UV紫外光固化

特种油漆----UV紫外光固化漆涂装知识

概 述

自动涂装加工工艺属于小规格大批量自动化生产工艺形式，利用自动喷涂、低温快速固化、高速运行的生产流水线，选用漆膜干燥快、光泽高、鲜映度好，固色性能佳的聚氨脂PU涂料，大批量生产具有鲜艳外观，手感佳的瓶盖外壳件。本套涂装生产流水线的工艺流程如下:

1. 上料

操作者在工作台面的上料区手工将半成品酒瓶盖套在夹具上,通过输送传动链依次通过生产线的各个功能部件。

2. 静电除尘

因塑料表面电荷积累和空气灰尘存在带电粒子，塑料表面往往吸附大量尘埃，使用静电除尘器在工作表面形成高压负离子电场并用高压空气流吹工件表面，有效清除表面电荷和尘埃。

3. 底涂

经过火焰处理的基材通过输送传动链进入喷房,喷房内的喷向其喷射涂料.同时基材受强制回转系统的控制而产生自转,使基材表面获得均匀的涂层.

4. 快速低温烘烤

底涂喷完后,基材即进入烘道调温至60?70℃，烘烤1?2分钟，溶剂挥发达到90%，涂料树脂产生交联反应，漆膜硬化。

5. 面漆

底涂经快速低温烘烤后，漆膜硬化,此时基材进入面漆喷房对其喷涂面漆。喷涂的方式与底涂相同。

6. 面漆烘烤

面漆烘烤相应要求烘烤时间延长至3分钟，使漆膜有一个流平过程，而且烘道温度要均匀，使溶剂均匀挥发。

7. 冷却下线

由于面涂层烘烤时间较长，表面有一定温度，漆膜表面过软，因此设立冷却段，采用大流量通风，带走表面温度，使漆膜层尽快冷却硬化，便于下线包装。冷却后的产品由输送链送至下料区,包装下线.

一条涂装生产线由多个功能装置组成，在使用该设备以前操作者应对设备的工作原理设备的结构和故障现象有所了解，并具备安全用电、安全操作机械的知识，才能保证生产线处于良好的工作状态。同时操作者必须熟悉喷涂的工艺流程技术要求，才能保证生产出合格的产品。

【紫外线固化原理】：

紫外线光（UV）固化是利用光引发剂（光敏剂）的感光性、在紫外线光照射下光引发形成激发生态分子，分解成自由基或是离子，使不饱和有机物进行聚合、接技、交联等化学反应达到固化的目的。

紫外灯的红外辐射的处理方法.

紫外线高压汞灯(紫外线光固化灯,UV灯）

用途与性能：该灯采用GE石英管材及钨钼材料，光谱范围350?450NM之间，主峰值为365NM，适用于印刷制版、软包装彩印、家俱行业、装饰材料、纸张上光、汽车、摩托零件、印刷制罐、塑料包装表面UV油墨、UV上光油固化、玻璃树脂胶水固化，还有半导体印制线路板、标牌等上面的光敏阻焊剂及光敏字符油墨交连固化的理想光源。

将60%的总功率转变为红外辐射，灯管表面温度可升到700-800℃。为了避免材质过热，紫外光固化装置中采用高功率灯和多灯系统受到重视，因此装置中一般要采取多种措施来冷却灯管、反射灯罩以及基材。在用于光固化涂料时，要设法调节好温度，一方面要避免材质过热，另一方面又要使涂层温度有所升高，升高温度有利于固化反应。现常用办法有三种:

其一、风冷却，这种方法是现今应用最多的方法，成本较低；

其二、水冷却，在灯管外加装水套，该方法效果好，但成本较高；

其三、加装光学片，将红外辐射与固化物隔离，适用于易变形产品。

反射灯罩的作用

加装反射灯罩，可充分利用UV灯的强度到固化物件表面，反射罩的反光效果，直接影响产品的质量，反射罩内部加装全镜面反光片，比普通反光片反光效果要提高30-40%，能将UV灯90%以上的UV光反射到产品表面，提高工作效率。

影响紫外辐射深层固化的几个因素

UV涂料经紫外光辐射后光引发剂被引发，产生游离子基或离子，这些游离基或离子与预聚体或不饱和单体中的双键起交联反应，形成单体基因，这些单体基因开始连锁反应生成聚合体固体离分子，一个完整的固化过程结束。下面谈谈影响其深层固化的几个因素。

一、紫外光能量的影响

紫外辐射的深层固化，主要条件是分子必须吸收具有足够能量的光量子后成为激发分子，分解成自由基或是离子，使不饱和有机物进行聚合、接枝、交联等化学反应，达到固化的目的。其中供给的UV涂料中光引发剂的紫外光能量超过或不足其所需要能量如

1、已知光引发剂需要的紫外光能量为确保彻底固化，供给的能量科学合理地大于其所需的能量属正常。

2、不知光引发剂需要的紫外光能量，盲目地超量供给，这种做法不仅浪费能源，还会引起过量固化的负效应，如爆聚、反固化反应等。

3、紫外光能量不足时，则紫外光的能量一定要适中，即不能过量也不能不足，已免造成无法完全固化。

二、 UV涂层厚薄的影响

UV涂层的厚薄对紫外固化的效果起着关键的作用，涂层过厚，在同样功率光源的照射下干燥时间相对长，一方面影响UV涂料的干燥，另一方面会使基材表面温度过高，导致基材变形；涂层过薄，会导致产品表面光泽度差。另UV涂层的厚薄的涂料的色相、温度、固化速度、基材表面等不同条件下需适当进行调配。

三、 固化距离的影响

紫外灯和反光罩与被照物表面的距离在7-8?为最佳固化距离（紫外能量最强），但根据固化基材的不同，一般距离在10-15?左右。距离过低，因紫外灯表面温度很高，基材遇热变形；距离过高，紫外能量小，基材表面不干发粘，固化距离一定要跟基材、涂料、灯管功率等适当调整。

四、 固化速度的影响

根据基材、涂料、固化距离等不同，适当调整设备固化速度，固化速度过快，基材表面UV涂料发粘或表面干而内不干；运行速度慢，基材表面会老化。

五、 工作环境的影响

UV涂料因温度原因粘度变化很大，所以应调整室温，一般15-25℃较合适，并且注意印刷时不能受到直射阳光的照射。

综上所述：在实践过程中，应不断总结经验，根据实际情况灵活掌握，使其具有较好的印刷适性。

六、维护保养规则

1. 生产线对现场的要求

a.涂装车间应尽可能采用自然采光，但避免阳光直射，按工业采光设计标准，涂装车间采光等级属N级，室内自然光照度不应低于50LX。在不能采用自然光的场合，可用人工照明，但整体照明度必须均匀，在涂层检查，喷涂室等精细操作工作，还应使用局部照明。一般场合采用普通日光灯（作防爆处理）。

b.涂装车间的温度和湿度对涂料的施工性能和干燥性影响很大，涂装车间温度应控制在5℃以上，湿度应控制在RH70以下。

c．空气中的尘埃直接影响到涂层的外观质量。涂装车间必须采取防尘措施，一般应清除10um的尘埃。

d.涂装车间由于溶剂挥发量大，要求通风换气，这样有利于涂料干燥，也有利于安全卫生，使车间中各种有害气体浓度保持在国家规定允许浓度以下，确保操作工人的身体健康。

e. 涂装过程挥发大量溶剂蒸气，遇明火易爆炸和燃烧，PU涂料稀释剂为二级溶剂，闪点在28?45℃间。因此，涂装车间应做二级防火，并配套足够的灭火装置。

涂装车间地面应防止灰尘扬起，并便于清洗，保证涂装车间的整洁、无尘化。一般地面可采用瓷砖或涂覆耐化学性的塑胶涂层。

2.设备的检修和维护

（1）生产线的传动输送链每天检查一次，主要查看是否有异物阻碍运行，发现后应及

时清除。

（2）生产线的传动部件（链轮、传动轴、轴承座等）应每周检查一次，主要查看润滑情况以及有无损毁，发现问题应该及时维修。

（3）产线送风系统的过滤器应视当地的空气状况定期取出检查，拍落其上滞留灰尘，阻滞严重无法清理的还应该予以更换。

（4）线中的喷房应定期清理废渣，一般为每3个月清理一次（可以视生产的产量适当延长或缩短清理周期）。

UV板是表面经透明环保的UV光固化漆淋涂，后经强紫外线光固化而成的环保饰面材料。UV漆的中文名叫紫外线光固化漆，它是唯一不添加稀释剂的油漆，是一种无色，无味的透明漆，不含苯等，是当前最环保的油漆。因而表面光亮，镜面效果好，硬度达到3H（一般烤漆的为1.8H），颜色丰富，耐酸碱，耐高温，是烤漆门板水晶门板的理想替代品。

优点：

1.绝对纯平：镜面高光效果明显

2.漆膜丰满：漆膜光亮丰满。

3.环保健康：通常烤漆类板烤漆不烤，并不断有挥发性物质（VOC）释放，UV板解决了世纪环保难题。不但本身不含苯等易挥发性物质，而且通过紫外光固化，形成致密固化膜，降低基材气体的释放量。

4.不褪色：通过对比实验证明，UV饰面板与传统板材比较，优良的理化性能，保证UV板经久不褪色，并解决了色差现象。

5.理化性能好：防潮、防渗漏，耐磨、耐腐蚀、不剥离、不脱落。耐刮擦，高硬度越磨越鲜亮，常温固化长期不变形。 耐酸碱抗腐蚀，能抵御各种酸碱消毒液的洗礼。

6.加工周期短：其加工周期远比烤漆短，可以在更短的时间内得到产品。

7.易清洁：油渍、污垢秩序轻轻擦拭，即可亮例如新。

缺点：无法制作凹凸造型。