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关于UV紫外固化工艺的深入探讨

发表日期:2024-06-14

在涂布行业中,UV紫外固化工艺一直占据着颇为重要的地位。一方面是出于对环保的考虑,另一方面,相较于热固化,该工艺的效率也相对更高。

UV工艺的潜在危险:

一般来说,UV固化的化学品里包含光引发剂,所以在操作过程中主要存在皮肤过敏的风险。因而在操作相关材料时,应切实穿戴好一次性橡胶手套,避免手部与化学品接触,一旦接触到,要及时使用清洗剂清洗并干燥。如果可行的话,操作前涂抹一些护手霜。人体在UV环境中的暴露风险,通常各个地方的法规要求并不相同,例如在 0.1 uW/sq cm(270nm 波长)的暴露情况下不应操作超过8小时,所以在涂布过程中应尽量避免靠近 UV 设备,做好防护措施(如佩戴防紫外眼镜、设置安全标示等),以减少受到的伤害。依据UV设备的不同,还存在一些其他的安全隐患需要加以防范,比如微波等。


选用UV固化设备的优势:

干燥和固化的目的在于将涂布的溶液从液态转变为固态。热固化是通过加热的方式蒸发溶液中的水分或溶剂来实现固化,而紫外固化则是借助紫外光能量,促使溶液中的预聚体迅速交联。从整个过程来看,很容易便能理解UV固化的优势:具有环保性、成本较低、固化速度快、固化温度低(相较于热固化)。固化后的材料硬度较高,抗化学性能也更好。正因如此,目前许多硬化液都采用 UV固化的方式。


UV固化的基本工艺:

涂布材料在经过 UV灯时,一部分光会直接照射到材料上,另一部分光则通过反光罩反射到材料上,材料通过吸收紫外光能量,从而迅速交联固化。


紫外光谱及波段:

通常我们所说的紫外光指的是 200nm-450nm 这一区间的光,比 450nm 长的是可见光,小于 200nm 的则为 X 射线和 Gamma 射线。紫外光通常又被细分为 UVA(315-400nm)、UVB(280-315nm)、UVC(200-280nm)。


紫外光不同波段的穿透率:

一般情况下,短波对于涂布材料的渗透率相对要低一些。不过透明薄的涂层(如硬化液)通常更偏好短波,即 UVB和UVC。而长波对于涂层具有更好的穿透效果或者说渗透率,对于一些涂层中含有色粉的材料则需要长波,例如油漆,就需要用到 UVA 和 UVV。


不同UV灯的不同波长:

也就是说,根据使用的材料的吸收波峰的分布情况来安装不同的灯泡。只有使两者相匹配,才能更好地固化材料。


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