一、   我國固化行業(yè)的市場現(xiàn)況

輻射固化技術(shù)與傳統(tǒng)的溶劑型熱固化技術(shù)相比，具備固化速度快、可瞬間成膜，不含揮發(fā)性

溶劑、環(huán)境污染小、安全性高，能耗低，占地小、設(shè)計緊湊、適合流水線操作，生產(chǎn)成本低，涂層性能優(yōu)異等多方面的優(yōu)勢。輻射固化技術(shù)是一種高效、環(huán)保、節(jié)能、優(yōu)質(zhì)的材料表面處理技術(shù)，被譽為面向 21 世紀綠色工業(yè)的新技術(shù)。

由于具有環(huán)保和固化時間非常短等特點，帶動了UV涂料在多個終端領(lǐng)域的應(yīng)用顯著增長。其中工業(yè)涂料是發(fā)展速度最快的終端應(yīng)用領(lǐng)域，2014-2019年的年復(fù)合增長率將達9.3%，到2019年，預(yù)計約有四分之三的工業(yè)涂料新增消費需求都將源自UV涂料產(chǎn)品。

我國UV涂料生產(chǎn)總量增長圖

UV光固化技術(shù)與傳統(tǒng)的溶劑型熱固化技術(shù)相比，具備固化速度快、可瞬間成膜，不含揮發(fā)性溶劑、環(huán)境污染小、安全性高，能耗低，占地小、設(shè)計緊湊、適合流水線操作，生產(chǎn)成本低，涂層性能優(yōu)異等多方面的優(yōu)勢。

光引發(fā)劑是光固化體系中的關(guān)鍵材料，與活性稀釋劑、低聚物、助劑等原材料形成配方產(chǎn)品，再應(yīng)用至終端用戶；光引發(fā)劑用量雖然不大，但在光固化體系中占有重要地位。

這里需要注意的是，實踐中不少廠商可能都會遇到過油墨表干不良的問題，有些廠商會不斷增加光引發(fā)劑，甚至?xí)黾拥?span lang="EN-US" style="margin: 0px; padding: 0px; border: 0px; font-style: inherit; font-variant: inherit; font-weight: inherit; font-stretch: inherit; font-size: inherit; line-height: inherit; font-family: inherit; vertical-align: baseline;">20%、30%，其實光引發(fā)劑如果增加多了，會產(chǎn)生價格上漲，也會出現(xiàn)物理性的變化，會發(fā)黃。

UV上下游行業(yè)示意圖

行業(yè)市場發(fā)展趨勢

第一，近年來，國家及各省市各級政府不斷出臺環(huán)保法規(guī)、標準，對減少溶劑型涂料、油墨、膠粘劑產(chǎn)品的使用，及促進環(huán)保型產(chǎn)品使用提出了明確的計劃和目標，有關(guān)法規(guī)政策對UV光固化產(chǎn)業(yè)發(fā)展起到了積極促進作用。首先，由于我國將長期持續(xù)加大力度推動生態(tài)文明建設(shè)和生態(tài)環(huán)境保護，預(yù)計未來環(huán)保監(jiān)管的不斷加強將繼續(xù)推動UV光固化產(chǎn)業(yè)穩(wěn)定增長。

第二，作為一種先進的材料表面處理技術(shù)，UV光固化技術(shù)的高效、節(jié)能、經(jīng)濟等特點，能夠滿足下游家   具、建材、印刷、PCB、金屬加工、光纖、3D打印等眾多制造業(yè)自動化、清潔化、提升效率、降低成本的業(yè)務(wù)發(fā)展需要。

第三，近年來，以UVLED、大分子光引發(fā)劑、水性UV光固化配方產(chǎn)品等新技術(shù)、新產(chǎn)品為代表，UV光固化技術(shù)在涂料、油墨等行業(yè)的應(yīng)用量不斷提高，未來隨著行業(yè)內(nèi)的持續(xù)研發(fā)創(chuàng)新、技術(shù)進步，新產(chǎn)品、新技術(shù)不斷推陳出新，UV光固化技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域、應(yīng)用場景將得到持續(xù)拓展。

二、全統(tǒng)光源與UVLED對比

1.LED UV光源與傳統(tǒng)UV燈的對比

汞燈特性：

（1）多波段，但耗電量大，多余波段產(chǎn)生熱能；

（2）使用壽命短，平均壽命1000小時；

（3）需要預(yù)熱，點亮3分鐘才能達到峰值；

（4）在工作狀態(tài)時會產(chǎn)生有害氣體-臭氧；

（5）發(fā)熱量大，紫外線出光率23%，有些行業(yè)不適應(yīng)用；

（6）燈管含水銀，廢棄燈管需要特殊處理；

（7）采用高電壓激發(fā)（最高達5000V）,危險性大；

（8）輔助設(shè)備多，占地面積大；

UVLED優(yōu)點：

（1）壽命超長：使用壽命是傳統(tǒng)汞燈式固化機的10倍以上，使用壽命達可20000小時。　

（2）冷光源、無熱輻射，被照品表面溫升低，解決光通訊、液晶生產(chǎn)中長期存在的熱傷害問題。

（3）發(fā)熱量小，可解決汞燈噴繪設(shè)備發(fā)熱量大、工作人員難以忍受的問題。　

（4）瞬間點亮，不需要預(yù)熱即刻達到最大額定功率紫外輸出。　

（5）使用壽命不受開閉次數(shù)影響。　

（6）能量高，光輸出穩(wěn)定，照射均勻效果好，提高生產(chǎn)效率。　

（7）可定制有效照射區(qū)域，長度從7mm到1000mm。　

（8）不含汞，也不會產(chǎn)生臭氧，是替代傳統(tǒng)光源技術(shù)的一種更安全、更環(huán)保的選擇。　

（9）低消耗，耗電量僅為傳統(tǒng)汞燈式固化機的20%，能節(jié)約80%電量。

UVLED也存在一些問題，比如波段單一，芯片單一波段；有效照射距離短(10mm-50mm)； 燈珠價格昂貴；大規(guī)模量產(chǎn)難度高。

三、市場問題及建議

UVLED成套光源構(gòu)成

UVLED成套光源價格昂貴

燈珠價格，無機封裝及高光強燈珠價格昂貴，成本在成套設(shè)備中占比40%，目前急需封裝工藝可靠，出光效率更高的燈珠。

冷卻系統(tǒng)占成套光源成本20%。

UVA波段出光效率約占50%，急需提高燈珠的發(fā)光效率，多發(fā)光自然少發(fā)熱，冷卻系統(tǒng)的成本也會下降。

夾具占成套光源成本10%

非標夾具制作成本高，制作周期長。不能大規(guī)模量產(chǎn)，夾具表面處理（氧化及發(fā)黑）造成環(huán)境污染，急需低污染量產(chǎn)化環(huán)保材料代替。

UVLED驅(qū)動電源

價格昂貴，約占成套光源成本30%，針對UVLED驅(qū)動電源品種及生產(chǎn)廠家稀缺，特別對燈珠工作狀態(tài)及反饋功能缺失。急需符合UVLED燈具的智能化電源廠家配合。

不同于白光照明用電源，UV LED用電源有一些特殊要求，因為它屬于工業(yè)生產(chǎn)類，燈具在客戶的設(shè)備里是不能有故障的，需要更可靠的驅(qū)動電源和對燈珠狀態(tài)的反饋過程。所以智能型驅(qū)動電源對于UVLED環(huán)節(jié)非常重要，但是從事智能電源開發(fā)的公司相對比較少，還需要相關(guān)企業(yè)進一步探討。

UVLED照射距離問題

UVLED有效照射距離較短（10mm-50mm），距離在8~10cm UVLED能量是無法滿足現(xiàn)今固化市場的需求，唯有突破才能使固化市場運用更加廣泛。

由于距離關(guān)系，衰減比較明顯，有一段時間一度認為，UV LED只適合一些平面固化的產(chǎn)品。對于一些不規(guī)則的產(chǎn)品和異形產(chǎn)品是無法孵化的，因為存在一個產(chǎn)品高度差問題或者高低不平的問題。比如一些一體成型的家具，汽車行業(yè)上面的內(nèi)視鏡之類，是無法同時固化的。

急需一次光學(xué)及二次光學(xué)透鏡來提升紫外線照射強度和距離，一是提高出光效率。二是解決LED出光角度。三是光強分布與均勻度。UVLED一般要經(jīng)過一次或兩次光學(xué)設(shè)計。 

UVLED油墨，膠水，油漆表干問題(對應(yīng)光引發(fā)劑問題)

目前常用的UV-LED光源為405nm、395nm、385nm、365nm 長波段紫外光，由于UV-LED發(fā)射的紫外光波峰窄，與現(xiàn)有的光引發(fā)劑不太匹配，所以影響光引發(fā)效果。現(xiàn)在與UV-LED光源比較匹配的光引發(fā)劑有TPO、TEPO、819、ITX、DETX等。急需針對UVLED敏感的配套引發(fā)劑。

UVLED氧阻聚問題

UV-LED輸出功率較小，克服氧阻聚能力差，影響表面固化，這是UV-LED光源在實際應(yīng)用 中存在的一個較大的問題。目前通過縮短光照距離(最低可在5mm)， 在配方中采用抗氧阻聚、有利于表面固化的光引發(fā)劑或助劑等方法，來克服此問題。

急需統(tǒng)一的標準光源及測量儀器

全球無統(tǒng)一標準，測量數(shù)據(jù)紛亂，同一光源下，測量數(shù)據(jù)不一致，達不到一個統(tǒng)一的準確數(shù)值。

標準光源同一波段存在差異

同一芯片廠家，不同封裝工藝制作出來的燈珠，光強度不同。急需制定標準化光源。

四、創(chuàng)新應(yīng)用及實踐案例

1．玻璃褪黃UVLED固化系統(tǒng)

生產(chǎn)玻璃時出現(xiàn)黃玻璃是由玻璃中的氫化鐵被還原氧化亞鐵或硫化亞鐵所致。玻璃UV褪黃就是利用UV將出現(xiàn)的氧化亞鐵或硫化亞鐵清除，讓玻璃秒速褪黃。

方案：采用LED紫外線395nm+405nm波長。

（1）溫度大大降低到80度以內(nèi)（采用水冷卻裝置）；

（2）功率可降低到30KW，相當(dāng)于汞燈功率的30%；

（3）不產(chǎn)生廢氣臭氧，不需要增加廢氣處理設(shè)備；

（4）使用壽命長達20000個小時；

（5）設(shè)備占地面積小，不到汞燈設(shè)備面積的1/3；

2.薄膜UVLED固化（涂布行業(yè)）

通過沖氮方式趕走體系中的氧，形成氧阻聚層，使其不能與涂料及涂膜接觸。

方案：采用UV LED+氮氣保護

（1）能量光強度高在200m/s速度下可達到200mJ/c㎡  5000AW以上；

（2）溫度容易掌控（水冷卻）60度以下；

（3）不用考慮風(fēng)平衡，水線等問題；

（4）功率小，只需7KW左右；

（5）使用壽命長可達20000個小時；

3.UVLED光改質(zhì)（硅膠行業(yè)）

采用UVLED短波254nm+280nm，改變產(chǎn)品的靜電系數(shù)和摩擦系數(shù)。能一次實現(xiàn)硅膠清潔干燥改質(zhì)；通過UV紫外線光照射后形成UV保護層，使硅膠為無溶劑及涂層，使得成品工藝尺寸、性能穩(wěn)定、非常耐用。UV改質(zhì)后硅膠本體表面形成UV保護層，起到防塵、硅膠手感柔軟爽滑的效果，非重外力破壞時不會造成UV保護層脫落。能增強硅膠產(chǎn)品品質(zhì)、觸感及視覺感等。滿足產(chǎn)業(yè)需求；代替手感油工藝、硅膠親水基改質(zhì)機進一步減少環(huán)境污染。

五、行業(yè)發(fā)展預(yù)測 

UV LED有眾多優(yōu)勢，無論從耗能，功率確實優(yōu)于汞燈。隨著水俁公約的實施和國家節(jié)能相關(guān)環(huán)保的政策實施，相關(guān)產(chǎn)業(yè)鏈技術(shù)也在不斷積累及進步，越來越多領(lǐng)域在拓展應(yīng)用，相信UVLED最終會慢慢替代傳統(tǒng)汞燈。 

感謝國家半導(dǎo)體照明工程研發(fā)及產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟的組織，讓大家聚在一起，攜起手討論和解決UVLED全產(chǎn)業(yè)鏈的技術(shù)創(chuàng)新。從一線的角度來看，雖然有大量的應(yīng)用，但相對缺乏理論與技術(shù)層面的支撐，希望芯片、封裝、光學(xué)研究、光引發(fā)劑等領(lǐng)域的研究專家能多多參與進來。一線市場可以最快速度把研究成果和技術(shù)轉(zhuǎn)化，應(yīng)用起來，也希望與業(yè)界同仁多多交流。

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東莞市藍盾機電設(shè)備科技有限公司是一家專注于UV固化設(shè)備領(lǐng)域十余載企業(yè)，公司位于東莞市長安鎮(zhèn)烏沙興二路10號。藍盾機電專注于UV電子電源，桌面式UV固化機，UVLED固化機，立體式UV固化機，加裝式UV固化機，UV電柜固化系統(tǒng)，手提式UV固化機及各

行業(yè)UV固化解決方案。現(xiàn)有員工50多人，各類先進生產(chǎn)設(shè)備近百臺。云集了一大批各級各類工程、技術(shù)管理人員近30人，公司總占地面積5000平方米。建筑總面積3000平方米。“藍盾機電”根據(jù)市場的需求不斷完善人才的儲備，技術(shù)的創(chuàng)新，一諾千金的售后服務(wù)理念。接軌“2025中國智造”戰(zhàn)略宏偉藍圖。

 （文字根據(jù)直播內(nèi)容編輯整理，略有刪減）

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