| [推荐]UV油墨：迅速发展的绿色环保油墨(五) |
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| （时间:2007-7-18 15:19:33 共有
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UV灯的参数特性
影响固化的UV灯性能，可以完全准确地用四个特性联系起来：UV光谱分布，辐射度，辐射量和红外辐射。
1．光谱分布 它描述作为灯管发射波长功能之一的相辐射能
量或到达表层的辐射能量的波长分布。它常用一个相关标准化的术语来表达。为了显示UV能量的分布，可以把光谱能量合并为10nm的频谱带以形成一个分布表。这样便允许不同UV灯之间的对比以及更易于光谱能量和功率的计算。灯管生产商们公布它们产品的光谱分布数据。
在线检测使用多谱带射线探测仪来使光谱辐射度或辐射量特性化。他们通过对在相对狭窄（20~60nm）的频带中的辐射能量的采样以获得对光谱分布有用的相对信息。由于不同厂商的射线探测仪的构造不同，对它们做相互比较是有可能的，但很困难。现在还没有这样的标准以使型号、厂家之间进行比较。
2．UV辐射度（Irradiance）：辐射度是到达表面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示。它随灯管的输出功率、效率、反射系统的聚焦以及到表面的距离不同而不同。（它是灯管及几何形状的特性，故与速度无关。）直接置于UV灯下的高强度、峰值聚焦功率参考为“峰值辐射度”。辐射度包括了所有有关电源功率，效率，辐射输出，反射率，聚焦灯泡尺寸及几何形状的因素。
由于UV可固化材料的吸收特性，到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可能有显著不同。光学厚度厚的材料（或者高吸收性，或者物理结构厚，或者两者有之）可能会减少光效率，从而导致材料深层的固化不充分。在油墨或涂层里，表面较高的辐射度会提供相对觉高的光能量。固化的深度更多地是被辐射度影响而不是较长的曝光时间（辐射量）。辐射度的影响对于高吸收性（高不透明度）的薄膜更重要。
高辐射度允许使用较少的光触发剂。光子密度的增加增多了光子—光触发剂的碰撞，从而补偿了光触发剂浓度的减少。这对于较厚的涂层会有效，因为表层的光触发剂吸收和阻碍了同一波长到达深层的光触发剂分子。
3．UV辐射量
到达表面单位面积的辐射能量。辐射量表示到达表面的光子总量（而辐射度则是到达的速率）。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间累积，以每平方厘米Joules或转miliJoules表示，（遗憾的是，没有有关辐射度或光谱内容换为以辐射量测量的信息，它仅仅是被曝光表面能量的累积。）它的意义在于它是唯一包括了速度参数和曝光时间参数的特性显现。
4．红外辐射密度：红外辐射主要是由UV源的石英泡发射出来的红外能量。红外能量和UV能量一起被收集并聚焦在工作表层。这决定于IR的反射率和反射器的效率。IR能量可以被转换为辐射量或辐射度单位。但通常，它所产生的表面温度才是被注意的重要之处。它所产生的热量可能有害也可能有益。
结合UV灯解决温度与IR之间关系的技术有许多。可以分为减少发射，传送和控制热量移动。发射的减少通过使用小直径的灯泡来实现，因为正是hot quartz的表面区域发射几乎所有的IR。传递的减少可通过在灯管后面使用分色的反射器（cold mirror）来实现；或在灯管与目标之间使用分色窗（hot mirror）。热量移动降低了目标的温度—但仅仅是在IR已引起了温度升高之后—可使用冷气流或散热装置来控制热量的移动。IR能量的吸收由材料本身决定—油墨、涂层或基片。速度对由入射的IR能量及工作表面吸收的能量引起的温度有重大影响。过程越快，被吸收的IR能量越少，引起温度升高。可通过改进效率来加快生产的过程。
UV烘干技术资料
1．大部分的UV光线包含两种UV波长，这两种波长同时工作。短波工作在表面，较长的波作用于油墨或Lacquer深层。这是由于短波的能量被表面吸收而不能进入深层。短波曝光不足会引起表面发粘，而长波能量的不足则可能导致附着困难。 2．CD生产中的UV烘干用于两方面——即保护胶烘干和印刷油墨烘干。
A．保护胶：保护胶的覆盖几乎都是通过喷射——旋转（spinning）这种方式进行的。然后在UV下曝光。曝光的方式有许多种，大致可分为：旋转或不旋转方式；聚焦、离焦或无焦点方式。
B．旋转方式：这种方式是把DISC固定在UV灯下进行旋转，置它的表面于在焦或离焦UV灯的一定距离内。尽管旋转方式好像是一个对DISC表面提供均匀曝光的好方式，但也不尽然。假如UV灯在焦点之内或焦点附近，一条强光线将会穿过CD的中心。当光盘旋转时，其中心持续曝光，而边缘只接受到两个短时的“闪照（burst）”UV光。这会导致边缘烘干不好。
UV油墨干燥的影响因素
紫外线硬化型油墨---简称UV油墨。该油墨从问世至今已有三十年的历史了。在人们谈论其特征时，一直都会美化其优点而很少指责其不足（如清洗，除墨难，无法再生复用），归纳为影响UV油墨光固干燥速度的十大因素。
1.油墨吸入了水份
自然吸入了水份，多以在贮存、使用期间尤其在车间、仓库中的环境湿度引起的。也有人为的，象采用丝印、胶印油墨后，一时忘记将盖盖好或者有意注入水防止干燥结皮而加进的。究其用心是靠水隔离空气中的氧、防止结皮干燥。塾不知该产品在没有紫外线照射，几乎永远不会固化干燥。
2.水墨不平衡
水墨平衡是人们熟知的。但具体到一点就是说：水的PH值与油墨的PH等同，即简称：水墨平衡。否则不是水色油，就是油色水（这里指胶印而言）形成油墨乳化现象，导致UV油墨墨膜不透明，直接影响着紫外线辐射光能的通过率。从而减慢了成膜干燥的时间，甚至虽然光固了，但墨膜里仍有水份，当墨膜形成后，一经磨擦或用胶粘带牢图文，便会发现墨膜被拉掉现象。
3.灯管的养护
我们很早就知道紫外线灯管的一般使用寿命是1000小时左右，也就是说是有限的。这不仅关系到光强而直接影响着UV油墨的干燥固化时间，除此之外，油墨的杂质及生产过程中尘埃飞溅的落附都会减弱紫外区的光强作用，从而大大降低了光固化油墨的干燥时间，一般要求经常而及时清洗灰尘和盖好墨槽（斗）是有益的。
4.光敏剂及引发剂用量
参与UV油墨和催化干燥（固化)是光敏剂和引发交联剂。通常人们只注重颜料波长而忽视不同粘度、不同纯净度的印刷油墨而科学地选择不同的光敏引发剂或交联剂。例如安息香就不同于二苯甲酮，因为它既是光敏剂，又是引发剂。笔者最近在山东省青岛理想科技印务公司在采用浙江松花油墨有限公司的16IS油墨就无法在静电PVC薄膜上固化干燥后而牢固附着。当加入1%安息香或13%的907光敏促进剂后，其干速就提高了几乎一倍。
5.温度及承印物张力
往往忽视其危害性。笔者从厦门叶健星先生处反馈的信息验证了这一点---温度低，光固化缓慢，湿度大而承印物张力小，油墨吸入了水分子而造成墨膜发混、发虚而大大阻碍了辐射光能频率，并会迟续耗费照射量而影响了油墨与承印物的结合能。
6.油墨体系的颜色纯度及用量
随着颜料灰度平衡的左右波动，尤其是颜色纯度的降低以及用量的增加和研磨分散细度扩大，没有抓住印刷油墨色彩学的要领，偏面地追求“色彩并置”之后，不是红倾向于紫，就是黄倾向于绿；不是黄倾向于橙，就是绿倾向于蓝……。我们人为的给光固化油墨地干燥设置了一道道障碍。虽然印刷操作者甚至设计、打样者只追求“色彩并置”，而忽略了相邻的色（环）相并置有碍增强或减弱颜色色相对光固化的影响，也就是说虽能形成一种新的色彩感觉，但从人们眼睛视网膜神经的缘故。我们只有了解了这一色彩度化规律，才能将色彩并置设计得恰到好处。否则就无法控制颜色纯度，墨膜厚度而实现一版多色的整体统一干燥。
7.承印物及印刷油墨
吸收光或光透过或反射光能的三类承印物，光透过的材料优于吸收光的材料，而反射光能的材料则为次。再者，还有个油墨的透明度，尤其受粘度的左右，有时也要区分承印物的透明度，不透明或粘度高的油墨因光能的减弱，有时因电压偏低、光强减弱都直接会影响着光固化速度。
8.机械或手动印刷速度
不同的机械印刷或手动丝网印刷速度，都有一个光固化的最佳运作方法。我们在2500转/h、3000转/h、3500转至8000转/h不同印刷运行及通过紫外线照射区，但在同一灯管表面800℃时，其干燥的速度也是不同的。虽然还有个灯管与承印物的距离，也直接影响着光固化油墨的墨膜的形成好坏之别。
9.油墨印刷色序
光固化油墨一般严格规定了印刷的先后顺序，即色序。科学地色序是依照油墨体系中的波长而定的。不是象铅印、胶印那样的印刷油墨根据三原色进行安排印刷油墨先后，而光固化印刷油墨则严格按其波长。否则光固化后很难实现一致干燥，特别是色相的灰度平衡。
10.油墨体系中的树脂
无论我们是采用二元树脂，还是三元或四元树脂进行不饱和合成。一般带有交联单体的丙烯酸树脂类比，环氧树脂类在同一条件下，其光固化的时间就短。我们暂不去探究为什麽，往往会容易给人带来一种错觉—含量一样，粘度一样，印刷方式一样，紫外线灯管支数一样，光强一样，光能一样，但还应正视是否还带交联剂成分？是否树脂的透明性一样？是否的是否等等，都会在同一时间使其油墨墨膜硬化成型。例如不同的二元醇，只有新戊二醇作为不饱和光固化连结料（树脂），便会使光固化速度大大提高三倍左右时间。还有在该体系里，加入四元醇（如季戊四醇），将使紫外线光固化印刷油墨的光泽、墨膜的硬度得到提高等等，早已引起人们的重视。
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