從上一篇“UV油墨實驗測試結果”中可以看出,上述八種油墨的紫外光吸收譜圖在200~300nm區(qū)間均有一最大吸收峰,但是這些最大吸收峰對應的波長屬于UVC(180~280mm)波段,不屬于本設計中LED-UV的研究波段范圍,故不做考慮?？紤]到本設計中LED-UV的研究波長在UVA(315~420nm)波段內(nèi),而UV油墨的吸收紫外光區(qū)在250~400m,故選取兩者的交集波段范圍315~400nm內(nèi)UV油墨的紫外光吸收譜圖作為主要研究對象。
根據(jù)實驗設備測得油墨光強吸收度的數(shù)據(jù),對315~400m波段范圍內(nèi)的數(shù)據(jù)(見附錄)進行分析,用 MATLAB軟件編程將這個波段內(nèi)UV油墨和 LED-UV油墨的紫外光吸收強度曲線在同一個圖中標示出來,然后比較得出結論。
一、紅色UV油墨和 LED-UV油墨的紫外光吸收強度數(shù)據(jù)和曲線如圖3-11所示。
綜合分析紅色UV油墨和 LED-UV油墨的紫外光吸收強度數(shù)據(jù)和曲線,兩種油墨的紫外光吸收最大強度主要吸收波長范圍為350~380m。UV油墨的光強最大吸收度為0.638,最大吸收峰在372.4~374.0nm波段范圍;LED-UV油墨的光強最大吸收度為0.87,最大吸收峰在372.2~3734m波段范圍。
二、黃色UV油墨和LED-UV油墨的紫外光吸收強度數(shù)據(jù)和曲線如圖1所示。 圖2為黃色UV油墨和 LED-UV油墨的紫外光吸收強度數(shù)據(jù)和曲線,兩種油墨主要吸收波長范圍為350~380nm。UV油墨的光強最大吸收度為0.759,最大吸收峰在373.0~374.6nm波段范圍;LED-UV油墨的光強最大吸收度為1.65,最大吸收峰在373.8nm波段。
三、藍色UV油墨和LED-UV油墨的紫外光吸收強度數(shù)據(jù)和曲線如圖3所示。
從圖3中觀察藍色UV油墨和 LED-UV油墨的紫外光吸收強度數(shù)據(jù)和曲線,可以得出兩種藍色油墨主要吸收波長范圍為350~380nm。UV油墨的光強最大吸收度為0.361,最大吸收峰在373.8~374.0nm波段范圍;LED-UV油墨的光強最大吸收度為1.21,最大吸收峰在374.4~374.6nm波段范圍。 四、黑色UV油墨和LED-UV油墨的紫外光吸收強度數(shù)據(jù)和曲線如圖4. 圖4為黑色UV油墨和LED-UV油墨的紫外光吸收強度數(shù)據(jù)和曲線,可以分析出兩種黑色油墨主要吸收波長范圍為350~380mm。UV油墨的光強最大吸收度為0.996,最大吸收峰在372.6~374.2nm波段范圍;LED-UV油墨的光強最大吸收度為1.716,最大吸收峰在373.2~373.6nm波段范圍。
實驗結果表明,在紅、黃、藍、黑這四種顏色的油墨中,它們吸收紫外光的光譜分布相似,最大吸收峰對應的波長都在370~375m,主要吸收波長在350~380mm波段范圍。油墨對紫外光吸收最大的吸收峰長對應的范圍在370~375nm,說明油墨吸收波長在這個范圍內(nèi)時紫外光吸收強度最大,對應LED-UV芯片的波長應在主要吸收波長350~380nm波段內(nèi)選擇。在傳統(tǒng)UV固化工藝中,UV汞燈的主要波峰在365nm、313nm、303nm等,國際上常用的LED-UV固化常用波長也為365nm,所以為了達到很好的固化效果,在進行LED-UV光源設計時,發(fā)光波長為365nm的芯片是必不可少的。由于LED-UV固化多集中在350~405m,且用于固化的LED帶寬較窄,一般為10m,可選用365nm、375nm、385nm、395nm及405nm這幾種波長的芯片。
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