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德國(guó)Eltex Elektrostatik公司于20世紀(jì)90年代末開發(fā)成功EFD（E-Field-Drying，電子場(chǎng)干燥）工藝，并在drupa 2000上推出了這一項(xiàng)新技術(shù)。現(xiàn)在這一新技術(shù)已趨于成熟，并顯示了明顯的技術(shù)優(yōu)勢(shì)?！　FD工藝的優(yōu)勢(shì)在于其能夠提高涂層的硬度，改善對(duì)承印物的粘合力，提供更高的光澤度、更低的材料收縮量、更快的走紙速度，同時(shí)還可以降低氣體散發(fā)量。由高壓電極產(chǎn)生的等離子體（電子-離子流）能在高速移動(dòng)的承印物上的薄空氣界層中產(chǎn)生紊流（圖1）。EFD概念正是基于以上發(fā)現(xiàn)而建立的?！　ltex公司除了成功使用溶劑干燥劑以外，還對(duì)這一工藝技術(shù)是否適合于靠近卷筒紙界層中的氣體交換進(jìn)行了研究。例如，這種交換指空氣界層被一種惰性氣體界層所替代。在紫外線固化、電子輻射固化或等離子體固化中，靠近卷筒紙界層的惰化是非常重要的。在這些過(guò)程中液體涂層被固化，但并非通常字面意義上的干燥。惰性化過(guò)程一般是先從反應(yīng)空間中盡可能多地去除空氣中的氧氣，再由一種惰性氣體代替它，比如氮?dú)狻Ｒ恍┨厥獾漠a(chǎn)品，例如UV固化硅樹脂涂層只能在這樣的惰性條件下生產(chǎn)?；瘜W(xué)和物理原理　　通常所說(shuō)的UV油墨、上光劑和涂層均可通過(guò)所謂的自由基反應(yīng)來(lái)完成固化。這些自由基和其他自由基、丙烯酸酯或氧氣的反應(yīng)非常迅速。事實(shí)上這些自由基和氧氣的反應(yīng)如此迅速，以至于只要獲得反應(yīng)所需的氧氣，大多數(shù)這樣的反應(yīng)就可以發(fā)生。因此，和UV油墨中的丙烯酸基團(tuán)的反應(yīng)就會(huì)被削弱，它們就不能被充分固化。換言之，氧氣抑制了這一化學(xué)反應(yīng)過(guò)程。圖2說(shuō)明了這個(gè)化學(xué)和物理的反應(yīng)過(guò)程?！　∮晒庖l(fā)劑產(chǎn)生的自由基，通過(guò)紫外線的照射，加快了其化學(xué)反應(yīng)速度。這時(shí)候所產(chǎn)生的自由基和丙烯酸基團(tuán)形成的化學(xué)鍵構(gòu)成了一個(gè)聚合網(wǎng)絡(luò)。在有氧的條件下，對(duì)于完全固化和聚合而言，昂貴的引發(fā)劑是必不可少的，其數(shù)量達(dá)到反應(yīng)材料總量的10%～15%。若減少氧氣量，只要1%或更少的光引發(fā)劑就可滿足需要。形成的聚合鏈越長(zhǎng)，固化的效果就越好，光澤度也就越高。而且，光引發(fā)劑很大程度上影響材料的收縮量，是直接影響承印物粘合力的一個(gè)因素。氧氣在哪兒影響了聚合反應(yīng)？　　根據(jù)上述的物理和化學(xué)原理的解釋，不難看出只有正被固化了的空氣界層附近的氧氣分子才具有抑制作用。其有效地說(shuō)明了在界層表面或被界層吸收了的氧氣分子抑制了該聚合反應(yīng)。對(duì)于快速移動(dòng)的承印物，只有在其薄空氣界層區(qū)域中的氧氣分子才會(huì)對(duì)反應(yīng)具有影響作用。嚴(yán)格來(lái)講，在這個(gè)區(qū)域中被吸收了的空氣通過(guò)所謂的“氮?dú)獾镀笔遣荒鼙煌耆宄??！　【瓦@一點(diǎn)，Eltex公司開始考慮，對(duì)于去除卷筒紙附近的空氣界層，是否EFD技術(shù)比傳統(tǒng)的“氮?dú)獾镀备行?，同時(shí)氮?dú)獾南牧勘M可能最低。對(duì)具有EFD惰性UV系統(tǒng)的柔性版印刷機(jī)的研究和測(cè)試漢堡的Eltosch公司和油墨生產(chǎn)廠商Hostmann-Steinberg合作進(jìn)行了一系列的運(yùn)行測(cè)試。通過(guò)對(duì)氣流的研究，Eltex公司首先采用EFD技術(shù)的原理來(lái)產(chǎn)生UV惰性技術(shù)所需要的紊流。測(cè)試設(shè)備（圖3）簡(jiǎn)要地表明了通過(guò)空氣流空氣界層被惰性氣體界層替換的過(guò)程。為了實(shí)現(xiàn)這個(gè)過(guò)程，由電極產(chǎn)生的等離子體將附著在承印物表面的氧氣清掃入圖3中標(biāo)示的氣流中，這個(gè)過(guò)程非常重要。在卷筒紙運(yùn)動(dòng)的方向上電極E3的后面放置了一個(gè)經(jīng)特別設(shè)計(jì)的氮?dú)鈬娮欤员愕獨(dú)馓顫M所形成的整個(gè)低氣壓區(qū)域。　　用一個(gè)槳狀氧氣傳感器接觸承印物表面，在電極一接通后，可以看到卷筒紙上方的殘余氧氣含量明顯的減少了。在給定的測(cè)試條件下——卷筒紙寬600 mm，氮?dú)饬?0 m3/h，可以實(shí)現(xiàn)以下結(jié)果。這個(gè)極好的結(jié)果使開發(fā)者對(duì)第一次UV油墨試驗(yàn)有了較高的期望。EFD惰性UV系統(tǒng)的測(cè)試運(yùn)行情況　　來(lái)自Hostmann-Steinberg公司的專家對(duì)涂層的硬度、光澤度和對(duì)承印物的粘合力進(jìn)行了評(píng)估。對(duì)所有UV油墨的研究結(jié)果都做了評(píng)估，并和來(lái)自Eltosch的標(biāo)準(zhǔn)惰性UV系統(tǒng)的指標(biāo)做了比較。氮?dú)饬亢妥贤鉄舻淖贤饩€輸出量都有系統(tǒng)的變化。通過(guò)對(duì)該系統(tǒng)所做的一系列比較，得到了以下結(jié)果：耗氮量·為了更好的固化，兩種油墨都要求：在使用銅版紙時(shí)，含氮量少于80%；在使用薄膜時(shí)，含氮量少于90%。·對(duì)于白色，絕對(duì)量要求是10 m3/h而不是55 m3/h；對(duì)于黑色，絕對(duì)量要求是20 m3/h而不是95 m3/h?！p少氮的消耗量?jī)H僅這一項(xiàng)的節(jié)約資金，就可維持EFD設(shè)備大約一年所需的費(fèi)用。UV油墨·除了耗氮量的減少外，昂貴的光引發(fā)劑的使用比例也從10%減到1%或更少?！ふ{(diào)整空間使該過(guò)程變得非常系統(tǒng)化，也使生產(chǎn)更好的終端產(chǎn)品成為可能?！ぐl(fā)展新的生產(chǎn)程序要求與油墨制造商密切地合作?！　「鶕?jù)這種程序和油墨用量的情況，油墨成本可以減少30%，從而可將收回EFD設(shè)備費(fèi)用投資的時(shí)間減少到幾個(gè)月。UV燈的紫外線輸出量人們發(fā)現(xiàn)在使用EFD設(shè)備的情況下，UV燈的紫外線輸出量減少的比率高達(dá)35%。對(duì)于一個(gè)1米寬的燈室而言，在規(guī)定的操作條件下，這個(gè)減少的比例相當(dāng)于大約4千瓦的輸出量。EFD過(guò)程的優(yōu)點(diǎn)·提高了涂層硬度和對(duì)承印物的粘合力?！じ叩墓鉂啥??！す庖l(fā)劑用量的減少和熱應(yīng)力的減小，極大地減少了收縮量?！じ叩淖呒埶俣取！び捎诠庖l(fā)劑用量的減少而減少了放射物。目前UV應(yīng)用市場(chǎng)的發(fā)展　　除了在諸如UV固化硅樹脂、上光劑或粘合劑這類涂布單元中已確立的應(yīng)用外，普通的印刷過(guò)程也正越來(lái)越多地使用UV固化油墨。眾所周知，油墨制造商正在不斷忙于開發(fā)新的UV油墨產(chǎn)品。就卷筒紙印刷機(jī)而言，柔印的UV系統(tǒng)配備單元數(shù)量是最多的。在卷筒紙膠印中，UV系統(tǒng)頻繁地用于窄幅的卷筒紙單元。根據(jù)市場(chǎng)調(diào)查，F(xiàn)lintSchmidt公司目前是UV固化凹印油墨唯一的供應(yīng)商。它的使用僅限于標(biāo)簽印刷領(lǐng)域，但隨著對(duì)UV油墨生產(chǎn)工藝的進(jìn)一步開發(fā)，UV固化凹印油墨也將開啟凹印領(lǐng)域的應(yīng)用之門，比如說(shuō)在包裝印刷方面。UV固化油墨和上光劑在單張紙膠印中的使用正在迅速地增長(zhǎng)。Eltex認(rèn)為EFD惰性UV系統(tǒng)前景如何？　　已經(jīng)取得的成果顯示，EFD技術(shù)對(duì)于靠近卷筒紙界層中的氣體交換也是適用的。在一個(gè)表格印刷機(jī)上，對(duì)由Goldschmidt提供的UV固化硅樹脂，進(jìn)行了實(shí)地試驗(yàn)。Eltex和Eltosch已經(jīng)在該試驗(yàn)中安裝了帶有新EFD技術(shù)的惰性UV系統(tǒng)。Eltex已能夠確定，在生產(chǎn)條件下柔印油墨獲得的結(jié)果，也可應(yīng)用于硅樹脂涂層的固化。然而總體上來(lái)說(shuō)，目前惰性化只在整個(gè)過(guò)程真正需要它時(shí)才會(huì)被使用。惰性UV系統(tǒng)不爭(zhēng)的優(yōu)勢(shì)經(jīng)常被耗氮費(fèi)用和大量昂貴卻必要的光引發(fā)劑這一成本要素所否定。這點(diǎn)正是新的發(fā)展所要解決的問題。Eltex確信這里所說(shuō)的EFD技術(shù)的特點(diǎn)，在將來(lái)的惰性UV系統(tǒng)市場(chǎng)上將被獲得廣泛的認(rèn)同。※  作者：盛  晶  轉(zhuǎn)載自：中國(guó)柔印