La technologie UV
Qu’appelle t-on le rayonnement UV ?
UV est l’abréviation de «Ultra-Violet» :
- L’UV constitue la partie du spectre de longueur d’onde électromagnétique située entre 100 & 380 nanomètres ;
- L’UV n’est pas visible mais il a différents effets photochimiques et biologiques ;
- L’UV se divise en 3 parties UVA, UVB, UVC ;
- Le rayonnement UV est calculé en W/cm².
Dans le domaine industriel l’UV est généré par l’utilisation de lampes à vapeur de mercure. Le mercure situé dans la lampe se vaporise et crée un arc de plasma haute température. L’arc de plasma se transforme alors en énergie électrique et émet un large spectre de rayonnements UV.
Pourquoi utilise-t-on des lampes UV ? Dans quel but ?
1- L’UV à des fins de séchage et d’insolation
Les lampes UV permettent, par réaction chimique, le durcissement des produits photosensibles de manière instantanée. Les multiples caractéristiques dimensionnelles, électriques et spectrales des lampes UV leur confèrent une utilisation dans des domaines d’activité très variés tels que l’imprimerie, la sérigraphie, l’industrie du bois, du plastique, du métal etc. où elles permettent de sécher des produits à base de polymères UV comme les encres, colles et vernis etc.
Contrairement au séchage conventionnel, le séchage par UV nécessite donc l’utilisation de polymères spéciaux réagissant aux rayonnements UV et d’un dispositif de séchage UV appelé «sécheur UV» comprenant une ou plusieurs lampes UV.
Spécialisée dans la fabrication de lampes UV, Alpha-Cure propose la gamme la plus étendue de lampes de séchage UV adaptée à tous types de système et quelle que soit la marque de vos sécheurs.
2- L’UV pour le traitement d’air et d’eau (UVC germicide)
Élément crucial dans le monde, le traitement de l’air et de l’eau requière l’usage de la technologie UV. Les lampes UV, dites germicides, sont ainsi utilisées pour la désinfection, dans de nombreux domaines tels que :
- Le traitement des eaux industrielles ;
- Le traitement des eaux usées ;
- Le traitement des eaux de piscine ;
- La stérilisation d’air ;
- L’assainissement dans les procédés industriels agro-alimentaires et photochimiques ;
- Le traitement des surfaces ;
- Etc.
En tant que fabricant de lampes UV, Alpha-Cure est en mesure de fournir des lampes germicides pour de nombreux systèmes.
Les avantages de l’UV
1- Dans le domaine du séchage
Intégrées dans les sécheurs UV qui équipent les lignes de production industrielle, l’utilisation de lampes de séchage UV est un moyen de répondre aux exigences de production et présente des atouts majeurs en permettant :
- Un séchage instantané des encres, colles, vernis et polymères, facilitant ainsi le traitement et la manipulation des produits immédiatement après séchage ;
- Une réduction des temps de fabrication grâce à l’augmentation des cadences de production ;
- L’impression sur les supports non absorbants (verre, plastique, métal etc.) ;
- L’absence de maculage ;
- Une qualité constante de l’impression ;
- Un meilleur rendu des couleurs et un accroissement de la brillance des vernis ;
- Une haute résistance aux rayures ;
- Une haute résistance chimique sans nécessité de plastification.
D’autres avantages, d’ordre fonctionnels, sont aussi à souligner :
- Pas de séchage d’encre durant les arrêts de production ;
- Pas de gaspillage d’encre ;
- Diminution du temps de nettoyage ;
- Un respect écologique avec un taux de solvant inférieur à 2% dans les produits à base de polymères UV (Encres, vernis etc.).
Et enfin, d’ordre économiques :
- Pas de pollution environnementale ;
- Pas de risque d’incendie ;
- Coût d’exploitation réduit pour des performances améliorées, réduction de l’encombrement au sol grâce à la taille réduite des installations UV.
2- Dans le domaine du traitement d’air et d’eau
Intégrées dans les équipements de désinfection réalisés par des fabricants spécialisés, les lampes germicides ont une action bactéricide dont les atouts sont nombreux :
- Action bactéricide instantanée ;
- Méthode naturelle : Désinfection sans effet secondaire car elle n’engendre aucun résidu toxique ou polluant ;
- Utilisation simple, efficace et fiable ;
- Faible encombrement ;
- Faible coût d’exploitation.
Fonctionnement des lampes UV
Il existe deux modes de fonctionnement de principe des lampes UV : les lampes à arc et les lampes à micro-ondes
Pour ce qui concerne les lampes à arc, il existe 3 grandes familles de lampes :
- Les lampes basse pression, de 100 millibars à 1 bar, qui sont principalement utilisées pour la désinfection. (tubes germicides, tubes actiniques, lampes à amalgame…)
- Les lampes moyenne pression, de 1 à 10 bars, qui fonctionnent habituellement entre 2 et 5 bars et qui sont utilisées pour la polymérisation d’encre ou de vernis. (lampes UV de séchage, lampes UV de pré presse, lampes UV de désinfection …)
- Les lampes haute pression, de 10 à 100 bars, qui fonctionnent habituellement entre 20 et 30 bars et qui sont principalement utilisées pour de l’éclairage.
1 -Fonctionnement de principe d’une lampe UV à arc
Une lampe UV est composée d’un tube de quartz de très haute qualité (quartz pur), caractérisé par sa bonne transparence aux UV et dont chaque extrémité, scellée, comprend une électrode. Ce tube de quartz est sous pression et contient un gaz noble (généralement de l’argon), du mercure et quelquefois des dopants tels que le gallium, le fer, le plomb, le cobalt, le xénon ou autres. Ces éléments permettent de modifier le spectre d’émission de la lampe UV.
Lors de la mise sous tension de la lampe, les deux électrodes, situées à chaque extrémité, émettent une décharge électrique et les particules métalliques contenues dans la lampe passent à l’état ionisé. Le plasma ainsi formé génère des rayonnements électromagnétiques.
Au démarrage, le mercure est à l’état liquide puis, lorsqu’on applique une tension suffisante aux bornes de la lampe (aux électrodes), un arc électrique se forme. Á ce moment précis, la tension de la lampe est très basse (environ 10% de sa tension nominale), le mercure et les additifs se vaporisent et du fait de l’augmentation rapide de la température, la tension (Volt) augmente tandis que le courant (Ampère) diminue. De manière générale, une lampe normale atteint sa température et ses caractéristiques électriques de fonctionnement en une à deux minutes. C’est à ce moment que la lampe émet son spectre complet et est prête pour la production.
2- Fonctionnement d’une lampe UV à micro-ondes (Sans électrode /type Fusion)
Les lampes UV à micro-ondes (de type Fusion) sont des lampes à vapeur de mercure composées d’une enveloppe de quartz dont la particularité est de ne pas posséder d’électrodes. Ces lampes peuvent également contenir des dopants (fer, gallium …) et fonctionnent en utilisant l’énergie micro-ondes qui se répartit sur la globalité de la longueur de la lampe, contrairement aux lampes à électrodes dont le rayonnement ne s’effectue qu’entre les électrodes.
L’érosion des électrodes étant la première cause d’usure des lampes UV traditionnelles, les lampes à micro-ondes présentent donc l’avantage d’une durée de vie exceptionnelle (3 à 5 fois plus qu’une lampe UV traditionnelle) assortie d’une extrême stabilité des émissions UV et d’une capacité instantanée de mise en marche ou arrêt. Le phénomène de perte d’énergie lié au fonctionnement par électrodes, n’existant plus, pour une même puissance, les lampes à micro-ondes sont de plus petites tailles et plus étroites. Sans fil et générant moins d’infrarouge, ces lampes sont faciles à manipuler, rapides à changer et sont utilisées pour polymériser les supports délicats. Elles doivent néanmoins être intégrées dans des systèmes bien spécifiques.
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