uv技術(shù)[共24頁]

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1、E可見光（Visible light）,波長為400—760 nm 　　紫外線（UV）用于工業(yè)生產(chǎn)，一般使用的是長波UV（UV—A）。 紫外線固化原理： 　　紫外線光（UV）固化是利用光引發(fā)劑（光敏劑）的感光性、在紫外線光照射下光引發(fā)形成激發(fā)生態(tài)分子，分解成自由基或是離子，使不飽和有機(jī)物進(jìn)行聚合、接技、交聯(lián)等化學(xué)反應(yīng)達(dá)到固化的目的。 紫外燈的紅外輻射的處理方法 　　紫外線高壓汞燈將60%的總功率轉(zhuǎn)變?yōu)榧t外輻射，燈管表面溫度可升到700-800℃。為了避免材質(zhì)過熱，紫外光固化裝置中采用高功率燈和多燈系統(tǒng)受到重視，因此裝置中一般要采取多種措施來冷卻燈管、反射燈罩以及基材。在用于光

2、固化涂料時(shí)，要設(shè)法調(diào)節(jié)好溫度，一方面要避免材質(zhì)過熱，另一方面又要使涂層溫度有所升高，升高溫度有利于固化反應(yīng)?，F(xiàn)常用辦法有三種，其一、風(fēng)冷卻，這種方法是現(xiàn)今應(yīng)用最多的方法，成本較低；其二、水冷卻，在燈管外加裝水套，該方法效果好，但成本較高；其三、加裝光學(xué)片，將紅外輻射與固化物隔離，適用于易變形產(chǎn)品。 反射燈罩的作用 　　加裝反射燈罩，可充分利用UV燈的強(qiáng)度到固化物件表面，反射罩的反光效果，直接影響產(chǎn)品的質(zhì)量,瑞昌UV變壓器公司所生產(chǎn)的反射罩內(nèi)部加裝進(jìn)口鋁合金全鏡面反光片，比普通反光片反光效果要提高40-50%，能將UV燈95%以上的UV光反射到產(chǎn)品表面，提高工作效率。 影響紫外輻射深層固

3、化的幾個(gè)因素 　　UV涂料經(jīng)紫外光輻射后光引發(fā)劑被引發(fā)，產(chǎn)生游離子基或離子，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)，形成單體基因，這些單體基因開始連鎖反應(yīng)生成聚合體固體離分子，一個(gè)完整的固化過程結(jié)束。下面談?wù)動绊懫渖顚庸袒膸讉€(gè)因素。 　　一、 紫外光能量的影響 　　紫外輻射的深層固化，主要條件是分子必須吸收具有足夠能量的光量子后成為激發(fā)分子，分解成自由基或是離子，使不飽和有機(jī)物進(jìn)行聚合、接枝、交聯(lián)等化學(xué)反應(yīng)，達(dá)到固化的目的。 　　其中供給的UV涂料中光引發(fā)劑的紫外光能量超過或不足其所需要能量 如： 　　　1、 已知光引發(fā)劑需要的紫外光能量為確保徹底固化，供給的能

4、量科學(xué)合理地大于其所需的能量屬正常。 　　　2、 不知光引發(fā)劑需要的紫外光能量，盲目地超量供給，這種做法不僅浪費(fèi)能源，還會引起過量固化的 　　　　　負(fù)效應(yīng)，如爆聚、反固化反應(yīng)等。 　　　3、 紫外光能量不足時(shí)，則紫外光的能量一定要適中，即不能過量也不能不足，已免造成無法完全固化。 　　二、 UV涂層厚薄的影響 　　UV涂層的厚薄對紫外固化的效果起著關(guān)鍵的作用，涂層過厚，在同樣功率光源的照射下干燥時(shí)間相對長，一方面影響UV涂料的干燥，另一方面會使基材表面溫度過高，導(dǎo)致基材變形；涂層過薄，會導(dǎo)致產(chǎn)品表面光澤度差。另UV涂層的厚薄的涂料的色相、溫度、固化速度、基材表面等不同條件下需適當(dāng)

5、進(jìn)行調(diào)配。 　　三、 固化距離的影響 　　紫外燈和反光罩與被照物表面的距離在7-8㎝為最佳固化距離（紫外能量最強(qiáng)），但根據(jù)固化基材的不同，一般距離在10-15㎝左右。距離過低，因紫外燈表面溫度很高，基材遇熱變形；距離過高，紫外能量小，基材表面不干發(fā)粘，固化距離一定要跟基材、涂料、燈管功率等適當(dāng)調(diào)整。 　　四、 固化速度的影響 　　根據(jù)基材、涂料、固化距離等不同，適當(dāng)調(diào)整設(shè)備固化速度，固化速度過快，基材表面UV涂料發(fā)粘或表面干而內(nèi)不干；運(yùn)行速度慢，基材表面會老化。 　　五、 工作環(huán)境的影響 　　UV涂料因溫度原因粘度變化很大，所以應(yīng)調(diào)整室溫，一般15-25℃較合適，并且注

6、意印刷時(shí)不能受到直射陽光的照射。 　　綜上所述：在實(shí)踐過程中，應(yīng)不斷總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，根據(jù)實(shí)際情況靈活掌握，使其具有較好的印刷適性。 產(chǎn)品故障原因 故障現(xiàn)象 可能原因 處理辦法 1 UV燈不亮或自熄 1．UV燈老化 2．風(fēng)冷不夠 3．電源電壓低于10% 更換UV燈疏通風(fēng)管、 清理風(fēng)機(jī)風(fēng)輪雜物 提高電壓 2 UV燈亮度不足 紫外燈老化 更換UV燈 3 UV涂料固化不完全或完全不干 1．燈管功率密度小 2．UV涂料光引發(fā)劑不足 3．固化時(shí)間短或環(huán)境溫度低 4．燈與物件距離太遠(yuǎn) 更換大功率UV燈管 換UV涂料 加長固化時(shí)間 提高環(huán)境溫度調(diào)整距

7、離 4 新燈啟動不亮或閃爍不定 燈管電壓過高與變壓器不匹配 測量燈管功率與相關(guān)參數(shù) 5 燈管使用變形 設(shè)備風(fēng)冷不好，表面溫度過高 加大設(shè)備風(fēng)冷系統(tǒng) 6 炸燈 1．燈管工作電流過高 2．燈表面有污物或在高溫濺上污物 3．虛接 4．短路 5．電源電壓不匹配 更換燈管 注意燈管表面清潔 重新接好； 重新接好； 重新選擇正確電壓 7 變壓器溫度高 1．電源電壓高于10% 2．機(jī)器周圍通風(fēng)差 降低機(jī)器輸入電壓，加強(qiáng)通風(fēng) 清理疏通機(jī)器周圍環(huán)境 8 燈脖子炸壞 電流過高或燈頭虛接 更換燈管 9 燈頭炸掉或溶化 設(shè)備風(fēng)冷不好，表面溫度過高 加

8、大設(shè)備風(fēng)冷系統(tǒng) 10 燈亮度過高 1．變壓器是否匹配 2．燈工作電流大，使變壓器過載運(yùn)行 測量 換燈或變壓器及鎮(zhèn)流器 二、UV油墨的特性 要使用平版UV印刷技術(shù)無法用一般的油墨，必需配合特定的UV油墨才可印刷，UV油墨的主要成分包含顏料（Pigment）、準(zhǔn)高分子（Oligamer）、單體（Monomer）、光起始劑（Photoinitiator)即增感劑、助劑（Filler）等。 印墨是直接影響UV印刷是否品質(zhì)良好的最關(guān)鍵因素。除了會影響色彩表現(xiàn)與色域等傳統(tǒng)的品質(zhì)因素外，印墨的印刷適性更影響被印物于印刷完成的印紋的附著力、強(qiáng)度、抗磨擦力等。 UV油墨有以下特性 （一）需

9、用紫外線光源照射才能干燥。 （二）在未照射前，在印機(jī)上或版上不會干。 （三）在墨罐中不結(jié)皮。 （四）在高溫高濕下會起變化，應(yīng)保存在20攝氏度以下。 （五）不能與一般油墨相混合使用。 （六）稀釋劑、清洗劑須用專用者或兼用者。 （七）UV油墨并非所有材質(zhì)皆通用，其附著性須依各別不同性質(zhì)油墨個(gè)別試驗(yàn)。 影響UV干燥的因素 （一）UV油墨的顏色 （二）UV油墨的厚度 （三）被印材質(zhì)種類不同 （四）機(jī)械速度的快慢 （五）UV反射罩種類 （六）UV燈管強(qiáng)度 三、UV被印物范圍 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，經(jīng)化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生膠合硬化，一般稱為

10、UV硬化，UV硬化可以使用于各種傳統(tǒng)的印刷版式，包含凸版、彈性凸版、平版、網(wǎng)版等印刷，因此UV技術(shù)可印刷范圍非常廣泛如紙張印刷、塑膠印刷、卷尺印刷、印刷電路板、鉻版印刷、電子零件印刷、金屬表面印刷、鋁箔面印刷等，幾乎可說除了空氣和水無法印刷外，其余皆可印刷。 2］缺點(diǎn) 1、＂視線所及″式的乾固：UV的產(chǎn)品通常只會在UV直接照射下乾固。2、對乾固含有顏料系統(tǒng)的困難：UV對穿透較厚和含有顏料的涂料有困難。一般而言，只有EB才有較好的效果，近期在化學(xué)和光能上的研發(fā)，已使UV對產(chǎn)品的效果有所改進(jìn)。 3、原料價(jià)格過高：目前原料價(jià)格偏高是由於市場較小，

11、再加上高金額的研究費(fèi)用，才造成產(chǎn)品單位價(jià)格高於傳統(tǒng)性的產(chǎn)品。在此須注意，UV產(chǎn)品是百分之百的實(shí)體，而不像傳統(tǒng)性油墨、涂料和黏著劑含有揮發(fā)性溶劑。4、乾固設(shè)備［curingunit］：費(fèi)用過高基本設(shè)備投資價(jià)格高。 5、UV產(chǎn)品可能的危險(xiǎn)性：多數(shù)UV的產(chǎn)品在沒有乾固前，可視為皮膚刺激物。但是這些產(chǎn)品，由於揮發(fā)性低，在操作使用時(shí)若能保持穿戴護(hù)膚手套和護(hù)目眼罩的習(xí)慣，就會減少這類問題。 6、黏固性不佳：一般而言，和傳統(tǒng)性產(chǎn)品相比，對一些物料包括鋼片和鋁片的黏固性不佳，作化學(xué)上的改進(jìn)和作後烘焙處理［post-Baking］，可以消除一些黏固性不佳的問題，同時(shí)也可降低在乾固過程中由於收縮［shri

12、nkage］所帶來的壓力［stress］。 　 叁、影響UV印刷品質(zhì)之因素探討 在印刷前需考慮的第一步，便是設(shè)計(jì)。而設(shè)計(jì)應(yīng)先想到印墨，因?yàn)槿魏斡∷⑵?，都是印墨在紙張或他種承印材料的固化皮膜所顯示的效果。 一、油墨方面 ［1］UV油墨保存期限不長：目前UV油墨保存期限都不長，原因是UV油墨較易產(chǎn)生膠化變質(zhì)的現(xiàn)象。 ［2］UV油墨之墨膜厚度、透明度：油墨墨膜厚度太厚，也會影響UV光線照射的速度，造成油墨硬化不易。至於油墨之透明度，透明性的UV油墨要比不透明的UV油墨乾固快得多了。油墨中，UV光線照射的速度不但較快，同時(shí)也較均勻的關(guān)系，舉例：目前硬化速度最快的顏色，算是彩色四

13、色印刷中的藍(lán)色，其次是洋紅和黃色。黑色油墨的硬化速度十分的慢，最難硬化的要算是不透明的白色了。不但如此，不透明白色在UV光線的照射下，還會有發(fā)黃的趨向。 二、印機(jī)方面 在網(wǎng)版方面其版式依被印物之不同，而有不同之印機(jī)。［如圖2］ 圖二 本文所探討的主要是網(wǎng)印平版。分開印前與印後，針對在印刷時(shí)可能發(fā)生之因素。 ［1］刮刀 1、硬度刮刀刀面之硬度單位，一般用JIS［日本工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)］之硬度計(jì)來計(jì)測之。如刮刀刀面之硬度愈大，則刀面與版面之接觸愈小，所以適合印刷高者，切線較銳利細(xì)小，印墨較薄之印刷品。反之，刮刀刀面愈軟，接觸面積愈大，也就適合印墨量厚且粗獷、單調(diào)的印紋圖案。區(qū)分如

14、下：特軟45度至55度、軟性55度至65度、中等65度至75度、硬性75度至85度。 2、寬度簡單來說，刮刀寬度必須大於印紋寬度且小於網(wǎng)框?qū)挾?，如此才能達(dá)到印刷要求。但是為要求品質(zhì)，且減少印紋失真之產(chǎn)生，刮刀寬度之考慮因素，還是有其取決之依據(jù)，就印紋寬度及網(wǎng)框?qū)挾戎觯謩e討論。 A、以網(wǎng)框立場而言：當(dāng)然刮刀之寬度必須小於網(wǎng)框，才能進(jìn)行印刷。以理想的狀況來說，刮刀寬度是愈小愈好，也就是說其刮刀之左右兩端與枉框之距離愈大愈好，因?yàn)樵谶@種狀態(tài)下網(wǎng)布在刮印之過程中，能柔軟的與被印物接觸，網(wǎng)布之伸張也較小。反之，刮刀與網(wǎng)框之距離太小時(shí)，便使網(wǎng)布過於僵硬，導(dǎo)致刮刀兩端網(wǎng)布之角度過大，造成形狀扭

15、曲，此乃是印紋失真之主因。一般而言，刮刀每增加10寸，就有100micron的誤差，而刮刀之寬度以不超過網(wǎng)框尺寸之百分之五十為佳，如無法達(dá)此要求，至少刮刀之兩端距網(wǎng)框之距離須有5公分，以保障印刷品質(zhì)。 B、以印紋立場而言：一般要求刮刀寬度必須大於印紋寬度2至10公分，基於刮刀寬度愈小愈好之理由，也必須視印紋之大小加以取舍。倘若有使用回墨刀時(shí)，回墨刀之寬度應(yīng)比印刷用刮刀之寬度再寬一些，則可使印刷刮刀兩端所溢出之印墨完全運(yùn)回。 3、刮印速度與角度刮印速度與角度，主要影響著油墨透過網(wǎng)布到達(dá)被印物之多寡。刮印速度快則透墨少且薄，刮印速度慢則透墨多且厚。但如果刮印速度過快，油墨之厚度不夠，易發(fā)生

16、印紋不清楚之情形，而太慢則容易造成滲墨，使印紋不夠鮮銳。一般印刷刮印速度大約每秒60至200公分之間，視當(dāng)時(shí)條件而決定。而刮印之角度，也同樣影響著出墨量，角度小則出墨量大，角度大則出墨量小，通常采用之角度為45度至75度之間。刮印時(shí)必須注意速度要求均一，且角度也要前後一致，才不會在同一印刷品中產(chǎn)生印墨濃淡不同之現(xiàn)象。 4、刮印壓力：首先必須了解一個(gè)觀念，網(wǎng)版印刷絕非靠著刮刀的壓力將印墨壓到被印物上，而是靠著刮刀推動印墨，在印墨內(nèi)部產(chǎn)生液壓作用，推使通過網(wǎng)目，并由被印物與油墨間之黏力，使達(dá)成印刷之目的。所以印壓應(yīng)在盡可能的范圍內(nèi)愈輕愈好，且刮刀面與被印物呈線接觸即可，否則即印壓過大。印壓不夠

17、時(shí)，必然是無法印出印紋，而印壓過大時(shí)，不僅印墨之?dāng)D出量沒有增加，反而使刮刀尖端過份彎曲，以致版面與被印物呈面接觸，造成印刷不鮮明，且刮刀耗損大及版面之印膜會產(chǎn)生剝離現(xiàn)象。 ［2］網(wǎng)布 網(wǎng)版印刷在被印體選擇性方面，由於本身速度慢所以大都是不易吸收印墨的物體居多，因此印墨發(fā)展走向兩個(gè)方向。一個(gè)是含有溶劑之印墨，等印刷完後，溶劑蒸發(fā)而使印墨固著在被印體上，但因溶劑有害人體健康，并造成公害問題，於是印墨就朝向另一方向發(fā)展，以光或熱來固著印墨，以減少公害之發(fā)生。但是以光或熱來固著印墨，所以墨膜的厚度必須很薄，因此需使用細(xì)薄的網(wǎng)布方可得到良好之效果，可是細(xì)薄網(wǎng)布的價(jià)格較貴，於是發(fā)展出一種經(jīng)過加壓壓

18、光的網(wǎng)布，適用於UV印墨之乾燥，稱之為UV網(wǎng)布。 1、優(yōu)點(diǎn)可使用一般目數(shù)的UV網(wǎng)布來取代高目數(shù)的網(wǎng)布，使得成本降低。 2、缺點(diǎn)網(wǎng)布經(jīng)輾平後，網(wǎng)孔形狀稍嫌不均勻，以致影響印紋邊緣的直線性，對於精細(xì)印刷也不宜。 三、乾燥方面 由於UV乾燥設(shè)備價(jià)格昂貴，且其損耗速度快，故針對其乾燥過程中之設(shè)備做分析。 ［1］ UV乾燥之優(yōu)缺點(diǎn) 1、 減少空氣污染：因UV可乾燥材質(zhì)不含溶劑有百分之百固體物，因此無污染之弊。 2、 節(jié)省空間：UV乾燥裝置簡單安全，短時(shí)間及常溫下即可乾燥，因此制造成本比傳統(tǒng)熱風(fēng)爐低。 3、 節(jié)省人力：由於過程簡單，故省人力及提高生產(chǎn)力與省電費(fèi)，因乾燥僅需數(shù)秒

19、，因此節(jié)省電費(fèi)約60%。 4、 提高品質(zhì)：改良被乾燥物的品質(zhì)和精度，并且具有耐物性、耐化性、無毒性，尤其在食品包裝及玩具印刷上最為講究。一種叫織物化及無光澤化的特殊效果也因UV乾燥而得到。 ［2］ UV放電管 1、 發(fā)射強(qiáng)度 UV發(fā)射強(qiáng)度與燈源種類、發(fā)射UV光波域、對色別及燈數(shù)在乾燥上的關(guān)系及對印墨接著性與乾燥速率均有密切關(guān)系。 2、 燈管壽命 如種類、瓦特?cái)?shù)、使用次數(shù)與時(shí)間、瞬間啟動、冷卻情況、安裝位置、正確使用與保養(yǎng)。 ［3］ 輻射器 是由反射罩、燈端固定座、冷卻系統(tǒng)及排氣系統(tǒng)所組成。 1、 反射罩 A、 廣射形［平形光形及散光形］ B、 聚光形：提高乾燥效率，

20、避免光源浪費(fèi)及傷害人體。 2、燈端固定座 UV燈管正常發(fā)射其溫度八百度以上，所以須耐高溫及良好絕緣的陶瓷固定座。 3、冷卻系統(tǒng)　 主要功效即降溫，在UV照射中均是高溫狀態(tài)，不給予正常冷卻，燈管、輻射器、線路過熱而短路。 4、排氣系統(tǒng)、遮蔽與安全裝置 排氣系統(tǒng)主要使操作環(huán)境變得無熱無臭的舒暢空間。UV光可能造成皮膚及眼睛傷害，故加遮蔽以防UV光外 ，另外安全理由再加上快門裝置或反射罩回轉(zhuǎn)向上裝置。 　 肆、UV印刷品質(zhì)差異之評估 在UV印刷之中，到底采用何種方式之印刷才是最適當(dāng)之品質(zhì)表現(xiàn)，故采用積點(diǎn)評價(jià)表。 針對UV網(wǎng)版平印及傳統(tǒng)熱固型輪轉(zhuǎn)平印來做分析。由於成本與品質(zhì)水準(zhǔn)

21、由表一可得知，品質(zhì)和成本在整體關(guān)系相互并重，故在考量方面各以45%作為評價(jià)之分析比例。 ［1］ 品質(zhì) 1、 解像力：網(wǎng)版之網(wǎng)布規(guī)格之關(guān)系，以致網(wǎng)印方面解像力較差。 2、 油墨色彩：UV油墨比傳統(tǒng)油墨［熱固］表現(xiàn)較差。 3、 光澤度：UV油墨比熱固型油墨佳。 4、 耐磨性：UV油墨乾燥後形成之墨膜較熱固型油墨堅(jiān)固。 5、 硬度：UV油墨較優(yōu)於熱固型油墨。 6、 乾燥溫度：UV油墨無熱固型之紙張因熱而收縮．波浪之現(xiàn)象發(fā)生。 ［2］ 成本 1、 空間成本：熱固油墨所占空間較大。 2、 設(shè)備成本：熱固方面較UV價(jià)格高。 3、 油墨成本：UV價(jià)格大於熱固油墨。

22、 4、 油墨庫存：UV所需顏料較少即可得到豐富色彩。 5、 能量消耗：UV所使用之能量大概是熱固之一半。 6、 維修、耗材費(fèi)用：UV所使用之材料耗損率高，以致成本提高。 ［3］ 其他 1、 生產(chǎn)量 2、 環(huán)保問題 3、 操作性、安全性 ［4］ 評估結(jié)果 由表一可知UV印刷較好，只要針對其缺失改進(jìn)研究發(fā)展即可。 表一 　 伍、印刷之未來趨勢 科技日新月異，再加上環(huán)保意識抬頭，UV印刷勢在必行。故針對未來UV印刷需改善進(jìn)步，加以討論。 ［１］油墨價(jià)格：油墨價(jià)格與傳統(tǒng)相比大致為3倍左右，且油墨有賴進(jìn)口。島內(nèi)油墨廠商應(yīng)積極研發(fā)UV油墨。 ［２

23、］設(shè)備價(jià)格：本身UV乾燥設(shè)備蠻昂貴，且易損材料如燈管、橡皮布等。所以除了研發(fā)新之乾燥機(jī)，也針對易損材料找出替代 UV固化的分析 UV固化材料的物理性能實(shí)質(zhì)上是受用來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) 3.輻射量(或UV能量) 4.紅外輻射。相對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、

24、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）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)及熱動力學(xué)特性。它們與輻射能量互相作用，對固化的過程產(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。但這種情況隨波長的不同而不同。總的光譜吸收

25、率包括所有來自于光觸發(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。 反射和散射：相對與吸收，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)字來表示，而不是作為光譜的分布。 擴(kuò)散性：一個(gè)熱動力學(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：溫度對固化反應(yīng)的速率有著

26、重大的影響；盡管反應(yīng)中的溫升也對溫度有作用，但來自于UV燈管的輻射（radiant IR）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＿^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)的吸收性隨波長的不同而不同。很顯然

27、，短的UV波長（200~300nm）會在表面被吸收而根本達(dá)不到底層。一般地說，薄膜的厚度是被限制的，對于基質(zhì)，粘合力才是應(yīng)具有的首要特性。 即使是光可觸發(fā)劑也會吸收它所敏感的波長能量，從而阻礙該波長到達(dá)深層的光可觸發(fā)分子。一種光可觸發(fā)劑對于清漆涂層適用，但對于油墨也許并不是合適的選擇。對于油墨，對應(yīng)于較長波長的光觸發(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下其光學(xué)厚度是厚的，而在另一種波長下是薄的。即使清漆涂層短波長（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

28、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，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，長波長UV燈的選用，結(jié)合長波長的光觸發(fā)劑，是通過象PC這樣的材料進(jìn)行成功固化的關(guān)鍵。 波長的重要作用 大多的UV固化包含了兩種范圍的波長同時(shí)工作（假如包含IR，3個(gè)）。短波長工作于表層，長波長工作于油墨或涂層的深層。這個(gè)定理是由于短波長在表層被吸收而不能到達(dá)深層的結(jié)果。短波曝光的不足會導(dǎo)致表面發(fā)粘；長波能量的不足則會導(dǎo)致粘附不良。每一個(gè)配方和薄膜的厚度都會從一個(gè)恰當(dāng)?shù)亩?、長波長能量速率中得到益處。 最基本

29、的汞燈在這兩個(gè)范圍內(nèi)發(fā)射能量，但它在短波長下的強(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，它們的配方更適合于使用長波光觸發(fā)劑的長波固化。用來固化這些材料的燈管，包含了添加劑以及汞，這種燈在長波UV下發(fā)射的UV更多一些。這些長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：UV光譜分布，輻射度，輻射量和紅外輻射。 1．光譜

30、分布 它描述作為燈管發(fā)射波長功能之一的相輻射能量或到達(dá)表層的輻射能量的波長分布。它常用一個(gè)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)化的術(shù)語來表達(dá)。為了顯示UV能量的分布，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)。 在線檢測使用多譜帶射線探測儀來使光譜輻射度或輻射量特性化。他們通過對在相對狹窄（20~60nm）的頻帶中的輻射能量的采樣以獲得對光譜分布有用的相對信息。由于不同廠商的射線探測儀的構(gòu)造不同，對它們做相互比較是有可能的，但很困難?，F(xiàn)在還沒有這樣的標(biāo)準(zhǔn)以使型號、廠家之間進(jìn)行比較。 2．UV輻射度（I

31、rradiance）：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

32、輻射度會提供相對覺高的光能量。固化的深度更多地是被輻射度影響而不是較長的曝光時(shí)間（輻射量）。輻射度的影響對于高吸收性（高不透明度）的薄膜更重要。 高輻射度允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。這對于較厚的涂層會有效，因?yàn)楸韺拥墓庥|發(fā)劑吸收和阻礙了同一波長到達(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

33、，沒有有關(guān)輻射度或光譜內(nèi)容換為以輻射量測量的信息，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．紅外輻射密度：紅外輻射主要是由UV源的石英泡發(fā)射出來的紅外能量。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。可以分為減少發(fā)射，傳送和控制熱量移動。發(fā)射的減少通過使用小直徑的燈泡來實(shí)現(xiàn)，因?yàn)檎莌ot quartz的表面區(qū)域發(fā)射幾乎所有

34、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）。熱量移動降低了目標(biāo)的溫度—但僅僅是在IR已引起了溫度升高之后—可使用冷氣流或散熱裝置來控制熱量的移動。IR能量的吸收由材料本身決定—油墨、涂層或基片。速度對由入射的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)效率來加快生產(chǎn)的過程。 附 UV烘干技術(shù)資料 1．大部分的UV光線包含兩種UV波長，這兩種波長同時(shí)工作。短波工作在表面，較長的波作用于油墨或Lacquer深層。這是由于短波的能量被表面吸

35、收而不能進(jìn)入深層。短波曝光不足會引起表面發(fā)粘，而長波能量的不足則可能導(dǎo)致附著困難。 2．CD生產(chǎn)中的UV烘干用于兩方面——即保護(hù)膠烘干和印刷油墨烘干。 A．保護(hù)膠：保護(hù)膠的覆蓋幾乎都是通過噴射——旋轉(zhuǎn)（spinning）這種方式進(jìn)行的。然后在UV下曝光。曝光的方式有許多種，大致可分為：旋轉(zhuǎn)或不旋轉(zhuǎn)方式；聚焦、離焦或無焦點(diǎn)方式。 B． 旋轉(zhuǎn)方式： 這種方式是把DISC固定在UV燈下進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，置它的表面于在焦或離焦UV燈的一定距離內(nèi)。盡管旋轉(zhuǎn)方式好像是一個(gè)對DISC表面提供均勻曝光的好方式，但也不盡然。假如UV燈在焦點(diǎn)之內(nèi)或焦點(diǎn)附近，一條強(qiáng)光線將會穿過CD的中心。當(dāng)光盤旋轉(zhuǎn)時(shí)，其中心持續(xù)曝

36、光，而邊緣只接受到兩個(gè)短時(shí)的“閃照（burst）”UV光。這會導(dǎo)致邊緣烘干不好。 什么是UV? UV知識 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,波長在10~400nm的范圍.通常按其性質(zhì)的不同又細(xì)為幾下幾段: a真空紫外線（Vacuum UV）， 波長為10--200nm b短波紫外線（UV-C），波長為200--290nm c中波紫外線（UV-B），波長為290--320nm d長波紫外線（UV-A），波長為320--400nm e可見光（Visible light），波長為40

37、0--760nm 　　紫外線(UV)用于工業(yè)生產(chǎn),國際上一般使用的是長波UV(UV-A)。 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)原子串在一起的長度。 紫外UV能量計(jì) 常識 ■ UV紫外線能量計(jì)/UV紫外線焦耳計(jì)的工作原理及結(jié)構(gòu)介紹 通常的組成包括的主件：傳感器、顯示屏、中央組件、電池、控制開關(guān)以及保護(hù)外殼。 在傳感器的表面有安裝紫外線過濾膜，用于獲取指定紫外線波段（如：250-410nm,315-400nm….）范圍內(nèi)的紫外光輻照，通過

38、組件的自動科學(xué)計(jì)算，反饋到顯示屏上的讀數(shù)，其單位是毫焦耳／平方厘米（mj/cm2）,作為用戶，您只需要選擇您所適合的能量計(jì)就可以，掌握正確的操作方法，不熟悉其原理并不影響您對生產(chǎn)工藝的控制。當(dāng)然，如果有使用方面的疑惑，請您與我們?nèi)〉寐?lián)系。 ■ 如何選擇適合您的紫外線能量計(jì)/UV紫外線焦耳計(jì)? 如果您需要測試的是傳統(tǒng)的網(wǎng)帶輸送式結(jié)構(gòu)的UV光源系統(tǒng)、箱式旋轉(zhuǎn)或靜態(tài)固化方式UV干燥機(jī)、或者簡易的UV紫外線裝置，而且空間足夠放置直徑140mm規(guī)格的測試儀器，那么，UV能量計(jì)140或1401型都合適采用，而且能達(dá)到您的需要，實(shí)現(xiàn)對250-410nm主要波段紫外線光能量的測試，此波段也是工業(yè)上比較常用

39、，而且能與同行或者協(xié)力廠商達(dá)成一致測試標(biāo)準(zhǔn)，由于，量化供貨，因此，您選擇以上兩款UV儀器的投入相對經(jīng)濟(jì)，而且后續(xù)的年校驗(yàn)支出也很實(shí)惠和方便。 如果您的UV生產(chǎn)線是輸送式結(jié)構(gòu)，多面UV固化或UV干燥，此情況在UV涂裝工藝中比較常見，因此，如果您希望監(jiān)控大致的光照能量值，也可采用圓盤式140或1401能量計(jì)進(jìn)行測量，如果您的工件（通常是立體、曲面、多面或可能有很特別的形狀，如凸凹不平、有拐角等情況）有特別復(fù)雜的形狀，而且您非常 希望精確測量到工件不同位置的光照能量是否達(dá)到您的工藝要求，那么，建議您選擇分體式、單探頭或多探頭紫外線能量計(jì)，此款紫外計(jì)的費(fèi)用相對圓盤式紫外計(jì)而言投入略高一些，但能夠很好

40、地確保您的工藝效果。 在線測量：如果您的工藝生產(chǎn)條件已經(jīng)達(dá)到相當(dāng)?shù)母呔纫螅Ｍ軙r(shí)時(shí)在線監(jiān)控并能從顯示屏上直觀獲取相關(guān)信息，您可以選擇配套傳感器及監(jiān)控顯示儀的紫外線監(jiān)控儀，這種一般適合LCD、亞克力、精密電子元件等應(yīng)用。 以上三種型號的能量計(jì)／焦耳計(jì)，已經(jīng)基本上能滿足您的日常紫外測試所需，一般的工藝，主要掌握對一到三個(gè)指標(biāo)的測量：包括紫外線能量值、光強(qiáng)、溫度，本公司的產(chǎn)品可以滿足。 以下建議： 僅測試能量： 配備：UV能量計(jì)／焦耳計(jì)140或1401型，分體式單通道或多通道UV能量計(jì)。 僅測試光強(qiáng)： 配備：紫外線光強(qiáng)儀／紫外線輻照計(jì)，目的：監(jiān)測光強(qiáng)是否均勻、紫外燈是否發(fā)生衰減。

41、 光強(qiáng)和能量同步測試： 配備：雙功能UV能量計(jì)／焦耳計(jì)，是分體式結(jié)構(gòu)，目前相關(guān)資料還沒有發(fā)布在網(wǎng)站。 在線UV測試： 采用紫外線專用在線監(jiān)控儀，此型號可以為您度身訂制。 在線溫度測試： 可以采用市場上通用的傳感器溫度測試儀，單獨(dú)采購比較經(jīng)濟(jì)。 ■ 市場上常見的紫外能量計(jì)品牌： 美國：EIT 加拿大：EXFO 日本：USHIO，ORC 德國：KUHNAST, HONLE, UV DESING UV , BELTRON UV, UV-RADCOL 中國：RUNWING 140, RUNWING 1401 ■ 為什么不同品牌的能量計(jì)／焦耳計(jì)，在相同的測試條件下會出現(xiàn)不

42、同的測量數(shù)值？ 原因： 首先，因?yàn)椴煌放频哪芰坑?jì)，其原始校驗(yàn)的標(biāo)準(zhǔn)不一樣，其實(shí)，不能通過這一情況來主觀判斷某一品牌就是標(biāo)準(zhǔn)的，其它品牌都不合適。 其次，不同品牌甚至相同品牌，由于其傳感器所光敏的紫外線波長／波段不相同，那么，即使在相同的測試條件下，也可能導(dǎo)致出現(xiàn)讀數(shù)不一樣的情況； 再次，請?jiān)诒葘η?，?wù)必確信您所使用的儀器還處在校驗(yàn)的有效范圍內(nèi)，并未被損壞； 最后，如果您還是心存疑惑，請您及時(shí)與我們聯(lián)系，作為專業(yè)廠家，我們的服務(wù)會更加全面和到位。 ■ 為更好地服務(wù)我們的用戶,我們一直在用心總結(jié)經(jīng)驗(yàn)值,并積累了常見不同品牌紫外線儀表的 紫外線能量測試比對表,可以進(jìn)行相互間的換算,如

43、果您是我們的用戶,請您聯(lián)系我們獲取有價(jià)值的參考資料. 適用范圍: 該儀器適用于殺菌、光刻、水處理、醫(yī)療、育種等領(lǐng)域的紫外輻照度測量工作。 ■性能特點(diǎn): 主要性能和技術(shù)指標(biāo)： *波長范圍及峰值波長： 1. UV254 探頭： λ：230~290 nm; λp=254 nm 2. UV297 探頭： λ：250~350 nm; λp=297 nm *輻照度測量范圍： 0.01~19.9910^3 μw/cm2 *紫外帶外區(qū)雜光： UV254: 小于0. 2%； UV297: 小于1% *準(zhǔn)確度： 5% （相對于國家標(biāo)準(zhǔn)） *響應(yīng)時(shí)間：1秒 *使用環(huán)境：溫度2020

44、℃；濕度 <85% *尺寸和重量：1808036mm3; 0.2kg *電源： 9V積層電池（6F22）一只 結(jié)構(gòu)和特點(diǎn)： 儀器由紫外探頭UV254(或UV297)和讀數(shù)單元組成，兩部分通過電纜用插頭和插座連接。讀數(shù)單元左側(cè)各按鍵的作用分別為： "電源"：按下此鍵為電源接通狀態(tài)，抬起此鍵為電源斷開狀態(tài) "保持"：按下此鍵為數(shù)據(jù)保持狀態(tài)，抬起此鍵為數(shù)據(jù)采樣狀態(tài).測量時(shí)應(yīng)抬起此鍵。 "UV254"：使用UV254探頭時(shí)按下此鍵（此時(shí)"UV297"鍵必須抬起） "UV297"：使用UV297探頭時(shí)按下此鍵（此時(shí)"UV254"鍵必須抬起） "1"，"10"，"100"，和"1000

45、"為四量程按鍵 ■操作： 　　進(jìn)行紫外輻照度測量時(shí)，首先將"電源"鍵按下，然后根據(jù)測量需要按下"UV254"（或"UV297"）鍵和所選定的量程鍵，即可對數(shù)據(jù)單元調(diào)零。調(diào)零完畢，將相應(yīng)探頭UV254(或UV297)的插頭插入讀數(shù)單元的插孔內(nèi)，并將探頭光敏面置于待測位置。此時(shí)顯示窗口上顯示的數(shù)字與量程因子的乘積即為輻照度值（單位：微瓦/厘米2）（注意："UV254"和"UV297"兩個(gè)鍵切勿同時(shí)按下）。如果欲將測量數(shù)據(jù)保持，可按下"保持"鍵（注意：不能在未按下量程鍵前按下"保持"鍵）。讀數(shù)完畢應(yīng)將"保持"鍵抬起，恢復(fù)到采樣狀態(tài)。測量完畢將電源鍵抬起（關(guān)）。 　　如果顯示窗口的左端只顯示"

46、1"，表明輻照度過載，應(yīng)按下更大量程因子的鍵進(jìn)行測量；或表明在按下量程鍵前已誤將"保持"鍵先按下了，故應(yīng)正確操作。 　　"電源""保持""UV254""UV297"四個(gè)量程為自鎖鍵，而四個(gè)量程鍵則互為互鎖鍵。 　　當(dāng)液晶顯示板左上方出現(xiàn)"LOBAT"字樣或"←"時(shí)，應(yīng)更換機(jī)內(nèi)電池 UV燈 品牌 OSRAM 歐司朗、GE 通用、HERAEVS 賀利氏、YUMEX、National/NAIS松下、ORC、WESTERN QUARTZ、EYE/IWASAKI 巖崎、BLV、MORITEX、NEC、COLIGHT、濱松 Hamamatsu、HOYA 豪雅、USHIO 牛尾、UVP, Hon

47、le、SYLVANIA、FUJI 富士、SEN、EXFO、PerkinElmer、PRIMARC、THEIMER、YUMEX、Amba、GS、OLEC、ALPHA-CURE、HOSOBUCHI、C-SUN、RUNWING、 UV固化的分析 UV固化材料的物理性能實(shí)質(zhì)上是受用來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) 3.輻射量(或UV能量) 4.紅外輻射。相對于最大輻射度或輻射量，以及不同的UV光譜，油墨和保護(hù)膠將會展現(xiàn)出

48、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）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)及熱動力學(xué)特性。它們與輻射能量互相作用，對固化的過程產(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

49、內(nèi)吸收進(jìn)波長的作用。表面附近吸收的能量越多，意味著深層得到的能量越少。但這種情況隨波長的不同而不同?？偟墓庾V吸收率包括所有來自于光觸發(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。 反射和散射：相對與吸收，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)字來表示，而不是作為光譜的分布。 擴(kuò)散性：一個(gè)熱動力學(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

50、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)中的溫升也對溫度有作用，但來自于UV燈管的輻射（radiant IR）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＿^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來描述的—在薄膜的上層沒有被吸

51、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)的吸收性隨波長的不同而不同。很顯然，短的UV波長（200~300nm）會在表面被吸收而根本達(dá)不到底層。一般地說，薄膜的厚度是被限制的，對于基質(zhì)，粘合力才是應(yīng)具有的首要特性。 即使是光可觸發(fā)劑也會吸收它所敏感的波長能量，從而阻礙該波長到達(dá)深層的光可觸發(fā)分子。一種光可觸發(fā)劑對于清漆涂層適用，但對于油墨也許并不是合適的選擇。對于油墨，對應(yīng)于較長波長的光觸發(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下其光學(xué)厚度是厚的，而在另一種波長下是薄的。即使清漆涂層短波長（200~3

52、00nm）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，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，長波長UV燈的選用，結(jié)合長波長的光觸發(fā)劑，是通過象PC這樣的材料進(jìn)行成功固化的關(guān)鍵。 波長的重要作用 大多的UV固化包含了兩種范圍的波長同時(shí)工作（假如包含IR，3個(gè)）。短波長工作于表層，長波長工作于油墨或涂層的深層。這個(gè)定理是由于短波長在表層被吸收而不能到達(dá)深層的結(jié)果。短波曝光的不足會導(dǎo)致表面發(fā)粘；長

53、波能量的不足則會導(dǎo)致粘附不良。每一個(gè)配方和薄膜的厚度都會從一個(gè)恰當(dāng)?shù)亩獭㈤L波長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，它們的配方更適合于使用長波光觸發(fā)劑的長波固化。用來固化這些材料的燈管，包含了添加劑以及汞，這種燈在長波UV下發(fā)射的UV更多一些。這些長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

54、 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：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)射波長功能之一的相輻射能量或到達(dá)表層的輻射能量的波長分布。它常用一個(gè)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)化的術(shù)語來表達(dá)。為了顯示UV能量的分布，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)。 在線檢測使用多譜帶射線探測儀來使光譜輻射度或輻射量特性化。他們通過對在相對狹窄（20~60nm）的頻帶中的輻射能量的采樣以獲得對光譜分布有用的相對信息。由于不同廠商的射線探測儀的構(gòu)造不同

55、，對它們做相互比較是有可能的，但很困難?，F(xiàn)在還沒有這樣的標(biāo)準(zhǔn)以使型號、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

56、吸收性，或者物理結(jié)構(gòu)厚，或者兩者有之）可能會減少光效率，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提供相對覺高的光能量。固化的深度更多地是被輻射度影響而不是較長的曝光時(shí)間（輻射量）。輻射度的影響對于高吸收性（高不透明度）的薄膜更重要。 高輻射度允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。這對于較厚的涂層會有效，因?yàn)楸韺拥墓庥|發(fā)劑吸收和阻礙了同一波長到達(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

57、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．紅外輻射密度：紅外輻射主要是由UV源的石英泡發(fā)射出來的紅外能量。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)

58、射，傳送和控制熱量移動。發(fā)射的減少通過使用小直徑的燈泡來實(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）。熱量移動降低了目標(biāo)的溫度—但僅僅是在IR已引起了溫度升高之后—可使用冷氣流或散熱裝置來控制熱量的移動。IR能量的吸收由材料本身決定—油墨、涂層或基片。速度對由入射的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)效率來加快生產(chǎn)的過程。 附 UV烘干技術(shù)資料 1．大部分的UV光線包含兩種

59、UV波長，這兩種波長同時(shí)工作。短波工作在表面，較長的波作用于油墨或Lacquer深層。這是由于短波的能量被表面吸收而不能進(jìn)入深層。短波曝光不足會引起表面發(fā)粘，而長波能量的不足則可能導(dǎo)致附著困難。 2．CD生產(chǎn)中的UV烘干用于兩方面——即保護(hù)膠烘干和印刷油墨烘干。 A．保護(hù)膠：保護(hù)膠的覆蓋幾乎都是通過噴射——旋轉(zhuǎn)（spinning）這種方式進(jìn)行的。然后在UV下曝光。曝光的方式有許多種，大致可分為：旋轉(zhuǎn)或不旋轉(zhuǎn)方式；聚焦、離焦或無焦點(diǎn)方式。 B． 旋轉(zhuǎn)方式： 這種方式是把DISC固定在UV燈下進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，置它的表面于在焦或離焦UV燈的一定距離內(nèi)。盡管旋轉(zhuǎn)方式好像是一個(gè)對DISC表面提供均勻曝

60、光的好方式，但也不盡然。假如UV燈在焦點(diǎn)之內(nèi)或焦點(diǎn)附近，一條強(qiáng)光線將會穿過CD的中心。當(dāng)光盤旋轉(zhuǎn)時(shí)，其中心持續(xù)曝光，而邊緣只接受到兩個(gè)短時(shí)的“閃照（burst）”UV光。這會導(dǎo)致邊緣烘干不好。 輻射固化紫外光的計(jì)量與標(biāo)定 摘要：紫外輻射固化技術(shù)經(jīng)過近30年的發(fā)展，廣泛應(yīng)用于涂料、油墨、膠粘劑和電子產(chǎn)品等諸多領(lǐng)域。本文介紹了紫外輻射固化領(lǐng)域中常用的輻射度計(jì)量名詞術(shù)語、單位及定義，紫外輻射度國家標(biāo)準(zhǔn)體系。文章強(qiáng)調(diào)了計(jì)量在紫外輻射固化領(lǐng)域中的重要性，紫外輻射照度/能量計(jì)是定量測量到達(dá)涂層表面的輻射照度/能量的儀器，定期對測量儀器進(jìn)行校準(zhǔn)是確保量值準(zhǔn)確可靠的唯一途徑。 關(guān)鍵詞：計(jì)量；紫外輻

61、射；紫外輻射固化；紫外輻射照度計(jì)；光譜輻射照度；國際比對 中圖分類號：O432.3；O433.1；TB96 1 引言 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。輻射固化是一種快速發(fā)展的高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)，具有固化速度快、涂膜質(zhì)量高、環(huán)境污染少、能量消耗低等特點(diǎn)[1]。自70年代至今，輻射固化技術(shù)的應(yīng)用越來越普及，以年平均10%以上的速度在增長，具有巨大的發(fā)展?jié)摿?，?yīng)用前景十分廣闊[1][2][3]。UV輻射固化技術(shù)涉及范圍廣，涉及行業(yè)多，因此輻射固化技術(shù)及其所獲得的各種材料及產(chǎn)品被譽(yù)為面向21世紀(jì)的綠色工業(yè)技術(shù)和產(chǎn)品

62、。 隨著紫外輻射固化技術(shù)的逐漸成熟，市場的逐步擴(kuò)大，紫外光源輻射的準(zhǔn)確計(jì)量顯得日益重要。紫外輻射照度/能量計(jì)是一種性能相對可靠、使用便利的寬波段紫外輻射測試儀器，用于定量測量紫外光源到達(dá)涂層表面的輻射照度或輻射能量。紫外輻射計(jì)量能為產(chǎn)品的生產(chǎn)過程提供可靠的參數(shù)依據(jù)，加強(qiáng)質(zhì)量控制，降低產(chǎn)品的廢品率，節(jié)耗節(jié)能，為生產(chǎn)廠家及最終使用客戶在生產(chǎn)上提供界定質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。由于紫外輻射照度/能量計(jì)自身的特點(diǎn)，為了確保測量結(jié)果的準(zhǔn)確可靠，必須按照規(guī)定定期到權(quán)威計(jì)量部門進(jìn)行校準(zhǔn)。 本論文從紫外輻射固化領(lǐng)域中遇到的計(jì)量問題入手，對紫外輻射計(jì)量與標(biāo)定方法和重要性進(jìn)行了探討。詳細(xì)介紹了紫外輻射固化領(lǐng)域中常用的輻射度計(jì)

63、量名詞術(shù)語，我國的紫外輻射度計(jì)量體系和量值溯源問題，國際比對結(jié)果及量值的國際一致性，最后討論了紫外輻射固化領(lǐng)域中應(yīng)注意的計(jì)量問題。 2 光譜輻射度計(jì)量術(shù)語 在紫外輻射固化領(lǐng)域中常常用到光譜輻射度計(jì)量學(xué)名詞術(shù)語，為了便于理解和國際交流，應(yīng)當(dāng)規(guī)范使用這些名詞術(shù)語，否則易引起混淆。 表1列出了輻射固化領(lǐng)域中常用的輻射度計(jì)量名詞術(shù)語、單位及定義[4]。 表1. 輻射度計(jì)量名詞術(shù)語、單位及定義 名詞術(shù)語 符號 定義 公式 單位 輻射能量 （Radiant energy） , 在指定的時(shí)程 內(nèi)，輻射通量 的時(shí)間積分 J (焦耳) 輻射通量/輻射功率（Radiant f

64、lux/ Radiant power） , / 以輻射的形式發(fā)射、傳輸或接收的功率。 W (瓦特) 輻射強(qiáng)度 （Radiant intensity） , 點(diǎn)輻射源在指定方向上的輻射強(qiáng)度是該輻射源在包含指定方向的立體角元 內(nèi)傳輸?shù)妮椛渫?，除以該立體角元之商。 W?sr-1 (瓦特∕單位立體角) 輻射亮度 （Radiance） , 由公式 定義的量。式中 是由經(jīng)過實(shí)際或假想面上指定點(diǎn)的束元在包含指定方向的立體角元 內(nèi)傳播的輻射通量， 是包含指定點(diǎn)的該輻射束截面積， 是該截面法線與輻射束方向之間的夾角。 W?m-2?sr-1（瓦特∕平方米?單位立體角

65、） 輻射照度 （Irradiance） , 表面上一點(diǎn)處的輻射照度是入射在包含該點(diǎn)的面元上的輻射通量 除以該面元面積 之商。 W?m-2 （瓦特∕平方米） 輻射出射度 （Radiant exitance） , 表面上一點(diǎn)處的輻射出射度是離開包含該點(diǎn)的面元的輻射通量 除以該面元面積 之商。 W?m- 2（瓦特∕平方米） 3 我國建立了紫外輻射度計(jì)量基準(zhǔn)裝置 光譜輻射照度是光學(xué)領(lǐng)域的重要基本量值，是世界上各個(gè)國家獨(dú)立復(fù)現(xiàn)、保存的重要基準(zhǔn)量值，也是一切紫外輻射度量值溯源的源頭。我國的光譜輻射度國家基準(zhǔn)裝置建于1975年，波長范圍為250nm~2500nm，覆蓋了

66、紫外、可見和近紅外波長范圍，30年來為我國的光譜輻射亮度和照度測量提供了最高計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)。 (250~2500)nm光譜輻射度國家基準(zhǔn)裝置是整個(gè)紫外輻射度計(jì)量體系量值溯源的源頭，為了滿足日益增多的紫外輻射測量需求，1989年我國建立紫外輻射照度工作基準(zhǔn)裝置，用于開展各種紫外光源和紫外輻射照度/能量計(jì)的校準(zhǔn)工作，確保國內(nèi)量值的統(tǒng)一。圖1是我國的紫外輻射度量值傳遞系統(tǒng)示意圖。 圖1我國的紫外輻射度量值傳遞體系示意圖 圖2 我國的紫外輻射照度工作基準(zhǔn)裝置 紫外輻射照度工作基準(zhǔn)主要由光譜輻射照度標(biāo)準(zhǔn)燈、紫外光譜輻射計(jì)、標(biāo)準(zhǔn)紫外輻射照度計(jì)、各種紫外光源等組成（見圖2）。根據(jù)當(dāng)時(shí)的市場需要，1989年建立四個(gè)波段的標(biāo)準(zhǔn)。A1波段：320nm-390nm, 峰值波長lp:360nm5nm；A2波