Une alternative plus écologique pour la polymérisation des revêtements
Les diodes électroluminescentes utilisées pour la polymérisation par UV sont disponibles dans le commerce depuis un certain temps déjà. Leur caractéristique unique demande cependant la mise au point d'une nouvelle chimie des ultra-violets si l'on veut pouvoir profiter de leurs nombreux avantages. Le projet UV LED («Energy efficient UV LED curing without inerting») avait justement pour objectif le développement de nouveaux composants susceptibles de permettre une polymérisation par diode électroluminescente UV des revêtements du bois sous une atmosphère normale. Ce processus pourrait être plus rapide que les lignes de production classiques et éliminer le besoin d'une atmosphère inerte. La qualité et la quantité de la polymérisation varient en premier lieu avec les composants et le système de lampes utilisés. Les partenaires du projet ont choisi de développer de nouvelles unités photoinitiatrices de fort rendement dans le proche UV. Les photo-initiateurs sont des additifs utilisant l'énergie de la lumière ultraviolette pour réaliser la polymérisation du revêtement. Les chercheurs ont donc développé de nouveaux photo-initiateurs et une nouvelle méthodologie pour surmonter les limitations dues à l'oxygène et produire des surfaces sans utiliser de colles. Ils ont ainsi identifié plusieurs combinaisons de photo-initiateurs utilisables aux longueurs d'ondes émises par les LED UV basés sur les oxydes d'acylphosphine et les thioxanthones. En les associant à certains composés organiques, ils ont pu obtenir des revêtements présentant une surface d'adhésivité plus faible après polymérisation par un réseau de diodes UV. Cette formulation de revêtement a été ensuite pulvérisée avec succès sur un panneau de fibres de densité moyenne avec un pistolet de pulvérisation pneumatique. Le niveau de polymérisation s'est révélé suffisant sans que l'atmosphère ait un impact sur le processus. Les chercheurs ont utilisé plusieurs combinaisons de lampes UV LED afin de déterminer leur impact sur le degré de polymérisation du modèle de formulation tout en tenant compte de l'intensité et du positionnement du réseau. Ils ont enfin conçu un cadre permettant le montage du réseau de diodes sur une ligne de production afin de pouvoir réaliser des essais de démonstration et valider ce prototype. Ces travaux devraient profiter à des milliers de petites et moyennes entreprises qui produisent des produits en bois et font face à une compétition de plus en plus féroce de la part des entreprises hors de l'Union européenne.
Mots‑clés
Polymérisation, enrobage, ultra-violet, diode électroluminescente, photo-initiateur, inhibition par oxygène, oxyde d'acylphosphine, thioxanthones, pistolet pulvérisateur
