UV油墨與UV光源匹配

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(wèn)題。 但是，由于材料本身的特性不同，在生產(chǎn)中使用UV墨水時(shí)仍會(huì )發(fā)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(xiàn)的照射下發(fā)生交聯(lián)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(fā)劑，有機顏料和添加劑組成。 其中，光聚合引發(fā)劑是整個(gè)UV油墨中最重要的部分，也是光聚合反應的開(kāi)始。 常用的光聚合引發(fā)劑是芳香酮類(lèi)和酰氯醚。
2。 特性
（1）低溫下即時(shí)干燥；（2）光澤好，附著(zhù)力高；（3）無(wú)溶劑，穩定性好；（4）可印刷性強，滿(mǎn)足各種基材需求的需要；（5）節約能源，提高效率；（6）低環(huán)境污染。
3.固化機理在紫外線(xiàn)的照射下，UV油墨中的光聚合引發(fā)劑吸收一定波長(cháng)的光子，并被激發(fā)到激發(fā)態(tài)而形成自由基或離子。 然后，通過(guò)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(fā)態(tài)，產(chǎn)生電荷轉移絡(luò )合體。 這些絡(luò )合物連續交聯(lián)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(fā)劑，A是光聚合性預聚物和光敏單體。 在UV油墨的固化過(guò)程中，光聚合引發(fā)劑被激發(fā)到激發(fā)態(tài)是關(guān)鍵步驟，它決定了整個(gè)光化反應的效率。 這意味著(zhù)當光聚合引發(fā)劑被紫外線(xiàn)照射，分子被激發(fā)成激發(fā)態(tài)并產(chǎn)生自由基時(shí)，分子中的電子分布發(fā)生變化。 眾所周知，由于分子的運動(dòng)狀態(tài)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(lèi)似于階梯式能級分布。 分子運動(dòng)狀態(tài)的改變是分子吸收一定波長(cháng)的輻射光，并從低能級激發(fā)到高能級以形成激發(fā)態(tài)。 根據光化學(xué)當量定律，物質(zhì)的光吸收以光子為單位進(jìn)行。 一個(gè)分子只能同時(shí)吸收一個(gè)光子。 只有當光子的能量恰好等于分子的兩個(gè)能級之差時(shí)，分子才能吸收光子的能量，也就是說(shuō)，材料分子選擇性地吸收光。 對于不同的UV油墨，光聚合引發(fā)劑也不同，并且它選擇吸收的光子也不同。 因此，每個(gè)UV油墨僅對UV光源光譜中的特定波長(cháng)的光敏感。 此外，光化學(xué)反應與有效光子數有關(guān)。 光子越有效，光聚合引發(fā)劑吸收光子的可能性就越大，并且光化學(xué)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(shuō)，光子數由UV光源的輻射總能量和每個(gè)波長(cháng)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(cháng)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(fā)射紫外線(xiàn)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(wú)臭氧燈。 其性能參數主要包括：電弧長(cháng)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(fā)射的是紫外光，但不是單一波長(cháng)的光，而是一個(gè)波段內的光。UV光源不同，發(fā)射光的波長(cháng)范圍也不同，波段內的光譜能量的分布也不同。 以日本進(jìn)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(gè)波段的光，并且光的能量分布為 每個(gè)波長(cháng)都不同。 波長(cháng)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(fā)劑選擇吸收該波長(cháng)部分的光，則其干燥效果會(huì )更好。 當打印大量墨水時(shí)，這種效果尤其明顯。 當我們生產(chǎn)和打印黑色標記（黑色標記需要大量墨水）時(shí)，我們遇到了這樣的問(wèn)題：使用日本進(jìn)口的SPA時(shí)，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(shí)，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(wèn)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(fā)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(lái)說(shuō)，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(shí)的，這偏離了企業(yè)的生產(chǎn)目的。 但是，公司不應忽略此問(wèn)題。 技術(shù)部門(mén)應從其設備供應商處獲取有關(guān)UV光源光譜特性的技術(shù)信息，然后從墨水供應商處選擇墨水配方的響應曲線(xiàn)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(dòng)生產(chǎn)率，提高能源利用率，并降低企業(yè)的生產(chǎn)成本。

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