无惰性气体保护的电子束固化印刷装置和方法与流程

本发明涉及印刷领域，具体涉及利用电子束固化的印刷装置和方法。

背景技术：

1、目前，由于印刷品在各种性能方面形成更为多样化的需求(例如，印刷品需要具备良好的防伪功能和耐流通性能等)，导致需要实施多道印刷工序(结合多种印刷工艺)以获取复合性能的上述印刷品。若每道印刷工序后都等待被印刷的油墨自然干燥，则会造成生产周期变长。并且，每道印刷工序间形成的半成品的存放、管理难度也会增加，相应地经济效益降低(例如，仓库占用、半成品损耗等制造成本提高)。

2、为了降低油墨的干燥时间，目前采用较多的方法是紫外光(uv)固化，即使用光固化树脂作为油墨的基料，经由紫外光照射，油墨中的光聚合引发剂吸收一定波长的光子后转为游离态分子,成为自由基,然后通过分子间能量的传递,使聚合性预聚物和感旋光性单体变为激发态,产生电荷转移络合体,络合体间不断交联聚合,使uv油墨固化成膜。紫外光(uv)固化的特点是油墨能够瞬间固化，从而提高生产效率高，且设备的体积小，占用厂房空间少。

3、但是，在食品包装、婴幼用品、服装包材等行业，紫外光(uv)固化后油墨中残留的光聚合引发剂可能通过接触等方式迁移到食物、用品当中，对人体的健康造成潜在危害，并且接触皮肤也会有致敏性。2005年，意大利、法国、西班牙和葡萄牙的雀巢婴儿配方奶召回事件引起全社会的强烈反响，罪魁祸首就是配方奶纸盒表面印刷油墨中的光聚合引发剂2-异丙基硫杂蒽酮(2-itx)和n,n-二甲氨基苯甲酸异辛酯(ehdab)，其迁移量高达120～300μg/l。

4、随后，电子束(eb)固化开始代替紫外光(uv)固化，电子束(eb)固化是以电子束为辐射源，诱导eb油墨/涂料快速固化的过程。电子束(eb)固化的优点在于，固化速度快、所采用的eb油墨/涂料不含光引发剂，固化过程中二氧化碳和挥发性有机物排放少，涂膜固化后性能优异，即电子束(eb)固化高效、节能、环保，其应用越来越广泛。但是，电子束(eb)固化也存在缺陷，eb涂料/油墨须在隔绝氧气的条件下才能实现电子束固化(易与空气中的氧气反应，产生臭氧，降低能量)，工业上多采用氮气保护的方法来隔绝氧气从而进行电子束(eb)固化，这不仅增加了电子束(eb)固化的复杂性，还增加了固化成本，从而限制了其应用范围。

5、申请公布号为cn104342011a的中国发明专利申请公开了一种无氮气保护的电子束固化的涂料/油墨、制备及固化方法，该涂料/油墨中仍然含有少量光引发剂(例如，质量分数0.5～2.5份)，固化方法为先在涂覆有涂料/油墨的基材上实现紫外光(uv)固化(例如，以紫外灯照射至表干)，然后再进行无氮气保护的电子束(eb)固化成型(例如，将经过紫外灯照射后的基材转移到eb辐照设备中进行辐照至完全固化)。上述固化方法虽然避免电子束(eb)固化需要使用氮气保护的问题，但也增加了紫外光(uv)固化工序，成本较高。另外，其研制的涂料/油墨中仍然含有光引发剂，并未解决对人体健康具有潜在危害的问题。

6、基于此，提供另一种惰性气体保护的电子束固化装置成为亟待解决的问题。

技术实现思路

1、鉴于背景技术中存在的问题，本发明的一个方面提供了一种无惰性气体保护的电子束固化印刷装置，包括：

2、用于承载着基材转动的印版滚筒，所述印版滚筒能够将油墨印刷于所述基材的被承载面上，所述印版滚筒的至少一部分表面上形成有吸气孔，以使至少一部分印刷后的所述基材能够被所述吸气孔真空吸附于所述表面；

3、能够照射于所述基材的被真空吸附部分的电子束固化单元，以使该部分所述基材上的油墨能够快速固化。

4、在本发明的一些实施方式中，所述印版滚筒包括：内部沿轴向形成有负压气路的芯轴，所述芯轴的轴壁上形成有槽口，所述槽口与所述负压气路连通；套设于所述芯轴上的且能够相对于所述芯轴转动的滚筒，所述基材被所述滚筒承载着同步转动，所述滚筒上形成有所述吸气孔；当所述吸气孔转动至第一位置时，所述吸气孔和所述负压气路被所述槽口连通，所述基材能够被真空吸附于所述滚筒的表面；当所述吸气孔转动至第二位置时，所述吸气孔和所述负压气路被隔断，所述吸气孔不对所述基材形成真空吸附。

5、在本发明的一些实施方式中，所述基材具有相对的第一侧和第二侧，所述滚筒由第一侧承载着所述基材，所述电子束固化单元仅在所述吸气孔转动至第一位置时，由所述第二侧照射该部分所述基材。

6、在本发明的一些实施方式中，所述印版滚筒包括连接于所述芯轴的旋片叶轮泵，以使所述芯轴内部能够形成负压气路。

7、在本发明的一些实施方式中，所述吸气孔沿周向地布置于所述印版滚筒的两侧边缘，两列所述吸气孔间形成真空吸附区域。

8、在本发明的一些实施方式中，所述的无惰性气体保护的电子束固化印刷装置包括：在第三位置与所述印版滚筒相切地布置的压印滚筒；在第四位置与所述印版滚筒相切地布置的传纸滚筒；处于所述第三位置和所述第四位置之间的至少部分所述基材被所述吸气孔真空吸附。

9、在本发明的一些实施方式中，所述压印滚筒、印版滚筒和传纸滚筒直径相同，且采用齿轮啮合以同步地转动。

10、本发明的另一个方面提供了一种无惰性气体保护的电子束固化方法，包括：

11、以印版承载基材，并在所述基材的被承载面上印刷油墨；

12、使所述基材与所述印版形成真空吸附；

13、对所述基材被真空吸附的部分进行电子束照射，以使该部分所述基材上的油墨能够快速固化。

14、在本发明的一些实施方式中，以印版滚筒承载着所述基材转动，所述基材被转动至第一位置时，该部分的所述基材与所述印版滚筒形成真空吸附，所述基材被转动至第二位置时，解除对该部分所述基材的真空吸附。

15、在本发明的一些实施方式中，所述基材具有相对的第一侧和第二侧，所述印版滚筒由第一侧承载着所述基材，并仅在所述基材被转动至第一位置时，从第二侧对所述基材被真空吸附的部分进行电子束照射。

16、在本发明提供的无惰性气体保护的电子束固化印刷装置和方法中，基材被吸附于印版滚筒的表面后，空气(特别是氧气)由基材与印版滚筒间被挤压出，即基材与印版滚筒间形成真空区域。待固化的油墨处于该真空区域内，因此可以直接以电子束固化单元照射使之固化，而无需再以惰性气体保护。

技术特征：

1.无惰性气体保护的电子束固化印刷装置，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的无惰性气体保护的电子束固化印刷装置，其特征在于，所述印版滚筒包括：

3.根据权利要求2所述的无惰性气体保护的电子束固化印刷装置，其特征在于：

4.根据权利要求2所述的无惰性气体保护的电子束固化印刷装置，其特征在于，所述印版滚筒包括：

5.根据权利要求1所述的无惰性气体保护的电子束固化印刷装置，其特征在于：

6.根据权利要求1所述的无惰性气体保护的电子束固化印刷装置，其特征在于，包括：

7.根据权利要求6所述的无惰性气体保护的电子束固化印刷装置，其特征在于：

8.无惰性气体保护的电子束固化方法，其特征在于，包括：

9.根据权利要求8所述的无惰性气体保护的电子束固化方法，其特征在于：

10.根据权利要求9所述的无惰性气体保护的电子束固化方法，其特征在于：

技术总结本申请提供一种无惰性气体保护的电子束固化印刷装置，包括：用于承载着基材转动的印版滚筒，所述印版滚筒能够将油墨印刷于所述基材的被承载面上，所述印版滚筒的至少一部分表面上形成有吸气孔，以使至少一部分印刷后的所述基材能够被所述吸气孔真空吸附于所述表面；能够照射于所述基材的被真空吸附部分的电子束固化单元，以使该部分所述基材上的油墨能够快速固化。此外，本申请还相应地提供了一种印刷方法。基材被吸附于印版滚筒的表面后，空气(特别是氧气)由基材与印版滚筒间被挤压出，即基材与印版滚筒间形成真空区域。待固化的油墨处于该真空区域内，因此可以直接以电子束固化单元照射使之固化，而无需再以惰性气体保护。技术研发人员：韩绪艳,王雪,屈明生,董学良,王庭楷,潘品李,李熙然,杨志洪受保护的技术使用者：中国印钞造币集团有限公司技术研发日：技术公布日：2024/4/17