一:eb涂料固化屬能量固化原理,是20世紀中期出現(xiàn)的一種材料表面加工的先進技術(shù),是利用電子束引發(fā)具有輻射化學(xué)活性的液態(tài)材料(涂料、油墨或膠粘劑),快速聚合交聯(lián),從而實現(xiàn)固化的新工藝。
首先,高能電子與涂料分子相互作用,使之分解成自由基;
然后,自由基與c=c雙鍵反應(yīng),形成增長鏈;
最后,增長鏈與涂料的其余組分反應(yīng),使涂料產(chǎn)生交聯(lián)。
下圖為eb固化的機理
二:eb固化與傳統(tǒng)的固化技術(shù)相比,有著獨特的優(yōu)勢
第一 eb涂料固化時間很短,一般只需1/10秒即可徹底干燥固著在基材表面,對傳統(tǒng)的熱固型涂料,干燥時間可能需要幾分鐘,甚至幾天時間才能徹底干燥 ,故用能量固化涂料的產(chǎn)品,生產(chǎn)效率高,交貨時間短。目前國外eb固化生產(chǎn)線速度已經(jīng)超過300m/min( douglas-hanson )。
第二 占地少,涂層固化生產(chǎn)線上eb設(shè)備占地僅4.3m,原來的熱固化生產(chǎn)線占地91.4 m。
第三 冷固化,沒有系統(tǒng)的熱慣性,eb設(shè)備輸出功率可以跟隨生產(chǎn)線速度的變化而變化,操作簡便,容易控制,有很高的精確度和可重復(fù)性。
第四 eb固化可使涂料100%固化。
第五 用能量固化的涂層,因涂料中的化學(xué)物質(zhì)通過交聯(lián)反應(yīng)形成了高分子立體網(wǎng)狀聚合物,所以表面具有很強的耐化學(xué)性能、耐摩擦性能和耐候性。
第六 eb涂料固化后的固含量接近100%,不含voc(有機揮發(fā)物),與普通涂料體系相比,無環(huán)境污染,更有利環(huán)保。
第七 eb固化無溶劑揮發(fā),固化膜均勻 ,表面光潔 ,在滿足各項主要性能的前提下,比熱固化涂層有更好的使用性能和外觀。
第八 能耗低,eb固化能耗為傳統(tǒng)熱固化的1%左右。
三:電子束固化涂料與溶劑型固化涂料總能耗比較及減排co2比較
體系 溶劑型 電子束固化材料
涂料固體含量 60% 100%
固體涂料重量(g/m2) 20g 20g
vocs/m2 (g)(密度0.9的溶劑) 12g 無
強風(fēng)系統(tǒng)總耗能(kj/m2)
(計算得出固化能耗為27.3kj/g) 328kj 無
電子束固化總能耗(kj/m2)
(30kgy或0.030kj/g,電子束能耗轉(zhuǎn)換率70%) 無 0.86kj
每小時總能耗(每小時產(chǎn)量為11,200m2 ) ~3700,000kj ~9,600kj
每小時總能耗 1030kwh 2.67kwh
溶劑燃燒回用co2排放量 37g/m2 無
裝置總co2排放量 415.8kg/h 無
板材寬度1500mm,運行速度125m/min,涂層厚度20umm,產(chǎn)量11,250m2/h
eb 固化涂層的性能(國內(nèi)測試)
在電壓為105kev,電流為10ma下。
附著力、柔韌性、抗沖擊性、抗彎折、抗老化、耐腐蝕等指標的實測結(jié)果完全符合 astm d-3359、 astm b-117、 astm d-3363、astm d-3363、astm d-2794、 astm d-522、 astm d-4145標準。
四:生產(chǎn)流程比較如下
熱固化工藝流程
開卷機 → 縫合機 → 壓輥 → 漲力機 → 開卷活套 → 堿洗脫脂 → 清洗 → 烘干 → 鈍化 → 烘干 → 初涂 → 初涂烘干 → 面漆精涂 → 面漆烘干 → 風(fēng)冷降溫 → 收卷活套 → 收卷機 → (下卷打包入庫);
eb固化工藝流程
開卷機 → 縫合機 → 壓輥 → 漲力機 → 開卷活套 → 堿洗脫脂 → 清洗 → 烘干 → 鈍化 → 烘干 → 初涂 → 初涂eb固化 → 面漆精涂→ 面漆eb固化 → 風(fēng)冷(水冷)降溫(可以考慮取消) → 收卷活套 → 收卷機 → (下卷打包入庫);
五:國外eb固化應(yīng)用情況 :
20世紀70年代初,美國福特公司首次將eb固化技術(shù)應(yīng)用于汽車零部件和儀表涂層,這為eb固化技術(shù)應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)開創(chuàng)了先河。同一時期,album印刷公司在包裝材料上使用了eb固化油墨和涂層。
隨后,在歐洲、北美和日本等工業(yè)發(fā)達、環(huán)保意識極強的區(qū)域和國家發(fā)展迅速。據(jù)統(tǒng)計,2005年,世界各國擁有的eb固化生產(chǎn)線共800條,其中美國400多條(55%),日本300多條(包括科研開發(fā))(38%),歐洲50-60條(7%)。
六:設(shè)備原理:
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