油墨固化與幹燥技(jì )術的發展趨勢
微波燈的特點有(yǒu)：
①可(kě)調整輻射光強度随波長(cháng)分(fēn)布特性，選擇輻射波長(cháng),使油墨達到理(lǐ)想的固化效果。
②由于燈管無電(diàn)極，功率密度為(wèi)300W/cm時的壽命可(kě)達5000小(xiǎo)時，并且多(duō)次開關不影響燈管壽命。
③由于微波源易控制，因此微波燈可(kě)快速頻繁啓動，但微波也有(yǒu)待機狀态(維持工(gōng)作(zuò)狀态)，隻有(yǒu)在這種狀态下才能(néng)快啓動。這一功能(néng)适合光盤和不幹膠印刷機配套使用(yòng)，因為(wèi)網印光盤和不幹膠印刷多(duō)為(wèi)間歇式印刷。
④微波燈UV固化段光譜豐富，紅外線(xiàn)波段較少，因此微波輻射溫度較低。
⑤由于微波燈無電(diàn)極，換燈管很(hěn)方便，且不用(yòng)接線(xiàn)。
⑥因為(wèi)無電(diàn)極釋放，燈管兩端永遠(yuǎn)不會發黑。
⑦由于微波傳輸方式的局限，微波燈管長(cháng)為(wèi)6英寸，将燈管連接放置可(kě)增加固化寬度，由于燈管間隙很(hěn)小(xiǎo)，對接處不會影響固化效果。
⑧微波燈價格較高，一套6英寸的固化裝(zhuāng)置約5萬元人民(mín)币。目前國(guó)内市場主要用(yòng)于與光盤印刷、電(diàn)纜、管材、軟包裝(zhuāng)等噴碼機配套的UV油墨的固化。
⑨微波燈發光材料和普通UV燈相同，輻射波長(cháng)分(fēn)布也相同，因此無須特殊油墨。
(4)UV燈反光罩設計。科(kē)學(xué)地選擇反光材料，合理(lǐ)設計反光罩結構，能(néng)成倍提高固化效果，節省能(néng)量。純鋁經酸氧化形成的鋁晶體(tǐ)對UV光反射率達90%，而未經氧化處理(lǐ)的鋁闆反射UV光效率小(xiǎo)于60%；不鏽鋼對UV光反射率小(xiǎo)于60%；半導體(tǐ)鍍膜對UV光的反射率達94%，但成本較高。同時，紅外線(xiàn)、可(kě)見光可(kě)透過鍍層達到反光罩表面，并經冷卻裝(zhuāng)置後散出。
反光罩設計的發展趨勢是開口和高度的變化，即截面積變小(xiǎo)，以縮短反射光程，減少由于長(cháng)光程産(chǎn)生的光強度損失。另外，反射罩頂端加反射闆改變了原來頂端開通風孔的設計，使燈管頂端的輻射能(néng)反射到紙面，如圖4所示。由于燈罩截面積小(xiǎo)，燈管壁到反光面距離近，因而反射闆溫度過高，頂端反射闆阻風會影響燈罩散熱。解決方法是用(yòng)水冷燈罩或加大散熱風量，合理(lǐ)設計散熱風路。
常用(yòng)油墨幹燥、固化設備
油墨幹燥往往是複合幹燥，因此用(yòng)什麽幹燥設備，參數如何設置，使幹燥效率佳的同時還能(néng)節省能(néng)量是印刷者關心的問題。
1.紅外線(xiàn)幹燥設備
(1)光源。對于油墨幹燥，中(zhōng)波紅外線(xiàn)的效果佳，常用(yòng)紅外線(xiàn)光源有(yǒu)3種。
第 一種是電(diàn)熱絲輻射源，常見的是非封閉式電(diàn)阻絲外套石英燈管。這種燈管的熱輻射強度随光波長(cháng)的分(fēn)布不能(néng)控制，效率低、價格低，壽命約2000～3000小(xiǎo)時。
第二種光源是将電(diàn)阻絲置于封閉石英管内，并可(kě)在燈管内充不同氣體(tǐ)，以改變輻射光波長(cháng)分(fēn)布特性，同時将燈絲與空氣中(zhōng)的氧隔絕，輻射效率高。現在進口印刷機大都配這種光源，壽命達5000～10000小(xiǎo)時，但其輻射能(néng)量中(zhōng)仍有(yǒu)很(hěn)大部分(fēn)是分(fēn)布在可(kě)見光和遠(yuǎn)近紅外線(xiàn)段，中(zhōng)波紅外線(xiàn)不是很(hěn)豐富。
第三種是電(diàn)熱半導體(tǐ)發光燈管。外形是陶瓷管外塗紅色或灰色無光半導體(tǐ)材料，管内壁繞電(diàn)阻絲。依靠電(diàn)熱引發半導體(tǐ)材料輻射發光，燈管點燃時光呈暗紅或黑色，通過選擇半導體(tǐ)材料可(kě)改變輻射能(néng)量的波長(cháng)分(fēn)布，而且輻射效率極高。
(2)紅外線(xiàn)燈反光罩。目前常見的有(yǒu)2種，一種是鍍金反光罩，在燈管周圍180°範圍塗有(yǒu)金屬膜，金屬膜反射紅外線(xiàn)效率高達90%；另一種是鍍鋁闆或鋁闆壓成的橢圓或八字形反光罩，如圖2所示，燈管距燈罩越近，反射效率越高，反射率可(kě)達85%。
(3)紅外線(xiàn)燈的散熱問題。紅外線(xiàn)燈管表面散熱可(kě)用(yòng)吹風法，且風量大小(xiǎo)不影響燈紅外線(xiàn)功率輸出。由于紅外線(xiàn)燈輻射的能(néng)量隻有(yǒu)1%左右被紙張和油墨吸收，而其餘的能(néng)量完全轉化成熱量，造成機器周圍升溫，需要用(yòng)吸風裝(zhuāng)置将其排到室外或循環利用(yòng)。
(4)适用(yòng)範圍。紅外線(xiàn)燈應用(yòng)于紅外線(xiàn)油墨幹燥，對非專用(yòng)紅外線(xiàn)油墨的幹燥效率很(hěn)低，對某些墨甚至不起作(zuò)用(yòng)。紅外線(xiàn)具(jù)有(yǒu)穿透力，能(néng)同時幹燥墨膜上下層，加速油墨滲透，促進氧化結膜，尤其是應用(yòng)在厚墨層印刷和上光油的幹燥上效果更佳。對溶劑含量較低的膠印、凸印、網印、印報油墨、柔性版印刷油墨和水性光油的幹燥效果都很(hěn)好。
2.熱風幹燥設備
(1)熱源。産(chǎn)生熱空氣的熱源有(yǒu)3種：電(diàn)熱風管，如不鏽鋼、石英玻璃、陶瓷外殼的熱風管；高溫油管，高溫機油通過管道加熱空氣産(chǎn)生熱風；高溫汽管，通過鍋爐産(chǎn)生高溫蒸汽而産(chǎn)生熱風。
(2)熱風裝(zhuāng)置。通過風機将熱源周圍的空氣加熱，吹到油墨表面，調節熱風方向與紙張運行的角度可(kě)改善熱風幹燥的效率。
熱風相對于紙張的速度越高，越有(yǒu)利于降低紙張表面的蒸汽壓，提高溶劑揮發速度；調節風向使風向對紙張運行速度形成相加效果，更有(yǒu)利于幹燥。熱風管風速不能(néng)低于要求的速度，否則，風管表面散熱不佳會燒壞燈管。風速也不宜過高，因為(wèi)風循環過程中(zhōng)會損失一些能(néng)量，适當選擇風機壓力和風量才可(kě)達到幹燥效果。
(3)适用(yòng)範圍。适用(yòng)于塑料凹版及柔性版印刷油墨、溶劑型光油的幹燥，還可(kě)加速水性油墨、光油的幹燥。
3.UV固化設備
(1)光源。常用(yòng)高壓汞燈和金屬鹵素燈，高壓汞燈是汞原子受激發形成連續光譜，調節燈管内的汞含量，使輻射波長(cháng)在固化段254～420nm，紫外線(xiàn)較豐富。金屬鹵素燈是在汞燈内添加如镓、鐵等金屬鹵化物(wù)，在汞激發條件下激發其産(chǎn)生輻射，可(kě)根據油墨吸收光譜的差别适量添加不同金屬，使UV燈輻射更多(duō)油墨所吸收的光波，金屬鹵素燈管内雜質(zhì)含量極小(xiǎo)，電(diàn)極材料純度高，因此制造工(gōng)藝複雜、難度高、價格高，目前國(guó)内尚不能(néng)生産(chǎn)高質(zhì)量、高功率金屬鹵素燈，市場上現有(yǒu)的是美國(guó)Fusion、德(dé)國(guó)IST、日本研琦等公(gōng)司的産(chǎn)品。功率密度160W/cm的燈管壽命可(kě)達2000小(xiǎo)時而燈頭不黑，4000小(xiǎo)時後仍可(kě)達50%輻射率。
(2)冷UV光源。UV燈點燃時其内部溫度要達到600～1000℃。燈内溫度過低或風速過大燈會熄滅，因此“冷光源”實際是不存在的，隻是可(kě)采用(yòng)燈具(jù)冷卻系統。
(3)微波UV燈。這是Fusion公(gōng)司的新(xīn)産(chǎn)品，燈管長(cháng)6英寸，兩端無金屬電(diàn)極，靠微波激發燈管内吸收微波的物(wù)質(zhì)分(fēn)子高速運動産(chǎn)生熱量，再激發汞、金屬鹵化物(wù)等物(wù)質(zhì)發光。鋁是反射微波的良好材料，微波源發射微波到橢圓鋁燈罩上，聚焦在無極燈管内激發汞或金屬鹵化物(wù)發光。
微波燈的特點有(yǒu)：
①可(kě)調整輻射光強度随波長(cháng)分(fēn)布特性，選擇輻射波長(cháng),使油墨達到理(lǐ)想的固化效果。
②由于燈管無電(diàn)極，功率密度為(wèi)300W/cm時的壽命可(kě)達5000小(xiǎo)時，并且多(duō)次開關不影響燈管壽命。
③由于微波源易控制，因此微波燈可(kě)快速頻繁啓動，但微波也有(yǒu)待機狀态(維持工(gōng)作(zuò)狀态)，隻有(yǒu)在這種狀态下才能(néng)快啓動。這一功能(néng)适合光盤和不幹膠印刷機配套使用(yòng)，因為(wèi)網印光盤和不幹膠印刷多(duō)為(wèi)間歇式印刷。
④微波燈UV固化段光譜豐富，紅外線(xiàn)波段較少，因此微波輻射溫度較低。
⑤由于微波燈無電(diàn)極，換燈管很(hěn)方便，且不用(yòng)接線(xiàn)。
⑥因為(wèi)無電(diàn)極釋放，燈管兩端永遠(yuǎn)不會發黑。
⑦由于微波傳輸方式的局限，微波燈管長(cháng)為(wèi)6英寸，将燈管連接放置可(kě)增加固化寬度，由于燈管間隙很(hěn)小(xiǎo)，對接處不會影響固化效果。
⑧微波燈價格較高，一套6英寸的固化裝(zhuāng)置約5萬元人民(mín)币。目前國(guó)内市場主要用(yòng)于與光盤印刷、電(diàn)纜、管材、軟包裝(zhuāng)等噴碼機配套的UV油墨的固化。
⑨微波燈發光材料和普通UV燈相同，輻射波長(cháng)分(fēn)布也相同，因此無須特殊油墨。
(4)UV燈反光罩設計。科(kē)學(xué)地選擇反光材料，合理(lǐ)設計反光罩結構，能(néng)成倍提高固化效果，節省能(néng)量。純鋁經酸氧化形成的鋁晶體(tǐ)對UV光反射率達90%，而未經氧化處理(lǐ)的鋁闆反射UV光效率小(xiǎo)于60%；不鏽鋼對UV光反射率小(xiǎo)于60%；半導體(tǐ)鍍膜對UV光的反射率達94%，但成本較高。同時，紅外線(xiàn)、可(kě)見光可(kě)透過鍍層達到反光罩表面，并經冷卻裝(zhuāng)置後散出。
反光罩設計的發展趨勢是開口和高度的變化，即截面積變小(xiǎo)，以縮短反射光程，減少由于長(cháng)光程産(chǎn)生的光強度損失。另外，反射罩頂端加反射闆改變了原來頂端開通風孔的設計，使燈管頂端的輻射能(néng)反射到紙面，如圖4所示。由于燈罩截面積小(xiǎo)，燈管壁到反光面距離近，因而反射闆溫度過高，頂端反射闆阻風會影響燈罩散熱。解決方法是用(yòng)水冷燈罩或加大散熱風量，合理(lǐ)設計散熱風路。
