CN107971191A - 一种用于涂层固化的电子加速器 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于涂层固化的电子加速器，包括基带、上主动轮、电子束发射装置、下主动轮、第一射线屏蔽体以及第二射线屏蔽体；所述基带贯穿第一射线屏蔽体和第二射线屏蔽体之间的空隙，所述电子束发射装置水平设置于第二射线屏蔽体中部，所述第一射线屏蔽体上与电子束发射装置相对应的位置处设置有电子束接收装置，所述上主动轮和下主动轮之间段的基带与电子束发射装置和电子束接收装置的连线相垂直。本发明可对基带上的物料进行电子束固化操作，并且可对多处的氮气浓度进行监测，可解决整个过程中的物料传输问题及N2保护问题，同时对射线的屏蔽性好，可加快电子加速器在涂层固化行业的应用进程。

Description

一种用于涂层固化的电子加速器
技术领域
本发明涉及电子束涂层固化领域，具体涉及一种用于涂层固化的电子加速器。
背景技术
涂层固化在工业和生产生活领域应用非常广，如：包装、织物、装饰材料、木地板、离型纸、隐形材料等，目前在涂层固化这块成为我国乃至全球重点污染源治理范围之一，主要原因在于涂层材料主要组成成分中有50％左右的含量是有毒有机溶剂，而在涂层固化过程中溶剂基本挥发，这样就对环境造成较大污染。
现有一般处理方案挥发溶剂的回收再利用，但成本较高、回收不彻底；近几年新推出的水性油墨、UV油墨都有在应用方面都有局限性和其他不利因素。
电子束固化即克服了传统固化领域存在的高能耗、溶剂排放、固化物颜色、光引发剂、涂层光泽度、涂层硬度、涂层耐酸碱性能等缺点，但电子束涂层固化设备(电子加速器)在实际应用过程中也有特殊条件与结构要求。目前市场上的电子加速器固化设备普遍存在设备屏蔽结构复杂、屏蔽效果不尽人意、N2消耗量大、设备体积大等缺点，因此其工业化应用存在很大阻碍。
发明内容
本发明的目的是：本发明综合考虑电子加速器在涂层固化行业应用要求，提供一种用于涂层固化的电子加速器，主要解决材料在涂布后到电子加速器固化的整个过程中的物料传输、射线屏蔽以及N2保护问题，实现电子束固化涂层，从而从根本上解决当前印刷行业存在的能耗高、污染大、印刷产品的品质差等诸多缺陷。
为了实现上述目的，本发明提供如下的技术方案：
一种用于涂层固化的电子加速器，包括基带、上主动轮、电子束发射装置、下主动轮、第一射线屏蔽体以及第二射线屏蔽体；所述基带贯穿第一射线屏蔽体和第二射线屏蔽体之间的空隙，所述上主动轮与下主动轮均与基带相接触，所述电子束发射装置水平设置于第二射线屏蔽体中部，所述第一射线屏蔽体上与电子束发射装置相对应的位置处设置有电子束接收装置，所述上主动轮和下主动轮之间段的基带与电子束发射装置和电子束接收装置的连线相垂直，所述电子束发射装置的上方设置有上氮气管道并且下方设置有下氮气管道，所述第二射线屏蔽体上还设置有氮气浓度检测管道。
进一步的，所述第二射线屏蔽体顶端设置有氮气气扫装置，所述氮气气扫装置与基带的位置相对应；所述第一射线屏蔽体上电子束接收装置的上方和下方均设置有废气排放口，所述第一射线屏蔽体上远离电子束接收装置的一侧设置有氮气浓度检测仪，所述氮气浓度检测仪与废气排放口的位置相对应。
进一步的，所述上主动轮通过轴座与第一射线屏蔽体连接，所述下主动轮通过另一轴座与第二射线屏蔽体连接；所述上氮气管道的喷气口与下氮气管道的喷气口均朝向电子束发射装置的发射端。
进一步的，所述第一射线屏蔽体与第二射线屏蔽体的结构相配合；所述第一射线屏蔽体的下方设置有线性导轨，所述第一射线屏蔽体通过滑块与线性导轨连接。
本发明的有益效果为：本发明一种用于涂层固化的电子加速器，通过基带、氮气吹扫装置、上主动轮、氮气浓度检测管道、下主动轮、废气排放口、第一射线屏蔽体、第二射线屏蔽体以及氮气浓度检测仪的配合使用，可对基带上的物料进行电子束固化操作，打破传统的设计方案，并且可对多处的氮气浓度进行监测，可解决整个过程中的物料传输问题及N2保护问题，同时对射线的屏蔽性好，设备体积与之前相比更加节约空间，可加快电子加速器在涂层固化行业的应用进程，从而可实现印刷产品VOC零排放，固化能耗降低90％以上，涂层固化彻底、涂层硬度高、涂层光亮等，可颠覆传统的印刷行业。
附图说明
图1为本发明一种用于涂层固化的电子加速器整体结构的闭合状态示意图。
图2为本发明一种用于涂层固化的电子加速器整体结构的打开状态示意图。
图中：1、基带；2、氮气气扫装置；3、上主动轮；4、上氮气管道；5、电子束发射装置；6、下氮气管道；7、氮气浓度检测管道；8、下主动轮；9、电子束接收装置；10、废气排放口；11、线性导轨；12、第一射线屏蔽体；13、第二射线屏蔽体；14、氮气浓度检测仪。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明作进一步的详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
参考图1以及图2，一种用于涂层固化的电子加速器，包括基带1、上主动轮3、电子束发射装置5、下主动轮8、第一射线屏蔽体12以及第二射线屏蔽体13；所述基带1贯穿第一射线屏蔽体12和第二射线屏蔽体13之间的空隙，所述基带1用做物料涂层载体，所述上主动轮3与下主动轮8均与基带1相接触，所述上主动轮3与下主动轮8均用于驱动并张紧基带1，所述电子束发射装置5水平设置于第二射线屏蔽体13中部，所述电子束发射装置5用于发出电子束射线，所述第一射线屏蔽体12上与电子束发射装置5相对应的位置处设置有电子束接收装置9，所述电子束接收装置9用于接收经过基带1的电子束射线，所述上主动轮3和下主动轮8之间段的基带1与电子束发射装置5和电子束接收装置9的连线相垂直，有利于基带1上的涂层均匀且充分地接受电子束的照射，所述电子束发射装置5的上方设置有上氮气管道4并且下方设置有下氮气管道6，所述上氮气管道4和下氮气管道6均用于提供高浓度的氮气气体，所述第二射线屏蔽体13上还设置有氮气浓度检测管道7，所述氮气浓度检测管道7用于采集第一射线屏蔽体12与第二射线屏蔽体13之间的空腔内的氮气。
电子加速器固化过程中油墨在高能电子作用下产生的自由基在结合前极易与大气中的O2、O3等发生化学反应，严重影响固化效果。因此在电子加速器涂层固化应用中必须有效分离02，由于N2易获得且成本相对较为便宜，所以在该应用中选择N2作为保护气体。
所述第二射线屏蔽体13顶端设置有氮气气扫装置2，所述氮气气扫装置2与基带1的位置相对应，所述氮气气扫装置2用于向运动中的基带1上吹出氮气，从而保证第一射线屏蔽体12和第二射线屏蔽体13之间的空隙的氮气浓度，即实现一个相对稳定的氮气环境；所述第一射线屏蔽体12上电子束接收装置9的上方和下方均设置有废气排放口10，所述废气排放口10用于排出第一射线屏蔽体12与第二射线屏蔽体13之间的空腔内的气体，所述第一射线屏蔽体12上远离电子束接收装置9的一侧设置有氮气浓度检测仪14，所述氮气浓度检测仪14与废气排放口10的位置相对应，所述氮气浓度检测仪14用于对从废气排放口10排出的废气中的氮气浓度进行检测。
所述上主动轮3通过轴座与第一射线屏蔽体12连接，所述下主动轮8通过另一轴座与第二射线屏蔽体13连接，所述上主动轮3和下主动轮8的转速一致；所述上氮气管道4的喷气口与下氮气管道6的喷气口均朝向电子束发射装置5的发射端，有利于保证第一射线屏蔽体12与第二射线屏蔽体13之间的空腔内的氮气浓度稳定维持在较高值，从而保证固化质量。
所述第一射线屏蔽体12与第二射线屏蔽体13的结构相配合；所述第一射线屏蔽体12的下方设置有线性导轨11，所述第一射线屏蔽体12通过滑块与线性导轨11连接，所述第一射线屏蔽体12可沿线性导轨11滑动，从而实现第一射线屏蔽体12与第二射线屏蔽体13开启与闭合。
本发明的工作原理为：首先将第一射线屏蔽体12沿线性导轨11朝向远离第二射线屏蔽体13的方向移动，实现第一射线屏蔽体12与第二射线屏蔽体13的分离，即第一射线屏蔽体12与第二射线屏蔽体13处于打开状态，此时可将带有待固化涂层的基带1放入第一射线屏蔽体12与第二射线屏蔽体13之间，并使其与上主动轮3和下主动轮8相接触；然后将第一射线屏蔽体12沿线性导轨11朝向靠近第二射线屏蔽体13的方向移动，使第一射线屏蔽体12与第二射线屏蔽体13合拢，即第一射线屏蔽体12与第二射线屏蔽体13处于闭合状态；开启生产线，上氮气管道4、下氮气管道6以及氮气吹扫装置2开始吹出氮气，氮气浓度大于99.999％；两个废气排放口10开始往外排放废气，氮气检测管道7抽取气体到控制系统，以检测第一射线屏蔽体12与第二射线屏蔽体13之间空隙的氮气浓度，当氮气浓度满足生产工艺所需求(氮气浓度一般需大于99.99以上)后(此过程的电气闭环控制由电子加速器控制系统完成，可在5～10分钟完成)可开启印刷生产线和电子加速器；开启后，基带1在上主动轮3和下主动轮8的驱动下高速传送，氮气气扫装置2喷出氮气，可将因基带1高速运动而带入的空气吹出，基带1通过电子束发射装置5时，在高能电子束的作用下，物料涂层固化在基带1上，然后基带1继续通过设定好的运动路线进行移动，以实现持续生产。
电子束固化过程中，必须确保氮气浓度，从而保证物料涂层的固化质量。本发明可根据生产线速度即基带1的移动速度来自动调节氮气其扫装置2的氮气喷出量，确保将因基带1的运动速度不一造成的带入空气量不定，进而造成的氮气浓度不够或氮气消耗量过大的问题。
所述上氮气管道4和下氮气管道6的氮气喷出量可根据基带1的运转速度和氮气浓度检测管道3抽样检测出的浓度值进行调整，具体由控制系统实现。
当氮气浓度检测仪14检测到从废气排放口10排出的废气中的氮气浓度达到设定值时，可由控制系统控制废气排放口10的排气量，以实现氮气的充分使用，避免氮气的浪费。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
上述实施例用于对本发明作进一步的说明，但并不将本发明局限于这些具体实施方式。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应理解为在本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种用于涂层固化的电子加速器，其特征在于：包括基带(1)、上主动轮(3)、电子束发射装置(5)、下主动轮(8)、第一射线屏蔽体(12)以及第二射线屏蔽体(13)；所述基带(1)贯穿第一射线屏蔽体(12)和第二射线屏蔽体(13)之间的空隙，所述上主动轮(3)与下主动轮(8)均与基带(1)相接触，所述电子束发射装置(5)水平设置于第二射线屏蔽体(13)中部，所述第一射线屏蔽体(12)上与电子束发射装置(5)相对应的位置处设置有电子束接收装置(9)，所述上主动轮(3)和下主动轮(8)之间段的基带(1)与电子束发射装置(5)和电子束接收装置(9)的连线相垂直，所述电子束发射装置(5)的上方设置有上氮气管道(4)并且下方设置有下氮气管道(6)，所述第二射线屏蔽体(13)上还设置有氮气浓度检测管道(7)。
2.根据权利要求1所述的一种用于涂层固化的电子加速器，其特征在于：所述第二射线屏蔽体(13)顶端设置有氮气气扫装置(2)，所述氮气气扫装置(2)与基带(1)的位置相对应；所述第一射线屏蔽体(12)上电子束接收装置(9)的上方和下方均设置有废气排放口(10)，所述第一射线屏蔽体(12)上远离电子束接收装置(9)的一侧设置有氮气浓度检测仪(14)，所述氮气浓度检测仪(14)与废气排放口(10)的位置相对应。
3.根据权利要求1所述的一种用于涂层固化的电子加速器，其特征在于：所述上主动轮(3)通过轴座与第一射线屏蔽体(12)连接，所述下主动轮(8)通过另一轴座与第二射线屏蔽体(13)连接；所述上氮气管道(4)的喷气口与下氮气管道(6)的喷气口均朝向电子束发射装置(5)的发射端。
4.根据权利要求1所述的一种用于涂层固化的电子加速器，其特征在于：所述第一射线屏蔽体(12)与第二射线屏蔽体(13)的结构相配合；所述第一射线屏蔽体(12)的下方设置有线性导轨(11)，所述第一射线屏蔽体(12)通过滑块与线性导轨(11)连接。
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