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關于UV紫外固化工藝的深入探討

發表日期:2024-06-14

在涂布行業中,UV紫外固化工藝一直占據著頗為重要的地位。一方面是出于對環保的考慮,另一方面,相較于熱固化,該工藝的效率也相對更高。

UV工藝的潛在危險:

一般來說,UV固化的化學品里包含光引發劑,所以在操作過程中主要存在皮膚過敏的風險。因而在操作相關材料時,應切實穿戴好一次性橡膠手套,避免手部與化學品接觸,一旦接觸到,要及時使用清洗劑清洗并干燥。如果可行的話,操作前涂抹一些護手霜。人體在UV環境中的暴露風險,通常各個地方的法規要求并不相同,例如在 0.1 uW/sq cm(270nm 波長)的暴露情況下不應操作超過8小時,所以在涂布過程中應盡量避免靠近 UV 設備,做好防護措施(如佩戴防紫外眼鏡、設置安全標示等),以減少受到的傷害。依據UV設備的不同,還存在一些其他的安全隱患需要加以防范,比如微波等。


選用UV固化設備的優勢:

干燥和固化的目的在于將涂布的溶液從液態轉變為固態。熱固化是通過加熱的方式蒸發溶液中的水分或溶劑來實現固化,而紫外固化則是借助紫外光能量,促使溶液中的預聚體迅速交聯。從整個過程來看,很容易便能理解UV固化的優勢:具有環保性、成本較低、固化速度快、固化溫度低(相較于熱固化)。固化后的材料硬度較高,抗化學性能也更好。正因如此,目前許多硬化液都采用 UV固化的方式。


UV固化的基本工藝:

涂布材料在經過 UV燈時,一部分光會直接照射到材料上,另一部分光則通過反光罩反射到材料上,材料通過吸收紫外光能量,從而迅速交聯固化。


紫外光譜及波段:

通常我們所說的紫外光指的是 200nm-450nm 這一區間的光,比 450nm 長的是可見光,小于 200nm 的則為 X 射線和 Gamma 射線。紫外光通常又被細分為 UVA(315-400nm)、UVB(280-315nm)、UVC(200-280nm)。


紫外光不同波段的穿透率:

一般情況下,短波對于涂布材料的滲透率相對要低一些。不過透明薄的涂層(如硬化液)通常更偏好短波,即 UVB和UVC。而長波對于涂層具有更好的穿透效果或者說滲透率,對于一些涂層中含有色粉的材料則需要長波,例如油漆,就需要用到 UVA 和 UVV。


不同UV燈的不同波長:

也就是說,根據使用的材料的吸收波峰的分布情況來安裝不同的燈泡。只有使兩者相匹配,才能更好地固化材料。


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