Errendimendu handiko UV bidez senda daitezkeen estaldurak zoruak, altzariak eta armairuak fabrikatzeko erabiltzen dira urte askotan. Denbora gehien honetan, % 100 solidoetan eta disolbatzaileetan oinarritutako UV sendagarriak diren estaldurak izan dira merkatuan teknologia nagusi. Azken urteotan, uretan oinarritutako UV bidez senda daitezkeen estaldura teknologia hazi egin da. Uretan oinarritutako UV sendagarriak diren erretxinak fabrikatzaileentzako tresna erabilgarriak direla frogatu dute hainbat arrazoirengatik, besteak beste, KCMA orbanak gainditzea, erresistentzia kimikoen probak eta VOCak murriztea. Teknologia honek merkatu honetan hazten jarraitzeko, hainbat eragile identifikatu dira hobekuntzak egin behar diren funtsezko arlo gisa. Hauek uretan oinarritutako UV sendagarriak diren erretxinak hartuko dituzte erretxina gehienek dituzten "ezinbestekoak" izateaz harago. Estaldurari propietate baliotsuak gehitzen hasiko dira, balio-katearen balio-katean posizio bakoitzari balioa emanez, estalduraren formulatzailetik fabrikako aplikaziora instalatzailera eta, azkenik, jabeari.
Fabrikatzaileek, batez ere gaur egun, zehaztapenak gainditzea baino gehiago egingo duen estaldura nahi dute. Fabrikazioan, ontziratzean eta instalazioan onurak ematen dituzten beste propietate batzuk ere badaude. Nahi den ezaugarri bat landarearen eraginkortasunaren hobekuntza da. Ur-oinarritutako estaldurarentzat, horrek uraren askapen azkarragoa eta blokeatzeko erresistentzia azkarragoa dakar. Nahi den beste atributu bat erretxinaren egonkortasuna hobetzea da estaldura bat harrapatzeko/berrerabiltzeko eta haien inbentarioaren kudeaketa. Azken erabiltzailearentzat eta instalatzailearentzat, nahi diren atributuak erresistentzia hobea dira eta instalazioan zehar metalezko markarik ez izatea.
Artikulu honetan, uretan oinarritutako UV sendagarri diren poliuretanoen garapen berriak aztertuko dira, 50 °C-ko pintura-egonkortasuna askoz hobetua eskaintzen duten estaldura argietan eta pigmentatuetan. Era berean, erretxin hauek estaldura aplikatzailearen nahi diren atributuak nola zuzentzen dituzten aztertzen da, linearen abiadura handitzeko ur-askatze azkarraren bidez, blokeen erresistentzia hobetu eta lineatik kanpo disolbatzaileen erresistentzian, eta horrek pilaketa eta paketatze eragiketetarako abiadura hobetzen du. Horrek batzuetan gertatzen diren lineaz kanpoko kalteak ere hobetuko ditu. Artikulu honetan instalatzaile eta jabeentzat garrantzitsuak diren orban eta erresistentzia kimikoan frogatutako hobekuntzak ere aztertzen dira.
Aurrekariak
Estalduraren industriaren panorama etengabe eboluzionatzen ari da. Aplikaturiko mil bakoitzeko arrazoizko prezioan zehaztapena gainditzearen "beharrezkoak" ez da nahikoa. Fabrikan aplikatzen diren estaldurei armairuei, arotzei, zoruei eta altzariei buruzko paisaia azkar aldatzen ari da. Lantegiei estaldurak hornitzen dituzten formulatzaileei eskatzen zaie langileei aplikatzeko estaldurak seguruagoak izan daitezen, kezka handiko substantziak kentzea, VOCak urarekin ordezkatzea eta are karbono fosil gutxiago eta biokarbono gehiago erabiltzea. Errealitatea da balio-kate osoan bezero bakoitzak estaldurari zehaztapena betetzea baino gehiago eskatzen diola.
Fabrikari balio gehiago sortzeko aukera ikusita, gure taldea fabrika mailan aplikatzaile hauek zituzten erronkak ikertzen hasi zen. Elkarrizketa askoren ondoren, ohiko gai batzuk entzuten hasi ginen:
- Oztopoak baimentzeak nire hedapen helburuak galarazten ari dira;
- Kostuak handitzen ari dira eta gure kapital aurrekontuak murrizten ari dira;
- Energiaren eta langileen kostuak handitzen ari dira;
- Esperientziadun langileen galera;
- Gure korporazioko SG&A helburuak, baita nire bezeroenak ere, bete behar dira; eta
- Atzerriko lehiaketa.
Gai horiek balio-proposamen-adierazpenak eragin zituzten, uretan oinarritutako UV sendagarri diren poliuretanoen aplikatzaileen artean oihartzun handia izan zutenak, batez ere arotzeria eta armairugintzaren merkatuan, hala nola: “Arotzeria eta ebanisteria fabrikatzaileak fabrikaren eraginkortasunean hobekuntzak bilatzen ari dira” eta “fabrikatzaileak”. ekoizpen-lerro laburretan ekoizpen-lerro laburretan zabaltzeko gaitasuna nahi dugu birlanketa-kalte gutxiagorekin, ura askatzeko propietate motelak dituzten estaldurei esker".
1. taulak erakusten du nola, estalduraren lehengaien fabrikatzailearentzat, estalduraren ezaugarri eta propietate fisiko jakin batzuen hobekuntzak azken erabiltzaileak lor ditzakeen eraginkortasunak ekartzen dituen.
1. TAULA | Atributuak eta onurak.
1. Taulan zerrendatutako ezaugarri batzuekin UV sendagarriak diren PUDak diseinatuz, azken erabilerako fabrikatzaileek landareen eraginkortasuna hobetzeko dituzten beharrei erantzun ahal izango diete. Horri esker, lehiakorragoak izango dira, eta potentzialki egungo ekoizpena zabaltzea ahalbidetuko du.
Emaitza esperimentalak eta eztabaida
UV-sendotzeko poliuretano-dispertsioen historia
1990eko hamarkadan, polimeroari atxikitako akrilato-taldeak zituzten poliuretano-dispertsio anionikoen erabilera komertzialak industria-aplikazioetan hasi ziren erabiltzen.1 Aplikazio horietako asko ontzietan, tintan eta egur-estalduretan izan ziren. 1. irudiak UV bidez senda daitekeen PUD baten egitura generikoa erakusten du, estalduraren lehengai hauek nola diseinatzen diren erakutsiz.
1. IRUDIA | Akrilato funtzionalaren poliuretano-dispertsio generikoa.3
1. Irudian ikusten den bezala, UV bidez sendagarriak diren poliuretano-dispertsioak (UV-sendotzeko PUDak), poliuretano-dispertsioak egiteko erabiltzen diren osagai tipikoez osatuta daude. Diisozianato alifatikoek poliuretano-dispertsioak egiteko erabiltzen diren ester, diol, hidrofilizazio-talde eta kate-luzatzaile tipikoekin erreakzionatzen dute.2 Desberdintasuna polimero aurreko urratsean sartutako akrilato ester, epoxi edo eter funtzional bat gehitzea da dispertsioa egiten den bitartean. . Eraikuntza-bloke gisa erabilitako materialen aukerak, baita polimeroen arkitekturak eta prozesatzeak ere, PUD baten errendimendua eta lehortze-ezaugarriak agintzen ditu. Lehengaien eta prozesatzeko aukera horiei esker, UV bidez sendagarriak diren PUDak sortuko dira, pelikulak ez direnak, bai eta filmak eratzen direnak ere.3 Filmaren konformazioa edo lehortze motak dira artikulu honen gaia.
Filmak osatzea edo lehortzeak sarritan deitzen den bezala, UV sendatu baino lehen ukipenera lehortzen diren film elkartuak emango ditu. Aplikatzaileek estalduraren aireko kutsadura mugatu nahi dutenez, partikulen ondorioz, baita ekoizpen prozesuan abiaduraren beharra ere, hauek labeetan lehortu ohi dira UV ontze aurreko prozesu jarraitu baten barruan. 2. irudiak UV bidez senda daitekeen PUD baten lehortze- eta ontze-prozesu tipikoa erakusten du.
2. IRUDIA | UV bidez senda daitekeen PUD bat sendatzeko prozesua.
Aplikazio-metodoa normalean spray-a da. Hala ere, aiztoa erroilua eta baita uholdea ere erabili dira. Behin aplikatuta, estaldurak lau urratseko prozesu bat igaroko du normalean berriro manipulatu aurretik.
1.Flash: hau giro edo tenperatura altuetan egin daiteke segundo batzuetatik pare bat minutuz.
2.Labean lehorra: ura eta disolbatzaileak estalduratik ateratzen dira. Urrats hau kritikoa da eta normalean prozesu batean denbora gehien kontsumitzen du. Urrats hau >140 °F-tan izan ohi da eta gehienez 8 minutu irauten du. Zona anitzeko labeak ere erabil daitezke.
- IR lanpara eta airearen mugimendua: IR lanparak eta aire mugimenduaren haizagailuak instalatzeak ur-distira are azkarrago azkartuko du.
3.UV sendatzea.
4.Hoztu: ondu ondoren, estaldura denbora pixka bat sendatu beharko da blokeo erresistentzia lortzeko. Urrats honek 10 minutu behar ditu blokeatzeko erresistentzia lortu arte
Esperimentala
Azterketa honek UV sendagarri diren bi PUD (WB UV), gaur egun armairu eta arotzetako merkatuan erabiltzen diren, gure garapen berriarekin, PUD # 65215A, alderatu ditu. Ikerketa honetan # 1 eta # 2 estandarra PUD # 65215Arekin alderatzen ditugu lehortze, blokeo eta erresistentzia kimikoan. Gainera, pH-aren egonkortasuna eta biskositate-egonkortasuna ebaluatzen ditugu, eta hori ezinbestekoa izan daiteke gehiegizko ihinztadura eta iraupena berrerabiltzea kontuan hartuta. 2. taulan behean azaltzen dira ikerketa honetan erabilitako erretxinetako bakoitzaren propietate fisikoak. Hiru sistemak fotohastatzaile maila, VOCs eta solido maila antzeko formulatu ziren. Hiru erretxinak %3ko disolbatzailearekin formulatu ziren.
2. TAULA | PUD erretxinaren propietateak.
Gure elkarrizketetan esan ziguten WB-UV estaldura gehienak arotzeria eta armairugintzako merkatuetan lehortzen direla ekoizpen-lerro batean, UV sendatu baino 5-8 minutu artean behar direla. Aitzitik, disolbatzaileetan oinarritutako UV (SB-UV) lerro bat 3-5 minututan lehortzen da. Gainera, merkatu honetarako, estaldurak normalean 4-5 mils hezeetan aplikatzen dira. Ur bidezko UV bidez senda daitezkeen estaldurak UV bidez sendagarriak diren disolbatzaileetan oinarritutako alternatibekin alderatuz gero, produkzio-lerroan ura kentzeko behar den denbora da.4 Filmaren akatsak, esaterako, orban zuriak gertatuko dira, ura behar bezala atera ez bada. UV sendatu aurretik estaldura. Film hezearen lodiera handiegia bada ere gerta daiteke. Orban zuri hauek UV sendatzean filmaren barruan ura harrapatuta geratzen denean sortzen dira.5
Azterketa honetarako, UV bidez sendagarriak diren disolbatzaile-linea batean erabiliko den ontze-egutegia aukeratu dugu. 3. irudiak gure azterketarako erabilitako aplikazio, lehortze, ontze eta ontziratzeko egutegia erakusten du. Lehortzeko egutegi honek linearen abiadura orokorraren % 50 eta % 60 arteko hobekuntza dakar egungo merkatuko estandarraren aldean arotzeria eta armairu aplikazioetan.
3. IRUDIA | Aplikazio, lehortze, ontze eta ontziratzeko egutegia.
Hona hemen gure azterketarako erabili ditugun aplikazio eta ontze baldintzak:
●Astigar-xaflaren gainean ihinztatzea oinarri beltz batekin.
●30 segundoko giro-tenperaturako flasha.
●140 °F lehortzeko labea 2,5 minutuz (konbekzio labea).
●UV sendatzea – intentsitatea 800 mJ/cm2 ingurukoa.
- Estaldura garbiak Hg lanpara batekin ondu ziren.
- Pigmentatutako estaldurak Hg/Ga lanpara konbinazio batekin ondu ziren.
● Minutu 1 hoztu pilatu aurretik.
Gure azterketarako hiru pelikula hezearen lodiera ezberdin ihinztatu ditugu, beste abantaila batzuk ere lortuko ziren, esate baterako, geruza gutxiago. 4 mils hezea da WB UV-rako ohikoa. Azterketa honetarako 6 eta 8 milseko estaldura hezeko aplikazioak ere sartu ditugu.
Ontze emaitzak
1. estandarra, distira handiko estaldura argia, emaitzak 4. Irudian erakusten dira. WB UV estaldura argia aldez aurretik oinarrizko estaldura beltz batez estalitako zuntz-dentsitate ertaineko taulan (MDF) aplikatu zen eta 3. Irudian agertzen den programazioaren arabera ondu zen. 4 mils bustitzean estaldura pasatzen da. Hala ere, 6 eta 8 milimetroko aplikazio hezean estaldura pitzatu egin zen eta 8 mils erraz kendu ziren UV sendatu aurretik ur askapen eskasa zela eta.
4. IRUDIA | 1. estandarra.
Antzeko emaitza 2. estandarrean ere ikusten da, 5. irudian ageri dena.
5. IRUDIA | 2. estandarra.
6. irudian ageri den, 3. irudiko ontze-egutegi bera erabiliz, PUD #65215A-k ura askatzeko/lehortzeko izugarrizko hobekuntza erakutsi zuen. Film hezeko 8 milseko lodierarekin, pitzadura apur bat ikusi zen laginaren beheko ertzean.
6. IRUDIA | PUD #65215A.
PUD# 65215A-ren azterketa osagarriak distira gutxiko estaldura argi batean eta MDF beraren gaineko estaldura pigmentatuan oinarri-estalki beltz batekin ebaluatu ziren beste estaldura-formulazio tipikoetan ura askatzeko ezaugarriak ebaluatzeko. 7. Irudian erakusten den moduan, distira gutxiko formulazioak 5 eta 7 mils-ko hezea aplikatzean ura askatu zuen eta film ona sortu zuen. Hala ere, 10 milimetroko hezearekin, lodiegia zen ura askatzeko 3. Irudiko lehortze eta ontze programaren arabera.
7. IRUDIA | Distira gutxiko PUD #65215A.
Pigmentu zuriko formula batean, PUD #65215A ondo funtzionatu zuen 3. Irudian deskribatutako lehortze- eta ontze-egutegi berean, 8 mils hezeetan aplikatu zenean izan ezik. 8. Irudian ikusten den bezala, filma 8 mils-etan pitzatzen da ur-askatze eskasa dela eta. Orokorrean, distira gutxiko formulazio argietan eta pigmentatuetan, PUD# 65215A-k ondo funtzionatu zuen film-formaketan eta lehortzean 7 milsera arte hezea eta ontzea 3. Irudian deskribatzen den lehortze eta ontze egutegia azkarrean aplikatuta.
8. IRUDIA | PUD pigmentatua #65215A.
Emaitzak blokeatzea
Blokeo-erresistentzia estaldura batek beste estalitako artikulu bati ez itsasteko duen gaitasuna da pilatuta. Fabrikazioan hori sarritan estutasuna izaten da, ondutako estaldura batek blokeen erresistentzia lortzeko denbora behar badu. Azterketa honetarako, Standard # 1 eta PUD # 65215A formulazio pigmentatuak beirari aplikatu zizkioten 5 mils hezeetan, tira-barra erabiliz. Hauek bakoitza 3. Irudiko ontze-egutegiaren arabera ondu ziren. Estalitako beira-panel bi aldi berean ondu ziren - ondu eta 4 minutura panelak elkarrekin estutu ziren, 9. Irudian erakusten den moduan. Giro-tenperaturan 24 orduz egon ziren elkartuta. . Panelak erraz bereizten baziren estalitako paneletan aztarnarik edo kalterik gabe, proba gainditutzat hartzen zen.
10. irudiak PUD# 65215A blokeatzeko erresistentzia hobetua erakusten du. Standard #1 eta PUD #65215A aurreko proban sendatze osoa lortu zuten arren, PUD #65215A bakarrik frogatu zuten blokeo erresistentzia lortzeko nahikoa ur askapen eta sendatze.
9. IRUDIA | Blokeo erresistentzia probaren ilustrazioa.
10. IRUDIA | # 1 estandarraren blokeo-erresistentzia, eta ondoren # 65215A PUD.
Nahaste akrilikoaren emaitzak
Estaldura-fabrikatzaileek sarritan nahasten dituzte WB UV bidez senda daitezkeen erretxinak akrilikoekin kostua murrizteko. Gure azterketarako, PUD#65215A NeoCryl® XK-12-rekin nahastea ere aztertu dugu, uretan oinarritutako akrilikoa, sarritan UV bidez sendagarriak diren ur-oinarritutako PUDen nahasketa-kide gisa erabiltzen den arotzeria eta armairuen merkatuan. Merkatu honetarako, KCMA orbanen proba estandartzat hartzen da. Azken erabileraren aplikazioaren arabera, produktu kimiko batzuk beste batzuk baino garrantzitsuagoak izango dira estalitako artikuluaren fabrikatzaileak. 5eko balorazioa onena da eta 1eko balorazioa txarrena.
3. taulan erakusten den bezala, PUD #65215A-k bikain funtzionatzen du KCMA orbanen probetan distira handiko argia, distira gutxiko argia eta estaldura pigmentatu gisa. Nahiz eta akriliko batekin 1:1 nahasten direnean, KCMA orbanen probak ez du eragin handia izaten. Nahiz eta ziapea bezalako agenteekin zikindu, estaldura maila onargarrira berreskuratu zen 24 orduren buruan.
3. TAULA | Erresistentzia kimiko eta orbanak (5 balorazioa da onena).
KCMA orbanen probaz gain, fabrikatzaileek UV sendatu ondoren berehala sendatzeko proba egingo dute. Askotan nahaste akrilikoaren ondorioak berehala nabarituko dira ontze-lerrotik kanpo proba honetan. Itxaropena da 20 alkohol isopropilikoaren igurtzi bikoitza (20 IPA dr) ondoren estaldura aurrerapausorik ez izatea. Laginak UV sendatu ondoren minutu 1 probatzen dira. Gure probetan ikusi genuen PUD# 65215A akriliko batekin 1:1 nahasketak ez zuela proba hau gainditu. Hala ere, ikusi genuen PUD #65215A% 25 NeoCryl XK-12 akrilikoarekin nahastu zitekeela eta oraindik 20 IPA dr proba gainditu (NeoCryl Covestro taldearen marka erregistratua da).
11. IRUDIA | 20 IPA igurtzi bikoitza, UV sendatu ondoren minutu 1.
Erretxina Egonkortasuna
PUD #65215A-ren egonkortasuna ere probatu zen. Formulazio bat egonkortzat jotzen da 40 °C-tan 4 aste igaro ondoren, pH-a 7tik behera jaisten ez bada eta biskositatea egonkor mantentzen bada hasierakoarekin alderatuta. Gure probak egiteko, laginak 6 asteko baldintza gogorrenak 50 °C-tan jartzea erabaki genuen. Baldintza hauetan #1 eta #2 estandarrak ez ziren egonkorrak.
Gure probak egiteko, distira handiko argia, distira baxuko argia aztertu dugu, baita ikerketa honetan erabilitako distira gutxiko pigmentu formulazioak ere. 12. Irudian ikusten den bezala, hiru formulazioen pH-aren egonkortasuna egonkor mantendu zen eta 7,0 pH-aren atalasearen gainetik. 13. irudiak biskositate aldaketa minimoa erakusten du 6 aste igaro ondoren 50 °C-tan.
12. IRUDIA | Formulatutako PUD #65215A pH-aren egonkortasuna.
13. IRUDIA | Formulatutako PUD #65215A-ren biskositate-egonkortasuna.
PUD #65215A-ren egonkortasun-errendimendua frogatzen duen beste proba bat 6 astez 50 °C-tan zahartu den estaldura-formulazio baten KCMA orban-erresistentzia berriro probatzea izan zen, eta hasierako KCMA orban-erresistentziarekin alderatzea. Egonkortasun ona erakusten ez duten estaldurek tindaketa-errendimenduaren jaitsierak izango dituzte. 14. Irudian erakusten den bezala, PUD# 65215A-k 3. taulan agertzen den estaldura pigmentatuaren hasierako kimiko/orbanen erresistentzia proban izandako errendimendu-maila bera mantendu zuen.
14. IRUDIA | PUD #65215A pigmentatutako proba kimikoko panelak.
Ondorioak
UV bidez senda daitezkeen uretan dauden estaldurak aplikatzen dituztenentzat, PUD #65215A-k arotzeria, egurra eta armairuen merkatuan egungo errendimendu-arauak betetzea ahalbidetuko du, eta, gainera, estaldura-prozesuak linearen abiadura 50etik gorako hobekuntzak ikusteko aukera emango du. -% 60 egungo UV bidez senda daitezkeen uretan oinarritutako estaldura estandarrak baino. Aplikatuarentzat hau esan nahi du:
●Ekoizpen azkarragoa;
●Filmaren lodiera handitzeak geruza gehigarrien beharra murrizten du;
●Lehortzeko lerro laburragoak;
●Energia aurreztea lehortzeko beharrak murriztu direlako;
● Txatarra gutxiago blokeatzeko erresistentzia azkarra dela eta;
●Estaldura-hondakinak murriztea erretxinaren egonkortasunagatik.
100 g/L baino gutxiagoko VOCekin, fabrikatzaileek ere gai gehiago dituzte beren VOC helburuak betetzeko. Baimen arazoak direla-eta hedapen kezkak izan ditzaketen fabrikatzaileentzat, ur azkar askatzeko PUD #65215A errendimendu sakrifiziorik gabe beren arauzko betebeharrak errazago bete ahal izango dituzte.
Artikulu honen hasieran gure elkarrizketetatik aipatu genuen disolbatzaileetan oinarritutako UV sendagarri diren materialen aplikatzaileek normalean estaldurak lehortzen eta sendatzen zituzten 3-5 minutu bitarteko prozesu batean. Azterketa honetan frogatu dugu 3. Irudian erakusten den prozesuaren arabera, PUD #65215A-k 7 mils film hezeko lodiera arte sendatuko duela 4 minututan labearen tenperatura 140 °C-ko tenperaturarekin. Hau ondo dago disolbatzaileetan oinarritutako UV bidez senda daitezkeen estaldura gehienen leihoan. PUD #65215A-k disolbatzaileetan oinarritutako UV sendagarri diren materialen egungo aplikatzaileei uretan oinarritutako UV sendagarri den material batera aldatzea ahalbidetu diezaieke, estaldura-lerroan aldaketa gutxirekin.
Produkzioaren hedapena kontuan hartzen ari diren fabrikatzaileentzat, PUD #65215A-n oinarritutako estaldurek aukera emango diete:
● Aurreztu dirua uretan oinarritutako estaldura-lerro laburragoa erabiliz;
●Estaldura-lerroen aztarna txikiagoa izatea instalazioetan;
●Oraingo VOC baimenean eragin murriztua izatea;
●Energia-aurrezpena gauzatzea, lehortzeko beharrak murriztu direlako.
Ondorioz, PUD #65215A-k UV bidez senda daitezkeen estaldura-lerroen fabrikazio-eraginkortasuna hobetzen lagunduko du, propietate fisiko handiko errendimenduaren eta 140 °C-tan lehortzen direnean erretxinaren ura azkar askatzeko ezaugarrien bidez.
Argitalpenaren ordua: 2024-ko abuztuaren 14a
