UV LED技術在印刷領域的優勢及展望

　　隨著UV固化技術在印刷行業中日益普及，一種采用UVLED發光二極管作為固化光源的印刷方式，被越來越多的印刷企業所關注。本文針對UVLED光源的特點進行探討，并對其在未來印刷業的發展作出分析。
　　
　　一、UVLED固化原理
　　
　　傳統UV印刷是指UV油墨中的光聚合引發劑，在UV光源的照射下，吸收不同波長和能量的紫外光后，達到激發態，形成自由基或離子。再通過分子間能量轉移，使預聚物、單體和聚合物成為激發態，產生的電荷轉移復合體。復雜粒子之間不斷的交聯聚合，zui終使油墨固化成膜并吸附在印品上的過程。
　　
　　UVLED(Light-EmittingDiode)光源是紫外光源技術朝著更節能、更環保方向發展的產物，是一種能夠發射極窄的光譜半寬，并能將電能轉化為光能的半導體電子元件。利用光電轉換原理，通過在半導體基片上注人、摻雜雜質生長PN結而得到，發光機理緣其電致效應，電子和正電荷在移動過程中碰撞結合轉化成光能。其輻射波峰單一，光線能量集中在具有有效固化作用的一段紫外光譜段。由于光譜半寬相比傳統UV光源窄許多，能量高度集中，低熱能，輻照更均勻。使用UVLED光源能減少印刷資源浪費，降低印刷成本，從而節省印刷企業生產時間，大幅度提高企業生產效率。
　　
　　二、UVLED印刷優勢
　　
　　1.超長壽命
　　
　　傳統UV光源在大約工作1500小時后就要換新，頻繁更換光源零件，可能造成印刷機固化故障頻出；同時還可能降低印刷機運轉效率，影響印刷企業正常生產。而UVLED光源的使用壽命一般能達到傳統UV光源的8倍以上，可以達到12000小時，且不受開關次數影響。根據其發光原理，即UVLED光源只能向一個方向通電，正向偏壓，當電流通過時，電子與空穴在其內復合而發出光線，確保了光源的穩定性，使其光源衰變率小很多。比如在工作8000小時以后，發光強度還能夠達到其zui大功率的95％。
　　
　　2.節省能源
　　
　　傳統UV印刷，在正式印刷前要提前打開光照系統進行預熱，光線功率開的越強，等待的時間就越長。部分印刷企業為了不耽誤印品工期以及維持UV燈管的使用壽命，往往選擇不關閉照射系統，使其保持照射狀態，造成光源大量浪費。而UVLED光源根據其自身結構特點，瞬間把電能轉換成光能，在低壓即可啟動，所以沒有預熱時間，即可達到zui大功率輸出。其固化光源中80％以上光源能量用于油墨的固化。同時發光亮度低，發熱量小。開很低的光照強度即可達到傳統UV光源相同的固化效果，可以減少70％～80％的耗電。能源利用率高。而且不需要的時候可以將其關閉，進一步降低能耗和成本。
　　
　　3.適性更廣
　　
　　傳統UV光源，發熱量大、承印材料易受熱變形。而UVLED是一種冷光源，發出的是單一的波長，不含紅外光，無熱輻射，不會產生太多的熱量。所以采用UVLED光源能顯著降低固化過程產生的熱量，不會破壞承印基材外觀。例如不能在傳統UV設備很好適印的對熱敏感的薄膜類基材，在使用UVLED印刷方式下就能很好地適印。現如今發展迅速的標簽印刷，印刷速度越來越快，承印基材越來越薄。如果熱量太高，基材遇熱會發生反應使其起皺，影響產品質量。使用UVLED印刷方式能大大減少產品的不良率，確保在印刷工期內保質保量的完成任務。
　　
　　4.保護環境
　　
　　現在UV印刷在印刷業的*大幅增加。部分印刷企業還在使用高壓汞燈作為其UV固化光源。印廠使用完畢后需花費人力、財力對其排放的汞進行報廢處理。如處理不及時，則會滲透到周邊環境中。排出的廢水汞含量很低，不會直接對人體引起危害；但里面的微生物可以吸收汞類化合物，并通過食物鏈轉移，zui終被魚蝦等海鮮類吸收并蓄積起來。汞在生物體內的轉化和排出非常緩慢，能長期保存其體內。若誤食此類海鮮，進而會嚴重影響身體健康。而UVLED光照系統是不含汞等有害化學元素的，工作時不會給環境以及人類造成任何污染。
　　
　　三、UVLED印刷展望
　　
　　雖然國內UVLED技術在工業民用諸多方面已經表露出其明顯的優勢，但在印刷行業起步較晚。如今UVLED市場正以每年20％以上的速度增長，預計到2020年市場可以達到3.5億美元。但目前UVLED光源的價格還處于較高水平，一組UVLED燈管的售價基本要十幾萬元，比傳統UV燈管貴得多，而且與之配套的UVLED油墨，要在極窄的光譜段選擇適合的光敏劑，所以更具專一性，成本比傳統UV油墨高20％左右，售價也要比傳統UV油墨貴出不少。
　　
　　現在大多數印刷企業感覺更新設備和原材料的成本投入大，同時環保意識還比較淡薄，缺乏對社會效益、經濟效益的綜合考慮，加上國內環保領域缺乏執行力及法律法規不夠健全，國內大多數印刷企業還在堅持使用傳統的UV光源。
　　
　　但UVLED印刷十分符合包裝印刷行業現行倡導的、節能、環保的發展趨勢，考慮到工業電費日益上漲和環境規制以及綠色印刷認證的壓力不斷增大，UVLED印刷方式的普及必然是大勢所趨。隨著今后印刷行業的環保發展和印刷技術的飛躍突破，UVLED光照系統也將不斷成熟，估計UVLED光源的售價也不會再居高不下。可以預測，UVLED印刷方式在印刷行業中大展拳腳指日可待。