在狹義上的解釋，光是一種人類眼睛可以看見的電磁波(可見光譜)；在科學上的定義，光有時候是指所有的電磁波譜。其中紫外線是為10nm～400nm（納米）的光線，英語為ultraviolet（縮寫為UV），紫外線的英文名是Ultraviolet，其中的ultra-意為“高于，超越”。太陽光譜上，紫外線的頻率高于可見光線?？梢苑譃閁VA（320nm～400nm，低頻長）、UVB（波長280nm～320nm，中頻中波）、UVC（波長100nm～280nm，高頻短波）、EUV（10nm～100nm，超高頻）。

?

UV固化原理

UV膠固化是紫外光固化材料中的光引發(fā)劑（或光敏劑）在紫外光照射下吸收紫外光產(chǎn)生活性自由基或陽離子，引發(fā)單體或者低聚物聚合、交聯(lián)和接枝等化學反應，在幾秒鐘內(nèi)從液體轉(zhuǎn)變?yōu)楣腆w。

每種UV都有不同的波長范圍，這決定了它可以穿透基片的深度。根據(jù)所使用的基材和期望的固化效果，可選擇合適的UV：

●UVC是一種短波紫外線（200nm-280nm），它在250~260nm范圍內(nèi)提供強大的輸出，但在空氣中傳播不佳。由于氧氣可以阻擋UVC，許多應用涉及氮氣吹掃環(huán)境的使用。主要用于頂部表面固化，產(chǎn)生表面硬度和耐磨性（UVC使涂料具有抗劃痕性能）。常見用途包括：紙張和塑料表面的透明涂層光學和汽車鏡片的硬涂層；消毒和殺菌應用；DNA交聯(lián)；表面改性。

●UVB是一種中波紫外線（280nm-320nm），能夠深度滲透固化，創(chuàng)造涂層和粘接韌性。常見用途包括：固化涂料、粘合劑和油墨，還包括消毒、滅菌。

●UVA是一種長波紫外線（320nm-395nm），用于固化最深層，并提供附著力。常見用途包括：固化油墨、涂料和粘合劑；UV檢驗；UV熒光。

●UVV是一種可見光紫外線（395nm-455nm），它用于固化最深區(qū)域，并負責這些配方的粘附性能。UVV與白色和銀色導電顏料的效果很好。常見用途包括：銀導電油墨；二氧化鈦顏料涂料；粘合劑和深層灌封化合物。

UV固化與熱干燥

工業(yè)過程中的干燥/固化方法時，兩種流行的方法是熱干燥和UV固化。這兩種方法都用于通過加熱或紫外線輻射將液體或半液體材料轉(zhuǎn)化為固體形式。雖然這兩種方法都有固化物質(zhì)的相同目標，但它們之間存在一些顯著差異。

熱干燥是一個對基材上的油墨或涂層施加熱量來加速其硬化時間的過程，常用于環(huán)氧樹脂、粉末涂料和某些類型的粘合劑等物質(zhì)，也可用于環(huán)氧、聚酯、丙烯酸和聚氨酯等多種涂料，而這些涂層能應用于金屬、塑料和復合材料等各種基材。

熱量一般通過大型燃氣熱烘箱、強制熱風干燥器或紅外燈提供，硬化過程的溫度及持續(xù)時間取決于要固化的特定物質(zhì)。并且根據(jù)油墨或涂料的目標生產(chǎn)速度和干燥時間要求，干燥線可以很長。

此外，一些涂料可能需要特殊配方以保證在熱干燥過程中能適當干燥，比如某些涂料可能需要添加干燥劑或促進劑來提高干燥效率或減少干燥時間。

在能源消耗和生產(chǎn)效率方面，UV固化技術的能耗顯著低于熱干燥技術。UV固化技術的能耗僅相當于熱固化工藝的10%-20%。這種巨大的能耗差距主要歸因于UV固化技術的高能量轉(zhuǎn)化效率，UV光源能夠?qū)⒋蟛糠州斎肽芰哭D(zhuǎn)化為可用的紫外光，而熱干燥技術則需要大量的熱能在傳遞過程中不可避免地散失。

UV固化技術在生產(chǎn)效率方面同樣表現(xiàn)出色。其固化速度極快，通常只需要0.1-10秒就能完成固化過程。相比之下，熱干燥技術通常需要幾分鐘甚至更長時間才能達到相同的固化效果，這種時間上的巨大差異直接影響了生產(chǎn)效率，使得UV固化技術特別適合高速生產(chǎn)線和批量生產(chǎn)。

UV固化的涂層通常具有更高的交聯(lián)密度，這直接導致了更好的機械性能和化學抵抗性。例如，UV固化的涂層通常表現(xiàn)出更高的硬度、更好的抗沖擊性和優(yōu)異的耐化學性。這些特性使得UV固化技術特別適用于需要長期戶外使用的應用場景，如建筑外墻涂料或汽車零部件防護涂層。

但是，UV固化技術在某些特定應用中可能存在局限性。例如，在處理較厚的涂層時，UV固化可能會面臨固化不均勻的問題，因為UV光的穿透能力有限。在這種情況下，熱干燥技術可能更適合，因為它能夠更好地處理較厚的涂層。

同時，熱干燥技術正在向新興領域拓展。例如，在新能源材料制造中，熱干燥技術可用于電池電極材料的干燥，確保材料的均勻性和導電性。

總的來說，熱干燥和紫外線固化之間的選擇最終取決于具體應用，并且應考慮速度、耐用性和環(huán)境影響等因素。

UVLED與傳統(tǒng)汞燈固化

UVLED與傳統(tǒng)汞燈固化都是依靠光照射激發(fā)光引發(fā)劑，進而促使流體中所包含的單體和預聚物通過聚合反應結(jié)合，形成硬化的膜層。

UV-LED與UV固化相比，只需要其1/4的電能消耗，大大減少了能源消耗和CO2的排放量。

傳統(tǒng)汞燈的輻射水平很容易超過10W/cm2，用于表面固化很容易發(fā)熱，而UV-LED輻射能量可控制，發(fā)熱少，對于塑膜等耐熱性差或熱敏感承印材料的印刷熱影響小，只需對印刷精度稍作調(diào)整即可。

UV-LED光源元件壽命約為UV光源元件壽命的12倍，光源更換頻率大幅降低，器材耗用隨之減少。

UV-LED可做到瞬間開啟或關閉，無需UV固化所必需的預熱及降溫時間，作業(yè)效率得到提高。

UV-LED方式無臭氧的產(chǎn)生，改善了工人的工作環(huán)境，無需再安裝捕捉和焚化設備來消除臭氧的危害。

由于UV-LED光源設備與相關配套裝置非常緊湊，設置簡單，節(jié)省空間。從上述各種優(yōu)勢可見，UV-LED固化系統(tǒng)不僅明顯降低成本而且還減少了對環(huán)境的污染、能源的損耗。

但是相對于傳統(tǒng)的UV固化利用了200~450nm的整個紫外光譜來說，UV-LED燈只集中在紫外光譜中一個狹窄的范圍，通常是395~405nm。目前UV-LED固化體系雖然有一些是在365nm處固化的，但大多數(shù)還是集中在395nm左右，是UV-LED固化常用波長。

UV固化的廣泛應用

1）印刷行業(yè)紙品印刷

在書籍、雜志、包裝盒等紙品印刷中，UV固化燈用于固化油墨。比如高檔包裝盒上的彩色印刷圖案，通過UV固化燈快速固化油墨，不僅能使色彩迅速干燥固定，呈現(xiàn)出鮮亮、飽滿的色澤，還能提高印刷生產(chǎn)效率，減少等待干燥的時間，實現(xiàn)快速連續(xù)印刷。像一些具有特殊工藝要求的藝術紙印刷品，利用UV固化技術可以更好地展現(xiàn)細節(jié)和質(zhì)感。

標簽印刷：無論是紙質(zhì)標簽還是塑料薄膜標簽，UV固化燈都起著關鍵作用。像飲料瓶、日化產(chǎn)品瓶身的不干膠標簽，在印刷文字、圖案和商標時，UV固化油墨配合UV固化燈，能瞬間干燥，確保標簽在后續(xù)粘貼等工序中不會出現(xiàn)油墨蹭臟、掉色等問題，而且可以精準地呈現(xiàn)出細膩的圖案和清晰的文字效果。

塑料卡片印刷：像銀行卡、會員卡、身份證等各類塑料卡片，表面印刷信息時采用UV固化技術。UV固化燈可以讓卡片上印刷的數(shù)字、圖案、防偽標識等快速固化，滿足大批量快速生產(chǎn)的需求，同時保證印刷質(zhì)量的耐久性和清晰度，使其能經(jīng)受住長時間的使用和不同環(huán)境的考驗。

2）涂裝行業(yè)

木器涂裝：在家具生產(chǎn)中，對木質(zhì)表面進行涂漆等處理時，UV固化燈可用于固化木器漆。比如實木家具的桌面、柜門等部位，使用UV漆并通過UV固化燈照射，能夠快速形成堅硬、耐磨且光亮的漆膜，大大縮短了涂裝時間，提高了家具生產(chǎn)效率，并且環(huán)保性相對較好，減少了有機溶劑揮發(fā)帶來的污染。

汽車涂裝：部分汽車零部件，如輪轂、內(nèi)飾塑料件等會采用UV涂料并借助UV固化燈來固化涂層。對于輪轂而言，UV固化涂層可以提供良好的耐腐蝕性、耐磨性以及美觀的外觀效果；而內(nèi)飾塑料件通過UV固化可以獲得耐刮擦、質(zhì)感好的表面，提升車內(nèi)整體的品質(zhì)感，同時也符合汽車行業(yè)對高效生產(chǎn)和環(huán)保的要求。

3D打印后處理：在3D打印領域，一些打印出來的物件需要進行表面處理來提升其性能和外觀。使用UV固化涂料配合UV固化燈，可以對3D打印的塑料、樹脂等材質(zhì)的模型進行快速固化處理，增強模型的強度、硬度，改善表面的光滑度和色澤，使其更接近最終產(chǎn)品的要求，也拓寬了3D打印在更多實際應用場景中的使用范圍。

3）電子電器行業(yè)

線路板制作：在印刷線路板（PCB）生產(chǎn)過程中，需要對線路板上的阻焊油墨、字符油墨等進行固化，UV固化燈可以精準、快速地完成這一任務。它能保證油墨固化完全，使線路板具備良好的絕緣性、耐腐蝕性等性能，對于高精度、高密度的線路板制作來說尤為重要，有助于提高線路板生產(chǎn)的良品率和生產(chǎn)效率。

顯示屏制造：像液晶顯示屏（LCD）、有機發(fā)光二極管顯示屏（OLED）等制造過程中，涉及到一些光刻膠、密封膠等材料的固化，UV固化燈能夠提供合適的固化條件，確保膠層性能穩(wěn)定，對顯示屏的顯示效果、密封性以及使用壽命等方面都有著積極的影響，保障顯示屏的高質(zhì)量生產(chǎn)。

電子元器件封裝：對于一些小型電子元器件，如芯片、二極管等，在封裝過程中采用UV固化材料結(jié)合UV固化燈，可以快速形成牢固的封裝保護結(jié)構(gòu)，提高元器件的防潮、防塵、抗沖擊等性能，并且可以實現(xiàn)快速自動化封裝，滿足電子行業(yè)大規(guī)模、高效率生產(chǎn)的需求。

4）醫(yī)療行業(yè)

醫(yī)療器械制造：例如一些塑料材質(zhì)的醫(yī)用導管、注射器外殼等，在表面處理時使用UV固化涂料并通過UV固化燈固化，可以使表面具有良好的生物相容性、耐化學腐蝕性以及易清潔等特點，符合醫(yī)療器械在使用過程中的衛(wèi)生和安全要求，同時提高生產(chǎn)效率，便于大規(guī)模生產(chǎn)這類醫(yī)療器械產(chǎn)品。

牙科材料固化：在牙科修復領域，像光固化樹脂材料用于補牙、制作牙冠等，UV固化燈（通常是特定波長的光固化燈）可以在短時間內(nèi)將樹脂材料固化成型，精確地修復牙齒的形狀和功能，操作方便快捷，而且能讓樹脂材料與牙齒結(jié)構(gòu)更好地貼合，保證修復效果的持久性和美觀性。

5）建材裝飾行業(yè)

木地板涂裝：木地板表面的漆層固化常采用UV固化技術，UV固化燈能快速固化木地板上的耐磨漆、UV漆等，增強木地板表面的硬度、耐磨性和抗污性，延長木地板的使用壽命，同時可以實現(xiàn)連續(xù)化的快速涂裝生產(chǎn)，提高生產(chǎn)效率，滿足市場對于木地板美觀和耐用的雙重要求。

玻璃裝飾：在玻璃制品上進行彩繪、鍍膜等裝飾處理時，UV固化燈可用于固化相應的涂料、油墨或薄膜材料。比如建筑玻璃上的藝術彩繪，通過UV固化燈固化后，色彩持久鮮艷，圖案牢固，或者在玻璃表面鍍上一層具有特殊功能（如防紫外線、隔熱等）的UV固化薄膜，利用UV固化燈快速成型，提升玻璃的功能性和裝飾性。

人造板材裝飾：像三聚氰胺板、防火板等人造板材，在表面裝飾層的固化方面，UV固化燈可以讓表面的裝飾紙、浸漬紙等通過UV固化膠與板材更好地貼合，固化形成美觀、耐用的表面，提升人造板材的品質(zhì)，使其廣泛應用于家具制造、室內(nèi)裝修等領域。

源自網(wǎng)絡