最近全球竞争的趋势，不断上升和波动的能源成本，更严格的排放法规，以及对环保意识的生产实践的整体推动，导致许多整理专业人员寻找替代固化技术。在过去的几年里，电子束(EB)技术发生了迅速的变化，使电子束固化成为传统固化方法的更实用的替代方案。

电子束固化是当今市场上最强大的工业固化技术之一。历史上，EB固化一直被认为是解决高性能涂层应用要求的一种选择。最近全球竞争的趋势，不断上升和波动的能源成本，日益严格的排放法规和对环保意识的生产实践的整体推动，导致许多转换器，打印机，工业涂布机和制造商寻找替代固化技术。在过去的几年里，电子束固化技术发生了迅速的变化，使电子束固化成为传统固化技术更实用的替代品。

EB的好处

EB和紫外线(UV)固化化学技术基于相似的反应原理，通常被归为一类，被称为“能量固化”、“放射性固化”或“100%固体”技术。传统的热基技术通过氧化过程进行固化，该过程依赖于蒸发水基或溶剂型稀释剂，使颜料或其他功能性添加剂结合在树脂基质中。作为固化过程的一部分，热固化部分的30 - 80%的质量被蒸发掉。能量固化化学物质通过聚合过程固化，在聚合过程中使用活性稀释剂来提供涂覆涂层所需的粘度。当施加能量时，稀释剂聚合或凝固。能量固化化学物质不会因蒸发而损失任何质量。制造商通常采用UV或eb固化技术，因为它们缺乏挥发性有机化合物(VOCs)、低能耗、低热量要求、特殊的表面处理效果，并且能够用于各种基材。

虽然EB和UV在许多方面相似，但基于EB的工艺具有几个明显的优势。紫外光固化化学物质依赖于光引发剂化学物质来催化聚合过程。当光引发剂被紫外光激发时，它释放出稀释剂反应所需的能量。电子束固化系统以高能电子的形式将能量直接传递给化学物质。EB固化的化学性质与uv固化几乎相同，但EB涂料不需要光引发剂。UV固化高度依赖于光引发剂的效率，而EB固化不需要任何特殊的添加剂或催化剂。

此外，与集中在表面的紫外线能量不同，高能电子能量能够穿透许多材料(见图1)。商业“低能”电子束可以将固化能量传输到涂层表面以下200微米(8密耳)处。188金宝搏bet官网以这种方式穿透表面的能力可以使非常厚的涂层完全穿透固化，并可以提供良好的基材附着力和高性能的表面光洁度。EB能量吸收不受涂层或基材颜色的影响。在UV能量可以从表面反射的地方，EB能量无论表面反射率如何都能穿透。

扩大吸引力

自20世纪70年代以来，基于低压电子束的固化系统一直在运行。大多数EB技术的工作原理是通过热产生电子，让电流通过灯丝，然后通过在器件的“后面”和“前面”之间施加电压势，在特定的方向上加速电子。电子在真空室中产生并通过真空室加速。电子通过一层典型的钛薄膜离开真空。这种箔通常被称为电子束“窗口”。用于固化应用的电子束发生器被设计用来产生定向电子束能量的“淋浴”或“窗帘”，可用于工业固化过程。图2说明了基本电子束设计。EB固化系统由电子束、维持高真空水平的抽真空系统、电源和控制系统、产品输送和屏蔽系统组成。包含所有这些元素的完整系统有时被称为“自屏蔽”EB固化系统。

传统EB固化系统的采用受到了技术尺寸、成本和复杂性的限制。传统上，EB已被成功地应用于宽幅包装印刷和涂层应用。虽然在工业木材、金属和塑料涂层应用中已经有一些EB固化的早期采用者，但内联EB固化集成的复杂性和成本往往超过了潜在的效益。这种成本效益分析现在正在改变。随着能源成本的上升和VOC排放标准的收紧，能源固化技术对更多制造商的吸引力越来越大。此外，在过去的几年里，引入了更小、更具成本效益的EB技术。总之，这些趋势使得电子束固化成为传统热固化或紫外光固化技术的一种更普遍的替代品。

性价比高的养护方案

近年来，EB固化设备供应商在提供小型、低能耗固化系统方面取得了长足进步。电子束窗技术的进步、更高效的电力系统和保持真空的新方法都有助于使电子束固化系统更加实用。较小的电子束的主要好处之一是能够将EB固化集成到更广泛的材料处理方案中。虽然传统的电子束固化主要局限于基于web的处理，但现代电子束系统可以配置来处理许多不同的产品几何形状，如图3所示。紧凑的EB设计可以直接集成到广泛的设备中。此外，更小的自屏蔽EB固化系统可以改造到现有的热固化或UV固化线。

与传统的基于web的转换工艺相比，现代EB固化技术越来越多地部署在越来越广泛的应用中，下面将介绍其中的一些应用。

窄卷筒纸印刷。小型电子束固化系统使窄和中卷筒纸印刷线的电子束固化在经济上是可行的。电子束固化复杂层状结构、高性能保护涂料、无光引发剂或低光引发剂油墨是电子束固化在窄卷筒打印机上的一些潜在应用。

卷材涂料。电子束固化金属线圈涂料提供了一种节能和环保的替代传统的热固化系统。有了这种应用，EB比UV固化具有明显的优势，后者在固化金属线圈上使用的厚涂层时效果较差。EB固化可以节省大量能源，提高生产率，同时消除VOC排放。综合这些优势，在短时间内改造现有线路的成本是合理的。

成型零件涂层。沿传送带隧道排列多个电子束可以固化成型部件的涂层。与传统固化涂料相比，保护性EB涂层可以增强外观，并改善划伤、化学和耐热性能。

先进光电应用。EB可以为新兴薄膜太阳能和柔性显示技术中的许多处理挑战提供解决方案。复杂的薄膜层合、铸造微结构的形成和保护涂层的固化需求是EB潜在应用的例子。

混合UV/EB方法。由于其化学性质的相似性，EB固化系统将固化uv固化涂料。在设计UV/EB混合固化线时，可以利用这一事实。有了这些配置，UV固化用于工艺过程中中间步骤的表面固化。由于只需要表面固化，因此可以降低UV灯的功率(和产生的热量)，使用更少的光引发剂，并在高线速度下进行处理。然后使用EB固化系统在生产线的末端进行最终的贯穿固化。EB的穿透力提供了良好的基材附着力，以及一个完整的固化，允许立即在线整理任务。

虽然EB固化已经存在了几十年，但这里讨论的许多应用都是新的。与任何新技术一样，EB的广泛采用需要时间，需要行业领导者的远见卓识。虽然以新的方式部署EB固化可能意味着面临应用程序开发的挑战，但在节能、减少污染、提高生产率和产品差异化方面的潜在回报使该项目成为战略投资。


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