乘綠色印刷之風 淺談UV LED技術在印刷領域發展趨勢
隨著UV固化技術在印刷行業中日益普及一種采用UV LED發光二極管作為固化光源的印刷方式被越來越多的印刷企業所關注本文針對UV LED光源的特點進行探討并對其在未來印刷業的發展作出分析
一UV LED固化原理
傳統UV印刷是指UV油墨中的光聚合引發劑在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態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態產生的電荷轉移復合體復雜粒子之間不斷的交聯聚合最終使油墨固化成膜并吸附在印品上的過程
UV LEDLight-Emitting Diode光源是紫外光源技術朝著更節能更環保方向發展的產物是一種能夠發射極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UV光源窄許多能量高度集中低熱能輻照更均勻使用UV LED光源能減少印刷資源浪費降低印刷成本從而節省印刷企業生產時間大幅度提高企業生產效率
二UV LED印刷優勢
1.超長壽命
傳統UV光源在大約工作1500小時后就要換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正常生產而UV LED光源的使用壽命一般能達到傳統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光原理即UV LED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出光線確保了光源的穩定性使其光源衰變率小很多比如在工作8000小時以后發光強度還能夠達到其最大功率的95%
2.節省能源
傳統UV印刷在正式印刷前要提前打開光照系統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使其保持照射狀態造成光源大量浪費而UV LED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最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光亮度低發熱量小開很低的光照強度即可達到傳統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UV光源發熱量大承印材料易受熱變形而UV LED是一種冷光源發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UV LED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UV設備很好適印的對熱敏感的薄膜類基材在使用UV LED印刷方式下就能很好地適印現如今發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生反應使其起皺影響產品質量使用UV LED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.保護環境
現在UV印刷在印刷業的市場占有率大幅增加部分印刷企業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最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UV LED光照系統是不含汞等有害化學元素的工作時不會給環境以及人類造成任何污染
三UV LED印刷展望
雖然國內UV LED技術在工業民用諸多方面已經表露出其明顯的優勢但在印刷行業起步較晚如今UV LED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UV LED光源的價格還處于較高水平一組UV LED燈管的售價基本要十幾萬元比傳統UV燈管貴得多而且與之配套的UV LED油墨要在極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UV油墨高20%左右售價也要比傳統UV油墨貴出不少
現在大多數印刷企業感覺更新設備和原材料的成本投入大同時環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保領域缺乏執行力及法律法規不夠健全國內大多數印刷企業還在堅持使用傳統的UV光源
但UV LED印刷十分符合包裝印刷行業現行倡導的高效節能環保的發展趨勢考慮到工業電費日益上漲和環境規制以及綠色印刷認證的壓力不斷增大UV LED印刷方式的普及必然是大勢所趨隨著今后印刷行業的環保發展和印刷技術的飛躍突破UV LED光照系統也將不斷成熟估計UV LED光源的售價也不會再居高不下可以預測UV LED印刷方式在印刷行業中大展拳腳指日可待
