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电子束固化油墨

近闻国内有高科技企业已经着力研究开发电子束油墨固化技术在金属板印刷上的应用。据悉,该企业不仅利用自己高能加速技术的优势,进行电子束油墨固化装置的开发,为解决应用企业的后顾之忧,还计划与相关企业合作,将配套材料也纳入研制开发的范围。这样,就为用户提供了系统性的服务,对在金属包装行业应用新工艺无疑是一件利好之事。电子束油墨固化因具有绿色环保、节约能源、无污染、占地面积小、固化时间短、生产效率高等优点,发达国家在包装印刷上早有应用,但其价格昂贵,又鲜见于金属板印刷,所以我国金属包装企业至今无人问津。国内此高科技企业之举,无疑是走出金属板印刷固化的一条新路。下面简单介绍一下电子束油墨固化。

电子束固化油墨是指在高能电子束的照射下能够迅速从液态转变成固态的油墨,又称“EB”油墨。电子束能量高,对颜料及填料等固体成分有很强的穿透力,不会出现颜料或填料阻碍油墨固化的情况、墨膜内部的干燥不会受到影响。

固化原理:所谓能量固化油墨(EB油墨),需要电子束固化系统,电子束是一种使印刷油墨连结料中的分子离子化,并导致游离基团释放的高能离子辐射。由于高能量辐射,连结料自身已经有足够数量的初始基团游离,因此不再需要光引发剂。也就是油墨在辐射能的照射下,固着或硬化在承印物上,从而获得干燥的印迹。目前的能量固化技术主要有UV固化和加速高能电子束固化两种形式,其中采用电子束能量固化的油墨称为电子束固化油墨(EB)。电子束固化是借助电子来做照射源,与活性液体化学配方进行辐射化学反应,在常温下迅速固化,其中电子束由一批经过加速的电子流组成,在高能电子束的作用下,产生自由基或离子基,自由基或离子基再与其它物质交联成网状聚合物。与紫外光相比,粒子能量远远高于紫外光,能够使空气电离。电子束固化,能直接引发化学反应,对物质的穿透力也比紫外光大。

EB油墨的组成:主要是由颜料、连接料、辅助剂、色料等组成。

1)单体(活性稀释剂)

单体是低分子量的化学物质,能决定油墨干燥后墨层光泽度、弹性及硬化程度等方面的表面特性。在实际生产中,EB油墨一般采用多种单体相结合以获得满意的固化速度、黏度、附着力、弹性、硬度、抗冲击强度、耐溶剂性等性能。

2)树脂(预聚物)

树脂直接影响油墨的黏度、润湿能力和交联特性等。EB油墨中使用的预聚物一般为流动性较好的丙烯酸低聚物。常用的预聚物有环氧丙烯酸树脂、聚酯丙烯酸树脂、丙烯酸聚氨酯、氯化聚酯丙烯酸树脂等。

3)添加剂

添加剂主要用于有针对性地改善油墨的物理、化学性能,一般包括蜡、润湿剂、改变油墨特性的调墨剂等。

4)颜料

对于一般油墨而言,色料颗粒大小和浓度会影响油墨的固化速度,故选择色料时还要考虑色料的颜色。但是由于高能电子束的能量足够固化厚实的墨膜层,所以EB油墨选择色料时不用考虑这个问题。