基本介紹
- 中文名：EB油墨
- 概述 ：UV光和加速高能電子束(EB
- 組成：EB油墨的組成與一般油墨相
- 原則：由於現在其主要用於食品包裝
組成,固化原理,乾燥原理,技術優勢,主要套用,套用前景,
組成
EB油墨的組成與一般油墨相似，主要由顏料、連線料、輔助劑等物質組成。
顏料是油墨的呈色物質，顏料的好壞決定了油墨顏色質量的好壞。在顏料的選擇上應遵循以下原則：
1）由於現在其主要用於食品包裝上，所以對顏料的選用首先必須無毒。
2）此外，由於油墨的乾燥採用的是高能電子束，所以，顏料在電子束的照射下，應不發生顏色的變化。
4）顏料拼混後油墨不能在有效存放期內膠化。5）顏料合用時，每種顏料在油墨中的用量一定要準確。
在連線料的選用上，EB油墨有特殊的要求，主要成分是丙烯酸類的樹脂和參與反應的活性單體。
EB油墨中使用的預聚物（含有不飽和官能團的低分子聚合物）的性質決定了油墨固化後的物理特性，如耐磨性、附著力、彈性、硬度、耐化學性、耐溶劑性以及顏料的色差等性質。由不同預聚物配成的油墨其表現的物理性質也不盡相同。EB油墨中使用的預聚物一般為流動性較好的丙烯酸低聚物。常用的預聚物有環氧丙烯酸樹脂、聚酯丙烯酸樹脂、丙烯酸聚氨酯、氯化聚酯丙烯酸樹脂等。
EB油墨連線料中使用了活性稀釋劑單體。油墨中活性稀釋劑的作用是：
1）調節高粘度的預聚物的粘度。2）調節油墨的粘著性。3）增強墨膜的強度。4）加快固化速度等。活性稀釋劑單體的種類有很多。通常活性稀釋劑可以分成：單官能團、雙官能團以及多官能團活性稀釋劑三類。在實際生產中，EB油墨中一般使用多種單體結合已能獲得滿意的固化速度、粘度、附著力、彈性、硬度、抗衝擊強度、耐溶劑性等性能。
固化原理
普通油墨在印刷後墨膜層的乾燥，是油墨中的連線料(溶劑、油脂)被承印物吸收和揮發，固態物質(色料、樹脂、蠟、乾燥劑等)保留在承印物表面，形成一層薄薄的墨層。一般油墨的乾燥與能量固化油墨的固著，區別在於油墨/上光 塗料 的化學成分不同，其次是印刷車間是否需要配備能量固化設備裝置。
乾燥原理
EB固化是輻射固化的一種形式。它是一個以電子束為輻射源，誘導經特殊配製的百分之百反應性液體快速轉變成固體的過程。其原理為：首先，高能電子與塗料或油墨分子相互作用，使之分解成自由基；然後，該自由基與C=C雙鍵反應，形成增長鏈；最後，增長鏈與塗料或油墨的其餘組分反應，使固化塗層產生交聯，交聯密度增加。由於輻照的電子能量較高，上述反應常常伴隨分子降解、分子離子重排等負反應。因而EB固化的塗層產生了更大的支化度和更高的交聯密度。
EB固化需要專用的固化設備。其工作原理為：電子從一組線形陰極板發出後，經過垂直均勻電場加速，在加速器輻照箱下得到簾狀電子束。由於輻照製品距電場較近，因而其加速電壓不高（低於500kV），但由於輸出電流大，因而功率較高。直線陰極槍遠比掃描型設備緊湊，更易安裝到生產線上，也更易禁止。
技術優勢
EB固化作為一種新型固化技術，與傳統的固化技術相比，有著獨特的優勢。
第一EB油墨固化時間很短，一般只需1/10秒即可徹底乾燥固著在基材表面，對傳統的熱固型油墨和單張紙柯式油墨，乾燥時間可能需要幾分鐘，甚至幾天時間才能徹底 乾燥 ，故用能量固化油墨印刷柯式印刷活件，交貨時間短，能夠與柔印、凹印相媲美，且大大提高了柯式印刷的生產效率。
第二 固化所需的EB能量範圍為150~300keV。它以接近光速的速度到達固化物質表面，不僅不受塗層顏色的限制，而且還能固化紙張或其他基材內部塗料和不透明基材（如鋁箔）之間的黏合劑。
第三 EB固化可使塗料、油墨和黏合劑100%固化，尤其適用於固化程度必須為100%的領域，如食品包裝等。
第五EB油墨固化後的固含量接近100%，通常不含VOC(有機揮發物)，這有力說明了EB油墨體系與普通油墨體系相比，更有利環保。如EB油墨的化學成分調配得當，比很多氧化結膜乾燥的普通油墨的氣味要小很多，且印刷品表面乾淨無髒點。
第六 隨著技術的發展EB固化油墨對人體皮膚的刺激性愈來愈小，與含汽油餾分的普通油墨刺激性差不多。
第七 能耗低，EB固化能耗為UV固化的5%，傳統熱固化的1%。操作簡便，容易控制，精確度和可重複性高，無環境污染。
主要套用
EB油墨是採用電子束能量進行固化的專用油墨。使用EB油墨的印刷機需要特殊的較輥、 潤版液 和清洗劑，這是由於EB敞車的表層能量與傳統油墨不同。
20世紀70年代初，美國福特洫公司首次將EB固化技術套用於汽車零部件和儀表塗層，這為EB固化技術套用於工業生產開創了先河。同一時期，Album印刷公司在包裝材料上使用了EB固化油墨和塗層。
早期的EB固化技術僅限於捲筒材料材料的印刷或上光。這是因為在單張紙印刷機上，叼紙牙排會妨礙電子束裝置產生的X光禁止。而在捲筒紙印刷機上，EB固化裝置位於印刷機的末端，很容易固定在沒有支撐物的捲筒材料上方。通過研發人員的不斷努力，這個問題目前已得到解決。EB固化技術已廣泛地套用於單張紙摺疊紙盒、單張紙商業印刷等領域。
如今，高質量的EB固化技術已經成為柔性印刷的最佳選擇。這不僅因為它滿足了環保的要求，更得益於其優良的印刷品質和EB固化設備價格的不斷下降（EB固化設備已由最初的100多萬美元下降到今天的20萬美元左右，並且還有進一步下降的趨勢）。EB油墨套用的最大突破是其在CI（中央壓印滾筒）標籤柔印機上的套用。在印刷過程中，油墨實現了濕-濕套印而無須在每色印刷完成之後進行乾燥。利用EB技術，只需要通過一套EB固化系統就能將承印物進行即時、徹底乾燥，即一個“乾燥器”代替了傳統印刷中的多套乾燥裝置。
在標籤印刷中，EB上光也得到了廣泛套用。EB光油與EB油墨的主要區別在於前者不含顏料。在UV上光中，為了獲得良好的光澤度，往往要進行雙層塗布。第一個上光塗布機組在承印物上塗布水質的底層塗料，此塗層隔離膠印油墨與UV光油，以防發生化學反應，同時將印品上印刷圖文與非圖文部分的微觀凹凸填平；第二個上光機組塗布UV光油，使印品獲更好的印刷效果。這中間需要配備多達3個熱氣鼓風機，以實現印品的徹底乾燥。而EB固化具有能固化更厚的膜層的突出優點。EB上光用“單層”膜代替了傳統的雙層基至多層結構，極大地節省了材料，使生產成本大大降低。有統計資料表明，僅上光塗布這一過程，利用EB上光就可以使生產成本降低10%左右。在該領域中，最具實效的進展要屬太陽化工成功開發出具有低溶性的產品Sun Bean。它被允許直接與食品接觸，可以用做食品包裝的內部塗層。如今，該產品已得到了廣泛套用，如在薄膜紙包裝、多層布袋、食品盒等內部進行塗布。在套用EB上光時還需要注意與普通印刷油墨之間的兼容性，因為普通油墨中的蠟和潤滑劑會妨礙EB光油的潤濕。
利用EB固化，使得原來需要幾分鐘甚至幾天才能徹底乾燥的塗布層可以在瞬時完成乾燥，實現了流水化作業，大大提高了生產效率。EB固化技術的套用極大縮短了從印刷、存儲、上光到裝箱運輸的時間，使印刷、上光、裝箱運輸的全過程在一天之內就能完成，真正滿足了當今時代高時效性和要求。
套用前景
EB油墨（光油）具有諸多優點，使得EB固化技術在未來的發展中表現出強勁的生命力。
不含揮發性物質VOC
沒有氣味或僅有很小的氣味，減少了對工人健康的危害，無環境污染。
耐抗性好
固化時間短
一般只需0.1秒即可徹底乾燥，與傳統印刷需要幾分鐘甚至幾天才能徹底乾燥相比，大大提高了生產效率，有利於進行規模生產。
顏料濃底高
印製的產品外觀漂亮，具有很強的光澤高和立體感。
減少了印刷機的清洗時間
墨斗里的EB油墨即使存放一個晚上，也不會出現結皮、硬化現象，減少了浪費。
固化時不會出現導致承印物變形的強熱量
當然，作為一種發展中的新型固化技術，EB固化技術也存在著一些缺點。如近年來EB固化設備雖然在價格上有很大程度的降低，但是其設備一次性投入仍然較大；EB油墨的價格仍比普通油墨的價格高；EB固化僅適用於平面的塗層固化，因而固化產品的幾何形狀受到限制；EB油墨的一個重要特性就是它有良好的耐抗性，但這在廢棄印刷品回收時則成為脫墨難、妨礙回收的一個因素，因此在印品回收方面還必須做新的研究。
