CN110228291A - 一种提高固化率减少异味的纸包装eb固化方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种提高固化率减少异味的纸包装EB固化方法，包括如下步骤：将EB油墨涂覆于承印物上；然后将涂覆EB油墨后的承印物送入EB固化设备中进行电子束辐照固化；EB固化设备中电子束能量设置范围为75‑90keV；电子束束流设置范围为170‑180mA；电子束吸收剂量设置范围为50‑60Gy。本发明的目的是避免传统UV固化方式带来的光引发剂残留及迁移等安全隐患问题，通过采用EB固化低能量高束流的参数设置来实现降低异味，有效提高油墨固化转化率，切实提高产品质量安全性。

Description

一种提高固化率减少异味的纸包装EB固化方法
技术领域
本发明属于包装印刷领域，针对纸包装固化应用，采用低能量高束流的参数设置来实现提高固化率、降低异味产生的办法，安全环保，适合食品包装行业的纸包装上的新型固化方法。
背景技术
UV固化技术，是在烟标印刷行业里得到广泛应用的又一种主要干燥方式。作为目前世界上并存的两种主要辐射固化手段之一，使用紫外固化技术的印刷方式必须使用UV油墨，UV固化(紫外光固化)技术是利用UV紫外光中的中短波(300-800纳米)光波，UV光作用于光聚合引发剂产生自由基或阳离子基团，再由该基团与感光单体进行反应实现基团聚合，从而引发含活性官能团的高分子材料(树脂)聚合成不溶不熔的固体涂膜，完成油墨的固化。
例如，公开号为CN104626741A的中国发明专利申请文献公开了一种印刷设备及烟用接装纸的印刷方法，印刷设备的某一色机组上安装有UV光固化设备；所述UV光固化设备包括至少一个紫外光源，且紫外光源所在平面与承印的纸张平面平行；紫外光源与承印的纸张的距离为120mm～280mm；安装有UV光固化设备的机组的墨槽内填充有UV油墨。在印刷设备没有安装UV光固化设备的机组上印制接装纸的底色和面色；然后将承印后的纸张导入最后一色机组，控制走纸速度为60m/min～90m/min，并控制UV油墨的上墨量为0～15g/m2，进行商标的UV印刷。
在传统的UV固化技术中，UV油墨干燥使用的卤素灯，由汞灯加卤素加工而成。但当传统UV灯达到使用寿命时，回收处理基本上毫无可能。其最终的去向是填埋场，很容易造成地下水污染问题。
电子束(EB)固化即利用电子束辐照使得EB光油从液态瞬间转化为固态的过程。电子束平均能量可达70000ev，是UV(紫外光固化)能量的20000倍，并激发自由基聚合反应，油墨或涂料瞬间固化，形成固态结膜。另外，EB固化除了不需要光引发剂，可提高产品安全性的基础外，固化率高于UV固化。
一般来说，参与EB固化反应的几乎所有游离态的组分均在最后结膜成一张网，因此最终成型的包装物不容易产生异味。事实上，在纸张包装EB固化印刷中，虽大大降低了油墨的异味，但是由于EB固化设备参数的设置可能带来的高氧浓度，从而产生臭氧异味，制约了EB固化在纸张包装的应用。
发明内容
本发明通过研究电子束固化设备参数，发掘一种低能量高束流的方法来提高固化率，降低异味，提高包装品的安全性和美观性。
本发明的目的是避免传统UV固化方式带来的光引发剂残留及迁移等安全隐患问题，通过采用EB固化低能量高束流的参数设置来实现降低异味，有效提高油墨固化转化率，切实提高产品质量安全性。
一种提高固化率减少异味的纸包装EB固化方法，包括如下步骤：
将EB油墨涂覆于承印物上；然后将涂覆EB油墨后的承印物送入EB固化设备中进行电子束辐照固化；EB固化设备中电子束能量设置范围为75-90keV；电子束束流设置范围为170-180mA；电子束吸收剂量设置范围为50-60Gy。
优选地，涂覆EB油墨后的承印物在EB固化设备中的运行速率为60-90m/min。
油墨为EB油墨；所述EB油墨可以为常规EB油墨，按质量百分比计，所述EB油墨的配方为：
优选地，
所述1,6-二醇二丙烯酸酯、二缩三丙二醇二丙烯酸酯和丙氧化新戊二醇二丙烯酸酯不同时为零；所述聚酯丙烯酸酯齐聚体和胺改性聚醚丙烯酸酯齐聚体不同时为零。
进一步优选地，所述1,6-二醇二丙烯酸酯为20～30重量份；所述二缩三丙二醇二丙烯酸酯为20～25重量份；所述丙氧化新戊二醇二丙烯酸酯为0重量份；所述胺改性聚醚丙烯酸酯齐聚体为0重量份；所述聚酯丙烯酸酯齐聚体为5～6份。
进一步优选地，所述丙氧化新戊二醇二丙烯酸酯为40～50重量份；所述1,6-二醇二丙烯酸酯和二缩三丙二醇二丙烯酸酯为0重量份；所述胺改性聚醚丙烯酸酯齐聚体为0重量份；所述聚酯丙烯酸酯齐聚体为0.1份。
所述流平剂为0.1重量份；所述流平剂为不含硅类流平剂或含硅类醚改性流平剂；所述分散剂为丙烯酸类分散剂。
不含硅类流平剂可选择efka 3777。
含硅类醚改性流平剂可选择迪高432。
丙烯酸类分散剂可选择迪高688。
该优选的油墨制备方法如下：
按配比将原料加入反应釜中，控制温度在55～60℃，搅拌均匀，搅拌完成后得混合物，将混合物过80目滤网过滤即得所述EB联机卷凹砂油。
EB固化条件与该优选的特定油墨配方结合具有更好的固化效果。
本发明的固化方法无需使用光引发剂；固化方式适用于纸包装。
电子束能量可调节范围在50-150keV；能量稳定性≤5％；束流强度可调节范围设定在1-200mA，束流稳定性≤2％，束流不均匀度≤10％；
最优选地，电子束能量设置范围为90keV；电子束束流设置范围为180mA；电子束吸收剂量设置范围为60Gy；涂覆EB油墨后的承印物在EB固化设备中的运行速率为60m/min。并结合优选地EB油墨配方。
优选地，所述承印物为卡纸，且EB油墨仅涂覆于卡纸正面。
优选地，EB固化设备中驱氧装置中使用纯度不低于99.9％的SF6气体作为绝缘气体。
本发明的油墨固化率采用红外光谱法。
与现有技术相比，本发明具有如下优点：
(1)该固化方法无需使用光引发剂，避免传统UV固化方式带来的光引发剂残留及迁移等安全隐患问题，更适应食品包装印刷领域的安全需求。
(2)该方法固化率高达90％以上，大大降低了油墨带来的异味和溶剂残留，提高了外观质量。
(3)该方法解决了纸包装应用EB固化带来臭氧异味的问题，扩宽了EB固化的使用范围，该固化方法在包装印刷行业具有技术革命性创新。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明予以详细说明，但不用来限制本发明的范围。
凹印机为PRC250机组式纸张凹版印刷横断机，前端油墨固化采用烘箱热固化，而后端EB油墨采用电子加速器固化，来自中广核达胜加速器技术有限公司，型号为18KW/90Kev-200mA。联机过程中，打印机的印刷速度与电子加速器的升流速度实现联动，保证所有油墨都能接受相同的吸收剂量。
试验工艺流程采用8色油墨+EB油墨，EB油墨配方如表1，试验过程中使用的油墨如下表2。实验条件控制在温度21-25℃，湿度50-60％，EB固化参数设置如表3。固化率、氧浓度及异味判定结果如表4。
表1
a 1,6-二醇二丙烯酸酯 22KG
b 二缩三丙二醇二丙烯酸酯 21.8KG
c 三羟甲基丙烷三丙烯酸酯 20KG
d 季戊四醇四丙烯酸脂 10KG
e 丙烯酸惰性树脂 2.5KG
f 聚氨酯丙烯酸酯 2.5KG
g 聚酯丙烯酸酯齐聚体 5KG
h 气相二氧化硅 15KG
i 丙烯酸类分散剂 1KG
j 不含硅类流平剂 0.1KG
k 稀土 0.1KG
表2试验油墨
表3试验设置参数
表4包装印刷品测试结果
由表3可知，本发明的固化方法的固化率可达到90以上，显著高于对比例；且反应区氧气浓度低，异味大大降低。由此可见，本发明通过电子速低能量高束流参数设置可提高油墨固化程度，降低异味，提升产品安全性和质量，适合油墨在纸包装的固化方法。
固化率、氧浓度及异味判定方法如下：
仪器设备：美国PE Spectrum 2红外光谱仪(配有ATR附件)
测试原理：EB固化涂料中固化官能团普遍为丙烯酸酯类单体，其在红外光谱的1407cm-1处有双键特征吸收峰，通过红外光谱监控其特征吸收峰强度变化可反映其反应进程即固化度的变化。
操作步骤：
①设置红外光谱扫描范围为600～4000cm-1。背景和样品的扫描次数都设置为32次。
②选择样张中有EB固化涂层的区域使其与红外样品台紧密贴合，用压杆压实后扫描该区域的红外光谱。其他样张重复此操作。
③选择未反应的EB固化涂料滴于样品台上，抹匀除气泡后扫描其红外光谱。
数据处理：
①将所有需处理的谱图在红外软件中打开为透过率模式，为了消除基线波动带来的干扰统一将1421cm-1处作为基线基点，将参照峰1726cm-1峰强度归一化为30％透过率，消除了不同次测量时绝对强度变化带来的影响。
②将谱图转变为吸光度模式，读取各样品丙烯酸酯中双键特征峰1407cm-1处的吸光度Ai，以完全未固化液体样1407cm-1处的吸光度A0作为固化度为0点的吸光度，以现有条件下特征峰强度最弱样品作为完全固化样，其1407cm-1处的吸光度A1的固化度为100％(受临近峰的影响，1407cm-1处峰无法完全到达基线基点，因此选取固化度最大样品认定其固化度为100％，其他样品固化度以其为参照计算得来，为相对固化度而不是绝对固化度。)
③固化度计算公式：固化度％＝(1-(Ai-A0)/(A1-A0))*100
(9)异味主要来源于油墨和臭氧，纸张正面的涂层的异味与油墨的固化程度相关，纸张反面的臭氧异味与辐照区域内氧浓度相关；
(10)异味判定，通过选取5位专业人员，依据《GB T 35773-2017包装材料及制品气 味的评价》标准，开展不同固化后纸张相同区块正反面的气味评价，分别打分(气味强度分五个等级，0为没有可察觉的气味；1为气味刚可察觉；2为中度气味；3为中度强烈的气味；4为强烈气味)，分值越高，气味越大，分值越低，气味越低；最后的平均值即为气味等级。
以上所述仅为本发明专利的具体实施案例，但本发明专利的技术特征并不局限于此，任何相关领域的技术人员在本发明的领域内，所作的变化或修饰皆涵盖在本发明的专利范围之中。

Claims (9)

1.一种提高固化率减少异味的纸包装EB固化方法，其特征在于，包括如下步骤：
将EB油墨涂覆于承印物上；然后将涂覆EB油墨后的承印物送入EB固化设备中进行电子束辐照固化；EB固化设备中电子束能量设置范围为75-90keV；电子束束流设置范围为170-180mA；电子束吸收剂量设置范围为50-60Gy。
2.根据权利要求1纸包装EB固化方法，其特征在于，涂覆EB油墨后的承印物在EB固化设备中的运行速率为60-90m/min。
3.根据权利要求1纸包装EB固化方法，其特征在于，按质量百分比计，所述EB油墨的配方为：
4.根据权利要求1纸包装EB固化方法，其特征在于，按重量份计，所述EB油墨由以下原料制成：
所述1,6-二醇二丙烯酸酯、二缩三丙二醇二丙烯酸酯和丙氧化新戊二醇二丙烯酸酯不同时为零；所述聚酯丙烯酸酯齐聚体和胺改性聚醚丙烯酸酯齐聚体不同时为零。
5.根据权利要求4纸包装EB固化方法，其特征在于，所述1,6-二醇二丙烯酸酯为20～30重量份；所述二缩三丙二醇二丙烯酸酯为20～25重量份；所述丙氧化新戊二醇二丙烯酸酯为0重量份；所述胺改性聚醚丙烯酸酯齐聚体为0重量份；所述聚酯丙烯酸酯齐聚体为5～6份。
6.根据权利要求4纸包装EB固化方法，其特征在于，所述丙氧化新戊二醇二丙烯酸酯为40～50重量份；所述1,6-二醇二丙烯酸酯和二缩三丙二醇二丙烯酸酯为0重量份；所述胺改性聚醚丙烯酸酯齐聚体为0重量份；所述聚酯丙烯酸酯齐聚体为5～6份。
7.根据权利要求1纸包装EB固化方法，其特征在于，电子束能量设置范围为90keV；电子束束流设置范围为180mA；电子束吸收剂量设置范围为60Gy；涂覆EB油墨后的承印物在EB固化设备中的运行速率为60m/min。
8.根据权利要求1纸包装EB固化方法，其特征在于，所述承印物为卡纸，且EB油墨仅涂覆于卡纸正面。
9.根据权利要求1纸包装EB固化方法，其特征在于，EB固化设备中驱氧装置中使用纯度不低于99.9％的SF6气体作为绝缘气体。
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Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH10100379A (ja) * 1996-09-27 1998-04-21 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 印刷機
CN102321407A (zh) * 2011-09-06 2012-01-18 南昌航空大学 一种电子束固化印铁油墨
CN106475286A (zh) * 2016-09-30 2017-03-08 江苏宏泰高分子材料有限公司 一种强度渐变的电子束辐射涂料固化工艺
CN107266958A (zh) * 2017-06-08 2017-10-20 滁州金桥德克新材料有限公司 环保型电子束固化食品包装凹版印刷环保油墨及其制备方法
CN107286736A (zh) * 2017-06-08 2017-10-24 滁州金桥德克新材料有限公司 电子束固化金属表面印刷油墨及其制备方法
CN109666381A (zh) * 2018-12-27 2019-04-23 中广核达胜加速器技术有限公司 一种电子束固化纸包装光油及印刷涂层的固化方法

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH10100379A (ja) * 1996-09-27 1998-04-21 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 印刷機
CN102321407A (zh) * 2011-09-06 2012-01-18 南昌航空大学 一种电子束固化印铁油墨
CN106475286A (zh) * 2016-09-30 2017-03-08 江苏宏泰高分子材料有限公司 一种强度渐变的电子束辐射涂料固化工艺
CN107266958A (zh) * 2017-06-08 2017-10-20 滁州金桥德克新材料有限公司 环保型电子束固化食品包装凹版印刷环保油墨及其制备方法
CN107286736A (zh) * 2017-06-08 2017-10-24 滁州金桥德克新材料有限公司 电子束固化金属表面印刷油墨及其制备方法
CN109666381A (zh) * 2018-12-27 2019-04-23 中广核达胜加速器技术有限公司 一种电子束固化纸包装光油及印刷涂层的固化方法

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