Yo te itilize kouch UV ki gen gwo pèfòmans nan fabrikasyon planche, mèb, ak kabinèt pandan plizyè ane. Pandan pifò tan sa a, kouch UV ki ka geri 100% solid ak ki baze sou sòlvan te teknoloji dominan sou mache a. Nan dènye ane yo, teknoloji kouch UV ki ka geri a baz dlo te grandi. Rezin UV ki ka geri a baz dlo yo te pwouve yo se yon zouti itil pou manifaktirè yo pou plizyè rezon, tankou reyisi tès tach KCMA, tès rezistans chimik, ak rediksyon VOC. Pou teknoloji sa a kontinye grandi nan mache sa a, yo te idantifye plizyè faktè kle kòm domèn kote amelyorasyon bezwen fèt. Sa yo pral mennen rezin UV ki ka geri a baz dlo pi lwen pase senpleman gen "endispansab" ke pifò rezin posede. Yo pral kòmanse ajoute pwopriyete valab nan kouch la, pote valè nan chak pozisyon sou chèn valè a soti nan fòmilatè kouch rive nan aplikatè faktori rive nan enstalatè epi, finalman, rive nan pwopriyetè a.
Konpayi fabrikasyon yo, sitou jodi a, vle yon kouch ki pral fè plis pase jis satisfè espesifikasyon yo. Genyen tou lòt pwopriyete ki bay benefis nan fabrikasyon, anbalaj ak enstalasyon. Yon atribi dezirab se amelyorasyon nan efikasite plant lan. Pou kouch ki baze sou dlo a, sa vle di yon liberasyon dlo pi rapid ak yon rezistans bloke pi rapid. Yon lòt atribi dezirab se amelyore estabilite résine a pou kaptire/reitilize yon kouch, ak jesyon envantè yo. Pou itilizatè final la ak enstalatè a, atribi dezirab yo se pi bon rezistans polisaj ak pa gen okenn mak metal pandan enstalasyon an.
Atik sa a pral diskite sou nouvo devlopman nan poliuretan ki ka geri ak UV ki baze sou dlo epi ki ofri yon estabilite penti 50 °C ki pi amelyore anpil nan kouch klè ak pigmante. Li diskite tou kijan rezin sa yo adrese atribi aplikatè kouch la vle yo nan ogmante vitès liy lan atravè yon liberasyon dlo rapid, yon rezistans blòk amelyore, ak rezistans solvang deyò liy lan, ki amelyore vitès pou operasyon anpile ak anbalaj. Sa ap amelyore tou domaj deyò liy lan ki pafwa rive. Atik sa a diskite tou sou amelyorasyon ki demontre nan rezistans tach ak pwodui chimik ki enpòtan pou enstalatè ak pwopriyetè yo.
Istorik
Peyizaj endistri kouch yo ap evolye tout tan. "Egzijans obligatwa" pou jis satisfè spesifikasyon an nan yon pri rezonab pou chak mil aplike tou senpleman pa sifi. Peyizaj kouch aplike nan faktori sou ebeni, ebenisri, planche, ak mèb ap chanje rapidman. Fòmilatè ki founi kouch nan faktori yo ap resevwa demann pou fè kouch yo pi an sekirite pou anplwaye yo aplike, retire sibstans ki trè enkyete, ranplase COV ak dlo, e menm itilize mwens kabòn fosil ak plis byokabòn. Reyalite a se ke toutotou chèn valè a, chak kliyan ap mande kouch la pou fè plis pase jis satisfè spesifikasyon an.
Lè nou te wè yon opòtinite pou kreye plis valè pou faktori a, ekip nou an te kòmanse mennen ankèt nan nivo faktori a sou defi aplikatè sa yo t ap fè fas. Apre anpil entèvyou, nou te kòmanse tande kèk tèm komen:
- Pèmisyon obstak yo ap anpeche objektif ekspansyon mwen yo;
- Depans yo ap ogmante epi bidjè kapital nou yo ap diminye;
- Pri enèji ak pèsonèl ap ogmante;
- Pèt anplwaye ki gen eksperyans;
- Objektif SG&A antrepriz nou an, ansanm ak objektif kliyan mwen an, dwe reyalize; epi
- Konpetisyon lòt bò dlo.
Tèm sa yo te mennen nan deklarasyon pwopozisyon valè ki te kòmanse gen enpak sou aplikatè poliuretan ki ka geri ak UV ki baze sou dlo, espesyalman nan mache ebenistri ak kabinèt tankou: "manifaktirè ebenistri ak kabinèt ap chèche amelyorasyon nan efikasite faktori" ak "manifaktirè yo vle kapasite pou elaji pwodiksyon sou liy pwodiksyon ki pi kout ak mwens domaj retravay akòz kouch ki gen pwopriyete ki lage dlo dousman."
Tablo 1 an montre kijan, pou manifakti matyè premyè pou kouch, amelyorasyon nan sèten atribi kouch ak pwopriyete fizik mennen nan efikasite ke itilizatè final la ka reyalize.
TABLO 1 | Atribi ak benefis.
Lè yo desine PUD ki ka geri ak UV ak sèten atribi jan yo nan lis nan Tablo 1, manifaktirè itilizatè final yo pral kapab adrese bezwen yo genyen pou amelyore efikasite plant yo. Sa ap pèmèt yo vin pi konpetitif, epi potansyèlman pèmèt yo elaji pwodiksyon aktyèl la.
Rezilta Eksperimantal ak Diskisyon
Istwa Dispersyon Poliyiretan ki ka geri ak UV
Nan ane 1990 yo, yo te kòmanse itilize dispèsyon anyonik an poliyiretàn ki gen gwoup akrilat tache ak polymère a nan aplikasyon endistriyèl pou itilizasyon komèsyal.1 Anpil nan aplikasyon sa yo te nan anbalaj, lank, ak kouch bwa. Figi 1 montre yon estrikti jenerik yon PUD ki ka geri ak UV, ki demontre kijan materyèl bwit kouch sa yo fèt.
FIGI 1 | Dispersyon jenerik an poliyiretàn fonksyonèl akrilat.3
Jan yo montre nan Figi 1, dispèsyon poliuretàn ki ka geri ak UV (PUD ki ka geri ak UV) yo fèt ak konpozan tipik yo itilize pou fè dispèsyon poliuretàn. Diizocyanat alifatik yo reyaji avèk estè tipik yo, dyòl yo, gwoup idrofilizasyon yo, ak ekstansyon chèn yo itilize pou fè dispèsyon poliuretàn yo.2 Diferans lan se adisyon yon estè fonksyonèl akrilat, epoksi, oswa etè ki enkòpore nan etap pre-polimè a pandan y ap fè dispèsyon an. Chwa materyèl yo itilize kòm blòk konstriksyon, ansanm ak achitekti ak pwosesis polimè a, dikte pèfòmans ak karakteristik siye yon PUD. Chwa sa yo nan matyè premyè ak pwosesis ap mennen nan PUD ki ka geri ak UV ki ka pa fòme fim, osi byen ke sa yo ki fòme fim.3 Kalite ki fòme fim, oswa kalite siye, se sijè atik sa a.
Fòmasyon fim, oubyen siye jan yo souvan rele l la, pral bay fim koagulé ki sèk lè w touche yo anvan yo geri ak UV. Piske aplikatè yo vle limite kontaminasyon kouch la nan lè a akòz patikil, epi tou yo bezwen vitès nan pwosesis pwodiksyon yo a, yo souvan seche fim sa yo nan fou kòm yon pati nan yon pwosesis kontinyèl anvan yo geri ak UV. Figi 2 montre pwosesis tipik siye ak geri yon PUD ki ka geri ak UV.
FIGI 2 | Pwosesis pou geri yon PUD ki ka geri ak UV.
Metòd aplikasyon yo itilize a se tipikman flite. Sepandan, yo te itilize koud sou woulo e menm kouch inondasyon. Yon fwa yo aplike, kouch la anjeneral ap pase nan yon pwosesis kat etap anvan yo manyen li ankò.
1.Flash: Sa ka fèt nan tanperati chanm oswa nan tanperati ki wo pandan plizyè segonn rive nan kèk minit.
2. Siye nan fou: Se la yo retire dlo a ak ko-solvan yo nan kouch la. Etap sa a enpòtan anpil epi anjeneral li pran plis tan nan yon pwosesis. Etap sa a anjeneral fèt a plis pase 140 °F epi li dire jiska 8 minit. Yo ka itilize fou siye milti-zòn tou.
- Lanp IR ak mouvman lè: Enstalasyon lanp IR ak fanatik mouvman lè ap akselere flache dlo a pi vit toujou.
3.Geri UV.
4. Refwadi: Yon fwa kouch la fin geri, li ap bezwen geri pandan yon sèten tan pou l rive gen yon rezistans blokaj. Etap sa a ka pran jiska 10 minit anvan li rive gen yon rezistans blokaj.
Eksperimantal
Etid sa a te konpare de PUD ki ka geri ak UV (WB UV), ki itilize kounye a nan mache kabinèt ak ebenisri, ak nouvo devlopman nou an, PUD # 65215A. Nan etid sa a, nou konpare Estanda #1 ak Estanda #2 ak PUD #65215A an tèm de siye, blokaj, ak rezistans chimik. Nou evalye tou estabilite pH ak estabilite viskozite, ki ka enpòtan lè n ap konsidere reyitilizasyon espre depase ak dire lavi li. Tablo 2 montre pwopriyete fizik chak rezin yo itilize nan etid sa a. Tout twa sistèm yo te formulé nan yon nivo fotoinisyatè, VOC, ak nivo solid ki sanble. Tout twa rezin yo te formulé ak 3% ko-solvan.
TABLO 2 | Pwopriyete rezin PUD.
Nan entèvyou nou yo, yo te di nou ke pifò kouch WB-UV nan mache ebenisri ak kabinèt yo seche sou yon liy pwodiksyon, ki pran ant 5-8 minit anvan yo geri ak UV. Okontrè, yon liy UV ki baze sou sòlvan (SB-UV) seche nan 3-5 minit. Anplis de sa, pou mache sa a, kouch yo tipikman aplike 4-5 mil mouye. Yon gwo dezavantaj pou kouch ki ka geri ak UV sou baz dlo lè yo konpare ak altènativ ki baze sou sòlvan ki ka geri ak UV se tan li pran pou retire dlo sou yon liy pwodiksyon.4 Defo fim tankou tach blan ap rive si dlo a pa byen retire nan kouch la anvan yo geri ak UV. Sa ka rive tou si epesè fim mouye a twò wo. Tach blan sa yo kreye lè dlo vin bloke andedan fim nan pandan geri ak UV.5
Pou etid sa a, nou te chwazi yon orè geri menm jan ak youn ki ta itilize sou yon liy ki baze sou sòlvan ki ka geri ak UV. Figi 3 montre orè aplikasyon, siye, geri, ak anbalaj nou te itilize pou etid nou an. Orè siye sa a reprezante yon amelyorasyon ant 50% ak 60% nan vitès liy jeneral la parapò ak estanda mache aktyèl la nan aplikasyon ebenisri ak kabinèt.
FIGI 3 | Kalandriye aplikasyon, siye, geri, ak anbalaj.
Men kondisyon aplikasyon ak geri nou te itilize pou etid nou an:
●Aplike ak yon kouch baz nwa sou laparans erab.
●Flach tanperati chanm pandan 30 segonn.
● Mete nan yon fou siye 140 °F pandan 2.5 minit (fou konveksyon).
●Gesisman UV – entansite anviwon 800 mJ/cm2.
- Yo te geri kouch transparan yo lè l sèvi avèk yon lanp Hg.
- Kouch pigman yo te geri lè l sèvi avèk yon lanp konbinezon Hg/Ga.
●Kite yo refwadi pou 1 minit anvan yo anpile yo.
Pou etid nou an, nou te flite twa diferan epesè fim mouye pou wè si lòt avantaj tankou mwens kouch ta ka reyalize tou. 4 mil mouye se tipik pou WB UV. Pou etid sa a, nou te enkli tou aplikasyon kouch mouye 6 ak 8 mil.
Rezilta Gerizon
Rezilta estanda #1 la, yon kouch klè trè briyan, yo montre nan Figi 4. Yo te aplike kouch klè WB UV a sou yon panno fib mwayen dans (MDF) ki te deja kouvri ak yon kouch baz nwa epi ki te geri dapre orè ki montre nan Figi 3. Nan 4 mil mouye, kouch la pase. Sepandan, nan aplikasyon mouye 6 ak 8 mil, kouch la te fann, epi yo te retire 8 mil fasilman akòz move liberasyon dlo anvan geri UV.
FIGI 4 | Nòm #1.
Yo wè yon rezilta sanblab tou nan Nòm #2, jan yo montre nan Figi 5 la.
FIGI 5 | Nòm #2.
Jan yo montre l nan Figi 6 la, lè l sèvi avèk menm orè geri a tankou nan Figi 3 la, PUD #65215A demontre yon amelyorasyon fòmidab nan liberasyon/siye dlo. Nan yon epesè fim mouye 8 mil, yo obsève yon ti fann sou kwen anba echantiyon an.
FIGI 6 | PUD #65215A.
Yo te evalye lòt tès PUD# 65215A nan yon kouch klè ki pa twò briyan ak yon kouch pigman sou menm MDF a ak yon kouch baz nwa pou evalye karakteristik liberasyon dlo nan lòt fòmilasyon kouch tipik yo. Jan yo montre nan Figi 7, fòmilasyon ki pa twò briyan an, nan aplikasyon mouye 5 ak 7 mil, te libere dlo a epi li te fòme yon bon fim. Sepandan, nan aplikasyon mouye 10 mil, li te twò epè pou libere dlo a anba orè siye ak geri nan Figi 3 a.
FIGI 7 | PUD #65215A ki pa twò briyan.
Nan yon fòmil pigman blan, PUD #65215A te byen pèfòme nan menm orè siye ak geri ki dekri nan Figi 3 la, eksepte lè yo te aplike li a 8 mil mouye. Jan yo montre nan Figi 8 la, fim nan fann a 8 mil akòz move liberasyon dlo. An jeneral, nan fòmilasyon klè, ki pa briyan, ak pigman, PUD # 65215A te byen pèfòme nan fòmasyon fim ak siye lè yo te aplike jiska 7 mil mouye epi geri nan orè siye ak geri akselere ki dekri nan Figi 3 la.
FIGI 8 | PUD pigmante #65215A.
Blokaj Rezilta yo
Rezistans blokaj se kapasite yon kouch pou pa kole sou yon lòt atik ki kouvri lè yo anpile. Nan fabrikasyon, sa souvan yon blokaj si li pran tan pou yon kouch ki geri rive nan rezistans blokaj. Pou etid sa a, fòmilasyon pigmantè Standard #1 ak PUD #65215A yo te aplike sou vè nan 5 mil mouye lè l sèvi avèk yon ba drawdown. Yo chak te geri dapre orè geri ki nan Figi 3. De panèl vè ki kouvri yo te geri an menm tan - 4 minit apre geri a, panèl yo te sere ansanm, jan yo montre nan Figi 9. Yo te rete sere ansanm nan tanperati chanm pandan 24 èdtan. Si panèl yo te fasil pou separe san anprent oswa domaj sou panèl ki kouvri yo, yo te konsidere tès la kòm yon reyisit.
Figi 10 lan montre amelyorasyon rezistans blokaj PUD # 65215A a. Malgre ke tou de Standard #1 ak PUD #65215A te rive geri nèt nan tès anvan an, se sèlman PUD #65215A ki te demontre ase liberasyon dlo ak geri pou rive gen rezistans blokaj.
FIGI 9 | Ilistrasyon tès rezistans blokaj.
FIGI 10 | Rezistans blokaj Estanda #1, ki te swiv pa PUD #65215A.
Rezilta melanj Acrylic
Konpayi ki fabrike kouch yo souvan melanje rezin WB ki ka geri ak UV ak akrilik pou diminye pri. Pou etid nou an, nou te gade tou melanj PUD #65215A ak NeoCryl® XK-12, yon akrilik ki baze sou dlo, souvan itilize kòm yon patnè melanj pou PUD ki baze sou dlo ki ka geri ak UV nan mache ebenisri ak travay atistik. Pou mache sa a, tès tach KCMA konsidere kòm estanda a. Tou depan de aplikasyon final la, gen kèk pwodui chimik ki pral vin pi enpòtan pase lòt pou manifakti atik ki kouvri a. Yon evalyasyon 5 se pi bon an epi yon evalyasyon 1 se pi move a.
Jan Tablo 3 montre a, PUD #65215A fè eksepsyonèlman byen nan tès tach KCMA kòm yon klè trè briyan, klè ki pa briyan, epi kòm yon kouch pigmante. Menm lè yo melanje l 1:1 avèk yon akrilik, tès tach KCMA a pa afekte anpil. Menm lè yo tache l avèk ajan tankou moutad, kouch la refè nan yon nivo akseptab apre 24 èdtan.
TABLO 3 | Rezistans chimik ak tach (evalyasyon 5 la se pi bon).
Anplis tès tach KCMA a, manifaktirè yo pral teste tou pou geri imedyatman apre geri UV a sou liy lan. Souvan, efè melanj akrilik yo pral remake imedyatman sou liy geri a nan tès sa a. Yo atann pou pa gen okenn kraze kouch la apre 20 doub fwote ak alkòl izopropilik (20 IPA dr). Echantiyon yo teste 1 minit apre geri UV a. Nan tès nou yo, nou te wè ke yon melanj 1:1 PUD # 65215A ak yon akrilik pa t pase tès sa a. Sepandan, nou te wè ke PUD #65215A te kapab melanje ak 25% akrilik NeoCryl XK-12 epi toujou pase tès 20 IPA dr la (NeoCryl se yon mak anrejistre nan gwoup Covestro a).
FIGI 11 | 20 doub fwote IPA, 1 minit apre geri UV.
Estabilite rezin
Yo te teste estabilite PUD #65215A a tou. Yo konsidere yon fòmilasyon kòm estab si apre 4 semèn nan 40 °C, pH la pa desann anba 7 epi viskozite a rete estab konpare ak inisyal la. Pou tès nou yo, nou te deside soumèt echantiyon yo nan kondisyon ki pi difisil jiska 6 semèn nan 50 °C. Nan kondisyon sa yo, Estanda #1 ak #2 a pa t estab.
Pou tès nou yo, nou te gade fòmilasyon pigman klè ki gen anpil briyans, klè ki pa gen anpil briyans, ansanm ak fòmilasyon pigman ki pa gen anpil briyans yo ki te itilize nan etid sa a. Jan yo montre nan Figi 12, estabilite pH tout twa fòmilasyon yo te rete estab e pi wo pase papòt pH 7.0 la. Figi 13 la montre chanjman minimòm viskozite a apre 6 semèn a 50 °C.
FIGI 12 | Estabilite pH PUD #65215A ki formulé a.
FIGI 13 | Estabilite viskozite PUD #65215A formulé a.
Yon lòt tès ki demontre pèfòmans estabilite PUD #65215A a se te pou teste ankò rezistans tach KCMA yon fòmilasyon kouch ki te vyeyi pandan 6 semèn nan 50 °C, epi konpare sa ak rezistans tach KCMA inisyal li. Kouch ki pa montre bon estabilite ap wè yon diminisyon nan pèfòmans tach. Jan yo montre nan Figi 14, PUD # 65215A te kenbe menm nivo pèfòmans lan jan li te ye nan tès rezistans chimik/tach inisyal kouch pigmantè a ki montre nan Tablo 3.
FIGI 14 | Panèl tès chimik pou PUD pigmante #65215A.
Konklizyon
Pou aplikatè kouch dlo ki ka geri ak UV, PUD #65215A ap pèmèt yo satisfè estanda pèfòmans aktyèl yo nan mache ebenisri, bwa ak kabinèt yo, epi anplis, sa ap pèmèt pwosesis kouch la wè amelyorasyon vitès liy ki plis pase 50-60% parapò ak kouch dlo ki ka geri ak UV estanda aktyèl yo. Pou aplikatè a sa ka vle di:
● Pwodiksyon pi rapid;
● Ogmantasyon epesè fim nan diminye nesesite pou kouch adisyonèl;
● Liy siye ki pi kout;
● Ekonomize enèji akòz rediksyon bezwen siye;
● Mwens dechè akòz rezistans bloke rapid la;
● Rediksyon nan gaspiyaj kouch akòz estabilite résine a.
Avèk VOC mwens pase 100 g/L, manifaktirè yo pi kapab tou satisfè objektif VOC yo. Pou manifaktirè ki ka gen enkyetid pou ekspansyon akòz pwoblèm pèmi, PUD #65215A ki lage dlo rapid la ap pèmèt yo satisfè obligasyon regilasyon yo pi fasilman san yo pa sakrifye pèfòmans.
Nan kòmansman atik sa a, nou te site nan entèvyou nou yo ke aplikatè materyèl ki ka geri ak UV ki baze sou sòlvan yo tipikman seche epi geri kouch yo nan yon pwosesis ki pran ant 3-5 minit. Nou demontre nan etid sa a ke dapre pwosesis ki montre nan Figi 3 la, PUD #65215A ap geri jiska 7 mil epesè fim mouye nan 4 minit ak yon tanperati fou 140 °C. Sa a byen nan fenèt pifò kouch ki ka geri ak UV ki baze sou sòlvan yo. PUD #65215A te kapab potansyèlman pèmèt aplikatè aktyèl materyèl ki ka geri ak UV ki baze sou sòlvan yo chanje pou yon materyèl ki ka geri ak UV ki baze sou dlo san yo pa chanje anpil liy kouch yo.
Pou manifaktirè k ap konsidere elaji pwodiksyon an, kouch ki baze sou PUD #65215A yo ap pèmèt yo:
●Ekonomize lajan lè w sèvi ak yon liy kouch ki pi kout ki baze sou dlo;
●Gen yon pi piti anprint liy kouch nan etablisman an;
●Gen yon enpak redwi sou pèmi VOC aktyèl la;
●Reyalize ekonomi enèji akòz rediksyon nan bezwen siye.
An konklizyon, PUD #65215A pral ede amelyore efikasite fabrikasyon liy kouch ki ka geri ak UV grasa pèfòmans pwopriyete fizik ki wo ak karakteristik résine ki lage dlo rapidman lè li seche a 140 °C.
Dat piblikasyon: 14 Out 2024
