环保部治理VOCs的“十八般武艺”之“氮气保护UV固化技术”

时间: 2024-03-01 20:42:55 |   作者: UV-LED固化灯

  环保部在2016年12月13日印发的《国家先进污染防治技术目录(VOCs防治领域)》中,筛选了一批VOCs污染防治的先进的技术。今天要给大家介绍的就是其中包装印刷行业的氮气保护UV固化技术。

  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,各印刷机组之间要安设内置UV固化装置。目前在行业里常用的UV固化技术大致上可以分为传统UV固化技术与氮气保护UV固化技术两种。

  传统UV固化技术是在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。为充分的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,要安设冷却装置并在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。

  氮气保护UV固化技术是指在UV固化系统中建立相对密闭的空间,使用惰性气体(主要是氮气,故名为“氮保护”)充斥其中,从而极大的降低了空气中的氧气和水蒸汽对UV固化反应的影响——氧气和水蒸汽会参与UV固化反应:损耗UV能量,产生臭氧和影响光敏剂化学反应等。

  “氮保护系统”使得UV固化效果极大的提高,从而极大的改善了传统UV固化系统所固有的一系列问题。此外,使得印刷工艺的可变性也得到了提高,即可以印刷更多丰富多彩的新设计、新效果,而不用担心固化效果的影响。另一方面,正由于传统UV固化系统的上述局限性,使得其无法突破目前的UV胶印速度上限,或应用于卷筒纸高速凹印的UV固化。但这都可以由“氮保护系统”来解决。目前,“氮保护系统”主要使用在于卷筒纸的印刷(凹印或柔印),而针对胶印设备的全新“氮保护系统”也已由德国著名UV固化系统制造商IST公司开发成功。而在印刷市场中,已被众多欧美发达国家的知名印刷企业采用(主要为凹印),并绝大部分用于烟包和食品包装的印刷,而国内尚处于起步阶段。

  当然,此新技术目前也有着设备改造成本和增加氮气供气系统的局限性。但其“高效,低能耗,低排放”等的技术优势具有时代趋势,并符合印刷工艺发展的世界潮流。

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