Por Lawrence (Larry) Van Iseghem é presidente/CEO da Van Technologies, Inc.
Ao longo de nossos negócios com clientes industriais em âmbito internacional, abordamos um número incrível de questões e fornecemos muitas soluções associadas a revestimentos curáveis por UV. A seguir estão algumas das perguntas mais frequentes, e as respostas que as acompanham podem fornecer informações úteis.
1. O que são revestimentos curáveis por UV?
Na indústria de acabamento de madeira, existem três tipos principais de revestimentos curáveis por UV.
Os revestimentos curáveis por UV 100% ativos (às vezes chamados de 100% sólidos) são composições químicas líquidas que não contêm nenhum solvente ou água. Após a aplicação, o revestimento é imediatamente exposto à energia UV sem a necessidade de secar ou evaporar antes da cura. A composição de revestimento aplicada reage para formar uma camada superficial sólida através do processo reativo descrito e apropriadamente denominado fotopolimerização. Como não há necessidade de evaporação antes da cura, o processo de aplicação e cura é notavelmente eficiente e econômico.
Os revestimentos híbridos curáveis por UV à base de água ou solvente obviamente contêm água ou solvente para reduzir o conteúdo ativo (ou sólido). Esta redução no teor de sólidos permite maior facilidade no controle da espessura da película úmida aplicada e/ou no controle da viscosidade do revestimento. Em uso, esses revestimentos UV são aplicados em superfícies de madeira através de uma variedade de métodos e precisam ser totalmente secos antes da cura UV.
Os revestimentos em pó curáveis por UV também são composições 100% sólidas e normalmente são aplicados a substratos condutores através de atração eletrostática. Uma vez aplicado, o substrato é aquecido para derreter o pó, que flui para formar uma película superficial. O substrato revestido pode então ser imediatamente exposto à energia UV para facilitar a cura. A película superficial resultante não é mais deformável ou sensível ao calor.
Existem variantes disponíveis desses revestimentos curáveis por UV que contêm um mecanismo de cura secundário (ativado por calor, reativo à umidade, etc.) que pode fornecer cura em regiões de superfície que não estão expostas à energia UV. Esses revestimentos são comumente chamados de revestimentos de cura dupla.
Independentemente do tipo de revestimento curável por UV utilizado, o acabamento superficial ou camada final proporciona qualidade, durabilidade e propriedades de resistência excepcionais.
2. Quão bem os revestimentos curáveis por UV aderem a diferentes espécies de madeira, incluindo tipos de madeira oleosa?
Os revestimentos curáveis por UV apresentam excelente adesão à maioria das espécies de madeira. É importante certificar-se de que existem condições de cura suficientes para proporcionar a cura e a adesão correspondente ao substrato.
Existem certas espécies que são naturalmente muito oleosas e podem exigir a aplicação de um primer promotor de adesão, ou “tiecoat”. A Van Technologies realizou pesquisas e desenvolvimento consideráveis na adesão de revestimentos curáveis por UV a essas espécies de madeira. Desenvolvimentos recentes incluem um único selante curável por UV que evita que óleos, seiva e piche interfiram na adesão do acabamento curável por UV.
Alternativamente, o óleo presente na superfície da madeira pode ser removido imediatamente antes da aplicação do revestimento, esfregando com acetona ou outro solvente adequado. Um pano absorvente e sem fiapos é primeiro umedecido com o solvente e depois passado sobre a superfície da madeira. A superfície é deixada secar e então o revestimento curável por UV pode ser aplicado. A remoção de óleo superficial e outros contaminantes promove a posterior adesão do revestimento aplicado à superfície da madeira.
3. Que tipo de manchas são compatíveis com revestimentos UV?
Qualquer uma das manchas descritas aqui pode ser efetivamente selada e revestida na parte superior com sistemas de pó 100% curáveis por UV, curáveis por UV com solvente reduzido, curáveis por UV à base de água ou curáveis por UV. Portanto, há uma série de combinações viáveis que tornam quase todas as manchas no mercado adequadas para qualquer revestimento curável por UV. Existem, no entanto, certas considerações que são importantes para garantir que exista compatibilidade para um acabamento superficial de madeira de qualidade.
Manchas à base de água e manchas curáveis por UV à base de água:Ao aplicar selantes/acabamentos em pó 100% curáveis por UV, curáveis por UV com solvente reduzido ou curáveis por UV sobre manchas à base de água, é essencial que a mancha esteja totalmente seca para evitar defeitos na uniformidade do revestimento, incluindo casca de laranja, olhos de peixe, crateras , acumulando e poçando. Tais defeitos ocorrem devido à baixa tensão superficial dos revestimentos aplicados em relação à alta tensão superficial da água residual da tinta aplicada.
A aplicação de um revestimento curável por UV à base de água, entretanto, geralmente é mais tolerante. A mancha aplicada pode apresentar umidade sem efeitos adversos ao usar certos selantes/revestimentos de acabamento curáveis por UV à base de água. A umidade residual ou água da aplicação da mancha se difundirá facilmente através do selante/revestimento UV à base de água aplicado durante o processo de secagem. É altamente recomendável, no entanto, testar qualquer combinação de mancha e selante/revestimento final em uma amostra de teste representativa antes de se comprometer com a superfície real a ser acabada.
Manchas à base de óleo e à base de solvente:Embora possa existir um sistema que possa ser aplicado a manchas à base de óleo ou solventes insuficientemente secas, geralmente é necessário, e altamente recomendado, secar completamente essas manchas antes da aplicação de qualquer selante/acabamento. Manchas de secagem lenta desses tipos podem levar de 24 a 48 horas (ou mais) para atingir a secura total. Novamente, é aconselhável testar o sistema em uma superfície de madeira representativa.
Manchas 100% curáveis por UV:Em geral, os revestimentos 100% curáveis por UV apresentam alta resistência química e à água quando totalmente curados. Esta resistência torna difícil que os revestimentos aplicados posteriormente adiram bem, a menos que a superfície subjacente curada por UV seja adequadamente lixada para permitir a ligação mecânica. Embora sejam oferecidas manchas 100% curáveis por UV que foram projetadas para serem receptivas a revestimentos aplicados posteriormente, a maioria das manchas 100% curáveis por UV precisam ser lixadas ou parcialmente curadas (denominadas estágio “B” ou cura por colisão) para promover a adesão entre camadas. O estágio “B” resulta em locais reativos residuais na camada de mancha que irão co-reagir com o revestimento curável por UV aplicado à medida que for submetido a condições de cura completa. O estágio “B” também permite uma abrasão suave para remover ou cortar qualquer aumento de grão que possa ocorrer devido à aplicação da mancha. A aplicação suave de selagem ou acabamento resultará em excelente adesão entre camadas.
Outra preocupação com manchas 100% curáveis por UV diz respeito às cores mais escuras. Manchas altamente pigmentadas (e revestimentos pigmentados em geral) apresentam melhor desempenho quando se utilizam lâmpadas UV que fornecem energia mais próxima do espectro de luz visível. As lâmpadas UV convencionais dopadas com gálio em combinação com lâmpadas de mercúrio padrão são uma excelente escolha. As lâmpadas LED UV que emitem 395 nm e/ou 405 nm têm melhor desempenho com sistemas pigmentados em relação às matrizes de 365 nm e 385 nm. Além disso, sistemas de lâmpadas UV que fornecem maior potência UV (mW/cm2) e densidade de energia (mJ/cm2) promovem melhor cura através da mancha aplicada ou camada de revestimento pigmentado.
Por último, como acontece com os outros sistemas de coloração mencionados acima, é aconselhável testar antes de trabalhar com a superfície real a ser pintada e acabada. Tenha certeza antes de curar!
4. Qual é a espessura máxima/mínima do filme para revestimentos 100% UV?
Os revestimentos em pó curáveis por UV são, tecnicamente, revestimentos 100% curáveis por UV, e sua espessura aplicada é limitada pelas forças eletrostáticas de atração que ligam o pó à superfície a ser acabada. É melhor consultar o fabricante dos revestimentos em pó UV.
Em relação aos revestimentos líquidos 100% curáveis por UV, a espessura da película úmida aplicada resultará em aproximadamente a mesma espessura da película seca após a cura por UV. Algum encolhimento é inevitável, mas geralmente tem consequências mínimas. Existem, no entanto, aplicações altamente técnicas que especificam tolerâncias de espessura de filme muito restritas ou estreitas. Nestas circunstâncias, a medição direta do filme curado pode ser realizada para correlacionar a espessura do filme úmido com o seco.
A espessura final curada que pode ser alcançada dependerá da química do revestimento curável por UV e de como ele é formulado. Existem sistemas disponíveis que são projetados para fornecer depósitos de filmes muito finos entre 0,2 mil – 0,5 mil (5µ – 15µ) e outros que podem fornecer espessuras superiores a 0,5 polegadas (12 mm). Normalmente, os revestimentos curados por UV que possuem uma alta densidade de reticulação, como algumas formulações de acrilato de uretano, não são capazes de produzir alta espessura de filme em uma única camada aplicada. O grau de encolhimento após a cura causará fissuras graves no revestimento aplicado espessamente. Uma alta espessura de construção ou acabamento ainda pode ser alcançada usando revestimentos curáveis por UV de alta densidade de reticulação, aplicando múltiplas camadas finas e lixando e/ou preparação “B” entre cada camada para promover a adesão entre camadas.
O mecanismo de cura reativo da maioria dos revestimentos curáveis por UV é denominado “iniciado por radical livre”. Este mecanismo de cura reativo é suscetível ao oxigênio do ar, o que retarda ou inibe a velocidade de cura. Esta desaceleração é frequentemente referida como inibição de oxigênio e é mais importante quando se tenta obter espessuras de filme muito finas. Em filmes finos, a área superficial em relação ao volume total do revestimento aplicado é relativamente alta quando comparada com espessuras de filmes espessos. Portanto, espessuras de filmes finos são muito mais suscetíveis à inibição do oxigênio e curam muito lentamente. Muitas vezes, a superfície do acabamento permanece insuficientemente curada e apresenta uma sensação oleosa/gordurosa. Para neutralizar a inibição do oxigênio, gases inertes como nitrogênio e dióxido de carbono podem ser passados sobre a superfície durante a cura para remover a concentração de oxigênio, permitindo assim uma cura completa e rápida.
5. Quão transparente é um revestimento UV transparente?
Os revestimentos 100% curáveis por UV podem apresentar excelente transparência e rivalizarão com os melhores vernizes do setor. Além disso, quando aplicados na madeira, realçam o máximo de beleza e profundidade da imagem. De particular interesse são vários sistemas alifáticos de acrilato de uretano que são notavelmente transparentes e incolores quando aplicados a uma ampla variedade de superfícies, incluindo madeira. Além disso, os revestimentos de acrilato de poliuretano alifático são muito estáveis e resistem à descoloração com o tempo. É importante salientar que os revestimentos de baixo brilho dispersam a luz muito mais do que os revestimentos brilhantes e, portanto, terão menor clareza. Em relação a outros produtos químicos de revestimento, entretanto, os revestimentos 100% curáveis por UV são iguais, se não superiores.
Os revestimentos curáveis por UV à base de água disponíveis no momento podem ser formulados para fornecer clareza excepcional, calor da madeira e resposta para rivalizar com os melhores sistemas de acabamento convencionais. A clareza, o brilho, a resposta da madeira e outras propriedades funcionais dos revestimentos curáveis por UV disponíveis no mercado hoje são excelentes quando provenientes de fabricantes de qualidade.
6. Existem revestimentos curáveis por UV coloridos ou pigmentados?
Sim, revestimentos coloridos ou pigmentados estão prontamente disponíveis em todos os tipos de revestimentos curáveis por UV, mas há fatores a serem considerados para obter resultados ideais. O primeiro e mais importante fator é o fato de que certas cores interferem na capacidade da energia UV de transmitir ou penetrar no revestimento curável por UV aplicado. O espectro eletromagnético está ilustrado na Imagem 1, e pode-se observar que o espectro da luz visível é imediatamente adjacente ao espectro UV. O espectro é um continuum sem linhas claras (comprimentos de onda) de demarcação. Portanto, uma região gradualmente se mistura com uma região adjacente. Considerando a região da luz visível, existem algumas afirmações científicas de que ela se estende de 400 nm a 780 nm, enquanto outras afirmações afirmam que ela se estende de 350 nm a 800 nm. Para esta discussão, importa apenas reconhecermos que certas cores podem bloquear eficazmente a transmissão de certos comprimentos de onda de UV ou radiação.
Como o foco está no comprimento de onda UV ou na região de radiação, vamos explorar essa região com mais detalhes. A imagem 2 mostra a relação entre o comprimento de onda da luz visível e a cor correspondente que é eficaz no seu bloqueio. Também é importante saber que os corantes normalmente abrangem uma faixa de comprimentos de onda, de modo que um corante vermelho pode abranger uma faixa considerável, de modo que possa ser parcialmente absorvido pela região UVA. Portanto, as cores de maior preocupação abrangerão a faixa amarelo – laranja – vermelho e essas cores podem interferir na cura eficaz.
Os corantes não apenas interferem na cura UV, mas também são levados em consideração ao usar revestimentos pigmentados brancos, como primers e tintas de acabamento curáveis por UV. Considere o espectro de absorção do pigmento branco dióxido de titânio (TiO2), conforme mostrado na Imagem 3. O TiO2 exibe uma absorção muito forte em toda a região UV e, ainda assim, os revestimentos brancos curáveis por UV são efetivamente curados. Como? A resposta reside na formulação cuidadosa por parte do desenvolvedor e fabricante do revestimento, em conjunto com o uso de lâmpadas UV adequadas para a cura. As lâmpadas UV convencionais comuns em uso emitem energia conforme ilustrado na Imagem 4.
Cada lâmpada ilustrada é baseada em mercúrio, mas ao dopar o mercúrio com outro elemento metálico, a emissão pode mudar para outras regiões de comprimento de onda. No caso de revestimentos brancos à base de TiO2 curáveis por UV, a energia fornecida por uma lâmpada de mercúrio padrão será efetivamente bloqueada. Alguns dos comprimentos de onda mais elevados fornecidos podem proporcionar a cura, mas o período de tempo necessário para a cura completa pode não ser prático. Ao dopar uma lâmpada de mercúrio com gálio, entretanto, há uma abundância de energia que é útil em uma região que não é efetivamente bloqueada pelo TiO2. Usando uma combinação de ambos os tipos de lâmpadas, tanto por cura (usando dopado com gálio) quanto por cura superficial (usando mercúrio padrão) pode ser realizada (Imagem 5).
Por último, os revestimentos de cura UV coloridos ou pigmentados precisam ser formulados usando os fotoiniciadores ideais para que a energia UV – faixa de comprimento de onda da luz visível fornecida pelas lâmpadas – seja adequadamente utilizada para uma cura eficaz.
Outras perguntas?
Em relação a quaisquer dúvidas que surjam, nunca hesite em perguntar ao atual ou futuro fornecedor de revestimentos, equipamentos e sistemas de controle de processos da empresa. Boas respostas estão disponíveis para ajudar a tomar decisões eficazes, seguras e lucrativas. você
Lawrence (Larry) Van Iseghem é presidente/CEO da Van Technologies, Inc. A Van Technologies tem mais de 30 anos de experiência em revestimentos curáveis por UV, começando como uma empresa de P&D, mas se transformou rapidamente em um fabricante de Application Specific Advanced Coatings™ servindo revestimento industrial instalações em todo o mundo. Os revestimentos curáveis por UV sempre foram o foco principal, juntamente com outras tecnologias de revestimento “verdes”, com ênfase no desempenho igual ou superior às tecnologias convencionais. A Van Technologies fabrica a marca GreenLight Coatings™ de revestimentos industriais de acordo com um sistema de gestão de qualidade certificado pela ISO-9001:2015. Para mais informações, visitewww.greenlightcoatings.com.
Horário da postagem: 22 de julho de 2023
