Application de la technologie de séchage EB en impression
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Diverses technologies de l’imprimerie émergent les unes après les autres, et l’une des technologies à la croissance la plus rapide est la technologie de traitement thermique. Cela signifie que l'encre ou le revêtement de vitrage est fixé ou durci sur le substrat sous irradiation d'énergie radiante pour obtenir une impression séchée. La lumière UV et le faisceau d'électrons à haute énergie accéléré (EB) sont deux formes d'énergie pour la technologie de traitement thermique. En conséquence, les encres qui sont durcies en utilisant une lumière UV et une énergie EB, respectivement, sont appelées encres UV et encres EB. En raison du bon effet de séchage et de la faible pollution, le coût d'utilisation a également été réduit de manière significative ces dernières années. Il est donc de plus en plus privilégié par les imprimeurs.
Cet article portera sur certaines questions liées aux encres de réticulation EB.
Le principe de durcissement de l'encre EB
Le séchage de la couche d'encre après l'impression de l'encre commune consiste en ce que le liant (solvant, graisse) de l'encre est absorbé et volatilisé par le substrat et que la matière solide (colorant, résine, cire, dessiccant, etc.) reste présente. la surface du substrat pour former une fine couche d'encre. Le séchage des encres générales et la fixation des encres à durcissement énergétique diffèrent par la composition chimique des revêtements d'encre / de vitrage et, deuxièmement, si l'imprimerie doit être équipée d'un équipement de durcissement énergétique.
Processus de séchage des principes des encres EB et des encres courantes
Le durcissement par EB est une forme de durcissement par rayonnement. C'est un processus qui utilise un faisceau d'électrons comme source de rayonnement pour induire une conversion rapide en un solide d'un liquide 100% réactif spécialement formulé. Le principe est le suivant: premièrement, l'électron de haute énergie interagit avec le revêtement ou les molécules d'encre pour le décomposer en radicaux libres; ensuite, le radical libre réagit avec la double liaison C = C pour former une chaîne de croissance; enfin, la chaîne de croissance et le reste du revêtement ou de l'encre. Les composants réagissent pour provoquer la réticulation du revêtement durci et augmenter la densité de réticulation. En raison de la forte énergie électronique d'irradiation, les réactions ci-dessus sont souvent accompagnées de réactions négatives telles que la dégradation moléculaire, le réarrangement d'ions moléculaires, etc. Ainsi, le revêtement durci par EB produit une plus grande ramification et une plus grande densité de réticulation.
Le traitement EB nécessite un équipement de traitement spécial. Le principe de fonctionnement est le suivant: après l’émission des électrons à partir d’un ensemble de plaques cathodiques linéaires, un champ électrique uniforme et vertical est accéléré et un faisceau d’électrons en rideau est obtenu sous la boîte de irradiation de l’accélérateur. Puisque l'article irradié est plus proche du champ électrique, sa tension d'accélération n'est pas élevée (inférieure à 500 kV), mais la puissance est plus élevée en raison du grand courant de sortie. Les pistolets cathodiques linéaires sont beaucoup plus compacts que les équipements de numérisation, plus faciles à installer sur les lignes de production et plus faciles à protéger.
Caractéristiques de la technologie de traitement EB
En tant que nouvelle technologie de polymérisation, la polymérisation EB présente des avantages uniques par rapport à la technologie de polymérisation traditionnelle.
Le premier temps de durcissement de l’encre EB est très court, il ne faut généralement que 1/10 de seconde pour sécher et fixer à la surface du substrat. Pour les encres thermodurcissables traditionnelles et les encres feuille à feuille, le temps de séchage peut prendre quelques minutes, voire quelques secondes. Il ne faut qu'une journée pour sécher complètement, de sorte que l'utilisation d'encres à séchage rapide pour imprimer des travaux d'impression offset est de courte durée, comparable en flexo et en héliogravure et améliore considérablement la productivité de l’impression offset.
L'énergie EB nécessaire pour le second durcissement varie de 150 à 300 keV. Il atteint la surface du matériau durci à une vitesse proche de celle de la lumière. Non seulement il n’est pas limité par la couleur du revêtement, mais il durcit également l’adhésif entre le revêtement interne du papier ou autre substrat et le substrat opaque ( comme le papier d'aluminium).
Le troisième durcissement EB permet le durcissement à 100% des revêtements, des encres et des adhésifs, en particulier dans les zones où le durcissement doit être de 100%, comme les emballages pour produits alimentaires.
La troisième impression imprimée avec une encre à durcissement énergétique présente une forte résistance. La substance chimique contenue dans l'encre forme un polymère en réseau polymère tridimensionnel par réaction de réticulation, et la surface de l'encre présente une forte résistance chimique et une résistance à la friction.
La teneur en solides de la quatrième encre EB après durcissement est proche de 100% et ne contient généralement pas de COV (composés organiques volatils), ce qui montre clairement que le système d’encre EB est plus écologique que le système d’encre conventionnel. Par exemple, la composition chimique des encres EB est bien formulée et l'odeur de nombreuses encres ordinaires séchées par la conjonctive oxydée est beaucoup plus petite et la surface de la matière imprimée est propre et exempte de saleté.
Cinquièmement Avec le développement de la technologie, l’effet irritant de l’encre à durcissement EB sur la peau humaine devient de plus en plus petit et ressemble à la fraction essence contenant de l’encre ordinaire.
La sixième consommation d'énergie est faible, la consommation d'énergie pour le durcissement EB correspond à 5% du durcissement par UV et à 1% du durcissement à la chaleur conventionnel. Facile à utiliser, facile à contrôler, haute précision et répétabilité, aucune pollution de l'environnement.
Développement de la technologie de séchage EB et application à l'impression
Actuellement, la technologie de séchage EB est principalement utilisée dans l’impression flexographique, l’impression offset et le vitrage dans l’impression.
Les encres EB sont des encres spéciales qui durcissent avec l'énergie d'un faisceau d'électrons. Les presses utilisant des encres EB nécessitent des rouleaux spéciaux, des solutions de mouillage et des nettoyants, car l’énergie de surface de la gondole EB est différente de celle des encres conventionnelles.
Au début des années 1970, la société américaine des États-Unis (Ford) appliqua pour la première fois la technologie de séchage EB aux pièces et revêtements d’instruments automobiles, ce qui fut un pionnier dans l’application de la technologie de traitement EB à la production industrielle. Au cours de la même période, Album Printing a utilisé des encres et des revêtements de durcissement EB sur les matériaux d’emballage.
Les premières techniques de durcissement par EB étaient limitées à l’impression ou au glaçage de matériaux en bande. En effet, sur une presse à feuilles, la rangée de pinces peut interférer avec le blindage aux rayons X produit par le dispositif à faisceau d'électrons. Sur une presse à bande, l'unité de polymérisation EB est située à l'extrémité de la presse et est facilement fixée au matériau en bande sans le support. Ce problème a maintenant été résolu grâce aux efforts continus du personnel de R & D. La technologie de séchage EB a été largement utilisée dans le domaine des boîtes pliantes en feuilles, de l’impression commerciale en feuilles et similaires.
Aujourd'hui, la technologie de séchage EB de haute qualité est devenue le meilleur choix pour une impression flexible. Cela tient non seulement au fait qu’il répond aux exigences de la protection de l’environnement, mais également à son excellente qualité d’impression et à la baisse constante du prix des équipements de séchage EB (l’équipement de traitement EB est passé de plus d’un million de dollars à 200 000 aujourd'hui). Dollars américains, et il ya une tendance à la baisse). La plus grande avancée dans les applications d'encre EB est son application sur les presses flexographiques pour étiquettes CI (cylindre d'impression central). Au cours du processus d’impression, l’encre permet une surimpression humide sur humide sans séchage après chaque impression couleur. Avec la technologie EB, il est seulement nécessaire de passer par un système de séchage EB pour sécher instantanément et complètement le substrat, c'est-à-dire qu'un "séchoir" remplace plusieurs dispositifs de séchage dans l'impression traditionnelle.
En impression d'étiquettes, le vitrage EB a également été largement utilisé. La principale différence entre le vernis EB et l'encre EB est que le premier ne contient pas de pigment. En vitrage UV, pour obtenir un bon brillant, un double revêtement est souvent effectué. La première unité de vernissage enduit le substrat avec un apprêt à base d’eau isolant l’encre offset du vernis UV afin de prévenir les réactions chimiques et imprime les parties graphiques et non graphiques de l’impression. Les bosses microscopiques sont remplies; la deuxième unité de revêtement est recouverte d'un vernis UV pour donner au produit imprimé un meilleur effet d'impression. Cela nécessite jusqu'à trois ventilateurs à air chaud pour obtenir un séchage complet de l'impression. Le durcissement EB présente l'avantage remarquable de pouvoir traiter des couches plus épaisses. Les vitrages EB remplacent la structure traditionnelle bicouche à base multicouches par un film «monocouche», qui permet de réduire considérablement les coûts de production et les matériaux. Les statistiques montrent que le revêtement EB à lui seul peut réduire les coûts de production d'environ 10%. Dans ce domaine, Suntech a mis au point avec succès le produit Sun Bean à faible solubilité. Il est autorisé à entrer en contact direct avec les aliments et peut être utilisé comme revêtement interne pour l'emballage des aliments. Aujourd'hui, le produit a été largement utilisé, comme le revêtement dans des emballages en papier film, des sacs multicouches, des boîtes pour aliments, etc. Il est également nécessaire de prêter attention à la compatibilité avec les encres d'impression conventionnelles lors de l'application d'un vitrage EB, car les cires et les lubrifiants des encres conventionnelles peuvent interférer avec le mouillage du vernis EB.
En utilisant le durcissement EB, la couche de revêtement qui prenait initialement quelques minutes, voire quelques jours, pour être complètement sèche peut être séchée instantanément, et l'opération d'écoulement continu est réalisée, ce qui améliore grandement l'efficacité de la production. L'application de la technologie de durcissement EB réduit considérablement le temps entre l'impression, le stockage, le vitrage, l'emballage et le transport, de sorte que tout le processus d'impression, de vitrage et de transport d'emballage puisse être achevé en une journée, ce qui répond véritablement au vieillissement important de l'époque moderne. . Sexe et exigences.
Perspective d'application de la technologie de traitement EB dans le domaine de l'impression
Les encres EB (vernis) présentent de nombreux avantages, ce qui permet à la technologie de polymérisation EB de montrer une forte vitalité dans le développement futur.
(1) Il ne contient pas de COV volatils, n'a aucune odeur ou une odeur faible, ce qui réduit les risques pour la santé des travailleurs et ne pollue pas l'environnement.
(2) Bonne résistance, car les substances chimiques contenues dans l'encre forment un polymère polymère en réseau tridimensionnel par réaction de réticulation, et le film d'encre présente une bonne résistance chimique et une bonne résistance à l'abrasion.
(3) Le temps de durcissement est court, il ne faut généralement que 0,1 seconde pour sécher complètement, comparé à l'impression traditionnelle qui prend quelques minutes, voire quelques jours, pour sécher complètement, ce qui améliore considérablement l'efficacité de la production et favorise la production à grande échelle.
(4) Le pigment a un fond épais et le produit imprimé a un bel aspect, un brillant intense et un effet tridimensionnel.
(5) Réduisez le temps de nettoyage de la presse à imprimer. Même si l'encre EB dans la fontaine à encre est stockée pendant une nuit, il n'y aura pas de pelliculage ni de durcissement, ce qui réduira le gaspillage.
(6) Il n'y a pas de forte chaleur causant une déformation du substrat pendant le durcissement.
Bien sûr, en tant que nouveau type de technologie de traitement en cours de développement, la technologie de traitement EB présente également quelques inconvénients. Par exemple, au cours des dernières années, bien que le prix de l’équipement de traitement EB ait considérablement diminué, l’investissement ponctuel en équipement reste important; le prix de l'encre EB reste supérieur à celui de l'encre ordinaire; Le durcissement EB ne convient que pour le durcissement de revêtements plats. Par conséquent, la géométrie du produit durci est limitée; Une caractéristique importante de l'encre EB est sa bonne résistance, mais il s'agit d'un facteur difficile à désencrer et à empêcher le recyclage lorsque les déchets imprimés sont recyclés. Ils sont donc également utilisés pour la récupération des imprimés. De nouvelles recherches doivent être effectuées.
En bref, les perspectives d’application de la technologie de traitement EB dans l’emballage et l’impression sont fantastiques. Afin de rendre le processus de durcissement EB plus pratique et économique, nous devons activement développer des équipements de durcissement EB compacts et peu coûteux, améliorer le dispositif de transmission et permettre au produit d'être tourné et durci, de manière à ce que le durcissement par rayonnement puisse être appliqué variété de formes. On peut affirmer que la technologie de durcissement EB aura un développement plus important à l'avenir en raison de sa faible pollution, de sa faible consommation d'énergie et de sa haute qualité.