紫外線UV燈管

紫外線UV燈管是塗有UV塗料的一種紫外線燈管。

基本介紹

• 中文名：紫外線UV燈管
• 外文名：uitraviolet
• 塗料：UV

發現

1801年的一天，有一位研究太陽光譜的科學家突然想要了解太陽光分解為七色光後有沒有其它看不見的光存在。當時他手頭正好有一瓶氯化銀溶液。人們當時已知道，氯化銀在加熱或受到光照時會分解而析出銀，析出的銀由於顆粒很小而呈黑色。這位科學家就想通過氯化銀來確定太陽光七色光以外的成份。他用一張紙片醮了少許氯化銀溶液，並把紙片放在白光經稜鏡色散後七色光的紫光的外側。過了一會兒，他果然在紙片上觀察到醮有氯化銀部分的低片變黑了，這說明太陽光經稜鏡色散後在紫光的外側還存在一種看不見的光線，這位科學家把這種光線稱為紫外線。

這位科學家就是里特.里特製作了第一個乾電池，1803年研製成功蓄電池。里特在物理學方面的主要貢獻就是發現了紫外線。紫外線是比紫光波長更短的輻射，是太陽光譜中的一部分，人們用肉眼是看不見的。強烈的紫外光照射，對人體，生物都有害，但適量的紫外光卻可使用感到精神爽快，可以促進機體的新陳代謝，紫外光在醫學上還被用來殺菌。另外，人們根據紫外線的“光激發光”（紫外線誘發物質發光）現象，還創造了一種新分析方法，即螢光分析，它不僅可以檢測物質的結構，而且還可以很清楚地發現人眼難以發現的機器零件的裂縫。

紫外線的發現給人類帶來了福音，可它的發現者里特卻由於家境貧寒，生活清苦，正在他充滿憧憬向科學高峰攀登時，卻被肺病奪去了生命，在死時年僅34歲。

通常紫外線輻射被再分成4組：

??UVA從315到400納米

??UVB從280到315納米

??UVC從200到280納米

??VUV從40到200納米。這也被為真空紫外線。

??在工業套用過程中，一般使用200和400納米之間的紫外線光被。產生紫外線光的最有效的方法是使用強電通過充水銀的放電管：紫外線UV燈管。即紫外線高壓水銀燈.

UV的來源於英文紫外光的縮寫，Ultra-Villet Ray.

UV輻射固化的基本原理就是利用紫外光（UV）或電子束為能源，引發具有化學活性的液體配方，在基體表面實現快速反應的固化過程，而具有化學活性的就是 UV塗料中的光引發劑。

光引發劑：是UV油墨塗料中的最關鍵組成部分，其作用在於傳遞紫外線光子的能量，迅速引發單體和低聚物的交聯聚合，促進體系的液固轉換過程。當光引發劑接收UV燈管所發出的紫外光能量時候，必須適中匹配，UV能量既不能高，也不能低。供給的能量過高影響燈管使用壽命。塗層變色等問題，也浪費能源。

UV燈管的概念：它是一種氣體放電燈管，高壓UV汞燈的工作原理是在真空石英燈管內加入高純度的水銀，通過對兩端電極放電形成電壓差，在UV燈管的使用過程中，要注意清潔燈管表面，因為一旦污跡粉塵印嘖粘附在燈管上，經過高溫聚合就會形成永久殘留，嚴重影響光線。

UV燈管與被固化產品距離的影響：

紫外燈與反光罩與被照物表面的距離在7-8cm為最佳固化距離（紫外能量最強），但根據固化基材的不同，一般距離在10-15cm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，基材表面不乾發粘，固化距離一定要跟基材、塗料、燈管功率等適當調整。 UV燈管

固化速度的影響：

根據基材、塗料、固化距離等不同，適當調整設備固化速度，固化速度過快，基材表面UV塗料發粘或表面乾而內不乾；運行速度慢，基材表面會老化。

工作原理

紫外線光在水銀放電管中產生：懸浮著水銀蒸汽這種惰性氣體，包含兩個電極和絕緣器的一根石英管。水銀在254納米，310納米和366納米處達到最高點,產生在200 和400納米之間的輻射。石英切斷較低的波長，不傳送任何低於230納米的輻射。每個原子由一個原子核，在周圍許多電子漂浮在固定的軌道里組成。 通過增加能量(電)電子被在一個更高的軌道裡帶來。每種要素顯示一種回到它的原先的狀態的趨勢。電子將在它的以前的軌道里退卻： 過度能量被作為一個光子發出。最通常使用的紫外線燈是用電介質水銀弧光燈或者MPMA燈加壓製成的。它可以被生產成幾毫米到超過2米的長度。這些燈的壽命從1000到2500小時內變化。　燈管由石英做成，因為這是傳送紫外線光並且同時忍受6到800°C的高溫的唯數不多的材料。 燈管將有少許膨脹並且確實有一個高熔點溫度(1100°C) 電極由鎢製成： 生產他們的過程極其複雜。 使用鎢，是因為曲線的溫度可以升高到超過3000°C。用鉬板來連線電極和電線，可以和石英一起膨脹。並且當加熱時仍然能忍受高電壓。　燈最後被懸掛到陶瓷(或其它)絕緣器。因為供應電流經常不足以為一盞MPMA燈提供動力，紫外線燈通常要利用變壓器。

影響因素

基本介紹

UV塗料經紫外光輻射後光引發劑被引發，產生游離子基或離子，這些游離基或離子與預聚體或不飽和單體中的雙鍵起交聯反應，形成單體基因，這些單體基因開始連鎖反應生成聚合體固體離分子，一個完整的固化過程結束。下面談談影響其深層固化的幾個因素。

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後成為激發分子，分解成自由基或是離子，使不飽和有機物進物聚合、接枝、交聯等化學反應，達到固化的目的。

基中供給的UV塗料中光引發劑的紫外光能量超過或不足其所需要能量如下：

1、 已知光引發劑需要的紫外能量為確保徹底固化，供給的能量科學合理地大於其所需的能量屬正常。

2、 不知光引發劑需要的紫外光能量，盲目地超量供給，這種做法不僅浪費能源，還會引起過量固化的負效應，台爆聚、反固化反應等。

3、 紫外光能量不足時，則會造成UV塗料固化不完全表面乾而裡面未乾。因此固化過程中，紫外能量一定要適中，即不能過量也不能不足，已免造成無法完全固化。

塗層的影響

UV塗層的厚薄對紫外固化的效果起著關鍵的作用，塗層過厚，在同樣功率光源的照射下乾燥時間相對長，一方面影響UVI塗料的乾燥，另一方面會使基材表面溫度過高，導致基材變形；塗層過薄，會導致產品表面光澤度差。另UV塗層的厚薄在塗料的色相、溫度、固化速度、基材表面等不同條件下需適當進行調配。

固化距離影響

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（能外能量最強），但根據固化基材的不同，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，基材表面不發粘，固化距離一定要跟基材、塗料、燈管功率等適當調整。

固化速度影響

根據基材、塗料、固化距離等不同，適當調整設備固化速度，固化速度過快，基材表面UV塗料發粘或表面乾而內不乾；運行速度慢，基材表面會老化。

工作環境影響

UV塗料因溫度原因粘度變化很大；所以應調整室溫，一般15-25℃較合適，並且注意印刷時不能受到直射陽光的照射。

綜上所述

在實踐過程中，應不斷總結經驗，根據實際情況靈活掌握，使其具有較好的印刷適性。