tijekom posljednjih nekoliko desetljeća bio je smanjenje količine otapala ispuštenih u atmosferu. Oni se nazivaju VOC (hlapljivi organski spojevi) i, zapravo, uključuju sva otapala koja koristimo osim acetona, koji ima vrlo nisku fotokemijsku reaktivnost i izuzet je kao VOC otapalo.
Ali što ako bismo mogli potpuno eliminirati otapala i još uvijek dobiti dobre zaštitne i dekorativne rezultate uz minimalan napor?
To bi bilo sjajno - i možemo. Tehnologija koja to omogućuje naziva se UV stvrdnjavanje. U upotrebi je od 1970-ih za sve vrste materijala uključujući metal, plastiku, staklo, papir i, sve više, za drvo.
Premazi stvrdnjavani UV-om stvrdnjavaju se kada su izloženi ultraljubičastom svjetlu u nanometarskom rasponu na donjem rubu ili malo ispod vidljivog svjetla. Njihove prednosti uključuju značajno smanjenje ili potpunu eliminaciju HOS-eva, manje otpada, manje potrebnog prostora, 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 poteškoće u dovršavanju složenih 3-D objekata. Stoga je ulazak u UV stvrdnjavanje obično ograničen na veće trgovine koje izrađuju prilično ravne predmete kao što su vrata, obloge, podovi, ukrasi i dijelovi spremni za montažu.
Najlakši način za razumijevanje završnih premaza osušenih UV-om je da ih usporedite s uobičajenim završnim slojevima kataliziranim s kojima ste vjerojatno upoznati. Kao i kod kataliziranih završnih slojeva, završni završni slojevi stvrdnuti UV-om sadrže smolu za postizanje građenja, otapalo ili zamjenu za razrjeđivanje, katalizator za pokretanje umrežavanja i postizanje stvrdnjavanja te neke aditive kao što su sredstva za izravnavanje kako bi se osigurala posebna svojstva.
Koriste se brojne primarne smole, uključujući derivate epoksida, uretana, akrila i poliestera.
U svim slučajevima ove smole se vrlo teško stvrdnjavaju i otporne su na otapala i ogrebotine, slično kataliziranom (konverzijskom) laku. To otežava nevidljive popravke ako se stvrdnuti film ošteti.
UV očvrsli završni slojevi mogu biti 100 posto krutine u tekućem obliku. Odnosno, debljina onoga što je naneseno na drvo jednaka je debljini stvrdnutog premaza. Nema što ispariti. Ali primarna smola je pregusta za laku primjenu. Stoga proizvođači dodaju manje reaktivne molekule kako bi smanjili viskoznost. Za razliku od otapala, koja isparavaju, ove dodane molekule umrežuju se s većim molekulama smole kako bi formirale film.
Otapala ili voda također se mogu dodati kao razrjeđivači kada se želi stvoriti tanji film, na primjer, za brtveni sloj. Ali oni obično nisu potrebni da bi se završni sloj mogao prskati. Kada se dodaju otapala ili voda, mora se pustiti ili ih (u pećnici) ispariti prije nego počne UV stvrdnjavanje.
Katalizator
Za razliku od kataliziranog laka, koji počinje stvrdnjavati kada se doda katalizator, katalizator u UV očvrslom sloju, nazvan "fotoinicijator", ne radi ništa dok se ne izloži energiji UV svjetla. Zatim započinje brzu lančanu reakciju koja povezuje sve molekule u premazu zajedno u obliku filma.
Ovaj postupak je ono što čini završne slojeve očvrsnute UV-om tako jedinstvenima. U suštini ne postoji rok trajanja ili rok trajanja za završni sloj. Ostaje u tekućem obliku dok se ne izloži UV svjetlu. Zatim se potpuno stvrdne u roku od nekoliko sekundi. Imajte na umu da sunčeva svjetlost može potaknuti stvrdnjavanje, stoga je važno izbjegavati ovu vrstu izlaganja.
Moglo bi biti lakše zamisliti katalizator za UV premaze kao dva dijela, a ne kao jedan. Tu je fotoinicijator već u završnici — oko 5 posto tekućine — i tu je energija UV svjetla koja ga pokreće. Bez oboje, ništa se ne događa.
Ova jedinstvena karakteristika omogućuje vraćanje viška spreja izvan raspona UV svjetla i ponovnu upotrebu završne obrade. Tako se otpad može gotovo potpuno eliminirati.
Tradicionalno UV svjetlo je žarulja sa živinom parom zajedno s eliptičnim reflektorom za prikupljanje i usmjeravanje svjetlosti na dio. Ideja je fokusirati svjetlo za maksimalan učinak u aktiviranju fotoinicijatora.
U posljednjih desetak godina LED (svjetleće diode) počele su zamjenjivati tradicionalne žarulje jer LED troše manje električne energije, traju puno dulje, ne moraju se zagrijavati i imaju uzak raspon valnih duljina pa ne stvaraju gotovo isto toplina koja uzrokuje mnogo problema. Ova toplina može rastopiti smole u drvu, kao što je bor, i toplina se mora iscrpiti.
Međutim, postupak stvrdnjavanja je isti. Sve je "vidna linija". Završni premaz stvrdnjava samo ako ga UV svjetlo pogodi s fiksne udaljenosti. Područja u sjeni ili izvan fokusa svjetla ne liječe. Ovo je važno ograničenje UV stvrdnjavanja u današnje vrijeme.
Za stvrdnjavanje premaza na bilo kojem složenom objektu, čak i nečemu što je gotovo ravno kao što je profilirana letvica, svjetla moraju biti raspoređena tako da pogađaju 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 očvrslim završnim slojem.
Dva uobičajena rasporeda za nanošenje UV premaza i stvrdnjavanje su ravna linija i komora.
S ravnom linijom, ravni ili gotovo ravni predmeti kreću se niz pokretnu traku pod raspršivačem ili valjkom ili kroz vakuumsku komoru, zatim kroz pećnicu ako je potrebno da se uklone otapala ili voda i na kraju pod nizom UV lampi da se postigne stvrdnjavanje. Predmeti se tada mogu odmah složiti.
U komorama se predmeti obično vješaju i pomiču duž pokretne trake kroz iste korake. Komora omogućuje završnu obradu svih strana odjednom i završnu obradu nekompleksnih, trodimenzionalnih objekata.
Druga mogućnost je korištenje robota za rotiranje predmeta ispred UV lampi ili držanje UV lampe i pomicanje predmeta oko nje.
Dobavljači igraju ključnu ulogu
S premazima i opremom stvrdnutim UV-om još je važnije surađivati s dobavljačima nego s kataliziranim lakovima. Glavni razlog je broj varijabli koje se moraju uskladiti. To uključuje valnu duljinu žarulja ili LED dioda i njihovu udaljenost od predmeta, formulaciju premaza i brzinu linije ako koristite završnu liniju.
Vrijeme objave: 23. travnja 2023
