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紫外光区按照波长分为四个波段 主要包括用于固化UV-A 和医用杀菌UV-C

 导读: 紫外光区按照波长分为四个波段 主要包括用于固化UV-A 和医用杀菌UV-C。据 Yole Development 预估,2015 年紫外 LED 市场产值为 108.7百万美元,2021 年则达 1116.8百万美元,年复合增长率 47.44%,主要包括用于固化的UV-A 和医用杀菌的 UV-C。

参考《2017-2022年中国UV紫外线胶水产业发展态势及十三五投资战略分析报告

       紫外光区按照波长分为四个波段:长波 UV-A(波长 320-390nm)、中波 UV-B280-320nm)、短波 UV-C200-280nm)和真空波 UV-D100-200nm)。据 Yole Development 预估,2015 年紫外 LED 市场产值为 108.7百万美元,2021 年则达 1116.8百万美元,年复合增长率 47.44%,主要包括用于固化的UV-A 和医用杀菌的 UV-C 

       2015-2021 UV LED 全球产值 

 

       1、用于工业固化的长波 UV-A LED  

       如图所示,长波 UV-A用于光固化领域,利用 UV-LED 曝光机取代传统 UV汞灯曝光机。普通 LED 只能用于胶水固化、小型 3D 打印固化以及低强度固化。随着印刷电路板高密度、微线化,高密度、提供高强度照射光的 UV-LED 有望取代传统汞灯曝光机。 

 

       相比传统汞灯曝光机,UV-LED 光照均匀、宽幅可调、光衰周期长可以保证制程的稳定性和一致性。光长波段可控,没有 UV-D 波段的紫外光,因此工作过程不产生臭氧;没有红外辐射,减少温度引起的涨缩,更符合高精度微线化的要求。UV-LED 工作寿命在 10000 小时以上,紫外汞灯寿命仅在 1000 小时左右,且因为光衰较快 750 小时左右即需更换灯管。紫外汞灯报废后含有卤族元素及水银,污染严重。UV-LED 发光效率是紫外汞灯的 10 倍以上,且紫外汞灯能耗巨大,能效提高带来的收益巨大。 

       长波 UV-LED固化使用范围巨大,各种制造工艺都可以利用紫外固化的优势。包括制革、电子产品、木器涂料加工、汽车的功能性装饰性涂料以及印刷行业。 

       鉴于 UV-A LED 的巨大优势,可以预计在已有的印刷工业、包装行业,UV-LED 将会全面取代传统紫外汞灯。现有的印刷机也会逐步改造使用 UV-LED 光源。在其他工业领域也会利用紫外 LED 的特性改造现有工艺,未来市场巨大。此外,360nm 波长的UVA 紫外线符合昆虫类的趋光性反应曲线,可制作诱虫灯。以 365nm 为中心的近紫外光,可用于矿石鉴定、验钞等场所。 

       2、高效杀菌的 UV-C UV-D LED  

       短波 UV-C,波长介于 190-280nm。细菌中的脱氧核糖核酸(DNA)、核糖核酸(RNA)和核蛋白的吸收紫外线的最强峰在 254257nm。细菌吸收紫外线后,引起 DNA 链断裂,造成核酸和蛋白的交联破裂,杀灭核酸的生物活性,致细菌死亡。因此UV-C 具有极强的杀菌功能,又称短波灭菌紫外线。 

       利用 UV-C LED 消毒快速便利,杀菌广谱性高且无物理接触造成的二次污染,细菌和病毒也不会产生耐药性。如图所示,国外已出现便携 UV-C LED 消毒器,日常生活中随时随地消毒,不借助消毒剂也不需要接触被消毒物品。该 Cleanty 便携紫外线消毒灯能在 5 秒的时间内杀灭 90%的细菌,照射达 10 秒以上的话则能达到 99.9%,接近无菌效果。该灭菌效果只需要打开开关,轻轻一扫即可实现。 

 

       波长 185nm UV-D 紫外线照射空气,能够分解空气中的氧气 O2分子,生成的 O原子再与 O2分子结合产生臭氧 O3。臭氧 O3具有强氧化作用,能破坏分解细菌的细胞壁,透进细胞内氧化分解破坏葡萄糖氧化酶、核糖核酸(RNA)、脱氧核糖核酸(DNA)、蛋白质、脂质类、多糖类大分子聚合物,使细菌的代谢和繁殖过程遭到破坏而死亡,达到杀菌消毒的效果。紫外线与臭氧结合使用(UV-C+O3),能够发挥更强大更彻底的杀菌 

       消毒威力。紫外线直线照射空气、物体表面,达到强力杀菌消毒;臭氧随空气渗透到室内各角落,彻底杀灭室内细菌。室温下臭氧半衰期为 15-30 分钟,转化成氧气,无任何残留的二次污染,可广泛用于医疗环境。 

       随着《水俣公约》2020 年禁汞时刻的临近及 UV LED 技术的不断探索和提升,日益多样化的 UV LED 应用的商业模式的发展,不可见光 UV LED 未来将具有可见的巨大市场和发展。 

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