Klasik UV lamba pazarı, LED’lere kıyasla sürekli büyüme ve uygulamaya özgü faydalar sergiliyor.
Klemens EHRLİTZER
UV teknolojisinin 1970’ten bu yana sadece bir durumu biliniyor: Sürekli büyüme. Aynı şey UV kürlemenin dar en baskıda yaklaşık %90 veya ofset baskıda yaklaşık %30’luk bir pazar payına sahip olduğu baskı endüstrisi için de geçerli. Son on yılda medyanın dikkati neredeyse tamamen LED UV varyantı üzerinde yoğunlaşmıştır. Sonuç olarak, geleneksel UV sistemleri pazara hâkim olmaya devam etseler de genellikle eski teknolojinin bir kalıntısı olarak görülür. Bununla birlikte, daha yakından inceleme, klasik UV lambaların aslında bir canlanma geçirdiğini ve kullanımlarının çeşitli alanlarda sürekli genişlediğini göstermektedir. Bu makalede durumun nedeni ve devam eden koronavirüs pandemisi ile ne ilgisi olduğu incelenmektedir.
UV teknolojisi uygulamaları iki ana odağa sahiptir. Birincisi, mürekkeplerin, verniklerin, yapıştırıcıların ve diğer kaplamaların UV ile kürlenmesi; diğeri dezenfeksiyon. Her iki segment de, hem orta basınçlı cıva buharlı lambalar hem de LED UV sistemlerinin kullanıldığı klasik UV sistemlerinin kullanıldığı büyüme pazarlarıdır.
Klasik UV lambalar kilit rol oynamaya devam ediyor
UV teknolojisinin çeşitli uygulama alanları birçok farklı alt pazara ayrılmıştır. Bunlar, ilgili uygulamalar açısından büyük ölçüde değişebilir. Pratikte, uygulama hangi teknolojinin kullanılacağını belirler. Bu, pazar segmentine bağlı olarak bir veya diğer UV sisteminin neden baskın olduğunu açıklar. Her iki varyant da spesifik avantajlar sunduğundan, her biri birbirinden bağımsız olarak sürekli büyüme yaşıyorlar. Örneğin, Lyon, Yole Développement SA tarafından yapılan bir araştırmaya göre, Avrupa pazarında UV kürleme için kullanılan lambaların sayısı 2015-2018 arasında takriben %20 büyümüştür.
Gelecek için, organizasyon 2019’dan 2024’e kadar geleneksel UV lambalar için değer açısından %40’tan fazla büyümeyi ve UV LED pazarında neredeyse%50’lik bir artışı öngörüyor (Bkz. Şekil 1). UV LED sistemlerindeki artış, özellikle UVC bazlı su dezenfeksiyonunun yıllık %26 büyüme oranı ile hızlı bir şekilde genişlemesi ile açıklanabilir (Bkz. Şekil 2). Ofset, fleksografik, serigraf ve inkjet baskı gibi baskı işlemlerinde mürekkeplerin ve verniklerin polimerizasyonunu içeren UV kürleme pazarında, LED UV sistemlerinin kullanımının yıllık %5 gibi önemli ölçüde daha yavaş bir oranda artması bekleniyor.
Sonuç olarak, geleneksel UV lambalar, UV kürleme pazarında öngörülebilir bir gelecek için kilit rollerini koruyacaktır. UV kürleme için tipik uygulamalar, ticari baskı ve her türlü etiket ve ambalajdan, kredi kartlarına ve banknotlardaki güvenlik özelliklerine kadar değişiyor. Bu kategori aynı zamanda mobilya ve döşeme endüstrisindeki yüzey kaplamalarının UV ile kürlenmesini, elektronik endüstrisindeki baskılı devre kartlarını, optik endüstrisindeki gözlük camları ve kontakt lensler gibi ürünleri, ayrıca CD’leri ve DVD’leri ve otomotiv endüstrisindeki fonksiyonel kaplamaları içeriyor.
UV ışığı kullanarak kimyasallar olmadan güvenilir dezenfeksiyon
Çeşitli kaplamaların kürlenmesinde olduğu gibi, UV lambaları da diğer uygulama alanlarında uzun zamandır yaygın. Bir örnek, kamu su kaynaklarının son on yıl içinde giderek daha sık tercih ettiği UV cihazları kullanarak içme suyunun kimyasalsız dezenfeksiyonu. Nürtingen’deki Eta Plus Electronic GmbH şirketi bunlardan biri. Şirket, içme suyu, atık su, gemi balast suyu, proses suyu, balık yetiştiriciliğinde su, eğlence parkları veya yüzme havuzları ve yiyecek ve içecek endüstrisi için suyun dezenfeksiyonu için kullanılan UV lambaları ve elektronik balast cihazları üretmektedir. Öne çıkan örnekler Paris, San Francisco ve Basel belediye su arıtma tesisleridir.
Klasik lamba sistemlerinin UV ışığı zararlı mikropların DNA’sını etkisiz hale getirir. Kısa dalga ışığı, hücre bölünmesini ve dolayısıyla mikroorganizmaların çoğalmasını engellediği için UVC dezenfeksiyonunda özellikle etkilidir. Diğer bir avantaj, işlemin ne kimyasal madde gerektirmesi, ne de istenmeyen ve hatta zararlı yan ürünler üretmemesidir. Örneğin klora dirençli patojenler de güvenilir bir şekilde öldürülür. Suyun doğal tadı, kokusu, rengi ve pH değerleri UV ışık işleminden etkilenmez.
Tüm bu avantajlar göz önüne alındığında, sterilizasyon ve dezenfeksiyonda UV sistemlerine olan talebin yıllardır artması şaşırtıcı değildir. Şekil 2’de gösterildiği gibi, bu LED UV teknolojisi için gelecekteki bir başka büyüme pazarıdır. Bununla birlikte, şu anda şirketler, geleneksel UV lambaları kullanan sistemleri daha sık tercih etmektedirler, çünkü özellikle 254 nm’lik sık kullanılan dalga boyu aralığında nispeten daha yüksek bir güç çıkışı sunarlar ve bu nedenle daha ekonomiktirler.
UVPE ile hava dezenfeksiyonu
UV ışığı sadece suyu dezenfekte etmek için değil, yüzeyler ve hava akımlarının dezenfeksiyonu için de kullanılabilir. Hastaneye özgü mikroplar antibiyotiklere giderek daha dirençli hale geldikçe, şu anda hastanelerde dezenfektanların halen yaygın kullanımı, antibiyotik direncine yol açan mutasyon olasılığını ortadan kaldırdığı için giderek artan şekilde UV dezenfeksiyonu ile yer değiştirebilir.
Bu bağlamda Windhagen’deki Virobuster International GmbH şirketi patentli ultraviyole patojen eliminasyonu (UVPE) işlemini geliştirdi. Steritube ürün yelpazesi gibi teknolojiyle donatılmış cihazlar, zararlı mikroorganizmaların etkin bir şekilde ortadan kaldırılmasını sağlıyor. IST Metz ile birlikte dağıtılan Steritube sistemleri, tıp endüstrisinde ve şimdi de gıda endüstrisinde daha uzun süredir hava dezenfeksiyonu için kullanılmaktadır. Mevcut havalandırma sistemlerine kolayca entegre edilebilir ve mikroorganizmaları tek bir işlemle devre dışı bırakabilirler.
Yüzeylerin dezenfeksiyonu için taşınabilir cihaz
Koronavirüs pandemisi dönemlerinde, bu teknolojiler doğal olarak artan ilgi konusu olmuştur. SARS-Cov2 virüsünün global yayılmasından bu yana, Integration Technologie Ltd. (ITL) şirketi mevcut bir ürün geliştirmeyi hızlandırdı ve SubZero RS Virüs Temizleyici adı altında pazarlanan taşınabilir bir dezenfeksiyon sistemi tasarladı. Profesyonel uygulamalar için özel olarak tasarlanmıştır ve kullanım sırasında uygun kişisel koruyucu ekipmanların giyilmesini gerektiriyor. Son yıllarda ITL öncelikle LED teknolojilerini geliştirmiş olsa da, kompakt el cihazı söz konusu olduğunda, şirket baskı endüstrisinde 2005 yılında piyasaya sürülen klasik bir UVC lamba sistemine sahip denenmiş ve test edilmiş SubZero serisini çekmiştir. Genel Müdür Simon Roberts “Endüstriyel bir ortamda kullanılmak üzere tasarlanmış taşınabilir bir sistem geliştiriyorduk” diyor ve ekliyor: “Bununla birlikte, koronavirüsün geniş çaplı yayılması nedeniyle, önceliklerimizi hızla tıbbi uygulamalara dönüştürdük. UV lambaların kullanımı, koronavirüs gibi mikroorganizmaları güvenilir bir şekilde devre dışı bırakmak için yeterli enerji sağlar.” Ultraviyole ışıkla dezenfeksiyon ekonomik ve çevre dostu bir süreçtir ve özellikle ambulanslar ve hastaneler, toplu taşıma, okullar, ofisler, otel odaları ve çok daha fazlası için uygundur.
UV lambalar için uygun mürekkepler ve vernikler
Matbaa endüstrisinin çoğu alanında, UV lambaları, yıllarca ölümlerinin yaklaştığı tahmin edilmesine rağmen, ayrılmaz bir teknoloji haline gelmiştir. Bunun önemli bir nedeni, geleneksel lamba sistemleri için uygun mürekkeplerin ve verniklerin geniş ve güvenilir bir şekilde temin edilebilmesidir. Buna karşılık, LED sistemlerinin dar emisyon spektrumu, uygun baskı mürekkepleri ve verniklerin formülasyonunda önemli bir dezavantajdır. Uygun mürekkeplerin ve verniklerin geliştirilmesi, düşük göç uygulamalarında özellikle kritiktir. Bu bağlamda, UV lambaların geniş emisyon spektrumu, gıda ambalajlarının baskısında güvenli ve güvenilir kür elde edilmesinde belirgin avantajlar sunmaktadır.
Bununla birlikte, gıdaya uygun LED UV mürekkep sistemlerinin formülasyonu, dar spektrum nedeniyle sadece zorlayıcı değildir. Avrupa kimyasal düzenlemesi (REACH) gibi yasal düzenlemelerle de engellenmiştir, çünkü son yıllarda bazı kimyasallar yasaklanmıştır, bu da mevcut ham madde seçimini azaltmaktadır (örn. Fotobaşlatıcılar).
Kontrollü bir döngüde cıva kullanımı
Ekolojik olarak konuşmak gerekirse, solventsiz olmak UV sistemlerinin birincil avantajlarından biridir. Bununla birlikte, UV lambaların dezavantajı, gaz deşarj lambaları olarak, bir dolum gazı olarak cıva buharının kullanılmasına bağlı olmalarıdır. Civa gibi tehlikeli maddelerin kullanımı, RoHS (Tehlikeli Maddelerin Sınırlandırılması) olarak da bilinen AB Direktifi 2011/65 / EU tarafından düzenlenmiştir. Direktif, özel uygulamalar için deşarj lambalarını içeren bir muafiyet listesi içermektedir. RoHS, tehlikeli maddelerin çevreye girmesini önlemeyi amaçlamaktadır. En büyük emisyonlar, kömür veya atık yakma yönteminin yanı sıra altın madenciliğinde ve elektrik üretimindee ortaya çıkmaktadır. Tipik bir kömür santralı, emisyonları azaltmak için alınan önlemlere rağmen çevreye tonlarca cıva salarken, Avrupa’da UV kürü için kullanılan tüm lambalar yakl. 150 kg cıva içeriyor.
Cıva buharı lambaları için tarif edilen muafiyetlerin, özellikle UV kürleme ve UV dezenfeksiyonundaki uygulamalar için gelecekte yerinde kalma olasılığı yüksektir. Bu nedenle, Yole Développement SA’nın yukarıda bahsedilen piyasa araştırması, Birleşmiş Milletler tarafından cıva kullanımını azaltmak amacıyla 2013 yılında kabul edilen “Minamata Sözleşmesi” nin başlangıçta geleneksel UV lambaların pazar gelişimi üzerinde önemli bir etkisi olmayacağını varsayar.
Dikkate alınması gereken diğer bir faktör, UV lambalardan elde edilen cıvaların neredeyse tamamının geri dönüşüm için gönderilmesidir. Bu şekilde, endüstri aynı zamanda WEEE Direktifi 2012/19 / EU (Atık Elektrikli ve Elektronik Ekipmanlar) ile de uyumludur. Örneğin Almanya’da, kullanılmış UV lambalarının toplanmasından ve işlenmesinden sertifikalı geri dönüşüm şirketleri sorumludur. Dikkatli geri dönüşüm, lambalar değerli ham maddeler ve elektronik bileşenler içerdiğinden, her durumda ekolojik mantıklıdır. LED sistemleri de ürün ömürlerinin sonunda etkin bir şekilde geri dönüştürülmelidir. Sonuçta, LED’ler de WEEE yönergesine tabidir ve özellikle nadir toprak veya indiyum ve galyum gibi pahalı ham maddelerin LED’lerden geri kazanılması için uygun geri dönüşüm yöntemlerinin oluşturulması önemlidir.
Kanıtlanmış lamba teknolojileri için iyi gelecek beklentileri
Günlük uygulamada, UV lambalar birçok olumlu özelliği sayesinde uzun yıllar boyunca yararlı olduklarını kanıtlamıştır. Son derece yüksek güç yoğunluğu sunarlar ve kullanımları ekonomiktir. Birçok pazar segmentinde, kullanıcılar giderek kendi gereksinimlerini güvenilir bir şekilde karşılayan sistemler aramaktadır. Klasik UV lambaların yanı sıra, bu eğilim şu anda önemli bir canlanmaya sahip olan excimer lambalar gibi iyi bilinen sistemlerden de yararlanıyor. UV lambalar gibi kanıtlanmış teknolojilerin gelecekteki görünümü kesinlikle olumludur. Yerleşik uygulama alanları ve yeni ortaya çıkan alanlar için o kadar çok avantaj sunarlar ki, gelecekteki büyüme için büyük bir potansiyele sahiptirler.
