Вы знакомы с технологией отверждения покрытий электронным пучком (EB)?
Может ли это привести к новой революции в отделке панелей?
В настоящее время многие производители используют аббревиатуру "Electron Beam Curing" при описании процесса отделки панелей, которая напрямую переводится как "Electron Beam Curing" и относится к новому типу технологии сушки или отверждения покрытий.
В области технологий сушки поверхностных покрытий мебельных изделий нам известны сушка горячим воздухом (термическая сушка), инфракрасная сушка, УФ-сушка, микроволновая сушка и т. д. Однако технология электронно-лучевой сушки, по-видимому, совершенно неизвестна ни с точки зрения технических концепций, ни с точки зрения принципов, что, несомненно, вызвало у нас большой интерес.
Поэтому мы надеемся представитьтехнология электронно-лучевого отвержденияЦель этой статьи – помочь каждому понять, что такое электронно-лучевая полимеризация? В чем заключаются отличия и особенности по сравнению с другими технологиями полимеризации покрытий? Как ее можно применять в производстве мебельных панелей и каковы ее перспективы в будущем?
01 Что такое технология электронно-лучевой полимеризации (ЭБ)?
Самый простой способ понять новую технологию — начать с её названия и концепции. Полное английское название этой технологии — "Electron Beam Cured", также известная как "Electron Beam Curing (EBC)", что означает технологию использования электронных пучков для отверждения покрытий. Поэтому возникает вопрос: что такое "electron beam (EB)"? Почему она позволяет добиться эффекта отверждения покрытия?
01-1 Принцип электронно-лучевой полимеризации (ЭЛП)
На микроскопическом уровне все атомы состоят из положительно заряженного атомного ядра и множества электронов, движущихся вокруг него. Электроны — первые обнаруженные элементарные частицы, имеющие отрицательный заряд.
Электроны, генерируемые катодом в электронной пушке, ускоряются до очень высокой скорости под действием высоковольтного ускоряющего электрического поля между катодом и анодом. После схождения они образуют плотный высокоскоростной поток электронов, известный как электронный пучок (ЭП).
Когда высокоэнергетический электронный пучок воздействует на покрытие, он может вызвать образование активных свободных радикалов из ненасыщенных молекул за несколько секунд или даже меньше, инициируя полимеризацию ненасыщенных смол и мономеров с образованием трехмерной сшитой сетки, тем самым вызывая быстрое превращение жидких олигомеров в твердые вещества посредством сшивающей полимеризации.
Эта диаграмма, демонстрирующая динамический эффект, хорошо объясняет процесс электронно-лучевого отверждения, в ходе которого молекулы покрытия претерпевают изменения под воздействием электронного пучка. Эти изменения, также известные как сшивающая полимеризация, позволяют жидкости перейти в твердое состояние.
01-2 ЭБ Развитие и происхождение Электронно-лучевая кристаллизация.
Первое применение технологии электронно-лучевого отверждения за рубежом было осуществлено компанией Ford в Соединенных Штатах. В 1970-х годах Ford применил технологию электронно-лучевого отверждения для нанесения покрытий на автомобильные компоненты.
На самом деле, электронно-лучевое отверждение может широко применяться в области печати и нанесения покрытий, например, для упаковки молока для завтрака, автомобилей для поездок, банок для напитков, книг или журналов для чтения в дороге, самолетов для просмотра информации и так далее. Все это может быть примерами применения электронно-лучевого отверждения.
В Китае ситуация изменилась примерно в 2004 году, когда некоторые полиграфические компании начали внедрять оборудование для электронно-лучевой сушки, но оно в основном использовалось для нанесения глянцевых масляных покрытий; попытки использовать электронно-лучевую сушку для производства бытовых панелей предпринимались лишь немногими отечественными предприятиями в последние годы.
Поскольку электронно-лучевая полимеризация (ЭЛ) также является методом полимеризации покрытий, в чем разница между ней и хорошо известными методами термической и УФ-полимеризации? Каковы характеристики ЭЛ-полимеризации с точки зрения таких ключевых показателей, как энергопотребление и время полимеризации, экологические характеристики и качество покрытия?
Мы провели обширный поиск информации и нашли сравнительную таблицу трех методов отверждения покрытий, которая наглядно демонстрирует различия между ними. Теперь она организована следующим образом:
02-1 Энергопотребление и время отверждения..
При одинаковом количестве отверждения, если энергопотребление при термическом отверждении составляет 100%, соответствующие данные показывают, что энергопотребление при электронно-лучевом отверждении составляет 5% от энергопотребления при УФ-отверждении и 1% от энергопотребления при термическом отверждении, что означает, что электронно-лучевое отверждение имеет самую высокую энергоэффективность в одинаковых условиях.
Что касается времени отверждения, то термическое отверждение занимает больше всего времени, от нескольких минут до нескольких дней для полного высыхания покрытия; время УФ-отверждения значительно короче, всего несколько секунд; время отверждения электронно-лучевым методом достигло поразительных 0,005 секунды, что можно назвать мгновенным завершением процесса отверждения покрытия.
02-2 Экологические характеристики и качество покрытия
Для термоотверждаемых и УФ-отверждаемых покрытий часто используются растворители. При использовании органических растворителей в процессе производства возникают экологические проблемы. Разумеется, в случае покрытий на водной основе, использующих воду в качестве растворителя, таких проблем не будет.
Электролюминесцентная полимеризация — это процесс без использования растворителей, обеспечивающий содержание твердых веществ в покрытии до 100%. Из сырья исключены летучие органические соединения, такие как ЛОС, что делает его очень экологичным.
С точки зрения качества покрытия, существует несколько ключевых показателей, таких как адгезия покрытия, твердость покрытия, прочность на разрыв, стойкость к пожелтению и т. д. Экспериментальные данные показывают, что покрытие, отвержденное электронным пучком, обладает наилучшими комплексными характеристиками. Особенно в отношении стойкости к пожелтению, покрытия, отвержденные электронным пучком, обладают лучшей устойчивостью к пожелтению, поскольку для их производства не требуются такие вещества, как фотоинициаторы.
В целом, технология радиационного отверждения включает в себя два основных типа: УФ-отверждение и электронно-лучевое отверждение, в обоих случаях используется энергетическое облучение для реакции и быстрого затвердевания жидких материалов. Благодаря меньшему загрязнению окружающей среды по сравнению с традиционным термическим отверждением, радиационное отверждение быстро набирает популярность в контексте энергосбережения, сокращения выбросов и устойчивого развития.
Среди них УФ-отверждение использует ультрафиолетовое излучение в качестве источника энергии, что имеет преимущества относительно стабильной реакции и небольших инвестиций в оборудование. Оно широко используется и в настоящее время является основной технологией радиационного отверждения.
УФ-отверждение имеет недостатки, такие как плохая проникающая способность и неполное отверждение, а также необходимость добавления фотоинициаторов в отверждаемый материал, что может легко привести к неполной реакции и образованию остатков. По сравнению с электронно-лучевым отверждением, оно обеспечивает глубокое отверждение, более высокую скорость отверждения и полное отверждение. Кроме того, нет необходимости добавлять фотоинициаторы в отверждаемый материал, что обеспечивает высокую безопасность и более широкий спектр применения.
03 Применение электронно-лучевой обработки в домашних панелях
Применение технологии электронно-лучевого отверждения в производстве бытовых панелей часто встречается в импортных декоративных панелях. Например, некоторые итальянские и корейские производители панелей подчеркивают использование электронно-лучевого отверждения в описании своих технологических процессов. Основные характеристики панелей включают в себя мягкость на ощупь, экстремальную матовость, устойчивость к отпечаткам пальцев и возможность ремонта, что является типичным позиционированием панелей высокого класса.
Функция терморегенерации, среди прочих, весьма интересна автору. Большинство из нас считает, что если поверхность платы поцарапана, результат необратим, то есть восстановить ее до первоначального состояния невозможно. Однако покрытия, отвержденные электронно-лучевым методом, обладают более сильными терморегенеративными свойствами благодаря высокой прочности на растяжение, большому удлинению при разрыве, хорошей мягкости и эластичности. Хотя их следует использовать только для ремонта мелких царапин, это также является инновацией и прорывом.
Основной причиной является высокая стоимость. С точки зрения оборудования, электронно-лучевое отверждение требует разработки профессионального оборудования, которое является дорогостоящим и требует высоких затрат на техническое обслуживание; с точки зрения строительства, процесс электронно-лучевого затвердевания необходимо проводить в среде инертного газа, что увеличивает стоимость использования; с точки зрения расходных материалов, в материалах для электронно-лучевого отверждения используются электронно-лучевые покрытия. Хотя нет необходимости добавлять фотоинициаторы, требования к чистоте других составляющих материалов высоки, и будут добавляться другие высокоценные материалы, что приведет к высоким ценам на продукцию. В целом, стоимость электронно-лучевого отверждения высока, а объем мирового рынка невелик.
Необходимо признать, что осведомленность рынка о технологии электронно-лучевого отверждения нуждается в постоянном улучшении. В будущем, с непрерывным снижением затрат, ожидается, что технология электронно-лучевого отверждения постепенно завоюет признание на рынке благодаря своим превосходным характеристикам, а декоративные панели, изготовленные методом электронно-лучевого отверждения, также получат большее распространение и применение.
PS: Компания Zhihua Group специализируется на материалах для отделки дома уже 25 лет, в основном производя такие продукты, как декоративная пленка EB SINAI, пленка/лист PETG, акриловый лист, УФ-плиты, ПЭТ-плиты, EB-плиты, акриловые МДФ-плиты и кромочная лента соответствующего цвета.
Для получения дополнительной информации звоните по телефону 0086-18676549165 или пишите на электронную почту: dayipetg@163.com.
