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1、UV應(yīng)用技術(shù)簡(jiǎn)介 UV是英文Ultraviolet Rays的縮寫,即紫外光線.紫外線(UV)是肉眼看不見的,是可見紫色光以外的一段電磁輻射,波長(zhǎng)在10~400nm的范圍.通常按其性質(zhì)的不同又細(xì)為幾下幾段: 1) 真空紫外線（Vacuum UV）， 波長(zhǎng)為10--200nm 2) 短波紫外線（UV-C），波長(zhǎng)為200--290nm 3) 中波紫外線（UV-B），波長(zhǎng)為290--320nm 4) 長(zhǎng)波紫外線（UV-A），波長(zhǎng)為320--400nm 5) 可見光（Visible light），波長(zhǎng)為400--760nm 紫外線(UV)用于工業(yè)生產(chǎn),國(guó)際上一般使用的是長(zhǎng)波UV(UV-A

2、)。 注：nm即納米 什么叫"納米"？ "納米"是英文namometer（縮寫：nm）的譯名，是一種度量單位，一納米為百萬(wàn)分之一毫米，亦是十億分之一米，約相當(dāng)于45個(gè)原子串在一起的長(zhǎng)度。 固化原理在特殊配方的樹脂中加入光引發(fā)劑（或光敏劑），經(jīng)過吸收紫外線（UV）光固化設(shè)備中的高強(qiáng)度紫外光后，產(chǎn)生活性自由基或離子基，從而引發(fā)聚合、交聯(lián)和接枝反應(yīng)，使樹脂(UV涂料、油墨、粘合劑等)在數(shù)秒內(nèi)（不等）由液態(tài)轉(zhuǎn)化為固態(tài)。(此變化過程稱之為＂UV固化＂)。 固化方式 一、UV燈（常用） 二、無(wú)極燈（目前國(guó)內(nèi)應(yīng)用較少、價(jià)格非常貴） 三、太陽(yáng)光.目前，工業(yè)上使用的UV設(shè)備所使用的光源，主要是氣體放

3、電燈（汞燈）。依據(jù)燈內(nèi)腔氣體的壓強(qiáng)的大小分為低壓、中壓、高壓、超高壓，工業(yè)的生產(chǎn)固化通常使用高壓汞燈（熱態(tài)時(shí)，腔內(nèi)壓力在0.1-0.5/MPa）。 應(yīng)用范例 UV光輻射物理性質(zhì)類似于可見光，都具有直線性，其穿透力卻遠(yuǎn)不及可見光，波長(zhǎng)越短，穿透力越差，故此UV固化主要應(yīng)用于光線能夠直接射到的表皮面或透光性較好的 內(nèi)層固化。 a. UＶ燈產(chǎn)生UV的同時(shí)會(huì)產(chǎn)生大量的IR輻射熱，對(duì)于溫度影響不大的工件，這一輻射熱是有益的，它可以加速光固化的反應(yīng)速度，尤其對(duì)于UV＋厭氧混合型的膠料，效果更為明顯。 應(yīng)用范例：木制地板、金屬制品等的UV涂裝；印制線路板中UV絕緣涂層；玻璃制品的UV膠合。 b.

4、對(duì)于溫度的影響較敏感或耐溫性較差的光固化工件，傳統(tǒng)UV燈產(chǎn)生的UV中附帶的IR輻射熱，對(duì)其卻是一大危害甚至是致命的。降低IR輻射熱是目前世界各國(guó)制造UV固化設(shè)備的前沿課題之一，一般是采用水冷、反射、分頻過濾等方法來(lái)加以解決，但代價(jià)是必須損失部分的紫外光功。應(yīng)用范例：各種PVC(如IC卡)、塑膠片、柯式（網(wǎng)點(diǎn)）UV 油印刷、紙張類特殊印制（冰花）、計(jì)算機(jī)鍵盤的印制。 UV輻射固化的化學(xué)體系 輻射固化的化學(xué)體系 具有反應(yīng)活性的化學(xué)配方內(nèi)容構(gòu)成了輻射固化的化學(xué)體系，一般包括齊聚物、單 體、光引發(fā)劑、助劑等成分。 齊聚物在輻射固化配方中起著極其重要的作用，它決定了涂料、油墨、黏合

5、劑或其他基料在輻射固化后的整體性能。齊聚物是專門指一類具有不飽和雙鍵結(jié)構(gòu)的高分子聚合物，可進(jìn)一步發(fā)生反應(yīng)，擴(kuò)展成為交聯(lián)固化體，故也稱預(yù)聚物。大多數(shù)齊聚物都是不同類型丙稀酸樹脂，分子量一般不大。單體是有機(jī)合成材料最基本的單元，在輻射固化中單癱主要是用作稀釋劑以降低化學(xué)體系的黏度。UV/EB固化單體一般為活性稀釋劑，不僅可調(diào)節(jié)配方黏度，而且分子結(jié)構(gòu)含有一個(gè)或多個(gè)雙鍵，稱作單官能團(tuán)活性單體或多官能團(tuán)活性單體。這種活性單體可與齊聚物或其他單體發(fā)生反應(yīng)，參與輻射固化過程，而且由于不含揮發(fā)性物質(zhì)，故不會(huì)對(duì)大氣造成污染。 光引發(fā)劑在紫外光的作用下產(chǎn)生自由基和陽(yáng)離子。這兩種粒子在化學(xué)體系中都是高能活性基團(tuán)，

6、有利于引發(fā)單體、齊聚物和聚合物的不飽和雙鍵的交聯(lián)固化。值得指出的是，EB固化不需要光引發(fā)劑，因?yàn)殡娮颖旧砭湍芤l(fā)化學(xué)體系的交聯(lián)反應(yīng)。助劑在輻射固化中雖然并不直接參與固化過程，然而其作用不可忽視。最常用的助劑是穩(wěn)定劑，主要用于防止配方用料在貯存時(shí)出現(xiàn)凝膠化現(xiàn)象，或防止配方體系在暗光條件下自動(dòng)固化。此外，其他一些助劑，包括顏料、染料、消光劑、消泡劑、流平劑、附著力促進(jìn)劑等在改善最終固化性能中也發(fā)揮著各自不同的作用。 發(fā)展趨勢(shì) 輻射固化雖然在全球取得了長(zhǎng)足的進(jìn)展，然而其產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程并不盡如人意，主要的原因在于許多技術(shù)成果尚處于中試和實(shí)驗(yàn)室研究階段。 首先，輻射固化的主要發(fā)展方向是在傳統(tǒng)制造業(yè)中繼

7、續(xù)發(fā)揮優(yōu)勢(shì)，同時(shí)向汽車與 建筑裝飾市場(chǎng)-全球最大的涂料市場(chǎng)進(jìn)軍，這就要求輻射固化產(chǎn)品性能達(dá)到戶外長(zhǎng)期耐候性的標(biāo)準(zhǔn)。 輻射固化另一發(fā)展方向是向新興的信息產(chǎn)業(yè)進(jìn)軍，具體地說(shuō)就是在光導(dǎo)介質(zhì)、信息系統(tǒng)和遠(yuǎn)程通訊領(lǐng)域占領(lǐng)陣地。這是一個(gè)全心領(lǐng)域，正是UV/EB技術(shù)施展自身強(qiáng)勢(shì)的廣闊天地。 UV輻射固化-表面固化新技術(shù) 輻射固化的基本含義就是利用紫外光（UV）或電子束為能源，引發(fā)具有化學(xué)活性的液體配方，在基體表面實(shí)現(xiàn)快速反應(yīng)的固化過程。 UV/EB固化的工業(yè)應(yīng)用為材料表面固化提供了一種先進(jìn)的加工手段。這種固化技術(shù)不同于傳統(tǒng)技術(shù)（例如熱固化）的最大優(yōu)點(diǎn)在于輻射固化采用高效能源-紫外光或電子束作為引發(fā)

8、手段，快速實(shí)現(xiàn)涂層固化。 1． 紫外光與電子束 紫外光與電子束都可看成輻射大家族的成員，不同的是紫外光是一種電磁輻射，而電子束卻是經(jīng)加速的高能電子流。 輻射固化常用的100~380nm紫外光區(qū)又細(xì)分為UV-C（100~280nm）、UV-B （280~315nm）和UV-A（315~380nm）。輻射固化采用的紫外光源一般是經(jīng)電能激發(fā)的紫外燈。 電子束也是一種輻射，它是一批經(jīng)過加速的電子流，粒子能量遠(yuǎn)高于紫外光，可使空氣電離，故高能電子束又可稱為電離輻射。電子束固化一般不需光引發(fā)劑，可直接引發(fā)化學(xué)反應(yīng)，而且對(duì)物質(zhì)的穿透力也比紫外光大得多。產(chǎn)生電子束的裝置稱為電子加速器。輻射固化采用的

9、一種掃描型的電子加速器，其基本原理與家庭使用的電視機(jī)十分類似。在電視機(jī)中經(jīng)加速的電子流掃描電視熒光屏取得視覺信息，輻射固化中電子加速器的電子束對(duì)基材表面掃描從而實(shí)現(xiàn)固化加工。 2． 輻射固化- 一項(xiàng)系統(tǒng)工程 輻射固化是在現(xiàn)有科學(xué)技術(shù)的基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的一門新技術(shù)，因此可以看作是多種技術(shù)共同結(jié)構(gòu)形成的綜合體，包括輻射源（UV和EB）、原料、單體和齊聚物、光引發(fā)劑、各種助劑（如顏料、添加劑）、化學(xué)配方（涂料、油墨、黏合劑等）、基材與涂布裝置等。輻射固化只有通過這些技術(shù)要素的合理配置才能發(fā)揮其固有的生命力。 事實(shí)上，這些技術(shù)要素在輻射固化的產(chǎn)業(yè)進(jìn)程中已形成了相互依賴的市場(chǎng)鏈，共同保證市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力，

10、因此輻射固化的本身是一項(xiàng)系統(tǒng)工程。 UV固化 UV固化 UV固化材料的物理性能實(shí)質(zhì)上是受用來(lái)固化它們的烘干系統(tǒng)的影響的。預(yù)期性能的獲得，不管是保護(hù)膠、油墨、還是粘合劑，將依賴于這些燈管的參數(shù)、設(shè)計(jì)和控制的方法。UV燈四個(gè)關(guān)鍵的參數(shù)是： 1.UV輻射度(或密度) 2.光譜分布(波長(zhǎng)) 3.輻射量(或UV能量) 4.紅外輻射。 相對(duì)于最大輻射度或輻射量，以及不同的UV光譜，油墨和保護(hù)膠將會(huì)展現(xiàn)出很大不同的特性。鑒別不同的UV燈管特性并使它們與可固化材料的光學(xué)特性相匹配的能力，擴(kuò)展了把UV固化作為一種快速、高效的生產(chǎn)過程的范圍。 有許多固化系統(tǒng)的光學(xué)和物理性能（除它本身的組成之外

11、）影響固化效果，從而導(dǎo)致了UV固化材料外觀特性（performance）的不同。 被固化材料的特性一只UV燈管的效率，決定于發(fā)射光子進(jìn)入可固化材料以啟動(dòng)光可觸發(fā)分子的難易程度。UV固化決定于光子—分子的碰撞。光可觸發(fā)分子通過材料均勻地?cái)U(kuò)散，但光子卻不同。除UV光源的特質(zhì)外，被固化的薄膜還有光學(xué)及熱動(dòng)力學(xué)特性。它們與輻射能量互相作用，對(duì)固化的過程產(chǎn)生了重大影響。 光譜吸收率：能量是物質(zhì)在逐漸增加的厚度內(nèi)吸收進(jìn)波長(zhǎng)的作用。表面附近吸收的能量越多，意味著深層得到的能量越少。但這種情況隨波長(zhǎng)的不同而不同?？偟墓庾V吸收率包括所有來(lái)自于光觸發(fā)劑，單分子物質(zhì)，齊聚體以及添加劑包括顏料的影響作用。 反射

12、和散射：相對(duì)與吸收，光能更多地是被物質(zhì)（或在物質(zhì)內(nèi)）改變方向；這一般是由于可固化材料中的基質(zhì)材料和/或色素引起的。這些因素減少了到達(dá)深層的UV能量，但卻改進(jìn)了在反應(yīng)之處的固化效率。 光學(xué)密度：與吸收相似，它由“不透明度”和薄膜的厚度兩個(gè)因素構(gòu)成；包括吸收和散射的光稀釋作用；用一個(gè)單獨(dú)的數(shù)字來(lái)表示，而不是作為光譜的分布。 擴(kuò)散性：一個(gè)熱動(dòng)力學(xué)特性包含特定的熱量，傳導(dǎo)性和密度；材料“擴(kuò)散”、接受熱量的能力；影響由表面驟然進(jìn)入的紅外能量而導(dǎo)致的薄膜和基質(zhì)的溫度的升高。 紅外吸收率：溫度對(duì)固化反應(yīng)的速率有著重大的影響；盡管反應(yīng)中的溫升也對(duì)溫度有作用，但來(lái)自于UV燈管的輻射（radiant IR

13、）才是表面熱量的根本源頭（不是從周圍的空氣或大氣中傳輸?shù)臒崃浚?。過大的溫度升高是影響固化過程的重要限制因素之一。 光學(xué)厚度涂層和油墨 由于不透明度或色彩強(qiáng)度是我們需要的特性這一事實(shí)，油墨和顏料涂層提出了特殊的問題。粘合劑通常也提供相對(duì)厚的薄膜。不同于一個(gè)薄膜的物理厚度，它的光學(xué)厚度是非常重要的。當(dāng)光能穿進(jìn)或穿過一種材料時(shí)，它的減少是由Beer—Lambert來(lái)描述的—在薄膜的上層沒有被吸收也沒有被反射的光能將穿送并到達(dá)薄膜的底層。 光譜吸收性的意義 物質(zhì)的吸收性隨波長(zhǎng)的不同而不同。很顯然，短的UV波長(zhǎng)（200~300nm）會(huì)在表面被吸收而根本達(dá)不到底層。一般地說(shuō)，薄膜的厚度是被限制的，

14、對(duì)于基質(zhì)，粘合力才是應(yīng)具有的首要特性。即使是光可觸發(fā)劑也會(huì)吸收它所敏感的波長(zhǎng)能量，從而阻礙該波長(zhǎng)到達(dá)深層的光可觸發(fā)分子。一種光可觸發(fā)劑對(duì)于清漆涂層適用，但對(duì)于油墨也許并不是合適的選擇。對(duì)于油墨，對(duì)應(yīng)于較長(zhǎng)波長(zhǎng)的光觸發(fā)劑才是較好的選擇。除物理厚度外，光譜吸收性的另一個(gè)作用是光學(xué)厚度。一個(gè)薄膜不可能在一種波長(zhǎng)下其光學(xué)厚度是厚的，而在另一種波長(zhǎng)下是薄的。即使清漆涂層短波長(zhǎng)（200~300nm）下的光學(xué)厚度也是傾向于較厚的。 當(dāng)被固化的產(chǎn)品在UV可固化材料之上包含一層“透明”材料時(shí)，其吸收性便阻礙了光能。這是層壓法、透鏡粘合、藥品裝配，當(dāng)然，還有DVD粘合，所常用的。了解“透明”材料的光譜傳播特性，

15、以選擇穿過它們進(jìn)行固化的最有效的光譜是很重要的。一般情況下，長(zhǎng)波長(zhǎng)UV燈的選用，結(jié)合長(zhǎng)波長(zhǎng)的光觸發(fā)劑，是通過象PC這樣的材料進(jìn)行成功固化的關(guān)鍵。 波長(zhǎng)的重要作用 大多的UV固化包含了兩種范圍的波長(zhǎng)同時(shí)工作（假如包含IR，3個(gè)）。短波長(zhǎng)工作于表層，長(zhǎng)波長(zhǎng)工作于油墨或涂層的深層。這個(gè)定理是由于短波長(zhǎng)在表層被吸收而不能到達(dá)深層的結(jié)果。短波曝光的不足會(huì)導(dǎo)致表面發(fā)粘；長(zhǎng)波能量的不足則會(huì)導(dǎo)致粘附不良。每一個(gè)配方和薄膜的厚度都會(huì)從一個(gè)恰當(dāng)?shù)亩獭㈤L(zhǎng)波長(zhǎng)能量速率中得到益處。最基本的汞燈在這兩個(gè)范圍內(nèi)發(fā)射能量，但它在短波長(zhǎng)下的強(qiáng)烈發(fā)射使它特別適合于涂層和薄油墨層。高吸收性的材料，比如粘合劑和絲網(wǎng)油墨，它們的配

16、方更適合于使用長(zhǎng)波光觸發(fā)劑的長(zhǎng)波固化。用來(lái)固化這些材料的燈管，包含了添加劑以及汞，這種燈在長(zhǎng)波UV下發(fā)射的UV更多一些。這些長(zhǎng)波燈管也輻射一些短波能量，從而足以應(yīng)付表層的固化。 許多極特殊的應(yīng)用，比如對(duì)大量含有氧化鈦這種顏料添加劑的材料進(jìn)行固化，或需要穿過塑料或玻璃進(jìn)行固化，就必須長(zhǎng)波固化，因?yàn)檫@些材料幾乎完全阻礙了短波。 UV燈的參數(shù)特性 影響固化的UV燈性能，可以完全準(zhǔn)確地用四個(gè)特性聯(lián)系起來(lái)：UV光譜分布，輻射度，輻射量和紅外輻射。 1． 光譜分布 它描述作為燈管發(fā)射波長(zhǎng)功能之一的相輻射能 量或到達(dá)表層的輻射能量的波長(zhǎng)分布。它常用一個(gè)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)化的術(shù)語(yǔ)來(lái)表達(dá)。為了顯示UV能量的分布

17、，可以把光譜能量合并為10nm的頻譜帶以形成一個(gè)分布表。這樣便允許不同UV燈之間的對(duì)比以及更易于光譜能量和功率的計(jì)算。燈管生產(chǎn)商們公布它們產(chǎn)品的光譜分布數(shù)據(jù)。在線檢測(cè)使用多譜帶射線探測(cè)儀來(lái)使光譜輻射度或輻射量特性化。他們通過對(duì)在相對(duì)狹窄（20~60nm）的頻帶中的輻射能量的采樣以獲得對(duì)光譜分布有用的相對(duì)信息。由于不同廠商的射線探測(cè)儀的構(gòu)造不同，對(duì)它們做相互比較是有可能的，但很困難。現(xiàn)在還沒有這樣的標(biāo)準(zhǔn)以使型號(hào)、廠家之間進(jìn)行比較。 2．UV輻射度（Irradiance）：輻射度是到達(dá)表面單位面積內(nèi)的輻射功率。輻射度，以每平方厘米瓦特或豪瓦來(lái)表示。它隨燈管的輸出功率、效率、反射系統(tǒng)的聚焦以及到表

18、面的距離不同而不同。（它是燈管及幾何形狀的特性，故與速度無(wú)關(guān)。）直接置于UV燈下的高強(qiáng)度、峰值聚焦功率參考為“峰值輻射度”。輻射度包括了所有有關(guān)電源功率，效率，輻射輸出，反射率，聚焦燈泡尺寸及幾何形狀的因素。由于UV可固化材料的吸收特性，到達(dá)表層以下的光能量要比表層的要少。在這些區(qū)域的固化條件可能有顯著不同。光學(xué)厚度厚的材料（或者高吸收性，或者物理結(jié)構(gòu)厚，或者兩者有之）可能會(huì)減少光效率，從而導(dǎo)致材料深層的固化不充分。在油墨或涂層里，表面較高的輻射度會(huì)提供相對(duì)覺高的光能量。固化的深度更多地是被輻射度影響而不是較長(zhǎng)的曝光時(shí)間（輻射量）。輻射度的影響對(duì)于高吸收性（高不透明度）的薄膜更重要。高輻射度允

19、許使用較少的光觸發(fā)劑。光子密度的增加增多了光子—光觸發(fā)劑的碰撞，從而補(bǔ)償了光觸發(fā)劑濃度的減少。這對(duì)于較厚的涂層會(huì)有效，因?yàn)楸韺拥?--光觸發(fā)劑吸收和阻礙了同一波長(zhǎng)到達(dá)深層的光觸發(fā)劑分子。 3．UV輻射量 到達(dá)表面單位面積的輻射能量。輻射量表示到達(dá)表面的光子總量（而輻射度則是到達(dá)的速率）。在任一給定光源下，輻射量與速度成反比而與曝光的數(shù)量成正比。輻射量是輻射度的時(shí)間累積，以每平方厘米Joules或轉(zhuǎn)miliJoules表示，（遺憾的是，沒有有關(guān)輻射度或光譜內(nèi)容換為以輻射量測(cè)量的信息，它僅僅是被曝光表面能量的累積。）它的意義在于它是唯一包括了速度參數(shù)和曝光時(shí)間參數(shù)的特性顯現(xiàn)。 4．紅外輻射密

20、度：紅外輻射主要是由UV源的石英泡發(fā)射出來(lái)的紅外能量。紅外能量和UV能量一起被收集并聚焦在工作表層。這決定于IR的反射率和反射器的效率。IR能量可以被轉(zhuǎn)換為輻射量或輻射度單位。但通常，它所產(chǎn)生的表面溫度才是被注意的重要之處。它所產(chǎn)生的熱量可能有害也可能有益。結(jié)合UV燈解決溫度與IR之間關(guān)系的技術(shù)有許多?？梢苑譃闇p少發(fā)射，傳送和控制熱量移動(dòng)。發(fā)射的減少通過使用小直徑的燈泡來(lái)實(shí)現(xiàn)，因?yàn)檎莌ot quartz的表面區(qū)域發(fā)射幾乎所有的IR。傳遞的減少可通過在燈管后面使用分色的反射器（cold mirror）來(lái)實(shí)現(xiàn)；或在燈管與目標(biāo)之間使用分色窗（hot mirror）。熱量移動(dòng)降低了目標(biāo)的溫度—但僅僅

21、是在IR已引起了溫度升高之后—可使用冷氣流或散熱裝置來(lái)控制熱量的移動(dòng)。IR能量的吸收由材料本身決定—油墨、涂層或基片。速度對(duì)由入射的IR能量及工作表面吸收的能量引起的溫度有重大影響。過程越快，被吸收的IR能量越少，引起溫度升高?？赏ㄟ^改進(jìn)效率來(lái)加快生產(chǎn)的過程。 UV涂料 UV涂料 紫外光輻射固化技術(shù)是國(guó)際上70年代以來(lái)開發(fā)出的一種全新的綠色技術(shù)，利用該技術(shù)生產(chǎn)的紫外光固化涂料，簡(jiǎn)稱UV涂料，具有不含揮發(fā)性有機(jī)化合物（VOC），對(duì)環(huán)境污染小，固化速度快，節(jié)省能源、固化產(chǎn)物性能好、適合于高速自動(dòng)化生產(chǎn)等優(yōu)點(diǎn)。而傳統(tǒng)涂料易揮發(fā)、固化速度慢，不利于環(huán)境保護(hù)。因此，UV涂料是傳統(tǒng)涂料的主要替代品。

22、由于UV涂料獨(dú)特的技術(shù)和應(yīng)用優(yōu)勢(shì)，被迅速?gòu)V泛的應(yīng)用到電子產(chǎn)品、機(jī)械制造，金屬防腐等各個(gè)行業(yè)和領(lǐng)域，被譽(yù)為全新的環(huán)保新材料。最新資料表明，歐美等國(guó)家已通過立法限制VOC排放量高的傳統(tǒng)涂料的使用，逐步使用環(huán)保新材料UV涂料等來(lái)取代傳統(tǒng)涂料。在美國(guó)、德國(guó)、意大利等發(fā)達(dá)國(guó)家UV涂料的生產(chǎn)量占涂料生產(chǎn)總量的約10％，并以每年15％的速度遞增。據(jù)德國(guó)赫絲公司預(yù)測(cè)，到2010年，世界范圍內(nèi)UV固化涂料的產(chǎn)量將達(dá)到整個(gè)涂料行業(yè)總產(chǎn)量的50％以上，并且UV涂料這種環(huán)保新材料在30年內(nèi)會(huì)保持優(yōu)勢(shì)，其UV涂料的市場(chǎng)空間極其巨大。據(jù)中國(guó)涂料業(yè)協(xié)會(huì)提供的數(shù)字，1999年中國(guó)國(guó)內(nèi)年產(chǎn)銷售量180萬(wàn)噸涂料，99％是有機(jī)溶劑

23、的傳統(tǒng)涂料。隨著中國(guó)國(guó)力的增強(qiáng)和環(huán)境保護(hù)的重視，無(wú)公害的UV涂料替代傳統(tǒng)的有機(jī)溶劑涂料成為必然。事實(shí)上，國(guó)內(nèi)UV涂料的需求量正以10％的速度逐年上升，即需求量年凈增加額至少為18萬(wàn)噸，據(jù)統(tǒng)計(jì)，歐美目前人均涂料用量為4.6KG，而國(guó)內(nèi)僅為1.5KG,市場(chǎng)潛力巨大。 在我國(guó)已有部份廠家使用此UV涂料，成為生產(chǎn)高檔產(chǎn)品加工使用發(fā)展趨勢(shì) UV固化的應(yīng)用領(lǐng)域 UV固化的應(yīng)用領(lǐng)域 由于輻射固化具有污染少、固化快、耗能低等特點(diǎn)，近幾年來(lái)，輻射固化不僅在木材涂料、金屬裝飾以及印刷工業(yè)等方面逐步取代傳統(tǒng)涂料，并已開始廣泛應(yīng)用于光學(xué)透鏡、電子器件、光纖涂層等精密工業(yè)。 輻射固化的主要應(yīng)用領(lǐng)域：

24、 木材涂層——木材底漆和表層清漆以及色漆：填料（填充木板內(nèi)部和表面空隙）；水基家俱涂層。 塑料涂層——薄膜涂層和硬涂層：汽車部件、器械、光盤、信用卡、窗戶薄膜以及汽車前燈和發(fā)光部件的金屬化塑料低材涂層。 紙張涂層——裝飾紙、標(biāo)簽、卡片和書面等的表面上光、金屬化紙張底材涂層。 地板涂層——乙烯基地氈、乙烯基硅、鑲木地板。 金屬涂層——食品罐頭、汽車和器械裝飾、交通隧道墻板。 硅硐涂層（紙張/薄膜）——脫膜襯里、標(biāo)簽、鑄件。 電子涂層——保形涂層、封裝化合物、光刻膠、軟（硬）盤、光盤、錄相帶、磁帶、光纖。 油墨——平板印刷（紙板盒、軟包裝品、雜志、出版物）、絲網(wǎng)印刷（塑料標(biāo)簽、塑料瓶

25、、金屬箔、紙和紙板包裝品）和印刷。 粘合劑——層壓材料（紙或薄膜/木材、薄膜、紙、箔等）、普通粘接（汽車部件、光學(xué)器件）、和壓敏膠（標(biāo)簽、接觸紙/薄膜等）。 交聯(lián)——熱收縮膜、電絕緣材料。 輻射固化產(chǎn)品舉例 輻射固化產(chǎn)品舉例 目前輻射固化產(chǎn)品已滲入到工業(yè)生產(chǎn)與日常生活的方方面面，幾乎無(wú)所不在，這里僅舉出一些典型的例子。 （1） 涂層 光盤、光纖、磁帶、磁卡、高檔物品袋、照相膠片、雜志封皮、真空金屬塑料、易拉罐、家具貼面、層壓板、墻壁嵌板、乙烯地磚與瓦面、電鍍金屬管及皮革裝飾等； （2） 油墨 平版膠印、凸版印刷、柔版印刷、凹版印刷和絲網(wǎng)印刷等； （3） 黏合劑 汽車前燈、壓

26、敏標(biāo)簽和移畫印花、電子器件封裝與包殼、醫(yī)用塑件裝配等； （4） 電子器件 印刷線路板敷形涂覆、抗蝕劑、阻焊劑、字符油墨、抗光干膜、保護(hù)涂層等； （5） 其他 印刷板、醫(yī)用器件、牙科充填物、化妝品盒、眼鏡片、高爾夫球、獎(jiǎng)杯、滑雪板、摩托雪橇、廣告標(biāo)牌等涂層固化或裝飾，以及三維立體光鑄加工。 UV干燥設(shè)備的應(yīng)用范圍/涉及行業(yè) UV光固機(jī):利用強(qiáng)紫外線輻射,進(jìn)行瞬間表面固化是近幾年來(lái)迅速發(fā)展的一項(xiàng)高新技術(shù),其獨(dú)特的輻射特性和良好的使用性能,已引起科技界和企業(yè)界的高度重視.象印刷煙盒、酒包裝、磨砂標(biāo)牌的UV磨砂油墨，固化快，砂感好。用于膠印各種非滲透性基材，瞬間干燥附著力強(qiáng)。 比如UV透明油墨

27、、UV發(fā)泡油墨、UV寶石油墨、UV冰花油墨等都離不開UV光固機(jī)。 一. 在電子、光纖、液晶、絲印、包裝業(yè)等眾多領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用.如： 絲網(wǎng)印制、中幅包裝紙盒膠印、銘牌、臺(tái)歷等UV油墨的固化，各式咭片、掛歷 銘牌的UV固化，大張卡紙的UV光油干燥固化設(shè)備； 二. 小型電子塑膠五金件的UV膠或UV油墨固化，電子、精密零件、磁頭、磁性材料光學(xué)片、液晶顯示、微電機(jī)等UV光固膠點(diǎn)膠固化，液晶顯示玻璃封邊的UV膠固化設(shè)備； 三. 雙面板面或雙印刷面的UV固化設(shè)備，（印制線路板等）； 四. 條形印刷品的UV固化設(shè)備（商標(biāo)印刷機(jī)或其它類型生產(chǎn)線）聯(lián)接改裝，連續(xù)UV固化,效率倍增； 五. 塑膠按鍵、

28、金屬標(biāo)牌、PE塑 膠外殼的UV油、UV膠的干燥固化，陶瓷電容生產(chǎn)線、小型電子元器件的打標(biāo)固化專用配套設(shè)備； 六. 手提式UV固化實(shí)驗(yàn)型設(shè)備、現(xiàn)場(chǎng)實(shí)驗(yàn)、少量生產(chǎn)、現(xiàn)場(chǎng)修補(bǔ)，臺(tái)式固化試驗(yàn)和小批量的UV固化實(shí)驗(yàn)型設(shè)備 。 UV油/UV膠/UV涂料的應(yīng)用 1. UV光固化絲印上光油 可用于印刷局部上光，也可以滿版上光，上光印刷表面色彩鮮艷光亮透明，具有照片效果，耐磨，不起層，不卷曲的特點(diǎn)，用與高檔包裝的表面裝飾及保護(hù)。 產(chǎn)品特點(diǎn)： a .產(chǎn)品無(wú)臭，不含容劑，對(duì)皮膚刺激小，固化速度快。 b .產(chǎn)品消泡和流平性能極佳，可適應(yīng)自動(dòng)印刷機(jī)的快速印刷。 c .產(chǎn)品對(duì)金卡，銀卡紙張有極好的附著力和

29、耐折性。 d .產(chǎn)品粘度可調(diào)適用于不同目數(shù)絲網(wǎng)，可廣泛印刷酒盒，香煙盒。 2. UV塑料上光油（可燙金） 主要用于PE，PP薄膜或片材表面的棍涂，適用于牙膏管，PE 軟管和薄膜不干膠表面上光。 產(chǎn)品特點(diǎn)：耐黃變，低氣味，耐磨擦，高光澤，柔韌好。本系列還有UV磨砂光 油。 3. 光盤保護(hù)UV光油 光盤保護(hù)膠是光盤生產(chǎn)的關(guān)健材料,對(duì)光盤的質(zhì)量是至關(guān)重要,要求與光盤的反射金屬層粘接好,對(duì)油墨適應(yīng)性強(qiáng),高低溫性能好,抗磨損優(yōu),本公司產(chǎn)品具有上述特點(diǎn). 4. UV光固化粘合劑 特點(diǎn):單組份UV光固化膠,UV光固膠，不僅比傳統(tǒng)雙組份熱固化粘含劑使用方便。而且有如下特點(diǎn)。 光學(xué)性能：膠液

30、晶瑩透明，固化后光透過率≥90%。 粘接性能：固化后體積收縮率小，延伸率大，粘接強(qiáng)度高。 耐候性能：膠液固化后，耐候性好，經(jīng)紫外線長(zhǎng)時(shí)間照射下不黃變，耐冷熱性 強(qiáng)，可在零下50度到攝氏80度的溫度范圍使用。 用途：用于透明材料如：透明塑料，玻璃與金屬，塑料，陶瓷，橡膠等非透明材 料的快速粘接，粘接固化時(shí)間可快到1秒，粘接強(qiáng)度可調(diào)節(jié)，適用于光碟，電子器件，光通訊器件，生物制品，家具等的粘接封裝或貼裝。 a.UV光盤粘合劑：UV光盤膠,適用于DVD5/DVD10的生產(chǎn)。 b.玻璃—鋁合金粘合劑（UV光固化無(wú)影膠）：可廣泛用于光學(xué)儀器，醫(yī)用器件， 工藝品，家具及建筑行業(yè)，所需的玻璃/

31、金屬，玻璃/玻璃，金屬/金屬等的粘合。用法：先將粘物表面清洗干凈，晾干，滴少量膠液于被粘物表面，壓緊表面排出膠層內(nèi)的氣泡，使膠層厚度小于25μm，施膠后用高壓汞燈（功率-60W/CM）在10CM燈距照射10-20秒固化（隨透光材料和燈具不同，固化時(shí)間稍有差異。放置半小時(shí)后無(wú)影膠的性能達(dá)到最佳。 5 .UV光固化軟膠 用途：商標(biāo)，徽章，標(biāo)簽等的保護(hù)透明度。 特點(diǎn)：液體膠貯存穩(wěn)定，一經(jīng)紫外線照射迅速固化，固化膠透明，富有彈性，抗 劃傷，壓痕和劃痕能自行消失。 使用方法：滴膠后既可送入光固化爐固化，膠層厚度不超過2mm，固化條件：高 壓汞燈，60-80M/CM，固化時(shí)間10-25秒。

32、6 .UV大理石材料涂料 UV大理石光油,用于大理石，人造石料，陶瓷石材等裝飾，明亮有特殊效果，可降低石材生產(chǎn)能耗，提高生產(chǎn)效率。 7.UV無(wú)影膠 用于玻璃/玻、玻璃/金屬、水品/水品、水品/金屬粘接。 特點(diǎn)：固化速度快，粘接強(qiáng)度高，不黃變，不起泡?？梢栽谔?yáng)光20秒內(nèi)固化。 UV光固化汽車涂料 - 涂料最高水平的體現(xiàn) UV光固化汽車涂料 - 涂料最高水平的體現(xiàn). 汽車車身的涂料實(shí)際是一種藝術(shù)品，生產(chǎn)者力求做到令人賞心悅目，美玉無(wú)暇。另一方面，汽車年復(fù)一年地要經(jīng)受日曬雨淋和風(fēng)刀霜?jiǎng)Φ那治g，還有酸雨、來(lái)自溶雪劑的鹽水、石擊等侵蝕，在此情況下，保持美麗外觀和防止銹蝕是對(duì)涂料提出的

33、嚴(yán)格要求。因此，汽車涂料被認(rèn)為是涂料最高水平的體現(xiàn)。 汽車殼體大部分為鋼鐵，但塑料也已有廣泛使用，涂料因而也有不同要求。除此之外，汽車的修補(bǔ)漆也是汽車涂料的重要組成部分。光固化涂料有種種優(yōu)點(diǎn)，要使光固化涂料進(jìn)入汽車涂料行列，除了涂料本身要達(dá)到要求外，還需要有合適的涂裝和固化設(shè)備。通常光固化涂料一般用于平面和簡(jiǎn)單形狀器物的涂裝，由于汽車部件形狀各不相同，因此要求有符合三維（3D）涂裝和固化的設(shè)備，兩者結(jié)合才有可能完全進(jìn)入汽車領(lǐng)域。去年的北美光固化會(huì)議上展出一輛由多家公司合作研制的示范性輻射固化賽車，該車采用了最先進(jìn)的各種輻射固化技術(shù)，它的殼體由電子束固化的復(fù)合材料制備，涂料幾乎全部采用光固化涂

34、料，充分展示了光固化技術(shù)的巨大潛力。本文結(jié)合該示范賽車及其他廠資料，就部分光固化汽車涂料的進(jìn)展作簡(jiǎn)要介紹。 光固化修補(bǔ)底漆 汽車的金屬部件特別是車身的金屬底著一般采用陰極電泳漆或其他防銹漆，含有大量顏料和填加劑，光固化涂料難以代替，但是當(dāng)車身?yè)p壞，需予修補(bǔ)時(shí)，其底漆不可能使用電泳漆 也難予使用熱固型涂料，室溫固化涂料則需耗費(fèi)太多時(shí)間?，F(xiàn)在ICI發(fā)明了一種光固化底漆UVSpeedprime，它采用常用于電子器件的樹脂組分，用于低能UV光的引發(fā)劑及特殊顏料組成，填加的顏料可滿足抗腐蝕、硬度、消光及填孔等要求，但不影響光固化速度。和一般不透明的底漆不同，該產(chǎn)品是透明的。該涂料易于涂布、容易打磨并

35、且使用安一，彩低能手持紫外光燈可在2分釧內(nèi)固化，經(jīng)處理和打磨后即可涂布面漆，，整個(gè)修補(bǔ)過程快捷易行。 汽車面漆 汽車面漆最重要的作用是裝飾，除了美麗的外觀外，還同時(shí)要求抗光氧化、抗水解、抗劃傷、抗酸雨和汽油、抗撞擊、抗雷雨及曝曬等性能?，F(xiàn)在在漆一般由兩層涂料組成，下層（第一道）涂料加有各種顏料如彩色顏料，閃光顏料等（二道漿），上層涂料為清漆，它能賦予涂層高的光澤并滿足面漆的各種要求，因此是至關(guān)重要的。光固化涂料難以用在面漆的第一道漆但可用于透明清漆。光固化透明清漆具有無(wú)溶劑、快速固化、耐刻劃、耐擦傷、高光澤、高硬度等固有的優(yōu)點(diǎn)，但它的耐侯性不是很好，這是它較長(zhǎng)時(shí)間難于被接受的原因。光固化清

36、漆不僅械性能應(yīng)達(dá)到或超過二罐裝聚氨酯清漆，而且耐候性也要達(dá)到一定的要求。盡管可以通過添加光穩(wěn)定劑等抗老化劑改善涂膜的耐侯性能，但是光穩(wěn)定劑的加入會(huì)影響光固化速度，這是一個(gè)難以解決的問題，是阻礙光固化清漆在汽車上使用的關(guān)鍵問題之一。近年來(lái)通過選用合適的引發(fā)劑及紫外光吸收劑等防老化劑打開了用于汽車面漆的道路。汽車透明清漆一般采用丙烯酸化聚氨酯光固化樹脂，選用的光引發(fā)劑一般為BAPO(bisacylphosphinoxide)或Irgacure118(α-hydroxylketone),同時(shí)在配方中加入紫外光吸收劑如HPT(hydroxyphenyl-s-rriazine)及采用受阻胺HALS為自由

37、基除去劑。實(shí)驗(yàn)證明通過合適的組分調(diào)節(jié)，可以達(dá)至滿意的固化速度及優(yōu)良的耐候性。 塑料部件涂料 汽車的部件很多已采用工程塑料或者聚合物基復(fù)合材料，他們不僅需要涂料改善其表面性質(zhì)，光固化涂料在這方面具有十分突出的優(yōu)勢(shì)。光固化在這一方面的應(yīng)用已有十余年的歷史。 1、車燈燈罩：聚碳酸酯燈罩早已代替了玻璃燈罩，聚碳酸酯具有易加工成型、重量輕和柔性強(qiáng)不易破碎等優(yōu)點(diǎn)，但它的表面強(qiáng)度不夠，不耐刻劃和刮擦而且耐候性差，易變黃，采用光固化涂料可以改善表面性質(zhì)，因而得到了應(yīng)用，不僅大大節(jié)約了涂裝時(shí)間而且涂層有很好的光學(xué)耐擦性能，并可滿足長(zhǎng)期耐侯性要求。 2、反光鏡：汽車反光鏡也是用塑料制備的但它的表面必須

38、有很高的反光性能。為了達(dá)到這一目的，塑料表面須經(jīng)三次紫外照射處理。首先塑料要紫外照射使表面產(chǎn)生光化學(xué)反應(yīng)增加表面張力，以利于光固化涂料的流平與附著，經(jīng)過涂布光固化清漆固化后，塑料表面變得平坦而易于金屬化，然后地真空沉積箱中完成金屬沉積。在塑料表面金屬化后還需要再涂布一層光固化涂料，它的作用是保擴(kuò)金屬反光層。 3、玻璃纖維增強(qiáng)復(fù)合材料部件：復(fù)合材料已大量應(yīng)用于汽車的各種部件，為了保護(hù)表面及美觀，要求使用涂料進(jìn)行涂裝。例如前述的示范賽車車身部分采用了電子束固化的復(fù)合材料，同時(shí)采用了光固化涂料予以修飾。在體積很大的部件上使用光固化涂料的一個(gè)關(guān)鍵問題是設(shè)計(jì)便于車身整體涂裝的涂裝固化室。 光固化粉末

39、涂料光固化粉末涂料綜合了粉末涂料及光固化涂料的優(yōu)點(diǎn)，它不僅可在金屬上使用，也可用于塑料和木制品及其他對(duì)熱敏感的部件，大大擴(kuò)大了粉末涂料的使用范圍，因此,它在汽車上使用潛力很大，受到重視。汽車上的框架、輪輞等都可用粉末涂料來(lái)取代原有涂料。汽車上的金屬框架需承受石擊、沾污、水泡等侵害，一般先要用電泳漆處理，但電泳漆顏色選擇受限制而且通常有---條紋等漆病，為了提高其裝飾性，可以彩光固化粉末涂料進(jìn)行彌補(bǔ)。兩者的結(jié)合可以取得滿意效果，粉末涂料可賦予極好的裝飾性。由鋁合金制造的車輪輪輞涂料對(duì)涂料有極高要求，傳統(tǒng)的輪輞涂層一般由熱固性粉末涂料作底漆，然后是閃光效果的中間層，最后是透明面漆。現(xiàn)在這三層涂料都

40、可以用光固化涂料代替。 3D光固化設(shè)備與技術(shù)不同形狀和大小、角度、彎曲、邊緣、凹凸情況的三維（3D）部件光固化時(shí)，需要有光投射到所有的表面上，且應(yīng)有可靠和足夠的能量。一般燈具由管燈和反光罩組成，反光罩用于聚集光束定向投射到器物上，反光罩一般為橢圓形或拋物線狀的，使用橢圓形燈罩，燈管置于橢圓的第一焦點(diǎn)上，燈光則在第二焦點(diǎn)上聚焦形成狹窄的高輻照度的光束。但由于光的發(fā)散，偏離此點(diǎn)后，輻照度迅速降低。使用拋物線燈罩，在較寬的范圍內(nèi)均可得到平等紫外光束，但是輻照度低并可在三維物體上增加陰影。為了得到整個(gè)表面的充分固化，需要采取一些措施：一是改善橢圓形成燈罩形狀，變化光的焦點(diǎn)，使它離燈面更遠(yuǎn)，使聚焦面更

41、寬，雖然這樣會(huì)減少高輻照的峰值，但可以使光的強(qiáng)度比較均勻，在離燈較遠(yuǎn)的地方也要以得到足夠的輻射照，同時(shí)又保持了聚集和發(fā)散光的優(yōu)點(diǎn)，減少陰影出現(xiàn)；二是優(yōu)化配方，涂料的光譜吸收要與燈的發(fā)射光譜相匹配；三是優(yōu)化工藝條件，紫外光投射到物體的能量要與加工速度相匹配；涂料光敏性及涂層的厚度要優(yōu)化，在較大光強(qiáng)度變范圍內(nèi)都能使表面涂料徹底固化。當(dāng)然，對(duì)于3D固化裝置也有特殊要求，要根據(jù)物體大小和形狀，物體是垂直的還是水平的，能否通過旋轉(zhuǎn)使?jié)撛诘年幱安课坏玫秸丈涞葘?shí)際情況設(shè)計(jì)生產(chǎn)線。為了達(dá)到光固 化能量要求與固化速度的調(diào)節(jié)等目的，將燈原裝在機(jī)器人上是一個(gè)重要的方法。采用機(jī)器人有很多優(yōu)點(diǎn)，許多固定燈源不能照射到

42、的部分都可得到有效的照射。如前所述，在以玻璃鋼為車身的涂布與光固化需要有大空間的三維涂布與固化裝置，這也是一個(gè)挑戰(zhàn)。 雙重混雜固化的應(yīng)用 對(duì)于一些部件來(lái)說(shuō)，無(wú)論如何設(shè)計(jì)固化裝置和燈源，總有一些部位燈光不能達(dá)到或者光強(qiáng)不能滿足涂裝要求，因此純粹的光固化涂料不能滿足涂裝要求。為了解決這一問題發(fā)展了光固化與熱固化方法看來(lái)是抵消了光固化的優(yōu)點(diǎn)，但這是不可逾越問題。盡管如此，混雜固化較純粹熱固化還是有一些優(yōu)點(diǎn)，一般混雜固化體系固化溫度低、固化時(shí)間短。由于物件大部分在光照時(shí)已實(shí)干，只有少許部位未干，因此可減少物件被沾污的可能性UV光固化汽車涂料 - 涂料最高水平的體現(xiàn) UV上光代替復(fù)膜 薄膜不

43、干膠材料UV上光代替復(fù)膜薄膜材料是一種非吸收性材料，表面能量(表面張力)低，如表面不經(jīng)過某種預(yù)處理、提高表面張力，使用一般的油墨無(wú)論應(yīng)用哪一種方式印刷，油墨很難達(dá)到理想的潤(rùn)濕狀態(tài)，即油墨很難達(dá)到很好的牢固度，墨層脫落無(wú)法避免。為此，印刷工業(yè)為提高薄膜材料表面油墨層的牢固度，普遍采用電暈處理或在其表面預(yù)先涂布親油墨涂層的方法來(lái)保證油墨的牢固度。經(jīng)表面預(yù)處理后，薄膜表面油墨層的牢固度大大提高，按照印刷工業(yè)通常的檢測(cè)方法，無(wú)論利用膠帶測(cè)試或使用摩擦儀作耐摩擦試驗(yàn)，結(jié)果均符合國(guó)內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)部門頒布的標(biāo)準(zhǔn)。例如，我們的薄膜標(biāo)簽樣品油墨牢固度已通過國(guó)家包裝裝潢質(zhì)量檢測(cè)中心，按國(guó)標(biāo)GB-7706-87檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)的方

44、法檢測(cè)。同時(shí)有些客戶自己具備檢測(cè)手段(如國(guó)內(nèi)的一些臺(tái)灣印刷廠)，使用自己的儀器檢測(cè)自己印刷好的薄膜材料標(biāo)簽，其油墨層的耐摩擦能力和有關(guān)指標(biāo)完全合格。但是，雖然薄膜材料標(biāo)簽的油墨牢固度經(jīng)檢驗(yàn)合格，可是在實(shí)際應(yīng)用中油墨層的耐刮擦問題沒有根本解決。如國(guó)內(nèi)一些化妝品客戶，其貼標(biāo)后的塑料瓶體直接放入包裝箱，瓶體間不放任何隔板或填充物，然后運(yùn)往各地銷售。在運(yùn)輸過程中，瓶體間互相碰撞、摩擦，最后導(dǎo)致瓶體標(biāo)簽表面的油墨嚴(yán)重磨損，無(wú)法正常銷售。為解決這一嚴(yán)重的油墨層磨損問題，除最終客戶在產(chǎn)品包裝方式上采取措施外，印刷廠通常采用三種方法解決。 在包裝瓶體上直接采用絲網(wǎng)印刷絲網(wǎng)印刷，由于使用特殊的油墨和厚的油墨層

45、可以解決油墨的刮擦、磨損問題，但絲網(wǎng)印刷只適合普通的文字、色塊和線條印刷。對(duì)于高分辨率的彩色圖紋，絲網(wǎng)印刷無(wú)法實(shí)現(xiàn)。不能達(dá)到產(chǎn)品的包裝裝潢效果。此外，經(jīng)絲網(wǎng)印刷后瓶體表面的圖紋很難去除，而客戶又很難做到包裝瓶體的定量印刷加工，會(huì)出現(xiàn)瓶體印刷數(shù)量過大或不夠用，這樣會(huì)給客戶帶來(lái)不必要的浪費(fèi)。所以絲網(wǎng)印刷方式印刷瓶體，只適合簡(jiǎn)單的、大批量生產(chǎn)的產(chǎn)品，在高檔次日化產(chǎn)品上很難推廣。 在印刷后的薄膜不干膠標(biāo)簽表面復(fù)合BOPP薄膜、保護(hù)油墨標(biāo)簽表面復(fù)膜、保護(hù)油墨，解決油墨層磨損問題，這種工藝在國(guó)內(nèi)一些油墨廠中普遍使用，收到了一定的效果，但也帶來(lái)了一些負(fù)面影響。根據(jù)我們近年來(lái)拜訪客戶、調(diào)查研究，對(duì)于膜工藝的

46、缺點(diǎn)總結(jié)為以下幾點(diǎn)： 一、 成品標(biāo)簽增加了成本、客戶增加了費(fèi)用 薄膜不干膠材料本身的價(jià)格就比普通的紙類標(biāo)簽材料價(jià)格高得多，而在薄膜表面復(fù)膜用的BOPP薄膜要選用高檔次、透明度好、張力變形小的材料，平均價(jià)格在3～5元之間，這樣增大了不干膠標(biāo)簽的整體成本，客戶增加了費(fèi)用。 二、改變了薄膜不干膠材料的物理特性 BOPP復(fù)膜材料是一種經(jīng)雙向拉伸的薄膜材料，本身基本上不變形，而不干膠薄膜材料有許多品種，每種材料都有不同的特性。如有的可單向拉伸變形(Primax、FasClear)，有的可雙向拉伸變形(PVC、PE)。這類材料如復(fù)合上BOPP薄膜，則失去了自身的特性，改變了物理特性，無(wú)法應(yīng)用在可變

47、形的瓶體上，如化妝品或洗發(fā)水的塑料瓶體。 三、加厚了標(biāo)簽的厚度、產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力、增加了標(biāo)簽起翹、脫落的可能性 復(fù)膜用的BOPP一般在15μm左右，無(wú)論采用哪種復(fù)膜機(jī)構(gòu)都需給BOPP一定的張緊力，使其平整地貼合在標(biāo)簽表面。在張力的作用下，復(fù)合后的標(biāo)簽產(chǎn)生向上翹起的內(nèi)應(yīng)力，所以無(wú)論標(biāo)簽貼在平面或曲面瓶體上，都增大了向外翹邊的可能性。此外，整體標(biāo)簽越薄、變形后內(nèi)應(yīng)力越小，在粘合劑的作用下粘得越牢。復(fù)膜后標(biāo)簽加厚，變形后下面的材料受擠壓、上面的復(fù)膜材料受拉伸，它們都有恢復(fù)變形的內(nèi)應(yīng)力，所以說(shuō)，復(fù)膜后的標(biāo)簽貼標(biāo)后翹起的幾率非常大，尤其是在溫度過低、膠水流動(dòng)性差或貼標(biāo)時(shí)標(biāo)簽表面未完全壓緊的情況下。 四、

48、復(fù)膜工藝產(chǎn)生大量靜電，給印刷加工和客戶最終應(yīng)用自動(dòng)貼標(biāo)帶來(lái)困難 塑料薄膜材料是一種極性十分不穩(wěn)定的材料，印刷過程中會(huì)產(chǎn)生靜電，而兩種薄膜材料復(fù)合則產(chǎn)生大量的靜電。這種靜電給印刷和加工帶來(lái)麻煩，尤其是模切排廢工位，靜電會(huì)造成標(biāo)簽頻繁脫落、使機(jī)器不能高速生產(chǎn)。更為嚴(yán)重的是殘留在成品卷筒中的靜電會(huì)影響標(biāo)簽的正常使用。例如，標(biāo)簽在貼標(biāo)機(jī)上不正常出標(biāo)、歪斜，有時(shí)甚至貼標(biāo)機(jī)無(wú)法正常操作，只能手工貼標(biāo)，嚴(yán)重影響了生產(chǎn)。 五、復(fù)膜工藝影響機(jī)器速度、加大了整體消耗 復(fù)膜的張力同機(jī)器速度成正比，所以復(fù)膜時(shí)機(jī)器的速度受到限制，一般在國(guó)內(nèi)的輪轉(zhuǎn)標(biāo)簽機(jī)上復(fù)膜速度在30m/min之內(nèi)，而不復(fù)膜、只印刷(上光)的輪轉(zhuǎn)

49、機(jī)(柔版機(jī))彩色印刷時(shí)，速度可達(dá)80～100m/min。這就是說(shuō)，復(fù)膜工藝效率低。 目前，市場(chǎng)上能買到的無(wú)底紙BOPP復(fù)合膜最大長(zhǎng)度200延長(zhǎng)米，這就意味著標(biāo)簽機(jī)必須每運(yùn)行不到200米就要停機(jī)、更換復(fù)合膜，所以機(jī)器是開開停停。根據(jù)印刷原理，印刷機(jī)停機(jī)、開機(jī)時(shí)導(dǎo)致輸墨系統(tǒng)的變化，使印刷材料的著墨量變化，最后使標(biāo)簽?zāi)兓?，出現(xiàn)廢品。這也是復(fù)膜工藝消耗大的原因之一。 六、在薄膜材料表面采用UV上光工藝、保護(hù)油墨 UV上光工藝是目前在國(guó)內(nèi)標(biāo)簽印刷行業(yè)中輪轉(zhuǎn)型、半輪轉(zhuǎn)型標(biāo)簽機(jī)對(duì)紙張或薄膜材料通常采用的方法，用以保護(hù)油墨。UV上光工藝提高了印刷品表面的光亮程度，更為重要的是利用其強(qiáng)度和耐摩擦特性保

50、護(hù)了油墨層、防止油墨劃傷脫落。 同復(fù)膜工藝相比,雖然上光油的強(qiáng)度不如BOPP薄膜、成品標(biāo)簽的立體感也差，但在綜合特性上有明顯的優(yōu)勢(shì)。 七、降低了標(biāo)簽印刷品的整體費(fèi)用 UV上光工藝的費(fèi)用同BOPP復(fù)合膜復(fù)合的費(fèi)用相比要便宜的多。目前，在國(guó)內(nèi)UV上光油的種類很多，性能不一樣，所以價(jià)格差別較大。我們推薦客戶使用高透明度、耐刮擦、收縮率小、干燥快、強(qiáng)度大的上光油。這類上光油的價(jià)格一般在150～200元/kg左右，以每平方米涂布2g計(jì)數(shù)，每平方米的費(fèi)用為0.3～0.4元，價(jià)格差不多是復(fù)合膜價(jià)格的十分之一，所以說(shuō)降低了標(biāo)簽印刷品的整體成本。 八、不改變薄膜材料的物理特性 UV上光油干燥后的厚度為2～

51、5μm，同油墨層結(jié)合成一體，對(duì)標(biāo)簽的整體厚度影響很小，使用上光后的薄膜材料不會(huì)由于上光層而影響本身的變形和彎曲能力，保持了標(biāo)簽本身的平整度。同樣UV上光工藝避免了由于材料本身變形，造成標(biāo)簽在包裝瓶體上翹邊脫落現(xiàn)象，這也是國(guó)內(nèi)一些最終客戶選用上光工藝的原因之一。 九、不會(huì)產(chǎn)生靜電 UV上光過程基本上不會(huì)產(chǎn)生靜電，相反，可在上光油中添加“除靜電劑”，這樣可消除印刷品表面的靜電，使上光后的其它加工工序順利進(jìn)行，如模切、排廢、切張或覆卷。最終客戶使用標(biāo)簽時(shí)也不會(huì)出現(xiàn)靜電引起的各種貼標(biāo)問題。 十、可快速聯(lián)機(jī)上光、提高了生產(chǎn)率、降低了消耗 印刷機(jī)的速度不受上光工藝的影響，可快速印刷加工。通常柔版機(jī)

52、在印刷復(fù)雜圖形的標(biāo)簽時(shí)平均速度為60～80m/min，中途不換紙不用停車；而采用復(fù)膜工藝時(shí)的速度為30～40m/min，且頻繁停車換復(fù)合膜，影響套準(zhǔn)和油墨均勻性。使用時(shí)，上光工藝提高了效率、降低了消耗。 綜上所述，為保護(hù)薄膜表面的油墨層，提高其耐刮擦、耐磨損能力，標(biāo)簽印刷行業(yè)中所采取的三種方法中，UV上光工藝是綜合效果最好的一種。目前，在發(fā)達(dá)國(guó)家中普遍使用聯(lián)機(jī)上光工藝，很少采用復(fù)膜工藝，除非客戶要求。國(guó)內(nèi)的情況也是一樣，在標(biāo)簽印刷發(fā)達(dá)的地區(qū)，如上海、廣州、天津等地的一些大型專業(yè)不干膠標(biāo)簽印刷廠中普遍采用UV上光工藝。 為此，我們提倡和推廣在薄膜不干膠標(biāo)簽表面印刷后采用UV上光工藝，保護(hù)油墨

53、層。對(duì)于上光工藝，經(jīng)過我們幾年的努力、總結(jié)印刷廠的實(shí)踐，尤其是最近一兩年通過我們公司培訓(xùn)中心在arsoma柔版機(jī)和IGT印刷適性儀上的反復(fù)試驗(yàn)，我們總結(jié)了很多經(jīng)驗(yàn)。這些經(jīng)驗(yàn)包括UV上光油的選擇、印刷速度的控制、烘干固化功率的調(diào)整、上光涂層的控制等?，F(xiàn)在，這些經(jīng)驗(yàn)已經(jīng)成功地在一些印刷廠應(yīng)用。我們?cè)囼?yàn)的樣品得到一些大的化妝品客戶的普遍認(rèn)可。 為進(jìn)一步說(shuō)明我們的經(jīng)驗(yàn)，首先介紹國(guó)內(nèi)標(biāo)簽行業(yè)UV上光的基本方法；使用UV凸版機(jī)、膠印機(jī)(后固化)直接印光上光層薄、光澤性差，可單張或卷筒上光，可局部或整體上光，上光油黏度大。涂布上光利用兩輥或三輥裝置涂布上光?？砂惭b在標(biāo)簽機(jī)上同步運(yùn)行，適合卷筒紙。也可作為上光

54、機(jī)獨(dú)立上光，適合單張紙。上光靜電低，上光層受速度變化、上光裝置精度的影響，上光油黏度低，適合整體上光。柔版機(jī)上光先進(jìn)的上光原理，利用網(wǎng)紋棍精確控制上光量，可局部或整體上光，上光 油黏度低。 為保證UV上光質(zhì)量，我們總結(jié)了三條經(jīng)驗(yàn)： 一、要使用同油墨相配套的UV上光油和助劑，否則會(huì)影響上光層的牢固度或油墨同上光油之間起化學(xué)反應(yīng)。 二、要使用薄膜材料專用的高質(zhì)量、耐刮擦的高檔次上光油，因?yàn)檫@類上光油中有特殊的助劑，可提高上光層的耐摩擦程度、保護(hù)油墨層。 三、油墨和上光油一定要干燥固化徹底，否則其牢固度和耐刮擦水平達(dá)不到最大程度，有條件的客戶可安排多工位干燥，確保油墨和上光油干透。 以上從

55、理論上和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)上論述了UV上光工藝代替復(fù)膜工藝的原因和重要性、又列舉了國(guó)內(nèi)成功的經(jīng)驗(yàn)。最后我們相信，印刷廠和最終客戶只要積極地同我們材料供應(yīng)商和油墨供應(yīng)商合作、相互配合，一定會(huì)實(shí)現(xiàn)UV上光工藝代替復(fù)膜工藝，為大家?guī)?lái)好處。 在紙印刷品UV上光油的定義、特點(diǎn)及應(yīng)用 1 什么是印刷上光 所謂印刷上光，就是在完成圖文印刷的復(fù)制品表面，用實(shí)地印版或圖文印版再印一次或兩次上光油，使印刷品表面獲得光亮的UV膜層。印刷上光可以增強(qiáng)油墨的耐光性能，增加油墨層防熱、防潮的能力，起到保護(hù)印跡、美化產(chǎn)品、替代覆膜的作用。印刷上光與覆膜等相比，不僅價(jià)格低廉、工藝簡(jiǎn)便，而且既可以滿版上光，也可以局部上光。

56、 2 紙印刷品UV上光油的特點(diǎn) UV上光是利用UV(Ultra viole的縮寫，即紫外線)照射來(lái)固化上光涂料的方法。具有涂料快速固化和低溫固化的特點(diǎn)，有助于紙印刷品光澤加工過程諸多問題的解決，因此在紙容器、商標(biāo)、封緘、圖片、磁帶封套等印刷品的光澤加工方面得到了廣泛的應(yīng)用。在國(guó)外，書刊雜志封面的光澤加工普遍采用UV上光。 UV上光迅速興起并在許多產(chǎn)品上大有取代塑料覆膜和溶劑型上光之勢(shì)，這主要取決于其本身具有的下列特點(diǎn)： 1)UV上光油幾乎不含溶劑，有機(jī)揮發(fā)物排放量極少，因此減少了空氣污染，改善了工作環(huán)境，也減少了發(fā)生火災(zāi)的危險(xiǎn)； 2)UV上光油不含溶劑，固化時(shí)不需要熱能，其固化所需的能

57、耗只有紅外固化型油墨和紅外固化型上光油的20％左右。另外，這種上光油對(duì)油墨親和力強(qiáng)，附著牢固，在80～120W／cm紫外線。燈照射下固化速度可達(dá)100～300m／min； 3)經(jīng)UV上光工藝處理后的印刷品，色彩明顯較其他加工方法鮮艷亮麗，而且固化后的涂層耐磨，更具有耐藥品性和耐化學(xué)性，穩(wěn)定性好，能夠用水和乙醇擦洗； 4)UV上光油有效成分高，揮發(fā)少，所以用量省。一般銅版紙的上光油涂布量?jī)H為4g／m2左右，成本約為覆膜成本的60％左右； 5)可以避免塑料覆膜工藝經(jīng)常出現(xiàn)的缺陷，如翹邊、起泡、起皺、脫層等現(xiàn)象，UV上光產(chǎn)品不粘連，固化后即可疊起堆放，有利于裝訂等后工序加工作業(yè)； 6)可以回

58、收利用。解決了塑料復(fù)合的紙基不能回收而形成的環(huán)境污染問題。 目前國(guó)內(nèi)市場(chǎng)上的UV上光油除少量是歐美進(jìn)口產(chǎn)品外，大部分為臺(tái)灣生產(chǎn)的產(chǎn)品。 3. UV上光油組成及類型UV上光油是由紫外線感光樹脂、光引發(fā)劑、活性單體和助劑，經(jīng)科學(xué)復(fù)合加工而成。UV上光油種類可分為UV油墨用UV上光油、油性油墨用UV上光油及兩者兼用型UV上光油，還可根據(jù)涂布加工方式分為脫機(jī)型UV上光油，聯(lián)機(jī)型UV上光油或兩者兼用型UV上光油。 4.紙印刷品UV上光油的應(yīng)用 UV上光油可廣泛應(yīng)用于輥式(滾涂)涂布機(jī)、叼紙牙式涂布機(jī)、凹印涂布機(jī)及柔性版涂布機(jī)等脫機(jī)上光。厚紙專用的高效率輥式涂布機(jī)，是由同方向旋轉(zhuǎn)的滾筒組成，根據(jù)滾

59、筒的不同組合及滾筒間中心線角度的不同可分為很多型號(hào)。叼紙牙式涂布機(jī)適合規(guī)格在80～120g／m2的紙張；凹印涂布機(jī)及柔性版涂布機(jī)以局部涂布為主。凹版涂布機(jī)涂布能使局部圖像鮮明，涂層均勻。但涂布量只能依靠稀釋量來(lái)調(diào)整，只要不改變凹版線數(shù)、深度及形狀，是不能增減涂布量的。而柔性版涂布時(shí)，圖像邊緣容易產(chǎn)生邊緣輪廓，缺乏鮮明性。但涂布量的調(diào)整及改版相對(duì)比較容易。利用上述任何一種涂布機(jī)涂布后，一般還要采用熱風(fēng)烘箱或紅外線烘箱使溶劑揮發(fā)，然后再通過紫外線固化。紙張涂布UV上光油時(shí)，可采用先印刷，在后加工時(shí)涂布上光油的脫機(jī)方式，加工速度一般為30-60m／min。 UV上光油聯(lián)機(jī)上光主要有以下3種方式：

60、 1)膠版印刷機(jī)橡皮布涂布，加工速度7000～9000張/h； 2)凹印輪轉(zhuǎn)印刷機(jī)最后機(jī)組涂布，加工速度100～200m／min； 3)柔性版印刷機(jī)最后機(jī)組及專用涂布機(jī)涂布，加工速度100～200m／min。 5 使用UV上光油應(yīng)注意的幾個(gè)問題 1)光源。UV照射光源一般采用高壓汞燈或金屬鹵化物燈(以無(wú)極燈為佳)，光源的功率也要求穩(wěn)定。高壓汞燈的輸出功率一般為80～120W／cm，才能確保UV涂料的固化速度<0.5s； 2)紙張UV涂料不適合對(duì)容易滲透的紙張進(jìn)行加工。因?yàn)閁V涂料中的低分子材料容易滲透到紙張中，引起紙張的變暗甚至浸透。這種情況下，只有加快印刷速度，并增加燈管數(shù)量。為了

61、預(yù)防滲透現(xiàn)象，可先用紅外底涂涂布底層，以避免涂布UV涂料時(shí)出現(xiàn)滲透； 3)油墨。需要注意UV涂料與油墨的結(jié)合問題，必要時(shí)先涂一層底膠; 4)涂層。上光涂層經(jīng)過紫外光輻射后光引發(fā)劑被引發(fā)，產(chǎn)生游離基或離子，這些游離基或離子與預(yù)聚體或不飽和單體中的雙鍵起交聯(lián)反應(yīng)，形成單體基。這些單體基開通過連鎖反應(yīng)生成聚合體固體高分子，完成上光涂料的干燥過程。涂布層過厚，在同樣功率光源的照射下千燥時(shí)間相對(duì)長(zhǎng)，一方面影響UV光油的干燥，另一方面使紙張的含水量相對(duì)減少，會(huì)使張紙變脆易斷，影響UV油層的耐磨性； 5)稀釋劑。UV上光油一般來(lái)說(shuō)需使用專用稀釋劑，稀釋量控制在1：0.5至1：1左右，過多則會(huì)影響上光效

62、果(具體視涂膜量而定)； 6)上光亮度差。①紙張質(zhì)量差或表面粗糙，吸油量大，應(yīng)改用高一檔紙張；②涂布不均勻或上光油稀釋太薄，粘度過低，應(yīng)調(diào)整上光機(jī)及提高上光油粘度； 7)附著力差。①印刷品油墨層晶化或油墨添加劑及防滑劑等使用不當(dāng)，應(yīng)改善印刷工藝，不用或少用油墨添加劑；②上光油粘度太低，應(yīng)調(diào)整上光機(jī)及提高上光油粘度；③使用UV光油類型不當(dāng)； 8)上光層發(fā)白，交聯(lián)密度低。①稀釋劑使用不當(dāng)，因夏天醇類溶劑揮發(fā)速度快，應(yīng)更換稀釋劑或改用酯類稀釋劑或?qū)Ｓ孟♂寗? 9)涂布層偏黃。①上光油涂層太厚，粘度偏大，應(yīng)降低粘度；②上光油過期(使用期限一般為6個(gè)月)，應(yīng)停止使用； 10)粘連(未干透)。①

63、涂布太厚，應(yīng)降低粘度；②UV燈功率不足或老化(UV燈管的壽命一般約為800小時(shí)，超過此時(shí)間固化效率會(huì)降低)，應(yīng)更換UV燈使之達(dá)到額定功率；③上光油已過期，應(yīng)停止使用； 11)平滑度不佳。上光機(jī)涂布輥筒損壞或上光油粘度高，應(yīng)更換或重磨輥筒，降低上光油粘度； 12)安全生產(chǎn)。某些進(jìn)口UV上光油對(duì)皮膚有刺激性，加上不揮發(fā)，在皮膚。衣服上附著時(shí)，如果是夏天高溫天氣的情況下，有可能與汗液一起進(jìn)入皮膚引起炎癥，因此在生產(chǎn)過程中如果皮膚沾上UV上光油，應(yīng)盡快用肥皂水清洗干凈并及時(shí)更換衣服。 此外，還需注意環(huán)境的溫、濕度控制以及紙印刷品經(jīng)UV上光油上光后的熱燙印性等。6 結(jié)束語(yǔ) UV紫外光固化技術(shù)自2

64、0世紀(jì)60年代發(fā)明以來(lái)，到20世紀(jì)末已經(jīng)得到了普遍應(yīng)用。在我國(guó)UV印刷和UV上光已經(jīng)被廣泛應(yīng)用在鋁箔紙和鋁箔卡紙印刷、磁卡印刷、商業(yè)印刷、金屬印刷、食品、藥品、煙包、不干膠等包裝印刷領(lǐng)域。UV紙制品上光正以每年遞增百分之十幾的速度增長(zhǎng)，所以UV上光油應(yīng)用前景非常廣闊。 局部UV上光 UV局部上光 局部UV上光 局部UV上光 是指在原有彩色印刷品上的某個(gè)圖案絲印上UV光油。上完UV光油后，這個(gè)上光圖案與周邊印刷效果相比，上光圖案就顯得鮮艷、亮麗、立體感強(qiáng)。又因?yàn)榻z印墨層厚，固化后會(huì)凸起來(lái)，看起來(lái)象壓痕一樣。絲印UV上光從高度、流平度及厚度都比膠印UV強(qiáng)，所以一直很受國(guó)外客商青睬。 目前，

65、絲印局部UV上光已解決了在彩色印刷后再膜BOP或PET、PP、OPP上的附著力問題，還可擊凸。且耐刮，耐折，低氣味。這制造了很大的市場(chǎng)空間，可以應(yīng)用在包裝、商標(biāo)、書本、宣傳等印刷領(lǐng)域，起到畫龍點(diǎn)睛的效果。 絲印局部UV上光所用設(shè)備成本很低，少量生產(chǎn)也不會(huì)造成浪費(fèi)（每個(gè)版的外發(fā)制作費(fèi)在50——150元之間，并可反復(fù)再生使用）。它所需設(shè)備為:曬版、印刷、紫外線固化。整套設(shè)備投資只要幾萬(wàn)元就可以完成，如曬版外發(fā)制作則可減少曬版設(shè)備投資。用電量約9kw，幾個(gè)工作人員即可，且簡(jiǎn)單易懂，稍有指點(diǎn)即可，場(chǎng)地占用三十平方米面積。擁有以上硬件，就可以輕松擁有局部UV上光，UV上光面積可達(dá)6OcmX9Ocm寬的

66、紙張，厚度可達(dá)1-2mm。如你已擁有硬件，則發(fā)展更易，你只要注意根據(jù)底材選擇UV光油，根據(jù)UV光油稀濃度及印刷之回墨情況選擇網(wǎng)紗參數(shù)。根據(jù)客戶要求厚度而選擇曬版過程中感光膠厚度及 網(wǎng)紗疏與密，一般在350目——420目之間。 UV印刷技術(shù) UV印刷技術(shù) 新技術(shù)、新潮流——UV印刷技術(shù) 工業(yè)應(yīng)用UV硬化技術(shù)始自1960年代早期，德國(guó)木業(yè)公司使用于木才表面的涂料層硬化。全球首次使用UV平版印刷是在美國(guó)，英國(guó)隨即于公司1970年成功地使用（Holland,1997）。和傳統(tǒng)的平版印刷相比較，只算是極為年輕的新技術(shù)，但發(fā)展至今已成為非常重要的印刷技術(shù)。 一般而言，UV并不是專應(yīng)用于平版印刷，它是一種以UV光源照射化學(xué)物，而該化學(xué)物當(dāng)中所含垢“光啟始劑（Photoinitiator）”受到UV光源的刺激，于極短時(shí)間內(nèi)（短于1秒）讓該化學(xué)物中所包含的“聚合單體（Polymer）”產(chǎn)生膠合硬化的“輻射硬化技術(shù)（Radiation Curing）”，一般稱為UV硬化（UV Curing）。國(guó)際上又將上與“電子束硬化技術(shù)（Electronic Beam Curing）” 歸于同類，合稱U