UV知识培训1

淺談UV知識與工藝共同學習共同進步讲解目录UV的定義固化原理UV光油常见的问题及解决方法生產注意事項前瞻和總結什么叫UV（紫外线）UV是英文UltravioletRays的缩写,即紫外光线.紫外光线(UV)是内眼看不见的.可见光780nm380nm红橙黄绿青蓝紫红外线紫外线波长UV的細分類紫外线(UV)是肉眼看不见的,是可见紫色光以外的一段电磁辐射,波长在10~400nm的范围.通常按其性质的不同又细为几下几段:a真空紫外线（VacuumUV），波长为10--200nmb短波紫外线（UV-C），波长为200--290nmc中波紫外线（UV-B），波长为290--320nmd长波紫外线（UV-A），波长为320--400nme可见光（Visiblelight），波长为400--760nm紫外线(UV)用于工业生产,国际上一般使用的是长波UV(UV-A)。“纳米”是英文namometer（缩写：nm）的译名，是一种度量单位，一纳米为百万分之一毫米，亦是十亿分之一米，约相当于45个原子串在一起的距離.UV光谱UV上光工艺介绍UV上光又称紫外线上光或光固化上光，UV上光油主要成份由感光树脂，活性稀释剂，光引发剂及助剂组成，原理是在一定波长的紫外线照射下，体系内光引发剂游离基引发树脂中的不饱和双键，迅速发生键锁聚合反应，使其交联结膜固化。UV上光工艺的优缺点其优点是：上光速度快，膜层光亮度高，干燥后膜面坚固、生产效率高，占用场地小，具有良好的机械及耐热、耐寒、耐水、耐磨损等性能，有良好的保护作用，上光后能使印刷的表面非常光亮、平滑，折光效果使图文产生强烈的主体感，色彩更加鲜艳，印品有高档感。它用途广泛，如纸张、木材、金属、陶瓷等表面光洁度好、不渗油的材料都可用此法。其缺点是：UV油自身聚合度高，形成表面分子极性差，且无毛细孔，因此UV膜层亲合能力差。如UV膜与某些油墨、塑料、金属等表面不亲合，俗称不粘，用针划会出现小片拨离，克服的办法是将被涂布物表面打一层带粘性的底层或用电晕处理。UV油基本组成UV油的基本组成有以下几种成分:齐聚物稀释单体光引发剂助剂生产流程小分子单体UV齐聚物聚合反应UV固化的原理在特殊配方的树脂中加入光引发剂（或光敏剂），经过吸收紫外线（UV）光固化设备中的高强度紫外光后，产生活性自由基或离子基，从而引发聚合、交联和接枝反应，使树脂(UV涂料、油墨、粘合剂等)在数秒内（不等）由液态转化为固态。(此变化过程称之为＂UV固化＂)。UV固化材料的物理性能实质上是受用来固化它们的烘干系统的影响的。预期性能的获得，不管是保护胶、油墨、还是粘合剂，将依赖于这些灯管的参数、设计和控制的方法。UV灯四个关键的参数是：1.UV辐射度(或密度)2.光谱分布(波长)3.辐射量(或UV能量)4.红外辐射。什么是Curing?用UV来照射UV照射可硬化的材料而使它硬化的制程,我们称之为UVCuringProcess。Curing我们把它翻译成硬化(或固化.在UVCuringProcess中,液态的UV照射可硬化的材料,经过UV的照射,瞬间变成固态的加工过程,我们称它Curing.硬化Curing与传统的干燥Drying加工过程相似但不相同,其差别在于干燥的加工过程有溶剂的挥发,而硬化的加工过程则无溶剂的挥发.为何要用UVCuringProcess(UV硬化制程)?1.可以减少能源浪费.2.不会有溶剂的挥发,而造成空气的污染.3.制程时间缩短,提高生产效率.4.所需的设备空间小,可降低厂房的投资成本.5.因制程缩短,品质容易控制,故产品的良率可以大幅提高.何谓硬化条件?硬化UV材料,主要的硬化条件,其考虑的因素有:1.UV照度=灯管输出强度,反射镜的设计,照射距离,涂膜厚度.2.UV累积能量=生产效率,温度.3.UV光谱分布=灯管种类的选择.以上三个因素的适当搭配所提供的UV光,照射UV材料,使UV材料硬化,而达到业者产品规范的要求.我们称此UV光为合适的硬化条件.如何找到一个合适的UV制程?一个合适的UV制程,对业者而言,是要来提高其生产效率,增加其产品的良率,使用者或是业者:如何安排UV制程在其生产线上;UV设备制造商:依业者要求提供一个能与业者生产线兼容的UV光源;UV材料的供货商:也要针对业者所提供的需要,设计出符合业者所要求的材料;*总之一个合适的UV制程,一定是业者,UV设备制造商和UV材料供货商三者意见的交集.UV固化的发生方式一、UV固化灯例图1例图2UV固化灯为气体放电灯,气体放电灯分为弧光放电和辉光放电，UV固化中常用UV灯为弧光放电灯，其工作原理是：在真空的石英管中加入定量的高纯汞（水银），通过对两端电极提供电压差（压降），产生离子放电，从而产生紫外线辐射。图示UV光谱二、无极灯（略）三、太阳光（略）UV短波與長波的區別UV光辐射物理性质类似于可见光，都具有直线性，其穿透力却远不及可见光，波长越短，穿透力越差，故此UV固化主要应用于光线能够直接射到的表皮面或透光性较好的内层固化。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涂料深层。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。UV灯管的选用UV灯管的强度UV灯管的选用配套组件的选择UV灯管的强度UV灯的强度取决于UV灯管的功率密度，一般常用规格有：80W/cm即200W/inch120W/cm即300W/inch160W/cm即400W/inch240W/cm即600W/inchUV灯管的选用首先定位所需功率密度和所需固化宽度，计算方法如下：配套UV灯功率（w）=功率（w/cm）*固化宽度（cm）UV灯组件的选择要保证UV灯正常良好工作需保证以下要素：A.选择匹配的点灯电源，所配套漏磁变压器/电容器要与UV灯所需电压/电流相符，漏磁变压器的额定功率/二次电压/工作电流/绝缘系数/耐压程度和电容器的容量/耐压/可冲放电次数，直接决定了UV灯管的发光效率/稳定性和寿命.B.适配风机要与UV灯功率吻合：排风量=150立方米/小时.千瓦*UV灯功率（KW），注意：不可以用强风对灯管表面送风冷却，否则灯管表面温度过低会造成灯管灭弧熄灯.C.选择适合的反射罩：市场上UV灯罩定制的标准灯罩一般分为聚光灯罩和平行光灯罩。UV燈能量計UV能量計可有效及精確地幫助用戶找出固化過程中所須的能量.本公司使用的能量計測量範圍250nm-410nm,使用3.6V鋰電池,量程0-999,999毫焦/平方厘米.操作環境溫度0-45℃,須留意高溫中使用此UV能量計,要求把能量計連同隔熱罩一同使用.校驗UV光油常见的问题及解决方法一、光泽不好、亮度不够主要原因：1.UV光油粘度太小，涂层太薄。2.乙醇等非反应型溶剂稀释过量。3.UV油涂布不均匀。4.纸张吸收性太强。5.网纹辊太细，供油量不足。解决办法：根据纸张的不同情况适当提高UV光油的粘度和涂布量。对渗透吸收性强的纸张，可先行涂布一层底油。UV光油常见的问题及解决方法二、干燥不好、光固化不彻底、表面发粘主要原因：1.紫外光强度不够。2.紫外灯管老化、强度减弱。3.UV光油贮存时间过长。4.不参与反应的稀释剂加入过多,比如乙醇,甲苯等。5.机器速度过快。解决办法：在固化速度要求小于0.5s的情况下，必须保证高压汞灯的功率一般不低于120w/cm，灯管要及时更新，不要等坏了再换。必要时加入一定量的UV光油固化促进剂三乙胺，加速干燥。UV光油常见的问题及解决方法三、印刷品表面UV光油涂不上、发花主要原因：1.UV光油粘度小、涂层太薄。2.油墨中含调墨油或燥油过多。3.油墨表面已晶化。4.油墨表面防粘材料(硅油、喷粉)多。5.UV光油本身附着力差及印刷品材料的附着性差。解决办法：对要求UV上光的产品印刷时必须采取相应措施，创造条件，加入5%的乳酸,上UV光油时适当涂厚些，必要时可通过上底油或更换特殊光油来解决问题。UV光油常见的问题及解决方法四、UV上光涂层有白点和针孔主要原因：1.涂层太薄。2.网纹辊太细。3.非反应型稀释剂(如乙醇)加入量过多。4.印刷品表面粉尘等较多。解决办法：生产环境及印刷品表面均应保持清洁，增加涂层厚度。也可加入少量平滑助剂。稀释最好采用参与反应的活性稀释剂。UV光油常见的问题及解决方法五、表面涂布不匀，有条纹及桔皮现象主要原因：1.UV光油粘度过高。2.涂布辊太粗不光滑。3.压力大小不均匀。4.涂布量过大。5.UV光油的流平性差。解决办法：降低UV光油粘度、减少涂布量。压力调整均匀。涂布辊应磨细、磨光。可加入光量流平剂,如果是塑膠、金屬產品,表面應先電暈處理。UV光油常见的问题及解决方法六、UV光油附着力不好主要原因：1.印刷品油墨表面晶化。2.印刷油墨中的辅助材料(如撤粘劑)不合适。3.UV光油本身粘附力不足。4.光固化条件不合适。5.對非极性或低极性材料表面未做處理.解决办法：印刷工艺要提前考虑上光条件。已印好的产品需要涂上增强附着力的底油,选择柔韧性好、附着力佳的光固树脂和活性单体，掌握合理的固化時間，對材料表面做電暈處理．UV光油常见的问题及解决方法七、UV光油变稠、有凝胶现象主要原因：1.UV光油贮存时间过长。2.光油未能完全避光贮存。3.贮存温度偏高。解决办法：注意UV光油的有效使用期并严格避光贮存。贮存温度以5℃～25℃为宜。UV光油常见的问题及解决方法八、残留气味大主要原因：1.干燥固化不彻底。2.紫外光源不足或灯管老化。3.UV光油抗氧干扰能力差。4.UV光油中非反应型稀释剂加入过多。解决办法：UV光油干燥固化必须彻底。并要加强通风，必要时更换UV光油品种。UV光油常见的问题及解决方法九、光澤不好、亮度不夠主要原因：1,UV油粘度太小,涂層太薄,涂佈不均.2,材料表面粗糙3,不參加反應的溶劑添加過量解决办法：提高UV粘度及涂佈量,並調機使涂佈均勻,要先涂佈底油,加大網紋輥,提高供油量,減少乙醇等非反應稀釋劑的加入.操作注意事项MSDS(MaterialSafetyDataSheet):化學品安全技術說明書RoHS要求產品質量檢驗MSDSMSDS表單操作安全注意事項1.避免皮膚直接接觸UV油2.蒸氣對人體有害,作業時要求正確偑戴防護口罩3.防火4.不可飲用,禁止用飲料瓶裝UV油/其它工業原料5.急救措施RoHS隨著歐盟WEEE&RoHS在今年的全面推行,所有的物料都要求符合RoHS的要求,否則如果有毒物質超標,後果十分嚴重.右圖是符合RoHS要求的UV油外包裝標簽.UV油與UV油產品的品质检验检测项目:外观:颜色,与规格要求对比粘度:涂-4杯测量,与规格要求对比酸值:5消泡力:600R/MIN搅拌5分钟后,要≤35分钟消泡固化速度:1灯半开以26米/分照一遍后要求干爽,不粘手UV油與UV油產品的品质检验光泽:与规格要求对比,相差不超过5度75度反射角光度計,微軟產品專用60度反射角光度計,適用於其它產品UV油與UV油產品的品质检验附着力:810胶纸测试,要求≤1级(0级为完全不脱落;1级为≤5%脱落;2级为5-15%脱落;3级为15-35%脱落;4级为35-65%脱落;5级为≥65%脱落).下面左圖為常用測試膠紙.耐磨性:4LBS重砝码,72R/MIN磨擦,与规格要求对比.上面右圖為磨擦測試儀.残留气味:无明显残留气味.前瞻和總結UV光固化技术在涂料和油墨行业的应用状况光固化是一种快速发展的绿色新技术，从上世纪70年代至今，辐射固化技术在发达国家的应用越来越普及。和传统涂料固化技术相比，辐射固化具有节能无污染、高效、适用于热敏基材、性能优异、采用设备小等优点。最新资料表明，欧美等国家已通过立法限制V