Tijekom posljednjih nekoliko desetljeća cilj je bio smanjiti količinu otapala koja se ispuštaju u atmosferu. To se naziva VOC (hlapljivi organski spojevi) i zapravo uključuje 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 dalje dobiti dobre zaštitne i dekorativne rezultate uz minimalan napor?
To bi bilo sjajno - i možemo. Tehnologija koja to omogućuje naziva se UV sušenje. Koristi se od 1970-ih za sve vrste materijala, uključujući metal, plastiku, staklo, papir i sve više za drvo.
UV-otvrdnuti 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 hlapljivih 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 proizvodne stope.
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 predmete poput vrata, obloga, podova, ukrasnih elemenata i dijelova spremnih za montažu.
Najlakši način za razumijevanje UV-sušenih završnih obrada je usporedba s uobičajenim kataliziranim završnim obradama s kojima ste vjerojatno upoznati. Kao i katalizirane završne obrade, UV-sušene završne obrade sadrže smolu za postizanje konzistencije, otapalo ili zamjenu za razrjeđivanje, katalizator za pokretanje umrežavanja i postizanje sušenja te neke aditive poput sredstava za ravnanje koji daju 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 otapala i ogrebotine, slično kataliziranim (konverzijskim) lakovima. To otežava nevidljive popravke ako se stvrdnuti film ošteti.
UV-sušene završne obrade mogu biti 100 posto krute tvari u tekućem obliku. To jest, debljina onoga što se nanosi na drvo jednaka je debljini očvrslog premaza. Nema što isparavati. Ali primarna smola je pregusta za jednostavnu primjenu. Stoga proizvođači dodaju manje reaktivne molekule kako bi smanjili viskoznost. Za razliku od otapala koja isparavaju, te dodane molekule umrežavaju se s većim molekulama smole i tvore film.
Otapala ili voda također se mogu dodati kao razrjeđivači kada se želi postići tanji film, na primjer za premaz za brtvljenje. Ali obično nisu potrebni da bi se završni sloj mogao nanositi prskanjem. Kada se dodaju otapala ili voda, moraju se pustiti ili (u pećnici) ispariti prije početka UV sušenja.
Katalizator
Za razliku od kataliziranog laka, koji se počinje stvrdnjavati dodavanjem katalizatora, katalizator u UV-stvrdnjavanom premazu, nazvan "fotoinicijator", ne radi ništa dok se ne izloži energiji UV svjetla. Tada pokreće brzu lančanu reakciju koja povezuje sve molekule u premazu i tvori film.
Ovaj proces čini UV sušeće završne premaze tako jedinstvenima. Završni premaz u osnovi nema roka trajanja ili roka upotrebe. Ostaje u tekućem obliku sve dok se ne izloži UV svjetlu. Zatim se potpuno stvrdnjava u roku od nekoliko sekundi. Imajte na umu da sunčeva svjetlost može pokrenuti stvrdnjavanje, stoga je važno izbjegavati ovu vrstu izlaganja.
Možda je lakše zamisliti katalizator za UV premaze kao dva dijela, a ne kao jedan. Fotoinicijator se već nalazi u završnom sloju - oko 5 posto tekućine - i tu je energija UV svjetla koja ga aktivira. Bez oba se ništa ne događa.
Ova jedinstvena karakteristika omogućuje recikliranje viška raspršenog sloja izvan dometa UV svjetla i ponovnu upotrebu završnog sloja. Tako se otpad može gotovo u potpunosti eliminirati.
Tradicionalna UV lampa je živina žarulja s eliptičnim reflektorom za skupljanje i usmjeravanje svjetlosti na dio. Ideja je fokusirati svjetlost za maksimalan učinak aktiviranja fotoinicijatora.
U posljednjem desetljeću LED diode (svjetleće diode) počele su zamjenjivati tradicionalne žarulje jer LED diode troše manje električne energije, traju puno dulje, ne moraju se zagrijavati i imaju uski raspon valnih duljina pa ne stvaraju ni približno toliko topline koja uzrokuje probleme. Ta toplina može otopiti smole u drvu, poput bora, a toplina se mora odvoditi.
Međutim, proces sušenja je isti. Sve je "u liniji vidljivosti". Završni sloj se suši samo ako ga UV svjetlo padne s fiksne udaljenosti. Područja u sjeni ili izvan fokusa svjetla se ne suše. Ovo je važno ograničenje UV sušenja u ovom trenutku.
Za sušenje premaza 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 suhim završnim slojem.
Dva uobičajena načina nanošenja i sušenja UV premaza su ravna linija i komora.
Kod ravne linije, ravni ili gotovo ravni predmeti kreću se niz transporter ispod raspršivača ili valjka ili kroz vakuumsku komoru, zatim kroz peć ako je potrebno za uklanjanje otapala ili vode i konačno ispod niza UV lampi za stvrdnjavanje. Predmeti se zatim mogu odmah slagati.
U komorama se predmeti obično vješaju i pomiču duž transportera kroz iste korake. Komora omogućuje 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 surađivati s dobavljačima nego kod kataliziranih lakova. Glavni razlog je broj varijabli koje se moraju koordinirati. To uključuje valnu duljinu žarulja ili LED dioda i njihovu udaljenost od objekata, formulaciju premaza i brzinu linije ako koristite liniju za završnu obradu.
Vrijeme objave: 23. travnja 2023.
