UV LED技術在印刷絲印領域的優(yōu)勢及展望

【中玻網】隨著UV固化技術在印刷行業(yè)中日益普及，一種采用UVLED發(fā)光二較管作為固化光源的印刷方式，被越來越多的印刷企業(yè)所關注。本文針對UVLED光源的特點進行探討，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，達到激發(fā)態(tài)，形成自由基或離子。再通過分子間能量轉移，使預聚物、單體和聚合物成為激發(fā)態(tài)，產生的電荷轉移復合體。復雜粒子之間不斷的交聯聚合，較終使油墨固化成膜并吸附在印品上的過程。 
　　
　　UVLED(Light-EmittingDiode)光源是紫外光源技術朝著更節(jié)能、更環(huán)保方向發(fā)展的產物，是一種能夠發(fā)射較窄的光譜半寬，并能將電能轉化為光能的半導體電子元件。利用光電轉換原理，通過在半導體基片上注人、摻雜雜質生長PN結而得到，發(fā)光機理緣其電致效應，電子和正電荷在移動過程中碰撞結合轉化成光能。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)生產時間，大幅度提高企業(yè)生產效率。  
　　
　　二、UVLED印刷優(yōu)勢
　　
　　1.超長壽命
　　
　　 傳統(tǒng)UV光源在大約工作1500小時后就要變新，頻繁更換光源零件，可能造成印刷機固化故障頻出；同時還可能降低印刷機運轉效率，影響印刷企業(yè)正常生產。而UVLED光源的使用壽命一般能達到傳統(tǒng)UV光源的8倍以上，可以達到12000小時，且不受開關次數影響。根據其發(fā)光原理，即UVLED光源只能向一個方向通電，正向偏壓，當電流通過時，電子與空穴在其內復合而發(fā)出光線，確保了光源的穩(wěn)定性，使其光源衰變率小很多。比如在工作8000小時以后，發(fā)光強度還能夠達到其非常大功率的95％。
　　
　　2.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)進行預熱，光線功率開的越強，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，往往選擇不關閉照射系統(tǒng)，使其保持照射狀態(tài)，造成光源大量浪費。而UVLED光源根據其自身結構特點，瞬間把電能轉換成光能，在低壓即可啟動，所以沒有預熱時間，即可達到非常大功率輸出。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。開很低的光照強度即可達到傳統(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閉，進一步降低能耗和成本。
　　
　　3.適性更廣 
　　
　　傳統(tǒng)UV光源，發(fā)熱量大、承印材料易受熱變形。而UVLED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，不會產生太多的熱量。所以采用UVLED光源能顯著降低固化過程產生的熱量，不會破壞承印基材外觀。例如不能在傳統(tǒng)UV設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如今發(fā)展迅速的標簽印刷，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)生反應使其起皺，影響產品質量。使用UVLED印刷方式能大大減少產品的不良率，確保在印刷工期內保質保量的完成任務。
　　
　　4.保護環(huán)境  
　　
　　現在UV印刷在印刷業(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，并通過食物鏈轉移，較終被魚蝦等海鮮類吸收并蓄積起來。汞在生物體內的轉化和排出非常緩慢，能長期保存其體內。若誤食此類海鮮，進而會嚴重影響身體健康。而UVLED光照系統(tǒng)是不含汞等有害化學元素的，工作時不會給環(huán)境以及人類造成任何污染。
　　
　　三、UVLED展望
　　
　　雖然國內UVLED技術在工業(yè)民用諸多方面已經表露出其明顯的優(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，預計到2020年市場可以達到3.5億美元。但目前UVLED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UVLED油墨，要在較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。
　　
　　現在大多數印刷企業(yè)感覺更新設備和原材料的成本投入大，同時環(huán)保意識還比較淡薄，缺乏對社會效益、經濟效益的綜合考慮，加上國內環(huán)保領域缺乏執(zhí)行力及法律法規(guī)不夠健全，國內大多數印刷企業(yè)還在堅持使用傳統(tǒng)的UV光源。
　　
　　但UVLED印刷十分符合包裝印刷行業(yè)現行倡導的效率高、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)制以及綠色印刷認證的壓力不斷加大，UVLED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)展和印刷技術的飛躍打破，UVLED光照系統(tǒng)也將不斷成熟，估計UVLED光源的售價也不會再居高不下�？梢灶A測，UVLED印刷方式在印刷行業(yè)中大展拳腳指日可待。