Tokom posljednjih nekoliko decenija, jedan od glavnih ciljeva bio je smanjenje količine rastvarača koji se ispuštaju u atmosferu. To se naziva VOC (isparljiva organska jedinjenja) i, efektivno, uključuje sva rastvarača koja koristimo osim acetona, koji ima vrlo nisku fotohemijsku reaktivnost i izuzet je kao VOC rastvarač.
Ali šta ako bismo mogli potpuno eliminirati rastvarače, a ipak dobiti dobre zaštitne i dekorativne rezultate uz minimalan napor?
To bi bilo sjajno - i možemo. Tehnologija koja to omogućava naziva se UV sušenje. Koristi se od 1970-ih za sve vrste materijala, uključujući metal, plastiku, staklo, papir i, sve više, za drvo.
UV premazi se stvrdnjavaju kada su izloženi ultraljubičastom svjetlu u nanometarskom rasponu na donjoj granici ili neposredno ispod vidljive svjetlosti. Njihove prednosti uključuju značajno smanjenje ili potpuno uklanjanje isparljivih organskih spojeva (VOC), manje otpada, manje potrebnog prostora na podu, trenutno rukovanje i slaganje (dakle, nema potrebe za stalcima za sušenje), smanjene troškove rada i brže stope proizvodnje.
Dva važna nedostatka su visoki početni troškovi opreme i teškoće u završnoj obradi složenih 3D objekata. Stoga je ulazak u UV sušenje obično ograničen na veće radionice koje izrađuju prilično ravne objekte poput vrata, panela, podova, ukrasnih elemenata i dijelova spremnih za montažu.
Najlakši način da razumijete UV-sušene završne obrade jeste da ih uporedite sa uobičajenim kataliziranim završnim obradama s kojima ste vjerovatno upoznati. Kao i katalizirane završne obrade, UV-sušene završne obrade sadrže smolu za postizanje konzistencije, rastvarač ili zamjenu za razrjeđivanje, katalizator za pokretanje umrežavanja i postizanje sušenja te neke aditive poput sredstava za ravnanje koji pružaju posebne karakteristike.
Koristi se niz primarnih smola, uključujući derivate epoksida, uretana, akrila i poliestera.
U svim slučajevima ove smole se vrlo tvrdo stvrdnjavaju i otporne su na rastvarače i ogrebotine, slično kataliziranim (konverzijskim) lakovima. To otežava nevidljive popravke ako se stvrdnuti film ošteti.
UV-sušene završne obrade mogu biti 100 posto čvrste tvari u tekućem obliku. To jest, debljina onoga što se nanosi na drvo jednaka je debljini očvrslog premaza. Nema ništa što bi isparilo. Ali primarna smola je pregusta za lako nanošenje. Stoga proizvođači dodaju manje reaktivne molekule kako bi smanjili viskoznost. Za razliku od rastvarača, koji isparavaju, ove dodane molekule se umrežavaju s većim molekulama smole i formiraju film.
Otapala ili voda se također mogu dodati kao razrjeđivači kada se želi postići tanji film, na primjer za premaz zaptivača. Ali obično nisu potrebni da bi se završni sloj mogao nanositi prskanjem. Kada se dodaju rastvarači ili voda, moraju se ostaviti ili ispariti (u pećnici) prije nego što počne UV sušenje.
Katalizator
Za razliku od kataliziranog laka, koji počinje stvrdnjavati kada se doda katalizator, katalizator u UV-stvrdnutom premazu, nazvan "fotoinicijator", ne radi ništa dok se ne izloži energiji UV svjetla. Tada započinje brzu lančanu reakciju koja povezuje sve molekule u premazu zajedno i formira film.
Ovaj proces čini UV sušeće završne slojeve tako jedinstvenim. Završni sloj u suštini nema roka trajanja niti roka upotrebe. Ostaje u tečnom obliku sve dok se ne izloži UV svjetlu. Zatim se potpuno suši u roku od nekoliko sekundi. Imajte na umu da sunčeva svjetlost može izazvati sušenje, pa je važno izbjegavati ovu vrstu izlaganja.
Možda je lakše zamisliti katalizator za UV premaze kao dva dijela, a ne kao jedan. Tu je fotoinicijator koji se već nalazi u završnom sloju - oko 5 posto tekućine - i tu je energija UV svjetla koja ga aktivira. Bez oba, ništa se ne događa.
Ova jedinstvena karakteristika omogućava recikliranje viška boje izvan dometa UV svjetla i ponovnu upotrebu završnog sloja. Tako se otpad može gotovo u potpunosti eliminirati.
Tradicionalna UV lampa je sijalica sa živinom parom zajedno sa eliptičnim reflektorom koji sakuplja i usmjerava svjetlost na dio. Ideja je fokusirati svjetlost za maksimalan efekat aktiviranja fotoinicijatora.
U posljednjih desetak godina, LED diode (svjetleće diode) su počele zamjenjivati tradicionalne sijalice jer LED diode troše manje električne energije, traju mnogo duže, ne moraju se zagrijavati i imaju uski raspon valnih duljina, tako da ne stvaraju ni približno toliko problematične topline. Ova toplina može otopiti smole u drvetu, poput bora, a toplina se mora odvoditi.
Međutim, proces sušenja je isti. Sve je "u liniji vidljivosti". Završni sloj se suši samo ako UV svjetlost padne na njega s fiksne udaljenosti. Područja u sjeni ili izvan fokusa svjetlosti se ne suše. Ovo je važno ograničenje UV sušenja u ovom trenutku.
Da bi se premaz osušio na bilo kojem složenom predmetu, čak i nečemu gotovo ravnom poput profiliranog kalupa, svjetla moraju biti raspoređena tako da osvjetljavaju svaku površinu na istoj fiksnoj udaljenosti kako bi odgovarala formulaciji premaza. To je razlog zašto ravni predmeti čine veliku većinu projekata koji su premazani UV sušenim završnim slojem.
Dva uobičajena načina nanošenja i sušenja UV premaza su ravna linija i komora.
Kod ravne linije, ravni ili gotovo ravni predmeti se kreću niz transporter ispod raspršivača ili valjka ili kroz vakuumsku komoru, zatim kroz peć ako je potrebno da se uklone rastvarači ili voda i na kraju ispod niza UV lampi da bi se postiglo stvrdnjavanje. Predmeti se zatim mogu odmah slagati.
U komorama se predmeti obično vješaju i pomjeraju duž transportera kroz iste korake. Komora omogućava završnu obradu svih strana odjednom i završnu obradu jednostavnih, trodimenzionalnih predmeta.
Druga mogućnost je korištenje robota za rotiranje objekta ispred UV lampi ili držanje UV lampe i pomicanje objekta oko nje.
Dobavljači igraju ključnu ulogu
Kod UV premaza i opreme, još je važnije sarađivati s dobavljačima nego kod kataliziranih lakova. Glavni razlog je broj varijabli koje se moraju koordinirati. To uključuje talasnu dužinu sijalica ili LED dioda i njihovu udaljenost od objekata, formulaciju premaza i brzinu linije ako koristite liniju za završnu obradu.
Vrijeme objave: 23. april 2023.
