Уф отверждаемые краски по металлу

Обновлено: 05.10.2024

Существуют два принципиально различающихся вида реакции фотополимеризации — радикальный и катионный, и два типа УФ-отверждаемых лакокрасочных материалов — с радикальным и катионным механизмами отверждения.

Таблица 2. Сравнение катионной и радикальной систем отверждения

Катионная	Радикальная
Высокая скорость отверждения	Очень высокая скорость отверждения
Окончательная полимеризация после отверждения. Краска полностью закрепляется по истечении некоторого времени — до 6 часов (так называемая темновая полимеризация)	Покрытие отверждается практически мгновенно
Очень хорошие печатно-технические свойства при печати на всех типах пленки, на полиамиде или алюминиевой фольге	Хорошие печатно-технические свойства на большинстве используемых пленок
Дороже красок радикального типа	Дешевле катионных
Полное отсутствие липкости	Неполное отсутствие липкости (неполное отверждение)
Твердая красочная пленка	Более хрупкая красочная пленка
Низкое поверхностное натяжение запечатываемого материала или щелочность бумаги могут мешать отверждению	Независимость процесса отверждения от свойств запечатываемого материала
Малое влияние ингибирования кислородом воздуха на закрепление краски	Ингибирование кислородом воздуха, особенно при малой толщине красочного слоя (
Отсутствие какого-либо остаточного запаха	Наличие остаточного запаха
Отсутствие деформации термоусадочных пленок и обтяжных этикеток	Возможная деформация термоусадочных пленок и обтяжных этикеток

При радикальном механизме отверждения фотоинициатор поглощает свет и генерирует свободные радикалы; при катионном образуются катионы, которые инициируют полимеризацию. В качестве связующего в радикальных лакокрасочных материалах применяются акрилаты (олигоэфир — или олигоуретанакрилаты), а в катионных — в основном эпоксидные смолы.

Наиболее широкое распространение получили радикальные материалы. Это связано с их меньшей стоимостью по сравнению с катионными, однако у радикальных материалов имеется и ряд существенных недостатков:

• недостаточная адгезия и стойкость на истирание, особенно при запечатывании различных пленочных материалов для изготовления колбасной оболочки (например, полиамида);
• наличие остаточного запаха;
• невозможность их использования для печати пищевой упаковки.

Эти недостатки полностью отсутствуют у катионных УФ-материалов.

Как видно из таблицы, в большинстве случаев радикальные краски обеспечивают качественную печать при невысокой стоимости. Однако для достижения наилучших печатно­технических и потребительских свойств рекомендуется использовать краски катионного типа.

Основными красками УФ-отверждения, используемыми во флексографической печати, являются краски радикальной полимеризации. И здесь стоит отметить основные серии используемых красок:

• краски для печати самоклеящейся этикетки;
• краски для печати колбасной оболочки технические;
• краски для печати термоусадочных рукавов.

Из всего многообразия красок для печати самоклеящихся этикеток стоит выделить краски с высокой пигментацией и хорошей текучестью. Ведь именно эти свойства позволяют печатать высоколиниатурными анилоксовыми валами и получать яркие, контрастные с минимальным растискиванием оттиски и тем самым уменьшать расход краски, мощность УФ-сушек, улучшать адгезию к основе.

Краски для печати по колбасной (полиамидной) оболочке должны отвечать требованиям по адгезии и температурному воздействию, так как сначала производят печать, а потом набивают оболочку и варят в кипящей воде.

Краски для печати термоусадочной пленки должны быть пластичными (термоусадка может быть на 70% от первоначальных размеров), высокопигментированными и реактивными, поскольку УФ-сушки выделяют большое количество ИК-излучения и при печати могут деформировать пленку.

УФ-отверждение разделяют на радикальное и катионное, причем последнее наиболее часто применяется при обработке пластмасс и в металлообрабатывающей промышленности для окрашивания трехмерных деталей (табл. 2). В техническом плане для окрашивания металла и пластмасс лучше подходят УФ-краски радикального отверждения, так как они в большинстве случаев имеют лучшую реактивность и поэтому быстрее отверждаются. Радикальные УФ-краски, как прозрачные, так и цветные, позволяют получить большую толщину сухого слоя, что для катионных систем часто невозможно. К тому же стоимость радикальных УФ-систем значительно ниже катионных. Как показали исследования, без дополнительной сушки катионные УФ-покрытия склонны к образованию пузырей на металле. Несмотря на это, катионные системы имеют свое преимущество — безупречную адгезию к различным подложкам, грунтованным поверхностям и даже таким проблемным металлам, как никель. Радикальные системы не могут обеспечить такой адгезии. Отвержденная пленка катионного УФ-покрытия не содержит низкомолекулярных соединений и совершенно не имеет запаха.

УФ-отверждение

Среди широкого разнообразия ЛКМ, представленных на мировом рынке, в последние годы все более заметными становятся необычные так называемые лаки УФ-отверждения. В нашей стране пока этот инновационный вид покрытий применяют не так широко, как на Западе, однако в последние два-три года специалисты отмечают просто огромный рост спроса на данную продукцию.

Она постепенно завоевывает прочные позиции в самых разных сферах производства. Это, прежде всего, полиграфия. В ней уже довольно давно активно используют технологии УФ-отверждения. Сейчас каждая крупная и даже многие средние типографии предоставляют всем желающим стандартизированные услуги по покрытию лаками данного вида полиграфической продукции – упаковок, этикеток, подобных им вещей. Растет популярность УФ-лаков и в сфере мебельного производства и производства некоторых видов строительных материалов (например, паркета).

Лаки УФ-отверждения

Покрытия данного вида стали широко используемыми под влиянием двух основных причин:

Популярность лаковых покрытий

Само по себе лакирование все больше ценится и используется во всем мире. Данный способ отделки помогает легко и быстро улучшить как внешний вид, так и эксплуатационные качества многих изделий. С течением времени УФ-технология находит свое применение во всех новых сферах производства.

Сейчас без нее практически немыслима работа предприятий, выпускающих паркетные доски, мебельную кромку, упаковочных изделий, этикеток и т.п. В связи с тем, что в мире на сегодняшний день все более ценным считается приближенный к натуральному вид самых разных материалов – от дерева до бумаги – то отделка различных поверхностей лаком уже стала модной и в ряде случаев единственно уместной.

Качество покрытий УФ-лаков

Качество покрытия, получаемого при использовании УФ-лаков, в значительной мере превосходит результаты применения аналогов, то есть водно-дисперсионных или масляных лаков. Неоспоримыми и важными достоинствами лаков рассматриваемого вида являются их очень малое время застывания, а также сухой остаток, равный ста процентам.

Покрытия получаются очень красивыми, привлекательность их внешнего вида остается с ними надолго. Материалы обработанных изделий защищаются от агрессивных факторов надежнее, чем при использовании лаков других видов. Долговечность получаемой пленки даже при эксплуатации в экстремальных условиях оправдывает практически любые затраты на проведение нанесения лаков методом УФ-отверждения.

Результаты исследований

Сравнительно недавно одним из ведущих производителей ЛКМ УФ-типа были инициированы официальные исследования и тестирования данной продукции в условиях реального производства. Рассмотрели пример производства мебельной кромки из пластика ABS. В ходе исследования пробная партия товара была обработана на линии, причем скорость движения конвейера оставалась равной той, что была обычной для данного производства. После того, как товар сняли со станка, его протестировали определенным образом. Порядок проведения таких исследований един для всех производителей и закреплен официально в соответствующих государственных актах.

Результаты тестирования порадовали: свойства лаков были прекрасными. Скорость их высыхания – одна из наибольших среди всех известных лаков, а способность к адгезии – очень велика.

Последнее свойство является одним из самых важных при изготовлении строительных материалов, например, паркета, прочих покрытий для пола и стен, а также мебели, предназначенной для интенсивного использования. Теперь предметы обстановки для общественных заведений и улиц стали по-настоящему долговечными и при этом недорогими.

Покрытие Уф-лаком различных изделий: технологические особенности

УФ-лаки применяются для выполнения чисто декоративных, а, кроме того, защитных и специфических технологических функций. Для того, чтобы осуществить работу с данным видом ЛКМ, необходимо правильно подобрать состав.

Делается это исходя из таких критериев, как:

1. Возможность взаимодействия с материалом, для которого выбирается покрытие. Пластик потребует одного состава, дерево – другого, а, например, фанера – третьего.
2. Особенностями технологии процесса (виды красок, которые применяются к оформлению изделий до или после нанесения лаков, оборудование, которое планируют использовать)
3. Конечные цели относительно свойств готового изделия, которые преследует производитель.

Уф-лаки можно применять для получения самостоятельного финишного покрытия, а можно – для осуществления грунтования поверхностей. Акрилаты, присутствующие в составе материалов, способствуют прекрасной смачиваемости изделий. Это помогает сделать процесс нанесения намного более легким и ускорить его.

Особенности состава лаков рассматриваемого вида придают им способность к очень быстрому отверждению.

Так, если подвергнуть изделия воздействию температуры в 20 °С, можно добиться затвердевания буквально в считанные мгновения. На это потребуется от 1 до 4 с.

Благодаря такому свойству УФ-технология особенно привлекательна для тех, кто стремится сэкономить время производства. Деревянные изделия, например, можно начинать штабелировать почти в тот же момент, как только от них убран источник излучения.

Лаки рассматриваемой категории чаще всего содержат 100% сухого остатка и совсем не требуют использования разбавочных компонентов. Созданные с их помощью покрытия обладают прекраснейшими прочностными качествами, поэтому их применения оправдано там, где нужно максимально защитить поверхность (например, при изготовлении деревянных полов в общественных или производственных помещениях).

УФ-лак наносят обычно с помощью валковой машины, поэтому для обработки одного изделия потребуется минимальное количество средства. Это дает возможность экономить на его покупке.

Если для заказчика недостаточно той прочности, которую дает обычная УФ-технология, ею можно воспользоваться в усовершенствованном варианте. Тогда вместо ртутных источников света берут галлиевые. Они лучше производят отверждение по всей глубине проникновения в материал подложки лака. Также галлиевые лампы являются самым подходящим вариантом для работы с пигментированными материалами.

Кроме лаков, которые не требуют растворителя, при применении технологии УФ используют и водоразбавляемые составы. Они в большинстве своем имеют однокомпонентный состав, что делает работу с ними проще. Чаще всего для разбавления и последующей очистки оборудования от лака не нужны специальные жидкости, применение обыкновенной воды дает хороший результат.

В водорастворимых составах обычно достаточно мало органических растворителей. Поэтому они выделяют очень небольшое количество паров в воздух и почти не обладают запахом. Это свойство дает производителям огромный простор для работы, потому что, согласно современных требованиям, в помещениях, где проводят нанесение ЛКМ, должен быть чистый воздух. Строгие правила пожарной безопасности и трудового законодательства с такими составами можно соблюдать легко, без применения дорогостоящих дополнительных мер по очистке помещения от паров и загрязнений.

Оборудование для нанесения УФ-лаков

Работа с УФ-технологией требует от производителя закупки соответствующего оборудования.

Основные виды машин для нанесения лаков таковы:

Валковые аппараты

Они работают с помощью специальных цилиндров, которых обычно три в одном аппарате. Один из них располагается внутри сосуда, в котором налит лак. Другие используются для того, чтобы регулировать количество подаваемого на поверхность изделия состава.

Аппарат камерно-ракельный

Обладает рядом преимуществ, главное из которых – необыкновенная точность нанесения даже при самой высокой скорости работы. К сожалению, изменять количество используемого в единице времени лака на таких машинах достаточно проблематично. Поэтому, если одновременно идет производство разных видов продукции, стоит иметь по крайней мере две машины данного типа.

Готовые системы средств для проведения УФ-отверждения

Правильная и качественная обработка продукции УФ-лаками должна содержать в себе несколько основных этапов. Это – подготовка самой поверхности, далее –ее шпаклевание. А уже после завершения данных этапов проводят непосредственно нанесение лаков. Современные производители ЛКМ предлагают потребителям огромное разнообразие средств для проведения всех данных операций.

Для того, чтобы сделать процесс выбора составов наиболее легким и быстрым, а также для того, чтобы снизить общую стоимость средств, можно использовать не купленные по отдельности шпаклевки и лаки, а готовые комплекты, сформированные производителями. Такой вариант более предпочтителен, потому что он исключает плохую сочетаемость компонентов в составах разных лаков и шпаклевок.

Каждое из средств улучшает эксплуатационные качества другого, надлежащим образом воздействует на материал обрабатываемой поверхности. Каждый производитель таких комплектов прилагает подробные инструкции по работе с ними, следовать которой строго обязательно.

Общие рекомендации могут быть следующими:

1. Перед применением любых составов поверхности шлифуют с помощью инструментов, соответствующих материалу. Тщательно удаляют пыль, образовавшуюся в процессе шлифовки.
2. Шпаклевку открывают и начинают обрабатывать ею поверхность, не перемешивая состав. Следят за тем, чтобы она ложилась ровно. Если поверхность деревянная, то полностью покрывать ее средством не надо. Главное – просто заполнить им все неровности, максимально сгладив все дефекты рельефа.
3. Лак перемешивают, наносят тонким слоем дважды или более. После нанесения каждого слоя применяют УФ-лампу. Заканчивают процесс обработкой специальным аппаратом для сушки.

Выгода при применении лаков УФ-отверждения

Современные эксперты в области производства говорят, что лаки данной категории позволяют значительно снизить затраты на создание высококачественных покрытий. Несмотря за то, что первоначальные затраты на покупку специального оборудования будут присутствовать обязательно, они достаточно быстро компенсируются различными выгодами при эксплуатации технологии. Это – сокращение времени, затрачиваемого на весь полный цикл производства и конкретно на прохождение изделиями непосредственно окрасочных линий, а также удешевление производства благодаря меньшему использованию специализированного оборудования для очистки помещений. Если учесть, что эксплуатационные свойства получаемого покрытия будут высочайшими, можно сделать вывод, что современные УФ-технологии при применении лака выгодны и оправданны для использования в сегодняшних условиях рынка.

Таблица. Сравнение лаков и грунтов УФ-отверждения.

*** - специально разработан для данного применения ** - стандартный вариант * - возможно использование после предварительных испытаний ▲ - не подходит

материалы по теме

Буффало ужесточает нормы свинцовой краски для арендуемой собственности

Буффало активно действует против недобросовестных арендодателей и плохих управляющих недвижимостью в борьбе с отравлением свинцом, особенно у детей.

Буффало является старинным городом с преимущественно старой застройкой. Большинство этих ветхих зданий имеет свинцовую краску.

Ультрафиолетовое отверждение

Лакокрасочная промышленность выпускает широкий ассортимент материалов: лаки, краски, эмали, грунтовки, растворители.

Если проанализировать рынок лаков и красок по всему миру, то можно убедиться, что из-за ужесточения экологических законов в большом количестве государств, снижается изготовление и использование лаков и красок, которые разбавляют органическими растворителями и которые производят с применением токсичных веществ.

Производителю УФ - отверждаемого лака выделят 50 млн рублей

На базе собственной рецептуры предприятие «ТампоМеханика-Москва» собирается заняться производством лака ультрафиолетового отвердевания. Объем кредита, который будет привлечен из Фонда развития промышленности (ФРП) при Минпромторге, достигает 50 млн рублей.

Ультрафиолетовое отверждение

УФ отверждаемые краски

Снизить неблагоприятное воздействие от изготовления и потребления материалов лакокрасочной промышленности возможно, если применять новые инженерные технологии (совершенствование процедуры окрашивания поверхностей, автоматизация производства, применение новых методов очищения производственных отходов) либо производить экологичные виды лаков и красок, применяя современные технологии их изготовления.

К таким лакокрасочным материалам относятся порошковые лаки и краски. Окрашивание материалом в виде порошка является безотходным и экологичным методом окрашивания. Его разработали в середине 20 века. А сейчас порошковым материалом покрывают 15% поверхностей, требующих окрашивания, во всем мире.

Главной отличительной чертой нанесения обычных жидких материалов и порошковых материалов является то, что порошковый материал имеет твердое агрегатное состояние, а среди его компонентов нет растворителей органического происхождения и жидкого образователя пленки.

Красящие материалы в виде порошка являются смесями пигментов, наполнителей и образователей пленки, которые при расплаве образуют сплошное покрытие на окрашиваемой поверхности.

В таких материалах дисперсной средой выступает воздух (нет растворителя либо воды), из-за чего этот вид лакокрасочных материалов является более выгодным с экологической, технической и экономической точек зрения, чего нельзя сказать об обычных материалах промышленности, выпускающей лаки и краски.

Однако такие материалы еще относительно новые на рынке лаков и красок, поэтому их выпуск представлен небольшим ассортиментом. Есть материалы на базе термореактивных полимеров (по-другому олигомеров) и на базе термопластичных полимеров.

Способы отверждения

Процесс отверждения (сушка) – это последний этап в получении покрытия из лакокрасочного материала. В порошковых лаках и красках пленку образуют твердые полимерные частицы, поэтому здесь не будет физического высыхания.

Порошковые материалы по способу отверждения бывают:

• отверждаемые нагреванием;
• отверждаемые ультрафиолетовым излучением (порошок оплавляется нагреванием до 90 – 110 градусов Цельсия и полимеризуется за считанные секунды мощным ультрафиолетовым излучением.

УФ-отверждаемые лакокрасочные материалы являются экономически выгодными и экологичными.

Ультрафиолетовое излучение является электромагнитным излучением с волновым спектром от фиолетовой области до излучение рентгеновских лучей. Ультрафиолетовые лучи в основном применяют для получения покрытий из материалов, которые могут отверждаться из-за реакции полимеризации (ее инициируют УФ-лучи).

Источники ультрафиолетового излучения

Источником ультрафиолетового излучения являются:

• микроволны безэлектродных излучателей ультрафиолета;
• лампы со ртутью – баллоны из кварца с металлической ртутью низкого, среднего и высокого давления);
• люминесцентные лампы;
• ксеноновые лампы;
• кварцевые излучатели ультрафиолета;
• светодиодные излучатели ультрафиолета.

Однако, каким бы не был УФ-излучатель, он должен излучать с частотой излучения, которая соответствует частоте поглощения фотоинициатора (он отвечает за реакционную способность лаков и красок, а также за требуемую дозировку ультрафиолетового излучения). Можно применять лампу с широким спектром, но нельзя забывать про ее недостатки (потребляет много энергии, образует вредный для человека озон при работе). При правильном подборе УФ-излучателя будет оптимизирован процесс отвердения покрытия из лака либо краски.

Преимущества красок ультрафиолетового отверждения

Ультрафиолетовый метод отверждения лакокрасочных материалов начал развиваться в шестидесятых годах 20 века.

Сейчас его считают самым передовым по нескольким причинам:

• материалы отверждаются довольно быстро;
• уменьшаются затраты энергии на высушивание лаков и красок;
• экологически чистый метод (нет отходов, растворители не выделяют токсичных веществ);
• процесс отверждения осуществляется при комнатной температуре, из-за чего лак либо краску возможно отвердить на чувствительной к высокому уровню температуры подложке (деревянной либо пластмассовой);
• готовое покрытие получается качественным, прочным и устойчивым к износу, даже если лак или краска нанесены тоненьким слоем;
• экономическая выгода (нужна небольшая площадь для работы (установка для сушки очень компактна) и небольшое количество рабочих).

Но подвергаться отверждению при помощи излучения ультрафиолетовых лучей могут только некоторые материалы, выпускаемые лакокрасочной промышленностью (на основе акрила, полиэфиров, воды).

Качество покрытия, которое отверждается ультрафиолетом

На качество отверждаемого ультрафиолетовыми лучами покрытия влияют:

• рецепт, по которому изготавливают лаки и краски с УФ-отверждением (в составе есть смола, фотоинициатор, добавки (для лучшего смачивания подложки, растекаемости, погашения пенообразования, блеска полученного покрытия), активный разбавитель (участвует в появлении полимерной пленочки, обеспечивает нужный уровень вязкости лака либо краски), наполнители, пигментные вещества, синергетик);
• толщина полученной пленочки (пленкообразователями могут быть полиэфиры, уретанакрилаты, эпоксиакрилаты);
• поверхность, которую нужно окрашивать (если она термочувствительная, то красящее вещество с УФ отверждением станет лучшим вариантом, чтобы не повредить поверхность воздействием высокой температуры во время высушивания краски);
• дозировка излучения;
• атмосферные условия;
• вид лампы с ультрафиолетовым излучением;
• расстояние между УФ-лампами;
• расстояние от УФ-лампы до подложки.

Краски чувствительные к температуре

В настоящее время в лакокрасочной отрасли выпускаются термочувствительные материалы, покрытия из которых обладают способностью менять свой цвет, если произошел их нагрев до определенной температуры.

Данная особенность стала возможной благодаря тому, что в этих лаках и красках есть термочувствительный элемент (пигмент). Таким веществом являются химические соединения (могут относиться к органике либо быть неорганического происхождения) и соединения с радикалами, происхождение которых и органическое, и неорганическое.

Пигменты, чувствительные к изменению температуры бывают двух видов:

• Обратимые пигменты, изменяющие цвет во время нагревания, а после охлаждения опять возвращающий прежний цвет (соли иодистоволородной кислоты). Они выступают показателем для температур до 100 градусов.
• Необратимые пигменты, изменяющие цвет во время нагрева, но после охладжения не восстанавливающие свой цвет (смесь сернистого свинца с перекисью бария).

Лакокрасочные материалы, чувствительные к температуре, применяют на производстве (наносят сигнальную накраску на машинную деталь, которая подвергается трению, когда температуре этой детали нельзя превысить заданного значения, к примеру, чтобы контролировать температуру холодильника либо мотора) и исследованиях (исследование тепловых процессов в двигателе внутреннего сгорания).

Краски, которые чувствительны к температурам, продаются как карандаши для заданных температур и как порошок, в нем содержится смола, растворимая в спирте. Однако они не прочные при большой температуре (смола выгорет, а пигмент станет мелить или осыпется).

Материалы, чувствительные к температуре, также отверждают ультрафиалетовым излучением.

Сегодня лак с отвердением лучами ультрафиолета используют в основном, чтобы окрашивать плоские поверхности, так как на объемных поверхностях есть теневые участки, которые недоступны лучам ультрафиолетовой лампы.

Из всего вышесказанного можно сделать вывод: сейчас ультрафиолетовое отверждение порошковых материалов является быстро развивающимся направлением промышленности, выпускающей лаки и краски. Продукция получается экологичной и качественной, она подходит для окрашивания деревянных и пластиковых поверхностей (чувствительны к влиянию высокой температуры). А также стали выпускаться термочувствительные лаки и краски, однако они образуют не очень прочные покрытия, поэтому недостаточно широко распространены.

Таблица 1. Преимущества и недостатки технологии УФ отверждения.

Достоинства	Недостатки
Длительность отверждения от нескольких секунд до нескольких минут.	Рентабельность полных автоматических линий достигается при высоких объёмах производства.
Производительность автоматических линий может быть очень высока, десятки тысяч м. кв. в смену.	Стоимость ЛКМ значительно выше, чем аналогичных обычной сушки.
Многократно меньше места требуется для сушки изделий, меньшая энергоёмкость по сравнению с тепловой сушкой.	Отделка неплоских поверхностей обычно приводит к дополнительным этапам сушки.
Гибкость техники отверждения позволяет применять её по частям, экономически обоснованными участками.	Максимальное качество отделки требует замедления процесса отверждения.
Собранный стёкший ЛКМ в случае 1-компонентных материалов может использоваться вторично.	Укрывистая цветная отделка осложнена
Могут быть гораздо меньше толщины слоев наносимых ЛКМ.
Повышенная физическая и химическая стойкость покрытий.
Относительная безвредность материалов на производстве, меньше выбросы вредных веществ в атмосферу, меньшая взрывоопасность.

Таблица 2. Акриловые, полиэфирные, водоразбавимые лакокрасочные материалы УФ отверждения - достоинства и недостатки.

Разновидность ЛКМ УФ отверждения	Достоинства	Недостатки
Акриловые со 100 % сухим остатком	Сухой остаток 100 %	Высокая цена
	Отверждение за несколько секунд, высокая реактивность (более 10 м/мин)	Высокая вязкость, непригодность для распыления и лаконалива
	Высокая стабильность, твердость достаточная для паркетных покрытий	Сложность реализации укрывистых пигментных слоёв
	Минимум испарений и их относительная безвредность	Вредность при контакте с кожей
Полиэфирные двойного отверждения	Невысокая цена	Необходимы стадии обдува и туннеля
	Пригодность для распыления, лаконалива	Большее количество УФ ламп
	Отверждение на участках с недостаточной экспозицией УФ	Невысокая реактивность (6 м/мин.)
	Достаточная укрывистость пигментных слоев	Нестабильность, желтеют при УФ отверждении
Водоразбавимые ЛКМ УФ отверждения	Экологичность	Высокая цена
	Стабильность	Необходимость этапа конвективной сушки
	Пригодность для распыления, лаконалива
	Высоко качественные пигментные слои
	Высокая реактивность,
	Безвредность при контакте с кожей

Порошковая технология

Изделия из металла требуют мер, по защите поверхности, от воздействия внешней среды. Даже обычная вода, может самым серьезным образом, нанести вред дорогому изделию. Воздействие агрессивной среды оказывается еще более разрушительным. Коррозия наносит непоправимый вред. Защитить металл могут лаки и краски. Негативным моментом их применения является наличие опасных, и просто неприятных летучих соединений. Работать с лаками и красками вредно для здоровья.

Особенности и применение красок УФ-отверждения

Краска УФ-отверждения содержит вещества, которые реагируют на воздействие ультрафиолетового излучения, поэтому высыхают на воздухе. Такой красочный материал применяют для различных видов печати, например, офсета, флекса, трафаретной, для воспроизведения растровой графики. Его наносят на любые поверхности — бумажные, пластмассовые, полиэтиленовые, толстым или тонким слоем.

В процессе печати используют УФ-лампы, которые закрепляют нанесенную на изделие краску. Некоторые красочные материалы, которые отвердевают под воздействием ультрафиолетовых лучей, токсичны, ими нельзя печатать на продуктовых упаковках. Зато во время высыхания они не выделяют в воздух растворителей, в отличие от сольвентных составов. Однако при использовании ламп выделяется озон, который может быть токсичным, если его концентрация в воздухе высока.

Особенности красок

Краска ультрафиолетового отверждения отличается от обыкновенных, основанных на растворителях составов, способностью высыхать и «схватываться» почти мгновенно. Другие особенности УФ-красящих материалов:

• жесткая структура;
• более вязкая, липкая;
• устойчива к влаге;
• не истирается так быстро, как сольвентные краски;
• застывает (высыхает) только под воздействием УФ-излучения.

В составе УФ-отверждаемых чернил:

• пигмент или краситель, который придает основной цвет покрытию;
• специализированное жидкое связующее, которое превращается в твердую пленку, полимеризуется под воздействием УФ-лучей;
• фотоинициатор, который участвует в химической реакции полимеризации или отверждения красочного слоя;
• УФ-отвердитель — это олигомеры, которые представляют собой вязкие вещества, отвердевающие под воздействием ультрафиолета;
• мономеры — растворители, растительные масла;
• добавки, воски и наполнители.

На заметку! Красящий состав представляет собой порошок из отверждаемых полимеров, который нагревается, расплавляется и образует прочную пленку на бумаге, пластмассе или древесине.

Интересная особенность красок ультрафиолетового отверждения в том, что на белом материале слой закрепляется быстрее, а на темном — медленнее, потому что светлый фон отталкивает УФ-излучение, а черный, наоборот, поглощает.

Последняя стадия в получении слоя лакокрасочного материала — сушка. Дисперсная среда в процессе высыхания порошковых лаков и красок — воздух. Пленка получается, потому что твердые полимерные частицы в составе материала образуют прочную связь, сначала расплавляются, потом отверждаются. Красящий состав нагревается до 110 градусов и застывает в считанные секунды.

Источники ультрафиолета

Оптимизация процесса отвердения зависит от выбора ультрафиолетового излучателя. Источниками УФ-света могут быть:

• безэлектродные, светодиодные, кварцевые излучатели;
• ртутные лампы;
• люминесцентные, ксеноновые осветительные приборы;
• Led UV сушильные лампы.

Главное правило при выборе отверждающей лакокрасочное покрытие машины — частота излучения прибора должна совпадать с частотой поглощения фотоинициатором, который отвечает за оптимальную дозу UV лучей и способность красящих материалов вступать в химическую реакцию.

Для отверждения порошковых лакокрасочных материалов можно применять и лампы широкого спектра, однако у них есть существенные недостатки:

Внимание! Перечисленные приборы при нагреве выделяют в воздух большое количество озона, который пагубно влияет на здоровье.

Качество покрытия

Отверждаемые полимеры в составе красок и лаков образуют в процессе высыхания прочную пленку. Толщина слоя не влияет на качество результата. Лакокрасочный материал:

• ложится ровно;
• не растекается за границы изображения;
• распределяется равномерно.

На качество оказывают влияние:

• красящий состав, в который входят пигмент, разбавитель, смола, фотоинициатор, наполнители, синергетик;
• окрашиваемая поверхность;
• условия, в которых происходит покраска;
• доза излучения;
• вид УФ-прибора;
• расстояние между лампами и от источника излучения до подложки.

Красочное покрытие получается прочным, устойчивым к влаге, не выцветает под воздействием солнечного света, другого излучения, поэтому даже полноцветные изображения, нанесенные при помощи УФ-отверждаемых красок, выходят высококачественными.

Преимущества и недостатки технологии УФ-отверждения

Метод ультрафиолетового отверждения экологичен. Другие плюсы современной технологии:

• короткий период высыхания лака или краски;
• высокая производительность;
• экономичность, потому что сушка готовых изделий не занимает времени;
• применение частями, например, окрашивание определенного участка поверхности;
• вторичное использование остатка ЛКМ или стекшего лакокрасочного материала;
• нанесения тонким слоем достаточно для высокого качества готового изделия;
• прочность и стойкость окрашенной поверхности;
• малая взрывоопасность;
• безопасность для здоровья.

У технологии УФ-отвердения есть и недостатки:

• использование на автоматических линиях окупается только в случае высоких объемов производства;
• цена лакокрасочных материалов выше аналогичных сольвентных или фолиевых;
• если нужно окрашивать неплоские поверхности, сушка занимает больше времени;
• для достижения высокого качества процесс отверждения должен быть замедлен.

Кроме того, если на окрашиваемой поверхности образовались дефекты слоя, например, подтеки, капли, чаще всего они неустранимы.

На рынке лакокрасочных материалов существует несколько видов красящих составов, которые высыхают под воздействием ультрафиолета.

Специфика красок УФ-отверждения

В печатных цехах используются акриловые, водоразбавимые, полиэфирные лаки и красочные материалы, которые отверждаются УФ-излучением.

Акриловые

Эти краски высыхают буквально за несколько минут и отличаются высокой реактивностью, обладают почти 100%-ным сухим остатком. В составе отсутствует УФ-отвердитель. Твердость и прочность получившегося слоя дает возможность использовать материал при покраске паркетных покрытий. Они экологичные, в процессе высыхания почти не выделяют испарений. Однако при контакте с открытой кожей вредят эпидермису, поэтому работать с акриловыми ЛКМ надо в перчатках, респираторе и очках. Из-за высокой вязкости акриловые ЛКМ нельзя наносить способом распыления.

Полиэфирные

Эти краски и лаки недорогие, но для полного высыхания требуется обдув. Отверждаются при воздействии большого количества ультрафиолетовых ламп. Подходят для нанесения распылением. Слои ЛКМ имеют свойство желтеть во время отверждения УФ.

Водоразбавимые

Характеристики этих лакокрасочных материалов:

• экологичность;
• высокое качество;
• безопасность.

Водоразбавимые ЛКМ не желтеют и пригодны для распыления. При высыхании образуют прочные пигментные слои высокого качества. Абсолютно безвредны при попадании на открытую кожу. Они дороже акриловых и полиэфирных, требуют конвективной сушки.

Таблица сравнения акриловых, полиэфирных и водоразбавимых красок УФ-отверждения

Описание	Реактивность	Экологичность	Стоимость	Недостатки
Акриловые	Высокая	Не выделяют испаренийВредят при контакте с кожей	Невысокая	Нельзя распылять
Полиэфирные	Низкая	Экологичны	Невысокая	Желтеют во время высыханияДля полного отвердения надо пройти стадию обдува и туннель
Водоразбавимые	Высокая	ЭкологичныБезвредны при контакте с кожей	Высокая	Нужна конвективная сушка

к содержанию ↑

УФ-краски в печати

Технология отверждения ультрафиолетом используется почти во всех способах печати:

• трафаретной всех видов;
• флексопечати;
• шелкографии;
• офсетной листовой и рулонной;
• полиграфии;
• широкоформатной, на струйных принтерах.

Благодаря уникальным свойствам красящих материалов почти мгновенно отверждаться, печатать УФ-красками можно на разных материалах:

• бумаге;
• древесине;
• пластмассе;
• пленке;
• пластике.

Во время печати должны соблюдаться следующие климатические условия:

• температура от 18 до 24 градусов;
• влажность от 50 до 60%.

Важно! Свет от ламп дневного освещения и солнечные лучи не должны попадать на печатную машину, банки с красящими материалами. Для защиты на окнах надо использовать желтые фильтры и лампы безопасного желтого и белого спектра.

Готовые изделия можно покрывать лаками UV отверждения, которые защищают продукцию и создают специальные эффекты, например, глянцевую или матовую поверхность. УФ-лакирование считается экологичной, безопасной и экономически выгодной технологией.

В целом, краски и лаки, отверждаемые ультрафиолетом, пользуются популярностью в печатных цехах Москвы, потому что даже при печати на «капризных» материалах дают хорошие результаты.

Краска УФ-отверждения имеет в своем составе компоненты, реагирующие на влияние УФ-излучения, по этой причине подсыхает на воздухе. Подобный ЛКМ (лакокрасочный материал) используется для любых типов печати, к примеру, офсетной или трафаретной печати. Материал можно наносить на любую поверхность — бумажную, пластмассовую, полиэтиленовую и так далее.

Состав и свойства

Структура краски УФ-отверждения для металла совпадает со структурой обыкновенных: жидкая связующая, пигменты, которые придают некий оттенок, и иные виды добавок. Можно использовать и обычный пигмент, а другие компоненты являются специализированными. Как связующий компонент используются фотополимеризующиеся композиции, не испаряемые, в качестве растворителя обычной краски.

Важно! Уф-краски и обычные краски имеют еще отличие в вязкости и липкости.

Примечательно, что на белого цвета материале лакокрасочное сырье закрепляется очень быстро, так как он не впитывает лучи, а на темном — замедленно.

Способы отверждения и источники УФ-излучения

Метод отверждения является последним этапом для получения покрытия из лакокрасочных материалов. В порошковом лаке и краске пленка создает твердую полимерную поверхность.

Для порошкового материала требуется один из следующих методов:

• отверждаемое нагревание;
• отверждаемое ультрафиолетовое излучение.

УФ-отверждаемый лакокрасочный материал для дерева — это экономически выгодное и экологичное решение.

УФ-излучение — это электромагнитное излучение с волновыми спектрами от фиолетовой сферы до излучения рентгеновского луча. Ультрафиолетовые лучи главным образом используют, чтобы получить покрытие из материала, который отверждается вследствие полимеризации.

Источники УФ-излучения:

• микроволна безэлектродного излучателя ультрафиолета;
• лампа со ртутью;
• люминесцентная лампа;
• ксеноновая лампа;
• кварцевый излучатель УФ;
• светодиодный излучатель УФ.

Преимущества и недостатки

Рассмотрим положительные характеристики:

• экологичность;
• быстрое высыхание лака;
• повышенная производительность;
• экономичное расходование;
• использование по частям;
• вторичное применение остатков ЛКМ;
• даже тонкий слой позволяет получить высококачественное готовое изделие и так далее.

Минус данной краски — это повышенная цена, если сравнивать с обычной, и потребность дополнительной техники и расходного материала.

Сфера применения

Благодаря своим свойствам материал получил довольно обширное применение. УФ-краски используют для разработки дизайна и производства полиграфических товаров. Также УФ-красители применяют при изготовлении мебели, во время создания интерьера. Они позволяют напечатать нужное изображение на бумаге и картоне.

Читайте также:

  
• Печь камин для дачи на дровах своими руками из металла
  
• Оквэд производство металлических конструкций и изделий
  
• Опора металлическая промежуточная пс 110 10
  
• Ворота для гаража металлические распашные своими руками из профнастила
  
• Терраса на металлическом каркасе