Anwendung der EB-Härtungstechnologie im Druck
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Nach und nach entstehen verschiedene Technologien in der Druckindustrie, und eine der am schnellsten wachsenden Technologien ist die Energiehärtungstechnologie. Dies bedeutet, dass die Tinten- oder Glasurbeschichtung unter Bestrahlung mit Strahlungsenergie auf dem Substrat fixiert oder ausgehärtet wird, um einen getrockneten Druck zu erhalten. UV-Licht und beschleunigter Hochenergie-Elektronenstrahl (EB) sind zwei Energieformen für die Energiehärtungstechnologie. Dementsprechend werden Tinten, die unter Verwendung von UV-Licht bzw. EB-Energie gehärtet werden, als UV-Tinten und EB-Tinten bezeichnet. Aufgrund des guten Trocknungseffekts und der geringen Umweltverschmutzung wurden die Nutzungskosten in den letzten Jahren ebenfalls erheblich reduziert, so dass sie zunehmend von Druckherstellern bevorzugt werden.
Dieser Artikel konzentriert sich auf einige der Probleme, die mit EB-Aushärtungsdruckfarben zusammenhängen.
Das Aushärtungsprinzip von EB-Tinte
Das Trocknen der Tintenschicht nach dem Drucken der gewöhnlichen Tinte besteht darin, dass das Bindemittel (Lösungsmittel, Fett) in der Tinte vom Substrat absorbiert und verflüchtigt wird und der Feststoff (Färbemittel, Harz, Wachs, Trockenmittel usw.) an bleibt Die Oberfläche des Substrats bildet eine dünne Tintenschicht. Die Trocknung allgemeiner Tinten und die Fixierung von Energie aushärtenden Tinten unterscheiden sich in der chemischen Zusammensetzung der Farb- / Glasurbeschichtungen und zweitens, ob die Druckerei mit Energie aushärtenden Geräten ausgestattet werden muss.
Verfahren zum Trocknen von EB-Tinten und gewöhnlichen Tinten
Die EB-Härtung ist eine Form der Strahlungshärtung. Es ist ein Prozess, bei dem ein Elektronenstrahl als Strahlungsquelle verwendet wird, um eine schnelle Umwandlung einer speziell formulierten 100% igen reaktiven Flüssigkeit in einen Feststoff zu induzieren. Das Prinzip lautet: Erstens interagiert das hochenergetische Elektron mit den Beschichtungs- oder Tintenmolekülen, um es in freie Radikale zu zerlegen; dann reagiert das freie Radikal mit der C = C-Doppelbindung unter Bildung einer Wachstumskette; schließlich die Wachstumskette und der Rest der Beschichtung oder der Tinte Die Komponenten reagieren, um eine Vernetzung der gehärteten Beschichtung zu bewirken und die Vernetzungsdichte zu erhöhen. Aufgrund der hohen Elektronenenergie der Bestrahlung gehen die obigen Reaktionen oft mit negativen Reaktionen wie molekularem Abbau, molekularer Ionenumlagerung und dergleichen einher. Somit erzeugte die durch EB gehärtete Beschichtung eine größere Verzweigung und eine höhere Vernetzungsdichte.
EB-Aushärtung erfordert spezielle Aushärtungsgeräte. Das Arbeitsprinzip ist wie folgt: Nachdem die Elektronen von einem Satz linearer Kathodenplatten emittiert werden, wird ein vertikales gleichmäßiges elektrisches Feld beschleunigt und ein Vorhangelektronenstrahl wird unter der Bestrahlungsbox für Beschleuniger erhalten. Da sich der bestrahlte Gegenstand näher am elektrischen Feld befindet, ist seine Beschleunigungsspannung nicht hoch (weniger als 500 kV), aber die Leistung ist aufgrund des großen Ausgangsstroms höher. Linearkathodenpistolen sind weitaus kompakter als Scaneinrichtungen, einfacher in Produktionslinien zu installieren und einfacher abzuschirmen.
EB-Technologie zur Aushärtung
Als neue Aushärtungstechnologie hat die EB-Aushärtung einzigartige Vorteile gegenüber der traditionellen Aushärtetechnologie.
Die erste EB-Tintenhärtungszeit ist sehr kurz und beträgt im Allgemeinen nur 1/10 Sekunden zum Trocknen und Fixieren auf der Oberfläche des Substrats. Bei herkömmlichen wärmehärtenden Tinten und Bogendruckfarben kann die Trocknungszeit einige Minuten oder sogar einige Minuten dauern. Das Trocknen dauert nur einen Tag, so dass der Einsatz von energiehärtenden Tinten zum Drucken von Offsetdruckaufträgen nur von kurzer Dauer und vergleichbar ist Flexo und Tiefdruck und verbessert die Produktivität des Offsetdrucks erheblich.
Die für die zweite Aushärtung erforderliche EB-Energie reicht von 150 bis 300 keV. Er erreicht die Oberfläche des ausgehärteten Materials mit einer Geschwindigkeit nahe der Lichtgeschwindigkeit, die nicht nur durch die Farbe der Beschichtung beschränkt ist, sondern auch den Klebstoff zwischen der inneren Beschichtung des Papiers oder eines anderen Substrats und dem undurchsichtigen Substrat ( wie Aluminiumfolie).
Die dritte EB-Aushärtung ermöglicht eine 100% ige Aushärtung von Beschichtungen, Tinten und Klebstoffen, insbesondere in Bereichen, in denen die Aushärtung zu 100% erfolgen muss, beispielsweise bei Lebensmittelverpackungen.
Der dritte Ausdruck, der mit durch Energie aushärtbarer Tinte gedruckt wurde, weist eine starke Beständigkeit auf. Die chemische Substanz in der Tinte bildet durch Vernetzungsreaktion ein polymeres dreidimensionales Netzwerkpolymer, und die Tintenoberfläche hat eine starke chemische Beständigkeit und Reibungsbeständigkeit.
Der Feststoffgehalt der vierten EB-Tinte liegt nach dem Aushärten nahe bei 100% und enthält normalerweise keine organischen flüchtigen Bestandteile (VOC), was deutlich zeigt, dass das EB-Tintensystem umweltfreundlicher ist als das herkömmliche Tintensystem. Zum Beispiel ist die chemische Zusammensetzung der EB-Tinten gut formuliert, und der Geruch vieler gewöhnlicher Tinten, die durch oxidierte Bindehaut getrocknet werden, ist viel kleiner und die Oberfläche des Druckerzeugnisses ist sauber und frei von Schmutz.
Fünftens Mit der Entwicklung der Technologie wird die irritierende Wirkung von EB-härtender Tinte auf die menschliche Haut immer kleiner und ähnelt der gewöhnlichen Tinte, die eine Benzinfraktion enthält.
Der sechste Energieverbrauch ist niedrig, der Energieverbrauch für die EB-Härtung beträgt 5% der UV-Härtung und 1% der konventionellen Wärmehärtung. Einfach zu bedienen, einfach zu steuern, hohe Genauigkeit und Wiederholbarkeit, keine Umweltverschmutzung.
Entwicklung der EB-Härtungstechnologie und Anwendung im Druckbereich
Derzeit wird die EB-Aushärtungstechnologie hauptsächlich im Flexodruck, Offsetdruck und beim Glasieren eingesetzt.
EB-Tinten sind spezielle Tinten, die mit Elektronenstrahlenergie aushärten. Pressen, die EB-Tinten verwenden, erfordern spezielle Walzen, Feuchtmittel und Reinigungsmittel, da sich die Oberflächenenergie von EB-Gondeln von herkömmlichen Tinten unterscheidet.
In den frühen 70er Jahren setzte die Ford Company aus den Vereinigten Staaten zum ersten Mal die EB-Härtungstechnologie auf Autoteile und Instrumentenbeschichtungen an, die Pionierarbeit bei der Anwendung der EB-Härtungstechnologie in der industriellen Produktion leistete. Im gleichen Zeitraum verwendete Album Printing EB-Härtungsfarben und Beschichtungen auf Verpackungsmaterialien.
Frühe EB-Härtungstechniken beschränkten sich auf das Bedrucken oder Glasieren von Bahnmaterialien. Dies liegt daran, dass bei einer Bogendruckmaschine die Greiferreihe die von der Elektronenstrahlvorrichtung erzeugte Röntgenabschirmung stören kann. Bei einer Rollenpresse befindet sich die EB-Härtungseinheit am Ende der Presse und lässt sich ohne Träger leicht am Bahnmaterial anbringen. Dieses Problem wurde nun durch die ständigen Bemühungen des Forschungs- und Entwicklungspersonals gelöst. Die EB-Härtungstechnologie wurde auf dem Gebiet des Bogens von Faltschachteln, des kommerziellen Bogendrucks und dergleichen weit verbreitet.
Heute ist die hochwertige EB-Aushärtungstechnologie die beste Wahl für flexibles Drucken. Dies liegt nicht nur an den Anforderungen des Umweltschutzes, sondern auch an der hervorragenden Druckqualität und dem stetigen Preisverfall von EB-Aushärtegeräten (EB-Aushärtegeräte sind von ursprünglich 1 Million US-Dollar auf heute 200.000 gefallen US-Dollar, Tendenz weiter rückläufig. Der größte Durchbruch bei EB-Tintenanwendungen ist der Einsatz auf CI-Etikettendruckmaschinen. Während des Druckvorgangs erzielt die Tinte einen Nass-Nass-Überdruck, ohne zu trocknen, nachdem jeder Farbdruck abgeschlossen ist. Bei der EB-Technologie ist es nur erforderlich, ein EB-Aushärtesystem zu durchlaufen, um das Substrat sofort und gründlich zu trocknen, d. H. Ein "Trockner" ersetzt mehrere Trocknungsvorrichtungen beim herkömmlichen Drucken.
Auch beim Etikettendruck wird häufig mit EB-Glasur gearbeitet. Der Hauptunterschied zwischen EB-Lack und EB-Tinte besteht darin, dass der Erstere kein Pigment enthält. Bei UV-Verglasungen wird häufig eine Doppelbeschichtung durchgeführt, um einen guten Glanz zu erhalten. Die erste Lackiereinheit beschichtet das Substrat mit einer Grundierung auf Wasserbasis, die die Offsetfarbe vom UV-Lack isoliert, um chemische Reaktionen zu verhindern, und druckt die grafischen und nicht grafischen Teile des Drucks. Mikroskopische Höcker werden ausgefüllt; Die zweite Lackiereinheit ist mit UV-Lack beschichtet, um dem Druckprodukt eine bessere Druckwirkung zu verleihen. Dies erfordert bis zu drei Heißluftgebläse, um eine vollständige Trocknung des Drucks zu erreichen. Die EB-Härtung hat den herausragenden Vorteil, dass sie dickere Schichten aushärten kann. EB-Verglasung ersetzt die traditionelle zweischichtige Basis-zu-Mehrfachschicht-Struktur durch eine "einschichtige" Folie, die erheblich Material einspart und die Produktionskosten erheblich senkt. Statistiken zeigen, dass allein die EB-Beschichtung die Produktionskosten um etwa 10% senken kann. Der effektivste Fortschritt in diesem Bereich ist die erfolgreiche Entwicklung des Produkts mit geringer Löslichkeit Sun Bean von Suntech. Es darf in direkten Kontakt mit Lebensmitteln kommen und kann als Innenbeschichtung für Lebensmittelverpackungen verwendet werden. Heutzutage ist das Produkt weit verbreitet, wie beispielsweise das Beschichten in Folienpapierverpackungen, Mehrschichtbeuteln, Lebensmittelboxen und so weiter. Beim Auftragen von EB-Glasuren muss auch auf die Kompatibilität mit herkömmlichen Druckfarben geachtet werden, da Wachse und Schmiermittel in herkömmlichen Tinten die Benetzung des EB-Lackes beeinträchtigen können.
Durch die Verwendung der EB-Härtung kann die Überzugsschicht, die ursprünglich einige Minuten oder sogar einige Tage zum vollständigen Trocknen benötigte, sofort getrocknet werden, und der Durchlaufvorgang wird realisiert, was die Produktionseffizienz erheblich verbessert. Die Anwendung der EB-Aushärtungstechnologie verkürzt die Zeit vom Bedrucken, Lagern, Verglasen bis hin zum Verpacken und Transportieren erheblich, so dass der gesamte Prozess des Bedruckens, Verglasens und Verpackens an einem Tag abgeschlossen werden kann . Sex und Anforderungen.
Anwendungsperspektive der EB-Härtungstechnologie im Druckbereich
EB-Tinten (Lacke) haben viele Vorteile, so dass die EB-Aushärtetechnologie in der zukünftigen Entwicklung eine starke Vitalität zeigt.
(1) Es enthält keine flüchtigen flüchtigen organischen Verbindungen (VOC), hat keinen oder nur einen geringen Geruch, der die Gesundheit der Arbeitnehmer verringert und keine Umweltverschmutzung verursacht.
(2) Gute Beständigkeit, da die chemischen Substanzen in der Tinte durch Vernetzungsreaktion ein dreidimensionales Polymerpolymer bilden, und der Tintenfilm eine gute chemische Beständigkeit und Abriebfestigkeit aufweist.
(3) Die Härtungszeit ist kurz und beträgt im Allgemeinen nur 0,1 Sekunden, um vollständig zu trocknen. Im Vergleich zum herkömmlichen Drucken dauert das vollständige Trocknen einige Minuten oder sogar einige Tage, was die Produktionseffizienz stark verbessert und die Skalenproduktion begünstigt.
(4) Das Pigment hat einen dicken Boden und das Druckerzeugnis hat ein schönes Aussehen, einen starken Glanz und einen dreidimensionalen Effekt.
(5) Reduzieren Sie die Reinigungszeit der Druckmaschine. Selbst wenn die EB-Tinte im Farbkasten für eine Nacht gelagert wird, gibt es keine Hautbildung und Aushärtung, wodurch der Abfall verringert wird.
(6) Es gibt keine starke Wärme, die während des Aushärtens eine Verformung des Substrats verursacht.
Als neue Art der Aushärtungstechnologie in der Entwicklung hat die Aushärtungstechnologie von EB natürlich auch einige Nachteile. Obwohl in den letzten Jahren der Preis für EB-Aushärtungsgeräte stark gesenkt wurde, ist die einmalige Investition von Ausrüstungsgegenständen immer noch groß. Der Preis von EB-Tinte ist immer noch höher als der von gewöhnlicher Tinte. Die EB-Aushärtung ist nur für die Aushärtung der flachen Beschichtung geeignet. Daher ist die Geometrie des gehärteten Produkts begrenzt. Ein wichtiges Merkmal von EB-Tinte ist, dass sie eine gute Beständigkeit aufweist. Dies ist jedoch ein Faktor, der schwer zu entsorgen ist und das Recycling behindert, wenn der Altdruckstoff recycelt wird. Daher wird er auch zur Rückgewinnung von Druckerzeugnissen verwendet. Neue Forschung muss gemacht werden.
Kurzum, die Anwendungsmöglichkeiten der EB-Härtungstechnologie in der Verpackungs- und Druckindustrie sind wunderbar. Um den EB-Aushärtungsprozess komfortabler und wirtschaftlicher zu gestalten, sollten wir aktiv kostengünstige, kompakte EB-Aushärtegeräte entwickeln, die Übertragungsvorrichtung verbessern und das Produkt drehen und aushärten lassen, so dass die Strahlungshärtung angewendet werden kann Vielzahl von Formen. Es kann behauptet werden, dass sich die EB-Aushärtetechnologie aufgrund ihrer geringen Umweltverschmutzung, ihres niedrigen Energieverbrauchs und ihrer hohen Qualität in Zukunft weiterentwickeln wird.