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UV LED廠家淺談UV LED技術(shù)在印刷領(lǐng)域的優(yōu)勢及展望

閱讀次數(shù):[3352] 發(fā)布時間:2019-11-13

       印刷術(shù)是我國的四大發(fā)明之一,有著上千年的發(fā)展歷史。隨著印刷行業(yè)的發(fā)展,且環(huán)保的要求越來越大,一種采用UVLED發(fā)光二極管作為固化光源的印刷方式,

被越來越多的印刷企業(yè)所關(guān)注。本文針對UV LED光源固化設(shè)備的特點進(jìn)行探討,并對其在未來印刷業(yè)的發(fā)展作出分析。


一、UVLED固化原理

  傳統(tǒng)UV印刷是指UV油墨中的光聚合引發(fā)劑,在UV光源的照射下,吸收不同波長和能量的紫外光后,達(dá)到激發(fā)態(tài),形成自由基或離子。再通過分子間能量轉(zhuǎn)移,

使預(yù)聚物、單體和聚合物成為激發(fā)態(tài),產(chǎn)生的電荷轉(zhuǎn)移復(fù)合體。復(fù)雜粒子之間不斷的交聯(lián)聚合,最終使油墨固化成膜并吸附在印品上的過程。

  UV LED(Light-Emitting Diode)光源是紫外光源技術(shù)朝著更節(jié)能、更環(huán)保方向發(fā)展的產(chǎn)物,是一種能夠發(fā)射極窄的光譜半寬,并能將電能轉(zhuǎn)化為光能的半導(dǎo)體

電子元件。利用光電轉(zhuǎn)換 原理,通過在半導(dǎo)體基片上注人、摻雜雜質(zhì)生長PN結(jié)而得到,發(fā)光機(jī)理緣其電致效應(yīng),電子和正電荷在移動過程中碰撞結(jié)合轉(zhuǎn)化成光能。

其輻射波峰單一,光線能 量集中在具有有效固化作用的一段紫外光譜段。由于光譜半寬相比傳統(tǒng)UV光源窄許多,能量高度集中,低熱能,輻照更均勻。使用UVLED

光源能減少印刷資源浪費,降低印刷成本,從而節(jié)省印刷企業(yè)生產(chǎn)時間,大幅度提高企業(yè)生產(chǎn)效率。

                                   uvled印刷光源.jpg

二、UVLED印刷優(yōu)勢

1.超長壽命,傳統(tǒng)UV光源在大約工作1500小時后就要換新,頻繁更換光源零件,可能造成印刷機(jī)固化故障頻出;同時還可能降低印刷機(jī)運轉(zhuǎn)效率,影響印刷企業(yè)正常

  生產(chǎn)。而UV LED光源的使用壽命一般能達(dá)到傳統(tǒng)UV光源的20倍以上,可以達(dá)到20000小時,且不受開關(guān)次數(shù)影響。根據(jù)其發(fā)光原理,即UV LED光源只能向一個方向

  通電,正向偏壓,當(dāng)電流通過時,電子與空穴在其內(nèi)復(fù)合而發(fā)出光線,確保了光源的穩(wěn)定性,使其光源衰變率小很多。

                                    uvled印刷光源.jpg

2.適應(yīng)性更廣,傳統(tǒng)UV光源,發(fā)熱量大、承印材料易受熱變形。而UV LED是一種冷光源,發(fā)出的是單一的波長,不含紅外光,無熱輻射,不會產(chǎn)生太多的熱量。所以

  采用UV LED光源能顯著降低固化過程產(chǎn)生的熱量,不會破壞承印基材外觀。例如不能在傳統(tǒng)UV設(shè)備很好適印的對熱敏感的薄膜類基材,在使用UVLED印刷方式下就

  能很好地適印?,F(xiàn)如今發(fā)展迅速的標(biāo)簽印刷,印刷速度越來越快,承印基材越來越薄。如果熱量太高,基材遇熱會發(fā)生反應(yīng)使其起皺,影響產(chǎn)品質(zhì)量。使用UV LED

  印刷方式能大大減少產(chǎn)品的不良率,確保在印刷工期內(nèi)保質(zhì)保量的完成任務(wù)。


3.節(jié)省能源,傳統(tǒng)UV印刷,在正式印刷前要提前打開光照系統(tǒng)進(jìn)行預(yù)熱,光線功率開的越強(qiáng),等待的時間就越長。部分印刷企業(yè)為了不耽誤印品工期以及維持UV燈管

  的使用壽命,往往選擇不關(guān)閉照射系統(tǒng),使其保持照射狀態(tài),造成光源大量浪費。而UV LED光源根據(jù)其自身結(jié)構(gòu)特點,瞬間把電能轉(zhuǎn)換成光能,在低壓即可啟動,

  所以沒有預(yù)熱時間,即可達(dá)到最大功率輸出。其固化光源中80%以上光源能量用于油 墨的固化。同時發(fā)光亮度低,發(fā)熱量小。開很低的光照強(qiáng)度即可達(dá)到傳統(tǒng)UV光源

  相同的固化效果,可以減少70%~80%的耗電。能源利用率高。而且不需要的 時候可以將其關(guān)閉,進(jìn)一步降低能耗和成本。


4.保護(hù)環(huán)境,現(xiàn)在UV印刷在印刷行業(yè)的市場占有率大幅增加。部分印刷企業(yè)還在使用高壓汞燈作為其UV固化光源。印廠使用完畢后需花費人力、財力對其排放的汞進(jìn)

  行報廢處理。如處理不及時,則會滲透到周邊環(huán)境中。排出的廢水汞含量很低,不會直接對人體引起危害;但里面的微生物可以吸收汞類化合物,并通過食物鏈轉(zhuǎn)移,

  最終被魚蝦等海鮮類吸收并蓄積起來。汞在生物體內(nèi)的轉(zhuǎn)化和排出非常緩慢,能長期保存其體內(nèi)。若誤食此類海鮮,進(jìn)而會嚴(yán)重影響身體健康。而UV LED光照系統(tǒng)

  是不含汞等有害化學(xué)元素的,工作時不會給環(huán)境以及人類造成任何影響。

                                         uvled印刷固化機(jī).jpg

三、UVLED印刷展望

   雖然國內(nèi)UV LED技術(shù)在工業(yè)民用諸多方面已經(jīng)表露出其明顯的優(yōu)勢,但在印刷行業(yè)起步較晚。如今UVLED市場正以每年20%以上的速度增長,預(yù)計到2020年市場可以

達(dá)到3.5億美元。但目前UV LED光源的價格還處于較高水平,一組UVLED燈管的售價基本要十幾萬元,比傳統(tǒng)UV燈管貴得多,而且與之配套的UV LED油墨,要在極窄的光

譜段選擇適合的光敏劑,所以更具專一性,成本比傳統(tǒng)UV油墨高20%左右,售價也要比傳統(tǒng)UV油墨貴出不少。

   但UV LED印刷十分符合包裝印刷行業(yè)現(xiàn)行倡導(dǎo)的高效、節(jié)能、環(huán)保的發(fā)展趨勢,考慮到工業(yè)電費日益上漲和環(huán)境規(guī)制以及綠色印刷認(rèn)證的壓力不斷增大,UV LED印

刷方式的普及必然是大勢所趨。隨著今后印刷行業(yè)的環(huán)保發(fā)展和印刷技術(shù)的飛躍突破,UV LED光照系統(tǒng)也將不斷成熟,估計UV LED光源的售價也不會再居高不下。可以

預(yù)測,UV LED印刷方式在印刷行業(yè)中大展拳腳指日可待。


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