A mangueira é uma parte importante da embalagem diária de produtos químicos.Amplamente utilizado em produtos como cremes para as mãos, produtos de limpeza, protetores solares, entre outros, o revestimento tradicional de mangueiras é feito principalmente de poliuretano bicomponente à base de solvente. Embora esses revestimentos apresentem excelente desempenho em termos de flexibilidade e impressão secundária (bronzeamento), seu teor de COVs (Compostos Orgânicos Voláteis) chega a 80%, o que restringe sua aplicação. Nos últimos anos, com o crescente interesse pela proteção ambiental, a produção e o uso de revestimentos com alto teor de COVs estão sujeitos a rigorosa fiscalização. Há um consenso de que revestimentos de mangueiras ecologicamente corretos são a melhor opção.uma alternativa aos revestimentos tradicionais com alto teor de VOCs (Compostos Orgânicos Voláteis).
Atualmente, os revestimentos ecologicamente corretos reconhecidos incluem: 1. Revestimentos à base de água com teor de VOCs inferior a 10%; 2. Revestimentos de alto teor de sólidos ou mesmo revestimentos totalmente sólidos com teor de sólidos superior a 85%. Como o material base atual das mangueiras é principalmente o polietileno (PE), as características de baixa tensão superficial e baixa polaridade desse tipo de material fazem com que os revestimentos à base de água não tenham precedentes de aplicação consolidados em revestimentos de mangueiras. Os revestimentos de alto teor de sólidos curáveis por UV (revestimentos curáveis por UV) tornaram-se a primeira escolha para revestimentos ecologicamente corretos para mangueiras neste estágio devido à sua alta eficiência, economia de energia e proteção ambiental. No entanto, devido às características dos revestimentos curáveis por UV, quando utilizados na produção de materiais de embalagem para mangueiras de uso diário em produtos químicos, geralmente surgem problemas como baixa resistência ao envelhecimento por luz, amarelamento fácil, rachaduras, baixa resistência ao desgaste, dificuldade de impressão secundária (bronzeamento), odor desagradável após a pintura, etc.
Este artigo partirá dos princípios básicos dos revestimentos de cura UV, combinados com a aplicação prática, e discutirá em profundidade os principais problemas mencionados anteriormente no processo de revestimento e decoração secundária de materiais de embalagem para mangueiras utilizados em produtos químicos de uso diário. Com base na otimização da fórmula de revestimento, e considerando a situação específica do fabricante do material de embalagem, serão apresentadas soluções específicas para esses problemas.
Introdução aos revestimentos de cura UV
A fotopolimerização é uma nova tecnologia "verde" em rápido desenvolvimento. Desde a década de 1970, a tecnologia de fotopolimerização tem sido amplamente utilizada em revestimentos, tintas, agentes de reticulação e na área médica. Dentre elas, a tecnologia de cura por luz ultravioleta (cura UV) é atualmente a mais utilizada. Os revestimentos UV são compostos principalmente por fotoiniciadores, resinas e monômeros insaturadas, aditivos de controle de superfície e pigmentos e cargas necessários. No campo da decoração de superfícies de embalagens de produtos químicos de uso diário, a tecnologia de cura UV é amplamente utilizada em pulverização, impressão e outras áreas. No revestimento de embalagens de produtos químicos de uso diário, os revestimentos curáveis por UV caracterizam-se por cura rápida, alto brilho superficial, excelente resistência a riscos e alto teor de sólidos. Como um material de revestimento ecológico emergente, tem atraído cada vez mais a atenção nos últimos anos.
No entanto, como qualquer outro material, os revestimentos curáveis por UV também apresentam problemas como amarelamento, rachaduras e baixa resistência ao desgaste durante o uso. Este artigo abordará diversos problemas comuns em revestimentos UV aplicados a mangueiras, partindo das causas e apresentando métodos para solucioná-los, desde a formulação do revestimento até o processo de aplicação.
Principais problemas e soluções na aplicação de revestimentos de cura UV em materiais de embalagem de mangueiras para produtos químicos de uso diário.
I. Causas e soluções para o amarelamento
A principal razão para o amarelamento de revestimentos curados por UV é que o revestimento contém estruturas moleculares capazes de absorver luz ultravioleta de um comprimento de onda específico. Após absorverem a luz ultravioleta nesse comprimento de onda específico, essas substâncias sofrem transições de nível de energia e, eventualmente, causam a oxidação do revestimento. Quando o grau de oxidação não é alto, ele adquire uma aparência amarelada, comumente conhecida como "amarelamento".
(Imagem da esquerda – fenômeno de amarelamento, imagem da direita – normal)
Os principais componentes dos revestimentos UV que podem absorver a luz ultravioleta são:
1. Resíduo do fotoiniciador (esta é a substância mais importante que causa o amarelamento)
2. Estrutura molecular contendo atividade UV (esta parte do revestimento UV é principalmente uma substância que contém uma estrutura de anel benzênico na resina ou monômero UV)
3. Ligações insaturadas residuais não curadas e outras substâncias facilmente oxidáveis (como grupos amino, etc.)
II. Causas e soluções para fissuras em revestimentos
As principais razões para o empenamento e fissuração do revestimento são: 1. A adesão do revestimento ao substrato não é boa; 2. O alongamento na ruptura do revestimento é baixo após a cura. Em outras palavras, a resistência do revestimento não é boa.
Soluções para fissuras em revestimentos:
1. Partindo do desenvolvimento da fórmula, proporcione revestimentos com melhor adesão e resistência;
2. Para o controle do processo de revestimento, os métodos específicos são: 1. Pré-tratamento do substrato, como tratamento por chama, corona ou outros, ou aplicação de um agente de pré-revestimento, para aumentar a polaridade da superfície e melhorar a qualidade do substrato. 2. Durante o processo de revestimento, a espessura da camada deve ser reduzida adequadamente, e a temperatura de cura e a energia de cura UV devem ser aumentadas.
III. Causas e soluções para odores desagradáveis
A mangueira revestida exalará um odor forte ao ser colocada em contato com o produto, especialmente se este permanecer lacrado na embalagem por um longo período. A principal causa desse odor forte é a migração, ao longo do tempo, de compostos de baixo ponto de ebulição e baixa massa molecular presentes na película de tinta para a superfície do revestimento, onde se volatilizaram e acumularam-se continuamente em ambientes fechados. As principais fontes desses compostos são solventes residuais (solventes que não foram completamente volatilizados), monômeros residuais de baixa massa molecular (cura incompleta) e compostos de baixa massa molecular produzidos por fotoiniciadores e sua decomposição (comumente conhecidos como resíduos de iniciadores).
Formas de solucionar o problema do odor após a cura:
1. Partindo do planejamento da formulação, utilize um sistema iniciador altamente ativo para reduzir a quantidade de iniciador utilizada; aumente o teor de componentes multifuncionais no sistema e utilize componentes plastificantes adequados para reduzir a quantidade de monômeros de pequenas moléculas, especialmente monômeros monofuncionais.
2. Do ponto de vista do controle do processo de revestimento, reduzir adequadamente a espessura do revestimento, aumentar a temperatura de cura e a energia de cura UV pode reduzir a geração de odores desagradáveis.
IV. Razões e soluções para a baixa resistência a riscos de mangueiras foscas
A baixa resistência a riscos do revestimento fosco se deve ao fato de que o efeito fosco é produzido principalmente pela reflexão difusa da luz na superfície do revestimento. Essa reflexão difusa, por sua vez, é causada pela rugosidade da superfície e pela incompatibilidade inerente à própria camada. Quando uma superfície rugosa é friccionada, o atrito aumenta, tornando o revestimento mais suscetível a riscos do que uma superfície brilhante. Além disso, as partículas em pó presentes no revestimento fosco comprometem a integridade da superfície até certo ponto, o que também contribui para a maior propensão a riscos em comparação com revestimentos brilhantes.
(O tubo fosco risca facilmente e fica branco quando esfregado)
Soluções para arranhões:
1. Partindo do projeto de distribuição, a utilização de parte da resina fosca para substituir os componentes em pó na tinta pode reduzir a rugosidade da superfície do revestimento e aumentar a proporção pigmento-base do revestimento, mantendo o grau de fosqueamento, resultando, finalmente, em melhor resistência a riscos em superfícies com revestimento fosco.
2. Começando pelo controle do processo de revestimento, a redução adequada da espessura da camada, o aumento da temperatura de cura e da energia de cura UV podem melhorar a resistência a riscos da superfície do revestimento fosco.
V. Razões e soluções para o baixo desempenho da estampagem a quente
Os principais motivos para o baixo desempenho da estampagem a quente são: 1. O revestimento não é compatível com o papel de estampagem a quente, resultando em estampagem incompleta ou má adesão; 2. O controle do processo durante a estampagem a quente é instável.
Soluções para problemas de estampagem a quente:
1. Do ponto de vista da formulação, a Weixi Chemical introduz de forma inovadora substâncias com propriedades termossensíveis. Essas substâncias apresentam alta dureza e baixa tensão superficial à temperatura ambiente, mas quando a temperatura atinge ou ultrapassa sua temperatura de transição de fase, esse tipo de material sofre uma transição de fase com uma queda acentuada na dureza, acompanhada por um aumento na tensão superficial. Durante o processo de estampagem a quente, como a temperatura da peça estampada sobe rapidamente acima da temperatura de transição de fase da substância, a dureza da peça é bastante reduzida e a tensão superficial aumenta, melhorando assim a adesão entre o papel de estampagem a quente e o revestimento, bem como a integridade da estampagem. Quando o processo de bronzeamento é concluído, a temperatura cai abaixo da temperatura de transição de fase e a dureza do revestimento se recupera.
2. Do ponto de vista do controle do processo, priorize a escolha do papel e do processo de bronzeamento que sejam adequados ao revestimento e aumente adequadamente a temperatura e a força de prensagem durante o processo, o que contribui para melhorar a integridade e a adesão do bronzeamento.
O verniz UV para mangueiras de PE substituirá gradualmente os revestimentos de poliuretano bicomponentes. Ele atende aos requisitos nacionais de segurança na produção, produção limpa, redução de emissões de carbono e proteção ambiental. Alguns problemas que surgem durante a aplicação do verniz UV podem ser resolvidos com o próprio verniz. O ajuste da fórmula pelo fabricante, o ajuste do processo pelo fabricante do equipamento e a solução conjunta na fábrica de mangueiras são essenciais.
Shanghai Rainbow Industrial Co., Ltd.Oferecemos uma solução completa para embalagens de cosméticos. Se você gostou dos nossos produtos, entre em contato conosco.
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光固化是一种快速发展的“绿色”新技术，从20世纪70年代至今，光固化技术已广泛应于涂料,油墨,交联剂以及医疗等领域。其中紫外UV.料主要由光引发剂、不饱和树脂及单体、表面控制助剂以及必要的颜填料组成。在日化包装材料表面装饰领域，UV固化技术被广泛应用于喷涂，印刷等领域。在日化软管包装材料涂装中，UV固化涂料以其快速固化、表面光泽高、耐刮擦性能优异、固含量高的特点，做为一种新兴的环境友好型涂装材料，近年来越来越引起人们的关注。
然而,同其他任何材料一样,UV固化涂料在使用过程中也会存在诸如黄变、开裂、哑光耐磨性差等问题，本文将重点就应用于软管的UV涂料常见的各种问题进行讨论，从问题产生的原因出发，提出从涂料配方设计到涂料施工过程的解决这些问题的方法。
Data da publicação: 06/01/2023