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      • 紫外光(UV)LED与UV光固化
      • 发表时间:2014-08-25
      • 1. UV光固化技术的发展

        UV光固化技术是通过一定波长的紫外光照射,使液态的环氧丙烯酸树脂高速聚合而成固态的一种光加工工艺,光固化反应本质上是光引发的聚合、交联反应。UV光固化技术被归纳为“5E”特点:高效、适应性广、经济、节能、环保,其中主要还是环保和快速,其应用基本上是围绕这两个特点而展开的。


        UV油墨目前在全球市场刚度过萌芽期,开始进入成长期,它实现印刷业界长期梦寐以求的愿望——油墨在印刷机上稳定(粘度不因溶剂挥发上升),而一旦转移到印刷品上能立即干燥。

        全世界对UV印刷的需求都在攀升,尤其是欧洲、美国和拉美地区。据欧洲的设备制造商预计:UV机型的年增长率将达到7%UV干燥装置的年增长率为10%UV油墨和上光油的增长速度最快,将达到14%。据美国最大的油墨生产商统计,当地市场每年UV油墨和上光油的消耗量都有15%左右的增长,这个数字差不多是传统胶印市场上油墨类耗材年增长率的10倍。


        全球UV油墨的消耗以胶印最多,其次为网印,柔印消费增长速度最快,喷绘UV油墨刚刚起步,但前途无量。

        就目前UVLED技术发展来看,喷绘、喷码在性价比上已经达到市场化要求;柔印机市场正在启动,2013年世界几大油墨厂商均推出了针对柔印机的波长在385nm的油墨,胶印和网印在技术上还存在难度,该市场预计在未来3年内可以打开。

        2. UVLED技术的优势

        在光固化工艺过程中,汞蒸气灯的缺点较多,包括寿命短(1000小时),升温和降温的时间长,光谱功率分布不集中等。另外,尽管汞灯光谱的主峰在365纳米,但是在可见光和红外光波段有若干次峰,超过60%的电能都以红外能量的形式向外辐射而损失了,产生了有害的热量。例如,在使用平板印刷术制作塑料礼品卡或信用卡过程中,卡片介质是塑料或其他不耐热的材料,光源产生的额外热量很容易使这些介质扭曲变形。而UVLED是半导体发光器件,只有一个发光波峰,所以不存在热辐射的问题,这是一个非常大的优势。

        UVLED固化系统还具备一些其他的优点,包括固化强度,设备可扩展性,以及结构更加小巧紧凑。UVLED对于光固化工艺来说,可以说是一种理想的光源器件。紫外LED不但能够在5年左右时间迅速替代传统的汞灯紫外光源,并且有望催生出新的客户群体。许多曾经因为标准固化工艺的复杂性,比如高电压、汞灯的热辐射、环境问题等,不考虑紫外固化的客户,将会考虑UVLED固化,因为它没有传统工艺的上述缺点。

        3. UVLED光固化应用领域情况

        3.1. UV印刷应用,占60%

        数字化喷墨:直邮、标签、横幅、海报、标牌、编码和标识等材料的UV印刷;

        网屏:VD/CD、衬衫、帽子、玻璃、传单、海报、木材等网屏印刷材料的UV印刷;

        胶印、网印、喷绘、凸印、柔版印刷:塑料、纸张或纸板材料在轮转印刷机上的UV印刷;

        3.2. 涂料应用,占30%

        木材和聚乙烯:塑料、纸张或纸板材料在轮转印刷机上的UV印刷;

        汽车:汽车和乐器涂料的UV固化;

        工业设备:电子设备、夹具、瓷砖、混凝土等涂料的UV固化;

        3.3. 粘合剂应用,占10%

        标签:玻璃与塑料瓶上的标签、用于其他食品、饮料、药品及其他包装材料的粘合剂标签的UV粘合剂固化;

        医疗:医疗应用的UV粘合剂固化,例如:注射器、导管、静脉输注系统、内窥镜、助听器;

        工业:用于玻璃、金属、电子和塑料设备工业级粘合和固定的UV粘合剂固化;

        3.4. 3D打印机,新兴市场

        UVLED3D打印机中的应用主要是集中在SLA型打印机中,采用UVLED技术的3D打印机具有显著的低能耗、低成本优势,其电功率仅为激光器的10%,价格为激光器的30%,目前国内外已有多款相关产品出现。

        4. 相关行业组织

        2012年,专注于UVLED光固化行业的2个专业协会已经成立,这充分显示了这个行业的生命力和发展潜力。紫外LED光固化协会(the UV-LED Curing Association)是由光固化设备制造商Phoseon Technology, Integration Technology LimitedLumen Dynamics等发起成立的,目的是为整个产业界设定规划指导并保证兼容性,同时协助加快适合紫外LED应用的开发,研究人员、集成商及终端用户的教育培训,并为产业界提供沟通的平台。另一个相关组织,国际紫外LED协会(the International LED-UV association)在日本成立,致力于组织各类公司,包括紫外LED印刷机、紫外LED制造商以及颜料和涂层配剂商等,开发可持续且环境友好的紫外LED印刷技术。

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  • 技术支持 圭谷设计
  • 关键词: 消毒光源、深紫外LED、紫外消毒、紫外光源、DUV LED、UV LED、UVC、UVB