隨著物質生活的不斷提高，消費者對印刷品已經不僅僅局限于視覺上的享受，對產品環保方面的要求也在不斷提高，這就給我國印刷工業提出了環保的新概念。在網版印刷中，油墨也向著快干、無毒和環保方向發展，比較有代表性的就是網印水基油墨、紫外光固化油墨和電子束輻射固化油墨。本文主要通過對電子束固化油墨的特點及其應用等方面進行介紹，以期使讀者對綠色油墨的概念有更深入的了解。

一、電子束固化油墨固化原理及組成

所謂能量固化油墨，就是油墨在輻射能照射下，固著或硬化在承印物上，從而獲得干燥的印跡。目前的能量固化技術主要有UV光固化和加速高能電子束（EB）固化兩種形式，其中采用電子束能量固化的油墨稱為電子束固化油墨。下面主要介紹電子束固化油墨的固化原理及其化學組成。

1.電子束固化油墨的固化原理

普通油墨印刷后墨膜層的干燥，一般是油墨中的連結料被承印物吸收和揮發，固態物質則保留在承印物表面，形成一層薄薄的墨層。而電子束固化則是借助電子束做照射能源，與活性液體化學配方進行輻射化學反應，在常溫下迅速干燥固化的過程。

由于電子束是一種輻射，所以也可以把電子束輻射歸于輻射固化一類。輻射固化是在現有科學技術的基礎上發展起來的一門新技術，它主要是采用一種掃描型的電子加速器，輻射固化中電子加速器的電子束對基材表面掃描從而實現固化加工，其基本含義就是利用紫外光或電子束為能源，引發具有化學活性的液體配方，在基體表面實現快速反應的固化過程。紫外光固化和電子束固化技術不同于傳統技術（例如熱固化）的最大優點在于輻射固化采用高效能源的紫外光或電子束作為引發手段，快速實現涂層固化。其中電子束輻射則是由一批經過加速的電子流所組成的，在高能電子束的作用下，產生自由基或離子基，自由基或離子基再與其他物質交聯成網狀聚合物，與紫外光相比，粒子能量遠遠高于紫外光，能夠使空氣電離，且電子束固化一般不需光引發劑，能夠直接引發化學反應，對物質的穿透力也比紫外光大。

2.電子束固化油墨的組成

EB墨的主要化學成分與一般油墨相似，主要由顏料、連結料、輔助劑、色料等組成。

（1）單體（活性稀釋劑）。單體是低分子量的化學物質，它能決定油墨干燥后墨層光澤度、彈性以及硬化程度等方面的表面特性，另有一些單體是能量固化油墨有害性的源泉。在實際生產中，EB油墨一般采用多種單體結合以獲得滿意的固化速度、粘度、附著力、彈性、硬度、抗沖擊強度、耐溶劑性等性能。

（2）樹脂（預聚物）。樹脂是油墨的化學骨架，直接影響油墨的稠度、潤濕能力和交聯特性等。EB油墨中使用的預聚物一般為流動性較好的丙烯酸低聚物。常用的預聚物有環氧丙烯酸樹脂、聚酯丙烯酸樹脂、丙烯酸聚氨酯、氯化聚酯丙烯酸樹脂等。

（3）添加劑。主要是有針對性的改善油墨的物理、化學性能，一般的成分包括蠟、潤濕劑、改變油墨特性的調墨劑等。

（4）顏料。對于一般油墨而言，色料顆粒大小和濃度會影響油墨的固化速率，故選色料時還要考慮色料的顏色，但是由于高能電子束的能量足夠固化厚實的墨膜層，所以電子束油墨在選擇色料時不用考慮這個問題。顏料是油墨的呈色物質，顏料的好壞決定了油墨顏色質量的好壞。電子束固化油墨在顏料選擇上應首先保證無毒，此外，應保證顏料在電子束的照射下，不發生顏色的變化，同時顏料的濃度要高，色澤鮮艷，且具有優良的分散性和足夠的著色力，顏料拼混后油墨不會在有效存放期內膠化，顏料合用時，每種顏料在油墨中的用量一定要準確。

二、電子束固化油墨的優缺點

電子束固化油墨是一種很有發展潛力的油墨品種，可以用于輪轉膠印、柔性版印刷以及網版印刷等領域，與紫外光油墨同為 “綠色環保油墨”，但它不用添加光引發劑，無特殊氣味，且不會釋放臭氧，是一種無需熱源的冷固化油墨，油墨在固化時還不受顏色的影響，能使固化更徹底，質量更穩定。其優點主要表現在以下幾個方面：

1.綠色無污染油墨，對人體刺激性小。

電子束油墨固化后的固含量接近100%，通常不含有機揮發物（VOC），屬于零排放技術，這說明了電子束油墨體系與普通油墨體系相比，對環境、承印物沒有污染，有利于環境保護。此外，電子束固化油墨對人體皮膚的刺激性愈來愈小，與含汽油餾分的普通油墨刺激性差不多，所以這種油墨近年來被大大推進和應用。

2.油墨使用節省能量，節約成本。

由于電子束油墨主要是依靠高能電子束的輻射來實現油墨的干燥等，節省能量，節約生產成本。

3.固化時間短，提高作業效率。

電子束固化油墨固化時間很短，一般只需0.1s即可徹底干燥固著在基材表面，而傳統的熱固型油墨，干燥時間可能需要幾分鐘，甚至幾天時間才能徹底干燥。同時，電子束固化油墨的固化空間小，而且加工速度快，產量高，是一種不可多得的高效生產型油墨。

4.產品質量穩定。

由于油墨的固化特點，電子束固化油墨印制的印品墨跡具有很強的耐抗性，同時因油墨中的化學物質是通過交聯反應而形成高分子立體網狀聚合物的，所以油墨表面具有很強的耐化學性能和耐摩擦性能，還能保證印刷品表面干凈無臟點、網點擴大率小、印跡亮度好。

5.自動化程度高，易于生產和應用。

輻射固化裝置緊湊，加工速度快，場地空間小，生產效率高，有助于提高產品性能，降低原材料消耗，這一切從經濟成本上提高了技術本身的競爭能力。輻射固化與傳統的固化技術相比，在溫度、工藝配方以及產品性能上都有很大的優點，如一般室溫固化有利于熱敏材料的加工，固化配方可按需求調節則有利于提高工藝的適應性，保證產品性能。輻射固化易于實現流水作業，自動化程度高。同時由于電子束油墨與紫外光油墨的成分相似，若在EB油墨中加入一定量的光引發劑，就可進行紫外線固化，這也是產品增值的又一個方面。

當然，電子束固化油墨也有一些缺點，其固化設備成本高是推廣應用中最大的障礙。能量固化設備的一次性投入需要一定的資金，現在的電子束固化設備的價格穩步下降，與十年前相比，EB固化設備成本降低了4倍。同時，EB油墨也存在廢棄后的降解問題。

三、電子束固化油墨技術的應用

隨著新技術的不斷突破，尤其是油墨附著力方面的改善，電子束固化油墨開始在原來用量不太可觀的領域得到了穩步的發展。比較有代表性的例子就是美國芝加哥家電印制公司，該公司已經利用這種油墨加工生產薄膜開關，將厚膜網版印刷后的印品放入電子束輻射干燥裝置，油墨在電子束的輻射下只需幾毫秒時間即完全干燥，印品光澤好，薄膜觸感強又耐摩擦。但是由于這種油墨及其輻射干燥裝置的售價昂貴，目前推廣起來尚有困難，但由于它能節省干燥時間，確保產品質量，不污染環境，因此具有發展前途。

盡管不同廠家的油墨產品在性能方面有些許差異，但就目前形勢來看，未來的EB油墨應該向著下面幾個方向應用：

1.EB油墨在配套固化設備上的改進

EB油墨對配套的固化設備要求比較高，雖然電子束固化時，只需要一個離子陰極管，但卻必須嚴格控制固化處理室內的活性氣體含量，這也是導致固化設備價格昂貴的原因之一。今后EB油墨在配套固化設備方面應該是向著連機固化單元組合方向發展，并不斷降低固化設備的成本，以期能在普通印刷機上進行印刷。

2.EB油墨在清洗上的改進

由于EB油墨對橡皮棍、橡皮布有一定的侵蝕作用，所以目前EB油墨是采用專用的清洗液清洗以及相應的膠棍和橡皮布進行印刷。日后發展趨勢可能是只需使用常規清洗劑即可清洗膠輥、橡皮布等。

3.印品質量方面的改進

EB油墨對油墨黏度、粘著性的控制要求較高。在實際印刷操作中油墨的黏度是依印刷色序而降低的，但兩個色序之間的粘度差值不能太懸殊，否則會影響油墨的傳遞性能和傳墨量。EB油墨同樣要求黏度依次降低，但與普通油墨相比，EB油墨的差值要求有明顯的差距，否則會產生一系列的故障。為避免故障，保證印刷的正常有序進行，今后需要對EB油墨中預聚物的改進進行進一步的研究，以提高印品質量。

4.EB油墨在印刷適性上的改進

目前EB油墨在使用過程中，對潤濕液pH值和導電率都有一定的要求。一般認為pH為3.8～4.1，導電率為1000～2800s/m較合適，相比于傳統油墨來說，其要求更為苛刻，所以未來EB油墨在這方面也應進行相關研究，以期達到在印刷機上的印刷加工適性與傳統溶劑型油墨不相上下的目的。

展望EB油墨在印刷業的應用前景，最主要的還是取決于油墨成本是否能夠降低到接近普通油墨的水平。不過隨著新技術的發展，相信EB油墨一定會有更為廣闊的前景。

四、電子束固化油墨的發展

競爭加劇迫使油墨制造商采取一些革新技術來提高油墨性能，同時開發適合印刷工業發展的新領域。相對于UV油墨，EB油墨有其獨特的性能，這更加增大了EB油墨的發展空間，也將是印刷業今后大力推廣的實用、經濟型油墨�，F在EB油墨在軟包裝印刷中呈不斷增長的趨勢，其優越的性能以及較高的生產效率，為用戶提供了更為廣闊的市場。相信EB油墨的應用范圍將會進一步擴大，成為新型環保油墨中的重要品種。 (divid)