깊이해석 | 화공레이저, 마스크 뒤의 안전을 알아보는 보고서
2021-02-021249

레이저+의약대건강

        2020년 새해 벽두부터 신종 코로나 바이러스가 전국을 휩쓸고 있다.마스크는 비말과 혈액, 체액, 분비물의 침입을 막고 바이러스의 전파를 차단해 현 단계 생필품으로 자리 잡았다.수요가 급증해 전국의 상하 마스크 자원이 턱없이 부족하고, 마스크 찾기가 어려운 곳이 많아 급하게 마스크메이커를 추가 생산하는 업체도 많았지만 정작 마스크 인쇄 공정은 소홀했다.마스크 겉면 인쇄는 금형과 잉크가 많이 들어가고, 금형이 제대로 작동하지 않아 환경오염이 심해 화이트보드 마스크(정보표지 마스크 없음)가 양산됐다.인쇄 없는 마스크가 유통되면서 불법 상인들이 틈새를 채우고, 불량 마스크가 횡행하는 등 소비자 건강에 큰 해를 끼치고 있다.
 

        마스크의 인식도와 위변조 방지 문제가 어떻게 해결되느냐가 중요하다.이런 문제를 해결하는 가장 좋은 방법은 대중들이 쉽고 간편하게 인식할 수 있는 마스크 정보, 어떤 것을 살 수 있고 어떤 것을 살 수 있는지 알아내는 것이다.마스크 생산과정의 품질 관리와 브랜드를 더 끌어올리는 일이 기업에는 시급하다. 

 

로고는 제품과 브랜드에 대한 중요성은 말할 것도 없다.기존의 잉크젯 프린팅 기법은 주로 잉크젯 프린팅 기법을 사용했지만, 마스크 제조 과정에서 가장 큰 폐해인 유연화 불가와 환경오염 문제로 인해 특수시 마스크가 대규모로 확장되는 상황에서 생산 수요를 충족시키지 못하고 있다. 
  

 레이저를 응용하면 위의 문제를 잘 해결할 수 있다.레이저의 유연화 생산은 현재 이미 각 분야의 생산 제조에서 대량으로 사용되고 있으며, 잉크보다 환경보호성과 제품의 높은 인식성을 갖추고 있어 이미 많은 식품 기업의 인가와 사용을 얻고 있다.화공레이저는 마스크의 현재 시장표시에 대한 공법을 개발하고 실험한 결과 마스크의 제품표지성을 고품질로 해결하고 제품전체의 품질을 높여 품질면에서 마스크 브랜드의 영향력을 높일 수 있는 새로운 레이저 잉크 없는 인쇄 기술을 선보였.

 

  다음은 자세한 보고와 분석을 통해 의료용 방호 마스크의 레이저 마크를 읽어볼 예정이다.

 

         01 의료용 보호마스크 레이저 표기원리
  
      재료의 성질

        의료용 방호마스크는 무방직 소재로, 방향성이 정해져 있거나 무작위로 이루어진 섬유로 일반적으로 다층 구조로 되어 있으며, 흔히 SMS구조(2층 S층과 1층 M층)라고 부른다.현재 국내에서 가장 높은 층수는 5층, 즉 SMMMS(2층 S층과 3층 M층)다.S는 스펀본드(Spunbond)를, M은 차단층이나 멜트블라운(Meltblown)을 의미하며 모두 폴리프로필렌(PP)으로 이루어져 있다.M층에는 용출비직조로 여과층이 있으며 섬유는 무작위 분포로 복잡한 삼도비의 구멍이 있기 때문에 극세사 섬유로 이루어져 있어 표면보다 섬유가 많이 쌓여 입자 흡착력이 강한 것이 특징입니다. 필터 재료의 섬유가 무작위로 분포하여 대량의 미세한 구멍이 형성되고 균형이 고르게 분포되며 필터 저항이 적고 필터 효율이 높아 비직조 의료용 방호 마스크의 필터 성능이 전통적인 거즈 마스크보다 훨씬 우수합니다.    

    SMS 부직포는 폴리프로필렌 PP(천연억균성과 소수성)를 주원료로 섬유 직경이 0.5-10um에 이를 수 있는 독특한 모세 구조를 가진 극세사 섬유로 단위면적당 섬유 수와 표면적을 증가시켜 용분사가 공기여과성이 좋은 마스크 소재다.따라서 레이저 마커 면은 S층 폴리프로필렌 소재의 부직포입니다.   

 


    레이저 마크

 

레이저 마크와 잉크젯 인쇄 마스크 대비

 

       모든 의료건강용품과 마찬가지로 위변조 방지 표시는 마스크 제품의 중요한 부분이다.

 

       오늘날 레이저 표시는 전통적인 잉크젯 프린팅 기술에 비해 독이 없고 오염이 없으며 효율이 높으며 해상도가 높고 정밀도가 높으며 마모에 강한 특징을 가지고 있어 이미 기술적으로 전통적인 잉크젯 인쇄의 문제를 근본적으로 해결하였다.레이저 마킹 기술은 태어날 때부터 의료업계를 보호해 온 셈이다.       레이저 마크 기술의 원리는 주로 에너지 밀도가 높은 레이저를 이용해 재료 표면을 조사함으로써 재료 표면에 기화작용이 일어나 심층물질이 나오거나, 빛을 비추는 작용 하에 재료 표면에 색을 변화시키는 화학반응이 일어나 영구적인 표지의 흔적을 남기는 것이다.레이저 가공은 무접촉식 가공으로 공구가 부품 표면과 직접 마찰하여 저항을 일으키지 않기 때문에 레이저 가공의 속도가 매우 빨라 가공 대상자가 열의 영향을 받는 범위가 비교적 작고 소음이 발생하지 않습니다.레이저빔의 에너지와 빔의 이동 속도를 조절할 수 있기 때문에 레이저 가공은 서로 다른 층과 범위에 응용할 수 있다.

       현재 공인된 레이저 가공 원리는 레이저 열가공과 광화학 가공(일명 냉간가공) 두 가지.화공레이저의 경우 이번에 단파장자외레이저를 선택해 로고를 치르게 했다.

        단파장의 자외선 레이저는 고분자 중합체 작용 시 재료 화학 결합을 직접 차단해 작은 입자 또는 기체 형태로 재료의 파편을 배출해 박리제거 목적을 달성하고, 재료 내부에 매끄럽고 쉽게 표시를 할 수 있다.대부분의 에너지는 화학 결합을 파괴하는 데 사용되기 때문에 에너지가 열 에너지로 전환되는 일이 극히 적으며, 열영향구역(HAZ) 및 주변 재료의 변화를 기본적으로 제거하여 재료가 열에 의해 변형되지 않도록 보장합니다.

       냉간 가공은 매우 높은 하중의 에너지를 가진 (자외) 광자로 재료(특히 유기 재료)나 주변 매질 내의 화학 키를 분쇄할 수 있어 재료에 비열 과정이 파괴된다.이 냉간가공은 열소식이 아니라 열손상 보조용, 화학 결합의 냉박리가 중단되기 때문에 표면에 가공된 안쪽 층과 인근 지역에 가열이나 열변형 등의 작용이 없다.       화공레이저들은 열 가공 광원으로 발생하는 열 때문에 마스크 겉면과 중층 표면이 파괴돼 마스크 필터링에 큰 영향을 주기 때문에 냉가공 자외레이저로 마스크 표면을 표시한다.


      02 의료용 방호마스크 레이저 마크 영향인수


       레이저 표시 속도

 

표기속도에 따른 표기효과 영향       

 

레이저 표시장치 속도 즉, 단위 시간당 레이저 스캐닝의 거리로, 표시장치 속도를 변화시켜 레이저와 재료의 작용 시간을 제어할 수 있다.

 

 

      그림에서 볼 수 있듯이 화공레이저의 이번 표기 속도는 2000mm/s-5000mm/s로 초황색에서 작용 효과로 적중했다.표시 속도가 늦을 경우 레이저빔과 재료의 단위 면적 내 상호작용 시간이 길어지며 레이저빔과 재료 표층 물질의 탄화작용이 격렬하고 열영향이 증가하여 표시효과가 누렇게 변하고 표시 윤곽선이 굵어집니다.표시 속도가 점점 빨라질 때 레이저빔과 재료가 상호작용하는 시간이 줄어들어 레이저빔과 재료 표층 물질의 탄화가 심한 정도가 감소하고, 표시 속도가 특정값일 때 탄화작용이 적중하여 가장 좋은 대비도를 얻을 수 있다.

레이저 주파수

 

표기 빈도가 표기 효과에 미치는 영향

(a)80KHZ;(b)60KZH

 

       레이저는 반복 주파수 즉 단위 시간 동안 레이저 광수의 목적이 얼마인지 표시 속도가 일정할 때 광반중첩률에 영향을 줍니다.그림 2(b)는 그림 2(a)에 비해 노란색으로 표시된다.그 원인을 분석하면 동일한 레이저 출력의 경우 6OKHZ 레이저 피크 출력이 가장 높으며, 같은 시간 내에 재료가 레이저 빔을 흡수하는 에너지가 증가하여 열 영향이 증가하여 누렇게 변합니다.


      충전선 간격

 

충전선 간격이 표기 효과에 미치는 영향

(a)0.08mm;(b)0.12mm;(c)0.15mm;(d)0.2mm

 

 

       필러선 간격이란 입찰을 요구하는 문자나 도안을 선으로 채울 때 인접한 두 필러선 사이의 거리를 말한다.선간격이 너무 작고, 표시장치가 길며, 재료의 열적 영향이 심하여 윤곽선이 접착되어 표시 효과가 떨어진다(그림 3(a); 선간격이 너무 커서 표시 시간이 짧아 표시 효과가 크지 않다(그림 3(d)).

       03 의료용 방호마스크 레이저 마크가 마스크 필터율에 미치는 영향    
   레이저 마커가 마스크의 가장 핵심적인 지표인 필터링 성능에 미치는 영향을 측정하기 위해 라커레이터는 레이저 마커의 재료에 대해 엄격한 필터링율과 성능 테스트를 거쳤고, 테스트 결과 필터링이나 성능에 영향이 거의 없는 것으로 결론이 났다.

       화공레이저는 제3자 기관에 서로 다른 레이저 공정 파라미터로 표시된 마스크에 대해 필터율 테스트를 의뢰했으며, 테스트 결과는 아래 그림과 같다.화공레이저의 레이저 마커 기술로 마스크를 표시하고, 적절한 마커 파라미터 마커를 설정하면 마스크의 필터링에는 문제가 없다.

 

화공레이저 자외레이저 의료용 마스크 표기 검사 보고서


     화공레이저인 보라색 외측레이저로 의료용 방호마스크 표시를 할 수 있고, 레이저 공정 파라미터(주파수, 표시속도, 충전선 간격)에 따라 마스크 표기 대비도에 영향을 줄 수 있다.의료용 방호마스크에 레이저로 표시하는 것은 마스크의 여과율에 영향을 미치지 않으며, 표시된 마스크의 여과율은 국표를 만족한다.

       화공레이저는 20여 년간 레이저 분야에서 공정과 기술 우위를 바탕으로 여러 마스크 업체에 전문 레이저 표시 솔루션을 제공해 왔으며 최근 여러 대의 레이저 장비를 마스크업체에서 생산하고 있다.        장쑤화공레이저유한공사(이하 장쑤화공레이저)는 우한화공레이저엔지니어링유한책임공사의 전속 자회사로 회해경제구의 핵심 지역인 숙천에 자리 잡고 있다.

        장쑤화공 레이저 산하의 플라잉 자외부호 설비는 최고 출력이 20W에 달할 수 있으며, 구비된 국산 자체 개발 단파장 자외 레이저 기기는 성능이 우수하고, 광반은 더욱 작아 재료에 작용하는 시간이 더 짧으며, 열영향 효과가 적고, 입찰 효과가 더 아름다우며, 의약, 의료, 개인 간호품, 식품 음료 포장 등의 제품에 유효 일자, 로트, 번호, 반차명, 제조업체 명칭이 광범위하게 사용되고 있다.

 

       과학 기술을 선용하는 힘, 완벽한 시장 서비스 체계와 효율적이고 빠른 서비스 품질에 의지하여 화공 레이저는 당신과 함께 중국을 응원합니다.

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