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EB油墨的性能及应用前景

发布时间:2021-06-17 22:58:13 阅读: 来源:脱模剂厂家
EB油墨的性能及应用前景

EB油墨的性能及应用前景

所谓的EB(Electron Beam)油墨是电子束固化油墨的简称,它与UV油墨被统称为能量固化油墨。其区别在于EB 油墨的成分中没有像UV 油墨中的光诱发剂那样的物质,因此它在从液态变为固态的干燥过程中还需要高能电子束的照射来达到所需的温度。E B 油墨的固化度几乎达到100%,它最大的优点是不污染环境,其成分中不含危害人体的有机挥发物质(VOC),是新型环保油墨,因此在食品、医药包装印刷领域中的应用越来越广泛。接下来我们就全面认识一下EB 油墨。

EB 油墨的组成

EB油墨也像普通墨一样由颜料、连接料和辅助剂组成,所不同的是在选材上要求更加严格。首先是在颜料的选择上提出了新的要求:由于现在的EB油墨应用范围主要集中在食品医药领域,所以颜料一定要保证没有毒性,否则会对消费者的利益造成伤害,从而失去市场和生命力;为了防止在高能电子束的照射下颜色发生变化,颜料还需要很高的色彩稳定性;浓度要高且色泽鲜艳,具有好的着色力和附着力。

其次,在连接料的选用上,EB油墨也有特殊的要求。连接料的主要成分是丙烯酸类的树脂和参与反应的活性单体。其中的活性单体能够调节油墨的黏度、增强油墨的强度、加快固化速度等。

预聚物(含有不饱和官能团的低分子聚合物):是EB油墨的化学骨架,会影响油墨的黏稠度、润湿能力和交联特性等。

添加剂:包括蜡、润湿剂、改变油墨特性的调墨剂等,这些物质可有针对性地改善油墨的物化性能。

EB 油墨的固化原理

EB油墨与普通油墨的干燥方式是有区别的,原因在于其组分上的差异,这也导致了干燥过程中所使用的辐射体的不同。普通油墨用的是热光源,在印刷后油墨中的连接料(溶剂、油脂)被承印物吸收和挥发,固态物质(色料、树脂、蜡、干燥剂等)保留在承印物表面,形成一层薄薄的墨层;而EB油墨则是高能的电子束的热量来固化,见图1。E到2018年底预计全国锂电池隔膜总产能将突破60亿平方米B油墨的固化机理和UV 油墨基本上相似,不同的是EB油墨不需要光引发剂。这是因为EB油墨干燥过程中所使用的电子束能量相当高,可以直接达到固化温度,而UV 油墨干燥过程中使用的紫外线光源温度却低得多。我们可以把其固化机理做以下描述:高能电子束EB照射不含溶剂液体油墨膜层,电子与涂料或油墨分子相互作用,使之分解成自由基;使其中的化学物质发生快速聚合反应,生成立体状结构而结膜。需要注意的是,由于照射的电子能量很高,在这一反应过程中常常伴随分子降解,分子离子重排等负反应,因此EB固化的墨层将产生更大的酯化度和更高的交联密度。EB油墨是采用电子束能量进行固化的专用油墨,不能完全适应现实需要使用EB油墨的印刷机需要特殊的胶辊、润版液和清洗剂,这是由于EB油墨的表层能量与传统油墨不同。

&nb4、非工作时应切断所有电源sp; 优良的性能

近几年,EB油墨的使用量每年都以相当大的速度增长,虽然所使用的领域有限,但由于其自身的诸多优点却给印刷包装行业带来了丰厚的利润,使用的潜力非常大。

● 安全环保。EB油墨的成分中不含对人体有害的有机挥发物(VOC),没有溶剂,对人体皮肤的刺激性较小,与含汽油馏分的普通油墨刺激性差不多,有利于工作人员的健康,而且对环境没有污染,更环保。

● 印刷质量和效率高。EB油墨黏着性好、不容易扩散,能够改善印刷质量,使点的清晰度增加;干燥快,EB 油墨的干燥速度只需1/200 s即可固着在基材的表面,而传统的热固型油墨和单张纸柯式油墨,干燥时间可能需要几分钟,甚至几天时间才能彻底干燥,所以使用EB油墨印刷柯式印刷活件时的交货时间短,效率大大提升;同时也比UV 油墨的固化速度(一般需要1/10 s)要快得多,使一系列的联机操作如印刷、印后涂布上光和覆膜等工艺成为可能。

● 墨膜稳定性好、强度大。EB油墨中的化学物质反应后形成的高密度立体状聚合物,使得油墨表面具有很强的耐化学性能和耐摩擦性能,对印刷品的保护能力大大改善,这样就使得原来有些需要添加涂层或压膜产品省去了一道工序。若EB油墨印刷后再进行上光加工,印品的光泽度相当高,且表面平整均匀一致。

● 使用范围广。由于其原料中没有溶剂所以在干燥固化过程中所释放的能量也比较低,而且比UV 油墨固化产生的热量还要小,只要有固化装置,EB油墨可以应用在各类印刷机上,这样其印刷适用性就大大增强,可以应用在遇热容易变形的基材上,从而防止印刷质量的下降和不必要的印刷事故。

● 可以转化为UV 油墨。EB 油墨与UV 油墨的最大区别在于它的组分中不含光引发剂,因此若在EB 油墨中加入一定量的光引发剂就可以当作UV 油墨来使用。这在特殊情形下既可以满足急需又能防止浪费资源。

存在的不足

当然了任何事物的出现都存在两面性,同样,对于EB油墨的出现也存在这样的问题,我们在充分利用其好的一面的时候也应注意到其中的不足之处。

● 虽然EB 油墨使用的颜料没有毒性,溶剂也不会挥发污染环境,但是连接料中含有的丙烯酸酯类材料会伤害皮肤,因此在使用前应让工作人员注意到这一点。

● 油墨与承印物的附着力存在缺陷,主要是因为在油墨成分中所使用的溶剂不能较好地与油墨溶合。这在多色印刷中会出现问题,因为在彩色印刷过程中,色与色之间的叠印是在湿润的状态下进行的,若油墨本身的黏着性低就不能很好地多色叠印,而影响印刷品的质量。

● EB 油墨在使用的过程中对润湿液pH 值和导电率有一定的要求,一般认为pH值应控制在3.8~4.0,导电率控制在1 000~2 800 s/m,这样最利于油墨的附着和设备的保养。

● 其实使用EB 油墨带给我们最大的问题还是成本,EB 油墨是100% 固体,不会因挥发而有任何损耗,因此在使用量上就比传统油墨多。此外由于材料的差异而导致的油墨价格本身的提升以及相应配套设备的特殊性也会使投资增加。

在版印刷中的应用及未来趋势

版印刷有其特殊性,印刷范围广,承印物既可以是纸,又可以是金属、塑料、玻璃、陶瓷和各类纺织品,可以说承印材料奇形怪状,物性千变万化;而且它印刷的墨层是所有印刷方式中最厚的,比较适于表现文字及线条明快的单色或套色原稿,同样适于表现反差较大、层次清晰的彩色原稿。鉴于这些问题,也对油墨的使用提出了挑战。许多包装生产商已经开始在折叠纸盒和软包装的印刷中使用EB 技术。EB 油墨普遍应用在食品包装行业, 特别是冷冻食品、冰淇淋和谷类食品的包装中,它的应用大大提高了印的使用范围、生产率和经济性。比如在软包装印刷品需要多套色印刷,这时就要求每一层的油墨在瞬间完成双面的干燥固着以提高印刷速度;在某些食品和药物纸盒包装的版印刷工艺中,有时为了适应产品性能的需要可能需要较厚的墨层,普通油墨印刷需要很长的干燥过程,而利用EB固化,使得原来需要几分钟甚至几天才能彻底干燥的涂布层可以在瞬时完成干燥,实现了流水化作业,大大提高了生产效率。

综上所述,EB油墨凭借自身的诸多优点,如无有毒的挥发物质(VOC)、不需光引发剂、固化速度更快以及印品光泽性好等性能决定了其未来的广阔市场。近年来,随着技术的不断改进以及市场需求的增多,EB固化设备的价格下降最为明显,与10年前相比,EB固化设备成本降低了近4倍。EB油墨在欧洲取得了快速的发展,尤其是在包装领域得到了广泛的应用,它改善了印刷品的加工质量,强有力地提高了商品品牌的知名度。而在版印刷中,能量固化(UV/EB)油墨已经超过了所使用油墨的1/4,并且还在以每年5%~10%的速度保持增长。我们相信,随着EB油墨价格的不断下降和性能的逐步完善,其必定会迎来一个美好的未来。

信息来源:丝印刷

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