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UV油墨LED固化难题

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发表于 2014-9-12 14:04:23 | 显示全部楼层 |阅读模式
每年都会有新的印刷耗材在产生,比如作UV油墨干燥的LED。由于其印刷机紫外照射装置的使用,使印刷机的电力消耗量大幅上升,因此人们期待有一种节省能耗的UV固化系统诞生。从1960年至1990年,黄光、绿光、蓝光及白光的LED被开发出来并实现了实用化,被应用于信号机、电子光源告示牌、显示器的背灯、汽车车灯等各种照明用途,作为一种低电耗、长寿命、节省材料的环境友好型光源而受到关注。发射紫外线的LED也被开发出来,在粘接剂及涂料的固化及干燥用途方面已达到实用化程度。特别是LED的发光光谱中不含红外线成份,具有发热少的优点,对一些不耐热产品其应用正在扩大。

但是,印刷过程中LED固化的技术难题有以下两点:

1)瞬间固化

近年来,胶印机按照高效化和短交期的要求,在印刷机高速化上下功夫,单张机印速达到了18000张/ h(240m / min)。装有UV印刷系统的印刷机的实际速度依赖于照射装置的能力(高输出功率、多灯等),速度达到300m/ min的UV高速印刷系统也已达到实用水平。在这样的背景下,我们着手进行了这样的试验:使用粘接剂固化用LED照射装置和通常的UV油墨进行油墨的固化试验,对油墨的固化情况进行确认。结果在20m/ min的低速情况下也无法满足油墨固化的要求。

2)发光光谱

普遍使用的高压水银灯之类灯具的光谱,其峰值位于紫外光部分365nm处,光能量集中分布在254nm~313nm附近,尤其405nm和436nm处是水银灯在可见光部分特有的峰值区。另外,金属卤素灯是在高压水银灯基础上增添金属卤化物而制成的,与高压水银灯光谱相比,从254nm到436nm段呈连续发光光谱分布,特别是在350nm~450nm附近的光能量大。而对于LED来说,基于元件中半导体材料的禁带光谱宽度的限制,虽然其光谱能量超强,但波长分布极端狭窄。由此看出有这样的特点:在LED特定光谱处发出的光能量强度与传统的光源在同一光谱处发出的光能相比更大,但从发光光谱整体的积分光量来讲,LED不如普通放电灯,要使UV油墨瞬间固化存在困难。也即是说,使用LED的照射装置与用于粘接剂用途的照射装置是不一样的,人们期望具有高输出功率的LED问世,以便在高速情况下实现瞬间固化,同时在油墨方面,也必须推出能在LED照射下瞬间固化的油墨。

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