UV-LED固化技术在印铁行业中的应用

1、应用前景

在环保要求越来越高的今天，UV技术的环保性也被充分认识，越来越多的印铁制罐企业采用UV印刷技术，以达到日益严格的环保要求。除此之外，UV技术还可以为企业节约相当的成本，比如采用UV技术后，就不需要烘干工序(传统的印铁工艺必须要有30多米的烘房将油墨在150度左右的条件下烘干)。由于马口铁及其涂在马口铁上面的涂料的不吸收性，无法采用像印纸工艺中的多色印刷，所以一般传统的印铁生产线多是单色或双色机，生产完成一个产品往往需要印刷好几次，采用UV技术后就可以使用四色甚至是六色同时印刷，这样印刷一个产品可以一次成型，可以大大提高效率。

由于UV技术的先进性以及对印铁制罐行业的适用性，自从04年中粮包装将原来的传统印铁线改造为UV线以来，UV技术在印铁制罐业中的发展进入快车道。

2、UV印铁材料

目前UV印铁技术所使用的材料主要是油墨、涂料以及与之相关的辅助材料。由于UV油墨、涂料与传统油墨、涂料有较大差别，在此详细介绍一下。

UV油墨和上光油的主要成分是聚合性预聚物、感光性单体、光引发剂，辅助成分是着色颜料、填料、添加剂(流平剂、消泡剂、阻聚剂，滑剂)等。

印铁UV油墨对储存有较高要求，需储存在5-25的环境中且油墨不能裸露在空气中；应避免热源及阳光照射等。

印铁UV上光油971-0461的技术指标主要有：主要成份：UV丙烯酸；固体份：97.5±2.5%(ASTMD-5403；METHODA)；VOC：0.08Kg/L；黏度：65-95秒(25＠Ford4杯)；固化条件：３300±75mj／ｃｍ２；涂膜厚度：5.4－7.0ｇｓｍ；预热光油的温度：32－38；闪点：93(闭杯)；涂膜性能：良好的附着力和机械加工性能，高光泽，高硬度，优异的表面滑爽性能。

3、UV印铁设备

UV印铁设备与传统的印铁设备主要区别在于各个印刷机组之间都有UV紫外线烘干。

 

1、UV-LED 印铁工艺的优势

 

 

  UV-LED 光源发射波段365nm，385nm，长波段紫外线穿透能力强，特别适合于油墨层的底部干燥，而UV 高压汞灯，短波段的穿透力不足，底部干燥以及固化速度均不如LED 体系。其次，LED 光引发剂比常规的传统光引发剂更加环保，从生产现场气味到版面光引发剂迁移，都更安全。数据见表1。

 

 2、UV-LED油墨在环保上的优势

 

      LED 灯管利用二极管芯片中电子空穴复合，自发辐射，产生光源，而传统高压汞灯采用汞蒸气高压电离激发光源，LED 光源避免汞的生产制造。LED 产生长波段单一型或者复合的365，385nm 光源，而高压汞灯从低于200nm 到高于400nm 的范围都有辐射，辐射范围广，其中小于280nm 的波段是产生臭氧的来源，LED 光源则很好的摒弃了这个缺点，所以LED 油墨在环保上的突出优点是UV 汞灯油墨无法媲美的。

 

3、UV-LED油墨固化设备在成本上的优势

 

      UV-LED固化系统在生产应用过程中，成本控制方面相比传统UV固化设备具有明显的优势。走访多家印刷厂和设备厂后，我司与上海臻辉光电技术有限公司共同合作，对这两种固化设备在硬件方面进行工业化应用比较，具体结果见表2。

 

 

     UV-LED固化方式明显优于传统UV固化方式，具体如下：         

 

      1.使用UV-LED 印铁工艺，可以提高生产效率。传统UV 印铁工艺的开关机需要预热和降温等待，而UV-LED 固化设备即使低温条件下，开启也不困难，灯源即开即关，生产效率可显著提高10-20%。

 

      2.LED 与UV 灯固化方式相比，只需要UV 灯源1 /4 的电能消耗，不仅节省了能耗，也大大减少了CO2 的排放量，更加环保。

 

      3.固化过程中不产生臭氧。UV-LED 光源不会产生短波紫外光，因此在固化过程中不会产生臭氧，无需安装除味装置或排风管道等辅助装置，能够保持清洁的工作环境，这使得UV-LED 固化装置在周围建筑物密集的工厂也可采用。

 

      4.使用寿命长。UV-LED光源使用寿命可高达2万小时～3万小时，是现有高压汞灯和金属卤素灯（1500小时）的十几倍，可大幅减少光源更换次数。

 

      5.发热量小。UV-LED光源的光电转换效率高，灯管表面温度仅为60℃左右，能有效防止印品因过热而产生收缩变形，从而达到较高的套印精度。