Tia UV là gì – Thành phần của nó trong quá trình khô

Để cung cấp cho bạn đọc có cái nhìn đa chiều về loại mực UV, và công nghệ in UV hiện nay, chúng tôi đưa ra một vài thông tin như sau. Thứ nhất chúng ta cần phải hiểu UV là gì mà nó lại có sức ảnh hưởng lớn đến mực UV.
• Thành phần của tia UV
Quang phổ điện từ (Electromagnetic spectrum). Giống như bất kỳ hình thức khác của bức xạ ánh sáng, bức xạ tia cực tím có thể được đặc trưng bởi bước sóng của nó (λ). Phổ bức xạ UV nằm trong một loạt các bước sóng ngắn hơn ánh sáng nhìn thấy được, và có thể được chia thành 3 phần:
• UV-C (200-280 nm) kích hoạt photoinitiators và đảm bảo khô bề mặt.
• UV-B (280-315 nm) duy trì các phản ứng polyme hóa.
• UV-A (315-380 nm) đảm bảo khô theo chiều sâu.

bang-phan-chia-cac-tia

04

Đèn UV phát ra vùng sóng UV khác nhau để có hiệu quả làm khô tối đa.
Nguồn tia cực tím có trong ánh sáng mặt trời, đèn huỳnh quang, đèn hơi thủy ngân và gần đây là đèn LED. Ánh sáng tia cực tím là một dạng bức xạ điện từ, trong đó bao gồm sóng radio, sóng hồng ngoại, ánh sáng nhìn thấy, tia X, tia gamma và tia vũ trụ. Tia cực tím tồn tại giữa ánh sáng nhìn thấy và tia X. Tia cực tím có đủ năng lượng để phá vỡ một số liên kết hóa học. Năng lượng này bắt đầu phản ứng quang hóa cần thiết để polyme hóa loại mực và các lớp phủ UV. Phổ UV kéo dài từ 180 nm đến 400 nm. Các bước sóng chính cần thiết để xử lý (làm khô) mực và các lớp phủ UV khoảng 250 nm và 365 nm.
• Tác dụng của thành phần tia UV trong quá trình xử lý mực UV
Một photoinitiator hoặc hệ thống photoinitiator (chất khơi mào) là một phân tử hoặc sự kết hợp của các phân tử đó, khi tiếp xúc với ánh sáng tia cực tím, bắt đầu trùng hợp với một tốc độ nhanh hơn nhiều so với khi xảy ra khi vắng mặt của chúng. Thông thường, không có phản ứng trùng hợp xảy ra khi không có hệ thống photoinitiator. Photoinitiators hấp thụ ánh sáng UV và chuyển đổi năng lượng ánh sáng thành năng lượng hóa học. Để xử lý (làm khô) loại mực và keo phủ UV, các photoinitiator phải hấp thụ ánh sáng UV từ những đèn chiếu. Các bước sóng của ánh sáng tia cực tím để kích hoạt các photoinitiator phải có sẵn từ các bóng đèn. Nếu một photoinitiator được kích hoạt ở bước sóng 250 nm, nhưng bước sóng này không được phát ra bởi đèn, thì kích hoạt sẽ không diễn ra. Các monomer và oligomer tiếp nhận các năng lượng hóa học từ photoinitiator, và sau đó sử dụng năng lượng này để tham gia cùng trong chuỗi dài thông qua phản ứng hóa học (polymer hóa).
Các tiến bộ của các nhà cung cấp thiết bị ngày nay tạo ra sản lượng tia cực tím có năng lượng cao hơn từ đèn. Các ngành công nghiệp năng lượng xử lý thường đề cập đến sản lượng (công suất) năng lượng từ những bóng đèn là watt cho mỗi đơn vị chiều dài inch hoặc centimet. Một bóng đèn UV 6 inch chiều dài với tổng cộng năng lượng 1.200 watt, có năng lượng 200 watt cho mỗi inch hoặc 80 watt cho mỗi centimet. Năng lượng này sẽ là một hỗn hợp của ánh sáng tia cực tím, ánh sáng nhìn thấy, tia hồng ngoại và nhiệt. Một thiết bị đo bức xạ tia cực tím là cần thiết để đo ánh sáng UV đầu ra. Đại lượng Watts mỗi inch được công nhận rộng rãi hơn trong công nghiệp mực và phủ màng. Một vài năm trước, 200 watt mỗi inch là tiêu chuẩn về trang thiết bị. Ngày nay có nhiều nhà cung cấp thiết bị với một loạt các thiết kế, sản lượng bước sóng đặc biệt của đèn cao như 600 watt trên mỗi inch. Một điều chính xác hơn, và hữu ích hơn là phải đo lường được năng lượng đầu ra UV,năng lượng tính bằng millijoules (0,001 jun). Điều này cho phép nói về sản lượng năng lượng thực tế của đèn, chứ không phải là sản lượng năng lượng của bóng đèn mới.
Khi công suất năng lượng đèn tăng lên, khả năng xử lý mực và chất phủ cũng tăng. Cường độ đèn cao cung cấp khả năng xử lý mực và chất phủ tốc độ nhanh hơn mà không làm tăng số lượng đèn. Cường độ đèn cao hơn cũng cho phép trong thành phần mực (formulators) giảm lượng photoinitiator, giảm thời gian phản ứng, hoặc cả hai. Điều này thường cải thiện hiệu suất sản xuất. Hệ thống đèn UV cũ, cường độ đèn có thể được điều chỉnh ở cấp độ:thấp, trung bình và cao. Mỗi cấp độ đại diện cho khoảng một phần ba tiềm năng công suất của đèn. Hệ thống đèn mới hơn có đến 10 bước cấp độ. Khả năng thay đổi đầu ra của bóng đèn là cần thiết để ngăn chặn xử lý quá mức trong thiết lập tốc độ máy in và để đảm bảo xử lý thích hợp ở các tốc độ in.
Bóng đèn có bước sóng tối ưu là có năng lượng đầu ra cao hơn ở bước sóng mong muốn mà không lãng phí năng lượng tạo ra ánh sáng không sử dụng. Các bước sóng của ánh sáng đèn UV phát ra là rất quan trọng. Các photoinitiator trong hầu hết các lớp phủ UV hấp thụ và được kích hoạt bởi bước sóng ngắn xung quanh 250 nm. Nếu đèn UV không phát ra bước sóng 250 nm, rất ít xử lý sẽ diễn ra. Các loại mực màuxử lýkhó khăn hơn nhiều, vì các chất màu cạnh tranh với photoinitiators về ánh sáng tia cực tím. Mực màu dùng photoinitiator được kích hoạt ở các bước sóng dài vì ánh sáng có bước sóng dài hơn có thể thâm nhập sâu hơn. Điều này giúp giảm bớt ảnh hưởng của tia cực tím bị hấp thụ bởi các chất màu trong mực. Để xử lý hệ thống mực màu có hiệu quả, các đèn phải phát ra bước sóng dài khoảng 365 nm. Việc lựa chọn các bước sóng của ánh sáng phát ra bởi những bóng đèn được xác định bằng các bước sóng của hấp thu photoinitiators có sẵn. Nếu các bước sóng phát ra từ đèn không phù hợp bước sóng hấp thụ của photoinitiator thì quá trình xử lý diễn ra ít. Nhiều chất khác nhau được sử dụng cho mực in và keo phủ UV. Một mực hay keo phủ UV này có thể rất nhanh khô trên một chất nền này và quá chậm trên chất khác, ngay cả khi xử lý trong cùng điều kiện và với cùng trang thiết bị. Các phương pháp khô UV liên quan đến ánh sáng, với bất cứ điều gì mà có thể ảnh hưởng đến đường đi của ánh sáng có thể ảnh hưởng đến xử lý. Một số chất phản chiếu ánh sáng tia cực tím. Loại mực và keo phủ UV sẽ xử lý rất tốt khi các ánh sáng tia cực tím đi xuống với một chất nền phản xạ, tia UV được phản xạ trở lại vào mực hoặc lớp phủ để xử lý bổ sung.
Hiểu các thiết bị in là quan trọng, loại mực và chất phủ UV phải có thành phần để tận dụng lợi thế của thiết bị đó. Sản lượng năng lượng đèn (watt trên mỗi inch) và số lượng đèn là một phần thông tin quan trọng. Làm chậm tốc độ đi qua của tờ in trong khi duy trì cường độ đèn có tác dụng tương tự như tăng cường độ đèn tại một tốc độ đi qua cố định. Cả hai phương pháp đều làm tăng lượng năng lượng UV nhận bởi các loại mực hoặc lớp phủUV. Hệ thống đèn UV có tấm phản xạ trực tiếp để tập trung năng lượng tia cực tím lên bề mặt in, in offset phản xạ elip được sử dụng. Những phản xạ tập trung các tia cực tím tại một tiêu điểm. Đây là điểm mà tại đó ánh sáng tia cực tím ở công suất tối đa của nó. Các phản xạ cung cấp 2/3 tổng năng lượng tia cực tím đến chất nền. Nếu mực hoặc keo phủ quá gần đèn, năng lượng tia cực tím chưa tập trung hoặc tối đa. Nếu mực hoặc lớp phủ quá xa đèn, khi đó năng lượng tia cực tím bắt đầu phân tán. Khi mực hoặc keo phủ quá xa từ tiêu điểm, năng lượng là yếu hơn.
Một sốchất nền chất hấp thụ ánh sáng cực tím, loại mực và chất phủ UV sẽ khô chậm hơn so với cùng sản phẩm trên bề mặt phản chiếu ánh sáng tia cực tím. Ngoài ra còn có các chất nền trong suốt như nhựa trong. Cho dù chúng hấp thụ ánh sáng cực tím hoặc cho phép nó đi qua, loại mực và chất phủ UV trên nền trong suốt sẽ khô chậm hơn trên một chất nền phản chiếu UV. Một tác dụng phụ quan trọng của quá trình xử lý rất nhanh với hệ thống UV là tác dụng khi độ bóng cao. Loại mực UV thường có độ bóng thấp hơn mực dầu thông thường.Điều này là bởi vì bề mặt có độ không đồng đều trên đầu của các điểm(dot) nó xuất hiện từ dải ép in (nip). Có một chút gợn”legginess” trong mực để lại bề mặt điểm (dot) không đồng đều. Điều này đúng cho cả mực dầu và tia cực tím. Tuy nhiên, trong mực dầu, có thời gian cho san lấp mặt bằng của bề mặt đã xảy ra, và mực gốc dầu có độ bóng thường là khá tốt. Tuy nhiên, loại mực UV qua dưới đèn trong vòng một phần nhỏ của một giây sau khi đi ra từ dải ép in, và bất kỳ bề mặt gồ ghề trên đó được cứng lại theo quy trình xử lý. Độ nhám này nguyên nhân làm ánh sáng phản xạ bị phân tán, và làm cho độ bóng thấp.
Lớp phủ UV, được biết là có độ bóng rất cao, điều này có vẻ trái ngược, và được giải thích rằng lớp phủ UV có độ nhớt thấp hơn loại mực UV offset, và do đó dòng chảy nhanh hơn nhiều. Khi chúng được khô, chúng tạo thành một lớp rắn, bề mặt đồng nhất phản ánh ánh sáng rất tốt, cho độ bóng cao. Lớp phủ UV áp dụng từ một đơn vị lớp phủ lô anilox (thực chất là một đơn vị flexo) cho độ bóng cao hơn vecni UV áp dụng trong một đơn vị in offset. Điều này là do loại keo phủ UV trong suốt dùng trong offset phải có độ nhớt cao hơn để hoạt động trong một đơn vị in offset, và do đó không làm chảy mức độ nhanh như một lớp phủ được thiết kế để áp dụng trong một đơn vị phủ keo truyền thống. Bất cứ điều gì cản trở khả năng của các lớp phủ tia cực tím để tạo thành một bề mặt phẳng, sẽ làm giảm độ bóng. Một tình huống như vậy là khi lớp phủ UV được sử dụng còn ướt, mực UV chưa được xử lý. Để cho các lớp phủ nằm phẳng, nó phải được đặt trên một nền tảng ổn định. Lớp phủ UV có thể được áp dụng trên các loại mực UV ướt, nhưng loại mực phải xử lý hoàn toàn trước khi áp dụng các lớp phủ UV để đạt độ bóng cao nhất.

Scroll To Top

Optimized by SEO Ultimate