和优势

       随着UV固化技术在印刷行业中快速发展,一种采用UV LED发光二极管作为固化光源的印刷方式,被越来越多的印刷企业所关注。以下针对UV LED光源的特点进行探讨,并对其在未来印刷业的发展作出分析。

        一、UV LED固化原理。

       传统UV印刷是指UV油墨配方中的光引发剂,在UV光源的照射下,吸收不同波长和能量的紫外光后达到激发态,形成自由基或离子,再通过分子间能量转移,使预聚物、单体和聚合物成为激发态,产生的电荷转移复合体。复杂粒子之间不断的交联聚合,最终使油墨固化成膜并吸附在印品上的过程。

       UV LED(Light-Emitting Diode)光源,是紫外光源技术朝着更节能、更环保方向发展的产物,是一种能够发射极窄的光谱半宽,并能将电能转化为光能的半导体电子元件。利用光电转换原理,通过在半导体基片上注人、掺杂杂质生长PN结而得到,发光机理缘其电致效应,电子和正电荷在移动过程中碰撞结合转化成光能。其辐射波峰单一,光线能量集中在具有有效固化作用的一段紫外光谱段。由于光谱半宽相比传统UV光源窄许多,能量高度集中,低热能,辐照更均匀。使用UV LED光源能减少印刷资源浪费,降低印刷成本,从而节省印刷企业生产时间,大幅度提高企业生产效率。

       二、UV LED印刷优势。

       1、节省能源。

       传统UV印刷在正式印刷前,要提前打开光照系统进行预热。部分印刷企业为了不耽误印品工期以及维持UV灯管的使用寿命,往往选择不关闭照射系统,使其保持照射状态,造成光源大量浪费。而UV LED光源根据其自身结构特点,瞬间把电能转换成光能,在低压即可启动,没有预热时间即可达到最大功率输出。其固化光源中80%以上光源能量用于油墨的固化,开很低的光照强度即可达到传统UV光源相同的固化效果,可以减少70%~80%的耗电。同时发光亮度低,发热量小,能源利用率高。在不需要工作时可以将其关闭,进一步降低能耗和成本。

       2、超长寿命。

       传统UV光源在大约工作1500小时后就要更换灯管。频繁更换光源零件,可能造成印刷机固化故障频出;同时还可能降低印刷机运转效率,影响印刷企业正常生产。而UV LED光源的使用寿命一般能达到传统UV光源的8倍以上,可以达到12,000小时,且不受开关次数影响。根据其发光原理,即UV LED光源只能向一个方向通电,正向偏压,当电流通过时,电子与空穴在其内复合而发出光线,确保了光源的稳定性,使其光源衰变率小很多。在工作 8,000小时后,发光强度还能够达到其最大功率的95%。

       3、适性更广。

       传统UV光源发热量大、承印材料易受热变形。而UV LED是一种冷光源,发出的是单一的波长,不含红外光,无热辐射,不会产生太多的热量。所以采用UV LED光源能显著降低固化过程产生的热量,不会破坏承印基材外观。不能在传统UV设备很好适印的对热敏感的薄膜类基材,在使用UV LED印刷方式下就能很好地适印。现如今发展迅速的标签印刷,印刷速度越来越快,承印基材越来越薄,如果热量太高,基材遇热会发生反应使其起皱,影响产品质量。使用UV LED印刷方式能大大减少产品的不良率,确保在印刷工期内保质保量的完成任务。

       4、环保性。

       现在UV印刷市场占有率大幅增加,许多印刷企业还在使用高压汞灯作为其UV固化光源。印厂使用完毕后需花费人力、财力对其排放的汞进行报废处理。如处理不及时,则会渗透到周边环境中。排出的废水汞虽然含量很低,不会直接对人体引起危害,但里面的微生物可以吸收汞类化合物,并通过食物链转移,最终被鱼虾等海鲜类吸收并蓄积起来。汞在生物体内的转化和排出非常缓慢,能长期保存其体内。若误食此类海鲜,进而会严重影响身体健康。而UV LED光照系统是不含汞等有害化学元素的,工作时不会给环境以及人类造成任何污染。

       三、UV  LED技术发展展望。

       国内UV LED技术已经表露出其明显的优势,但在印刷行业起步较晚,如今UV LED市场正以每年20%以上的速度增长,预计到2020年市场可以达到3.5亿美元。但目前UV LED光源的价格高,一组UV LED灯管的售价基本要十几万元,比传统UV灯管贵得多。并且与之配套的UV LED油墨,要在极窄的光谱段选择适合的光引发剂,产品更具专一性,成本比传统UV油墨使用的光引发剂高20%左右。基于目前国内各种现实状况,大多数印刷企业还是使用传统的UV光源技术。

       但UV LED印刷十分符合包装印刷行业现行倡导的高效、节能、环保的发展趋势,UV LED印刷方式的普及必然是大势所趋。随着今后印刷行业的环保要求和印刷技术的发展,UV LED光固化体系也将不断成熟,未来UV LED光源的售价也会逐步走低。可以预测,UV LED印刷方式在印刷行业中将得到快速发展。

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