Alt-efikecaj UV-kuraceblaj tegaĵoj estas uzataj en la fabrikado de plankoj, mebloj kaj kabinetoj dum multaj jaroj. Plejparte de ĉi tiu tempo, 100% solidaj kaj solvbazitaj UV-kuraceblaj tegaĵoj estis la domina teknologio en la merkato. En la lastaj jaroj, akvobazita UV-kuracebla tegteknologio kreskis. Akvobazitaj UV-kuraceblaj rezinoj pruvis esti utila ilo por produktantoj pro diversaj kialoj, inkluzive de pasigado de KCMA-makulo, kemia rezisttestado, kaj reduktado de VOCoj. Por ke ĉi tiu teknologio daŭre kresku en ĉi tiu merkato, pluraj ŝoforoj estis identigitaj kiel ŝlosilaj areoj kie plibonigoj devas esti faritaj. Ĉi tiuj prenos akvobazitajn UV-sanigeblajn rezinojn preter simple havi la "neprajn havaĵojn" kiujn la plej multaj rezinoj posedas. Ili komencos aldoni valorajn proprietojn al la tegaĵo, alportante valoron al ĉiu pozicio laŭ la valorĉeno de tegformularo ĝis fabrika aplikanto ĝis instalilo kaj, finfine, al la posedanto.
Fabrikistoj, precipe hodiaŭ, deziras tegaĵon, kiu faros pli ol nur pasigi specifojn. Estas ankaŭ aliaj propraĵoj, kiuj donas avantaĝojn en fabrikado, pakado kaj instalado. Unu dezirata atributo estas plibonigoj en plantefikeco. Por la akvobazita tegaĵo tio signifas pli rapidan akvoliberigon kaj pli rapidan blokadreziston. Alia dezirata atributo plibonigas rezinstabilecon por kapto/reuzo de tegaĵo, kaj administrado de ilia stokregistro. Por la finuzanto kaj instalilo, dezirataj atributoj estas pli bona brila rezisto kaj neniu metala markado dum instalado.
Ĉi tiu artikolo diskutos pri novaj evoluoj en akvobazitaj UV-kuraceblaj poliuretanoj, kiuj ofertas multe plibonigitan 50 °C-farbstabilecon en klaraj, same kiel pigmentitaj tegaĵoj. Ĝi ankaŭ diskutas kiel ĉi tiuj rezinoj traktas la deziratajn atributojn de la tegaĵaplikilo en kreskanta liniorapideco per rapida akvo-liberigo, plibonigita blokrezisto kaj solva rezisto ekster la linio, kiu plibonigas rapidecon por stakigado kaj pakoperacioj. Ĉi tio ankaŭ plibonigos ekster-linian damaĝon, kiu foje okazas. Ĉi tiu artikolo ankaŭ diskutas plibonigojn montritajn en makulo kaj kemia rezisto gravaj por instalistoj kaj posedantoj.
Fono
La pejzaĝo de la industrio de tegaĵoj ĉiam evoluas. La "nepraj" de nur preterpasi la specifon je akceptebla prezo por aplikata milo simple ne sufiĉas. La pejzaĝo por fabrik-aplikitaj tegaĵoj al kabinetoj, lignaĵejo, plankoj kaj mebloj rapide ŝanĝiĝas. Formulistoj kiuj liveras tegaĵojn al la fabrikoj estas petataj fari tegaĵojn pli sekuraj por dungitoj por apliki, forigi substancojn tre zorgemajn, anstataŭigi VOC-ojn per akvo, kaj eĉ uzi malpli fosilian karbonon kaj pli da biokarbono. La realo estas, ke laŭlonge de la valorĉeno, ĉiu kliento petas, ke la tegaĵo faru pli ol nur plenumi la specifon.
Vidante ŝancon krei pli da valoro por la fabriko, nia teamo komencis esplori ĉe la fabriknivelo la defiojn alfrontitajn de tiuj aplikantoj. Post multaj intervjuoj ni komencis aŭdi kelkajn komunajn temojn:
- Permesi obstaklojn malhelpas miajn ekspansiocelojn;
- Kostoj pliiĝas kaj niaj kapitalbuĝetoj malpliiĝas;
- Kostoj de kaj energio kaj dungitaro pliiĝas;
- Perdo de spertaj dungitoj;
- Niaj kompaniaj SG&A-celoj, same kiel tiuj de mia kliento, devas esti plenumitaj; kaj
- Eksterlanda konkurado.
Tiuj temoj kondukis al valor-proponaj deklaroj kiuj komencis resoni kun aplikantoj de akvobazitaj UV-kuraceblaj poliuretanoj, precipe en la lignaĵistaro kaj kabinetmerkatspaco kiel ekzemple: "fabrikistoj de lignaĵejo kaj kabinetaĵoj serĉas plibonigojn en fabrikefikeco" kaj "fabrikistoj". volas la kapablon vastigi produktadon sur pli mallongaj produktadlinioj kun malpli da relabora damaĝo pro la tegaĵoj kun malrapidaj akvo-liberigantaj propraĵoj."
Tabelo 1 ilustras kiel, por la fabrikanto de tegaĵoj krudmaterialoj, plibonigoj en certaj tegaĵo-atributoj kaj fizikaj trajtoj kondukas al efikecoj kiuj povas esti realigitaj de la fina uzanto.
TABLO 1 | Atributoj kaj avantaĝoj.
Dezajnante UV-kuraceblajn PUD-ojn kun certaj atributoj kiel listigitaj en Tabelo 1, fin-uzaj produktantoj povos trakti bezonojn, kiujn ili havas en plibonigado de plantefikecoj. Ĉi tio permesos al ili esti pli konkurencivaj, kaj eble permesos al ili vastigi nunan produktadon.
Eksperimentaj Rezultoj kaj Diskuto
UV-Curable Polyurethane Dispersions History
En la 1990-aj jaroj, la komercaj uzoj de anjonaj poliuretanaj dispersoj enhavantaj akrilatajn grupojn ligitajn al la polimero komencis esti uzataj en industriaj aplikoj.1 Multaj el tiuj aplikoj estis en enpakado, inkoj, kaj lignaj tegaĵoj. Figuro 1 montras ĝeneralan strukturon de UV-kuracebla PUD, montrante kiel ĉi tiuj tegantaj krudaĵoj estas dezajnitaj.
FIGURO 1 | Senmarka akrilata funkcia poliuretano disperso.3
Kiel montrite en Figuro 1, UV-kuraceblaj poliuretanaj disvastaĵoj (UV-sanigeblaj PUDoj), konsistas el la tipaj komponantoj uzataj por fari poliuretanajn disvastaĵojn. Alifataj diizocianatoj estas reagataj kun la tipaj esteroj, dioloj, hidrofiligaj grupoj kaj ĉenaj etendantoj uzataj por fari poliuretanajn disvastigojn.2 La diferenco estas la aldono de akrilata funkcia estero, epoksio aŭ eteroj enkorpigitaj en la antaŭ-polimera paŝo dum farado de la disvastigo. . Elekto de materialoj uzataj kiel konstrubriketoj, same kiel polimerarkitekturo kaj pretigo, diktas la agadon kaj sekigan karakterizaĵojn de PUD. Ĉi tiuj elektoj pri krudmaterialoj kaj prilaborado kondukos al UV-kuraceblaj PUD-oj, kiuj povas esti ne-filmaj, same kiel tiuj, kiuj estas filmformaj.3 La filmformado, aŭ sekigaj tipoj, estas la temo de ĉi tiu artikolo.
Filmformado, aŭ sekigado kiel ĝi estas ofte nomita, donos kunfluajn filmojn kiuj estas sekaj al la tuŝo antaŭ UV-kuracado. Ĉar aplikiloj deziras limigi aerpoluadon de la tegaĵo pro partikloj, same kiel la bezonon de rapideco en sia produktadprocezo, tiuj ofte estas sekigitaj en fornoj kiel parto de kontinua procezo antaŭ UV-kuracado. Figuro 2 montras la tipan sekigan kaj resanigprocezon de UV-kuracebla PUD.
FIGURO 2 | Procezo por kuraci UV-sanigebla PUD.
La aplika metodo uzata estas kutime ŝprucaĵo. Tamen, tranĉilo super rulo kaj eĉ inunda mantelo estis uzitaj. Post kiam aplikita, la tegaĵo kutime trapasos kvar-ŝtupan procezon antaŭ ol ĝi estas pritraktita denove.
1.Flash: Ĉi tio povas esti farita ĉe ĉambraj aŭ altaj temperaturoj dum kelkaj sekundoj ĝis kelkaj minutoj.
2.Forno seka: Ĉi tie la akvo kaj kunsolventoj estas forpelitaj el la tegaĵo. Ĉi tiu paŝo estas kritika kaj kutime konsumas la plej multe da tempo en procezo. Ĉi tiu paŝo estas kutime je >140 °F kaj daŭras ĝis 8 minutojn. Plurzonitaj sekfornoj ankaŭ povas esti utiligitaj.
- IR-lampo kaj aermovado: Instalado de IR-lampoj kaj aermovaj ventoliloj akcelos la akvan ekbrilon eĉ pli rapide.
3.UV-kuracado.
4.Malvarma: Unufoje resanigita, la tegaĵo devos resaniĝi dum iom da tempo por atingi blokan reziston. Ĉi tiu paŝo povas daŭri ĝis 10 minutoj antaŭ ol blokado de rezisto estas atingita
Eksperimenta
Ĉi tiu studo komparis du UV-kuraceblajn PUD-ojn (WB UV), nuntempe uzatajn en la kabineto kaj lignaĵmerkato, kun nia nova evoluo, PUD # 65215A. En ĉi tiu studo ni komparas Normon #1 kaj Normon #2 al PUD #65215A en sekigado, blokado kaj kemia rezisto. Ni ankaŭ taksas pH-stabilecon kaj viskozec-stabilecon, kiuj povas esti kritika kiam oni konsideras reuzon de troa ŝprucaĵo kaj breto-daŭro. Montritaj malsupre en Tabelo 2 estas la fizikaj propraĵoj de ĉiu el la rezinoj uzataj en ĉi tiu studo. Ĉiuj tri sistemoj estis formulitaj al simila fotoiniciatornivelo, VOCoj, kaj solidnivelo. Ĉiuj tri rezinoj estis formulitaj kun 3% kunsolvento.
TABLO 2 | PUD-rezinaj propraĵoj.
Oni diris al ni en niaj intervjuoj, ke la plej multaj WB-UV-tegaĵoj en la lignaĵaj kaj kabinetaj merkatoj sekiĝas sur produktadlinio, kiu daŭras inter 5-8 minutojn antaŭ UV-kuracado. Kontraste, solvbazita UV (SB-UV) linio sekiĝas en 3-5 minutoj. Krome, por ĉi tiu merkato, tegaĵoj estas kutime aplikataj 4-5 mils malsekaj. Grava malavantaĝo por akvotransportitaj UV-kuraceblaj tegaĵoj kiam komparas kun UV-kuraceblaj solv-bazitaj alternativoj estas la tempo necesa por ekbrili akvon sur produktadlinio.4 Filmaj difektoj kiel ekzemple blanka makulo okazos se akvo ne estis konvene fulmita de la tegaĵo antaŭ UV-kuracado. Ĉi tio ankaŭ povas okazi se la malseka filmdikeco estas tro alta. Tiuj ĉi blankaj makuloj kreiĝas kiam akvo estas kaptita ene de la filmo dum UV-kuracado.5
Por ĉi tiu studo ni elektis resanighoraron similan al unu kiu estus utiligita sur UV-sanigebla solv-bazita linio. Figuro 3 montras nian aplikon, sekigon, resanigon kaj pakan horaron uzatan por nia studo. Ĉi tiu sekiga horaro reprezentas inter 50% ĝis 60% plibonigon en totala liniorapideco super la nuna merkata normo en lignaĵaj kaj kabinetaj aplikoj.
FIGURO 3 | Apliko, sekigado, resanigo kaj pakado.
Malsupre estas la aplikaj kaj kuracaj kondiĉoj, kiujn ni uzis por nia studo:
●Sprucigu aplikaĵon super acero-lakto kun nigra bazmantelo.
●30-sekunda ĉambra temperaturo ekbrilo.
●140 °F sekiga forno dum 2,5 minutoj (konvekcia forno).
●UV-kuracado - intenseco ĉirkaŭ 800 mJ/cm2.
- Klaraj tegaĵoj estis kuracitaj per Hg-lampo.
- Pigmentitaj tegaĵoj estis kuracitaj per kombinaĵo Hg/Ga lampo.
●1-minuta malvarmigi antaŭ ol stakigi.
Por nia studo ni ankaŭ ŝprucis tri malsamajn malsekan filmdikecojn por vidi ĉu aliaj avantaĝoj kiel malpli da manteloj ankaŭ realiĝus. 4 mil malsekaj estas la tipa por WB UV. Por ĉi tiu studo ni ankaŭ inkludis 6 kaj 8 mils malseka tegaĵo aplikoj.
Resanigado de Rezultoj
Norma #1, altbrila klara tegaĵo, rezultoj estas montritaj en Figuro 4. La WB UV-klara tegaĵo estis aplikita al mez-densa fibrotabulo (MDF) antaŭe kovrita per nigra bazmantelo kaj kuracita laŭ la horaro montrita en Figuro 3. Je 4 mil malseka la tegaĵo pasas. Tamen, ĉe 6 kaj 8 mil malseka apliko la tegaĵo krevis, kaj 8 mil estis facile forigitaj pro malbona akvoliberigo antaŭ UV-kuracado.
FIGURO 4 | Norma #1.
Simila rezulto ankaŭ vidiĝas en Normo numero 2, montrita en Figuro 5.
FIGURO 5 | Norma #2.
Montrita en Figuro 6, uzante la saman resanighoraron kiel en Figuro 3, PUD #65215A montris grandegan plibonigon en akvoliberigo/sekigado. Je 8 mils malseka filmdikeco, eta krakado estis observita sur la malsupra rando de la specimeno.
FIGURO 6 | PUD #65215A.
Pliaj provoj de PUD# 65215A en malalta brila klara tegaĵo kaj pigmentita tegaĵo super la sama MDF kun nigra bazmantelo estis taksita por taksi akvo-liberigajn trajtojn en aliaj tipaj tegaĵoformuliĝoj. Kiel montrite en Figuro 7, la malalt-brila formulaĵo je 5 kaj 7 mils malseka apliko liberigis la akvon kaj formis bonan filmon. Tamen, je 10 mil malsekaj, ĝi estis tro dika por liberigi la akvon sub la sekiga kaj resaniga horaro en Figuro 3.
FIGURO 7 | Malaltbrila PUD #65215A.
En blanka pigmentita formulo, PUD #65215A bone rezultis en la sama sekiga kaj resaniga horaro priskribita en Figuro 3, krom kiam aplikite je 8 malsekaj mils. Kiel montrite en Figuro 8, la filmo fendetiĝas je 8 mil pro malbona akvoliberigo. Ĝenerale en klaraj, malaltaj brilaj kaj pigmentitaj formuliĝoj, PUD# 65215A funkciis bone en filmformadoj kaj sekigado kiam aplikite ĝis 7 mils malseka kaj resanigita laŭ la akcelita sekigado kaj resaniga horaro priskribita en Figuro 3.
FIGURO 8 | Pigmentita PUD #65215A.
Blokado de Rezultoj
Blokrezisto estas la kapablo de tegaĵo ne algluiĝi al alia kovrita artikolo kiam stakigita. En fabrikado tio ofte estas proplemkolo se necesas tempo por resanigita tegaĵo atingi blokreziston. Por ĉi tiu studo, pigmentigitaj formuliĝoj de Normo #1 kaj PUD #65215A estis aplikitaj al vitro je 5 malsekaj miloj uzante tirbaton. Ĉi tiuj estis ĉiu kuracitaj laŭ la resaniga horaro en Figuro 3. Du kovritaj vitropaneloj estis kuracitaj samtempe - 4 minutojn post kuracado la paneloj estis kunkroĉitaj, kiel montrite en Figuro 9. Ili restis kunkroĉitaj ĉe ĉambra temperaturo dum 24 horoj. . Se la paneloj estis facile apartigitaj sen premsigno aŭ difekto en la tegitaj paneloj tiam la testo estis konsiderita enirpermesilo.
Figuro 10 ilustras la plibonigitan blokadreziston de PUD# 65215A. Kvankam kaj Norma #1 kaj PUD #65215A atingis plenan resanigon en la antaŭa testo, nur PUD #65215A montris sufiĉe da akvo-liberigo kaj kuraco por atingi blokantan reziston.
FIGURO 9 | Ilustraĵo pri blokado de rezisto.
FIGURO 10 | Bloka rezisto de Normo #1, sekvita de PUD #65215A.
Akrilaj Miksaj Rezultoj
Tegaĵoproduktantoj ofte miksas WB UV-kuracigeblajn rezinojn kun akrilikoj por malaltigi koston. Por nia studo ni ankaŭ rigardis miksi PUD#65215A kun NeoCryl® XK-12, akvobazita akrilo, ofte uzata kiel miksa partnero por UV-kuraceblaj akvobazitaj PUD-oj en la lignaĵejo kaj kabinetmerkato. Por ĉi tiu merkato, KCMA-makultestado estas konsiderita la normo. Depende de la finuza apliko, iuj kemiaĵoj fariĝos pli gravaj ol aliaj por la fabrikanto de la kovrita artikolo. Takso de 5 estas la plej bona kaj takso de 1 estas la plej malbona.
Kiel montrite en Tabelo 3, PUD #65215A rezultas escepte bone en KCMA-makultestado kiel alt-brila klara, malalt-brila klara, kaj kiel pigmentita tegaĵo. Eĉ kiam miksite 1:1 kun akrilo, la KCMA-makultestado ne estas draste tuŝita. Eĉ en makulado kun agentoj kiel mustardo, la tegaĵo renormaliĝis al akceptebla nivelo post 24 horoj.
TABLO 3 | Rezisto al kemia kaj makulo (taksado de 5 estas plej bona).
Krom KCMA-makultestado, produktantoj ankaŭ provos resanigon tuj post UV-kuracado de la linio. Ofte la efikoj de akrila miksado estos rimarkitaj tuj ekster la resaniga linio en ĉi tiu testo. La atendo estas ne havi teg-sukceson post 20 izopropila alkoholo duoblaj frotoj (20 IPA dr). Specimenoj estas testitaj 1 minuton post UV-kuracado. En nia testado ni vidis, ke miksaĵo 1:1 de PUD# 65215A kun akrilo ne trapasis ĉi tiun provon. Tamen ni vidis, ke PUD #65215A povus esti miksita kun 25% NeoCryl XK-12 akrilo kaj ankoraŭ trapasi la 20 IPA dr-teston (NeoCryl estas registrita varmarko de la grupo Covestro).
FIGURO 11 | 20 IPA duoblaj frotoj, 1 minuton post UV-kuracado.
Rezina Stabileco
La stabileco de PUD #65215A ankaŭ estis testita. Formulaĵo estas konsiderita bretstabila se post 4 semajnoj je 40 °C, la pH ne falas sub 7 kaj la viskozeco restas stabila kiam komparite kun la komenca. Por nia testado ni decidis submeti la specimenojn al la pli severaj kondiĉoj de ĝis 6 semajnoj je 50 °C. Ĉe tiuj kondiĉoj la Normo numero 1 kaj numero 2 ne estis stabilaj.
Por nia testado ni rigardis la alt-brilan klaran, malalt-brilan klaran, same kiel la malalt-brulajn pigmentajn formulaĵojn uzatajn en ĉi tiu studo. Kiel montrite en Figuro 12, la pH-stabileco de ĉiuj tri formuliĝoj restis stabila kaj super la 7.0 pH-sojlo. Figuro 13 ilustras la minimuman viskozecŝanĝon post 6 semajnoj je 50 °C.
FIGURO 12 | pH-stabileco de formulita PUD #65215A.
FIGURO 13 | Viskozecstabileco de formulita PUD #65215A.
Alia testo montranta stabilecprezenton de PUD numero 65215A devis denove testi la KCMA-makulreziston de tegaĵformulaĵo kiu estis maljunigita dum 6 semajnoj je 50 °C, kaj kompari tion kun ĝia komenca KCMA-makulrezisto. Tegaĵoj kiuj ne elmontras bonan stabilecon vidos gutojn en makula efikeco. Kiel montrite en Figuro 14, PUD# 65215A konservis la saman nivelon de agado kiel ĝi faris en la komenca kemia/makulrezista provo de la pigmentita tegaĵo montrita en Tabelo 3.
FIGURO 14 | Kemiaj testaj paneloj por pigmentita PUD #65215A.
Konkludoj
Por aplikiloj de UV-kuraceblaj akvo-bazitaj tegaĵoj, PUD #65215A ebligos al ili plenumi la nunajn agadonormojn en la lignaĵaj, lignaj kaj kabinetaj merkatoj, kaj krome, ebligos al la tegprocezo vidi linirapidecajn plibonigojn al pli ol 50. -60% super nunaj normaj UV-kuraceblaj akvobazitaj tegaĵoj. Por la aplikanto tio povas signifi:
● Pli rapida produktado;
●Pliigita filmo dikeco reduktas la bezonon de pliaj manteloj;
●Pli mallongaj sekigitaj linioj;
●Energia ŝparado pro reduktitaj sekigaj bezonoj;
●Malpli da rubo pro rapida blokado de rezisto;
●Reduktita tega malŝparo pro rezina stabileco.
Kun VOC-oj malpli ol 100 g/L, produktantoj ankaŭ pli kapablas plenumi siajn VOC-celojn. Por fabrikistoj, kiuj eble havas vastiĝajn zorgojn pro permesaj problemoj, la rapida akva eldonado PUD #65215A ebligos ilin pli facile plenumi siajn reguligajn devontigojn sen oferoj de rendimento.
En la komenco de ĉi tiu artikolo ni citis el niaj intervjuoj, ke aplikantoj de solv-bazitaj UV-kuraceblaj materialoj kutime sekigas kaj kuracus tegaĵojn en procezo kiu daŭris inter 3-5 minutojn. Ni pruvis en ĉi tiu studo, ke laŭ la procezo montrita en Figuro 3, PUD #65215A resanigos ĝis 7 mils malsekaj filmaj dikaĵoj en 4 minutoj kun forna temperaturo de 140 °C. Ĉi tio estas bone en la fenestro de la plej multaj solvbazitaj UV-kuraceblaj tegaĵoj. PUD #65215A povus ebligi nunajn aplikantojn de la solv-bazitaj UV-kuraceblaj materialoj ŝanĝi al akvobazita UV-kuracebla materialo kun malmulte da ŝanĝo al ilia teglinio.
Por produktantoj konsiderantaj produktadvastiĝon, tegaĵoj bazitaj sur PUD #65215A ebligos ilin:
●Ŝparu monon per la uzo de pli mallonga akvobazita tega linio;
●Havu pli malgrandan teglinian spuron en la instalaĵo;
●Havu reduktitan efikon sur nuna VOC-permesilo;
●Realigu energiŝparojn pro reduktitaj sekigaj bezonoj.
Konklude, PUD #65215A helpos plibonigi la fabrikefikecon de UV-kuraceblaj teglinioj per alt-fizika propra rendimento kaj rapida akvo-liberiganta trajtoj de la rezino kiam sekigita je 140 °C.
Afiŝtempo: Aŭg-14-2024
