Лоўрэнс (Лары) Ван Ісегхем, прэзідэнт/генеральны дырэктар Van Technologies, Inc.
У ходзе вядзення бізнесу з прамысловымі заказчыкамі на міжнароднай аснове мы звярнуліся да неверагоднай колькасці пытанняў і прадаставілі шмат рашэнняў, звязаных з УФ-отверждаемыми пакрыццямі. Далей прыводзяцца некаторыя найбольш частыя пытанні, і суправаджальныя адказы могуць даць карысную інфармацыю.
1. Што такое УФ-отверждаемые пакрыцця?
У дрэваапрацоўчай прамысловасці існуе тры асноўных тыпу УФ-отверждаемых пакрыццяў.
100% актыўныя (часам іх называюць 100% цвёрдымі рэчывамі) УФ-отверждаемые пакрыцця - гэта вадкія хімічныя склады, якія не ўтрымліваюць растваральнікаў або вады. Пасля нанясення пакрыццё неадкладна падвяргаецца ўздзеянню УФ-энергіі без неабходнасці высыхання або выпарэння перад зацвярдзеннем. Кампазіцыя нанесенага пакрыцця ўступае ў рэакцыю з адукацыяй цвёрдага павярхоўнага пласта з дапамогай апісанага рэакцыйнага працэсу, адпаведна названага фотапалімерызацыяй. Паколькі перад зацвярдзеннем не патрабуецца выпарванне, працэс нанясення і зацвярдзення надзвычай эфектыўны і эканамічна выгадны.
Відавочна, што гібрыдныя пакрыцця на воднай аснове або на аснове растваральнікаў, якія отверждаются ультрафіялетам, утрымліваюць альбо ваду, альбо растваральнік для зніжэння актыўнага (ці цвёрдага) утрымання. Такое памяншэнне ўтрымання цвёрдых рэчываў дазваляе больш лёгка кантраляваць таўшчыню нанесенай вільготнай плёнкі і/ці кантраляваць глейкасць пакрыцця. Пры выкарыстанні гэтыя УФ-пакрыцці наносяцца на драўляныя паверхні рознымі метадамі і павінны быць цалкам высушаныя перад УФ-отверждением.
Парашковыя пакрыцця, якія отверждаются ультрафіялетам, таксама з'яўляюцца 100% цвёрдымі кампазіцыямі і звычайна наносяцца на электраправодныя падкладкі з дапамогай электрастатычнага прыцягнення. Пасля нанясення падкладка награваецца для расплаўлення парашка, які выцякае з адукацыяй павярхоўнай плёнкі. Пасля гэтага падкладка з пакрыццём можа быць неадкладна падвергнута ўздзеянню УФ-энергіі для палягчэння цвярдзення. Атрыманая павярхоўная плёнка больш не дэфармуецца пры награванні і не адчувальная.
Існуюць варыянты гэтых пакрыццяў, якія адмацоўваюцца ўльтрафіялетам, якія ўтрымліваюць механізм другаснага отвержденія (актывуецца цяплом, рэагуе на вільгаць і г.д.), які можа забяспечваць отверждение ў тых участках паверхні, якія не падвяргаюцца ўздзеянню УФ-энергіі. Гэтыя пакрыцця звычайна называюць пакрыццямі падвойнага отвержденія.
Незалежна ад тыпу выкарыстоўванага пакрыцця, якое отверждается ультрафіялетам, канчатковая аздабленне паверхні або пласт забяспечвае выключную якасць, трываласць і ўстойлівасць.
2. Наколькі добра адмацоўваюцца УФ-прамянямі пакрыцця прылягаюць да розных парод драўніны, у тым ліку масляністых?
УФ-отверждаемые пакрыцця дэманструюць выдатную адгезію да большасці парод драўніны. Важна пераканацца, што існуюць дастатковыя ўмовы зацвярдзення, каб забяспечыць скразное зацвярдзенне і адпаведнае счапленне з падставай.
Ёсць некаторыя віды, якія, натуральна, вельмі тлустыя і могуць патрабаваць нанясення грунтоўкі, якая спрыяе адгезіі, або «завязкі». Кампанія Van Technologies правяла значныя даследаванні і распрацоўкі ў галіне адгезіі пакрыццяў, якія отверждаются ультрафіялетам, да гэтых парод драўніны. Апошнія распрацоўкі ўключаюць у сябе адзіны герметык, які адмацоўваецца ўльтрафіялетам, які прадухіляе ўмяшанне алеяў, соку і смалы ў адгезію верхняга пакрыцця, якое адмацоўваецца ўльтрафіялетам.
Акрамя таго, алей, якое прысутнічае на паверхні драўніны, можна выдаліць непасрэдна перад нанясеннем пакрыцця, праціраючы ацэтонам або іншым прыдатным растваральнікам. Паглынальную тканіну без ворса спачатку змочваюць растваральнікам, а потым праціраюць паверхню драўніны. Паверхні даюць высахнуць, пасля чаго можна наносіць пакрыццё, якое отверждается ультрафіялетам. Выдаленне паверхні алею і іншых забруджванняў спрыяе наступнаму счапленню нанесенага пакрыцця з паверхняй драўніны.
3. Які тып плям сумяшчальны з УФ-пакрыццямі?
Любыя плямы, апісаныя тут, можна эфектыўна запячатаць і пакрыць парашковымі сістэмамі, якія на 100% адвердзяцца УФ-выпраменьваннем, парашковымі сістэмамі, якія адвердзяцца УФ-выпраменьваннем з паніжаным уздзеяннем растваральніка, парашковымі сістэмамі, якія адвердзяцца ўльтрафіялетам на воднай аснове. Такім чынам, ёсць шэраг жыццяздольных камбінацый, якія робяць большасць любой плямы на рынку прыдатным для любога УФ-отверждаемого пакрыцця. Ёсць, аднак, пэўныя меркаванні, якія важныя, каб пераканацца ў сумяшчальнасці якаснай аздаблення драўлянай паверхні.
Плямы на воднай аснове і плямы, якія вылечваюцца ультрафіялетам:Пры нанясенні 100% УФ-адверджання, УФ-адвердзення з паніжаным утрыманнем растваральніка або УФ-адверджання парашковага герметыка/фінішнага пакрыцця на плямы на воднай аснове вельмі важна, каб пляма цалкам высахла, каб прадухіліць дэфекты аднастайнасці пакрыцця, у тым ліку апельсінавую скарынку, рыбіны вачэй, кратэры , пулінг і пудлінг. Такія дэфекты ўзнікаюць з-за нізкага павярхоўнага нацяжэння нанесеных пакрыццяў у параўнанні з высокім рэшткавым павярхоўным нацяжэннем вады ад нанесенай афарбоўкі.
Аднак нанясенне пакрыцця на воднай аснове, якое отверждается ультрафіялетам, звычайна больш паблажліва. Нанесеная морилка можа дэманстраваць вільгаць без негатыўных наступстваў пры выкарыстанні некаторых герметыкаў/фінішных пакрыццяў на воднай аснове, якія отверждаются ультрафіялетам. Рэшткі вільгаці або вады ад нанясення плямы будуць лёгка распаўсюджвацца праз нанесены УФ-герметык/фінішнае пакрыццё на воднай аснове ў працэсе высыхання. Аднак настойліва рэкамендуецца праверыць любую камбінацыю плямы і герметыка/фінішнага пакрыцця на рэпрэзентатыўным пробным узоры, перш чым прыступаць да фактычнай паверхні, якую трэба апрацаваць.
Плямы на алейнай аснове і на аснове растваральнікаў:Нягледзячы на тое, што можа існаваць сістэма, якую можна прымяніць да недастаткова высахлых плям на алейнай аснове або растваральніку, звычайна неабходна і настойліва рэкамендуецца цалкам высушыць гэтыя плямы перад нанясеннем любога герметыка/фінішнага пакрыцця. Для дасягнення поўнага высыхання такіх плям, якія павольна высыхаюць, можа спатрэбіцца ад 24 да 48 гадзін (ці больш). Зноў жа, рэкамендуецца праверыць сістэму на тыповай драўлянай паверхні.
100% УФ-отверждаемые плямы:Увогуле, 100% УФ-отверждаемые пакрыцця праяўляюць высокую хімічную і водатрываласць пасля поўнага отвержденія. Гэтая ўстойлівасць абцяжарвае добрае прыліпанне наступных пакрыццяў, калі толькі ніжэйстаячая паверхня, адверджаная ультрафіялетам, не будзе належным чынам апрацавана, каб забяспечыць механічнае склейванне. Нягледзячы на тое, што прапануюцца 100% УФ-отверждаемые плямы, якія былі распрацаваны, каб быць успрымальнымі да нанесеных пасля гэтага пакрыццяў, большасць 100% УФ-отверждаемых плям трэба сціраць або часткова отверждать (так званая стадыя «B» або адверджанне з ударам), каб паспрыяць адгезіі паміж пластамі. Стадыя «B» прыводзіць да рэшткавых рэактыўных участкаў у пласце плямы, якія будуць уступаць у рэакцыю разам з нанесеным УФ-отверждаемым пакрыццём, калі яно знаходзіцца ва ўмовах поўнага отвержденія. Ступень «B» таксама дае магчымасць мяккага шліфавання, каб пазбавіць або зрэзаць зярністасць, якая можа ўзнікнуць у выніку нанясення плямы. Гладкае ўшчыльненне або нанясенне верхняга пласта прывядзе да выдатнай адгезіі паміж пластамі.
Яшчэ адна праблема, звязаная з плямамі, якія на 100% отверждаются ультрафіялетам, датычыцца больш цёмных колераў. Моцна пігментаваныя плямы (і пігментаваныя пакрыцця ў цэлым) працуюць лепш пры выкарыстанні УФ-лямпаў, якія забяспечваюць энергію бліжэй да спектру бачнага святла. Звычайныя ультрафіялетавыя лямпы з даданнем галію ў спалучэнні са стандартнымі ртутнымі лямпамі - выдатны выбар. УФ-святлодыёдныя лямпы, якія выпраменьваюць 395 нм і/або 405 нм, лепш працуюць з пігментаванымі сістэмамі ў параўнанні з масівамі 365 нм і 385 нм. Акрамя таго, сістэмы ультрафіялетавых лямпаў забяспечваюць вялікую магутнасць ультрафіялету (мВт/см2) і шчыльнасць энергіі (мДж/см2) спрыяюць лепшаму отверждению праз нанесеную пляму або пігментаваны пласт пакрыцця.
Нарэшце, як і ў выпадку з іншымі сістэмамі афарбоўвання, згаданымі вышэй, перад пачаткам працы з фактычнай паверхняй, якую трэба афарбаваць і апрацаваць, рэкамендуецца правесці тэставанне. Абавязкова перад лячэннем!
4. Якая максімальная/мінімальная плёнка для 100% УФ-пакрыццяў?
Тэхнічна парашковыя пакрыцця, якія отверждаются ультрафіялетам, з'яўляюцца на 100% пакрыццямі, якія отверждаются ультрафіялетам, і іх нанесеная таўшчыня абмежавана электрастатычнымі сіламі прыцягнення, якія звязваюць парашок з аздабляемай паверхняй. Лепш за ўсё звярнуцца па кансультацыю да вытворцы УФ-парашковых пакрыццяў.
Што тычыцца вадкіх 100% УФ-отверждаемых пакрыццяў, нанесеная вільготная плёнка прывядзе да прыкладна такой жа таўшчыні сухой плёнкі пасля УФ-отвержденія. Некаторая ўсаджванне непазбежна, але звычайна яно мае мінімальныя наступствы. Ёсць, аднак, вельмі тэхнічныя дадаткі, якія вызначаюць вельмі жорсткія або вузкія допускі па таўшчыні плёнкі. У гэтых умовах можна правесці прамое вымярэнне отвержденной плёнкі, каб суаднесці таўшчыню вільготнай і сухой плёнкі.
Канчатковая таўшчыня зацвярдзення, якой можна дасягнуць, будзе залежаць ад хімічнага складу пакрыцця, якое адмацоўваецца УФ-прамянямі, і ад таго, як яно складзена. Існуюць сістэмы, якія распрацаваны для стварэння адкладаў вельмі тонкай плёнкі памерам ад 0,2 міла да 0,5 міла (5 мк - 15 мкм), і іншыя, якія могуць забяспечыць таўшчыню больш за 0,5 цалі (12 мм). Як правіла, УФ-отвержденные пакрыцця, якія маюць высокую шчыльнасць папярочных сувязяў, такія як некаторыя склады урэтанакрылату, не здольныя да высокай таўшчыні плёнкі ў адным нанесеным слоі. Ступень ўсаджвання пры отверждении прывядзе да моцнага парэпання тоўстага пакрыцця. Высокая таўшчыня канструкцыі або аздаблення ўсё яшчэ можа быць дасягнута з дапамогай УФ-отверждаемых пакрыццяў з высокай шчыльнасцю папярочных сувязяў шляхам нанясення некалькіх тонкіх слаёў і альбо шліфоўкі і / або "B" этап паміж кожным пластом для садзейнічання адгезіі паміж пластамі.
Рэактыўны механізм цвярдзення большасці пакрыццяў, якія адмацоўваюцца ўльтрафіялетам, называецца «ініцыяваным свабоднымі радыкаламі». Гэты рэактыўны механізм отвержденія адчувальны да кіслароду ў паветры, які запавольвае або тармозіць хуткасць отвержденія. Гэта запаволенне часта называюць інгібіраваннем кіслароду і з'яўляецца найбольш важным пры спробе дасягнуць вельмі тонкай таўшчыні плёнкі. У тонкіх плёнак плошча паверхні да агульнага аб'ёму нанесенага пакрыцця адносна высокая ў параўнанні з таўшчынёй тоўстай плёнкі. Такім чынам, тонкая плёнка значна больш успрымальная да інгібіравання кіслароду і вельмі павольна цвярдзее. Часта паверхня фінішнага пакрыцця застаецца недастаткова зацвярдзелай і адчувае масляністае/тлустае адчуванне. Каб супрацьстаяць інгібіраванню кіслароду, інэртныя газы, такія як азот і вуглякіслы газ, могуць прапускацца па паверхні падчас отвержденія, каб выдаліць канцэнтрацыю кіслароду, што дазваляе поўнае, хуткае отверждение.
5. Наколькі празрыстае УФ-пакрыццё?
100% УФ-отверждаемые пакрыцця могуць дэманстраваць цудоўную празрыстасць і будуць канкурыраваць з лепшымі празрыстымі лакамі ў галіны. Акрамя таго, пры нанясенні на дрэва яны выяўляюць максімальную прыгажосць і глыбіню малюнка. Асаблівую цікавасць уяўляюць розныя аліфатычныя урэтанакрылатныя сістэмы, якія надзвычай празрыстыя і бясколерныя пры нанясенні на розныя паверхні, уключаючы дрэва. Акрамя таго, пакрыцця з аліфатычнага паліурэтана акрылату вельмі ўстойлівыя і супрацьстаяць абескаляроўванню з узростам. Важна адзначыць, што пакрыцця з нізкім бляскам рассейваюць святло значна больш, чым глянцавыя пакрыцця, і, такім чынам, будуць мець меншую празрыстасць. Аднак у параўнанні з іншымі хімічнымі складамі пакрыццяў 100% УФ-отверждаемые пакрыцця аднолькавыя, калі не лепшыя.
Наяўныя ў цяперашні час пакрыцця, якія адмацоўваюцца ўльтрафіялетам на воднай аснове, могуць быць сфармуляваны так, каб забяспечыць выключную празрыстасць, цеплыню драўніны і рэакцыю, каб канкурыраваць з лепшымі традыцыйнымі сістэмамі аздаблення. Празрыстасць, бляск, рэакцыя на драўніну і іншыя функцыянальныя ўласцівасці пакрыццяў, якія адмацоўваюцца УФ-выпраменьваннем, даступных сёння на рынку, выдатныя, калі паступаюць ад якасных вытворцаў.
6. Ці існуюць каляровыя або пігментаваныя пакрыцця, якія отверждаются ультрафіялетам?
Так, каляровыя або пігментаваныя пакрыцця лёгка даступныя ва ўсіх тыпах УФ-отверждаемых пакрыццяў, але ёсць фактары, якія неабходна ўлічваць для дасягнення аптымальных вынікаў. Першым і найбольш важным фактарам з'яўляецца той факт, што пэўныя колеры перашкаджаюць здольнасці УФ-энергіі прапускаць або пранікаць праз нанесенае пакрыццё, якое отверждается УФ. Электрамагнітны спектр паказаны на малюнку 1, і відаць, што спектр бачнага святла непасрэдна прымыкае да спектру УФ. Спектр уяўляе сабой кантынуум без выразных ліній (даўжынь хваль) размежавання. Такім чынам, адзін рэгіён паступова ўліваецца ў суседні рэгіён. Улічваючы вобласць бачнага святла, ёсць некаторыя навуковыя сцвярджэнні, што яна ахоплівае ад 400 нм да 780 нм, у той час як іншыя сцвярджаюць, што яна ахоплівае ад 350 нм да 800 нм. Для гэтага абмеркавання мае значэнне толькі тое, што мы прызнаем, што пэўныя колеры могуць эфектыўна блакаваць праходжанне пэўных даўжынь хваль ультрафіялету або выпраменьвання.
Паколькі асноўная ўвага надаецца даўжыні хвалі УФ-выпраменьвання або вобласці выпраменьвання, давайце вывучым гэтую вобласць больш падрабязна. Малюнак 2 паказвае залежнасць паміж даўжынёй хвалі бачнага святла і адпаведным колерам, які эфектыўна блакуе яго. Таксама важна ведаць, што фарбавальнікі звычайна ахопліваюць дыяпазон даўжынь хваль, так што чырвоны фарбавальнік можа ахопліваць значны дыяпазон, так што ён можа часткова паглынацца ў вобласці UVA. Такім чынам, колеры, якія выклікаюць найбольшую занепакоенасць, будуць ахопліваць жоўта-аранжава-чырвоны дыяпазон, і гэтыя колеры могуць перашкаджаць эфектыўнаму лячэнню.
Фарбавальнікі не толькі перашкаджаюць УФ-отверждению, іх таксама трэба ўлічваць пры выкарыстанні белых пігментаваных пакрыццяў, такіх як УФ-отверждаемые грунтоўкі і фінішныя фарбы. Разгледзім спектр паглынання белага пігмента дыяксіду тытана (TiO2), як паказана на малюнку 3. TiO2 дэманструе вельмі моцнае паглынанне ва ўсёй УФ-абласці, але, тым не менш, белыя пакрыцця, якія адмацоўваюцца УФ, эфектыўна отверждаются. як? Адказ крыецца ў дбайнай распрацоўцы пакрыцця распрацоўшчыкам і вытворцам сумесна з выкарыстаннем адпаведных УФ-лямпаў для цвярдзення. Звычайныя, звычайныя УФ-лямпы, якія выкарыстоўваюцца, выпраменьваюць энергію, як паказана на малюнку 4.
Кожная ілюстраваная лямпа заснавана на ртуці, але, дадаўшы ў ртуць іншы металічны элемент, выпраменьванне можа зрушыцца ў іншыя вобласці даўжыні хвалі. У выпадку белых пакрыццяў на аснове TiO2, якія отверждаются ультрафіялетам, энергія, якая выдаецца стандартнай ртутнай лямпай, будзе эфектыўна блакіравацца. Некаторыя хвалі з больш высокай даўжынёй хвалі могуць забяспечыць лячэнне, але час, неабходны для поўнага лячэння, можа быць непрактычным. Аднак, легіруючы ртутную лямпу галіем, можна атрымаць вялікую колькасць энергіі, карыснай у вобласці, якая эфектыўна не блакуецца TiO2. Выкарыстанне камбінацыі абодвух тыпаў лямпаў можа быць выканана як праз адверджанне (з выкарыстаннем дапаванага галію), так і адверджанне паверхні (з выкарыстаннем стандартнай ртуці) (малюнак 5).
І, нарэшце, каляровыя або пігментаваныя пакрыцця, якія адмацоўваюцца УФ-прамянямі, павінны быць сфармуляваны з выкарыстаннем аптымальных фотаініцыятараў, каб УФ-энергія - дыяпазон даўжынь хваль бачнага святла, які пастаўляецца лямпамі - правільна выкарыстоўвалася для эфектыўнага отвержденія.
Іншыя пытанні?
У сувязі з любымі пытаннямі, якія ўзнікаюць, не саромейцеся звяртацца да цяперашняга або будучага пастаўшчыка пакрыццяў, абсталявання і сістэм кіравання працэсамі кампаніі. Даступныя добрыя адказы, якія дапамогуць прыняць эфектыўныя, бяспечныя і выгадныя рашэнні. u
Лоўрэнс (Лары) Ван Ізегхем з'яўляецца прэзідэнтам/генеральным дырэктарам Van Technologies, Inc. Van Technologies мае больш чым 30-гадовы досвед працы з УФ-отверждаемыми пакрыццямі. Пачынаючы з навукова-даследчай кампаніі, яна хутка ператварылася ў вытворцу Advanced Coatings™ для прамысловых пакрыццяў. аб'ектаў па ўсім свеце. УФ-отверждаемые пакрыцця заўсёды былі ў цэнтры ўвагі, нароўні з іншымі «зялёнымі» тэхналогіямі пакрыццяў, з акцэнтам на прадукцыйнасць, роўную або пераўзыходзячыя звычайныя тэхналогіі. Кампанія Van Technologies вырабляе прамысловыя пакрыцця брэнда GreenLight Coatings™ у адпаведнасці з сертыфікаванай сістэмай менеджменту якасці ISO-9001:2015. Для атрымання дадатковай інфармацыі наведайцеwww.greenlightcoatings.com.
Час публікацыі: 22 ліпеня 2023 г
