Por Lawrence (Larry) Van Iseghem é presidente/CEO de Van Technologies, Inc.
Ao longo dos nosos negocios con clientes industriais a nivel internacional, abordamos unha cantidade incrible de preguntas e proporcionamos moitas solucións relacionadas cos revestimentos curables por UV. As seguintes son algunhas das preguntas máis frecuentes, e as respostas que as acompañan poden proporcionar información útil.
1. Que son os revestimentos curables por UV?
Na industria do acabado da madeira, existen tres tipos principais de revestimentos curables por UV.
Os revestimentos curables por UV 100 % activos (ás veces denominados 100 % sólidos) son composicións químicas líquidas que non conteñen ningún solvente nin auga. Tras a aplicación, o revestimento exponse inmediatamente á enerxía UV sen necesidade de secar nin evaporarse antes do curado. A composición do revestimento aplicada reacciona para formar unha capa superficial sólida mediante o proceso reactivo descrito e denominado axeitadamente fotopolimerización. Dado que non se necesita evaporación antes do curado, o proceso de aplicación e curado son extraordinariamente eficientes e rendibles.
Os revestimentos curables por UV híbridos de base acuosa ou de base solvente obviamente conteñen auga ou solvente para reducir o contido activo (ou sólido). Esta redución do contido sólido permite unha maior facilidade para controlar o grosor da película húmida aplicada e/ou para controlar a viscosidade do revestimento. No seu uso, estes revestimentos UV aplícanse a superficies de madeira mediante diversos métodos e deben secarse completamente antes do curado por UV.
Os revestimentos en po curables por UV tamén son composicións 100 % sólidas e normalmente aplícanse a substratos condutores mediante atracción electrostática. Unha vez aplicado, o substrato quéntase para fundir o po, que flúe cara a fóra para formar unha película superficial. O substrato revestido pode entón expoñerse inmediatamente á enerxía UV para facilitar o curado. A película superficial resultante xa non é deformable nin sensible á calor.
Existen variantes destes revestimentos curables por UV que conteñen un mecanismo de curado secundario (activado pola calor, reactivo á humidade, etc.) que pode proporcionar curado en rexións superficiais que non están expostas á enerxía UV. Estes revestimentos denomínanse habitualmente revestimentos de dobre curado.
Independentemente do tipo de revestimento curable por UV empregado, o acabado ou capa superficial final proporciona unhas propiedades de calidade, durabilidade e resistencia excepcionais.
2. Que tan ben se adhiren os revestimentos curables por UV a diferentes especies de madeira, incluídas as madeiras oleosas?
Os revestimentos curables por UV presentan unha excelente adhesión á maioría das especies de madeira. É importante asegurarse de que existan condicións de curado suficientes para proporcionar un curado completo e a correspondente adhesión ao substrato.
Hai certas especies que son naturalmente moi oleosas e poden requirir a aplicación dunha imprimación que promova a adhesión, ou "tiecoat". Van Technologies realizou unha considerable investigación e desenvolvemento sobre a adhesión de revestimentos curables por UV a estas especies de madeira. Os desenvolvementos recentes inclúen un único selador curable por UV que impide que os aceites, a saiba e a brea interfiran coa adhesión da capa superior curable por UV.
Alternativamente, o aceite presente na superficie da madeira pódese eliminar xusto antes da aplicación do revestimento limpando con acetona ou outro disolvente axeitado. Primeiro, huméllase un pano absorbente que non deixe fiapos co disolvente e despois pásase pola superficie da madeira. Déixase secar a superficie e, a continuación, pódese aplicar o revestimento curable con UV. A eliminación do aceite superficial e outros contaminantes promove a posterior adhesión do revestimento aplicado á superficie da madeira.
3. Que tipo de manchas son compatibles cos revestimentos UV?
Calquera das tinguiduras descritas aquí pódese selar e cubrir eficazmente con sistemas de po 100 % curables por UV, curables por UV con disolvente reducido, curables por UV a base de auga ou curables por UV. Polo tanto, existen varias combinacións viables que fan que case calquera tinguidura do mercado sexa axeitada para calquera revestimento curable por UV. Non obstante, hai certas consideracións que son salientables para garantir que exista compatibilidade para un acabado superficial de madeira de calidade.
Tinturas de orixe acuosa e tinturas curables por UV de orixe acuosa:Ao aplicar selantes/capas de acabado en po 100 % curables por UV, curables por UV con solvente reducido ou curables por UV sobre tinguiduras de base acuosa, é esencial que a tinguidura estea completamente seca para evitar defectos na uniformidade do revestimento, como pel de laranxa, ollos de peixe, formación de crateres, charcos e pozos. Estes defectos prodúcense debido á baixa tensión superficial dos revestimentos aplicados en relación coa alta tensión superficial residual da auga da tinguidura aplicada.
Non obstante, a aplicación dun revestimento curable por UV a base de auga xeralmente é máis tolerante. A tintura aplicada pode presentar humidade sen efectos adversos cando se usan certos selantes/capas de acabado curables por UV a base de auga. A humidade residual ou a auga da aplicación da tintura difundirase facilmente a través do selante/capa de acabado UV a base de auga aplicado durante o proceso de secado. Non obstante, recoméndase encarecidamente probar calquera combinación de tintura e selante/capa de acabado nunha mostra de proba representativa antes de dedicarse á superficie real que se vai acabar.
Tinturas a base de aceite e con solventes:Aínda que poida existir un sistema que se poida aplicar a manchas de base oleosa ou con solventes que non estean suficientemente secas, normalmente é necesario, e moi recomendable, secar completamente estas manchas antes de aplicar calquera selador/capa superior. As manchas de secado lento destes tipos poden requirir de 24 a 48 horas (ou máis) para alcanzar unha sequidade completa. Unha vez máis, recoméndase probar o sistema nunha superficie de madeira representativa.
Tinturas 100 % curables con UV:En xeral, os revestimentos 100 % curables por UV presentan unha alta resistencia química e á auga cando están completamente curados. Esta resistencia dificulta que os revestimentos aplicados posteriormente se adhiran ben a menos que a superficie subxacente curada por UV estea adecuadamente abrasada para permitir a unión mecánica. Aínda que se ofrecen tinguiduras 100 % curables por UV deseñadas para ser receptivas aos revestimentos aplicados posteriormente, a maioría das tinguiduras 100 % curables por UV necesitan ser abrasadas ou parcialmente curadas (denominadas fase "B" ou curado por golpes) para promover a adhesión entre capas. A fase "B" produce sitios reactivos residuais na capa de tinguidura que correaccionarán co revestimento curable por UV aplicado a medida que se somete a condicións de curado completo. A fase "B" tamén permite unha abrasión suave para desgrabar ou cortar calquera aumento de gran que poida producirse pola aplicación da tinguidura. A aplicación suave de selado ou capa superior dará como resultado unha excelente adhesión entre capas.
Outra preocupación coas manchas 100 % curables con UV ten que ver coas cores máis escuras. As manchas moi pigmentadas (e os revestimentos pigmentados en xeral) funcionan mellor cando se usan lámpadas UV que ofrecen enerxía máis próxima ao espectro de luz visible. As lámpadas UV convencionais dopadas con galio en combinación con lámpadas de mercurio estándar son unha excelente opción. As lámpadas LED UV que emiten 395 nm e/ou 405 nm funcionan mellor con sistemas pigmentados en comparación coas matrices de 365 nm e 385 nm. Ademais, os sistemas de lámpadas UV que ofrecen unha maior potencia UV (mW/cm2) e densidade de enerxía (mJ/cm2) promoven un mellor curado mediante a capa de tintura ou revestimento pigmentado aplicada.
Finalmente, do mesmo xeito que cos outros sistemas de tinguidura mencionados anteriormente, recoméndase realizar probas antes de traballar coa superficie que se vai tinguir e rematar. Asegúrate antes de curar!
4. Cal é a espesura máxima/mínima da película para os revestimentos 100 % UV?
Tecnicamente, os revestimentos en po curables por UV son revestimentos 100 % curables por UV, e o seu grosor aplicado está limitado polas forzas de atracción electrostáticas que unen o po á superficie que se vai acabar. É mellor consultar co fabricante dos revestimentos en po UV.
No que respecta aos revestimentos líquidos 100 % curables por UV, o grosor da película húmida aplicada dará como resultado aproximadamente o mesmo grosor da película seca despois do curado por UV. É inevitable unha certa retracción, pero normalmente ten consecuencias mínimas. Non obstante, existen aplicacións altamente técnicas que especifican tolerancias de grosor da película moi axustadas ou estreitas. Nestas circunstancias, pódese realizar unha medición directa da película curada para correlacionar o grosor da película húmida coa seca.
O grosor final curado que se pode conseguir dependerá da composición química do revestimento curable por UV e de como estea formulado. Existen sistemas dispoñibles deseñados para proporcionar depósitos de película moi fina entre 0,2 mil e 0,5 mil (5 µ e 15 µ) e outros que poden proporcionar grosores superiores a 0,5 polgadas (12 mm). Normalmente, os revestimentos curados por UV que teñen unha alta densidade de reticulación, como algunhas formulacións de acrilato de uretano, non son capaces de obter un grosor de película elevado nunha soa capa aplicada. O grao de contracción durante o curado provocará unha forte fenda do revestimento aplicado en grosor. Aínda se pode conseguir un grosor de construción ou acabado elevado usando revestimentos curables por UV de alta densidade de reticulación aplicando varias capas finas e lixando e/ou distribuíndo en fase "B" entre cada capa para promover a adhesión entre capas.
O mecanismo de curado reactivo da maioría dos revestimentos curables por UV denomínase "iniciado por radicais libres". Este mecanismo de curado reactivo é susceptible ao osíxeno do aire, o que reduce ou inhibe a velocidade de curado. Esta desaceleración adoita denominarse inhibición do osíxeno e é máis importante cando se tenta conseguir espesores de película moi finos. En películas finas, a área superficial respecto ao volume total do revestimento aplicado é relativamente alta en comparación cos espesores de película grosa. Polo tanto, os espesores de película fina son moito máis susceptibles á inhibición do osíxeno e curan moi lentamente. A miúdo, a superficie do acabado permanece insuficientemente curada e presenta unha sensación oleosa/graxenta. Para contrarrestar a inhibición do osíxeno, pódense pasar gases inertes como nitróxeno e dióxido de carbono sobre a superficie durante o curado para eliminar a concentración de osíxeno, o que permite un curado completo e rápido.
5. Que tan transparente é un revestimento UV transparente?
Os revestimentos 100 % curables por UV poden amosar unha excelente claridade e rivalizarán cos mellores revestimentos transparentes da industria. Ademais, cando se aplican á madeira, realzan a máxima beleza e profundidade de imaxe. De especial interese son varios sistemas de acrilato de uretano alifático que son notablemente transparentes e incoloros cando se aplican a unha ampla variedade de superficies, incluída a madeira. Ademais, os revestimentos de acrilato de poliuretano alifático son moi estables e resisten a decoloración coa idade. É importante sinalar que os revestimentos de baixo brillo dispersan a luz moito máis que os revestimentos brillantes e, polo tanto, terán unha menor claridade. Non obstante, en comparación con outras químicas de revestimento, os revestimentos 100 % curables por UV son iguais, se non superiores.
Os revestimentos de curado UV baseados en auga dispoñibles neste momento pódense formular para proporcionar unha claridade, calidez da madeira e resposta excepcionais para rivalizar cos mellores sistemas de acabado convencionais. A claridade, o brillo, a resposta da madeira e outras propiedades funcionais dos revestimentos de curado UV dispoñibles no mercado hoxe en día son excelentes cando se obteñen de fabricantes de calidade.
6. Hai revestimentos curables por UV de cor ou pigmentados?
Si, hai revestimentos de cores ou pigmentados dispoñibles en todo tipo de revestimentos curables por UV, pero hai factores a ter en conta para obter resultados óptimos. O primeiro e máis importante factor é o feito de que certas cores interfiren coa capacidade da enerxía UV para transmitirse ou penetrar no revestimento curable por UV aplicado. O espectro electromagnético ilústrase na imaxe 1 e pódese ver que o espectro da luz visible é inmediatamente adxacente ao espectro UV. O espectro é un continuo sen liñas claras (lonxitude de onda) de demarcación. Polo tanto, unha rexión mestúrase gradualmente cunha rexión adxacente. Tendo en conta a rexión da luz visible, hai algunhas afirmacións científicas que afirman que abrangue de 400 nm a 780 nm, mentres que outras afirman que abrangue de 350 nm a 800 nm. Para esta discusión, só importa que recoñezamos que certas cores poden bloquear eficazmente a transmisión de certas lonxitudes de onda de UV ou radiación.
Dado que o foco está na lonxitude de onda ou rexión de radiación UV, exploremos esa rexión con máis detalle. A imaxe 2 mostra a relación entre a lonxitude de onda da luz visible e a cor correspondente que é eficaz para bloqueala. Tamén é importante saber que os colorantes normalmente abarcan un rango de lonxitudes de onda de tal xeito que un colorante vermello pode abarcar un rango considerable de tal xeito que pode absorberse parcialmente na rexión UVA. Polo tanto, as cores que máis preocupan abarcarán o rango amarelo-laranxa-vermello e estas cores poden interferir cun curado eficaz.
Os colorantes non só interfiren co curado UV, senón que tamén son unha consideración ao usar revestimentos pigmentados brancos, como imprimacións e pinturas de capa superior curables por UV. Considere o espectro de absorbancia do pigmento branco de dióxido de titanio (TiO2), como se mostra na imaxe 3. O TiO2 presenta unha absorbancia moi forte en toda a rexión UV e, con todo, os revestimentos brancos curables por UV cúranse eficazmente. Como? A resposta reside nunha formulación coidadosa por parte do desenvolvedor e fabricante do revestimento, xunto co uso das lámpadas UV axeitadas para o curado. As lámpadas UV convencionais comúns que se usan emiten enerxía como se ilustra na imaxe 4.
Cada lámpada ilustrada baséase no mercurio, pero ao dopar o mercurio con outro elemento metálico, a emisión pode desprazarse a outras rexións de lonxitude de onda. No caso dos revestimentos brancos curables por UV baseados en TiO2, a enerxía subministrada por unha lámpada de mercurio estándar bloquearase eficazmente. Algunhas das lonxitudes de onda máis altas subministradas poden proporcionar un curado, pero o tempo necesario para o curado completo pode non ser práctico. Non obstante, ao dopar unha lámpada de mercurio con galio, hai unha abundancia de enerxía que é útil nunha rexión que non está bloqueada eficazmente polo TiO2. Usando unha combinación de ambos os tipos de lámpadas, pódese conseguir tanto o curado completo (usando dopado con galio) como o curado superficial (usando mercurio estándar) (Imaxe 5).
Finalmente, os revestimentos curables por UV coloreados ou pigmentados deben formularse empregando os fotoiniciadores óptimos para que a enerxía UV (o rango de lonxitudes de onda da luz visible que proporcionan as lámpadas) se utilice correctamente para un curado eficaz.
Outras preguntas?
En canto a calquera dúbida que xurda, non dubide en preguntarlle ao provedor actual ou futuro de revestimentos, equipos e sistemas de control de procesos da empresa. Hai boas respostas dispoñibles para axudar a tomar decisións eficaces, seguras e rendibles.
Lawrence (Larry) Van Iseghem é o presidente/CEO de Van Technologies, Inc. Van Technologies ten máis de 30 anos de experiencia en revestimentos curables por UV. Comezou como unha empresa de I+D, pero transformouse rapidamente nun fabricante de Application Specific Advanced Coatings™ que presta servizo a instalacións de revestimento industrial en todo o mundo. Os revestimentos curables por UV sempre foron un foco principal, xunto con outras tecnoloxías de revestimento "verdes", coa énfase nun rendemento igual ou superior ás tecnoloxías convencionais. Van Technologies fabrica a marca GreenLight Coatings™ de revestimentos industriais segundo un sistema de xestión da calidade certificado pola ISO-9001:2015. Para obter máis información, visitewww.greenlightcoatings.com.
Data de publicación: 22 de xullo de 2023
