Umweltfreundliche Alternative zur Behandlung von Beschichtungen
Lichtemittierende Dioden (LED) für zum Aushärten mittels UV-Licht sind bereits seit längerer Zeit im Handel erhältlich. Deren einzigartige Ausgangskenndaten erfordern jedoch eine neu formulierte UV-Chemie, um in den Genuss der vielen Vorteile zu gelangen. Das EU-finanzierte Projekt "Energy efficient UV LED curing without inerting" (UV LED) zielte auf die Entwicklung neuer Rezepturkomponenten ab, um die Aushärtung von Holzbeschichtungen mittels UV-LED an der Luft zu realisieren. Dieser Beschichtungsprozess könnte die konventionellen Anlagengeschwindigkeiten revolutionieren und die Notwendigkeit einer inerten Atmosphäre beseitigen. Die Qualität und Quantität der Aushärtung variiert mit der Rezepturzusammensetzung und dem Lampensystem. Der Projektansatz bestand darin, neue, hocheffiziente Nah-UV-Photoinitiatorpakete vorzubereiten. Bei den Photoinitiatoren handelt es sich um Zusatzstoffe, bei denen die Energie aus dem UV-Licht zum Einsatz kommt, um Beschichtungen zu verändern. Zu diesem Zweck wurden neuartige Photoinitiatoren und neue chemische Verfahren zur Überwindung der Sauerstoffinhibition und Erzeugung klebfreier Oberflächen entwickelt. Die Wissenschaftler ermittelten Photoinitiatorzusammstellungen, die für den Einsatz bei LED-Wellenlängen geeignet sind und auf Acylphosphinoxiden und Thioxanthonen basieren. In Kombination mit einigen organischen Verbindungen ergaben sich nach Aushärtung mit einem UV LED-Array Beschichtungen mit reduzierter Klebrigkeit an der Oberfläche. Die Beschichtungsrezeptur wurde unter Nutzung einer luftunterstützten Sprühpistole mit Erfolg auf eine mitteldichte Faserplatte aufgesprüht. Man erzielte ausreichende Aushärtungsgrade. Die umgebende Luft hatte keinerlei Auswirkung auf die Aushärtung. Die Forscher verwendeten verschiedene UV LED-Array-Kombinationen zur Bestimmung von deren Wirkung auf den Härtungsgrad der Modellrezeptur, wobei auch die Arrayintensität und -positionierung in Betracht gezogen wurden. Zum Abschluss wurde ein Rahmen entworfen, um die Diodenarrays zwecks Validierung und Demonstrationsversuchen in eine Produktionslinie einzubinden. Man geht nun davon aus , dass UV LED tausenden kleinen und mittleren Unternehmen der Holzerzeugnisfertigung Vorteile verschaffen wird, die derzeit einem enormen Konkurrenzdruck durch Nicht-EU-Importe ausgesetzt sind.
Schlüsselbegriffe
Härten, Beschichten, ultraviolett, lichtemittierende Diode, Photoinitiator, Sauerstoffinhibition, Acylphosphinoxide, Thioxanthone, Sprühpistole
