In der Papierbeschichtungsanlage sind eine ungleichmäßige Glanzqualität sowie unvollständiges Vernetzen der Polymerstruktur keine theoretischen Probleme. Sie äußern sich in Ausschussware, Wiederholungsbeschichtungen und Stillstandszeiten, die man einfach nicht bewältigen kann. Der Schuldige ist oft weder die Beschichtungsanlage noch die Zusammensetzung der Beschichtungsmittel – sondern vielmehr die Stabilität der UV-Strahlung. Quecksilber-UV-Lampen, die aus 99,99 % hochreinem Quarz bestehen, liefern eine reproduzierbare Spektralstrahlung – gerade das ist notwendig, damit die Papierbeschichtung bei einer hohen Geschwindigkeit zuverlässig aushärtet.
Was wirklich wichtig ist, sind also die Spektralstrahlung und ihre Stabilität. In einer Hochdruck-Quecksilberdampflampe sind die dominierenden Wellenlängen bei 365 nm, 405 nm und 436 nm für die Aktivierung der Photoinitiatoren sowie für das Vernetzen der Polymere verantwortlich. 99,99 % reiner Quarz reduziert Blasenbildung, metallische Verunreinigungen sowie die Absorption durch Hydroxylgruppen. Dadurch erreicht die Lampe schneller die gewünschte Strahlungsintensität und hält diese länger aufrecht. Man möchte eine Spektralstrahlkurve, die konstant bleibt – keine Kurve, die sich verändert. In Kombination mit einem geeigneten Reflektor und einer Dichroikbeschichtung bleibt die maximale Strahlungsintensität konstant – die Energiedichte bleibt über die gesamte Breite des Papiers gleich.
Der Grund, warum das bei der Papierbeschichtung funktioniert, ist recht einfach: Die Beschichtung ist dünn, und die Zeit, in der sie aushärten muss, ist begrenzt. Man benötigt daher eine hohe Intensität – ohne dass das Substrat beschädigt wird. Eine Quecksilber-UV-Lampe liefert die kurzwellige Strahlung zur Initiierung des Aushärtungsprozesses sowie die mittelwellige Strahlung zur vollständigen Vernetzung der Polymere. Das Ergebnis: Weniger Löcher in der Beschichtung, bessere Kontrolle über den Glanzgrad sowie kürzere Bearbeitungszeiten. Zudem wird weniger Energie benötigt, da die Beschichtung bereits bei der ersten Behandlung aushärtet. Die Lebensdauer der Lampen liegt bei mehr als 5.000 Stunden, wobei die Strahlungsintensität stets innerhalb der Toleranzen bleibt.
Ein paar praktische Aspekte: Quecksilber-UV-Lampen erfordern eine präzise Einstellung des Ballasts sowie eine saubere Ausrichtung des Reflektors. Wenn man bei falscher Bogenlänge oder Spannung arbeitet, verschiebt sich das Spektrum – dadurch verkürzt sich die Lebensdauer der Lampe. Die Lampe sollte nur mit kompatiblen Schaltern und Kühlvorrichtungen verwendet werden. Bei begrenztem Platz sollte man auf ozonfreie Konstruktionen achten. Stellen Sie sicher, dass die Einstellungen des Spektralradiometers mit den dominierenden Wellenlängen der Lampe übereinstimmen – sonst wird eine zu niedrige Strahlungsintensität gemessen, auch wenn der Prozess ordnungsgemäß abläuft.