Avtor: Lawrence (Larry) Van Iseghem je predsednik/izvršni direktor Van Technologies, Inc.
V času poslovanja z industrijskimi strankami na mednarodni ravni smo obravnavali neverjetno veliko vprašanj in zagotovili številne rešitve, povezane z UV-strdljivimi premazi. Sledi nekaj pogostejših vprašanj, priloženi odgovori pa lahko nudijo koristen vpogled.
1. Kaj so UV utrjujoči premazi?
V industriji končne obdelave lesa obstajajo tri glavne vrste premazov, ki se utrjujejo z UV žarki.
100 % aktivni (včasih imenovani tudi 100 % trdne snovi) premazi, utrjeni z UV žarki, so tekoči kemični sestavki, ki ne vsebujejo topil ali vode. Po nanosu je premaz takoj izpostavljen UV-energiji, ne da bi se pred utrjevanjem sušil ali izhlapel. Naneseni premazni sestavek reagira tako, da tvori trdno površinsko plast z opisanim reaktivnim postopkom, ki ga ustrezno imenujemo fotopolimerizacija. Ker pred strjevanjem ni potrebno izhlapevanje, sta postopek nanašanja in strjevanja izjemno učinkovit in stroškovno učinkovit.
Hibridni premazi na vodni ali topilni osnovi, utrjeni z UV-žarki, očitno vsebujejo vodo ali topilo za zmanjšanje aktivne (ali trdne) vsebnosti. To zmanjšanje vsebnosti trdnih snovi omogoča večjo enostavnost nadzora debeline nanesenega mokrega filma in/ali nadzora viskoznosti premaza. Med uporabo se ti UV premazi nanašajo na lesene površine z različnimi metodami in jih je treba pred UV strjevanjem popolnoma posušiti.
Praškasti premazi, ki se utrjujejo z UV-žarki, so prav tako 100-odstotno trdne sestave in se običajno nanašajo na prevodne podlage z elektrostatično privlačnostjo. Po nanosu se substrat segreje, da se prah stopi, ta pa izteče in tvori površinski film. Prevlečen substrat je nato mogoče takoj izpostaviti UV-energiji, da se olajša strjevanje. Nastali površinski film ni več toplotno deformabilen ali občutljiv.
Na voljo so različice teh premazov, ki se utrjujejo z UV žarki, ki vsebujejo mehanizem sekundarnega strjevanja (toplotno aktiviran, reaktiven na vlago itd.), ki lahko zagotovi strjevanje na površinskih območjih, ki niso izpostavljena UV energiji. Ti premazi se običajno imenujejo premazi z dvojnim strjevanjem.
Ne glede na vrsto uporabljenega premaza, ki se utrjuje z UV žarki, končna površinska obdelava ali sloj zagotavlja izjemno kakovost, vzdržljivost in odpornost.
2. Kako dober je oprijem UV-trdljivih premazov na različne vrste lesa, vključno z mastnimi vrstami lesa?
Premazi, utrjeni z UV žarki, imajo odličen oprijem na večino lesnih vrst. Pomembno je zagotoviti, da obstajajo zadostni pogoji strjevanja, ki zagotavljajo strjevanje in ustrezen oprijem na podlago.
Nekatere vrste so naravno zelo mastne in lahko zahtevajo nanos temeljnega premaza za izboljšanje oprijema ali "tiecoat". Podjetje Van Technologies je opravilo obsežne raziskave in razvoj oprijema premazov, utrjenih z UV žarki, na te vrste lesa. Nedavni razvoj vključuje eno samo tesnilo, utrjeno z UV-žarki, ki preprečuje, da bi olja, sok in smola motili oprijem zaključnega premaza, utrjenega z UV-žarki.
Druga možnost je, da olje, ki je prisotno na površini lesa, odstranite tik pred nanosom premaza z brisanjem z acetonom ali drugim primernim topilom. Vpojno krpo, ki ne pušča vlaken, najprej navlažite s topilom in nato obrišite po površini lesa. Počakamo, da se površina posuši, nato pa lahko nanesemo UV utrjujoč premaz. Odstranitev površinskega olja in drugih kontaminantov pospešuje kasnejši oprijem nanesenega premaza na površino lesa.
3. Katere vrste madežev so združljive z UV premazi?
Vse madeže, ki so opisani tukaj, je mogoče učinkovito zapreti in premazati s praškastimi sistemi, ki se 100-odstotno strjujejo z UV-žarki, strjujejo z zmanjšano vsebnostjo topil, praškastimi sistemi, ki se strjujejo z UV-žarki, ali s praški, ki se strjujejo z UV-žarki. Zato obstaja več izvedljivih kombinacij, zaradi katerih je večina madežev na trgu primerna za kateri koli premaz, ki se strdi z UV žarki. Obstajajo pa nekateri vidiki, ki so pomembni za zagotovitev združljivosti za kakovostno obdelavo lesene površine.
Madeži na vodni osnovi in UV-sušljivi madeži na vodni osnovi:Pri nanašanju 100-odstotno UV-strdljivih, UV-strdljivih z zmanjšano vsebnostjo topil ali UV-strdljivih praškastih tesnil/pokrivnih premazov na madeže na vodni osnovi je nujno, da je madež popolnoma suh, da preprečite napake v enakomernosti premaza, vključno s pomarančno lupino, ribjimi očmi, kraterji , zbiranje in pudling. Takšne napake nastanejo zaradi nizke površinske napetosti nanesenih premazov glede na visoko preostalo površinsko napetost vode zaradi nanesenega madeža.
Vendar pa je nanos premaza na vodni osnovi, ki se strdi z UV žarki, na splošno bolj prizanesljiv. Nanesena lazura je lahko vlažna brez škodljivih učinkov pri uporabi določenih tesnil/pokrivnih premazov na vodni osnovi, ki se utrjujejo z UV žarki. Preostala vlaga ali voda iz nanosa madežev bo med postopkom sušenja zlahka difundirala skozi nanešeno UV-tesnilo/pokrivni premaz na vodni osnovi. Vsekakor pa je močno priporočljivo preizkusiti kakršno koli kombinacijo madežev in tesnila/pokrivnega premaza na reprezentativnem preskusnem vzorcu, preden se lotite dejanske površine, ki jo želite končno obdelati.
Madeži na oljni osnovi in topilih:Čeprav morda obstaja sistem, ki ga je mogoče nanesti na nezadostno posušene madeže na oljni osnovi ali na osnovi topil, je običajno potrebno in zelo priporočljivo, da se te madeže popolnoma posušijo pred nanosom kakršnega koli tesnila/pokrivnega premaza. Počasi sušeči madeži te vrste lahko zahtevajo do 24 do 48 ur (ali več), da se popolnoma posušijo. Ponovno se priporoča testiranje sistema na reprezentativni leseni površini.
100-odstotno UV-sušljivi madeži:Na splošno imajo 100-odstotno UV utrjeni premazi visoko kemično in vodoodpornost, ko so popolnoma utrjeni. Ta odpornost otežuje dober oprijem naknadno nanesenih premazov, razen če spodnja površina, utrjena z UV žarki, ni ustrezno obrušena, da omogoča mehansko lepljenje. Čeprav so na voljo 100-odstotno UV-trdljive lazure, ki so bile zasnovane tako, da so dovzetne za naknadno nanesene premaze, je treba večino 100-odstotno UV-trdljivih lužil pobrusiti ali delno utrditi (imenovano "B" stopnja ali udarno strjevanje), da se pospeši oprijem med nanosi. Stopnja »B« povzroči ostanke reaktivnih mest v sloju madežev, ki bodo soreagirali z nanesenim premazom, ki se utrjuje z UV žarki, ko bo podvržen pogojem popolnega strjevanja. Stopnja »B« omogoča tudi blago brušenje, da se odstranijo ali odrežejo zrnatosti, ki lahko nastanejo zaradi nanašanja madežev. Gladko tesnjenje ali nanos končnega premaza bo povzročil odličen oprijem med sloji.
Druga težava pri madežih, ki se 100-odstotno strdijo z UV žarki, se nanaša na temnejše barve. Močno pigmentirani madeži (in pigmentirani premazi na splošno) delujejo bolje, če uporabljate UV žarnice, ki oddajajo energijo bližje spektru vidne svetlobe. Konvencionalne UV žarnice, dopirane z galijem, so v kombinaciji s standardnimi živosrebrnimi žarnicami odlična izbira. UV LED žarnice, ki oddajajo 395 nm in/ali 405 nm, delujejo bolje s pigmentiranimi sistemi v primerjavi s 365 nm in 385 nm nizi. Poleg tega sistemi UV žarnic, ki zagotavljajo večjo UV moč (mW/cm2) in energijska gostota (mJ/cm2) spodbujajo boljše utrjevanje skozi nanešeno barvo ali pigmentirano plast premaza.
Nazadnje, tako kot pri drugih zgoraj omenjenih sistemih luženja, je priporočljivo testiranje pred delom z dejansko površino, ki jo je treba barvati in končati. Prepričajte se pred zdravljenjem!
4. Kakšna je največja/najmanjša tvorba filma za 100 % UV premaze?
Praškasti premazi, ki se utrjujejo z UV-žarki, so tehnično 100 % premazi, ki se utrjujejo z UV-žarki, njihova nanesena debelina pa je omejena z elektrostatičnimi silami privlačnosti, ki vežejo prah na površino, ki jo končno obdelamo. Najbolje je, da se posvetujete s proizvajalcem UV prašnih premazov.
Kar zadeva tekoče 100-odstotno UV utrjene premaze, bo nanesena debelina mokrega filma povzročila približno enako debelino suhega filma po UV utrjevanju. Nekaj krčenja je neizogibno, vendar je običajno minimalnih posledic. Obstajajo pa zelo tehnične aplikacije, ki določajo zelo ozke ali ozke tolerance debeline filma. V teh okoliščinah se lahko izvede neposredno merjenje strjenega filma, da se poveže debelina mokrega in suhega filma.
Končna utrjena debelina, ki jo je mogoče doseči, bo odvisna od kemije premaza, ki se strdi z UV žarki, in njegove formulacije. Na voljo so sistemi, ki so zasnovani tako, da zagotavljajo zelo tanek film debeline med 0,2 mil – 0,5 mil (5µ – 15µ) in drugi, ki lahko zagotovijo debelino nad 0,5 palca (12 mm). Običajno UV-sušeni premazi, ki imajo visoko gostoto navzkrižnih povezav, kot so nekatere formulacije uretan akrilata, ne zmorejo visoke debeline filma v eni sami naneseni plasti. Stopnja krčenja pri utrjevanju povzroči hude razpoke na debelo nanesenem premazu. Visoko gradbeno ali končno debelino je še vedno mogoče doseči z UV-trdljivimi premazi z visoko gostoto navzkrižnih povezav z nanosom več tankih slojev in bodisi brušenjem in/ali "B" stopnjo med vsakim slojem za spodbujanje medslojnega oprijema.
Reaktivni mehanizem strjevanja večine premazov, ki se utrjujejo z UV-žarki, se imenuje "s sprožitvijo prostih radikalov". Ta reaktivni mehanizem strjevanja je dovzeten za kisik v zraku, ki upočasni ali zavira hitrost strjevanja. To upočasnitev pogosto imenujemo zaviranje kisika in je najpomembnejše, ko poskušamo doseči zelo tanke debeline filma. Pri tankih filmih je površina glede na celotno prostornino nanesenega premaza razmeroma visoka v primerjavi z debelimi sloji. Zato so tanki sloji veliko bolj dovzetni za zaviranje kisika in se zelo počasi strdijo. Pogosto površina končnega premaza ostane nezadostno utrjena in kaže oljnat/masten občutek. Da bi preprečili zaviranje kisika, lahko inertne pline, kot sta dušik in ogljikov dioksid, spustimo čez površino med strjevanjem, da odstranimo koncentracijo kisika in tako omogočimo popolno in hitro strjevanje.
5. Kako prozoren je prozoren UV premaz?
100-odstotno UV utrjujoči premazi lahko pokažejo odlično jasnost in se bodo kosali z najboljšimi prozornimi premazi v industriji. Poleg tega, ko se nanesejo na les, poudarijo največjo lepoto in globino slike. Posebej zanimivi so različni alifatski uretan akrilatni sistemi, ki so izredno bistri in brezbarvni, če jih nanesemo na najrazličnejše površine, vključno z lesom. Poleg tega so alifatski poliuretanski akrilatni premazi zelo stabilni in odporni proti razbarvanju s staranjem. Pomembno je poudariti, da premazi z nizkim sijajem razpršijo svetlobo veliko bolj kot premazi s sijajem in bodo zato imeli manjšo jasnost. V primerjavi z drugimi kemičnimi sestavami premazov pa so premazi, ki se utrjujejo na 100% UV, enaki, če ne boljši.
Prevleke na vodni osnovi, utrjene z UV žarki, ki so trenutno na voljo, se lahko oblikujejo tako, da zagotavljajo izjemno jasnost, toplino lesa in odzivnost, ki tekmujejo z najboljšimi konvencionalnimi zaključnimi sistemi. Jasnost, sijaj, odzivnost lesa in druge funkcionalne lastnosti premazov, utrjenih z UV žarki, ki so danes na voljo na trgu, so odlični, če jih pridobivajo od kakovostnih proizvajalcev.
6. Ali obstajajo barvni ali pigmentirani premazi, ki se utrjujejo z UV?
Da, barvni ali pigmentirani premazi so na voljo v vseh vrstah premazov, ki se utrjujejo z UV-žarki, vendar je za optimalne rezultate treba upoštevati nekatere dejavnike. Prvi in najpomembnejši dejavnik je dejstvo, da nekatere barve motijo sposobnost UV-energije, da prehaja v ali prodre vanj naneseni premaz, utrjen z UV-žarki. Elektromagnetni spekter je prikazan na sliki 1 in je razvidno, da je spekter vidne svetlobe neposredno ob spektru UV. Spekter je kontinuum brez jasnih razmejitvenih linij (valovnih dolžin). Zato se ena regija postopoma zlije s sosednjo regijo. Glede na področje vidne svetlobe obstajajo nekatere znanstvene trditve, da se razteza od 400 nm do 780 nm, medtem ko druge trditve navajajo, da se razteza od 350 nm do 800 nm. Za to razpravo je pomembno le, da se zavedamo, da lahko nekatere barve učinkovito blokirajo prenos določenih valovnih dolžin UV ali sevanja.
Ker je poudarek na UV valovni dolžini ali območju sevanja, raziščimo to področje podrobneje. Slika 2 prikazuje razmerje med valovno dolžino vidne svetlobe in ustrezno barvo, ki jo učinkovito blokira. Pomembno je tudi vedeti, da barvila običajno obsegajo vrsto valovnih dolžin, tako da lahko rdeče barvilo obsega precejšen obseg, tako da se lahko delno absorbira v UVA območje. Zato bodo barve, ki povzročajo največjo skrb, obsegale rumeno-oranžno-rdeče območje in te barve lahko motijo učinkovito zdravljenje.
Barvila ne samo, da motijo UV-strjevanje, ampak jih je treba upoštevati tudi pri uporabi belih pigmentiranih premazov, kot so UV-strjljivi temeljni premazi in barve za pokrivne premaze. Razmislite o spektru absorbance belega pigmenta titanovega dioksida (TiO2), kot je prikazano na sliki 3. TiO2 kaže zelo močno absorbanco v celotnem UV-območju, kljub temu pa se beli premazi, utrjeni z UV-žarki, učinkovito strdijo. kako Odgovor je v skrbni formulaciji razvijalca in proizvajalca premaza v povezavi z uporabo ustreznih UV-žarnic za utrjevanje. Običajne, običajne UV žarnice, ki se uporabljajo, oddajajo energijo, kot je prikazano na sliki 4.
Vsaka prikazana svetilka temelji na živem srebru, vendar se z dopiranjem živega srebra z drugim kovinskim elementom lahko emisija premakne na druga območja valovnih dolžin. V primeru belih premazov na osnovi TiO2, utrjenih z UV-žarki, bo energija, ki jo odda standardna živosrebrna žarnica, učinkovito blokirana. Nekatere dostavljene višje valovne dolžine lahko zagotovijo ozdravitev, vendar čas, potreben za popolno ozdravitev, morda ni praktičen. Z dopiranjem živosrebrne svetilke z galijem pa dobimo obilico energije, ki je uporabna v območju, ki ni učinkovito blokirano s TiO2. Z uporabo kombinacije obeh vrst žarnic je mogoče doseči tako strjevanje (z uporabo dopiranega galija) kot površinsko strjevanje (z uporabo standardnega živega srebra) (slika 5).
Nazadnje, barvne ali pigmentirane premaze, ki se utrjujejo z UV-žarki, je treba oblikovati z uporabo optimalnih fotoiniciatorjev, tako da se UV-energija – razpon valovnih dolžin vidne svetlobe, ki ga oddajajo svetilke – pravilno izkoristi za učinkovito utrjevanje.
Ostala vprašanja?
V zvezi s kakršnimi koli vprašanji, ki se pojavijo, nikoli ne oklevajte in jih vprašajte sedanjega ali bodočega dobavitelja premazov, opreme in sistemov za nadzor procesov. Na voljo so dobri odgovori za pomoč pri sprejemanju učinkovitih, varnih in donosnih odločitev. u
Lawrence (Larry) Van Iseghem je predsednik/izvršni direktor podjetja Van Technologies, Inc. Van Technologies ima več kot 30 let izkušenj na področju premazov, utrjenih z UV-žarki, ki se je začel kot podjetje za raziskave in razvoj, a se je hitro preoblikoval v proizvajalca aplikacijskih naprednih premazov™, ki služijo industrijskim premazom. zmogljivosti po vsem svetu. Premazi, utrjeni z UV-žarki, so bili vedno glavni fokus, skupaj z drugimi "zelenimi" tehnologijami premazov, s poudarkom na učinkovitosti, ki je enaka ali prekaša konvencionalne tehnologije. Van Technologies proizvaja blagovno znamko GreenLight Coatings™ industrijskih premazov v skladu s certificiranim sistemom vodenja kakovosti ISO-9001:2015. Za več informacij obiščitewww.greenlightcoatings.com.
Čas objave: 22. julij 2023
