Ekologiczna alternatywa dla obróbki powłok
Diody elektroluminescencyjne (LED) do utwardzania UV są dostępne na rynku od wielu lat. Jednak ich wyjątkowa charakterystyka wydajności wymaga stworzenia nowych formuł chemicznych UV, by wykorzystanie ich licznych atutów stało się możliwe. Celem finansowanego ze środków UE projektu "Energy efficient UV LED curing without inerting" (UV LED) było opracowanie nowych komponentów form użytkowych, które umożliwiałyby utwardzanie powłok drzewnych metodą UV LED w powietrzu. Ten proces powlekania może okazać się szybszy od osiągów linii konwencjonalnych, a przy tym eliminuje potrzebę obojętnej atmosfery. Jakość i ilość utwardzacza różni się w zależności od składu formy użytkowej i systemu lamp. Celem projektu było przygotowanie nowych, wysokowydajnych pakietów inicjatorów świetlnych bliskich światłu UV. Inicjatory świetlne to dodatki, które do obróbki powłok zużywają energię ze światła UV. W tym celu opracowano nowatorskie inicjatory świetlne oraz nowe metody chemiczne pozwalające przezwyciężyć hamowanie tlenowe i wytwarzać powierzchnie wyschnięte dotykowo. Naukowcy zidentyfikowali kombinacje inicjatorów świetlnych nadające się do użytku przy długości fal LED na bazie acylowych tlenków fosfin i tioksantenów. W połączeniu z pewnymi związkami organicznymi uzyskali powłoki o obniżonej grubości na ich powierzchni po utwardzeniu metodą matrycową UV LED. Formy użytkowe powłok z powodzeniem naniesiono na płytę pilśniową o średniej gęstości przy użyciu pistoletu natryskowego wspomaganego sprężonym powietrzem. Udało się osiągnąć dostateczne poziomy utwardzenia, a powietrze nie wpłynęło na utwardzacz. Naukowcy wykorzystali różne kombinacje matryc UV LED w celu określenia ich wpływu na modelowy stopień formy użytkowej utwardzania, uwzględniając również intensywność i ułożenie matrycowania. Na koniec zaprojektowano strukturę umożliwiającą zamocowanie matryc diodowych na linii produkcyjnej w celu przeprowadzenia walidacji i prób demonstracyjnych. Oczekuje się, że projekt UV LED przyniesie korzyści tysiącom małych i średnich przedsiębiorstw wytwarzających produkty drewniane, które obecnie zmagają się z poważną konkurencją z krajów spoza UE.
Słowa kluczowe
Utwardzanie, powlekanie, ultrafiolet, dioda elektroluminescencyjna, inicjator świetlny, hamowanie tlenowe, acylowe tlenki fosfin, tioksanteny, pistolet natryskowy
