目前市場上常用的UV固化燈一般是水銀弧燈，也叫水銀蒸氣燈，簡稱水銀燈，水銀弧燈是封裝有水銀的，兩端有鎢電極的透明石英管，內充惰性氣體，當通電加熱燈絲時，溫度升高，液體水銀蒸發(fā)氣化，石英管內基態(tài)的水銀原子受到激發(fā)后躍遷到激發(fā)態(tài)，再由激發(fā)態(tài)回到基態(tài)時便釋放出光子，即發(fā)射紫外線。

UV燈的結構原理簡圖與外形圖

 

傳統(tǒng)水銀燈型UV光固化的原理與優(yōu)缺點：

UV固化是指在紫外光的照射下，光引發(fā)劑吸收特定波長的光子，激發(fā)到激發(fā)狀態(tài)，形成自由基或陽離子，然后通過分子間能量的傳遞，使聚合性預聚物和感旋光性單體等變成激發(fā)態(tài)，產生電荷轉移絡合體，這些絡合體不斷交聯(lián)聚合，在極短的時間里產生 固化成三維網(wǎng)狀結構的高分子聚合物，固化原理的示意圖如下圖所示。(引發(fā)單體聚合、交聯(lián)和接支化學反應) 

其中，吸收輻射能，引發(fā)單體、低聚物的不飽和雙鍵交聯(lián)固化，是UV固化體系的關鍵部分。

UV光固化技術是一項綠色工業(yè)的新技術，曾被北美輻射 固化委員會評為具有“5E”特點的工業(yè)技術，充分展現(xiàn)出了該 技術的特點。所謂5E，即Efficient，高效，UV固化可以在 數(shù)秒之內實現(xiàn)完全的固化，生產效率更高；Energy saving， 節(jié)省能源，UV產品是常溫快速固化，其能耗一般只有熱固化 的1/10～1/5；Environmental friendly，環(huán)境友好，紫外光固化材料中不含或只含少量溶劑，同時紫外固化所用能源 為電能，不燃油或燃氣，無CO2產生，故紫外光固化被譽為“綠色技術”；Economy，經(jīng)濟，紫外固化裝置緊湊，流水線 生產，加工速度快，因而節(jié)省場地空間，勞動生產率高，紫外固化工藝保證膜層更薄，并有優(yōu)良的性能從而減少原材料 消耗，有利于降低經(jīng)濟成本；Enabling，適應性廣，該UV產品可適應于多種印刷材料，如紙張、木材、塑料、金屬、皮革、 石材、玻璃、陶瓷等幾乎所有的硬質材料和軟質材料。

即便UV光固化技術具有如此多的優(yōu)點，但也存在一些不可回避的缺點：

1.UV水銀燈的使用壽命有限；

2.UV水銀燈的能源消耗較大，但有效利用的能量卻不高，輸入能量中 只有大約20％的能量產生紫外線，而有20％是可見能源，40％ 是熱量，從圖4的光譜圖上我們也可以看出，除了常用的起有效固化作用的300～400nm波段以外，還有許多其他的波段，其中 發(fā)射出的紅外線將會使基材的溫度升高，這也可以較好地解釋 傳統(tǒng)的UV水銀燈不太適應于熱敏感材料的原因；

3.雖然UV水銀燈相對于溶劑型油墨來說，由于沒有VOC的排放而 具有環(huán)保、環(huán)境友好的特點，但UV水銀燈也存在一些隱性的污染， 例如由于水銀燈的高壓、高溫和強輻射，很容易使周圍的氧氣分 子發(fā)生化學反應而生產臭氧，而臭氧不但對大氣層有不利影響， 而且對身體健康也具有較大的影響。