当包装行业领略束EB固化潜力上

包装行业领略束(EB)固化潜力(上)

包装行业在世界经济发达国家中是一个经久不衰的行业，目前柔性包装又是印刷包装中增长速度最快一个领域，其中食品包装印刷占有极大的份额。典型柔性包装通常是由多层高分子聚合材料通过层压等手段结构而成，有时真空金属镀层也参与其中。对于食品包装而言，包装材料不能有难闻的气味和异种味道。总之，对不同的应用有不同的要求，反映出包装结构的复杂性和包装产品的多样性。电子束固化技术引入包装行业就是在这一大背景下展开的。

一、电了束(EB)固化和EB装置

1. 电子束固化

电子束固化就是借助于电子束作为一种照射能源，与活性液体化学配方进行辐射化学反应，在常温下迅速实现液体变为固体的过程，较之传统的热固化，紫外线（UV）固化有其独到之处（表1）。本世纪以来在市场上出现的超低能EB装置（30~150keV），使包装行业深刻感受到EB固化的应用潜力。

2. EB装置

EB装置又称电子加速器，是一种借助于电场加速电子的方法产生高速电子束的装置。可用于包装行业的电子加速器有两种机型：扫描型和电子帘型。

二、低能电子加速器在包装行业中应用举例

新一代低能电子加速器的出现为包装行业，特别是为柔性包装工艺的技术改造与技术创新提供了前所未有的机遇：

1. EB固化油墨

EB固化油墨在许多柔性包装的材料上图文印刷中发挥着重要的装饰效果，目前在轮转胶版印刷和卫星式柔版印刷（共用压印中心滚筒CI印刷）中已取得令人瞩目的应用。

(1)轮转胶版印刷(Web-offset)

轮转胶印EB固化油墨在一些经济发达国家(如欧美等国家)开始用于纸板(唱片包装袋和食品容器)以及聚乙烯(PE)涂覆的纸板(液体食品容器)。目前轮转胶印油墨主要用于食品包装和非食品包装，在六色到八色的印刷机中实现湿压湿胶印油墨的固化，近两三年在柔性包装中也开始增多。通常在湿油墨上涂上一层罩光漆，两者都通过电子束一次固化。

在某些情况下，EB层压胶粘剂也与胶印油墨及罩光漆一起通过电子束一次固化。另外，可适应不同外盒包装的轮转印刷机，为开发柔性材料短版活经济印刷提供可能性。由于EB固化油墨和罩光漆中不含光引发剂，因而常选用电子束照射对食品一类包装材料的印刷进行干燥或这样大家也能学到很多东西者固化。图2示出了一种装备有罩光漆涂布装置和EB固化装置的八色轮转胶版印刷机。其中EB固化装置中的低能电子加速器是为配套该印刷机专门设计的。

在柔性包装中常用EB固化包装材料列举如下：

— PET/铝金属膜/PE预层压结构包装材料。油墨印于PET膜表面；再用EB固化罩光漆中国塑协塑料再生利用专业委员会副会长董金狮流露涂覆于油墨上，电子束固化胶印油墨和罩光漆。这种包装材料结构主要用于包装干燥食品和包装液体的直立袋。

— PE/纸张/铝金属膜/PE预层压结构包装材料。PE表面印刷再涂罩光漆，电子束固化胶印油墨和罩光漆。这种结构的包装多用于糖果糕点。

— PET/油墨印刷/EB固化层压胶粘剂/PE复合结构包装材料。PET包装机' target=_blank>透明膜背面印刷、然后层压在PE上。电子束固化胶印油墨和层压胶粘剂。这一过程不仅为EB固化层压胶粘剂提供瞬时固化，同时还提供了流水线加工，有助于进一步降低成本。这种结构的包装材料常用于肉食和奶酪包装。

— PET/EB固化层压胶粘剂/铝金属膜/树脂/低密度PE预层压结构材料。PET包装机' target=_blank>透明膜背面印刷，并层压铝金属膜上。电子束固化胶印油墨和层压胶粘剂。

电子束固化加工对柔性包装中大部分常用膜基材的性质一般没有太大的影响，所有这些应用都需要进行如装填、热封烫合进一步操作使宽幅板带材具有良好的板形。目前已实现六色到八色油墨和罩光漆，以及速度m/min电子束固化的实际应用。

（2）柔版印刷

大部分柔版印刷机传统上都采用水性油墨或溶剂型油墨。近年来由于环保法规对VOC排放日益严格，加上传统油墨加热干燥限制加工速度，另外，加热还可能损伤一些对热敏感的承印基材。故在上世纪90年代初期柔版印刷纷纷转向UV固化，然而UV固化柔版印刷因其油墨成分内存在光引发剂导至残存物的迁移和气味问题，加之深色油墨对UV固化速度的影响，以及UV光源的热效应对热敏感承应物不利等因素，至今未突破包装行业中最重要的食品包装领域，仍然固守在标签、户外包装袋和折摺包装盒等印刷市场。

显然EB固化有希剩余资金将投向生产智能化升级与改造和技术研发中心建设项目望弥补UV固化的不足。近年来EB固化柔版印刷油墨的开发，在柔版印刷中EB固化油墨系统可从印版转移至承印物上瞬时将液体转至半固状态。这种称之为Wetflex的EB固化湿压湿油墨的套色概念，看来是解决UV固化柔版印刷存在问题的终结方案。各种颜色在CI压印滚筒周围的多点印刷站相互一层一层上叠，最后多层套色的文字图像通过CI柔版印刷机末端的低能电子加速器，实现电子束瞬时固化。这种100%固体EB油墨显著降低了点扩大，提供了与原始点差别不大的印刷效果。更为重要的是，EB固化柔版印刷采用一台低能电子加速器取代了CI滚筒周围所有的UV光源中间干燥站，或者取消溶剂型油墨和水性油墨厚油墨过版干燥所采用的后置大型加热烘干器，大大简化了传统柔版印刷的流程。同时EB固化程序不产生热量，因而可以省却CI滚筒的冷却问题，EB固化柔印油墨因成分内不含光引发剂，大大降低固化油墨的气味，提高印刷速度，今后在食品包装中无疑大有用武之地。