پوشش های چوبی قابل درمان با اشعه ماوراء بنفش: پاسخ به سوالات صنعت

نوشته لارنس (لری) ون ایسگم، رئیس/مدیر عامل شرکت فن آوری های ون.

در طول انجام تجارت با مشتریان صنعتی به صورت بین‌المللی، ما به تعداد باورنکردنی سؤالات پاسخ داده‌ایم و راه‌حل‌های زیادی در رابطه با پوشش‌های قابل درمان با اشعه ماوراء بنفش ارائه کرده‌ایم. آنچه در زیر می آید برخی از سوالات متداول است و پاسخ های همراه ممکن است بینش مفیدی ارائه دهد.

1. پوشش های قابل درمان با اشعه ماوراء بنفش چیست؟

در صنعت تکمیل چوب، سه نوع اصلی از پوشش های قابل درمان با اشعه ماوراء بنفش وجود دارد.

100% فعال (گاهی اوقات به عنوان 100% جامد شناخته می شود) پوشش های قابل درمان با اشعه ماوراء بنفش ترکیبات شیمیایی مایعی هستند که حاوی هیچ حلال یا آب نیستند. پس از اعمال، پوشش بلافاصله در معرض انرژی UV بدون نیاز به خشک شدن یا تبخیر قبل از عمل آوری قرار می گیرد. ترکیب پوشش اعمال شده برای تشکیل یک لایه سطحی جامد از طریق فرآیند واکنشی که توضیح داده شده و به طور مناسب فوتوپلیمریزاسیون نامیده می شود، واکنش نشان می دهد. از آنجایی که قبل از پخت نیازی به تبخیر نیست، فرآیند اعمال و پخت به طور قابل توجهی کارآمد و مقرون به صرفه است.

پوشش‌های هیبریدی قابل درمان با اشعه ماوراء بنفش متشکل از آب یا حلال آشکارا حاوی آب یا حلال برای کاهش محتوای فعال (یا جامد) هستند. این کاهش در محتوای جامد باعث سهولت بیشتر در کنترل ضخامت لایه مرطوب اعمال شده و/یا در کنترل ویسکوزیته پوشش می شود. در هنگام استفاده، این پوشش‌های UV از طریق روش‌های مختلفی بر روی سطوح چوب اعمال می‌شوند و باید قبل از عمل آوری UV کاملاً خشک شوند.

پوشش‌های پودری قابل درمان با اشعه ماوراء بنفش نیز 100% ترکیبات جامد هستند و معمولاً از طریق جاذبه الکترواستاتیکی روی بسترهای رسانا اعمال می‌شوند. پس از اعمال، بستر حرارت داده می شود تا پودر ذوب شود، که به بیرون می ریزد و یک لایه سطحی تشکیل می دهد. پس از آن، بستر پوشش داده شده می تواند بلافاصله در معرض انرژی UV قرار گیرد تا درمان آسان شود. لایه سطحی حاصل دیگر تغییر شکل پذیر یا حساس به حرارت نیست.

انواعی از این پوشش‌های قابل درمان با اشعه ماوراء بنفش موجود است که حاوی مکانیسم درمان ثانویه (فعال شده با گرما، واکنش‌دهنده رطوبت، و غیره) است که می‌تواند در مناطق سطحی که در معرض انرژی UV نیستند، درمان ایجاد کند. این پوشش‌ها معمولاً به عنوان پوشش‌های دوتایی شناخته می‌شوند.

صرف نظر از نوع پوشش قابل درمان با اشعه ماوراء بنفش، سطح نهایی یا لایه نهایی کیفیت، دوام و مقاومت استثنایی را ارائه می دهد.

2. پوشش های قابل درمان با اشعه ماوراء بنفش چقدر به گونه های مختلف چوب از جمله انواع چوب روغنی می چسبند؟

پوشش های قابل درمان با اشعه ماوراء بنفش چسبندگی بسیار خوبی به اکثر گونه های چوبی نشان می دهند. مهم است که اطمینان حاصل شود که شرایط پخت کافی برای ایجاد از طریق پخت و چسبندگی مربوطه به بستر وجود دارد.

گونه های خاصی وجود دارند که به طور طبیعی بسیار چرب هستند و ممکن است نیاز به استفاده از یک پرایمر تقویت کننده چسبندگی یا "لایه بند" داشته باشند. Van Technologies تحقیق و توسعه قابل توجهی را برای چسباندن پوشش های قابل درمان با اشعه ماوراء بنفش به این گونه های چوبی انجام داده است. پیشرفت‌های اخیر شامل یک سیلر منفرد قابل درمان با اشعه ماوراء بنفش است که از تداخل روغن‌ها، شیره و زمین با چسبندگی پوشش بالایی قابل درمان با UV جلوگیری می‌کند.

روش دیگر، روغن موجود در سطح چوب را می توان درست قبل از اعمال پوشش با پاک کردن با استون یا حلال مناسب دیگر حذف کرد. یک پارچه بدون پرز و جاذب ابتدا با حلال خیس می شود و سپس روی سطح چوب پاک می شود. اجازه داده می شود سطح خشک شود و سپس می توان پوشش قابل درمان با اشعه ماوراء بنفش را اعمال کرد. حذف روغن سطح و سایر آلاینده ها باعث چسبندگی بعدی پوشش اعمال شده به سطح چوب می شود.

3. چه نوع لکه هایی با پوشش های UV سازگار است؟

هر یک از لکه هایی که در اینجا توضیح داده شده است را می توان به طور موثر با سیستم های پودری قابل درمان با اشعه ماوراء بنفش 100٪، قابل درمان با اشعه ماوراء بنفش کاهش یافته با حلال، قابل درمان با اشعه ماوراء بنفش ناشی از آب، یا قابل درمان با UV پوشش داد. بنابراین، تعدادی از ترکیبات قابل دوام وجود دارد که بیشتر هر لکه ای را در بازار برای هر پوشش قابل درمان با اشعه ماوراء بنفش مناسب می کند. با این حال، ملاحظات خاصی وجود دارد که برای اطمینان از وجود سازگاری برای پوشش سطح چوب با کیفیت قابل توجه است.

لکه های آب و لکه های قابل درمان با اشعه UV:هنگام استفاده از 100% سیلورهای پودری قابل درمان با اشعه ماوراء بنفش، کاهش‌یافته با حلال یا پوشش‌های پودری قابل درمان با UV روی لکه‌های موجود در آب، ضروری است که لکه کاملاً خشک باشد تا از نقص در یکنواختی پوشش، از جمله پوست پرتقال، چشم ماهی، دهانه‌ها جلوگیری شود. ، استخر و پادلینگ. چنین عیوب به دلیل کشش سطحی کم پوشش های اعمال شده نسبت به کشش سطحی آب باقیمانده بالا از لکه اعمال می شود.

با این حال، استفاده از یک پوشش قابل درمان با اشعه ماوراء بنفش در آب، معمولاً بخشنده‌تر است. لکه اعمال شده ممکن است رطوبتی را بدون اثرات نامطلوب در هنگام استفاده از سیلرها/روکش های رویه قابل درمان با اشعه UV نشان دهد. رطوبت یا آب باقیمانده از اعمال لکه به آسانی در طول فرآیند خشک کردن از طریق سیلر/روکش پوششی UV موجود در آب پخش می شود. با این حال، اکیداً توصیه می‌شود که هر ترکیب لکه و سیلر/روکش روی نمونه آزمایشی را قبل از متعهد شدن به سطح واقعی برای تکمیل آزمایش کنید.

لکه های روغنی و حلال:اگرچه ممکن است سیستمی وجود داشته باشد که بتوان آن را برای لکه های روغنی یا حلال خشک شده ناکافی اعمال کرد، معمولاً لازم است و به شدت توصیه می شود که این لکه ها قبل از اعمال هر سیلر/روکش کاملاً خشک شوند. لکه های آهسته خشک شدن از این نوع ممکن است به 24 تا 48 ساعت (یا بیشتر) برای رسیدن به خشکی کامل نیاز داشته باشند. مجدداً، آزمایش سیستم بر روی سطح چوبی نماینده توصیه می شود.

100% لکه های قابل درمان با اشعه ماوراء بنفش:به طور کلی، پوشش‌های 100% قابل درمان با اشعه ماوراء بنفش در صورت پخت کامل، مقاومت شیمیایی و آب بالایی از خود نشان می‌دهند. این مقاومت باعث می‌شود که پوشش‌هایی که بعداً اعمال می‌شوند به خوبی بچسبند، مگر اینکه سطح زیرین خشک شده با اشعه ماوراء بنفش به اندازه کافی ساییده شود تا امکان اتصال مکانیکی فراهم شود. اگرچه لکه‌های 100% قابل درمان با اشعه ماوراء بنفش که برای پذیرش پوشش‌های بعدی طراحی شده‌اند، ارائه می‌شوند، اکثر لکه‌های قابل درمان با UV 100% باید ساییده شوند یا تا حدی درمان شوند (به‌عنوان مرحله "B" یا پخت برآمدگی) برای تقویت چسبندگی لایه‌های داخلی. مرحله‌بندی «B» منجر به ایجاد مکان‌های واکنش‌پذیر باقی‌مانده در لایه لکه می‌شود که با پوشش قابل درمان با اشعه ماوراء بنفش واکنش نشان می‌دهد، زیرا در شرایط پخت کامل قرار می‌گیرد. مرحله بندی "B" همچنین امکان ساییدگی ملایم را برای دنب کردن یا بریدن هرگونه برآمدگی دانه ای که ممکن است در اثر استفاده از لکه ایجاد شود، می دهد. درزگیری صاف یا استفاده از روکش سطحی باعث چسبندگی بین پوشش عالی می شود.

نگرانی دیگر در مورد لکه های 100٪ قابل درمان با اشعه ماوراء بنفش مربوط به رنگ های تیره تر است. لکه های با رنگدانه شدید (و پوشش های رنگدانه به طور کلی) هنگام استفاده از لامپ های UV که انرژی را به طیف نور مرئی نزدیک تر می کنند، عملکرد بهتری دارند. لامپ های UV معمولی دوپ شده با گالیم در ترکیب با لامپ های جیوه ای استاندارد یک انتخاب عالی هستند. لامپ های UV LED که 395 نانومتر و/یا 405 نانومتر ساطع می کنند با سیستم های رنگدانه نسبت به آرایه های 365 نانومتر و 385 نانومتر عملکرد بهتری دارند. علاوه بر این، سیستم های لامپ UV که قدرت UV بیشتری (mW/cm) ارائه می دهند²) و چگالی انرژی (mJ/cm²) از طریق لکه اعمال شده یا لایه پوشش رنگدانه، درمان بهتر را بهبود می بخشد.

در نهایت، مانند سایر سیستم‌های رنگ‌آمیزی که در بالا ذکر شد، قبل از کار با سطح واقعی که قرار است رنگ‌آمیزی و تکمیل شود، آزمایش انجام شود. قبل از درمان مطمئن شوید!

4. حداکثر/حداقل ساخت فیلم برای پوشش های 100% UV چقدر است؟

پوشش‌های پودری قابل پخت با اشعه ماوراء بنفش از نظر فنی، پوشش‌هایی 100% قابل پخت با اشعه ماوراء بنفش هستند و ضخامت اعمال شده آنها توسط نیروهای جاذبه الکترواستاتیکی که پودر را به سطح در حال تکمیل متصل می‌کنند، محدود می‌شود. بهتر است از شرکت سازنده پوشش پودر UV مشاوره بگیرید.

در مورد پوشش‌های 100% قابل پخت با اشعه ماوراء بنفش، ضخامت لایه مرطوب اعمال شده تقریباً به همان ضخامت لایه خشک پس از پخت UV منجر می‌شود. برخی از انقباضات اجتناب ناپذیر است، اما معمولاً دارای حداقل پیامد است. با این حال، کاربردهای بسیار فنی وجود دارد که تحمل ضخامت لایه بسیار تنگ یا باریک را مشخص می کند. در این شرایط، اندازه گیری مستقیم فیلم پخته شده را می توان برای ارتباط ضخامت لایه مرطوب به خشک انجام داد.

ضخامت پخت نهایی که می توان به دست آورد به شیمی پوشش قابل درمان با اشعه ماوراء بنفش و نحوه فرمولاسیون آن بستگی دارد. سیستم‌هایی در دسترس هستند که به گونه‌ای مهندسی شده‌اند که لایه‌های بسیار نازک بین 0.2 تا 0.5 میلی‌متر (5µ-15µ) و سیستم‌هایی دیگر که می‌توانند ضخامت بیش از 0.5 اینچ (12 میلی‌متر) را فراهم کنند، طراحی شده‌اند. به طور معمول، پوشش‌های خشک شده با UV که دارای چگالی اتصال متقابل بالایی هستند، مانند برخی از فرمول‌های اورتان آکریلات، قادر به ضخامت لایه بالا در یک لایه اعمال شده نیستند. درجه انقباض پس از پخت باعث ترک خوردن شدید پوشش ضخیم اعمال شده می شود. با استفاده از پوشش‌های قابل درمان با اشعه ماوراء بنفش با چگالی پیوند متقابل بالا با اعمال چندین لایه نازک و سنباده زدن و/یا مرحله‌بندی «B» بین هر لایه می‌توان به ضخامت ساخت یا پایان بالا دست یافت تا چسبندگی بین لایه‌ها را افزایش دهد.

مکانیسم واکنش واکنشی اکثر پوشش‌های قابل درمان با اشعه ماوراء بنفش، "تأثیر رادیکال آزاد" نامیده می‌شود. این مکانیسم پخت واکنشی نسبت به اکسیژن موجود در هوا حساس است که سرعت درمان را کاهش داده یا مهار می کند. این کندی اغلب به عنوان مهار اکسیژن نامیده می شود و در هنگام تلاش برای دستیابی به ضخامت لایه بسیار نازک بسیار مهم است. در لایه‌های نازک، سطح نسبت به حجم کل پوشش اعمال شده در مقایسه با ضخامت لایه‌های ضخیم نسبتاً زیاد است. بنابراین، ضخامت لایه نازک بسیار بیشتر مستعد مهار اکسیژن هستند و بسیار کند می شوند. اغلب، سطح روکش به اندازه کافی پخته نشده و حالت روغنی/چربی را نشان می دهد. برای مقابله با مهار اکسیژن، گازهای خنثی مانند نیتروژن و دی اکسید کربن را می توان در طول پخت از روی سطح عبور داد تا غلظت اکسیژن حذف شود، بنابراین امکان درمان کامل و سریع را فراهم می کند.

5. یک پوشش شفاف UV چقدر شفاف است؟

پوشش های 100% قابل درمان با اشعه ماوراء بنفش می توانند شفافیت بسیار خوبی از خود نشان دهند و با بهترین پوشش های شفاف در صنعت رقابت کنند. علاوه بر این، هنگامی که بر روی چوب اعمال می شود، حداکثر زیبایی و عمق تصویر را نشان می دهد. سیستم‌های آکریلات اورتان آلیفاتیک بسیار جالب توجه هستند که وقتی روی سطوح مختلف از جمله چوب اعمال می‌شوند به‌طور قابل‌توجهی شفاف و بی‌رنگ هستند. علاوه بر این، پوشش های پلی اورتان آکریلات آلیفاتیک بسیار پایدار هستند و در برابر تغییر رنگ با افزایش سن مقاومت می کنند. ذکر این نکته ضروری است که پوشش های کم براق نور را بسیار بیشتر از پوشش های براق پراکنده می کنند و در نتیجه شفافیت کمتری خواهند داشت. با این حال، نسبت به سایر مواد شیمیایی پوشش، پوشش‌های 100% قابل درمان با اشعه ماوراء بنفش اگر برتر نباشند، برابر هستند.

پوشش‌های قابل درمان با اشعه ماوراء بنفش در آب موجود در این زمان می‌توانند برای ارائه شفافیت استثنایی، گرمای چوب و پاسخگویی به رقیب بهترین سیستم‌های پرداخت معمولی فرموله شوند. شفافیت، براقیت، واکنش چوب و دیگر ویژگی‌های عملکردی پوشش‌های قابل درمان با اشعه ماوراء بنفش که امروزه در بازار موجود است، زمانی عالی هستند که از تولیدکنندگان با کیفیت تهیه شوند.

6. آیا پوشش های رنگی یا رنگدانه ای قابل درمان با اشعه ماوراء بنفش وجود دارد؟

بله، پوشش‌های رنگی یا رنگدانه‌ای به راحتی در همه انواع پوشش‌های قابل درمان با اشعه ماوراء بنفش در دسترس هستند، اما عواملی وجود دارد که باید برای نتایج بهینه در نظر گرفت. اولین و مهم‌ترین عامل این واقعیت است که رنگ‌های خاص با توانایی انرژی UV برای انتقال یا نفوذ به پوشش قابل درمان با UV تداخل می‌کنند. طیف الکترومغناطیسی در تصویر 1 نشان داده شده است و می توان مشاهده کرد که طیف نور مرئی بلافاصله در مجاورت طیف UV قرار دارد. طیف یک زنجیره بدون خطوط مشخص (طول موج) از مرزبندی است. بنابراین، یک منطقه به تدریج در یک منطقه مجاور ترکیب می شود. با توجه به ناحیه نور مرئی، برخی ادعاهای علمی وجود دارد که گستره آن از 400 نانومتر تا 780 نانومتر است، در حالی که ادعاهای دیگر بیان می کنند که گستره آن از 350 نانومتر تا 800 نانومتر است. برای این بحث، فقط این مهم است که ما تشخیص دهیم که رنگ‌های خاص می‌توانند به طور موثر مانع از انتقال طول موج‌های خاصی از اشعه ماوراء بنفش یا اشعه شوند.

از آنجایی که تمرکز بر ناحیه طول موج یا تابش UV است، بیایید آن منطقه را با جزئیات بیشتری بررسی کنیم. تصویر 2 رابطه بین طول موج نور مرئی و رنگ مربوطه را که در مسدود کردن آن موثر است نشان می دهد. همچنین دانستن این نکته مهم است که رنگ‌ها معمولاً طیف وسیعی از طول موج‌ها را در بر می‌گیرند، به طوری که رنگ قرمز ممکن است محدوده قابل‌توجهی را پوشش دهد به طوری که ممکن است تا حدی در ناحیه UVA جذب شود. بنابراین، رنگ‌هایی که بیشترین نگرانی را دارند در محدوده زرد – نارنجی – قرمز قرار می‌گیرند و این رنگ‌ها می‌توانند در درمان مؤثر اختلال ایجاد کنند.

رنگ‌ها نه تنها در عمل آوری اشعه ماوراء بنفش تداخل دارند، بلکه هنگام استفاده از پوشش‌های رنگدانه‌دار سفید، مانند پرایمرهای قابل درمان با اشعه ماوراء بنفش و رنگ‌های پوشش بالایی نیز مورد توجه قرار می‌گیرند. طیف جذب رنگدانه سفید دی اکسید تیتانیوم (TiO2) را در نظر بگیرید، همانطور که در تصویر 3 نشان داده شده است. TiO2 جذب بسیار قوی را در سراسر ناحیه UV نشان می دهد و با این حال، پوشش های سفید و قابل درمان با UV به طور موثر درمان می شوند. چگونه؟ پاسخ در فرمول بندی دقیق توسط سازنده و سازنده پوشش در هماهنگی با استفاده از لامپ های UV مناسب برای درمان است. همانطور که در تصویر 4 نشان داده شده است، لامپ های معمولی و رایج UV در حال استفاده، انرژی ساطع می کنند.

هر لامپ نشان داده شده بر پایه جیوه است، اما با دوپینگ جیوه با عنصر فلزی دیگر، انتشار می تواند به مناطق طول موج دیگر منتقل شود. در مورد پوشش‌های مبتنی بر TiO2، سفید و قابل درمان با اشعه ماوراء بنفش، انرژی ارسال شده توسط یک لامپ جیوه استاندارد به طور موثر مسدود می‌شود. برخی از طول موج‌های بالاتر ارائه شده می‌توانند درمان ایجاد کنند، اما مدت زمان لازم برای درمان کامل ممکن است عملی نباشد. با دوپینگ لامپ جیوه با گالیم، انرژی فراوانی وجود دارد که در ناحیه ای که به طور موثر توسط TiO2 مسدود نشده است مفید است. با استفاده از ترکیبی از هر دو نوع لامپ، هم از طریق پخت (با استفاده از گالیوم دوپ شده) و هم پخت سطحی (با استفاده از جیوه استاندارد) می توان انجام داد (تصویر 5).

در نهایت، پوشش‌های رنگی یا رنگدانه‌دار قابل درمان با اشعه ماوراء بنفش باید با استفاده از آغازگرهای نوری بهینه فرموله شوند تا انرژی UV - محدوده طول موج نور مرئی که توسط لامپ‌ها ارائه می‌شود - به درستی برای درمان مؤثر استفاده شود.

سوالات دیگر؟

با توجه به هر گونه سوالی که پیش می آید، هرگز از تامین کننده فعلی یا آینده این شرکت در زمینه پوشش ها، تجهیزات و سیستم های کنترل فرآیند دریغ نکنید. پاسخ های خوبی برای کمک به تصمیم گیری موثر، ایمن و سودآور در دسترس هستند. تو

لارنس (لری) ون ایسگم، رئیس/مدیر عامل شرکت فن آوری های ون است. فن آوری های ون بیش از 30 سال تجربه در زمینه پوشش های قابل درمان با اشعه ماوراء بنفش دارد، که به عنوان یک شرکت تحقیق و توسعه آغاز شد، اما به سرعت به تولید کننده پوشش های پیشرفته کاربردی خاص تبدیل شد. امکانات در سراسر جهان پوشش‌های قابل درمان با اشعه ماوراء بنفش، همراه با سایر فناوری‌های پوشش سبز، با تأکید بر عملکرد برابر یا فراتر از فناوری‌های مرسوم، همواره تمرکز اصلی بوده‌اند. Van Technologies برند GreenLight Coatings™ پوشش‌های صنعتی را بر اساس سیستم مدیریت کیفیت گواهی ISO-9001:2015 تولید می‌کند. برای اطلاعات بیشتر مراجعه کنیدwww.greenlightcoatings.com.