Selama beberapa dekade terakhir, upaya telah dilakukan untuk mengurangi jumlah pelarut yang dilepaskan ke atmosfer. Pelarut ini disebut VOC (senyawa organik volatil) dan, pada dasarnya, mencakup semua pelarut yang kita gunakan kecuali aseton, yang memiliki reaktivitas fotokimia yang sangat rendah dan telah dikecualikan sebagai pelarut VOC.
Tetapi bagaimana jika kita dapat menghilangkan pelarut sepenuhnya dan tetap mendapatkan hasil perlindungan dan dekorasi yang baik dengan usaha minimal?
Itu akan luar biasa — dan kita bisa. Teknologi yang memungkinkan hal ini disebut pengeringan UV. Teknologi ini telah digunakan sejak tahun 1970-an untuk berbagai macam material termasuk logam, plastik, kaca, kertas, dan, yang semakin meningkat, untuk kayu.
Pelapis yang diawetkan dengan UV akan mengering saat terpapar sinar ultraviolet dalam rentang nanometer pada rentang rendah atau tepat di bawah cahaya tampak. Keunggulannya meliputi pengurangan VOC yang signifikan atau bahkan penghapusan total, lebih sedikit limbah, lebih sedikit ruang lantai yang dibutuhkan, penanganan dan penumpukan yang cepat (sehingga tidak memerlukan rak pengering), biaya tenaga kerja yang lebih rendah, dan tingkat produksi yang lebih cepat.
Dua kelemahan utamanya adalah biaya awal peralatan yang tinggi dan kesulitan dalam menyelesaikan objek 3D yang kompleks. Oleh karena itu, proses pengeringan UV biasanya terbatas pada bengkel-bengkel besar yang memproduksi objek-objek yang relatif datar seperti pintu, panel, lantai, lis, dan komponen siap rakit.
Cara termudah untuk memahami lapisan akhir yang diawetkan dengan UV adalah membandingkannya dengan lapisan akhir yang dikatalisis umum yang mungkin sudah Anda kenal. Sebagaimana halnya lapisan akhir yang dikatalisis, lapisan akhir yang diawetkan dengan UV mengandung resin untuk membentuk lapisan akhir, pelarut atau pengganti pengencer, katalis untuk memulai ikatan silang dan mempercepat proses pengeringan, serta beberapa aditif seperti agen perata untuk memberikan karakteristik khusus.
Sejumlah resin primer digunakan, termasuk turunan epoksi, uretan, akrilik, dan poliester.
Dalam semua kasus, resin ini mengeras dengan sangat kuat dan tahan terhadap pelarut serta goresan, mirip dengan pernis yang dikatalisis (konversi). Hal ini menyulitkan perbaikan yang tidak terlihat jika lapisan film yang telah mengeras rusak.
Hasil akhir yang diawetkan dengan UV dapat berupa 100 persen padatan dalam bentuk cair. Artinya, ketebalan lapisan yang diendapkan pada kayu sama dengan ketebalan lapisan yang diawetkan. Tidak ada yang menguap. Namun, resin primer terlalu kental untuk memudahkan aplikasi. Oleh karena itu, produsen menambahkan molekul reaktif yang lebih kecil untuk mengurangi viskositas. Tidak seperti pelarut yang menguap, molekul tambahan ini berikatan silang dengan molekul resin yang lebih besar untuk membentuk lapisan film.
Pelarut atau air juga dapat ditambahkan sebagai pengencer jika menginginkan lapisan film yang lebih tipis, misalnya untuk lapisan sealer. Namun, pelarut atau air biasanya tidak diperlukan untuk membuat lapisan akhir dapat disemprotkan. Ketika pelarut atau air ditambahkan, keduanya harus dibiarkan, atau dibuat (dalam oven), menguap sebelum proses pengeringan UV dimulai.
Katalis
Berbeda dengan pernis yang dikatalisis, yang mulai mengering ketika katalis ditambahkan, katalis dalam lapisan akhir yang diawetkan dengan UV, yang disebut "fotoinisiator", tidak bereaksi apa pun hingga terpapar energi sinar UV. Kemudian, katalis tersebut memulai reaksi berantai cepat yang menghubungkan semua molekul dalam lapisan untuk membentuk film.
Proses inilah yang membuat lapisan akhir yang diawetkan dengan UV begitu unik. Lapisan akhir ini pada dasarnya tidak memiliki masa simpan atau masa pakai. Lapisan akhir ini tetap berbentuk cair hingga terkena sinar UV. Setelah itu, lapisan akhir akan mengering sepenuhnya dalam beberapa detik. Perlu diingat bahwa sinar matahari dapat memicu proses pengeringan, jadi penting untuk menghindari paparan sinar UV.
Mungkin lebih mudah untuk menganggap katalis untuk pelapis UV sebagai dua bagian, alih-alih satu. Ada fotoinisiator yang sudah ada di lapisan akhir—sekitar 5 persen dari cairan—dan ada energi sinar UV yang memicunya. Tanpa keduanya, tidak akan terjadi apa-apa.
Karakteristik unik ini memungkinkan Anda untuk mendaur ulang sisa cat yang tidak terkena sinar UV dan menggunakan kembali lapisan akhir tersebut. Dengan demikian, limbah dapat dihilangkan hampir seluruhnya.
Lampu UV tradisional berupa bohlam uap merkuri yang dilengkapi reflektor elips untuk mengumpulkan dan mengarahkan cahaya ke bagian yang dituju. Tujuannya adalah memfokuskan cahaya untuk efek maksimal dalam memicu fotoinisiator.
Dalam satu dekade terakhir, LED (dioda pemancar cahaya) mulai menggantikan bohlam tradisional karena LED menggunakan lebih sedikit listrik, lebih tahan lama, tidak perlu dipanaskan, dan memiliki rentang panjang gelombang yang sempit sehingga tidak menghasilkan panas yang terlalu mengganggu. Panas ini dapat mencairkan resin pada kayu, seperti pada pinus, dan panas tersebut harus dibuang.
Namun, proses pengeringannya sama. Semuanya "berada dalam garis pandang". Hasil akhir hanya mengering jika terkena sinar UV dari jarak tertentu. Area yang berada dalam bayangan atau di luar fokus cahaya tidak mengering. Ini merupakan keterbatasan penting dari pengeringan UV saat ini.
Untuk mengeringkan lapisan pada objek kompleks apa pun, bahkan yang hampir datar seperti cetakan profil, lampu harus diatur sedemikian rupa sehingga menyinari setiap permukaan pada jarak tetap yang sama agar sesuai dengan formulasi lapisan. Inilah alasan mengapa objek datar menjadi mayoritas proyek yang dilapisi dengan lapisan akhir UV.
Dua pengaturan umum untuk aplikasi pelapisan UV dan pengeringan adalah garis datar dan ruang.
Dengan jalur datar, objek yang datar atau hampir datar bergerak melalui konveyor di bawah semprotan atau rol, atau melalui ruang vakum, kemudian melalui oven jika perlu untuk menghilangkan pelarut atau air, dan terakhir di bawah serangkaian lampu UV untuk proses pengeringan. Objek-objek tersebut kemudian dapat langsung ditumpuk.
Di dalam bilik, objek biasanya digantung dan dipindahkan di sepanjang konveyor melalui langkah-langkah yang sama. Bilik memungkinkan penyelesaian semua sisi sekaligus dan penyelesaian objek tiga dimensi yang tidak rumit.
Kemungkinan lain adalah menggunakan robot untuk memutar objek di depan lampu UV atau memegang lampu UV dan menggerakkan objek di sekitarnya.
Pemasok memainkan peran kunci
Untuk pelapis dan peralatan yang diawetkan dengan UV, bekerja sama dengan pemasok jauh lebih penting daripada dengan pernis yang dikatalisis. Alasan utamanya adalah banyaknya variabel yang harus dikoordinasikan. Ini termasuk panjang gelombang bohlam atau LED dan jaraknya dari objek, formulasi pelapis, dan kecepatan garis jika Anda menggunakan jalur akhir.
Waktu posting: 23-Apr-2023
