走出电子束固化的误区:破解常见迷思
发布时间:
2025-04-25
电子束(EB)固化技术,作为一种先进的材料处理方法,近年来在工业领域崭露头角。然而,就像任何新兴技术一样,EB固化也伴随着一些常见的误解。本文旨在澄清这些误解,帮助读者更全面、准确地理解EB固化技术。
误区一:改用EB固化,涂布方式必须彻底改变?
这种说法过于笼统。事实上,是否需要改变涂布方式,取决于你之前采用的是哪种技术,以及具体的应用是什么 。EB油墨/涂料通常(但并非总是)比溶剂型或水性涂料粘度更高,这可能是误解的来源之一 。然而,EB油墨/涂料的粘度范围很广,并且是根据特定的涂布工艺设计的,例如,用于柔版涂布的EB涂料和用于喷墨打印的EB油墨 。
虽然在许多情况下,从传统工艺转向EB固化相对简单,但并非总是像将EB涂料倒入涂布机那样直接 。例如,如果用户习惯于使用溶剂型或水性涂料进行凹版涂布,则可能需要调整网纹辊的尺寸,因为EB涂料没有溶剂挥发,湿涂布量不等于干涂布量 。此外,EB涂料的较高粘度可能会影响网纹辊的传递体积,并且可能需要完全不同的涂布量才能达到所需的光泽度、耐刮擦性和耐热性 。因此,用户需要认识到可能需要进行一些调整,但并不意味着需要将凹版涂布机更换为狭缝模头涂布机等大型设备 。
误区二:EB固化必须在氮气环境下进行,因为氧气会吸收电子束?
这个说法并不完全正确 。当加速后的电子与空气中的氧分子碰撞时,确实会发生能量转移,这个过程被称为非弹性散射 。但这种能量转移可以发生在任何原子或分子上,包括氮气 。氧气和氮气的真正区别在于,氧气在电子束照射下会形成臭氧,而氮气是惰性的 。
为了证明空气并不比纯氮吸收更多的电子束能量,研究人员在两种不同的大气条件下,在三种不同的加速电压下进行了蒙特卡罗模拟。实际上,EB工艺中通常使用氮气的原因是,工业上常用的EB固化油墨、涂料和粘合剂主要基于自由基化学,而氧气会抑制自由基反应 。虽然这是一个众所周知的现象,并非EB固化独有,但其他技术,如UV固化,已经找到了其他的缓解方法 。
误区三:所有EB工艺都需要低于200ppm的氧气?
我们应该警惕以偏概全的说法 。虽然前文提到,自由基EB固化油墨、涂料和粘合剂在固化过程中需要低氧环境,以实现可接受的聚合水平,但“所有”这个词过于绝对 。工业上通常认为氧气浓度低于200ppm为低氧环境 。但实际上,不同的配方对氧气的敏感度不同,有些在500ppm的氧气浓度下也能很好地固化,而另一些则需要低于50ppm的氧气浓度才能正常固化 。
此外,如果涂料、油墨或粘合剂没有暴露于大气中,例如在覆膜、Cast and Cure™或冷箔转移等工艺中,则氧气浓度就无关紧要了 。不依赖于自由基化学的工艺,如交联或杀菌,也不一定需要低氧环境 。这些工艺虽然也可能因氧气抑制而损失自由基,但通常影响不大 。因此,这些工艺通常可以在空气中进行,产生的臭氧则按照国家/地区的法规进行排放或捕获并销毁 。
结论
正确理解EB固化技术的特点,消除常见的误解,有助于我们更好地应用这项技术,推动相关产业的发展。
EB固化
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