Autor Lawrence (Larry) Van Iseghem on Van Technologies, Inc. president/tegevjuht.
Tööstusklientidega rahvusvahelise äri ajamise käigus oleme käsitlenud uskumatult palju küsimusi ja pakkunud palju lahendusi, mis on seotud UV-kõvastuvate katetega. Järgnevalt on toodud mõned sagedamini esinevad küsimused ja lisatud vastused võivad anda kasulikku teavet.
1. Mis on UV-kiirgusega kõvenevad katted?
Puiduviimistlustööstuses on kolm peamist tüüpi UV-kõvastuvaid katteid.
100% aktiivsed (mõnikord nimetatakse seda ka 100% tahkeks aineks) UV-kiirgusega kõvenevad katted on vedelad keemilised koostised, mis ei sisalda lahustit ega vett. Pealekandmisel puutub kate kohe kokku UV-energiaga, ilma et oleks vaja enne kõvenemist kuivada või aurustuda. Kasutatud kattekompositsioon reageerib, moodustades tahke pinnakihi kirjeldatud reaktsiooniprotsessi kaudu, mida nimetatakse sobivalt fotopolümerisatsiooniks. Kuna enne kõvenemist pole vaja aurustamist, on pealekandmis- ja kõvendusprotsess märkimisväärselt tõhus ja kulutõhus.
Veepõhised või lahustipõhised hübriidsed UV-kiirgusega kõvenevad katted sisaldavad aktiivse (või tahke aine) sisalduse vähendamiseks ilmselt kas vett või lahustit. See tahke aine sisalduse vähendamine võimaldab hõlpsamini reguleerida pealekantud märja kile paksust ja/või katte viskoossust. Kasutamisel kantakse neid UV-katteid puitpindadele erinevate meetodite abil ja need tuleb enne UV-kõvastumist täielikult kuivatada.
UV-kiirgusega kõvenevad pulbervärvid on samuti 100% tahked koostised ja neid kantakse tavaliselt elektrit juhtivatele aluspindadele elektrostaatilise külgetõmbe abil. Pärast pealekandmist kuumutatakse aluspinda, et sulatada pulber, mis voolab välja ja moodustab pinnakihi. Kaetud substraadi saab seejärel kohe kokku puutuda UV-energiaga, et hõlbustada kõvenemist. Saadud pinnakile ei ole enam kuumalt deformeeruv ega tundlik.
Saadaval on nende UV-kiirgusega kõvenevate kattekihtide variandid, mis sisaldavad sekundaarset kõvenemismehhanismi (kuumaktiveeritud, niiskusreaktiivne jne), mis suudavad tagada kõvenemise piirkondades, mis ei puutu kokku UV-energiaga. Neid katteid nimetatakse tavaliselt kahekordse kõvenemisega kateteks.
Olenemata kasutatud UV-kõvastuva katte tüübist tagab lõplik pinnaviimistlus või kiht erakordse kvaliteedi, vastupidavuse ja vastupidavuse.
2. Kui hästi nakkuvad UV-kiirgusega kõvenevad katted erinevate puiduliikidega, sh õlise puiduga?
UV-kiirgusega kõvenevad katted nakkuvad suurepäraselt enamiku puiduliikidega. Oluline on tagada, et on olemas piisavad kõvenemistingimused, et tagada läbikõvastumine ja vastav nakkumine aluspinnaga.
Teatud liigid on loomulikult väga õlised ja võivad vajada nakkumist soodustava kruntvärvi ehk "tiecoat" pealekandmist. Van Technologies on teinud märkimisväärseid uuringuid ja arendustööd UV-kiirgusega kõvenevate katete nakkumiseks nende puiduliikidega. Hiljutised arendused hõlmavad ühte UV-kõvastuvat tihendusvahendit, mis hoiab ära õlide, mahla ja pigi UV-kiirgusega kõveneva pealiskihi nakkumise häirimise.
Alternatiivina võib puidupinnal oleva õli eemaldada vahetult enne katmist, pühkides seda atsetooni või mõne muu sobiva lahustiga. Ebemevaba imav lapp niisutatakse esmalt lahustiga ja seejärel pühitakse üle puidu pinna. Pinnal lastakse kuivada ja seejärel võib peale kanda UV-kõvastuva katte. Pinnaõli ja muude saasteainete eemaldamine soodustab pealekantud katte hilisemat nakkumist puidupinnaga.
3. Mis tüüpi plekid sobivad UV-katetega?
Kõiki siinkirjeldatud plekke saab tõhusalt sulgeda ja pealispinnaga katta 100% UV-kõvastuva, vähendatud lahustiga UV-kõvastuva, veepõhise UV-kõvastuva või UV-kõvastuva pulbersüsteemidega. Seetõttu on mitmeid elujõulisi kombinatsioone, mis muudavad enamiku turul olevatest plekkidest sobivaks mis tahes UV-kiirgusega kõveneva katte jaoks. Siiski on teatud kaalutlused, mis on märkimisväärsed, et tagada sobivus kvaliteetse puidupinna viimistlusega.
Veepõhised peitsid ja vees UV-kiirgusega kõvenevad plekid:100% UV-kõvastuva, vähendatud lahustiga UV-kõvastuva või UV-kiirgusega kõveneva pulbrilise tihendus-/pealisvärvi kandmisel veepõhistele plekkidele on oluline, et plekk oleks täielikult kuiv, et vältida katte ühtluse defekte, sealhulgas apelsinikoore, kalasilmade tekkimist, kraatrite tekkimist. , kogunemine ja pudrutamine. Sellised defektid tekivad pealekantud katete madala pindpinevuse tõttu, võrreldes peale kantud peitsi suure jääkvee pindpinevusega.
Veepõhise UV-kiirgusega kõveneva katte pealekandmine on aga üldiselt andestavam. Kasutatud peits võib teatud veepõhise UV-kiirgusega kõvenevate tihendus-/pealisvärvide kasutamisel olla niiske ilma kahjulike mõjudeta. Peitsi pealekandmisest tekkinud jääkniiskus või vesi hajub kuivamisprotsessi ajal kergesti läbi rakendatud veepõhise UV-tihendi/pealisvärvi. Siiski on tungivalt soovitatav katsetada mis tahes peitsi ja tihendusaine/pealisvärvi kombinatsiooni esindusliku katsekehaga enne tegeliku viimistletava pinna kinnitamist.
Õlipõhised ja lahustipõhised peitsid:Kuigi võib eksisteerida süsteem, mida saab kasutada ebapiisavalt kuivatatud õli- või lahustipõhistele plekkidele, on tavaliselt vajalik ja väga soovitatav need plekid enne mis tahes tihendus-/pealisvärvi pealekandmist täielikult kuivatada. Seda tüüpi aeglaselt kuivavate plekkide täielikuks kuivamiseks võib kuluda kuni 24–48 tundi (või kauem). Jällegi on soovitatav testida süsteemi esinduslikul puitpinnal.
100% UV-kõvastuvad peitsid:Üldiselt on 100% UV-kiirgusega kõvenevatel pinnakatetel pärast täielikku kõvenemist kõrge kemikaali- ja veekindlus. See vastupidavus raskendab järgnevalt kantud katete head nakkumist, välja arvatud juhul, kui all olev UV-kiirgusega kõvendatud pind on mehaanilise sidumise võimaldamiseks piisavalt hõõrutud. Kuigi pakutakse 100% UV-kiirgusega kõvenevaid plekke, mis on kavandatud vastuvõtlikuks järgnevatele katmistele, tuleb enamik 100% UV-kiirgusega kõvenevaid plekke hõõruda või osaliselt kõveneda (nimetatakse "B" faasiks või põrutuskõvastumiseks), et soodustada kihtidevahelise nakkumist. B-astmestamise tulemuseks on reaktiivsed kohad plekikihis, mis reageerivad koos rakendatud UV-kiirgusega kõveneva kattega, kui see allutatakse täielikele kõvenemistingimustele. "B" astmestamine võimaldab ka kerget hõõrdumist, et eemaldada või lõigata plekkide pealekandmisel tekkida võiva tera suurenemist. Sile tihendi või pealisvärvi pealekandmine annab suurepärase intercoat-nakke.
Teine probleem 100% UV-kiirgusega kõvenevate plekkidega on seotud tumedamate värvidega. Tugevalt pigmenteerunud plekid (ja üldiselt pigmenteeritud katted) toimivad paremini UV-lampide kasutamisel, mis edastavad energiat nähtava valguse spektrile lähemale. Tavalised galliumiga legeeritud UV-lambid koos tavaliste elavhõbedalampidega on suurepärane valik. UV-LED-lambid, mis kiirgavad 395 nm ja/või 405 nm, toimivad pigmentsüsteemidega võrreldes 365 nm ja 385 nm massiividega paremini. Lisaks UV-lampide süsteemid, mis tagavad suurema UV-võimsuse (mW/cm2) ja energiatihedus (mJ/cm2) soodustavad paremat kõvenemist peale kantud peitsi või pigmenteeritud kattekihi.
Lõpuks, nagu ka teiste ülalmainitud peitsisüsteemide puhul, on soovitatav testida enne tegeliku peitsitava ja viimistletava pinnaga töötamist. Enne ravi alustamist veenduge!
4. Milline on 100% UV-katete maksimaalne/minimaalne kile ehitus?
UV-kõvastuvad pulbervärvid on tehniliselt 100% UV-kõvastuvad pinnakatted ja nende paksust piiravad elektrostaatilised tõmbejõud, mis seovad pulbri viimistletava pinnaga. Parim on küsida nõu UV-pulbervärvide tootjalt.
Vedelate 100% UV-kõvastuvate kattekihtide puhul annab pealekantud märgkihi paksus pärast UV-kõvastumist ligikaudu sama kuiva kile paksuse. Teatav kokkutõmbumine on vältimatu, kuid tavaliselt on selle tagajärjed minimaalsed. Siiski on väga tehnilisi rakendusi, mis määravad väga kitsad või kitsad kile paksuse tolerantsid. Sellistel juhtudel saab märja ja kuiva kile paksuse korreleerimiseks läbi viia kõvastunud kile otsemõõtmise.
Lõplik tahkestatud paksus, mida on võimalik saavutada, sõltub UV-kiirgusega kõveneva katte keemiast ja selle koostisest. Saadaval on süsteeme, mis on konstrueeritud nii, et need tagaksid väga õhukese kilekihi kihi vahemikus 0,2–0,5 mil (5µ–15µ) ja teised, mis võivad pakkuda paksust üle 0,5 tolli (12 mm). Tavaliselt ei ole UV-kiirgusega kõvendatud katted, millel on suur ristsidemete tihedus, nagu mõned uretaanakrülaadi preparaadid, võimelised suure kilepaksusega ühes kihis. Kõvenemise kokkutõmbumise määr põhjustab paksult kantud katte tugevat pragunemist. Kõrge ehitus- või viimistluspaksuse saab siiski saavutada UV-kiirgusega kõvastuvate ja suure ristsidemetihedusega kattekihtidega, kandes peale mitu õhukest kihti ja iga kihi vahel lihvides ja/või B-astmes, et soodustada kihtidevahelist adhesiooni.
Enamiku UV-kiirgusega kõvenevate kattekihtide reaktiivset kõvenemismehhanismi nimetatakse vabade radikaalide käivitamiseks. See reaktiivne kõvenemismehhanism on vastuvõtlik õhus olevale hapnikule, mis aeglustab või pärsib kõvenemise kiirust. Seda aeglustumist nimetatakse sageli hapniku inhibeerimiseks ja see on kõige olulisem väga õhukese kile paksuse saavutamiseks. Õhukeste kilede puhul on pinna pindala kantud katte kogumahu suhtes suhteliselt suur, võrreldes paksu kile paksusega. Seetõttu on õhukese kile paksused palju vastuvõtlikumad hapniku inhibeerimisele ja kõvenevad väga aeglaselt. Sageli jääb viimistluse pind ebapiisavalt kõvaks ja sellel on õline/rasvane tunne. Hapniku inhibeerimise vastu võitlemiseks võib kõvenemise ajal lasta üle pinna inertseid gaase, nagu lämmastik ja süsinikdioksiid, et eemaldada hapniku kontsentratsioon, võimaldades seega täielikku ja kiiret kõvenemist.
5. Kui selge on läbipaistev UV-kate?
100% UV-kiirgusega kõvenevad katted võivad olla suurepärase läbipaistvuse ja konkureerivad tööstuse parimate läbipaistvate kattekihtidega. Lisaks toovad need puidule kandmisel esile pildi maksimaalse ilu ja sügavuse. Eriti huvipakkuvad on mitmesugused alifaatsed uretaanakrülaadi süsteemid, mis on märkimisväärselt selged ja värvitud, kui neid kantakse väga erinevatele pindadele, sealhulgas puidule. Lisaks on alifaatsed polüuretaanakrülaatkatted väga stabiilsed ja vastupidavad vanusega muutumisele. Oluline on märkida, et madala läikega katted hajutavad valgust palju rohkem kui läikega katted ja on seetõttu madalama läbipaistvusega. Võrreldes teiste kattekeemiatega on 100% UV-kiirgusega kõvenevad katted aga võrdsed, kui mitte paremad.
Praegu saadaolevaid veepõhiseid UV-kiirgusega kõvenevaid katteid saab koostada nii, et need tagavad erakordse selguse, puidu soojuse ja reageerivad parimatele tavapärastele viimistlussüsteemidele. Tänapäeval turul saadaolevate UV-kiirgusega kõvenevate katete selgus, läige, puidu reageerimine ja muud funktsionaalsed omadused on kvaliteetsetelt tootjatelt hankides suurepärased.
6. Kas on olemas värvilisi või pigmenteeritud UV-kiirgusega kõvenevaid katteid?
Jah, värvilised või pigmenteeritud katted on hõlpsasti saadaval igat tüüpi UV-kiirgusega kõvenevates kattekihtides, kuid optimaalsete tulemuste saavutamiseks tuleb arvestada teguritega. Esimene ja kõige olulisem tegur on asjaolu, et teatud värvid häirivad UV-energia võimet üle kanda või tungida rakendatavasse UV-kõvastuvasse kattesse. Elektromagnetiline spekter on illustreeritud pildil 1 ja on näha, et nähtava valguse spekter külgneb vahetult UV-spektriga. Spekter on kontiinum, millel puuduvad selged piirijooned (lainepikkused). Seetõttu sulandub üks piirkond järk-järgult külgnevaks piirkonnaks. Arvestades nähtava valguse piirkonda, on mõned teaduslikud väited, et see ulatub 400 nm kuni 780 nm, samas kui teised väited väidavad, et see ulatub 350 nm kuni 800 nm. Selle arutelu jaoks on oluline ainult see, et me mõistame, et teatud värvid võivad tõhusalt blokeerida teatud UV- või kiirguse lainepikkuste edastamise.
Kuna fookus on UV-lainepikkusel või kiirguspiirkonnal, uurime seda piirkonda üksikasjalikumalt. Pilt 2 näitab seost nähtava valguse lainepikkuse ja vastava värvi vahel, mis seda tõhusalt blokeerib. Samuti on oluline teada, et värvained ulatuvad tavaliselt lainepikkuste vahemikku, nii et punane värvaine võib ulatuda märkimisväärsesse vahemikku, nii et see võib osaliselt neelduda UVA-piirkonda. Seetõttu hõlmavad suurimat muret tekitavad värvid kollase-oranži-punase vahemikku ja need värvid võivad häirida tõhusat ravi.
Värvained ei häiri mitte ainult UV-kõvastumist, vaid neid tuleb arvesse võtta ka valgete pigmentidega kattekihtide, näiteks UV-kiirgusega kõvenevate kruntvärvide ja pealisvärvide kasutamisel. Mõelge valge pigmendi titaandioksiidi (TiO2) neeldumisspektrile, nagu on näidatud pildil 3. TiO2 neeldub väga tugevalt kogu UV-piirkonnas, kuid valged UV-kõvastuvad katted kõvenevad tõhusalt. Kuidas? Vastus peitub katte arendaja ja tootja hoolikas formuleerimises koos sobivate UV-lampide kasutamisega kõvenemiseks. Kasutusel olevad tavalised tavalised UV-lambid kiirgavad energiat, nagu on näidatud pildil 4.
Iga illustreeritud lamp põhineb elavhõbedal, kuid elavhõbeda lisamisel mõne muu metallelemendiga võib emissioon nihkuda teistele lainepikkuse piirkondadele. TiO2-põhiste valgete UV-kõvastuvate katete puhul blokeeritakse tõhusalt standardse elavhõbedalambi poolt edastatav energia. Mõned tarnitavad kõrgemad lainepikkused võivad ravida, kuid täielikuks kõvenemiseks kuluv aeg ei pruugi olla otstarbekas. Elavhõbedalambi galliumiga legeerimine annab aga palju energiat, mis on kasulik piirkonnas, mida TiO2 tõhusalt ei blokeeri. Kasutades mõlema lambitüübi kombinatsiooni, saab saavutada nii kõvenemise (kasutades galliumiga legeeritud) kui ka pinnakõvastust (kasutades standardset elavhõbedat) (joonis 5).
Lõpuks tuleb värvilised või pigmenteeritud UV-kiirgusega kõvenevad katted koostada optimaalsete fotoinitsiaatorite abil, et UV-energiat – lampide poolt edastatavat nähtava valguse lainepikkuse vahemikku – kasutatakse tõhusaks kõvenemiseks õigesti.
Kas teil on muid küsimusi?
Tekkivate küsimuste puhul küsige kindlasti ettevõtte praeguselt või tulevaselt pinnakatete, seadmete ja protsessijuhtimissüsteemide tarnijalt. Saadaval on head vastused, mis aitavad teha tõhusaid, ohutuid ja tulusaid otsuseid. u
Lawrence (Larry) Van Iseghem on ettevõtte Van Technologies, Inc president/tegevjuht. Van Technologiesil on üle 30-aastane kogemus UV-kõvastuvate katete vallas, alustades uurimis- ja arendustegevusest, kuid muutunud kiiresti tööstuslike kattekihtide rakendusspetsiifiliste täiustatud kattekihtide™ tootjaks. rajatised kogu maailmas. UV-kiirgusega kõvenevad katted on alati olnud põhifookuses koos teiste roheliste kattetehnoloogiatega, rõhuasetusega tavapäraste tehnoloogiatega võrdväärsetele või parematele tulemustele. Van Technologies toodab GreenLight Coatings™ tööstuslikke katteid vastavalt ISO-9001:2015 sertifitseeritud kvaliteedijuhtimissüsteemile. Lisateabe saamiseks külastagewww.greenlightcoatings.com.
Postitusaeg: 22. juuli 2023
