UV-Curable Wood Coatings: Pagsagot sa mga Tanong ng Industriya

Ni Lawrence (Larry) Si Van Iseghem ay Presidente/CEO ng Van Technologies, Inc.

Sa kabuuan ng pakikipagnegosyo sa mga pang-industriya na customer sa isang internasyonal na batayan, natugunan namin ang isang hindi kapani-paniwalang bilang ng mga tanong at nagbigay kami ng maraming solusyon na nauugnay sa mga coating na nalulunasan ng UV.Ang mga sumusunod ay ilan sa mga mas madalas na tanong, at ang mga kasamang sagot ay maaaring magbigay ng kapaki-pakinabang na pananaw.

1. Ano ang UV-curable coatings?

Sa wood finishing industry, mayroong tatlong pangunahing uri ng UV-curable coatings.

100% aktibo (minsan ay tinutukoy bilang 100% solids) Ang UV-curable coatings ay mga likidong kemikal na komposisyon na walang anumang solvent o tubig.Sa paglalapat, ang patong ay agad na nakalantad sa UV na enerhiya nang hindi na kailangang matuyo o sumingaw bago gamutin.Ang inilapat na komposisyon ng patong ay tumutugon upang bumuo ng isang solidong layer sa ibabaw sa pamamagitan ng reaktibong proseso na inilarawan at naaangkop na tinatawag na photopolymerization.Dahil walang pagsingaw na kailangan bago gamutin, ang proseso ng aplikasyon at pagpapagaling ay kapansin-pansing mabisa at epektibo sa gastos.

Ang waterborne o solvent-borne hybrid na UV-curable coatings ay halatang naglalaman ng tubig o solvent upang bawasan ang aktibo (o solid) na nilalaman.Ang pagbawas sa solid content na ito ay nagbibigay-daan sa higit na kadalian sa pagkontrol sa inilapat na wet film thickness, 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 paraan at kailangang ganap na matuyo bago ang UV cure.

Ang UV-curable powder coatings ay 100% solid compositions din at karaniwang inilalapat sa conductive substrates sa pamamagitan ng electrostatic attraction.Kapag inilapat, ang substrate ay pinainit upang matunaw ang pulbos, na dumadaloy palabas upang bumuo ng isang ibabaw na pelikula.Ang pinahiran na substrate ay maaaring agad na malantad sa enerhiya ng UV upang mapadali ang lunas.Ang nagreresultang surface film ay hindi na deformable o sensitibo sa init.

May mga available na variant ng mga UV-curable coating na ito na naglalaman ng pangalawang mekanismo ng pagpapagaling (heat activated, moisture reactive, atbp) na maaaring magbigay ng lunas sa mga surface region na hindi na-expose sa UV energy.Ang mga coatings na ito ay karaniwang tinutukoy bilang dual-cure coatings.

Anuman ang uri ng UV-curable coating na ginamit, ang huling surface finish o layer ay nagbibigay ng pambihirang kalidad, tibay at mga katangian ng paglaban.

2. Gaano kahusay ang pagkakadikit ng UV-curable coatings sa iba't ibang uri ng kahoy, kabilang ang mga mamantika na uri ng kahoy?

Ang UV-curable coatings ay nagpapakita ng mahusay na pagdirikit sa karamihan ng mga species ng kahoy.Mahalagang tiyakin na mayroong sapat na mga kundisyon sa pagpapagaling upang maibigay sa pamamagitan ng lunas at kaukulang pagdirikit sa substrate.

May ilang partikular na uri ng hayop na natural na napaka-mantika at maaaring mangailangan ng paglalagay ng primer na nagsusulong ng adhesion, o "tiecoat."Ang Van Technologies ay nagsagawa ng malaking pananaliksik at pag-unlad sa pagdirikit ng UV-curable coatings sa mga species ng kahoy na ito.Kasama sa mga kamakailang pag-unlad ang isang solong UV-curable sealer na pumipigil sa mga langis, katas at pitch na makagambala sa UV-curable na topcoat adhesion.

Bilang kahalili, ang langis na nasa ibabaw ng kahoy ay maaaring alisin bago ang paglalagay ng patong sa pamamagitan ng pagpahid ng acetone o ibang angkop na solvent.Ang isang lint free, absorbent na tela ay unang binabasa ng solvent at pagkatapos ay ipapahid sa ibabaw ng kahoy.Ang ibabaw ay pinapayagang matuyo at pagkatapos ay maaaring ilapat ang UV-curable coating.Ang pag-alis ng langis sa ibabaw at iba pang mga kontaminant ay nagtataguyod ng kasunod na pagdirikit ng inilapat na patong sa ibabaw ng kahoy.

3. Anong uri ng mga mantsa ang tugma sa UV coatings?

Anuman sa mga mantsa na inilalarawan dito ay maaaring mabisang selyuhan at top-coated ng 100% UV-curable, solvent-reduced UV-curable, waterborne-UV-curable, o UV-curable powder system.Samakatuwid, mayroong isang bilang ng mga mabubuhay na kumbinasyon na gumagawa ng karamihan sa anumang mantsa sa merkado na angkop para sa anumang UV-curable coating.Mayroong, gayunpaman, ang ilang mga pagsasaalang-alang na kapansin-pansin upang matiyak na ang pagiging tugma ay umiiral para sa isang de-kalidad na wood surface finish.

Waterborne Stains at Waterborne-UV-Curable Stains:Kapag naglalagay ng alinman sa 100% UV-curable, solvent-reduced UV-curable o UV-curable powder sealers/topcoats sa ibabaw ng waterborne stains, napakahalaga na ang mantsa ay ganap na tuyo upang maiwasan ang mga depekto sa pagkakapareho ng coating, kabilang ang orange peel, fisheyes, cratering , pooling at puddling.Ang ganitong mga depekto ay nangyayari dahil sa mababang pag-igting sa ibabaw ng mga inilapat na patong na may kaugnayan sa mataas na natitirang pag-igting sa ibabaw ng tubig mula sa inilapat na mantsa.

Ang paglalagay ng waterborne-UV-curable coating, gayunpaman, sa pangkalahatan ay mas mapagpatawad.Ang inilapat na mantsa ay maaaring magpakita ng dampness nang walang masamang epekto kapag gumagamit ng ilang waterborne-UV-curable sealer/topcoat.Ang natitirang kahalumigmigan o tubig mula sa paglalagay ng mantsa ay madaling kumalat sa pamamagitan ng inilapat na waterborne-UV sealer/topcoat sa panahon ng proseso ng pagpapatuyo.Mahigpit na ipinapayo, gayunpaman, na subukan ang anumang kumbinasyon ng mantsa at sealer/topcoat sa isang kinatawan ng ispesimen ng pagsubok bago gumawa sa aktwal na ibabaw upang matapos.

Oil-Based at Solvent-Borne Stains:Bagama't maaaring mayroong isang sistema na maaaring ilapat sa hindi sapat na tuyo na oil-based o solvent-borne na mantsa, kadalasan ay kinakailangan, at lubos na inirerekomenda, na ganap na matuyo ang mga mantsa na ito bago ilapat ang anumang sealer/topcoat.Ang mabagal na pagkatuyo ng mga mantsa ng mga ganitong uri ay maaaring mangailangan ng hanggang 24 hanggang 48 oras (o mas matagal pa) upang maabot ang ganap na pagkatuyo.Muli, ipinapayo ang pagsubok sa sistema sa isang kinatawan na ibabaw ng kahoy.

100% UV-Curable na mantsa:Sa pangkalahatan, ang 100% UV-curable coatings ay nagpapakita ng mataas na chemical at water resistance kapag ganap na gumaling.Ang paglaban na ito ay nagpapahirap para sa mga kasunod na inilapat na mga coatings na makadikit nang maayos maliban kung ang pinagbabatayan na ibabaw na na-cured ng UV ay sapat na na-abrade upang pahintulutan ang mekanikal na pagbubuklod.Bagama't iniaalok ang 100% UV-curable stains na idinisenyo upang maging receptive sa mga kasunod na inilapat na coatings, karamihan sa 100% UV-curable stains ay kailangang hadlangan o bahagyang gamutin (tinatawag na "B" stage o bump curing) upang i-promote ang intercoat adhesion.Ang "B" na pagtatanghal ay nagreresulta sa mga natitirang reaktibong site sa stain layer na magtutugma sa inilapat na UV-curable coating dahil ito ay sumasailalim sa ganap na mga kondisyon ng paggamot.Ang "B" na pagtatanghal ay nagbibigay-daan din para sa banayad na abrading upang matanggal o maputol ang anumang pagtaas ng butil na maaaring mangyari mula sa paglalagay ng mantsa.Ang makinis na seal o topcoat application ay magreresulta sa mahusay na intercoat adhesion.

Ang isa pang alalahanin sa 100% UV-curable stains ay tumutukoy sa mas madidilim na kulay.Mas mahusay na gumaganap ang mabigat na pigmented stains (at pigmented coatings sa pangkalahatan) kapag gumagamit ng mga UV lamp na naghahatid ng enerhiya na mas malapit sa nakikitang light spectrum.Ang mga maginoo na UV lamp na doped na may gallium kasama ng 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 gumaganap sa mga pigmented system na may kaugnayan sa 365 nm at 385 nm arrays.Higit pa rito, ang mga UV lamp system na naghahatid ng mas malaking UV power (mW/cm²) at density ng enerhiya (mJ/cm²) isulong ang mas mahusay na lunas sa pamamagitan ng inilapat na mantsa o pigmented coating layer.

Panghuli, tulad ng iba pang mga sistema ng mantsa na binanggit sa itaas, pinapayuhan ang pagsusuri bago magtrabaho kasama ang aktwal na ibabaw upang mabahiran at tapusin.Siguraduhin bago gamutin!

4. Ano ang maximum/minimum na film build para sa 100% UV coatings?

Ang UV-curable powder coatings ay teknikal na 100% UV-curable coatings, at ang kanilang inilapat na kapal ay nililimitahan ng electrostatic forces of attraction na nagbubuklod sa powder sa ibabaw na tinatapos.Pinakamabuting humingi ng payo sa tagagawa ng UV powder coatings.

Tungkol sa likidong 100% UV-curable coatings, ang inilapat na wet film na kapal ay magreresulta sa humigit-kumulang sa parehong kapal ng dry film pagkatapos ng UV cure.Ang ilang pag-urong ay hindi maiiwasan ngunit kadalasan ito ay may kaunting kahihinatnan.Gayunpaman, mayroong mga mataas na teknikal na aplikasyon na tumutukoy sa napakahigpit o makitid na mga pagpapaubaya sa kapal ng pelikula.Sa mga sitwasyong ito, maaaring isagawa ang direktang cured film na pagsukat upang maiugnay ang basa sa tuyong kapal ng pelikula.

Ang panghuling cured na kapal na maaaring makamit ay depende sa chemistry ng UV-curable coating at kung paano ito nabuo.May mga available na system na inengineered para makapagbigay 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 lampas sa 0.5 pulgada (12 mm).Karaniwan, ang mga UV-cured coating na may mataas na cross-link density, tulad ng ilang urethane acrylate formulations, ay hindi kaya ng mataas na kapal ng pelikula sa isang inilapat na layer.Ang antas ng pag-urong kapag nagaling ay magdudulot ng matinding pag-crack ng makapal na inilapat na patong.Magagawa pa rin ang mataas na kapal ng build o finish gamit ang UV-curable coatings na may mataas na cross-link density sa pamamagitan ng paglalagay ng maraming manipis na layer at alinman sa sanding at/o "B" staging sa pagitan ng bawat layer upang i-promote ang intercoat adhesion.

Ang reactive curing mechanism ng karamihan sa UV-curable coatings ay tinatawag na "free radical initiated."Ang reactive curing mechanism na ito ay madaling kapitan ng oxygen sa hangin na nagpapabagal o pumipigil sa bilis ng paggaling.Ang pagbagal na ito ay madalas na tinutukoy bilang pagsugpo ng oxygen at pinakamahalaga kapag sinusubukang makamit ang napakanipis na kapal ng pelikula.Sa mga manipis na pelikula, ang lugar sa ibabaw sa kabuuang dami ng inilapat na patong ay medyo mataas kung ihahambing sa makapal na kapal ng pelikula.Samakatuwid, ang mga kapal ng manipis na pelikula ay mas madaling kapitan sa pagsugpo ng oxygen at mabagal na gumaling.Kadalasan, ang ibabaw ng tapusin ay nananatiling hindi sapat na gumaling at nagpapakita ng mamantika/mamantika na pakiramdam.Upang malabanan ang pagsugpo sa oxygen, ang mga inert na gas tulad ng nitrogen at carbon dioxide ay maaaring maipasa sa ibabaw sa panahon ng paggamot upang alisin ang konsentrasyon ng oxygen, kaya pinapayagan ang ganap, mabilis na lunas.

5. Gaano kalinaw ang isang malinaw na UV coating?

Ang 100% UV-curable coatings ay maaaring magpakita ng mahusay na kalinawan at makakalaban sa pinakamahusay na clear coat sa industriya.Bukod pa rito, kapag inilapat sa kahoy, nagdudulot sila ng pinakamataas na kagandahan at lalim ng imahe.Ang partikular na interes ay ang iba't ibang aliphatic urethane acrylate system na kapansin-pansing malinaw at walang kulay kapag inilapat sa iba't ibang uri ng mga ibabaw, kabilang ang kahoy.Higit pa rito, ang aliphatic polyurethane acrylate coatings ay napaka-stable at lumalaban sa pagkawalan ng kulay sa edad.Mahalagang ituro na ang mga low-gloss coatings ay nakakalat ng liwanag nang higit pa kaysa sa gloss coatings at sa gayon ay magkakaroon ng mas mababang kalinawan.Kaugnay ng iba pang mga coating chemistries, gayunpaman, ang 100% UV-curable coatings ay katumbas kung hindi superior.

Ang waterborne-UV-curable coatings na available sa oras na ito ay maaaring buuin upang magbigay ng pambihirang kalinawan, init ng kahoy at pagtugon sa karibal sa pinakamahusay na conventional finish system.Ang kalinawan, pagtakpan, pagtugon sa kahoy at iba pang mga functional na katangian ng UV-curable coatings na available sa merkado ngayon ay mahusay kapag galing sa mga tagagawa ng kalidad.

6. Mayroon bang kulay o pigmented na UV-curable coatings?

Oo, ang mga colored o pigmented coating ay madaling makuha sa lahat ng uri ng UV-curable coatings ngunit may mga salik na dapat isaalang-alang para sa mga pinakamabuting resulta.Ang una at pinakamahalagang kadahilanan ay ang katotohanan na ang ilang mga kulay ay nakakasagabal sa kakayahan ng UV na enerhiya na magpadala sa, o tumagos, sa inilapat na UV-curable coating.Ang electromagnetic spectrum ay inilalarawan sa Larawan 1, at makikita na ang nakikitang liwanag na spectrum ay kaagad na katabi ng UV spectrum.Ang spectrum ay isang continuum na walang malinaw na linya (mga wavelength) ng demarcation.Samakatuwid, ang isang rehiyon ay unti-unting nagsasama sa isang katabing rehiyon.Isinasaalang-alang ang nakikitang liwanag na rehiyon, mayroong ilang 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 lang na kilalanin natin na ang ilang partikular na kulay ay maaaring epektibong harangan ang pagpapadala ng ilang partikular na wavelength ng UV o radiation.

Dahil ang focus ay sa UV wavelength o radiation region, galugarin natin ang rehiyong iyon nang mas detalyado.Ipinapakita ng Larawan 2 ang kaugnayan sa pagitan ng wavelength ng nakikitang liwanag at ng kaukulang kulay na epektibo sa pagharang nito.Mahalaga rin na malaman na ang mga colorant ay karaniwang sumasaklaw sa isang hanay ng mga wavelength upang ang isang pulang colorant ay maaaring sumasaklaw sa isang malaking hanay upang ito ay bahagyang sumisipsip sa rehiyon ng UVA.Samakatuwid, ang mga kulay ng pinakamalaking pag-aalala ay sumasaklaw sa dilaw - orange - pula na hanay at ang mga kulay na ito ay maaaring makagambala sa mabisang lunas.

Hindi lang nakakasagabal ang mga colorant sa UV curing, isa rin itong konsiderasyon kapag gumagamit ng white pigmented coatings, gaya ng UV-curable primer at topcoat paint.Isaalang-alang ang absorbance spectrum ng puting pigment na titanium dioxide (TiO2), tulad ng ipinapakita sa Larawan 3. Ang TiO2 ay nagpapakita ng napakalakas na absorbance sa buong rehiyon ng UV at gayon pa man, ang mga puti, UV-curable coatings ay epektibong nalulunasan.Paano?Ang sagot ay namamalagi sa maingat na pagbabalangkas ng coating developer at manufacturer sa konsiyerto sa paggamit ng tamang UV lamp para sa lunas.Ang mga karaniwang UV lamp na ginagamit ay naglalabas ng enerhiya gaya ng inilalarawan sa Larawan 4.

Ang bawat lamp na inilalarawan ay nakabatay sa mercury, ngunit sa pamamagitan ng pagdo-doping sa mercury gamit ang isa pang metal na elemento, ang paglabas ay maaaring lumipat sa ibang mga rehiyon ng wavelength.Sa kaso ng TiO2-based, puti, UV-curable coatings, ang enerhiyang ihahatid ng isang karaniwang mercury lamp ay mabisang haharang.Ang ilan sa mga mas mataas na wavelength na naihatid ay maaaring magbigay ng lunas ngunit ang haba ng oras na kinakailangan para sa ganap na lunas ay maaaring hindi praktikal.Sa pamamagitan ng doping ng mercury lamp na may gallium, gayunpaman, mayroong isang kasaganaan ng enerhiya na kapaki-pakinabang sa isang rehiyon na hindi epektibong hinarangan ng TiO2.Gamit ang kumbinasyon ng parehong uri ng lamp, parehong sa pamamagitan ng cure (gamit ang gallium doped) at surface cure (gamit ang standard mercury) ay maaaring magawa (Larawan 5).

Panghuli, ang mga may kulay o pigmented na UV-curable coatings ay kailangang buuin gamit ang pinakamainam na photoinitiators upang ang UV energy – visible light wavelength range na ibinibigay ng mga lamp – ay maayos na magamit para sa epektibong lunas.

Iba pang mga Tanong?

Sa pagsasaalang-alang sa anumang mga katanungan na lumabas, huwag mag-atubiling magtanong sa kasalukuyan o hinaharap na supplier ng kumpanya ng mga coatings, kagamitan at mga sistema ng kontrol sa proseso.Available ang magagandang sagot upang makatulong sa paggawa ng epektibo, ligtas at kumikitang mga desisyon.u

Si Lawrence (Larry) Van Iseghem ay presidente/CEO ng Van Technologies, Inc. Ang Van Technologies ay may higit sa 30 taong karanasan sa UV-curable coatings, simula bilang isang R&D na kumpanya ngunit mabilis na naging tagagawa ng Application Specific Advanced Coatings™ na naghahain ng industrial coating mga pasilidad sa buong mundo.Palaging pangunahing pinagtutuunan ng pansin ang mga UV-curable coating, kasama ang iba pang mga teknolohiyang "Green" coating, na may diin sa pagganap na katumbas ng o higit pa sa mga nakasanayang teknolohiya.Gumagawa ang Van Technologies ng GreenLight Coatings™ brand ng mga industrial coating ayon sa isang ISO-9001:2015 na certified na sistema ng pamamahala ng kalidad.Para sa karagdagang impormasyon, bisitahin angwww.greenlightcoatings.com.