en en cs en cs cs en cs cs en de nb en en en en cs cs en de nb en en en cs pl cs cs en pl cs cs en nb de en en en en en en ml en en en en en en cs cs cs cs cs cs pl cs cs en cs cs cs nl cs cs cs hbs_lat cs cs cs cs cs cs cs cs es nb pl en en cs cs cs cs cs en de fr en en cs cs de cs en en en de en en en en en en en en en en en en en en en en en en en en en en en en en en cs en en en en en en en en en en en en en en en en en en en en en en en en pl cs cs cs cs cs cs cs cs cs cs cs cs cs it cs cs cs cs cs fr cs cs cs cs cs cs cs cs cs cs cs
Radiation curing is a process where high energy radiation (UV and visible light between 100 nm and 500 nm) is used to transform a liquid polymer solution to a solid polymer in order to coat or bond a product. The main ingredients of such polymer solutions are monomers, oligomers, photoinitiators and additives. When these liquids are exposed to UV light, the photoinitiators start to release free radicals, which trigger a polymerization and lead to a cross-linked polymer network (see figure 1).
The curing reaction only takes from seconds to a few minutes and therefore leads to high manufacturing throughput. The exact curing time can be determined by combining a UV light curing system with a rotational rheometer. The rheometer displays the mechanical transition of the curing process and allows determination of the exact point of solidification.
Figure 1: Schematic visualization of a UV curing reaction
UV curing is commonly used for printing inks, adhesives, and coatings in all industries to reduce manufacturing times and remove the need for hazardous solvents. The curing start time can be accurately defined, and the reaction does not lead to major temperature or volume changes. This makes it suitable for many substrates such as wood, metal, glass, and polymers.
UV printing ink – influence of UV light intensity
The following figure shows the influence of UV light intensity on the curing speed of a UV printing ink. It can be seen that with increasing intensity the curing speed (G’ ~ sample stiffness) also increases. At 1 % intensity, it takes 140 seconds for the sample to cure, at 50 %, on the other hand, it takes only 10 seconds. This informs the ink manufacturer about the processing times of the product and allows for evaluation of the cost-benefit ratio of higher light intensities.
Figure 2 The curing time strongly depends on the intensity of the UV light. The higher the intensity (here values set up to 50 % of the maximum intensity of the UV source used), the faster the curing.
Time tests in oscillation with permanent exposure
Time tests in oscillation with partial exposure
High sampling rate for fast curing processes
Typical rheo-UV systems consist of a temperature-controlled glass plate and a UV light source with an attached light guide. The light guide is usually fixated below the plate so that the sample can be radiated from below. Either high pressure mercury bulbs or LED lamps are used as light sources.
To ensure homogeneous illumination, measuring systems with diameters up to 20 mm are used. Depending on the application, the sample is illuminated either for a few seconds (partial illumination) or till the end of the measurement (permanent illumination).
More information about this setup can be found here.
Figure 3 Schematic sketch of the rheo-UV setup
Rheometers can be combined with UV light sources to directly measure the phase transition of UV-initiated curing reactions. As shown above, the curing process is strongly influenced not only by UV light intensity but also by humidity conditions.
The curing process is considered complete once no further change can be rheologically monitored, i.e. when the storage and loss moduli reach a plateau. Nevertheless, for some samples, some chemical reactions still occur.  Besides the mechanical feedback from the rheometer, additional microscopic information can be gained by combining additional optical methods such as Raman or IR.
You had already rated this article
2. Applications and benefits
4. Typical test procedures
Mapa | Copyright 2022 Anton Paar GmbH
Na našich internetových stránkách používáme soubory cookie. Některé z nich jsou nezbytné (např. pro nákupní košík), jiné nám pomáhají pro Vás dlouhodobě vylepšovat a usnadňovat online obsah prostřednictvím analýz, externích médií a marketingových služeb. S vaším souhlasem (čl. 49 (1) (a) GDPR) můžeme používat soubory cookie třetích stran od poskytovatelů z USA, jako je Google nebo Facebook. Vaše údaje mohou být předány do USA, kde úroveň ochrany údajů není srovnatelná s GDPR. V takovém případě mohou mít k vašim údajům přístup úřady USA za účelem sledování a vy nemusíte mít možnost uplatnit účinné opravné prostředky. Všechny cookies můžete přijmout kliknutím na tlačítko nebo definovat svá nastavení cookies pomocí odkazu „Přizpůsobení nastavení cookies“.
Pokud odmítnete všechny soubory cookie, budou použity pouze technicky požadované soubory cookie. Svůj souhlas můžete odvolat i později, a to v Nastavení souborů cookie.
Souhlasím se všemi soubory cookie včetně amerických poskytovatelů
Přijmout pouze nezbytné soubory cookie
Upravit vlastní nastavení souborů cookie
Zásady ochrany osobních údajů|Právní sdělení
Zde můžete nalézt přehled všech použitých cookies, získat podrobné informace a rozhodnout se, které typy cookies budete akceptovat.
Souhlasím se všemi soubory cookie včetně amerických poskytovatelů Zpět
Nezbytné soubory cookie (0)
Nezbytné soubory cookie umožňují základní fungování internetových stránek.
Zobrazit informace o souborech cookie Skrýt informace o souborech cookie
Marketingové soubory cookie používají třetí strany nebo vydavatelé k zobrazování personalizované reklamy. Provádějí to sledováním, na které internetové stránky návštěvníci přecházejí.
Zobrazit informace o souborech cookie Skrýt informace o souborech cookie
Shromažďujeme a slučujeme údaje o našich návštěvnících a jejich chování na našich stránkách. Tyto informace se používají pro zlepšování internetových stránek.
Zobrazit informace o souborech cookie Skrýt informace o souborech cookie
Obsah z video platforem a platforem sociálních médií je ve výchozím nastavení blokován. Pokud přijímáte soubory cookies z externích médií, nevyžaduje přístup k tomuto obsahu již ruční souhlas.
Zobrazit informace o souborech cookie Skrýt informace o souborech cookie
Soubory cookie od poskytovatelů z USA (0)
Poté, co jsem byl informován o možných rizicích pro mé údaje (včetně přenosu do USA a možného přístupu amerických úřadů) v banneru o souborech cookie a zásadách ochrany osobních údajů, přijímám soubory cookie od poskytovatelů z USA.