Eftir Lawrence (Larry) Van Iseghem er forseti/forstjóri Van Technologies, Inc.
Í viðskiptum okkar við iðnaðarviðskiptavini á alþjóðavettvangi höfum við svarað ótrúlegum fjölda spurninga og veitt margar lausnir sem tengjast UV-herðandi húðun. Hér á eftir eru nokkrar af algengustu spurningunum og svörin sem fylgja geta veitt gagnlega innsýn.
1. Hvað eru UV-herðanleg húðun?
Í viðarvinnsluiðnaðinum eru þrjár megingerðir af UV-herðandi húðunum.
100% virkar (stundum kallaðar 100% fast efni) UV-herðanlegar húðanir eru fljótandi efnasamsetningar sem innihalda hvorki leysiefni né vatn. Við notkun er húðunin strax útsett fyrir útfjólubláum geislum án þess að þurfa að þorna eða gufa upp fyrir herðingu. Húðunarsamsetningin sem borin er á hvarfast við að mynda fast yfirborðslag í gegnum hvarfgjörn ferli sem lýst er og viðeigandi kallað ljósfjölliðun. Þar sem engin uppgufun er nauðsynleg fyrir herðingu er ásetningur og herðingarferlið einstaklega skilvirkt og hagkvæmt.
Vatns- eða leysiefnabundnar blendingar UV-herðandi húðunarefni innihalda augljóslega annað hvort vatn eða leysiefni til að draga úr virka (eða föstu) innihaldinu. Þessi minnkun á föstu innihaldi gerir það auðveldara að stjórna þykkt blautu filmunnar sem borið er á og/eða stjórna seigju húðunarinnar. Í notkun eru þessar UV-húðunarefni borin á viðarflöt með ýmsum aðferðum og þurfa að vera alveg þurr áður en þau eru UV-herð.
UV-herðandi dufthúðun er einnig 100% fast efni og er yfirleitt borin á leiðandi undirlag með rafstöðuvötnum. Þegar undirlagið hefur verið borið á er það hitað til að bræða duftið, sem flæðir út og myndar yfirborðsfilmu. Húðaða undirlagið er síðan strax útsett fyrir útfjólubláum orku til að auðvelda herðingu. Yfirborðsfilman sem myndast er ekki lengur hitabreytanleg eða viðkvæm.
Það eru til útgáfur af þessum UV-herðandi húðum sem innihalda aukaherðingarkerfi (hitavirkjað, rakahvarfgjarnt o.s.frv.) sem getur herðað á yfirborðssvæðum sem eru ekki útsett fyrir UV-orku. Þessar húðanir eru almennt kallaðar tvöfaldarherðingar.
Óháð því hvaða gerð UV-herðanlegrar húðunar er notuð, þá veitir lokaáferðin eða lagið einstaka gæði, endingu og þol.
2. Hversu vel festast UV-herðanleg húðun við mismunandi viðartegundir, þar á meðal feita viðartegundir?
UV-herðandi húðun sýnir framúrskarandi viðloðun við flestar viðartegundir. Mikilvægt er að tryggja að nægileg herðingarskilyrði séu til staðar til að tryggja ítarlega herðingu og samsvarandi viðloðun við undirlagið.
Til eru ákveðnar tegundir sem eru náttúrulega mjög olíukenndar og gætu þurft að bera á grunn sem stuðlar að viðloðun, eða „tiecoat“. Van Technologies hefur framkvæmt miklar rannsóknir og þróun á viðloðun UV-herðandi húðunar við þessar viðartegundir. Nýlegar þróunir fela í sér eitt UV-herðanlegt þéttiefni sem kemur í veg fyrir að olía, safi og biki trufli viðloðun UV-herðandi yfirhúðunar.
Einnig er hægt að fjarlægja olíuna sem er til staðar á viðaryfirborðinu rétt áður en húðunin er borin á með því að þurrka með asetoni eða öðru hentugu leysiefni. Loðlaus, gleypinn klút er fyrst vættur með leysiefninu og síðan strokinn yfir yfirborð viðarins. Yfirborðinu er leyft að þorna og síðan er hægt að bera á UV-herðandi húðunina. Fjarlæging yfirborðsolíu og annarra óhreininda stuðlar að viðloðun húðunarinnar við viðaryfirborðið.
3. Hvaða tegundir af blettum eru samhæfðar við útfjólubláa húðun?
Hægt er að innsigla og bera yfir alla liti sem lýst er hér á áhrifaríkan hátt með 100% UV-herðandi, leysiefnaminni UV-herðandi, vatnsbornum UV-herðandi eða UV-herðandi duftkerfum. Þess vegna eru til fjölmargar mögulegar samsetningar sem gera flestar liti á markaðnum hentuga fyrir hvaða UV-herðandi húðun sem er. Það eru þó ákveðin atriði sem þarf að hafa í huga til að tryggja samhæfni til að tryggja gæðaáferð á viðaryfirborði.
Vatnsbornir blettir og vatnsbornir blettir sem herða með útfjólubláu ljósi:Þegar annaðhvort 100% UV-herðanleg, leysiefnaminnkuð UV-herðanleg eða UV-herðanleg duftþéttiefni/yfirmál er borið á vatnsborna bletti, er mikilvægt að bletturinn sé alveg þurr til að koma í veg fyrir galla í einsleitni húðarinnar, þar á meðal appelsínuhýði, fiskaugna, göt, pollamyndun og pollamyndun. Slíkir gallar koma upp vegna lágri yfirborðsspennu húðarinnar miðað við háa eftirstandandi vatnsyfirborðsspennu frá blettinum.
Notkun vatnsleysanlegra, útfjólubláa húðunar er þó almennt fyrirgefandi. Bletturinn sem borið er á getur sýnt raka án þess að það hafi neikvæð áhrif þegar ákveðin vatnsleysanleg, útfjólubláa húðunarþéttiefni/yfirmál eru notuð. Leifar af raka eða vatni frá blettinum mun dreifast auðveldlega í gegnum vatnsleysanlegt, útfjólubláa húðunarþéttiefni/yfirmálun meðan á þurrkun stendur. Hins vegar er eindregið mælt með því að prófa hvaða blett og þéttiefni/yfirmálun sem er á dæmigert prófunarsýni áður en farið er í raunverulegt yfirborð sem á að meðhöndla.
Olíubundnar og leysiefnabundnar blettir:Þó að til geti verið kerfi sem hægt er að nota á olíubundnar eða leysiefnabundnar blettir sem ekki hafa þurrkað nægilega vel, er venjulega nauðsynlegt, og mjög mælt með, að þorna þessa bletti alveg áður en þéttiefni/yfirmálning er borin á. Hægt þornandi blettir af þessari gerð geta þurft allt að 24 til 48 klukkustundir (eða lengur) til að ná fullum þurrleika. Aftur er mælt með því að prófa kerfið á dæmigerðum viðarfleti.
100% UV-herðanlegir blettir:Almennt sýna 100% UV-herðanleg húðun mikla efna- og vatnsþol þegar hún er fullherð. Þessi viðnám gerir það erfitt fyrir síðari húðun að festast vel nema undirliggjandi UV-herða yfirborðið sé nægilega slípað til að leyfa vélræna límingu. Þó að í boði séu 100% UV-herðanleg litbrigði sem hafa verið hönnuð til að vera móttækileg fyrir síðari húðun, þarf að slípa eða herða flest 100% UV-herðanleg litbrigði að hluta (kallað „B“ stig eða höggherðing) til að stuðla að viðloðun milli húða. „B“ stig leiðir til þess að hvarfgjörn svæði myndast í litarlaginu sem munu hvarfast við UV-herðanlegu húðina sem er borin á þegar hún er háð fullum herðingarskilyrðum. „B“ stig gerir einnig kleift að slípa til að fjarlægja eða skera á kornhæð sem kann að myndast við litaráferð. Slétt þétting eða yfirhúðun mun leiða til framúrskarandi viðloðun milli húða.
Annað áhyggjuefni varðandi 100% UV-herðanlega liti varðar dekkri liti. Mjög litaðir litir (og litaðar húðanir almennt) virka betur þegar notaðir eru UV-lampar sem skila orku sem er nær sýnilegu ljósrófinu. Hefðbundnar UV-lampar með gallíum í samsetningu við venjulegar kvikasilfurslampar eru frábær kostur. UV LED-lampar sem gefa frá sér 395 nm og/eða 405 nm virka betur með lituðum kerfum samanborið við 365 nm og 385 nm fylki. Ennfremur eru UV-lampakerfi sem skila meiri UV-afli (mW/cm2) og orkuþéttleiki (mJ/cm2) stuðla að betri herðingu með því að bera á litinn eða litarefnis húðunarlagið.
Að lokum, eins og með hin litunarkerfin sem nefnd eru hér að ofan, er mælt með prófunum áður en unnið er með yfirborðið sem á að lita og klára. Verið viss áður en þið herðið!
4. Hver er hámarks-/lágmarksþykkt filmu fyrir 100% UV-húðun?
Duftmálningar sem herðast með útfjólubláu ljósi eru tæknilega séð 100% útfjólubláu-herðanlegar húðanir og þykkt þeirra er takmörkuð af rafstöðukrafti sem bindur duftið við yfirborðið sem verið er að meðhöndla. Best er að leita ráða hjá framleiðanda útfjólubláu duftmálningarinnar.
Hvað varðar fljótandi húðun sem er 100% UV-herðanleg, þá mun blauta filmuþykktin sem notuð er leiða til svipaðrar þurrfilmuþykktar eftir UV-herðingu. Nokkur rýrnun er óhjákvæmileg en venjulega hefur hún lágmarksáhrif. Hins vegar eru til mjög tæknileg forrit sem krefjast mjög þröngra eða þröngu vikmörk filmuþykktar. Við þessar aðstæður er hægt að framkvæma beinar mælingar á hertu filmunni til að bera saman blauta og þurra filmuþykkt.
Lokaþykkt herðingar fer eftir efnasamsetningu UV-herðandi húðarinnar og hvernig hún er samsett. Til eru kerfi sem eru hönnuð til að veita mjög þunna filmuútfellingar á bilinu 0,2 mil – 0,5 mil (5µ – 15µ) og önnur sem geta veitt þykkt yfir 0,5 tommur (12 mm). Venjulega eru UV-herðar húðanir með mikla þverbindingarþéttleika, eins og sumar úretan akrýlat samsetningar, ekki færar um mikla filmuþykkt í einu lagi. Rýrnunin við herðingu veldur miklum sprungum í þykku húðinni. Hægt er að ná mikilli uppbyggingu eða frágangsþykkt með því að nota UV-herðandi húðanir með mikilli þverbindingarþéttleika með því að bera á mörg þunn lög og annað hvort slípa og/eða „B“ stig milli laga til að stuðla að viðloðun milli laga.
Viðbragðsherðingarferlið í flestum UV-herðandi húðunarefnum er kallað „frjáls stakeindahvarf“. Þetta viðbragðsherðingarferli er viðkvæmt fyrir súrefni í loftinu sem hægir á eða hindrar hraða herðingar. Þessi hægfara herðing er oft kölluð súrefnishömlun og er mikilvægast þegar reynt er að ná mjög þunnum filmuþykktum. Í þunnum filmum er yfirborðsflatarmálið miðað við heildarrúmmál húðunar sem borið er á tiltölulega mikið samanborið við þykka filmuþykkt. Þess vegna eru þunn filmuþykktir mun viðkvæmari fyrir súrefnishömlun og herða mjög hægt. Oft er yfirborð áferðarinnar ófullnægjandi hert og sýnir olíukennda/fituga áferð. Til að vinna gegn súrefnishömlun er hægt að láta óvirkar lofttegundir eins og köfnunarefni og koltvísýring fara yfir yfirborðið meðan á herðingu stendur til að fjarlægja súrefnisþéttni og þannig leyfa fulla og hraða herðingu.
5. Hversu gegnsætt er gegnsætt UV-húðun?
100% UV-herðandi húðun getur sýnt framúrskarandi tærleika og keppt við bestu glæru lakkana í greininni. Að auki, þegar þær eru bornar á við, draga þær fram hámarks fegurð og dýpt myndarinnar. Sérstaklega áhugaverðar eru ýmsar alifatískar uretan akrýlat kerfi sem eru einstaklega tærar og litlausar þegar þær eru bornar á fjölbreytt yfirborð, þar á meðal við. Ennfremur eru alifatískar pólýúretan akrýlat húðanir mjög stöðugar og standast mislitun með aldrinum. Mikilvægt er að benda á að lágglansandi húðun dreifir ljósi miklu meira en glansandi húðun og mun því hafa minni tærleika. Miðað við aðrar húðunarefnasamsetningar eru 100% UV-herðandi húðanir hins vegar jafngóðar, ef ekki betri.
Vatnsbornar UV-herðandi húðunarefni sem eru fáanleg núna geta verið framleidd til að veita einstakan tærleika, hlýju og viðbragð við viðinn sem keppir við bestu hefðbundnu áferðarkerfin. Tærleiki, gljái, viðbragð og aðrir eiginleikar UV-herðandi húðunarefna sem eru fáanlegar á markaðnum í dag eru framúrskarandi þegar þær eru keyptar frá gæðaframleiðendum.
6. Eru til litaðar eða litaðar UV-herðanlegar húðanir?
Já, litaðar eða litaðar húðanir eru auðfáanlegar í öllum gerðum UV-herðandi húðana en það eru þættir sem þarf að hafa í huga til að ná sem bestum árangri. Fyrsti og mikilvægasti þátturinn er sú staðreynd að ákveðnir litir trufla getu UV-orku til að berast inn í eða komast í gegnum UV-herðandi húðina sem borið er á. Rafsegulrófið er sýnt á mynd 1 og þar má sjá að sýnilegt ljósróf er strax aðliggjandi UV-rófinu. Litrófið er samfellt án skýrra bylgjulengda. Þess vegna blandast eitt svæði smám saman við aðliggjandi svæði. Miðað við sýnilegt ljóssvæðið eru sumar vísindalegar fullyrðingar um að það spanna frá 400 nm til 780 nm, en aðrar fullyrða að það spanna frá 350 nm til 800 nm. Í þessari umræðu skiptir aðeins máli að við gerum okkur grein fyrir því að ákveðnir litir geta á áhrifaríkan hátt hindrað flutning ákveðinna bylgjulengda UV eða geislunar.
Þar sem áherslan er á útfjólubláa bylgjulengdina eða geislunarsvæðið, skulum við skoða það svæði nánar. Mynd 2 sýnir sambandið milli bylgjulengdar sýnilegs ljóss og samsvarandi litar sem er áhrifaríkur við að hindra það. Það er einnig mikilvægt að vita að litarefni spanna yfirleitt svið bylgjulengda þannig að rautt litarefni getur spanna töluvert svið þannig að það gæti að hluta til frásogast inn í UVA svæðið. Þess vegna munu litirnir sem vekja mesta áhyggjur spanna gult-appelsínugult-rautt sviðið og þessir litir geta truflað virka herðingu.
Litarefni trufla ekki aðeins útfjólubláa herðingu, heldur eru þau einnig mikilvæg þegar notaðar eru hvítar litarefnismeðhöndlun, svo sem útfjólubláa grunnmálningar og yfirlakkmálningar. Hafið í huga gleypnisvið hvíta litarefnisins títaníumdíoxíðs (TiO2), eins og sést á mynd 3. TiO2 sýnir mjög sterka gleypni í öllu útfjólubláa svæðinu en samt herða hvítar, útfjólubláa herðandi húðanir á áhrifaríkan hátt. Hvernig? Svarið felst í vandlegri mótun húðunarframleiðandans og framleiðandans í samvinnu við notkun réttra útfjólubláa lampa til herðingar. Algengir, hefðbundnir útfjólubláa lampar sem eru í notkun gefa frá sér orku eins og sýnt er á mynd 4.
Hver lampi sem sýndur er er byggður á kvikasilfri, en með því að blanda öðru málmefni í kvikasilfrið getur útgeislunin færst yfir á önnur bylgjulengdarsvæði. Í tilviki TiO2-byggðra, hvítra, útfjólubláherðandi húðana verður orkan sem venjuleg kvikasilfurslampa gefur frá sér á áhrifaríkan hátt blokkuð. Sumar af hærri bylgjulengdunum geta veitt herðingu en sá tími sem þarf til fulla herðingar er hugsanlega ekki raunhæfur. Með því að blanda gallíum í kvikasilfurslampu fæst hins vegar mikil orka sem nýtist á svæði sem TiO2 blokkar ekki á áhrifaríkan hátt. Með því að nota blöndu af báðum lampategundum er hægt að ná fram bæði herðingu (með gallíumblönduðu efni) og yfirborðsherðingu (með venjulegu kvikasilfri) (Mynd 5).
Að lokum þarf að búa til litaðar eða litarefnisríkar UV-herðandi húðanir með því að nota bestu ljósvirkjara svo að UV-orkan – bylgjulengdarsvið sýnilegs ljóss sem lamparnir gefa frá sér – nýtist rétt til að herða á áhrifaríkan hátt.
Aðrar spurningar?
Ef þú hefur einhverjar spurningar skaltu aldrei hika við að spyrja núverandi eða framtíðar birgja fyrirtækisins fyrir húðun, búnað og ferlastýringarkerfi. Góð svör eru í boði til að hjálpa þér að taka árangursríkar, öruggar og arðbærar ákvarðanir.
Lawrence (Larry) Van Iseghem er forseti/forstjóri Van Technologies, Inc. Van Technologies býr yfir yfir 30 ára reynslu í útfjólubláum húðunarefnum. Fyrirtækið hóf störf sem rannsóknar- og þróunarfyrirtæki en umbreytist hratt í framleiðanda á Application Specific Advanced Coatings™ sem þjónar iðnaðarhúðunarstöðvum um allan heim. Útfjólubláar húðunarefni hafa alltaf verið í forgrunni, ásamt öðrum „grænum“ húðunartækni, með áherslu á afköst sem eru jöfn eða betri en hefðbundin tækni. Van Technologies framleiðir GreenLight Coatings™ vörumerkið fyrir iðnaðarhúðunarefni samkvæmt ISO-9001:2015 vottuðu gæðastjórnunarkerfi. Frekari upplýsingar er að finna á ...www.greenlightcoatings.com.
Birtingartími: 22. júlí 2023
