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一:EB涂料固化属能量固化原理,是20世纪中期出现的一种材料表面加工的先进技术,是利用电子束引发具有辐射化学活性的液态材料(涂料、油墨或胶粘剂),快速聚合交联,从而实现固化的新工艺。
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— 首先,高能电子与涂料分子相互作用,使之分解成自由基;
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+ K9 v* N7 ^( H9 n% l9 ~! [ m— 然后,自由基与C=C双键反应,形成增长链; 4 F* r# P$ a) ^! D9 d7 X3 E7 o
5 a/ G& ]. j! m" m, a; y2 Q/ I— 最后,增长链与涂料的其余组分反应,使涂料产生交联。
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$ Y; @* c5 P# {% j j8 U; E 下图为EB固化的机理 * {3 H% }/ ]3 @/ p
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二:EB固化与传统的固化技术相比,有着独特的优势
: w# s1 ?9 r( F/ N* f— 第一 EB涂料固化时间很短,一般只需1/10秒即可彻底干燥固着在基材表面,对传统的热固型涂料,干燥时间可能需要几分钟,甚至几天时间才能彻底干燥 ,故用能量固化涂料的产品,生产效率高,交货时间短。目前国外EB固化生产线速度已经超过300m/min( Douglas-Hanson )。
" }0 r4 N5 Q4 S1 R v8 x— 第二 占地少,涂层固化生产线上EB设备占地仅4.3m,原来的热固化生产线占地91.4 m。 # J# A* S2 ^6 c- i) Y
— 第三 冷固化,没有系统的热惯性,EB设备输出功率可以跟随生产线速度的变化而变化,操作简便,容易控制,有很高的精确度和可重复性。
. _7 ?$ N, r+ a* @! e8 Z# b— 第四 EB固化可使涂料100%固化。
0 j F" V3 V" j3 t( z— 第五 用能量固化的涂层,因涂料中的化学物质通过交联反应形成了高分子立体网状聚合物,所以表面具有很强的耐化学性能、耐摩擦性能和耐候性。# v' h& g# q, ?. n8 U
— 第六 EB涂料固化后的固含量接近100%,不含VOC(有机挥发物),与普通涂料体系相比,无环境污染,更有利环保。 4 x# W! l6 f5 Z b! j
— 第七 EB固化无溶剂挥发,固化膜均匀 ,表面光洁 ,在满足各项主要性能的前提下,比热固化涂层有更好的使用性能和外观。
' R, d# [7 U; k- w, m— 第八 能耗低,EB固化能耗为传统热固化的1%左右。
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三:电子束固化涂料与溶剂型固化涂料总能耗比较及减排CO2比较5 ]' Z! l/ B9 p
5 E# o7 F% o1 R8 I6 T4 w% R体系 溶剂型 电子束固化材料: U( i/ o) F# h
涂料固体含量 60% 100%
( W2 l% J/ c3 {, l+ L' q& U2 {固体涂料重量(g/m2) 20g 20g $ T9 B. M! t: S- I
VOCs/m2 (g)(密度0.9的溶剂) 12g 无
- Y5 {7 y) @( G8 M/ l& C- }强风系统总耗能(kJ/m2) - W# `2 u1 J* ~, D, G+ y0 w
(计算得出固化能耗为27.3kJ/g) 328kJ 无 % A8 J( L6 K$ s4 l! |
电子束固化总能耗(kJ/m2)3 S( o9 Z* j2 q" Z
(30kGy或0.030kJ/g,电子束能耗转换率70%) 无 0.86kJ . W) Y- L; | i: `0 w! Z
每小时总能耗(每小时产量为11,200m2 ) ~3700,000kJ ~9,600kJ
# L, t# D3 ^" j% u, V每小时总能耗 1030kWh 2.67kWh
8 ]/ W$ l( r) K5 N溶剂燃烧回用CO2排放量 37g/m2 无
) E9 o* Z2 m \装置总CO2排放量 415.8kg/h 无
: {* M# j0 p. ~0 n3 Y- Q/ o; U' Z 板材宽度1500mm,运行速度125m/min,涂层厚度20umm,产量11,250m2/h$ N( `3 g1 W% F' V: a' |
4 B& i/ j2 U! K* D# J' A$ U0 S EB 固化涂层的性能(国内测试)
- O8 _9 c J- X3 g, T: h PS:由于格式问题,请大家下载来看啦!
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在电压为105keV,电流为10mA下。
* {: ]7 `( }2 P' K. q- J- K# c 1 c3 C6 D7 j$ _6 F& M! g- T
4 M* d4 P! u- B8 [0 c$ N 附着力、柔韧性、抗冲击性、抗弯折、抗老化、耐腐蚀等指标的实测结果完全符合
- B9 j# l' ?! P* F ASTM D-3359、 ASTM B-117、 ASTM D-3363、ASTM D-3363、ASTM D-2794、
9 d) _4 m0 B/ b ASTM D-522、 ASTM D-4145标准。 & ^. @, f2 N, _8 B: @
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四:生产流程比较如下 (红字部分欢迎大家对比)
5 D% O$ f( _, r# U) {$ q8 P6 u/ `— 热固化工艺流程6 I" s1 ]& c# q% n& P
开卷机 → 缝合机 → 压辊 → 涨力机 → 开卷活套 → 碱洗脱脂 → 清洗 → 烘干 → 钝化 → 烘干 → 初涂 → 初涂烘干 → 面漆精涂! p. ?2 I: y6 j, ]; O
→ 面漆烘干 → 风冷降温 → 收卷活套 → 收卷机 → (下卷打包入库);
% O: S8 A, i6 p" R/ \— EB固化工艺流程
) `' t$ W4 k- Q' I$ T 开卷机 → 缝合机 → 压辊 → 涨力机 → 开卷活套 → 碱洗脱脂 → 清洗 → 烘干 → 钝化 → 烘干 → 初涂 → 初涂EB固化 → 面漆精涂
( F$ Q& J# ]: o/ t Z → 面漆EB固化 → 风冷(水冷)降温(可以考虑取消) → 收卷活套 → 收卷机 → (下卷打包入库);
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& ~4 n6 ~ M+ v7 Z" ] 五:国外EB固化应用情况 :
+ a& m5 D: g, D5 v— 20世纪70年代初,美国福特公司首次将EB固化技术应用于汽车零部件和仪表涂层,这为EB固化技术应用于工业生产开创了先河。同一时期,Album印刷公司在包装材料上使用了EB固化油墨和涂层。
! D. h& g9 c. x2 j5 O8 h9 a— 随后,在欧洲、北美和日本等工业发达、环保意识极强的区域和国家发展迅速。据统计,2005年,世界各国拥有的EB固化生产线共800条,其中美国400多条(55%),日本300多条(包括科研开发)(38%),欧洲50-60条(7%)。2 v7 f, j& o% f# O
) E8 a; o: A$ f5 ]1 E: A$ K, `六:EB固化设备示意图:
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先发这么多那,谢谢大家。
0 ?% |5 L# ^8 j4 N+ I i如果大家感兴趣,可以一起探讨一下。9 ~, C G- c. d
或者电联:(0)13296669444
/ u |9 f) `- M4 {; v8 d; ]9 u谢谢大家捧场6 g, L9 i- L5 W8 J
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