UV油墨與UV光源匹配

時間:2020-11-19 17:21來源:未知點擊: 次

UV油墨的普及和使用極大地解決了特殊打印材料（如熱敏紙）的高速打印中的非干式打印問題。但是，由于材料本身的特性不同，在生產中使用UV墨水時仍會發現干燥不良。為什么？這是因為UV油墨和UV光源的匹配被忽略了。
1.UV油墨
1。組成UV油墨是在紫外線的照射下發生交聯聚合反應并立即固化成膜的油墨。它主要由可光聚合的預聚物，光敏單體，光聚合引發劑，有機顏料和添加劑組成。其中，光聚合引發劑是整個UV油墨中最重要的部分，也是光聚合反應的開始。常用的光聚合引發劑是芳香酮類和酰氯醚。
2。特性
（1）低溫下即時干燥；（2）光澤好，附著力高；（3）無溶劑，穩定性好；（4）可印刷性強，滿足各種基材需求的需要；（5）節約能源，提高效率；（6）低環境污染。
3.固化機理在紫外線的照射下，UV油墨中的光聚合引發劑吸收一定波長的光子，并被激發到激發態而形成自由基或離子。然后，通過分子之間的能量轉移，聚合性預聚物，聚合物（如光敏單體）變成激發態，產生電荷轉移絡合體。這些絡合物連續交聯并聚合以固化成膜。其光化反應的歷史可以表示為：其中D是光聚合引發劑，A是光聚合性預聚物和光敏單體。在UV油墨的固化過程中，光聚合引發劑被激發到激發態是關鍵步驟，它決定了整個光化反應的效率。這意味著當光聚合引發劑被紫外線照射，分子被激發成激發態并產生自由基時，分子中的電子分布發生變化。眾所周知，由于分子的運動狀態不同，分子包含多種能量。其中，電子能量是主體。它的能量分布不是連續的，但類似于階梯式能級分布。分子運動狀態的改變是分子吸收一定波長的輻射光，并從低能級激發到高能級以形成激發態。根據光化學當量定律，物質的光吸收以光子為單位進行。一個分子只能同時吸收一個光子。只有當光子的能量恰好等于分子的兩個能級之差時，分子才能吸收光子的能量，也就是說，材料分子選擇性地吸收光。對于不同的UV油墨，光聚合引發劑也不同，并且它選擇吸收的光子也不同。因此，每個UV油墨僅對UV光源光譜中的特定波長的光敏感。此外，光化學反應與有效光子數有關。光子越有效，光聚合引發劑吸收光子的可能性就越大，并且光化學反應速度越快。假設UV光源輻射光的總能量為E，頻率為υ的光的能量為Eυ，并且Eυ在E中的比例為k，則：Eυ= kE在公式E2-E1 =hυ中，hυ表示光子的能量，因此頻率為υ的光子數為N =Eυ/hυ= kE /hυ。可以看出，N與k和E成正比。也就是說，光子數由UV光源的輻射總能量和每個波長的光能的分布決定。從上面可以看出：UV油墨正在選擇性地吸收紫外光的光子，其干燥受到UV光源輻射光的總能量和不同波長光能的分布的影響。2.UV光源
1.結構UV光源是在UV固化系統中發射紫外線的設備。它通常由燈箱，燈管，反射鏡，電源，控制器和冷卻裝置組成。根據燈管中的不同材料，可分為金屬鹵化物燈，高壓汞燈和無臭氧燈。其性能參數主要包括：電弧長度，特征譜功率，工作電壓，工作電流和平均壽命。
2。光譜特性
UV光源雖然主要發射的是紫外光，但不是單一波長的光，而是一個波段內的光。UV光源不同，發射光的波長范圍也不同，波段內的光譜能量的分布也不同。以日本進口的金屬鹵素燈M08-L41型為例，其光譜分布如圖1所示。從圖1可以看出，UV光源輻射一個波段的光，并且光的能量分布為每個波長都不同。波長為300-310 nm和360-390 nm的光的能量分布相對較高。如果UV油墨中使用的光聚合引發劑選擇吸收該波長部分的光，則其干燥效果會更好。當打印大量墨水時，這種效果尤其明顯。當我們生產和打印黑色標記（黑色標記需要大量墨水）時，我們遇到了這樣的問題：使用日本進口的SPA時，相同的UV光源，相同的墨水量，相同的工作條件濃縮的UV黑色墨水轉換為家用杭華UV161黑色墨水時，干燥效果很好。為什么？我認為這是匹配UV油墨和UV光源的問題。
3.UV油墨和UV光源
的匹配UV油墨和UV光源的匹配是使UV油墨中的光聚合引發劑吸收的光量子成為UV光源光譜中能量分布最高的部分。對于印刷公司來說，完全將UV光源的光譜特性和UV油墨的光敏性完全匹配是不現實的，這偏離了企業的生產目的。但是，公司不應忽略此問題。技術部門應從其設備供應商處獲取有關UV光源光譜特性的技術信息，然后從墨水供應商處選擇墨水配方的響應曲線以匹配UV光源光譜UV油墨，這樣，兩者之間的匹配可以更好地解決，這也為考慮影響干燥的其他因素提供了前提。解決UV油墨和UV光源的匹配將有助于加快墨水的干燥速度，提高勞動生產率，提高能源利用率，并降低企業的生產成本。

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