2025 UV-oxidáció elve

Helló mindenkinek! Én egy sztár alkalmazott vagyok a CHROMÉCLAIR, egy márka hema mentes gél lakk márkák.Ma rendszerezni fogok néhány információt az UV-keményítésről. Remélem, ez segít nektek.

Az UV-ragasztók keményedése akkor következik be, amikor az UV-keményedő anyagokban lévő fotoiniciátorok (vagy fotoszenzibilizátorok) elnyelik az ultraibolya fényt, és aktív szabad gyököket vagy kationokat hoznak létre. Ezek olyan kémiai reakciókat indítanak el, mint a monomerek vagy oligomerek polimerizációja, térhálósodása és oltása, amelyek a folyadékot másodperceken belül szilárddá alakítják.

Minden egyes UV-fénytípusnak külön hullámhossz-tartománya van, amely meghatározza a szubsztrátumokba való behatolás mélységét. A megfelelő UV-fényt a felhasznált szubsztrát anyaga és a kívánt keményítő hatás alapján lehet kiválasztani:

• Az UVC egy rövid hullámhosszú ultraibolya fény (200 nm-280 nm), amely a 250-260 nm-es tartományban erős teljesítményt nyújt, de a levegőben rosszul terjed. Mivel az oxigén blokkolhatja az UVC-t, számos alkalmazásban nitrogénnel tisztított környezetet használnak. Elsősorban a felületi keményítéshez használják, a felület keménységét és kopásállóságát biztosítja (az UVC karcállóságot kölcsönöz a bevonatoknak). Gyakori felhasználási területei: átlátszó bevonatok papír- és műanyagfelületeken; kemény bevonatok optikai és autóipari lencsékhez; fertőtlenítési és sterilizálási alkalmazások; DNS-keresztkötés; felületmódosítás.
• Az UVB egy középhullámú ultraibolya (280 nm-320 nm), amely mélyen behatoló, bevonat és ragasztó szilárdságát biztosító keménységű keményítésre képes. Gyakori alkalmazások: festékek, ragasztók és tinták keményítése; sterilizálás és fertőtlenítés.
• Az UVA hosszú hullámú ultraibolya (320nm-395nm), amelyet a legmélyebb rétegek kikeményítésére és a tapadás biztosítására használnak. Gyakori alkalmazások: festékek, bevonatok és ragasztók keményítése; UV-ellenőrzés; UV-fluoreszcencia.
• Az UVV látható fény UV (395 nm-455 nm), amelyet a legmélyebb területek kikeményítésére használnak, és amely felelős ezen készítmények tapadási tulajdonságaiért. Az UVV jól működik fehér és ezüst vezető pigmentekkel. Gyakori alkalmazások: ezüst vezető tinták; titán-dioxid pigment bevonatok; ragasztók és mélyen áthatoló öntözőkeverékek.

UV-keményítés vs. termikus szárítás

Az ipari folyamatokban két népszerű szárítási/megkötési módszer a termikus szárítás és az UV-megkötés. Mindkét módszer folyékony vagy félig folyékony anyagokat alakít át szilárd formába hőkezeléssel vagy ultraibolya sugárzással. Bár mindkettő célja az anyagok gyógyítása, jelentős különbségek vannak közöttük.

A termikus szárítás olyan eljárás, amely a hordozón lévő festékre vagy bevonatokra hőt alkalmaz, hogy felgyorsítsa azok száradási idejét. Általában olyan anyagoknál alkalmazzák, mint az epoxigyanták, porfestékek és bizonyos típusú ragasztók. Különböző bevonatokra, például epoxi, poliészter, akril és poliuretán bevonatokra is alkalmazható, amelyek olyan hordozókra vihetők fel, mint a fémek, műanyagok és kompozitok.

A hőellátás jellemzően nagyméretű gáztüzelésű kemencékkel, légszárítókkal vagy infravörös lámpákkal történik. A hőkezelés hőmérséklete és időtartama az adott anyagtól függ. A szárítósorok kiterjedtek lehetnek, a festék vagy bevonat célzott gyártási sebességéhez és száradási időigényéhez igazodva.

Ezenkívül bizonyos bevonatok speciális összetételeket igényelhetnek a megfelelő száradás biztosítása érdekében a termikus kikeményedés során. Például egyes bevonatokhoz szárítószereket vagy gyorsítókat kell hozzáadni a szárítási hatékonyság növelése vagy a száradási idő csökkentése érdekében.

Az energiafogyasztás és a termelési hatékonyság szempontjából az UV-oxidációs technológia lényegesen kevesebb energiát fogyaszt, mint a termikus szárítási technológia. Az UV-érlelés energiafogyasztása mindössze 10%-20% a termikus érlelési eljárások által igényelt energiafogyasztásnak. Ez a jelentős energiakülönbség elsősorban az UV-hőkezelés magas energiaátalakítási hatásfokából ered: Az UV-fényforrások a bemenő energia nagy részét hasznosítható ultraibolya fénnyé alakítják, míg a termikus szárítás elkerülhetetlenül jelentős hőenergiát veszít a hőátadás során.

Az UV-hőkezelési technológia a gyártási hatékonyság tekintetében is kiemelkedő. A szárítási sebesség rendkívül gyors, jellemzően mindössze 0,1-10 másodperc alatt fejezi be a folyamatot. Ezzel szemben a termikus szárítási technológia gyakran több percet vagy hosszabb időt igényel ugyanannak a szárítási hatásnak az eléréséhez. Ez a jelentős időkülönbség közvetlenül befolyásolja a gyártási hatékonyságot, így az UV-hőkezelési technológia különösen alkalmas a nagy sebességű gyártósorok és a sorozatgyártás számára.

Az UV-keményített bevonatok jellemzően nagyobb térhálósodási sűrűséget mutatnak, ami közvetlenül kiváló mechanikai tulajdonságokhoz és vegyi ellenálláshoz vezet. Például az UV-keményített bevonatok gyakran nagyobb keménységet, fokozott ütésállóságot és kiemelkedő vegyi ellenállást mutatnak. Ezek a jellemzők különösen alkalmassá teszik az UV-keményítést olyan alkalmazásokhoz, amelyek hosszú távú kültéri expozíciót igényelnek, mint például az építészeti külső bevonatok vagy az autóipari alkatrészeket védő bevonatok.

Az UV-hőkezelési technológiának azonban bizonyos speciális alkalmazásokban korlátai lehetnek. Például vastagabb bevonatok kezelésénél az UV-hőkezelés az UV-fény korlátozott behatolási képessége miatt egyenetlen gyógyulási problémákat okozhat. Ilyen esetekben a termikus szárítási technológia alkalmasabb lehet, mivel jobban alkalmazkodik a vastagabb bevonatokhoz.

Ezzel párhuzamosan a termikus szárítási technológia egyre inkább terjeszkedik a feltörekvő területeken. Például az új energiahordozók gyártásában a termikus szárítás alkalmazható az akkumulátor-elektródák anyagainak szárítására, biztosítva az anyag egyenletességét és vezetőképességét.

Összességében a termikus szárítás és az UV-kezelés közötti választás végső soron az adott alkalmazástól függ, és olyan tényezőket kell figyelembe venni, mint a sebesség, a tartósság és a környezeti hatások.

UV LED és hagyományos higanylámpás hőkezelés

Mind az UV LED-es, mind a hagyományos higanylámpás keményítés a fénysugárzásra támaszkodik a fotoiniciátorok gerjesztésére, ezáltal elősegítve a folyadékban lévő monomerek és prepolimerek polimerizációs reakcióját. Ez a folyamat egy megszilárdult filmréteg kialakulását eredményezi.

Az UV-hőkezelőhöz képest az UV-LED technológia az elektromos energia mindössze negyedét fogyasztja, így jelentősen csökkenti az energiafogyasztást és a CO2-kibocsátást.

A hagyományos higanylámpák könnyen meghaladják a 10 W/cm²-es sugárzási szintet, ami a felületkeményedés során túlzott hőt okoz. Ezzel szemben az UV-LED sugárzási energia szabályozható és minimális hőt termel. Ez kisebb hőhatást eredményez a hőérzékeny hordozókra, például a műanyag fóliákra, és csak kisebb módosításokat igényel a nyomtatási pontosságban.

Az UV-LED fényforrás alkatrészek élettartama körülbelül 12-szer hosszabb, mint a hagyományos UV-összetevőké, ami jelentősen csökkenti a cserék gyakoriságát és a kapcsolódó anyagköltségeket.

Az UV-LED-ek azonnali be- és kikapcsolást tesznek lehetővé, kiküszöbölve az UV-hőkezeléshez szükséges előmelegítési és hűtési időt, ezáltal növelve a működési hatékonyságot.

Az UV-LED rendszerek nem termelnek ózont, így javítják a dolgozók munkakörnyezetét, és nincs szükség az ózonveszélyt csökkentő felfogó és égető berendezésekre.

Az UV-LED fényforrások és a hozzájuk tartozó berendezések rendkívül kompaktak, ami leegyszerűsíti a felállítást és helyet takarít meg. Ezen előnyökből kitűnik, hogy az UV-LED hőkezelő rendszerek nemcsak a költségeket csökkentik jelentősen, hanem a környezetszennyezést és az energiafogyasztást is minimalizálják.

A hagyományos UV-hőkezeléssel ellentétben azonban, amely a teljes 200-450 nm-es ultraibolya spektrumot használja, az UV-LED-lámpák e spektrum egy szűk tartományára, jellemzően 395-405 nm-re koncentrálnak. Noha néhány jelenlegi UV-LED-hőkezelő rendszer 365 nm-en működik, a legtöbb még mindig 395 nm körül van, ami továbbra is az UV-LED-hőkezelés standard hullámhossza.

Reméljük, hogy ez a cikk segít az UV-hőkezelés könnyebb megértésében!

CHROMÉCLAIR kínál alaplakkok, fedőlakkok, egyszínű, fedőlakkok HEMA nélküli zselés lakk, és hema mentes macskaszem gél lakk.

Honlapjukon olyan nail art oktatóprogramok is találhatók, mint például:

Köröm művészeti tippek: DIY barokk drágakő design

Hogyan kell csinálni a pöttyös masni köröm művészetet otthon?