技术专题 | 详解紫外光灯在UV-CIPP工艺中的正确运用
首先来看一张典型的光谱图,如太阳光可以分为三个主要区域,即波长较短的紫外光区(波长范围180nm - 400nm),波长较长的红外光区(波长范围780nm - 1000μm),和介于两者之间的可见光区(波长范围400nm - 780nm)。
紫外光 | 波长范围 |
---|---|
短波UVC* | 200 ~ 280 nm |
中波UVB | 280 ~ 315 nm |
长波UVA | 315 ~ 400 nm |
*短波UVC的实际波长范围是100 ~ 280 nm,而100 ~ 200 nm波长范围之间的短波UVC在光照系统中影响很小。
典型适用于不饱和树脂的紫外灯(UVA VIS),发出连续波长的光线,主峰范围365~435nm,其中在波长380nm(UVA)以及420nm(可见光)增强。
光线的穿透力依次为短波红外线>可见光>长波紫外线>中波紫外线>短波紫外线,即波长越长,穿透力越强,透射深度越深。
紫外光穿透力远不及可见光,紫外光在液体中的穿透,随着深度增加而降低。若软管材料没有充分浸润,材料层不透明,会大大降低紫外线的穿透率。
①相溶性差,材料未充分浸润
②相溶性好,材料充分浸润
▲图片来源:力联思
此外,若内膜的品质差,如浑浊、厚度不均匀、透明度差等,也会阻隔紫外线进入材料的效率。
光的强度E [mW/cm2]和距离r [m]的平方成反比,如下的曲线直观的反应了以上强度和距离的关系,比如在距离0.6米的位置,强度为0.08 [mW/cm2],当距离为1.2米,该处的强度变为0.02 [mW/cm2]。
在紫外光固化软管施工过程中,选取合适尺寸的灯架至关重要!灯源需处于软管内部中心位置,确保软管顶部和底部的材料充分固化。如下图所示:
▼以下灯源位置偏低
紫外灯炮在首次使用400小时之后,须检测其强度,若不到出厂强度的70%,则建议更换。
▲紫外灯泡检测设备
UV汞灯:目前市场上大多数光固化设备都是紫外光汞灯设备,在国内外已经经历过30年以上针对各种管径的施工验证,技术相对成熟、稳定;
UV LED灯:是市面上新兴的节能高效产品,碳足迹较低,目前国内外都在努力研发,欧洲现阶段主要应用于DN300以下小管径;中国技术发展较快,但仍需在中大管径应用上进行不断优化,还需着重加强设备与新技术的配套与研发。