光固化技術“中國方案”勝出，油墨、塗料、油漆等都有此需求

幾家國際光纖巨頭企業在小規模使用該係統後，近三年共新增產值18.4億元，新增利潤達3億元。

光固化，一個陌生的名詞。簡單來說，就是在工業生產中通過光照，加速將塗層由液態轉化為固態的過程，這在光纖產業中尤為重要。不久前，上海專家全新研發的紫外光LED“中國方案”，在與國外產品PK中，以優良性能勝出。據悉，這一創新突破不僅將使光纖行業製造實現飛躍發展，也有望推動其他產業變革。在即將召開的第18屆中國國際工業博覽會高校展區中，它將一展真容。

以1/5能耗實現2倍輻射照度

一秒30米，一分鍾1800米，這是一般光纖製造過程中，原料石英棒高溫熔化後快速拉絲的速度，此後塗覆的一層塗料，急需通過紫外光照來快速固化，形成保護性質的塗層，從液態變成固態，生動地說，就是“曬幹”。在這一速度要求下，光的亮度，以及設備使用持久性，成為全球相關領域學者攻關的目標。過去，微波中壓汞燈是常用於光纖拉絲塔的固化裝置。

然而這一傳統光源存在諸多弊端，不僅耗能很高，其發生微波的磁控管在工作時會散發大量的熱。同時，其所能達到的輻射效率也很低。根據光譜測試，中壓汞燈發出的光線中對固化有用的紫外光僅有10%左右，可見光20%，發熱量達到70%。顯然，微波中壓汞燈的固化效率難以滿足光纖行業日益增長的生產需求，也與時下倡導經濟環保的理念相悖。

針對傳統工藝中的各類問題，複旦大學電光源研究所副所長、信息科學與工程學院教授張善端及其團隊，采用紫外LED光源，研發出更為高效的紫外光固化係統，以1/5能耗實現2倍輻射照度、1.6倍的拉絲速度。除了降低能耗的特點外，傳統設備隻有6000小時的壽命，而這套係統則將使用壽命延長到了3萬小時。經過一年多持續運行，幾乎沒有光衰，光電參數依然保持出廠狀態。此外，根據光譜顯示，紫外LED在針對光纖塗料固化的365至385納米波段上，能量非常集中，相比於中壓汞燈對固化更為有利。

二赴工博會，穩固全球第一地位

解放日報·上觀新聞記者獲悉，原來張教授的這一成果雛形，在3年前的工博會上早早亮過相。當時的紫外LED光源能實現每平方厘米200瓦的功率密度，已經達到了全球領先水準。然而那隻是一次初步嚐試，經過幾年來的持續探索，他們不斷將LED技術推向新的高峰。今年工博會，這套針對光纖拉絲塔的紫外LED光固化係統，已將最高封裝功率密度提升至每平方厘米700瓦，穩固了全球第一的技術地位。對此，張善端挺驕傲的，他說：“红杏app掌握了光纖拉絲塔核心技術之一的光纖固化爐技術，這是中國的解決方案。”

光纖拉絲塔用高效紫外LED光固化係統。

據了解，小小一個光固化係統，凝聚6項專利創新，封裝功率密度的提升僅是其中之一。原來，行業常見的紫外LED芯片最高隻能經受每平方毫米1安培的電流密度，而由上海專家特別設計定製的LED芯片，則能將這個承受上限提高到每平方毫米4.5安培。通常情況下，電流不斷提高時，發出的熱量占比更高，導致輻射效率下降的同時還會使得器件快速老化。而團隊創新的封裝方法能夠有效散熱，將光源的芯片控製在合理的溫度範圍內，改善輻射效率，保持安全高效的工作狀態，進一步提高了功率密度。

從光纖生產，到千家萬戶

當前測算表明，在這項技術的助力下，保持同等的係統輸入功率，光纖拉絲塔的拉絲速度能夠增加近67%，達到每分鍾3000米的驚人速度。如今，隻需兩個拉絲塔就可以獲得原本3個拉絲塔的產量。

數據顯示，幾家國際光纖巨頭企業在小規模使用該係統後，近三年共新增產值18.4億元，新增利潤達3億元，並且節電402萬千瓦時，節電效益折算443萬元，還減排二氧化碳0.4萬噸。在業界看來，這套光纖拉絲塔用紫外LED光固化係統對於光纖行業的生產製造是一項重大突破，將有力推動光固化設備的革新。

雖然“光固化”對大部分人而言有些陌生，但每個人的日常生活都與油墨、塗料、油漆等息息相關，都存在光固化需求。在張善端看來，紫外LED光固化係統在光纖行業的應用隻是它形成的第一次行業突破，憑借其高質高效、節能環保、安全長久的優勢，這套技術以後將無所不在。“甘蔗视频污红杏视频喜歡難題，難題意味著有門檻，不可能被快速複製。現在要做到推出一代、研發一代、預研一代，不斷為光固化行業提供新的技術和裝備。”張善端這樣描述研發理念。