[HilaryNG]

Phần tiếp theo…

THÀNH PHẦN CẤU TẠO VÀ BẢN CHẤT HÓA HỌC QUÁ TRÌNH KHÔ CỦA MỰC UV

1. Thành phần cấu tạo của mực UV

Thành phần cấu tạo của mực UV tương đối  khác với loại mực thông thường, mực này được sấy khô/ xử lý bằng tia UV nên đòi hỏi mực này phải có chứa hai thành phần đặc biệt:

1) Chất kết dính (Oligomers), nó là chất liên kết và có thể là hợp chất acrylate (R-O-CO-CH=CH2) như: acrylatedurethane; epoxy acrylated; và monome acrylat);

2) Chất khơi mào/ khởi xướng  (Photoinitiators) chúng có thể là xeton thơm hoặc este, acetophenones, các dẫn xuất benzoic hoặc ketals benzyl.Chức năng của nó như là một chất bắt tia UV, hấp thụ năng lượng của các photon ánh sáng UV – và kết quả là tự phát phân hủy của các chất  khởi xướng thành các mảnh có hoạt tính cao được gọi là gốc tự do. Những mảnh vỡ bắt đầu một chuỗi trùng hợp với tốc độ lớn, dẫn đến một quá trình polyme hóa làm rắn màng mực.Tùy theo các phương thức in được sử dụng, loại mực UV sẽ có các chất cụ thể khác nhau, tuy nhiên, chúng đều được hình thành từ các thành phần sau:

Loại mực UV gồm một hỗn hợp của hợp chất phản ứng monome, oligomer, pigment và chất đặc biệt cần thiết trong mực UV là chất nhạy sáng photoinitiator. Ánh sáng cực tím được hấp thụ bởi các photoinitiator, chuyển đổi năng lượng ánh sáng thành năng lượng hóa học. Năng lượng hóa học này sau đó gây ra sự trùng hợp của hỗn hợp monome/ oligomer thành một màng mực khô. Các monome và oligome có vai trò khác nhau. Các monome được sử dụng để kiểm soát độ nhớt và tốc độ xử lý (khô). Các Oligomer cho tính chất tạo màng cơ sở của mực. Cấu trúc hóa học cốt lõi của các oligomer tạo ra các đặc tính như độ cứng, tính linh hoạt, dẻo dai, bám dính, thấm ướt chất màu, khả năng tương thích mực/ nước, tốc độ xử lý, vv. Ngoài ra, chúng có các chất  điều chỉnh khác nhau để kiểm soát năng lượng bề mặt màng mực in, tạo bọt, phun sương, độ nhớt hoặc thấm ướt chất màu.

2. Quá trình khô của mực in

Trong bất kỳ quá trình in nào cũng gồm 2 giai đoạn khác nhau: Truyền mực lên vật liệu cần in dưới dạng các hình, ảnh, chữ; và quá trình khô của lớp mực đó. Kết quả cuối cùng là lớp mực trên vật liệu phải có hình dạng theo yêu cầu và lớp mực khô bám chắc trên vật liệu, bền vững trong quá trình sử dụng. Quá trình khô của mực sau in xảy ra với nhiều cách khác nhau, tùy theo tính chất của mực in và bề mặt vật liệu nhận hình ảnh. Quá trình này được chia thành: khô lý tính là quá trình chất liên kết trong mực thấm hút vào vật liệu và bay hơi thoát khỏi lớp mực, thường xử lý bằng nhiệt. Trái với một quá trình sấy nhiệt, xảy ra bằng cách làm bay hơi dung môi chứa trong mực, xử lý khởi tạo một phản ứng hóa học trong các hợp chất của mực, dẫn đến một phản ứng trùng hợp, đó là khô hóa tính, quá trình xảy ra phản ứng hóa học giữ các chất có trong thành phần mực. Trong khô hóa tính có hai trường hợp:

1) Các chất liên kết trong mực tác dụng với ô xy trong không khí dưới tác dụng xúc tác của các chất làm khô;

2) Các chất trong mực tự phản ứng kết lưới ngang dưới tác dụng của tia UV.

Hình 1: Hai quá trình khô: lý tính do xử lý bởi nhiệt và khô hóa tính do xử lý bởi tia UV

3. Bản chất hóa học quá trình khô (curing) bởi UV

Quá trình khô (còn gọi là xử lý – curing)  hóa học bằng tia UV là quá trình lớp mực trên tờ in sau khi in được làm khô lại dưới tác dụng của tia UV. Ngay sau khi phản ứng được kích hoạt bởi các tia UV, lớp chất lỏng “liên kết ngang” với nhau tạo một màng rắn trong thời gian rất ngắn. Đa số các lớp mực hoặc keo phủ UV tạo ra một lớp màng còn lại 100%, tức là chúng đã xử lý hầu như không mất độ dày lớp mực, keo phủ và không thải chất hữu cơ bay hơi (VOC). Loại mực UV khô qua một phản ứng hóa học polyme bắt đầu tiếp xúc với bức xạ tia cực tím. Phản ứng này xảy ra trong một phần nhỏ của một giây, có thể được chia nhỏ thành các bước khác nhau (xem hình 2). Mực dạng lỏng (sau khi in) (1) được tiếp xúc với bức xạ tia cực tím UV, bằng cách đi qua dưới đèn cực tím được trang bị trong quá trình in (2). Tiếp xúc này tạo ra các phản ứng hóa học bởi các photoinitiators nhạy sáng trong mực. Các photoinitiators tạo ra từ  phản ứng được gọi là gốc tự do khơi mào phản ứng (free radicals). Các gốc tự do tạo ra một chuỗi phản ứng giữa các chất kết dính oligomer và monomer trong việc tạo kết lưới ngang tạo cấu trúc mới (3). Mực dạng lỏng cứng lại. Vào cuối của phản ứng, một mạng lưới bền vững được hình thành kết hợp các chất màu (pigments) (4).

Các loại mực khô bởi một trùng hợp acrylic là rất nhanh. Không giống như trong quá trình sấy bằng quá trình oxy hóa nó cần nhiều thời gian để hoàn toàn khô của màng mực, phản ứng này hoàn toàn trong một phần nhỏ của một giây. Điều này có nghĩa là trong vài giây, tờ in đã sẵn sàng cho quá trình hoàn thiện, không cần thiết phun bột.

Hình 2: Các giai đoạn diễn ra trong quá trình khô hóa tính do xử lý bởi tia UV

– Binders (Monomers and oligomers): chất liên kết

– Pigments: chất màu

– Photonitiatiors: chất nhạy sáng- Free radicals: gốc phản úng tự do

(1). Lớp mực lỏng chưa có phản ứng polymer

(2). Chiếu đủ tia UV kích hoạt các chất khơi mào (photoinitiators), lớp mực vẫn lỏng

(3). Chất khơi mào chở thành phân tử lớn hơn, mực in bắt đầu đóng rắn

(4). Quá trình đóng rắn hoàn tất với sự hòa nhập của các pigment

Ví dụ về quá trình hóa học xảy ra khi xử lý bằng UV

Khi quá trình chiếu tia UV lên hợp chất photopolymer nhạy sáng, các gốc tự do sinh ra khi TPO (diphenyl (2,4,6-trimethylbenzoyl)-phosphine oxide – TPO) được tiếp xúc với bức xạ tia cực tím có khả năng có thể kết hợp và phản ứng với các monomer PEGDA (Poly(ethylene glycol) diacrylate – PEGDA) (Hình 3). Phản ứng liên kết ngang này bao gồm hai bước chính: (1) Chất khơi mào/ khởi xướng (photo-initiator) (TPO) đã được tiếp xúc với bức xạ tia cực tím và một phân tử khởi xướng đã được phân hủy để tạo ra hai gốc; (2) Các gốc tự do phản ứng với một monomer, từ đó bắt đầu một chuỗi PEGDA bằng cách mở liên kết cacbon-cacbon của nó. Các chuỗi polymer dây chuyền qua các phản ứng với  mối liên kếtvinyl (R-CH=CH2) có sẵn trên monome, hoặc trên các chuỗi polyme khác. Kết quả của việc này, hai chuỗi kết hợp để tạo chuỗi polymer hoàn toàn và làm chấm dứt việc phát triển polymer.

Sự trùng hợp lớp polymer nhạy sáng có thể được kiểm soát bằng cách thay đổi cường độ tia UV, nồng độ chất khơi mào, thời gian tiếp xúc (chiếu UV), hoặc nồng độ monomerPEGDA.

Hình 3. Các giai đoạn monomerPEGDAphản ứng liên kết ngang khi tiếp xúc tia cực tím (UV).

4. Tia UV (Violet Ultra)và thành phần của nó trong quá trình khô

Thành phần của tia UV

Quang phổ điện từ (Electromagnetic spectrum). Giống như bất kỳ hình thức khác của bức xạ ánh sáng, bức xạ tia cực tím có thể được đặc trưng bởi bước sóng của nó (λ). Phổ bức xạ UV nằm trong một loạt các bước sóng ngắn hơn ánh sáng nhìn thấy được, và có thể được chia thành 3 phần:

• UV-C (200-280 nm) kích hoạt photoinitiators và đảm bảo khô bề mặt.
• UV-B (280-315 nm) duy trì các phản ứng polyme hóa.
• UV-A (315-380 nm) đảm bảo khô theo chiều sâu.

Hình 4: Đèn UV phát ra vùng sóng UV khác nhau để có hiệu quả làm khô tối đa

Nguồn tia cực tím có trong ánh sáng mặt trời, đèn huỳnh quang, đèn hơi thủy ngân và gần đây là đèn LED. Ánh sáng tia cực tím là một dạng bức xạ điện từ, trong đó bao gồm sóng radio, sóng hồng ngoại, ánh sáng nhìn thấy, tia X, tia gamma và tia vũ trụ. Tia cực tím tồn tại giữa ánh sáng nhìn thấy và tia X. Tia cực tím có đủ năng lượng để phá vỡ một số liên kết hóa học. Năng lượng này bắt đầu phản ứng quang hóa cần thiết để polyme hóa loại mực và các lớp phủ UV. Phổ UV kéo dài từ 180 nm đến 400 nm. Các bước sóng chính cần thiết để xử lý (làm khô) mực và các lớp phủ UV khoảng 250 nm và 365 nm.

Tác dụng của thành phần tia UV trong quá trình xử lý mực UV

Một photoinitiator hoặc hệ thống  photoinitiator (chất khơi mào) là một phân tử hoặc sự kết hợp của các phân tử đó, khi tiếp xúc với ánh sáng tia cực tím, bắt đầu trùng hợp với một tốc độ nhanh hơn nhiều so với khi xảy ra khi vắng mặt của chúng. Thông thường, không có phản ứng trùng hợp xảy ra khi không có hệ thống photoinitiator. Photoinitiators hấp thụ ánh sáng UV và chuyển đổi năng lượng ánh sáng thành năng lượng hóa học. Để xử lý (làm khô) loại mực và keo phủ UV, các photoinitiator phải hấp thụ ánh sáng UV từ những đèn chiếu. Các bước sóng của ánh sáng tia cực tím để kích hoạt các photoinitiator phải có sẵn từ các bóng đèn. Nếu một photoinitiator được kích hoạt ở bước sóng 250 nm, nhưng bước sóng này không được phát ra bởi đèn, thì  kích hoạt sẽ không diễn ra. Các monomer và oligomer tiếp nhận các năng lượng hóa học từ photoinitiator, và sau đó sử dụng năng lượng này để tham gia cùng trong chuỗi dài thông qua phản ứng hóa học (polymer hóa).

Các tiến bộ của các nhà cung cấp thiết bị ngày nay tạo ra sản lượng tia cực tím có năng lượng cao hơn từ đèn. Các ngành công nghiệp năng lượng xử lý thường đề cập đến sản lượng (công suất) năng lượng từ những bóng đèn là watt cho mỗi đơn vị chiều dài inch hoặc centimet. Một bóng đèn UV 6 inch chiều dài với tổng cộng năng lượng 1.200 watt, có năng lượng 200 watt cho mỗi inch hoặc 80 watt cho mỗi centimet. Năng lượng này sẽ là một hỗn hợp của ánh sáng tia cực tím, ánh sáng nhìn thấy, tia hồng ngoại và nhiệt. Một thiết bị đo bức xạ tia cực tím là cần thiết để đo ánh sáng UV đầu ra. Đại lượng Watts mỗi inch được công nhận rộng rãi hơn trong công nghiệp mực và phủ màng. Một vài năm trước, 200 watt  mỗi inch là tiêu chuẩn về trang thiết bị. Ngày nay có nhiều nhà cung cấp thiết bị với một loạt các thiết kế, sản lượng bước sóng đặc biệt của đèn cao như 600 watt trên mỗi inch. Một điều chính xác hơn, và hữu ích hơn là phải  đo lường được năng lượng đầu ra UV,năng lượng tính bằng millijoules (0,001 jun). Điều này cho phép nói về sản lượng năng lượng thực tế của đèn, chứ không phải là sản lượng năng lượng của bóng đèn mới.

Khi công suất năng lượng đèn tăng lên, khả năng xử lý mực và chất phủ cũng tăng. Cường độ đèn cao cung cấp khả năng xử lý mực và chất phủ tốc độ nhanh hơn mà không làm tăng số lượng đèn. Cường độ đèn cao hơn cũng cho phép trong thành phần mực (formulators) giảm lượng photoinitiator, giảm thời gian phản ứng, hoặc cả hai. Điều này thường cải thiện hiệu suất sản xuất. Hệ thống đèn UV cũ, cường độ đèn có thể được điều chỉnh ở cấp độ:thấp, trung bình và cao. Mỗi cấp độ đại diện cho khoảng một phần ba tiềm năng công suất của đèn. Hệ thống đèn mới hơn có đến 10 bước cấp độ. Khả năng thay đổi đầu ra của bóng đèn là cần thiết để ngăn chặn xử lý quá mức trong thiết lập tốc độ máy in và để đảm bảo xử lý thích hợp ở các tốc độ in.

Bóng đèn có bước sóng tối ưu là có năng lượng đầu ra cao hơn ở bước sóng mong muốn mà không lãng phí năng lượng tạo ra ánh sáng không sử dụng. Các bước sóng của ánh sáng đèn UV phát ra là rất quan trọng. Các photoinitiator trong hầu hết các lớp phủUV hấp thụ và được kích hoạt bởi bước sóng ngắn xung quanh 250 nm. Nếu đèn UV không phát ra bước sóng 250  nm, rất ít xử lý sẽ diễn ra. Các loại mực màuxử lýkhó khăn hơn nhiều, vì các chất màu cạnh tranh với photoinitiators về ánh sáng tia cực tím. Mực màu dùng photoinitiator được kích hoạt ở các bước sóng dài vì ánh sáng có bước sóng dài hơn có thể thâm nhập sâu hơn. Điều này giúp giảm bớt ảnh hưởng của tia cực tím bị hấp thụ bởi các chất màu trong mực. Để xử lý hệ thống mực màu có hiệu quả, các đèn phải phát ra bước sóng dài khoảng 365 nm. Việc lựa chọn các bước sóng của ánh sáng phát ra bởi những bóng  đèn được xác định bằng các bước sóng của hấp thu photoinitiators có sẵn. Nếu các bước sóng phát ra từ đèn không phù hợp bước sóng hấp thụ của photoinitiatorthì quá trình xử lý diễn ra ít. Nhiều chất khác nhau được sử dụng cho mực in và  keo phủ UV. Một mực hay keo phủ UV này có thể rất nhanh khô trên một chất nền này và quá chậm trên chất khác, ngay cả khi xử lý trong cùng điều kiện và với cùng trang thiết bị. Các phương pháp khô UV liên quan đến ánh sáng, với bất cứ điều gì mà có thể ảnh hưởng đến đường đi của ánh sáng có thể ảnh hưởng đến xử lý. Một số chất phản chiếu ánh sáng tia cực tím. Loại mực và keo phủ UV sẽ xử lý rất tốt khi các ánh sáng tia cực tím đi xuống với một chất nền phản xạ, tia UV được phản xạ trở lại vào mực hoặc lớp phủ để  xử lý bổ sung.

Hiểu các thiết bị in là quan trọng, loại mực và chất phủ UV phải có thành phần để tận dụng lợi thế của thiết bị đó. Sản lượng năng lượng đèn (watt trên mỗi inch) và số lượng đèn là một phần thông tin quan trọng. Làm chậm tốc độ đi qua của tờ in trong khi duy trì cường độ đèn có tác dụng tương tự như tăng cường độ đèn tại một tốc độ đi qua cố định. Cả hai phương pháp đều làm tăng lượng năng lượng UV nhận bởi các loại mực hoặc lớp phủ UV. Hệ thống đèn UV có tấm phản xạ trực tiếp để tập trung năng lượng tia cực tím lên bề mặt in, in offset phản xạ elip được sử dụng. Những phản xạ tập trung các tia cực tím tại một tiêu điểm. Đây là điểm mà tại đó ánh sáng tia cực tím ở công suất tối đa của nó. Các phản xạ cung cấp 2/3 tổng năng lượng tia cực tím đến chất nền. Nếu mực hoặc keo phủ quá gần đèn, năng lượng tia cực tím chưa tập trung hoặc tối đa. Nếu mực hoặc lớp phủ quá xa đèn, khi đó năng lượng tia cực tím bắt đầu phân tán. Khi mực hoặc keo phủ quá xa từ tiêu điểm, năng lượng là yếu hơn.

Một số chất nền chất hấp thụ ánh sáng cực tím, loại mực và chất phủ UV sẽ khô chậm hơn so với cùng sản phẩm trên bề mặt phản chiếu ánh sáng tia cực tím. Ngoài ra còn có các chất nền trong suốt như nhựa trong. Cho dù chúng hấp thụ ánh sáng cực tím hoặc cho phép nó đi qua, loại mực và chất phủ UV trên nền trong suốt sẽ khô chậm hơn trên một chất nền phản chiếu UV. Một tác dụng phụ quan trọng của quá trình xử lý rất nhanh với hệ thống UV là tác dụng khi độ bóng cao. Loại mực UV thường có độ bóng thấp hơn mực dầu thông thường.Điều này là bởi vì bề mặt có độ không đồng đều trên đầu của các điểm (dot) nó xuất hiện từ dải ép in (nip). Có một chút gợn”legginess” trong mực để lại bề mặt điểm (dot) không đồng đều. Điều này đúng cho cả mực  dầu và tia cực tím. Tuy nhiên, trong mực dầu, có thời gian cho san lấp mặt bằng của bề mặt dot xảy ra, và mực gốc dầu có độ bóng thường là khá tốt. Tuy nhiên, loại mực UV qua dưới đèn trong vòng một phần nhỏ của một giây sau khi đi ra từ dải ép in, và bất kỳ bề mặt gồ ghề trên dot được cứng lại theo quy trình xử lý. Độ nhám này nguyên nhân làm ánh sáng phản xạ bị phân tán, và làm cho độ bóng thấp.

Lớp phủ UV, được biết là có độ bóng rất cao, điều này có vẻ trái ngược, và được giải thích rằng lớp phủ UV có độ nhớt thấp hơn loại mực UV offset, và do đó dòng chảy nhanh hơn nhiều. Khi chúng được khô, chúng tạo thành một lớp rắn, bề mặt đồng nhất phản ánh ánh sáng rất tốt, cho độ bóng cao. Lớp phủ UV áp dụng từ một đơn vị lớp phủ lô anilox (thực chất là một đơn vị flexo) cho độ bóng cao hơn vecni UV áp dụng trong một đơn vị in offset. Điều này là do loại keo phủ UV trong suốt dùng trong offset phải có độ nhớt cao hơn để hoạt động trong một đơn vị in offset, và do đó không làm chảy mức độ nhanh như một lớp phủ được thiết kế để áp dụng trong một đơn vị phủ keo truyền thống. Bất cứ điều gì cản trở khả năng của các lớp phủ tia cực tím để tạo thành một bề mặt phẳng, sẽ làm giảm độ bóng. Một tình huống như vậy là khi lớp phủ UV được sử dụng còn ướt, mực UV chưa được xử lý. Để cho các lớp phủ nằm phẳng, nó phải được đặt trên một nền tảng ổn định. Lớp phủ UV có thể được áp dụng trên các loại mực UV ướt, nhưng loại mực phải xử lý hoàn toàn trước khi áp dụng các lớp phủ UV để đạt độ bóng cao nhất.

— Còn tiếp

—-Nguồn bài viết: http://vinaprint.com.vn/News/Detail/148

Facebook Twitter

[HilaryNG]

TỐC ĐỘ XỬ LÝ BẰNG UV

1. Tốc độ xử lý

Trong quá trình in mực UV, tốc độ xử lý (làm khô) là vấn đề vấn đề cơ bản và nó là yếu tố ảnh hưởng chính đến điều chỉnh tốc độ in. Tốc độ xử lý/ khô của mực UV là rất nhanh (chỉ khoảng vài % giây), trong thực tế in mực UV, việc biết tốc độ khô của loại mực này là rất quan trọng vì nó quyết định tới thời gian xử lý. Tốc độ xử lý mực  bằng UV phụ thuộc vào các yếu tố: Mật độ in; Vật liệu in; Loại đèn UV; Tốc độ in; Cường độ màu của mực.

Thông thường, trên máy in gắn hệ thống đèn chiếu UV có hệ thống điều chỉnh công suất đèn phù hợp với tốc độ in. Nếu tốc độ in cao thì công suất đèn cao, tốc độ nhỏ thì công suất đèn nhỏ để đảm bảo rằng mực trên tờ in vừa đủ khô.

Ví dụ về sự ảnh hưởng của lượng mực truyền vào tốc độ in.

Dùng tia đơn sắc với  bức xạ UV đa sắc để xử lý các loại mực in

Cho đến giữa những năm 90, không có nguồn UV đơn sắc đã có sẵn mà có thể cạnh tranh về tốc độ xử lý và hiệu quả với các loại đèn thủy ngân đa sắc áp suất trung bình, trong đó có thể đạt được một công suất phát tia UV cao với tiêu chuẩn kỹ thuật tốt của đèn và thiết bị xử lý có liên quan. Hơn nữa, sự hấp thụ photoinitator phù hợp với tia xạ do dòng khí thủy ngân phát ra một cách gần như hoàn hảo. Kết quả là, tốc độ chiếu xạ phát ra đã thu được đủ để nhanh chóng vượt qua sự ức chế của oxy trong lớp mực được xử lý và cho phép tốc độ xử lý nhanh nhất.Tốc độ sản xuất tối đa khi xử lý sản phẩm, đáp ứng yêu cầu của các đặc tính chức năng của nó trong thực tế và được gọi là tốc độ xử lý.

Tốc độ xử lý được xác định theo cách như vậy phụ thuộc vào các điều kiện sau:

• Phân phối quang phổ của đèn;
• Phản ứng của mực in;
• Bức xạ và phân phối bức xạ trong mặt phẳng xử lý;
• Độ dày của mực;
• Nồng độ oxy (không khí hoặc khí trơ) trên lớp mực;
• Nhiệt độ màng phủ.

Đối với một công thức cho tốc độ xử lý có thể được nghiên cứu như là một chức năng của tất cả các thông số nêu trên. Trong ý nghĩa đó, số liệu thực nghiệm phù hợp có thể thu được. Các khái niệm tốc độ xử lý, không dựa trên một phương pháp động học rõ ràng như áp dụng cho tốc độ polyme hóa….

2. Một số yếu tố ảnh hưởng đến tốc độ xử lý mực UV

– Đặc tính của hệ thống liên kết đôi acrylate: Các đặc tính của acrylates có một ảnh hưởng mạnh đến cả tốc độ polyme hóa và lượng  monome dư. Với sự gia tăng đặc tính acrylate, thời gian chuyển đổi giảm nhưng lượng không bão hòa còn lại tăng. Khi tăng đặc tính, nồng độ ban đầu cao hơn của nhóm acrylat dẫn đến bước đầu chuyển đổi nhanh hơn, mật độ liên kết ngang cao hơn, thiết lập một giới hạn trong phạm vi của chuyển đổi.

– Hệ thống Photoinitiator: Tính chất và nồng độ của hệ thống photoinitiator được sử dụng trong  thành phần cấu tạo của mực cũng ảnh hưởng đến tốc độ xử lý. Trong điều kiện liên tục tiếp xúc vật lý (exposure) cả thời gian hấp thụ và tốc độ polyme hóa bị ảnh hưởng.Để có được tốc độ polyme hóa cao và một thời gian hấp thụ ngắn, phổ hấp thụ của photoinitiator và phổ phát xạ của nguồn ánh sáng xử lý nên giống nhau càng nhiều càng tốt. Nồng độ photoinitiator cũng đóng một vai trò quan trọng. Ban đầu tốc độ polyme hóa và chuyển đổi cuối cùng tăng với sự tăng nồng độ photoinitiator, nhưng cuối cùng đã chững lại ở nồng độ từ 6 đến 10% trọng lượng.

– Độ dày mực và chất màu: Trong các hệ thống chất màu và photoinitiator sự hấp thu tia UV  thường chồng lấn (tranh chấp). Các chất màu có thể hấp thụ một phần đáng kể của các photon phát ra, do đó thời gian chuyển đổi lớp mực tăng đối với một loại mực màu. Một cách tương tự như độ dày mực ảnh hưởng đến tốc độ đóng rắn thu được. Rõ ràng tốc độ xử lý có liên quan chặt chẽ đến độ dày mực và mật độ màu.

– Các phản ứng quang hóa trong  tối (postcuring): Phản ứng trong tối là loại phản ứng polyme hóa xẩy ra khi giai đoạn chiếu tia UV đã chấm dứt. Quá trình này cũng có thể được  xảy ra trong khoảng thời gian giữa việc chiếu xạ. Phản ứng quang hóa tối là rất quan trọng trong việc xử lý các loại mực in. Một tiếp xúc tia chiếu là cần thiết gây phản ứng đóng rắn, phản ứng tối sau dẫn đến chuyển đổi cuối cùng. Tùy thuộc vào điều kiện tiếp xúc với các phản ứng quang hóa tối có thể đóng góp từ 50 đến 80% để chuyển đổi cuối cùng.

– Ảnh hưởng của oxy trên màng mực: Trong xử lý UV, phản ứng của photoinitiator, khởi xướng và lan truyền các gốc tự với oxy dẫn đến một giai đoạn hấp  trước khi chuyển đổi monomer có thể xảy ra. Để kích hoạt quá trình xử lý, thời gian chiếu UV  phải dài hơn thời gian hấp thụ. Như vậy, hàm lượng oxy của mẫu có thể ảnh hưởng lớn đến tốc độ xử lý. Ở bức xạ thấp và tiếp xúc của các mẫu với không khí xung quanh, quá trình xử lý thậm chí có thể bị ngăn ngừa bởi oxy. Mực “xử lý” vẫn còn dính, một hiệu ứng như vậy thường được gọi là “ức chế oxy”. Hiệu ứng này thường giới hạn trong lớp bề mặt mỏng và nó ít rõ rệt hoặc thậm chí biến mất ở độ sâu tăng.Trong xử lý  UV dưới không khí, ức chế oxy là một kết quả của các hành động song song của sự suy giảm oxy bằng bức xạ và khuếch tán oxy vào mẫu.Nếu tia UV  tiếp xúc với không khí, một số lượng đáng kể của các photon là lãng phí để làm giảm nồng độ oxy. Ngoài ra, các chất bay hơi được tạo ra thông qua các gốc peroxy (R-O-O.) có thể sinh ra  một mùi không mong muốn của các sản phẩm sau khi khô.Để tránh ức chế oxy, người ta dùng nitơ trơ (đôi khi còn được gọi là “nitơ phủ kín”) là kỹ thuật được ưu tiên. Nitơ trơ nghĩa là oxy xung quanh mực và bám trên bề mặt mực được lấy ra bởi một dòng chảy nhanh nitơ. Sử dụng kỹ thuật này, nồng độ oxy còn lại có thể thu được trong khí trơ. Nitơ  trơ thường được thực hiện trong một buồng kín với đầu vào và đầu ra của băng vật liệu, với một vài trăm mili giây trước khi xử lý bằng UV diễn ra.Ngay cả khi bức xạ tia cực tím là đủ cao để cho phép UV xử lý dưới không khí, nitơ trơ dẫn đến lợi ích công nghệ quan trọng:Tiêu thụ năng lượng giảm; giảm truyền nhiệt lên bề mặt,không sản sinh  ozone; giảm mùi của sản phẩm; Giảm nồng độ photoinitiator có thể.Đối với hầu hết các ứng dụng xử lý UV giải pháp kỹ thuật dùng nitơ trơ đang có sẵn. Đặc biệt, để xử lý lớp phủ và mực in trên giấy và màng. Tiền chi phí cho nitơ có thể được lấy lại bằng tiền tiết kiệm trong chi phí năng lượng.

– Ảnh hưởng của nhiệt độ. Sự phụ thuộc nhiệt độ của tốc độ xử lý có thể được mô tả bằng hành động kết hợp của ba tác động: 1) giảm của thời kỳ hấp thụ ở nhiệt độ tăng cao; 2) ảnh hưởng của nhiệt độ vào tốc độ polyme hóa; 3) giảm thành phần không  bão hòa còn lại khi tăng nhiệt độ.Các ảnh hưởng của nhiệt độ rõ rệt nhất là vào thời gian của giai đoạn hấp thụ. Nếu thời gian hấp thụ được so sánh với thời gian chuyển đổi monomer, nhiệt độ của lớp phủ rõ rệt ảnh hưởng đến tốc độ xử lý. Trong các hệ thống xử lý liên trạm thời gian hấp thụ nói chung là nhỏ so với thời gian chuyển đổi. Mức độ xử lý cao hơn, có thể được quan sát thấy ở nhiệt độ ngày tăng, có nghĩa là chuyển đổi mong muốn cho các sản phẩm thương mại có thể đạt được một thời gian chuyển đổi ngắn hơn.

…..

— Còn tiếp.

—-Nguồn bài viết: http://vinaprint.com.vn/News/Detail/148

• Phản hồi này đã được điều chỉnh 4 năm, 7 tháng trước bởi HilaryNG.

Facebook Twitter

[Người viết]

Bài viết