淺談固化UV設備的原理
2011-07-28 00:00 來源：耗材網 責編：王岑
- 摘要：
- UV光油是依靠光油中的引發劑吸收紫外光，產生自由基，引發單體和低聚物反應并固化的。一臺國產實驗室固化設備2萬RMB即可，國產的生產設備約20-30萬RMB。
【CPP114】訊：干燥（固化）原理和設備的區別
UV光油是依靠光油中的引發劑吸收紫外光，產生自由基，引發單體和低聚物反應并固化的。一臺國產實驗室固化設備2萬RMB即可，國產的生產設備約20-30萬RMB。
EB光油是在電子束的猛烈轟擊下，單體和低聚物上的雙鍵被強制打開，產生自由基并完成聚合。一臺進口的實驗室EB固化設備約需10-20萬美圓，而生產設備則在50-80萬美圓之間。
目前EB固化設備的核心技術掌握在少數幾個國外公司手中，由于該類設備批量生產小，所以價格偏高，相信該技術如果被普遍利用后，合理的價格應在30-50萬美圓之間，如果該設備的制造技術被臺灣或國內同行掌握，相信價格會更低。
·氣味的區別
UV油和EB油均不含溶劑，所以施工中的氣味問題不存在。所謂氣味主要是指印刷品表面殘留的氣味。UV油殘留的氣味來源有兩個，一是殘留的引發劑和活性單體，二是引發劑反應后生成的其它小分子物質。對UV油的引發劑進行改良，并提高反應程度，氣味會有改觀，但不能完全清除。
EB光油中沒有引發劑，反應程度超過98%，所以不會像UV油一樣會有殘留氣味的問題。
·耐黃變性的區別
我們知道，上過UV油的紙張長時間放置后，會逐漸變黃，主要原因是殘留的引發劑和引發劑生成物吸收紫外線導致，使用昂貴的引發劑或在UV油中添加紫外線吸收劑，會有幫助，但不能完全做到不黃變。EB光油不使用引發劑，所以不會有該問題存在。
·油墨變色的問題
UV燈在產生紫外線的同時，也會產生紅外線，使上過光油的紙張表面溫度較高，由于要保證生產效率，所以紙張來不及降溫便被堆放在一起，內層部分的紙張會在30-60℃的溫度下保持一段時間，這時候一些耐熱性差的油墨便會變色。除溫度的影響外，UV油中的引發劑在相對較高的溫度下，依然會保持一定的活性，可能會和油墨中的一些活性物質產生化學反應，這也是UV油導致油墨變色的原因之一。對UV燈、反光罩、冷卻系統進行改良，油墨變色問題會有一定程度的解決，但也是治標不治本的辦法。
EB光油在固化過程中，固化設備在產生電子束的過程中不產生紅外線，溫度問題被很好的解決，所以電子束固化是真正的冷能源，對一些熱敏性的基材會更適合。
·固化程度的比較
為了理解UV油和UV油的固化程度，在此引入了凝膠率的概念，其測定方法為：將光油制成厚度為100μm的涂膜，記錄下固化后的涂膜質量W0，用丙酮萃取48小時，在50℃下真空干燥8小時，記下萃取后的質量Wg。然后按下式計算：
凝膠率=Wg/W0×
凝膠率越高，固化程度越高，下圖是典型EB光油和UV光油固化程度的比較。
UV光油是依靠光油中的引發劑吸收紫外光，產生自由基，引發單體和低聚物反應并固化的。一臺國產實驗室固化設備2萬RMB即可，國產的生產設備約20-30萬RMB。
EB光油是在電子束的猛烈轟擊下，單體和低聚物上的雙鍵被強制打開，產生自由基并完成聚合。一臺進口的實驗室EB固化設備約需10-20萬美圓，而生產設備則在50-80萬美圓之間。
目前EB固化設備的核心技術掌握在少數幾個國外公司手中，由于該類設備批量生產小，所以價格偏高，相信該技術如果被普遍利用后，合理的價格應在30-50萬美圓之間，如果該設備的制造技術被臺灣或國內同行掌握，相信價格會更低。
·氣味的區別
UV油和EB油均不含溶劑，所以施工中的氣味問題不存在。所謂氣味主要是指印刷品表面殘留的氣味。UV油殘留的氣味來源有兩個，一是殘留的引發劑和活性單體，二是引發劑反應后生成的其它小分子物質。對UV油的引發劑進行改良，并提高反應程度，氣味會有改觀，但不能完全清除。
EB光油中沒有引發劑，反應程度超過98%，所以不會像UV油一樣會有殘留氣味的問題。
·耐黃變性的區別
我們知道，上過UV油的紙張長時間放置后，會逐漸變黃，主要原因是殘留的引發劑和引發劑生成物吸收紫外線導致，使用昂貴的引發劑或在UV油中添加紫外線吸收劑，會有幫助，但不能完全做到不黃變。EB光油不使用引發劑，所以不會有該問題存在。
·油墨變色的問題
UV燈在產生紫外線的同時，也會產生紅外線，使上過光油的紙張表面溫度較高，由于要保證生產效率，所以紙張來不及降溫便被堆放在一起，內層部分的紙張會在30-60℃的溫度下保持一段時間，這時候一些耐熱性差的油墨便會變色。除溫度的影響外，UV油中的引發劑在相對較高的溫度下，依然會保持一定的活性，可能會和油墨中的一些活性物質產生化學反應，這也是UV油導致油墨變色的原因之一。對UV燈、反光罩、冷卻系統進行改良，油墨變色問題會有一定程度的解決，但也是治標不治本的辦法。
EB光油在固化過程中，固化設備在產生電子束的過程中不產生紅外線，溫度問題被很好的解決，所以電子束固化是真正的冷能源，對一些熱敏性的基材會更適合。
·固化程度的比較
為了理解UV油和UV油的固化程度，在此引入了凝膠率的概念，其測定方法為：將光油制成厚度為100μm的涂膜，記錄下固化后的涂膜質量W0，用丙酮萃取48小時，在50℃下真空干燥8小時，記下萃取后的質量Wg。然后按下式計算：
凝膠率=Wg/W0×
凝膠率越高，固化程度越高，下圖是典型EB光油和UV光油固化程度的比較。
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