ความจริงเกี่ยวกับหลอดไฟ UV ที่ใช้ในอุตสาหกรรมผ้า
เคยสงสัยไหมว่าทำไมลายพิมพ์บนเสื้อยืดหรือชั้นป้องกันน้ำบนเสื้อแจ็คเก็ตถึงสามารถติดอยู่กับวัสดุได้? มันไม่ใช่เรื่องเวทมนตร์หรอกครับ แต่เป็นเพราะการใช้แสง UV ในการทำให้วัสดุแข็งตัวนั่นเอง นี่คือพลังงานที่มองไม่เห็นซึ่งช่วยให้วัสดุติดอยู่กับที่ เราใช้หลอดไฟ UV ที่มีปรอทเป็นส่วนประกอบ เพื่อเปลี่ยนหมึกให้กลายเป็นวัสดุที่แข็งตัวได้ภายในเวลาเพียงไม่กี่วินาทีเท่านั้น
วิธีการทำงานของหลอดไฟเหล่านี้
โดยพื้นฐานแล้ว หลอดไฟเหล่านี้จะสร้างกระแสไฟฟ้าผ่านไอปรอท พอเปิดสวิตช์ อะตอมปรอทก็จะถูกกระตุ้นให้ปล่อยรังสี UV ออกมา (ส่วนใหญ่อยู่ที่ความยาวคลื่น 254 นาโนเมตร และ 365 นาโนเมตร) รังสี UV นี้เองที่ทำให้หมึกแข็งตัวทันที แต่มีข้อจำกัดอยู่อย่างหนึ่ง นั่นก็คือแรงดันไฟฟ้าต้องคงที่ หากแรงดันไฟฟ้าเปลี่ยนแปลงบ่อยๆ กระแสไฟฟ้าก็จะไม่สม่ำเสมอ และวัสดุก็จะมีความเหนียวหรือเป็นกาว ซึ่งไม่มีใครอยากให้เป็นแบบนั้นหรอกครับ
ด้านอุปกรณ์ที่ใช้
เราไม่ได้ใช้แก้วธรรมดาในการผลิตหลอดไฟนี้ เพราะแก้วธรรมดาจะบล็อกแสง UV ดังนั้นเราจึงใช้ควอตซ์ที่มีความบริสุทธิ์สูงแทน ซึ่งจะช่วยให้แสงผ่านเข้ามาได้ ส่วนความหนาของแก้วนั้นก็มีผลต่อการผลิตเช่นกัน หากแก้วมีความหนาน้อยเกินไป แสง UV ก็จะผ่านเข้ามาได้มาก แต่ก็จะทำให้การติดตั้งหลอดไฟยากขึ้น เพราะแก้วมีความเปราะบางมาก นอกจากนี้ยังมีปัญหาเรื่องความร้อนอีกด้วย หลอดไฟที่มีกำลังสูงจะปล่อยพลังงานมากมาย ทำให้หลอดไฟร้อนมาก ดังนั้นจึงจำเป็นต้องมีระบบระบายความร้อนที่ดี เช่น การใช้ลมหรือน้ำเพื่อระบายความร้อน หากไม่มีระบบระบายความร้อน ควอตซ์ก็จะเกิดความเครียด และหลอดไฟก็จะพังเร็วกว่าที่ควรจะเป็น
การนำหลอดไฟไปใช้ในกระบวนการผลิต
ในกระบวนการผลิตจริงๆ หลอดไฟเหล่านี้มีหน้าที่หลายอย่าง เช่น
– ช่วยให้ลายพิมพ์บนผ้าโพลีเอสเตอร์แข็งตัว
– ช่วยให้ชั้นป้องกันน้ำหรือชั้นป้องกันไฟแข็งตัว
– ช่วยให้วัสดุสังเคราะห์ติดกันได้ดีขึ้น
สิ่งสำคัญคือต้องจัดการเรื่องเวลาให้เหมาะสม คือต้องปรับความยาวและกำลังของหลอดไฟให้เหมาะสมกับความเร็วของสายพานลำเลียง หากสายพานลำเลียงเร็วเกินไป หมึกก็จะไม่ได้รับแสง UV เพียงพอ และการแข็งตัวของหมึกก็จะล้มเหลว แต่ถ้าสายพานลำเลียงช้าเกินไป วัสดุก็จะถูกไฟไหม้ได้ ดังนั้นจึงต้องมีการปรับสมดุลระหว่างกำลังของหลอดไฟกับความเร็วของสายพานลำเลียงอยู่เสมอ