UV打印機固化過程及影響因素

UV平板打印機在使用一段時間或長時間不用後，就會出現打印斷點、斷線、不清晰等故障，這時需要用清洗噴頭的方法來解決這些問題。所以，墨水的正確選用和噴頭的正確保養，是用戶在使用中不可忽視的問題。

UV固化是指在紫外光的照射下，光引發劑吸收紫外光的輻射能量後分裂成自由基，引發預聚物發生聚合、交聯、接枝反應，在很短的時間內固化成網狀高分子聚合物。由此使得UV塗料、油墨、黏合劑等在數秒內由液態轉化為固態，形成圖案。 UV固化過程一般可分為以下五個階段。

(1)光引發劑吸收紫外光，成為激發態的光引發劑。

(2)激發態的光引發劑不穩定，易分解形成自由基。

(3)自由基與預聚物中的不飽和基團相互作用引發加成、交聯或聚合反應，形成自由基中間體。

(4)自由基中間體通過鏈增長反應，得到長鏈或網狀的高分子聚合物自由基中間體。

(5)長鏈或網狀的高分子聚合物自由基中間體產生鏈終止反應，原來的液態組分轉變為固體聚合物。

影響UV固化反應的主要因素有：UV固化設備中UV燈管的發射光譜和輻射強度，以及UV油墨、塗料或黏合劑中光引發劑的吸收光譜及其配方組成。 在UV固化反應中，最重要的是確定UV固化設備中UV燈管的發射光譜是否與UV油墨、塗料或黏合劑中光引發劑的吸收光譜相匹配。若二者不匹配，那麼光引發劑就不能被激發，UV固化反應也就無法順利完成；若二者不完全匹配，則易導致UV固化反應不完全；若二者匹配，那麼固化效果與UV光源的輻射強度直接相關。除了光譜的匹不配問題之外，在固化反應中UV固化設備、UV油墨、塗料和黏合劑的選擇也要兼顧表面固化和深層固化的效果，以達到不同的應用要求。

通常情況下，UV固化使用高壓汞燈作為固化光源（需要注意的是，UV燈管的質量和使用壽命直接影響UV固化反應的程度）。當然，根據不同的需求，也可以選擇加入不同添加劑的燈管（如鐵燈、鎵燈等），以改變UV燈管的輸出光譜，滿足特定的固化需求。一般而言，高的UV光源輻射強度可以提高UV油墨、塗料和黏合劑的表面固化和深層固化效果。

UV化時散發出的氣味是光引發劑的分解產物，如苯甲醛或硫醇等，這些物質帶有特殊的氣味。我們知道，在UV固化反應時，常採用氮氣作為保護氣體，以減少氧氣和水蒸氣對UV固化反應的影響（氧氣和水蒸氣會參與到UV固化反應中，損耗UV光源的能量，併產生臭氧）。除此之外，在氮氣保護條件下進行UV固化反應，光引發劑的用量僅為常規固化條件下的1/5。隨着光引發劑用量的減少，由其分解出來的苯甲醛或硫醇的量也會隨之減少，這樣UV固化反應中的氣味也會相對小些。 由此可見，採用氮氣保護能在某種程度上減少特殊氣味的產生，而解決UV固化時特殊氣味產生的更有效的方案就是，選擇可聚合的光引發劑或大分子量的光引發劑，以降低其分解產物苯甲醛或硫醇的揮發度。