Su una linea di confezionamento ad alta velocità, i fermi macchina sono costosi, ma la rilavorazione lo è ancor di più. Quando l’inchiostro rimane umido, si trasferisce, si sfuma e si accumula sul mucchio. A quel punto la linea si ferma. La vera domanda non è se la polimerizzazione UV abbia senso in questo contesto, ma se la lampada eroghi il flusso di fotoni necessario, nella corretta banda spettrale, per il tempo di esposizione effettivo.
Cosa conta dal punto di vista tecnico
Progettiamo la lampada UV basandoci su due elementi: la chimica del fotoiniziatore nell’inchiostro e la geometria della macchina da stampa. Per la maggior parte dei sistemi acrilici, una lampada a vapori di mercurio ad alta pressione è la scelta logica in quanto garantisce un’emissione stabile e a banda larga. Il profilo spettrale deve raggiungere il picco laddove è necessario—un’emissione intensa intorno ai 365 nm per un reticolamento profondo, più una sufficiente quantità tra 385 e 405 nm per completare la polimerizzazione superficiale senza surriscaldare il substrato.
Successivamente si imposta l’irradiazione di picco sul nastro in modo che la densità di energia erogata (mJ/cm²) soddisfi il requisito dell’inchiostro all’interno della finestra di esposizione disponibile. La densità di potenza, la geometria del riflettore e il rivestimento dicroico sono tutti calibrati in modo tale che la dose rimanga ripetibile per l’intera durata utile della lampada.
Perché questo funziona su una linea tessile
La stampa tessile ad alta velocità non consente tempi di polimerizzazione di minuti. L’inchiostro deve asciugare in pochi secondi. Con un profilo della lampada abbinato alla macchina, è possibile aumentare la velocità senza perdere efficienza nella polimerizzazione. L’inchiostro si gelifica rapidamente per poi reticolarsi completamente, consentendo di impilare e piegare immediatamente.
Ciò riduce le sbavature, limita lo sfasamento dovuto alla movimentazione e aumenta il numero di lavori completati per turno. Il consumo energetico rimane contenuto perché il sistema ottico indirizza la radiazione UV utile direttamente sull’inchiostro, evitando di dissipare calore nella struttura e nell’aria.
I dettagli critici
È imprescindibile abbinare l’emissione della lampada al tempo di esposizione. Tempo di esposizione breve? È necessario un picco di irradiazione più elevato. Tempo di esposizione lungo? Si può ridurre la potenza per prolungare la vita della lampada.
Si deve prevedere un periodo di riscaldamento prima che l’uscita spettrale si stabilizzi. Quando si verifica la polimerizzazione, la misura va fatta sulla superficie del substrato con un radiometro, non direttamente sulla lampada.
L’allineamento del riflettore e il flusso d’aria di raffreddamento sono altrettanto importanti. Un disallineamento riduce rapidamente la dose erogata, anche se la lampada appare ancora luminosa.