Trong ngành in ấn, bao bì và sản xuất vật liệu trang trí bề mặt, công nghệ phủ UV ngày càng được ứng dụng rộng rãi nhờ khả năng tạo bề mặt bóng, mịn, có độ cứng cao và thời gian khô nhanh. Tuy nhiên, không ít nhà máy và xưởng sản xuất gặp phải tình trạng lớp phủ UV không đóng rắn hoàn toàn hoặc bị lỗi trong quá trình đóng rắn. Đây là một trong những vấn đề gây gián đoạn sản xuất, giảm chất lượng sản phẩm và tăng chi phí khắc phục.
Vậy điều gì khiến lớp phủ UV khó đóng rắn? Bài viết này sẽ phân tích chuyên sâu các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình đóng rắn lớp phủ UV, giúp bạn hiểu rõ nguyên nhân và đưa ra giải pháp cải thiện hiệu quả vận hành.
Không giống như các loại sơn hay lớp phủ truyền thống cần thời gian bay hơi dung môi hoặc nhiệt để khô, chất phủ bóng hệ UV sử dụng cơ chế quang trùng hợp – nghĩa là phản ứng hóa học được kích hoạt bởi tia cực tím (UV).
Trong quá trình này, các chất cảm quang (photoinitiator) trong lớp phủ hấp thụ tia UV và khởi động chuỗi phản ứng tạo liên kết polymer, từ đó tạo nên màng phủ khô và rắn chắc.
Chính vì dựa vào bức xạ tia UV mà việc đóng rắn hoàn toàn hay không phụ thuộc rất nhiều vào thiết bị chiếu xạ, đặc tính vật liệu, và cấu trúc lớp phủ.
Yếu tố đầu tiên và cũng phổ biến nhất khiến lớp phủ UV định hình không đóng rắn là do cường độ chiếu xạ không đạt yêu cầu.
Đèn UV sau một thời gian sử dụng sẽ suy giảm công suất, dẫn đến tia UV phát ra yếu hơn, không đủ năng lượng để kích hoạt toàn bộ lớp photoinitiator trong màng phủ.
Ngoài ra, các nguyên nhân khác cũng làm giảm hiệu quả chiếu xạ gồm:
Gương phản xạ bị bụi bẩn hoặc xuống cấp, không hội tụ đủ tia UV về đúng vùng cần chiếu.
Đèn UV đặt ở khoảng cách không phù hợp với bề mặt vật liệu.
Mặt đèn bị mờ, ố vàng, làm giảm độ xuyên qua của tia UV.
Theo khuyến nghị, cường độ đèn cần đạt tối thiểu 80W/cm để đảm bảo đủ năng lượng chiếu xạ cho quá trình đóng rắn. Ngoài ra, nên thường xuyên kiểm tra tuổi thọ và vệ sinh hệ thống đèn UV để duy trì hiệu suất hoạt động.
Khi vận hành đèn UV, ngoài tia cực tím còn phát ra tia hồng ngoại và ánh sáng thấy được. Tỷ lệ này có thể dao động như sau:
Tia UV: 30 – 35%
Ánh sáng khả kiến: 25%
Tia hồng ngoại: 15 – 30%
Tia hồng ngoại chủ yếu tạo nhiệt. Trong một số trường hợp, nhiệt giúp làm mềm bề mặt, hỗ trợ quá trình phản ứng. Tuy nhiên, nếu vật liệu nền hoặc lớp phủ nhạy cảm với nhiệt độ cao, lượng nhiệt từ tia hồng ngoại có thể gây biến dạng vật liệu, bong tróc hoặc làm phản ứng quang trùng hợp diễn ra không đều.
Giải pháp là nên sử dụng hệ thống lọc tia hồng ngoại hoặc điều chỉnh vị trí và thời gian chiếu đèn để giảm thiểu lượng nhiệt không mong muốn.
Một yếu tố nữa không thể bỏ qua là độ dày của chất phủ UV định hình. Dù chất cảm quang được phân bố đều trong toàn bộ màng, nhưng tia UV chỉ có khả năng xuyên qua đến một độ sâu nhất định. Nếu lớp phủ quá dày, ánh sáng không thể tiếp cận toàn bộ bề dày vật liệu, khiến lớp dưới không được đóng rắn hoàn toàn.
Hệ quả là:
Lớp phủ bị dính mặt, không khô triệt để.
Màng phủ yếu, dễ bong tróc, trầy xước hoặc có mùi tồn dư.
Mất độ bóng, không đạt chất lượng thẩm mỹ như mong muốn.
Cách khắc phục là giảm độ dày lớp phủ, điều chỉnh tốc độ máy và tăng cường độ chiếu sáng để đảm bảo toàn bộ lớp phủ được tiếp nhận đủ năng lượng từ tia UV.
Đối với các dây chuyền in và phủ UV công suất cao, tốc độ máy là yếu tố quyết định hiệu quả sản xuất. Tuy nhiên, nếu máy chạy quá nhanh, lớp phủ không kịp tiếp nhận đủ lượng tia UV trong thời gian ngắn, dẫn đến đóng rắn không hoàn toàn.
Điều này thường xảy ra khi tối ưu hóa tốc độ vì năng suất, nhưng lại chưa đồng bộ với khả năng chiếu xạ của hệ thống đèn UV.
Để giải quyết, cần:
Điều chỉnh tốc độ băng chuyền sao cho phù hợp với công suất đèn UV.
Cân đối giữa sản lượng và chất lượng đầu ra.
Lắp đặt thêm đèn UV bổ sung nếu cần gia tăng tốc độ máy.
Chất lượng lớp phủ UV không chỉ phụ thuộc vào ánh sáng mà còn liên quan trực tiếp đến thành phần công thức.
Nếu lựa chọn chất cảm quang không tương thích với bước sóng của đèn UV đang sử dụng, hoặc dùng loại nhựa không hỗ trợ phản ứng quang trùng hợp hiệu quả, thì dù đèn hoạt động tốt cũng không đạt được kết quả mong muốn.
Bên cạnh đó, các loại nhựa acrylic, epoxy, hoặc urethane có đặc tính đóng rắn khác nhau – cần cân nhắc chọn loại phù hợp với thiết bị hiện tại.
Việc sử dụng sản phẩm hóa chất chuyên dụng, có kiểm nghiệm đầy đủ như các dòng lớp phủ UV của T.T.K sẽ giúp đảm bảo chất lượng lớp màng cũng như rút ngắn thời gian đóng rắn hiệu quả.
Nhiệt độ và độ ẩm xung quanh khu vực thi công cũng góp phần quyết định lớp UV có đóng rắn tốt hay không.
Độ ẩm cao có thể ảnh hưởng đến bề mặt lớp phủ, khiến màng dễ hút ẩm, kém bám dính.
Nhiệt độ thấp làm giảm tốc độ phản ứng quang trùng hợp, gây kéo dài thời gian đóng rắn.
Bụi mịn, cặn hóa chất trong không khí hoặc trên bề mặt vật liệu cũng làm giảm hiệu quả tiếp xúc giữa tia UV và màng phủ.
Do đó, cần duy trì điều kiện môi trường ổn định, sạch sẽ và thông thoáng trong khu vực thi công phủ UV.
Một hệ thống chiếu xạ UV chỉ hoạt động hiệu quả khi được bảo trì thường xuyên và đúng cách. Đèn UV và các bộ phận quang học có thể suy giảm hiệu suất theo thời gian, gây ra hiện tượng lớp phủ khó đóng rắn dù không thay đổi công thức hay quy trình sản xuất.
Khuyến nghị từ Hóa chất T.T.K:
Kiểm tra tuổi thọ đèn UV, thay đèn đúng chu kỳ nhà sản xuất khuyến cáo.
Vệ sinh gương phản xạ, kính bảo vệ định kỳ.
Hiệu chuẩn lại công suất chiếu sáng bằng thiết bị đo chuyên dụng.
Ghi nhận và so sánh thông số vận hành hằng tuần để phát hiện sớm bất thường.
Việc lớp phủ UV khó đóng rắn là vấn đề phổ biến trong thực tế sản xuất, nhưng hoàn toàn có thể kiểm soát nếu hiểu đúng nguyên lý và các yếu tố ảnh hưởng.
Từ cường độ tia UV, loại vật liệu sử dụng, độ dày lớp phủ, đến điều kiện vận hành và thiết bị – mỗi yếu tố đều có thể là nguyên nhân dẫn đến lỗi.
Với kinh nghiệm nhiều năm đồng hành cùng các nhà máy, xưởng in và doanh nghiệp sản xuất bao bì, Hóa chất T.T.K cam kết không chỉ cung cấp sản phẩm chất lượng cao, mà còn hỗ trợ kỹ thuật tận tâm để khách hàng ứng dụng hiệu quả nhất.
Nếu bạn đang gặp khó khăn trong việc lựa chọn lớp phủ UV phù hợp, tối ưu quy trình đóng rắn hay muốn được tư vấn công thức riêng biệt, đừng ngần ngại liên hệ với chúng tôi.
Hóa chất T.T.K
Hotline: 028 3842 8209
