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UV油墨与UV光源匹配

时间:2020-11-19 17:21来源:未知点击:
UV油墨的普及和使用极大地解决了特殊打印材料(如热敏纸)的高速打印中的非干式打印问题。 但是,由于材料本身的特性不同,在生产中使用UV墨水时仍会发现干燥不良。 为什么? 这是因为UV油墨UV光源的匹配被忽略了。
1.UV油墨
1。 组成UV油墨是在紫外线的照射下发生交联聚合反应并立即固化成膜的油墨。 它主要由可光聚合的预聚物,光敏单体,光聚合引发剂,有机颜料和添加剂组成。 其中,光聚合引发剂是整个UV油墨中最重要的部分,也是光聚合反应的开始。 常用的光聚合引发剂是芳香酮类和酰氯醚。
2。 特性
(1)低温下即时干燥;(2)光泽好,附着力高;(3)无溶剂,稳定性好;(4)可印刷性强,满足各种基材需求的需要;(5)节约能源,提高效率;(6)低环境污染。
3.固化机理在紫外线的照射下,UV油墨中的光聚合引发剂吸收一定波长的光子,并被激发到激发态而形成自由基或离子。 然后,通过分子之间的能量转移,聚合性预聚物,聚合物(如光敏单体)变成激发态,产生电荷转移络合体。 这些络合物连续交联并聚合以固化成膜。 其光化反应的历史可以表示为:其中D是光聚合引发剂,A是光聚合性预聚物和光敏单体。 在UV油墨的固化过程中,光聚合引发剂被激发到激发态是关键步骤,它决定了整个光化反应的效率。 这意味着当光聚合引发剂被紫外线照射,分子被激发成激发态并产生自由基时,分子中的电子分布发生变化。 众所周知,由于分子的运动状态不同,分子包含多种能量。 其中,电子能量是主体。 它的能量分布不是连续的,但类似于阶梯式能级分布。 分子运动状态的改变是分子吸收一定波长的辐射光,并从低能级激发到高能级以形成激发态。 根据光化学当量定律,物质的光吸收以光子为单位进行。 一个分子只能同时吸收一个光子。 只有当光子的能量恰好等于分子的两个能级之差时,分子才能吸收光子的能量,也就是说,材料分子选择性地吸收光。 对于不同的UV油墨,光聚合引发剂也不同,并且它选择吸收的光子也不同。 因此,每个UV油墨仅对UV光源光谱中的特定波长的光敏感。 此外,光化学反应与有效光子数有关。 光子越有效,光聚合引发剂吸收光子的可能性就越大,并且光化学反应速度越快。 假设UV光源辐射光的总能量为E,频率为υ的光的能量为Eυ,并且Eυ在E中的比例为k,则:Eυ= kE在公式E2-E1 =hυ中,hυ表示光子的能量,因此频率为υ的光子数为N =Eυ/hυ= kE /hυ。 可以看出,N与k和E成正比。也就是说,光子数由UV光源的辐射总能量和每个波长的光能的分布决定。 从上面可以看出:UV油墨正在选择性地吸收紫外光的光子,其干燥受到UV光源辐射光的总能量和不同波长光能的分布的影响。2.UV光源
1.结构UV光源是在UV固化系统中发射紫外线的设备。 它通常由灯箱,灯管,反射镜,电源,控制器和冷却装置组成。 根据灯管中的不同材料,可分为金属卤化物灯,高压汞灯和无臭氧灯。 其性能参数主要包括:电弧长度,特征谱功率,工作电压,工作电流和平均寿命。
2。 光谱特性
UV光源虽然主要发射的是紫外光,但不是单一波长的光,而是一个波段内的光。UV光源不同,发射光的波长范围也不同,波段内的光谱能量的分布也不同。 以日本进口的金属卤素灯M08-L41型为例,其光谱分布如图1所示。从图1可以看出,UV光源辐射一个波段的光,并且光的能量分布为 每个波长都不同。 波长为300-310 nm和360-390 nm的光的能量分布相对较高。 如果UV油墨中使用的光聚合引发剂选择吸收该波长部分的光,则其干燥效果会更好。 当打印大量墨水时,这种效果尤其明显。 当我们生产和打印黑色标记(黑色标记需要大量墨水)时,我们遇到了这样的问题:使用日本进口的SPA时,相同的UV光源,相同的墨水量,相同的工作条件 浓缩的UV黑色墨水转换为家用杭华UV161黑色墨水时,干燥效果很好。 为什么? 我认为这是匹配UV油墨UV光源的问题。
3.UV油墨UV光源
的匹配UV油墨UV光源的匹配是使UV油墨中的光聚合引发剂吸收的光量子成为UV光源光谱中能量分布最高的部分。 对于印刷公司来说,完全将UV光源的光谱特性和UV油墨的光敏性完全匹配是不现实的,这偏离了企业的生产目的。 但是,公司不应忽略此问题。 技术部门应从其设备供应商处获取有关UV光源光谱特性的技术信息,然后从墨水供应商处选择墨水配方的响应曲线以匹配UV光源光谱UV油墨,这样,两者之间的匹配 可以更好地解决,这也为考虑影响干燥的其他因素提供了前提。解决UV油墨UV光源的匹配将有助于加快墨水的干燥速度,提高劳动生产率,提高能源利用率,并降低企业的生产成本。

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