分類：投稿 作者：佚名 來源：網(wǎng)絡(luò)整理 發(fā)布時間：2023-04-21
電子束(EB)是指具有一定能量(運動)的電子，在空間聚集在一起沿著同一方向運動的電子流，利用電子束使液態(tài)材料變成固態(tài)材料的過程就稱為電子束固化。其工作原理為：電子從一組線形陰極板發(fā)出后，經(jīng)過垂直均勻電場加速，在加速器輻照箱下得到簾狀電子束。
電子束是由電子加速器產(chǎn)生的，在輻射加工中，通常將電子加速器按其能量的高低分為以下三類：
按能量高低分為
電子束能量
高能電子加速器
5-10MeV
中能電子加速器
300keV-5MeV
低能電子加速器
70-300keV
在應(yīng)用方面，高能電子加速器主要用于輻射消毒，食品輻射處理等方面，中能電子加速器則更多的用在聚烯烴電線電纜的交聯(lián)，制造聚烯烴熱收縮材料。而對于低能電子加速器更適用于涂料與油墨工藝當(dāng)中。值得一提的是，低能電子加速器為柔性包裝工藝的技術(shù)改造與技術(shù)創(chuàng)新提供了前所未有的機(jī)遇。
電子束的穿透強(qiáng)度是由加速電壓來控制的，在低能系統(tǒng)中(電壓70kV至110kV)，電子束穿透深度可達(dá)到5到20微米，因此可以滿足油墨和涂料印刷的施工工藝。電子束固化時，電子束在體系中產(chǎn)生自由基或離子，引發(fā)帶不飽和雙鍵的單體和低聚物聚合交聯(lián)，而且隨機(jī)產(chǎn)生的自由基本身也可以交聯(lián)或進(jìn)攻不飽和體系產(chǎn)生交聯(lián)，甚至與基材發(fā)生反應(yīng)(接枝)。這些自由基的引發(fā)使得丙烯酸酯單體和低聚物的聚合再不需要添加光引發(fā)劑，而且固化時雙鍵轉(zhuǎn)化率極高(95%~100%)因此不存在小分子遷移和有害的光分解物產(chǎn)生，產(chǎn)品表面硬度和光澤度很高。這種聚合程度可瞬間對油墨和涂層進(jìn)行干燥(固化)。在這種光聚合引發(fā)劑的推動下，持續(xù)性的快速固化過程使得EB在食品包裝印刷、制藥和個人護(hù)理產(chǎn)品等方面的應(yīng)用更具吸引力。
EB油墨通常用于卷筒紙的包裝印刷當(dāng)中，膠印對人們的吸引力在于較低的成本和其在圖像與印刷板中有較高的光刻質(zhì)量。但在膠印當(dāng)中顏料種類繁多且顏料濃度較高，而顏料會對紫外光的吸收與反射，特別是對于白色和黑色顏料，這對于此類應(yīng)用都是一個較大挑戰(zhàn)。而相對于傳統(tǒng)的UV固化，電子束固化在有色體系上應(yīng)用就有著極大的優(yōu)勢。由于顏料對于電子束無屏蔽作用，用于卷筒紙膠印的糊狀油墨在濕陷的多種顏色后，在最后按壓過程后使用EB體系對其就極易固化。最常見的EB應(yīng)用是卷筒紙包裝印刷，如干燥食品包，標(biāo)簽和多壁袋。同時由于發(fā)熱非常低，電子束固化過程可防止熱敏縮水失真，防止變形，因此也適用于收縮套筒標(biāo)簽印刷。此外，電子束固化也可以適用于食品包裝的印刷外包裝印刷，包括紙張、塑料薄膜、金屬等包裝材料。
傳統(tǒng)柔版印刷機(jī)都采用水性油墨或溶劑型油墨，而近年來由于環(huán)保法規(guī)對VOC排放日益嚴(yán)格，加上傳統(tǒng)油墨加熱干燥限制加工速度，加熱還可能損傷一些對熱敏感的承印基材。因此，在上世紀(jì)90年代初期柔版印刷紛紛轉(zhuǎn)向UV固化。然而UV固化柔版印刷因其油墨成分內(nèi)存在光引發(fā)劑，導(dǎo)至殘存物的遷移和氣味問題。加之深色油墨對UV固化速度的影響，以及UV光源的熱效應(yīng)對熱敏感承應(yīng)物不利等因素，至今未突破包裝行業(yè)中最重要的食品包裝領(lǐng)域。仍然固守在標(biāo)簽、戶外包裝袋等印刷市場。
綜上所述，EB固化有希望彌補(bǔ)UV固化的不足，近年來EB油墨系統(tǒng)已被開發(fā)用于柔性版印刷中。EB固化油墨系統(tǒng)可從印版轉(zhuǎn)移至承印物上瞬時將液體轉(zhuǎn)至半固狀態(tài)，這種被稱之為Wetflex的EB固化濕壓濕油墨的套色概念外包裝印刷，這可能是解決UV固化柔版印刷存在問題的終結(jié)方案。各種顏色在CI壓印滾筒周圍的多點印刷站相互一層一層上疊，最后多層套色的文字圖像通過CI柔版印刷機(jī)末端的低能電子加速器，實現(xiàn)電子束在線瞬時固化。這種100%固含EB油墨顯著降低了網(wǎng)點擴(kuò)大，提供了與原始網(wǎng)點差別不大的印刷效果。同時EB固化程序不產(chǎn)生熱量，因而可以省卻CI滾筒的冷卻問題，EB固化柔印油墨因不含光引發(fā)劑，大大降低了固化油墨的氣味，提高了印刷速度，今后在食品包裝中無疑大有用武之地。
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