Sa nakalipas na ilang dekada, ang mga hakbang na ginawa ay upang mabawasan ang dami ng mga solvent na inilalabas sa atmospera. Ang mga ito ay tinatawag na mga VOC (volatile organic compound) at, sa katunayan, kasama rito ang lahat ng solvent na ginagamit natin maliban sa acetone, na may napakababang photochemical reactivity at hindi kasama bilang isang VOC solvent.
Ngunit paano kung maaari nating tuluyang alisin ang mga solvent at makakuha pa rin ng mahusay na proteksiyon at pandekorasyon na mga resulta nang may kaunting pagsisikap?
Maganda sana iyan — at kaya natin. Ang teknolohiyang nagpapangyari nito ay tinatawag na UV curing. Ginagamit na ito simula pa noong dekada 1970 para sa lahat ng uri ng materyales kabilang ang metal, plastik, salamin, papel at, parami nang parami, para sa kahoy.
Ang mga UV-cured coatings ay tumigas kapag nalantad sa ultraviolet light sa nanometer range sa mababang dulo o nasa ibaba lamang ng visible light. Kabilang sa kanilang mga bentahe ang makabuluhang pagbawas o kumpletong pag-aalis ng mga VOC, mas kaunting basura, mas kaunting espasyo sa sahig na kailangan, agarang paghawak at pagpapatong-patong (kaya hindi na kailangan ng mga drying rack), nabawasang gastos sa paggawa at mas mabilis na mga rate ng produksyon.
Ang dalawang mahahalagang disbentaha ay ang mataas na paunang gastos para sa kagamitan at ang kahirapan sa pagtatapos ng mga kumplikadong 3-D na bagay. Kaya ang pagpasok sa UV curing ay karaniwang limitado sa mas malalaking tindahan na gumagawa ng medyo patag na mga bagay tulad ng mga pinto, paneling, sahig, trim at mga bahaging handa nang buuin.
Ang pinakamadaling paraan upang maunawaan ang mga UV-cured finishes ay ihambing ang mga ito sa mga karaniwang catalyzed finishes na malamang ay pamilyar ka na. Tulad ng mga catalyzed finishes, ang mga UV-cured finishes ay naglalaman ng resin upang makamit ang build, isang solvent o pamalit sa thinning, isang catalyst upang simulan ang crosslinking at magdulot ng curing at ilang additives tulad ng flatting agents upang magbigay ng mga espesyal na katangian.
Ginagamit ang ilang pangunahing dagta, kabilang ang mga hinango ng epoxy, urethane, acrylic at polyester.
Sa lahat ng pagkakataon, ang mga resin na ito ay tumitigas nang husto at hindi tinatablan ng solvent at gasgas, katulad ng catalyzed (conversion) varnish. Ginagawa nitong mahirap ang mga hindi nakikitang pagkukumpuni kung masira ang natuyo na pelikula.
Ang mga UV-cured finish ay maaaring 100 porsyentong solido sa anyong likido. Ibig sabihin, ang kapal ng idineposito sa kahoy ay kapareho ng kapal ng cured coating. Walang anumang bagay na maaaring magsingaw. Ngunit ang pangunahing resin ay masyadong makapal para sa madaling paglalagay. Kaya ang mga tagagawa ay nagdaragdag ng mas maliliit na reactive molecule upang mabawasan ang lagkit. Hindi tulad ng mga solvent, na sumisingaw, ang mga idinagdag na molekulang ito ay nag-uugnay sa mas malalaking molekula ng resin upang mabuo ang pelikula.
Maaari ring magdagdag ng mga solvent o tubig bilang mga thinner kapag ninanais ang mas manipis na film build, halimbawa, para sa sealer coat. Ngunit kadalasan ay hindi kinakailangan ang mga ito upang maging madaling i-spray ang finish. Kapag idinagdag ang mga solvent o tubig, dapat itong hayaang matuyo, o hayaang (sa oven), bago magsimula ang UV curing.
Ang katalista
Hindi tulad ng catalyzed varnish, na nagsisimulang tumigas kapag idinagdag ang catalyst, ang catalyst sa isang UV-cured finish, na tinatawag na "photoinitiator," ay walang ginagawa hangga't hindi ito nalalantad sa enerhiya ng UV light. Pagkatapos ay nagsisimula ito ng isang mabilis na chain reaction na nag-uugnay sa lahat ng mga molekula sa patong upang mabuo ang pelikula.
Ang prosesong ito ang dahilan kung bakit kakaiba ang mga UV-cured finishes. Wala itong shelf-life o pot life para sa finish. Nanatili ito sa likidong anyo hanggang sa malantad ito sa UV light. Pagkatapos ay tuluyan itong tumigas sa loob ng ilang segundo. Tandaan na ang sikat ng araw ay maaaring magpasimula ng pagtigas, kaya mahalagang iwasan ang ganitong uri ng pagkakalantad.
Maaaring mas madaling isipin ang katalista para sa mga UV coating bilang dalawang bahagi kaysa sa isa. Nariyan na ang photoinitiator sa finish — mga 5 porsyento ng likido — at nariyan ang enerhiya ng UV light na nagpapagana nito. Kung wala ang pareho, walang mangyayari.
Dahil sa kakaibang katangiang ito, posible na mabawi ang sobrang spray sa labas ng saklaw ng UV light at magamit muli ang finish. Kaya halos tuluyang maalis ang mga basura.
Ang tradisyonal na ilaw na UV ay isang mercury-vapor bulb na may kasamang elliptical reflector upang kolektahin at idirekta ang liwanag papunta sa bahagi. Ang ideya ay upang ituon ang liwanag para sa pinakamataas na epekto sa pagpapagana ng photoinitiator.
Sa nakalipas na dekada o higit pa, sinimulang palitan ng mga LED (light-emitting diode) ang mga tradisyonal na bombilya dahil mas kaunting kuryente ang ginagamit ng mga LED, mas tumatagal, hindi kailangang initin, at may makitid na saklaw ng wavelength kaya hindi sila lumilikha ng halos gaanong init na nagdudulot ng problema. Ang init na ito ay maaaring magpatunaw ng mga dagta sa kahoy, tulad ng sa pino, at ang init ay kailangang gamitin.
Gayunpaman, pareho ang proseso ng pagpapatigas. Lahat ay "line of sight." Ang finish ay nagtitigas lamang kung ang UV light ay tumama dito mula sa isang takdang distansya. Ang mga lugar na nasa anino o wala sa pokus ng liwanag ay hindi nagtitigas. Ito ay isang mahalagang limitasyon ng UV curing sa kasalukuyang panahon.
Para mapatigas ang patong sa anumang kumplikadong bagay, kahit na halos patag na tulad ng profiled molding, dapat ayusin ang mga ilaw nang sa gayon ay tumama ang mga ito sa bawat ibabaw sa parehong takdang distansya upang tumugma sa pormulasyon ng patong. Ito ang dahilan kung bakit ang mga patag na bagay ang bumubuo sa karamihan ng mga proyektong pinahiran ng UV-cured finish.
Ang dalawang karaniwang kaayusan para sa paglalapat at pagpapatigas ng UV-coating ay ang flat line at chamber.
Sa pamamagitan ng patag na linya, ang mga patag o halos patag na bagay ay gumagalaw pababa sa isang conveyor sa ilalim ng spray o roller o sa pamamagitan ng vacuum chamber, pagkatapos ay sa pamamagitan ng oven kung kinakailangan upang alisin ang mga solvent o tubig at sa huli ay sa ilalim ng iba't ibang UV lamp upang maisagawa ang pagpapatigas. Ang mga bagay ay maaaring agad na isalansan.
Sa mga silid, ang mga bagay ay karaniwang isinasabit at inililipat sa isang conveyor sa parehong mga hakbang. Ang isang silid ay nagbibigay-daan sa pagtatapos ng lahat ng panig nang sabay-sabay at pagtatapos ng mga hindi kumplikado, tatlong-dimensional na bagay.
Ang isa pang posibilidad ay ang paggamit ng robot upang paikutin ang bagay sa harap ng mga UV lamp o hawakan ang isang UV lamp at igalaw ang bagay sa paligid nito.
Ang mga supplier ay may mahalagang papel
Sa mga UV-cured coatings at kagamitan, mas mahalagang makipagtulungan sa mga supplier kaysa sa mga catalyzed varnishes. Ang pangunahing dahilan ay ang bilang ng mga baryabol na dapat i-coordinate. Kabilang dito ang wavelength ng mga bumbilya o LED at ang kanilang distansya mula sa mga bagay, ang pormulasyon ng coating at ang bilis ng linya kung gumagamit ka ng finishing line.
Oras ng pag-post: Abril-23-2023
