UV固化材料的物理性能實(shí)質(zhì)上是受用來(lái)固化它們的烘干系統(tǒng)的影響的。預(yù)期性能的獲得,不管是保護(hù)膠、油墨、還是粘合劑,將依賴于這些燈管的參數(shù)、設(shè)計(jì)和控制的方法。UV燈四個(gè)關(guān)鍵的參數(shù)是:
1.UV輻射度(或密度) 2.光譜分布(波長(zhǎng))
3.輻射量(或UV能量)
4.紅外輻射。
相對(duì)于*大輻射度或輻射量,以及不同的UV光譜,油墨和保護(hù)膠將會(huì)展現(xiàn)出很大不同的特性。鑒別不同的UV燈管特性并使它們與可固化材料的光學(xué)特性相匹配的能力,擴(kuò)展了把UV固化作為一種快速、高效的生產(chǎn)過(guò)程的范圍。有許多固化系統(tǒng)的光學(xué)和物理性能(除它本身的組成之外)影響固化效果,從而導(dǎo)致了UV固化材料外觀特性(performance)的不同。
UV燈的參數(shù)特性 :UV光譜分布,輻射度,輻射量和紅外輻射。
1. 光譜分布
它描述作為燈管發(fā)射波長(zhǎng)功能之一的相輻射能 量或到達(dá)表層的輻射能量的波長(zhǎng)分布。它常用一個(gè)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)化的術(shù)語(yǔ)來(lái)表達(dá)。為了顯示UV能量的分布,可以把光譜能量合并為10nm的頻譜帶以形成一個(gè)分布表。這樣便允許不同UV燈之間的對(duì)比以及更易于光譜能量和功率的計(jì)算。燈管生產(chǎn)商們公布它們產(chǎn)品的光譜分布數(shù)據(jù)。
在線檢測(cè)使用多譜帶射線探測(cè)儀來(lái)使光譜輻射度或輻射量特性化。他們通過(guò)對(duì)在相對(duì)狹窄(20~60nm)的頻帶中的輻射能量的采樣以獲得對(duì)光譜分布有用的相對(duì)信息。由于不同廠商的射線探測(cè)儀的構(gòu)造不同,對(duì)它們做相互比較是有可能的,但很困難。現(xiàn)在還沒(méi)有這樣的標(biāo)準(zhǔn)以使型號(hào)、廠家之間進(jìn)行比較。
2.UV輻射度(Irradiance):
UV固化分析
輻射度是到達(dá)表面單位面積內(nèi)的輻射功率。輻射度,以每平方厘米瓦特或豪瓦來(lái)表示。它隨燈管的輸出功率、效率、反射系統(tǒng)的聚焦以及到表面的距離不同而不同。(它是燈管及幾何形狀的特性,故與速度無(wú)關(guān)。)直接置于UV燈下的高強(qiáng)度、峰值聚焦功率參考為“峰值輻射度”。輻射度包括了所有有關(guān)電源功率,效率,輻射輸出,反射率,聚焦燈泡尺寸及幾何形狀的因素。
由于UV可固化材料的吸收特性,到達(dá)表層以下的光能量要比表層的要少。在這些區(qū)域的固化條件可能有顯著不同。光學(xué)厚度厚的材料(或者高吸收性,或者物理結(jié)構(gòu)厚,或者兩者有之)可能會(huì)減少光效率,從而導(dǎo)致材料深層的固化不充分。在油墨或涂層里,表面較高的輻射度會(huì)提供相對(duì)覺(jué)高的光能量。固化的深度更多地是被輻射度影響而不是較長(zhǎng)的曝光時(shí)間(輻射量)。輻射度的影響對(duì)于高吸收性(高不透明度)的薄膜更重要。
高輻射度允許使用較少的光觸發(fā)劑。光子密度的增加增多了光子—光觸發(fā)劑的碰撞,從而補(bǔ)償了光觸發(fā)劑濃度的減少。這對(duì)于較厚的涂層會(huì)有效,因?yàn)楸韺拥墓庥|發(fā)劑吸收和阻礙了同一波長(zhǎng)到達(dá)深層的光觸發(fā)劑分子。
3.UV輻射量
到達(dá)表面單位面積的輻射能量。輻射量表示到達(dá)表面的光子總量(而輻射度則是到達(dá)的速率)。在任一給定光源下,輻射量與速度成反比而與曝光的數(shù)量成正比。輻射量是輻射度的時(shí)間累積,以每平方厘米Joules或轉(zhuǎn)miliJoules表示,(遺憾的是,沒(méi)有有關(guān)輻射度或光譜內(nèi)容換為以輻射量測(cè)量的信息,它僅僅是被曝光表面能量的累積。)它的意義在于它是**包括了速度參數(shù)和曝光時(shí)間參數(shù)的特性顯現(xiàn)。
4.紅外輻射密度:
紅外輻射主要是由UV源的石英泡發(fā)射出來(lái)的紅外能量。紅外能量和UV能量一起被收集并聚焦在工作表層。這決定于IR的反射率和反射器的效率。IR能量可以被轉(zhuǎn)換為輻射量或輻射度單位。但通常,它所產(chǎn)生的表面溫度才是被注意的重要之處。它所產(chǎn)生的熱量可能有害也可能有益。