Recubrimientos en polvo de curado UV y tecnolog\u00eda de curado LED<\/h1><\/div>Productos Revista Finishing Marzo 2019
\n<\/strong>Autor: Michael Knoblauch, presidente de Keyland Polymer Material Sciences.<\/p>\nEl curado UV de revestimientos es una tecnolog\u00eda probada y ofrece una alternativa pr\u00e1ctica y rentable al curado tradicional.<\/em><\/p>\nLa luz ultravioleta (UV) se utiliza para curar revestimientos desde hace m\u00e1s de 30 a\u00f1os, y las empresas llevan m\u00e1s de 20 utilizando con \u00e9xito revestimientos en polvo curados con UV. Los recubrimientos en polvo de curado UV pueden sustituir al recubrimiento l\u00edquido con disolventes (en algunos casos, al recubrimiento en polvo termoestable) y son un material de acabado de inter\u00e9s para muchos materiales y productos nuevos.<\/p>\n
![\"\"](\"https:\/\/www.kpuvpowder.com\/wp-content\/uploads\/2023\/03\/UVLED_Keyland-600x384.jpg\")
<\/a>Las l\u00e1mparas UV de alta potencia son la fuente de energ\u00eda de la luz de curado, y las l\u00e1mparas de arco o de media presi\u00f3n dominan el mercado.<\/p><\/div>\n
Las l\u00e1mparas UV de alta potencia son la fuente de energ\u00eda de la luz de curado, y las l\u00e1mparas de arco (o de media presi\u00f3n) dominan el mercado. En los \u00faltimos cinco a\u00f1os, los fabricantes de l\u00e1mparas han desarrollado y est\u00e1n produciendo l\u00e1mparas de diodos emisores de luz (LED) UV con una mayor producci\u00f3n de energ\u00eda UV. \u00c9stas est\u00e1n sustituyendo a las l\u00e1mparas de arco y de media presi\u00f3n, y algunas est\u00e1n especificadas para su uso en nuevos sistemas de acabado.<\/p>\n
El curado UV es muy diferente de los sistemas de curado por aire seco o t\u00e9rmico (calor). Es importante entender la curaci\u00f3n y saber c\u00f3mo evaluarla. El curado es una reacci\u00f3n qu\u00edmica que tiene lugar en el interior del revestimiento y se mide por el n\u00famero de cadenas de olig\u00f3meros reticulados o dobles enlaces totalmente reaccionados que quedan en la matriz del revestimiento tras la exposici\u00f3n al sistema de curado. Los tipos de sistemas de curado son el ambiente o \u00absecado al aire\u00bb, la energ\u00eda t\u00e9rmica-calor o la exposici\u00f3n a la luz ultravioleta. La calorimetr\u00eda diferencial de barrido (DSC) es un m\u00e9todo fiable y repetible para medir el curado de un sistema de recubrimiento. Los usuarios suelen utilizar una prueba con disolvente MEK para evaluar el curado. Las investigaciones muestran que esta prueba puede producir resultados falsos negativos y falsos positivos.<\/p>\n
Los l\u00edquidos y recubrimientos en polvo curables por UV son materiales fotopolimerizados con un fotoiniciador qu\u00edmico que responden instant\u00e1neamente a la energ\u00eda de la luz UV, iniciando la reacci\u00f3n que conduce al curado. Para curar un revestimiento en polvo UV, una etapa de fusi\u00f3n separada precede a la etapa de curado, que suele durar 1-2 minutos o m\u00e1s, dependiendo del sustrato. El curado UV es casi instant\u00e1neo. Al considerar los revestimientos curados por UV para l\u00edquidos o polvos, es necesario equilibrar los par\u00e1metros de funcionamiento del sistema de revestimiento, la velocidad del proceso y el material de revestimiento con la gama espectral de la bombilla UV y la salida de energ\u00eda del sistema de l\u00e1mparas. Si la potencia espectral de la bombilla no coincide con la gama de absorci\u00f3n del fotoiniciador o si el sistema de l\u00e1mparas no tiene potencia suficiente, es posible que el revestimiento no se cure completamente.<\/p>\n
Restricciones reglamentarias y medioambientales<\/h2>\n
El inter\u00e9s de los consumidores por los materiales respetuosos con el medio ambiente (as\u00ed como las normativas de salud y seguridad que eliminan o reducen la cantidad de materiales peligrosos) est\u00e1n cambiando la forma de fabricar los recubrimientos y de utilizar y aplicar los productos qu\u00edmicos. Las opciones alternativas del usuario son los barnices al agua; los barnices l\u00edquidos sin\/con bajo contenido en disolventes y de curado UV; y los barnices en polvo termoendurecibles y de curado UV. El recubrimiento al agua es el sector de la industria de recubrimientos que crece con mayor rapidez. El agua est\u00e1 sustituyendo a los disolventes en pinturas y revestimientos. Adem\u00e1s del reto de ser un sustituto de calidad y rendimiento 1 a 1 de los recubrimientos con disolventes, los recubrimientos al agua tienen unos costes econ\u00f3micos, sociales y medioambientales que a\u00fan no se han medido del todo. El agua es un recurso natural escaso y desigualmente distribuido.<\/p>\n
Los recubrimientos en polvo de curado UV tienen muchas ventajas operativas: reducen el consumo de energ\u00eda y el sistema de aplicaci\u00f3n total ocupa menos espacio en la planta, aumenta la productividad, reduce el uso de materiales y produce mayores beneficios por hora. Adem\u00e1s de estas ventajas operativas, los recubrimientos en polvo de curado UV presentan beneficios para la salud, la seguridad y la normativa. Al ser 100% s\u00f3lidos, no contienen disolventes ni agua. No tienen sustancias qu\u00edmicas peligrosas o reguladas y no requieren permisos para su fabricaci\u00f3n o uso. Cuando se tienen en cuenta en un modelo de coste total aplicado, estas ventajas convierten a los recubrimientos en polvo de curado UV en una buena inversi\u00f3n. ![\"\"](\"https:\/\/www.kpuvpowder.com\/wp-content\/uploads\/2023\/03\/table1-1-600x182.jpg\")
<\/a>El gr\u00e1fico 1 muestra las ventajas de productividad del recubrimiento en polvo de curado UV en comparaci\u00f3n con los recubrimientos l\u00edquidos y en polvo termoendurecibles. Cada barra es la suma del tiempo necesario para completar la aplicaci\u00f3n hasta el curado.<\/p>\nLos recubrimientos en polvo de curado UV y los recubrimientos en polvo t\u00e9rmicos se hacen igual. La diferencia es la resina UV, que est\u00e1 espec\u00edficamente dise\u00f1ada para curarse con luz UV. Los tipos de resina t\u00edpicos son los poli\u00e9steres, los epoxis y los uretanos. Los aditivos y pigmentos (junto con el fotoiniciador) se a\u00f1aden a la resina y completan la formulaci\u00f3n. La \u00fanica diferencia entre los recubrimientos en polvo t\u00e9rmicos y los curados con UV es la separaci\u00f3n de una fase continua de calentamiento para fundir y curar en una fase corta de calentamiento para fundir y seguida de una fase casi instant\u00e1nea de curado con UV. El gr\u00e1fico 2 es un ejemplo de las diferencias de tiempo y temperatura entre un recubrimiento en polvo t\u00e9rmico de cocci\u00f3n ultrabaja (ULB) y un recubrimiento en polvo de curado UV para el acabado de tableros de fibra de densidad media (MDF). El polvo ULB tiene un tiempo de fusi\u00f3n\u2215curado de 5 minutos a 130 C, con un tiempo de inicio a fin de unos 32 minutos. El polvo curado con UV se introduce en el horno durante un minuto calentado a 110 C, seguido de un curado UV casi instant\u00e1neo. El tiempo total en l\u00ednea de principio a fin es de 20 minutos.![\"\"](\"https:\/\/www.kpuvpowder.com\/wp-content\/uploads\/2019\/03\/PF-March-2019-Graph-2.png\")
<\/a><\/p>\nTecnolog\u00eda de curado por luz UV<\/h2>\n
La potencia de la l\u00e1mpara UV se describe como irradiancia (intensidad), y la potencia de la l\u00e1mpara se mide a una distancia espec\u00edfica, con la notaci\u00f3n mW\u2215cm\u00b2. Al cambiar la distancia, cambia la irradiancia. El segundo descriptor es la exposici\u00f3n (densidad de energ\u00eda), la cantidad de potencia de la l\u00e1mpara que llega a la superficie del objeto que se est\u00e1 curando a medida que se desplaza por el campo luminoso de la l\u00e1mpara; la notaci\u00f3n es mJ\u2215cm\u00b2. Al variar la velocidad de la l\u00ednea, cambia la exposici\u00f3n. Es importante comprender c\u00f3mo cambian las condiciones de curado al variar la potencia de la l\u00e1mpara, la distancia y el tiempo.<\/p>\n
Productos Revista Finishing Marzo 2019 El curado UV de revestimientos es una tecnolog\u00eda probada y ofrece una alternativa pr\u00e1ctica y rentable al curado tradicional.<\/em><\/p>\n La luz ultravioleta (UV) se utiliza para curar revestimientos desde hace m\u00e1s de 30 a\u00f1os, y las empresas llevan m\u00e1s de 20 utilizando con \u00e9xito revestimientos en polvo curados con UV. Los recubrimientos en polvo de curado UV pueden sustituir al recubrimiento l\u00edquido con disolventes (en algunos casos, al recubrimiento en polvo termoestable) y son un material de acabado de inter\u00e9s para muchos materiales y productos nuevos.<\/p>\n Las l\u00e1mparas UV de alta potencia son la fuente de energ\u00eda de la luz de curado, y las l\u00e1mparas de arco o de media presi\u00f3n dominan el mercado.<\/p><\/div>\n Las l\u00e1mparas UV de alta potencia son la fuente de energ\u00eda de la luz de curado, y las l\u00e1mparas de arco (o de media presi\u00f3n) dominan el mercado. En los \u00faltimos cinco a\u00f1os, los fabricantes de l\u00e1mparas han desarrollado y est\u00e1n produciendo l\u00e1mparas de diodos emisores de luz (LED) UV con una mayor producci\u00f3n de energ\u00eda UV. \u00c9stas est\u00e1n sustituyendo a las l\u00e1mparas de arco y de media presi\u00f3n, y algunas est\u00e1n especificadas para su uso en nuevos sistemas de acabado.<\/p>\n El curado UV es muy diferente de los sistemas de curado por aire seco o t\u00e9rmico (calor). Es importante entender la curaci\u00f3n y saber c\u00f3mo evaluarla. El curado es una reacci\u00f3n qu\u00edmica que tiene lugar en el interior del revestimiento y se mide por el n\u00famero de cadenas de olig\u00f3meros reticulados o dobles enlaces totalmente reaccionados que quedan en la matriz del revestimiento tras la exposici\u00f3n al sistema de curado. Los tipos de sistemas de curado son el ambiente o \u00absecado al aire\u00bb, la energ\u00eda t\u00e9rmica-calor o la exposici\u00f3n a la luz ultravioleta. La calorimetr\u00eda diferencial de barrido (DSC) es un m\u00e9todo fiable y repetible para medir el curado de un sistema de recubrimiento. Los usuarios suelen utilizar una prueba con disolvente MEK para evaluar el curado. Las investigaciones muestran que esta prueba puede producir resultados falsos negativos y falsos positivos.<\/p>\n Los l\u00edquidos y recubrimientos en polvo curables por UV son materiales fotopolimerizados con un fotoiniciador qu\u00edmico que responden instant\u00e1neamente a la energ\u00eda de la luz UV, iniciando la reacci\u00f3n que conduce al curado. Para curar un revestimiento en polvo UV, una etapa de fusi\u00f3n separada precede a la etapa de curado, que suele durar 1-2 minutos o m\u00e1s, dependiendo del sustrato. El curado UV es casi instant\u00e1neo. Al considerar los revestimientos curados por UV para l\u00edquidos o polvos, es necesario equilibrar los par\u00e1metros de funcionamiento del sistema de revestimiento, la velocidad del proceso y el material de revestimiento con la gama espectral de la bombilla UV y la salida de energ\u00eda del sistema de l\u00e1mparas. Si la potencia espectral de la bombilla no coincide con la gama de absorci\u00f3n del fotoiniciador o si el sistema de l\u00e1mparas no tiene potencia suficiente, es posible que el revestimiento no se cure completamente.<\/p>\n El inter\u00e9s de los consumidores por los materiales respetuosos con el medio ambiente (as\u00ed como las normativas de salud y seguridad que eliminan o reducen la cantidad de materiales peligrosos) est\u00e1n cambiando la forma de fabricar los recubrimientos y de utilizar y aplicar los productos qu\u00edmicos. Las opciones alternativas del usuario son los barnices al agua; los barnices l\u00edquidos sin\/con bajo contenido en disolventes y de curado UV; y los barnices en polvo termoendurecibles y de curado UV. El recubrimiento al agua es el sector de la industria de recubrimientos que crece con mayor rapidez. El agua est\u00e1 sustituyendo a los disolventes en pinturas y revestimientos. Adem\u00e1s del reto de ser un sustituto de calidad y rendimiento 1 a 1 de los recubrimientos con disolventes, los recubrimientos al agua tienen unos costes econ\u00f3micos, sociales y medioambientales que a\u00fan no se han medido del todo. El agua es un recurso natural escaso y desigualmente distribuido.<\/p>\n Los recubrimientos en polvo de curado UV tienen muchas ventajas operativas: reducen el consumo de energ\u00eda y el sistema de aplicaci\u00f3n total ocupa menos espacio en la planta, aumenta la productividad, reduce el uso de materiales y produce mayores beneficios por hora. Adem\u00e1s de estas ventajas operativas, los recubrimientos en polvo de curado UV presentan beneficios para la salud, la seguridad y la normativa. Al ser 100% s\u00f3lidos, no contienen disolventes ni agua. No tienen sustancias qu\u00edmicas peligrosas o reguladas y no requieren permisos para su fabricaci\u00f3n o uso. Cuando se tienen en cuenta en un modelo de coste total aplicado, estas ventajas convierten a los recubrimientos en polvo de curado UV en una buena inversi\u00f3n. Los recubrimientos en polvo de curado UV y los recubrimientos en polvo t\u00e9rmicos se hacen igual. La diferencia es la resina UV, que est\u00e1 espec\u00edficamente dise\u00f1ada para curarse con luz UV. Los tipos de resina t\u00edpicos son los poli\u00e9steres, los epoxis y los uretanos. Los aditivos y pigmentos (junto con el fotoiniciador) se a\u00f1aden a la resina y completan la formulaci\u00f3n. La \u00fanica diferencia entre los recubrimientos en polvo t\u00e9rmicos y los curados con UV es la separaci\u00f3n de una fase continua de calentamiento para fundir y curar en una fase corta de calentamiento para fundir y seguida de una fase casi instant\u00e1nea de curado con UV. El gr\u00e1fico 2 es un ejemplo de las diferencias de tiempo y temperatura entre un recubrimiento en polvo t\u00e9rmico de cocci\u00f3n ultrabaja (ULB) y un recubrimiento en polvo de curado UV para el acabado de tableros de fibra de densidad media (MDF). El polvo ULB tiene un tiempo de fusi\u00f3n\u2215curado de 5 minutos a 130 C, con un tiempo de inicio a fin de unos 32 minutos. El polvo curado con UV se introduce en el horno durante un minuto calentado a 110 C, seguido de un curado UV casi instant\u00e1neo. El tiempo total en l\u00ednea de principio a fin es de 20 minutos. La potencia de la l\u00e1mpara UV se describe como irradiancia (intensidad), y la potencia de la l\u00e1mpara se mide a una distancia espec\u00edfica, con la notaci\u00f3n mW\u2215cm\u00b2. Al cambiar la distancia, cambia la irradiancia. El segundo descriptor es la exposici\u00f3n (densidad de energ\u00eda), la cantidad de potencia de la l\u00e1mpara que llega a la superficie del objeto que se est\u00e1 curando a medida que se desplaza por el campo luminoso de la l\u00e1mpara; la notaci\u00f3n es mJ\u2215cm\u00b2. Al variar la velocidad de la l\u00ednea, cambia la exposici\u00f3n. Es importante comprender c\u00f3mo cambian las condiciones de curado al variar la potencia de la l\u00e1mpara, la distancia y el tiempo.<\/p>\n
\n<\/strong>Autor: Michael Knoblauch, presidente de Keyland Polymer Material Sciences.<\/p>\n<\/a>Restricciones reglamentarias y medioambientales<\/h2>\n
<\/a>El gr\u00e1fico 1 muestra las ventajas de productividad del recubrimiento en polvo de curado UV en comparaci\u00f3n con los recubrimientos l\u00edquidos y en polvo termoendurecibles. Cada barra es la suma del tiempo necesario para completar la aplicaci\u00f3n hasta el curado.<\/p>\n<\/a><\/p>\nTecnolog\u00eda de curado por luz UV<\/h2>\n
![\"\"](\"https:\/\/www.kpuvpowder.com\/wp-content\/uploads\/2019\/03\/PF-March-2019-Table-1.png\")
<\/a>La tabla 1 muestra los resultados de cuatro mediciones de tres tipos de l\u00e1mparas: L\u00e1mparas de mercurio de presi\u00f3n media de 300 y 600 vatios y un LED 395, con potencias al 50% y al 100%. La tercera condici\u00f3n muestra d\u00f3nde se realiz\u00f3 la medici\u00f3n en el espectro UV (UVV y UVA2). Las dos constantes para todas las pruebas son una distancia de 4 pulgadas y una velocidad de 5 pies por minuto.<\/p>\n