Ni Lawrence (Larry) Van Iseghem ay Pangulo/CEO ng Van Technologies, Inc.
Sa buong pakikipagnegosyo namin sa mga industriyal na kostumer sa buong mundo, napakaraming tanong ang aming nasagot at nakapagbigay ng maraming solusyon na may kaugnayan sa mga UV-curable coatings. Ang mga sumusunod ay ilan sa mga mas madalas na tanong, at ang mga kalakip na sagot ay maaaring magbigay ng kapaki-pakinabang na kaalaman.
1. Ano ang mga patong na maaaring gamutin sa UV?
Sa industriya ng pagtatapos ng kahoy, mayroong tatlong pangunahing uri ng mga patong na maaaring matuyo sa UV.
Ang 100% aktibo (minsan tinutukoy bilang 100% solids) na UV-curable coatings ay mga likidong kemikal na komposisyon na hindi naglalaman ng anumang solvent o tubig. Sa paglalapat, ang patong ay agad na nalalantad sa enerhiya ng UV nang hindi kinakailangang matuyo o magsingaw bago ito patuyuin. Ang inilapat na komposisyon ng patong ay tumutugon upang bumuo ng isang solidong patong sa ibabaw sa pamamagitan ng reaktibong proseso na inilarawan at angkop na tinatawag na photopolymerization. Dahil hindi kinakailangan ang pagsingaw bago patuyuin, ang proseso ng paglalapat at pagpapagaling ay lubos na mahusay at matipid.
Ang mga waterborne o solvent-borne hybrid UV-curable coatings ay malinaw na naglalaman ng tubig o solvent upang mabawasan ang aktibong (o solid) na nilalaman. Ang pagbawas ng solidong nilalaman ay nagbibigay-daan sa mas madaling pagkontrol sa kapal ng inilapat na wet film, at/o sa pagkontrol sa lagkit ng coating. Sa paggamit, ang mga UV coatings na ito ay inilalapat sa mga ibabaw ng kahoy sa pamamagitan ng iba't ibang pamamaraan at kailangang matuyo nang lubusan bago ang UV cure.
Ang mga UV-curable powder coating ay 100% solidong komposisyon din at karaniwang inilalapat sa mga conductive substrate sa pamamagitan ng electrostatic attraction. Kapag nailapat na, ang substrate ay pinainit upang matunaw ang pulbos, na dumadaloy palabas upang bumuo ng isang surface film. Ang pinahiran na substrate ay maaaring agad na malantad sa enerhiya ng UV upang mapadali ang pagtigas. Ang nagreresultang surface film ay hindi na heat deformable o sensitibo.
May mga variant ng mga UV-curable coatings na ito na naglalaman ng secondary cure mechanism (heat activated, moisture reactive, atbp.) na maaaring magbigay ng cure sa mga bahagi ng ibabaw na hindi nakalantad sa UV energy. Ang mga coating na ito ay karaniwang tinutukoy bilang dual-cure coatings.
Anuman ang uri ng UV-curable coating na ginamit, ang pangwakas na surface finish o layer ay nagbibigay ng pambihirang kalidad, tibay, at mga katangiang lumalaban.
2. Gaano kahusay dumidikit ang mga UV-curable coatings sa iba't ibang uri ng kahoy, kabilang ang mga uri ng kahoy na may langis?
Ang mga patong na maaaring i-cure gamit ang UV ay nagpapakita ng mahusay na pagdikit sa karamihan ng mga uri ng kahoy. Mahalagang tiyakin na mayroong sapat na mga kondisyon para sa pagtigas ng balat upang makapagbigay ng tuluyang pagtigas at kaukulang pagdikit sa substrate.
May ilang uri ng kahoy na natural na napakalangis at maaaring mangailangan ng paglalagay ng adhesion-promoter primer, o “tiecoat.” Ang Van Technologies ay nagsagawa ng malawak na pananaliksik at pagpapaunlad sa pagdikit ng mga UV-curable coatings sa mga uri ng kahoy na ito. Kabilang sa mga kamakailang pag-unlad ang isang UV-curable sealer na pumipigil sa mga langis, dagta, at pitch na makasagabal sa pagdikit ng UV-curable topcoat.
Bilang alternatibo, maaaring tanggalin ang langis na nasa ibabaw ng kahoy bago pa man maglagay ng patong sa pamamagitan ng pagpahid gamit ang acetone o ibang angkop na solvent. Isang telang walang lint at sumisipsip ang unang binabasa gamit ang solvent at pagkatapos ay pinupunasan sa ibabaw ng kahoy. Hinahayaang matuyo ang ibabaw at pagkatapos ay maaaring lagyan ng UV-curable coating. Ang pag-alis ng langis sa ibabaw at iba pang mga kontaminante ay nagtataguyod ng kasunod na pagdikit ng inilapat na patong sa ibabaw ng kahoy.
3. Anong uri ng mga mantsa ang tugma sa mga UV coating?
Alinman sa mga mantsang inilarawan dito ay maaaring epektibong isara at pahiran ng 100% UV-curable, solvent-reduced UV-curable, waterborne-UV-curable, o UV-curable powder systems. Samakatuwid, mayroong ilang mga posibleng kombinasyon na ginagawang angkop ang halos anumang mantsa sa merkado para sa anumang UV-curable coating. Gayunpaman, may ilang mga konsiderasyon na dapat tandaan upang matiyak na mayroong compatibility para sa isang de-kalidad na ibabaw ng kahoy.
Mga Mantsa na Dala ng Tubig at mga Mantsang Napapagaling sa Tubig na Dahil sa UV:Kapag naglalagay ng alinman sa 100% UV-curable, solvent-reduced UV-curable o UV-curable powder sealers/topcoats sa mga mantsang dala ng tubig, mahalagang maging ganap na tuyo ang mantsa upang maiwasan ang mga depekto sa pagkakapareho ng patong, kabilang ang balat ng orange, fisheyes, cratering, pooling at puddling. Ang ganitong mga depekto ay nangyayari dahil sa mababang surface tension ng mga inilapat na patong kumpara sa mataas na residual water surface tension mula sa inilapat na mantsa.
Gayunpaman, sa pangkalahatan ay mas mapagparaya ang paglalagay ng waterborne-UV-curable coating. Ang mantsang inilagay ay maaaring magpakita ng pamamasa nang walang masamang epekto kapag gumagamit ng ilang waterborne-UV-curable sealers/topcoats. Ang natitirang kahalumigmigan o tubig mula sa paglalagay ng mantsa ay madaling makakalat sa inilapat na waterborne-UV sealer/topcoat habang nagpapatuyo. Gayunpaman, lubos na ipinapayo na subukan ang anumang kombinasyon ng mantsa at sealer/topcoat sa isang representatibong test specimen bago ilagay sa aktwal na ibabaw na tatapusin.
Mga Mantsa na Batay sa Langis at Solvent-Borne:Bagama't maaaring mayroong sistema na maaaring ilapat sa mga mantsang hindi sapat ang pagkatuyo na nakabatay sa langis o mga mantsang dala ng solvent, kadalasan ay kinakailangan, at lubos na inirerekomenda, na lubusang patuyuin ang mga mantsang ito bago maglagay ng anumang sealer/topcoat. Ang mga mantsang mabagal matuyo ng ganitong uri ay maaaring tumagal ng hanggang 24 hanggang 48 oras (o mas matagal pa) upang makamit ang ganap na pagkatuyo. Muli, ipinapayo ang pagsubok sa sistema sa isang representatibong ibabaw ng kahoy.
100% Mga Mantsang Napapagaling sa UV:Sa pangkalahatan, ang mga 100% UV-curable coatings ay nagpapakita ng mataas na resistensya sa kemikal at tubig kapag ganap na natuyo. Ang resistensyang ito ay nagpapahirap sa mga kasunod na inilapat na coatings na dumikit nang maayos maliban kung ang ilalim na ibabaw na natuyo ng UV ay sapat na na-abrage upang pahintulutan ang mekanikal na pagdikit. Bagama't may mga iniaalok na 100% UV-curable stains na idinisenyo upang maging handa sa mga kasunod na inilapat na coatings, karamihan sa mga 100% UV-curable stains ay kailangang i-abrage o bahagyang na-cure (tinatawag na "B" stage o bump curing) upang mapalakas ang pagdikit ng intercoat. Ang "B" staging ay nagreresulta sa mga natitirang reactive sites sa stain layer na magco-react sa inilapat na UV-curable coating dahil ito ay sumasailalim sa mga kondisyon ng ganap na pagtigas. Ang "B" staging ay nagbibigay-daan din para sa banayad na pag-abrage upang matanggal o maputol ang anumang pagtaas ng butil na maaaring mangyari mula sa paglalagay ng stain. Ang maayos na paglalagay ng seal o topcoat ay magreresulta sa mahusay na pagdikit ng intercoat.
Ang isa pang alalahanin sa mga mantsang 100% UV-curable ay tungkol sa mas matingkad na mga kulay. Ang mga mantsang may maraming pigment (at mga pigmented coatings sa pangkalahatan) ay mas mahusay na gumagana kapag gumagamit ng mga UV lamp na naghahatid ng enerhiya na mas malapit sa visible light spectrum. Ang mga conventional UV lamp na may gallium kasama ng mga karaniwang mercury lamp ay isang mahusay na pagpipilian. Ang mga UV LED lamp na naglalabas ng 395 nm at/o 405 nm ay mas mahusay na gumagana sa mga pigmented system kumpara sa 365 nm at 385 nm arrays. Bukod pa rito, ang mga UV lamp system na naghahatid ng mas malaking UV power (mW/cm2) at densidad ng enerhiya (mJ/cm2) nagtataguyod ng mas mahusay na pagtigas sa pamamagitan ng inilapat na mantsa o pigmented coating layer.
Panghuli, tulad ng ibang mga sistema ng pagmantsa na nabanggit sa itaas, ipinapayong subukan muna bago gamitin ang mismong ibabaw na kukulayan at tatapusin. Siguraduhing gawin ito bago ito pahiran!
4. Ano ang pinakamataas/pinakamababang kapasidad ng paggawa ng pelikula para sa 100% UV coatings?
Ang mga UV-curable powder coatings ay teknikal na 100% UV-curable coatings, at ang kapal ng mga ito ay nililimitahan ng mga electrostatic forces of attraction na nagbibigkis sa pulbos sa ibabaw na tinatapos. Pinakamainam na humingi ng payo sa tagagawa ng UV powder coatings.
Tungkol sa likidong 100% UV-curable coatings, ang kapal ng wet film na inilapat ay magreresulta sa halos parehong kapal ng dry film pagkatapos ng UV cure. Hindi maiiwasan ang ilang pag-urong ngunit kadalasan ay minimal lang ang epekto nito. Gayunpaman, may mga lubos na teknikal na aplikasyon na tumutukoy sa napakahigpit o makitid na tolerance ng kapal ng film. Sa ganitong mga sitwasyon, maaaring isagawa ang direktang pagsukat ng cured film upang iugnay ang kapal ng wet film sa dry film.
Ang pangwakas na kapal na maaaring makamit ay depende sa kemistri ng UV-curable coating at kung paano ito binuo. May mga sistemang magagamit na idinisenyo upang magbigay ng napakanipis na mga deposito ng pelikula sa pagitan ng 0.2 mil – 0.5 mil (5µ – 15µ) at iba pa na maaaring magbigay ng kapal na higit sa 0.5 pulgada (12 mm). Kadalasan, ang mga UV-cured coating na may mataas na cross-link density, tulad ng ilang urethane acrylate formulations, ay hindi kayang magkaroon ng mataas na kapal ng pelikula sa isang solong layer na inilapat. Ang antas ng pag-urong kapag natuyo ay magdudulot ng matinding pagbitak ng makapal na inilapat na coating. Ang isang mataas na kapal ng build o finish ay maaari pa ring makamit gamit ang mga UV-curable coating na may mataas na cross-link density sa pamamagitan ng paglalagay ng maraming manipis na layer at alinman sa pagliha at/o "B" staging sa pagitan ng bawat layer upang mapalakas ang intercoat adhesion.
Ang mekanismo ng reaktibong pagtigas ng karamihan sa mga patong na maaaring i-cure gamit ang UV ay tinatawag na "free radical initiated." Ang mekanismong reaktibong pagtigas na ito ay madaling kapitan ng oxygen sa hangin na nagpapabagal o pumipigil sa bilis ng pagtigas. Ang pagbagal na ito ay madalas na tinutukoy bilang oxygen inhibition at pinakamahalaga kapag sinusubukang makamit ang napakanipis na kapal ng pelikula. Sa mga manipis na pelikula, ang lawak ng ibabaw sa kabuuang dami ng inilapat na patong ay medyo mataas kung ikukumpara sa kapal ng makapal na pelikula. Samakatuwid, ang kapal ng manipis na pelikula ay mas madaling kapitan ng oxygen inhibition at napakabagal ng pagtigas. Kadalasan, ang ibabaw ng finish ay nananatiling hindi sapat ang pagtigas at nagpapakita ng mamantika/madulas na pakiramdam. Upang malabanan ang oxygen inhibition, ang mga inert gas tulad ng nitrogen at carbon dioxide ay maaaring idaan sa ibabaw habang naggigisa upang alisin ang konsentrasyon ng oxygen, sa gayon ay pinahihintulutan ang ganap at mabilis na pagtigas.
5. Gaano kalinaw ang isang malinaw na UV coating?
Ang mga 100% UV-curable coatings ay maaaring magpakita ng mahusay na kalinawan at makakapantay sa pinakamahusay na mga clear coat sa industriya. Bukod pa rito, kapag inilapat sa kahoy, inilalabas nito ang pinakamataas na kagandahan at lalim ng imahe. Partikular na interesante ang iba't ibang aliphatic urethane acrylate systems na lubos na malinaw at walang kulay kapag inilapat sa iba't ibang uri ng mga ibabaw, kabilang ang kahoy. Bukod pa rito, ang mga aliphatic polyurethane acrylate coatings ay napakatatag at lumalaban sa pagkawalan ng kulay sa paglipas ng panahon. Mahalagang ituro na ang mga low-gloss coatings ay mas nagkakalat ng liwanag kaysa sa mga gloss coatings at sa gayon ay magkakaroon ng mas mababang kalinawan. Gayunpaman, kung ikukumpara sa iba pang mga kemistri ng coating, ang mga 100% UV-curable coatings ay pantay-pantay kung hindi man nakahihigit.
Ang mga patong na maaaring i-cure mula sa tubig na dala ng UV na makukuha sa ngayon ay maaaring ibalangkas upang magbigay ng pambihirang kalinawan, init ng kahoy, at tugon na kayang makipagkumpitensya sa pinakamahusay na mga kumbensyonal na sistema ng pagtatapos. Ang kalinawan, kinang, tugon ng kahoy, at iba pang mga katangiang gumagana ng mga patong na maaaring i-cure mula sa UV na makukuha sa merkado ngayon ay mahusay kapag galing sa mga de-kalidad na tagagawa.
6. Mayroon bang mga patong na may kulay o may pigment na maaaring gamutin sa UV?
Oo, ang mga may kulay o pigment na patong ay madaling makukuha sa lahat ng uri ng mga patong na maaaring matuyo sa UV ngunit may mga salik na dapat isaalang-alang para sa pinakamahusay na mga resulta. Ang una at pinakamahalagang salik ay ang katotohanan na ang ilang mga kulay ay nakakasagabal sa kakayahan ng enerhiya ng UV na magpadala, o tumagos, sa inilapat na patong na maaaring matuyo sa UV. Ang electromagnetic spectrum ay inilalarawan sa Larawan 1, at makikita na ang spectrum ng nakikitang liwanag ay katabi agad ng spectrum ng UV. Ang spectrum ay isang continuum na walang malinaw na mga linya (wavelength) ng demarcation. Samakatuwid, ang isang rehiyon ay unti-unting humahalo sa isang katabing rehiyon. Kung isasaalang-alang ang rehiyon ng nakikitang liwanag, may ilang mga siyentipikong pag-aangkin na ito ay sumasaklaw mula 400 nm hanggang 780 nm, samantalang ang ibang mga pag-aangkin ay nagsasaad na ito ay sumasaklaw mula 350 nm hanggang 800 nm. Para sa talakayang ito, mahalaga lamang na kilalanin natin na ang ilang mga kulay ay maaaring epektibong harangan ang paghahatid ng ilang mga wavelength ng UV o radiation.
Dahil ang pokus ay nasa UV wavelength o rehiyon ng radiation, ating tuklasin ang rehiyong iyon nang mas detalyado. Ipinapakita ng Larawan 2 ang ugnayan sa pagitan ng wavelength ng nakikitang liwanag at ng katumbas na kulay na epektibo sa pagharang dito. Mahalaga ring malaman na ang mga colorant ay karaniwang sumasaklaw sa isang hanay ng mga wavelength kung saan ang isang pulang colorant ay maaaring sumaklaw sa isang malaking saklaw kung saan maaari itong bahagyang sumipsip sa rehiyon ng UVA. Samakatuwid, ang mga kulay na pinakamalaking pinag-aalala ay sumasaklaw sa hanay ng dilaw-kahel-pula at ang mga kulay na ito ay maaaring makagambala sa epektibong pagpapagaling.
Hindi lamang nakakasagabal ang mga colorant sa UV curing, isa rin itong konsiderasyon kapag gumagamit ng mga white pigmented coating, tulad ng mga UV-curable primer at topcoat paint. Isaalang-alang ang absorbance spectrum ng white pigment titanium dioxide (TiO2), gaya ng ipinapakita sa Larawan 3. Ang TiO2 ay nagpapakita ng napakalakas na absorbance sa buong rehiyon ng UV ngunit, ang mga white, UV-curable coating ay epektibong natutuyo. Paano? Ang sagot ay nakasalalay sa maingat na pagbabalangkas ng coating developer at tagagawa kasabay ng paggamit ng wastong UV lamp para sa curing. Ang mga karaniwang, conventional UV lamp na ginagamit ay naglalabas ng enerhiya gaya ng inilalarawan sa Larawan 4.
Ang bawat lamparang inilalarawan ay batay sa mercury, ngunit sa pamamagitan ng paglalagay ng ibang elementong metal sa mercury, ang emisyon ay maaaring lumipat sa ibang mga rehiyon ng wavelength. Sa kaso ng mga TiO2-based, puti, at UV-curable coatings, ang enerhiyang inihahatid ng isang karaniwang mercury lamp ay epektibong mahaharang. Ang ilan sa mga mas matataas na wavelength na inihahatid ay maaaring magbigay ng cure ngunit ang haba ng oras na kinakailangan para sa ganap na cure ay maaaring hindi praktikal. Gayunpaman, sa pamamagitan ng paglalagay ng gallium sa isang mercury lamp, mayroong kasaganaan ng enerhiya na kapaki-pakinabang sa isang rehiyon na hindi epektibong naharang ng TiO2. Gamit ang kombinasyon ng parehong uri ng lampara, kapwa sa pamamagitan ng cure (gamit ang gallium doped) at surface cure (gamit ang karaniwang mercury) ay maaaring maisakatuparan (Larawan 5).
Panghuli, ang mga may kulay o pigment na UV-curable coatings ay kailangang pormulahin gamit ang mga pinakamainam na photoinitiator upang ang enerhiya ng UV – ang saklaw ng wavelength ng nakikitang liwanag na inihahatid ng mga lampara – ay magamit nang maayos para sa epektibong pagpapatigas.
Iba pang mga Tanong?
Tungkol sa anumang mga katanungan na lilitaw, huwag mag-atubiling magtanong sa kasalukuyan o sa hinaharap na supplier ng kumpanya ng mga coating, kagamitan at mga sistema ng pagkontrol ng proseso. May magagandang sagot na magagamit upang makatulong sa paggawa ng epektibo, ligtas, at kumikitang mga desisyon.
Si Lawrence (Larry) Van Iseghem ay presidente/CEO ng Van Technologies, Inc. Ang Van Technologies ay may mahigit 30 taong karanasan sa mga UV-curable coatings, na nagsimula bilang isang kumpanya ng R&D ngunit mabilis na nagbago at naging isang tagagawa ng Application Specific Advanced Coatings™ na nagsisilbi sa mga pasilidad ng industrial coating sa buong mundo. Ang mga UV-curable coatings ay palaging pangunahing pokus, kasama ang iba pang mga teknolohiya ng "Green" coating, na may diin sa pagganap na katumbas o higit pa sa mga kumbensyonal na teknolohiya. Ang Van Technologies ay gumagawa ng tatak ng GreenLight Coatings™ ng mga industrial coatings ayon sa isang ISO-9001:2015 certified quality management system. Para sa karagdagang impormasyon, bisitahin angwww.greenlightcoatings.com.
Oras ng pag-post: Hulyo 22, 2023
