印刷技术：UV固化技术你了解多少

UV固化是指在UV灯的辐射光波照射下，UV油墨和UV光油发生交联固化反应，进而使印品干燥的过程。

使用UV油墨和UV光油时，需要配置UV固化装置。在印刷墨层较厚时，各印刷机组之间需要安装内置UV固化装置。有时，为了保证印品充分干燥，在加长收纸干燥部分中还需要安装UV固化装置。

1.传统UV固化装置

传统UV固化装置内安装了一个或数个水银灯，波长范围是100～380nm。常用的水银灯工作时会产生高温和臭氧，因此UV固化装置还配有冷却和排除臭氧的装置。为充分利用水银灯的能量并保护人身安全及环境，整个UV固化装置都是封闭在一个反射室中的。

在单张纸胶印机的UV固化装置中，通常会采用输出功率为100～120W/cm的气体水银灯，这种水银灯的能量有效利用率只有25%，其余50%将转化为红外光，25%转化为可见光。为防止承印材料（纸张）过热或与辐射装置接触，需要安装冷却装置并在UV固化装置的下方安装防护板（通常是采用涂布石英玻璃的红外滤镜）。

传统UV灯的反射镜多采用铝或玻璃反射镜。现在，海德堡的DryStar3000UV固化系统和高宝的UV固化装置都采用反蓝光的URS镀膜反射镜，通过URS镀膜反射UV光，并吸收红外光热量，再通过水冷系统将吸收的热量排出。与铝或玻璃反射镜相比，其能够明显减少对承印物的热辐射，并且能避免油墨和污垢在反射镜表面燃烧而影响反射镜的反射效率和性能稳定。

2.UV-Quickstart移动带式固化装置

德国Kuhnast辐射技术公司推出了UV-Quickstart移动带式固化装置。其最初应用在RYOBI520胶印机上，也可以在海德堡GTO52、PM52、SM52胶印机和小森Lithrone20胶印机上使用。该UV固化装置配备1～2个UV灯，功率为181W/cm。传统UV固化装置打开后需要5～10分钟才能使用，并且需要在印刷全过程中保持工作状态，而UV-Quickstart移动带式固化装置在打开后3秒钟即可使用，且印刷中断时全套系统关闭。实验表明，在印刷同样数量的印品时，UV-Quickstart移动带式固化装置的实际工作时间比传统UV固化装置的实际工作时间减少一半以上。这就可以节省能量消耗、减少维修费用，此外，其还可以用风冷系统替代水冷系统。

3.激发物辐射装置

为解决水银灯能量有效利用率低并产生大量红外辐射和臭氧的缺点，激发物辐射装置（低温UV固化装置）应运而生。激发物辐射装置是一种采用单色光（其主要波长为308nm）UV灯的特殊固化装置，这种辐射装置不会产生红外光，承印物不会被加热，提高了能量利用率，且不会产生臭氧。目前激发物辐射装置存在的问题是功率低，要提高固化效果就需要使固化过程在惰性气体（如氮气）中进行。另外，与其配合使用的油墨的光引发剂还要与激发物辐射装置的光波长相匹配。

由于目前激发物辐射装置需要在惰性气体（如氮气）中进行，因此，其固化需要密闭空间。而单张纸胶印机由于牙排的存在，实现密闭空间比较困难，目前这种固化装置在卷筒纸胶印机上比较容易实现。

LED-UV固化技术

传统UV固化技术的热利用率低，电耗大；UV灯产生臭氧且散发热量，需要配置排气装置；总体运行成本高。2008年2月，日本利优比和东洋油墨首次推出LED-UV固化技术。

1.LED-UV固化装置LED是LightingEmittingDiode的缩写，即“发光二级管”。LED具有低电耗、长寿命、小型化、轻量化、高应答性、高输出性和不含水银成分等许多优点，被称为“解决环境问题的一张王牌”。

近紫外波段发光的LED-UV固化装置在印刷领域被用于替代使用水银灯、卤素灯、钠灯等的固化装置上。在胶印机上使用的LED-UV固化装置的照射光源由一排无间隙排列的高输出发光LED-UV灯微型组件组成。

目前，LED-UV灯照射强度比传统UV灯弱，照射距离短。传统UV灯照射距离为150～300mm，而LED-UV灯照射距离是20mm左右。因此，LED-UV固化装置照射光源与承印物表面的距离要小得多。一般传统UV灯距承印物表面的距离是100～150mm，而LED-UV固化装置照射光源距承印物表面的距离是10～20mm。

2.LED-UV固化装置的优点

(1)油墨瞬间固化。

(2)不产生臭氧，无须配备排气管道，有利于环保。

(3)附属设备小且紧凑。

(4)LED-UV灯寿命长（是传统UV灯的10倍以上），发热低，可以瞬间点燃或熄灭，不需预热，只在印刷时开灯，耗电低（只有传统UV灯的1/9），经济性好。

(5)由于LED-UV固化装置发热少，可以防止非耐热性承印物变形，也不会使纸张失去水分变形、手感发生变化，不产生静电等。