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  UV固化分析

UV固化材料的物理性能实质上是受用来固化它们的烘干系统的影响的。预期性能的获得,不管是保护胶、油墨、还是粘合剂,将依赖于这些灯管的参数、设计和控制的方法。UV灯四个关键的参数是:

  1.UV辐射度(或密度)

  2.光谱分布(波长)

  3.辐射量(或UV能量)

  4.红外辐射。

   相对于最大辐射度或辐射量,以及不同的UV光谱,油墨和保护胶将会展现出很大不同的特性。鉴别不同的UV灯管特性并使它们与可固化材料的光学特性相匹配的能力,扩展了把UV固化作为一种快速、高效的生产过程的范围。有许多固化系统的光学和物理性能(除它本身的组成之外)影响固化效果,从而导致了UV固化材料外观特性(performance)的不同。

  UV灯的参数特性 :UV光谱分布,辐射度,辐射量和红外辐射。

  1. 光谱分布

   它描述作为灯管发射波长功能之一的相辐射能 量或到达表层的辐射能量的波长分布。它常用一个相关标准化的术语来表达。为了显示UV能量的分布,可以把光谱能量合并为10nm的频谱带以形成一个分布表。这样便允许不同UV灯之间的对比以及更易于光谱能量和功率的计算。灯管生产商们公布它们产品的光谱分布数据。

  在线检测使用多谱带射线探测仪来使光谱辐射度或辐射量特性化。他们通过对在相对狭窄(20~60nm)的频带中的辐射能量的采样以获得对光谱分布有用的相对信息。由于不同厂商的射线探测仪的构造不同,对它们做相互比较是有可能的,但很困难。现在还没有这样的标准以使型号、厂家之间进行比较。

  2.UV辐射度(Irradiance):

   辐射度是到达表面单位面积内的辐射功率。辐射度,以每平方厘米瓦特或豪瓦来表示。它随灯管的输出功率、效率、反射系统的聚焦以及到表面的距离不同而不同。(它是灯管及几何形状的特性,故与速度无关。)直接置于UV灯下的高强度、峰值聚焦功率参考为“峰值辐射度”。辐射度包括了所有有关电源功率,效率,辐射输出,反射率,聚焦灯泡尺寸及几何形状的因素。

  由于UV可固化材料的吸收特性,到达表层以下的光能量要比表层的要少。在这些区域的固化条件可能有显著不同。光学厚度厚的材料(或者高吸收性,或者物理结构厚,或者两者有之)可能会减少光效率,从而导致材料深层的固化不充分。在油墨或涂层里,表面较高的辐射度会提供相对觉高的光能量。固化的深度更多地是被辐射度影响而不是较长的曝光时间(辐射量)。辐射度的影响对于高吸收性(高不透明度)的薄膜更重要。

  高辐射度允许使用较少的光触发剂。光子密度的增加增多了光子—光触发剂的碰撞,从而补偿了光触发剂浓度的减少。这对于较厚的涂层会有效,因为表层的光触发剂吸收和阻碍了同一波长到达深层的光触发剂分子。

  3.UV辐射量

   到达表面单位面积的辐射能量。辐射量表示到达表面的光子总量(而辐射度则是到达的速率)。在任一给定光源下,辐射量与速度成反比而与曝光的数量成正比。辐射量是辐射度的时间累积,以每平方厘米Joules或转miliJoules表示,(遗憾的是,没有有关辐射度或光谱内容换为以辐射量测量的信息,它仅仅是被曝光表面能量的累积。)它的意义在于它是唯一包括了速度参数和曝光时间参数的特性显现。

  4.红外辐射密度:

   红外辐射主要是由UV源的石英泡发射出来的红外能量。红外能量和UV能量一起被收集并聚焦在工作表层。这决定于IR的反射率和反射器的效率。IR能量可以被转换为辐射量或辐射度单位。但通常,它所产生的表面温度才是被注意的重要之处。它所产生的热量可能有害也可能有益。

 

 

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