สายยางเป็นส่วนสำคัญของบรรจุภัณฑ์สารเคมีที่ใช้ในชีวิตประจำวันมีการใช้งานอย่างแพร่หลายในผลิตภัณฑ์ต่างๆ เช่น ครีมทามือ ผลิตภัณฑ์ทำความสะอาด ผลิตภัณฑ์กันแดด และอื่นๆ สารเคลือบผิวท่อแบบดั้งเดิมส่วนใหญ่เป็นสารเคลือบโพลียูรีเทนสองส่วนประกอบที่ใช้ตัวทำละลาย แม้ว่าสารเคลือบโพลียูรีเทนสองส่วนประกอบจะมีประสิทธิภาพดีเยี่ยมในแง่ของความยืดหยุ่นในการเคลือบและการพิมพ์รอง (การบรอนซ์) แต่ปริมาณ VOCs สูงถึง 80% ทำให้การใช้งานมีข้อจำกัด โดยเฉพาะอย่างยิ่งในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา ด้วยการเสริมสร้างความตระหนักด้านการรักษาสิ่งแวดล้อมของประเทศและประชาชนอย่างต่อเนื่อง การผลิตและการใช้สารเคลือบที่มีปริมาณ VOCs สูงจึงอยู่ภายใต้การกำกับดูแลอย่างเข้มงวด เป็นที่ยอมรับกันโดยทั่วไปว่าควรใช้สารเคลือบผิวท่อที่เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมสามารถใช้ทดแทนสีเคลือบแบบดั้งเดิมที่มีปริมาณ VOC สูงได้
ในปัจจุบัน สารเคลือบที่เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมที่ได้รับการยอมรับ ได้แก่: 1. สารเคลือบแบบน้ำที่มีปริมาณ VOCs น้อยกว่า 10%; 2. สารเคลือบที่มีปริมาณของแข็งสูง หรือแม้แต่สารเคลือบที่มีปริมาณของแข็งมากกว่า 85% เนื่องจากวัสดุพื้นฐานของท่อในปัจจุบันส่วนใหญ่เป็นวัสดุโพลีเอทิลีน (PE) คุณสมบัติของแรงตึงผิวต่ำและความเป็นขั้วต่ำของวัสดุประเภทนี้ ทำให้สารเคลือบแบบน้ำยังไม่มีตัวอย่างการใช้งานที่แพร่หลายในการเคลือบท่อ สารเคลือบที่บ่มด้วยรังสียูวีที่มีปริมาณของแข็งสูง (สารเคลือบ UV-curable) จึงกลายเป็นตัวเลือกแรกสำหรับสารเคลือบที่เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมสำหรับท่อในขั้นตอนนี้ เนื่องจากมีประสิทธิภาพสูง ประหยัดพลังงาน และเป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อม อย่างไรก็ตาม เนื่องจากคุณสมบัติของสารเคลือบ UV-curable เมื่อผู้คนนำสารเคลือบ UV-curable มาใช้ในการผลิตวัสดุบรรจุภัณฑ์ท่อเคมีภัณฑ์ในชีวิตประจำวัน พวกเขามักจะพบปัญหาต่างๆ เช่น ความต้านทานต่อการเสื่อมสภาพจากแสงต่ำ การเหลืองง่าย การแตกร้าวของสารเคลือบ ผิวด้าน ความต้านทานต่อการสึกหรอต่ำ การพิมพ์ซ้ำ (การบรอนซ์) ทำได้ยาก กลิ่นไม่พึงประสงค์หลังการพ่นสี เป็นต้น
บทความนี้จะเริ่มต้นจากหลักการพื้นฐานของการเคลือบผิวด้วยรังสียูวี โดยเชื่อมโยงกับการประยุกต์ใช้งานจริง และจะเจาะลึกถึงปัญหาหลักๆ ที่กล่าวมาข้างต้นในกระบวนการเคลือบและการตกแต่งขั้นที่สองของวัสดุบรรจุภัณฑ์ท่อที่ใช้ในสารเคมีในชีวิตประจำวัน โดยอิงจากการปรับปรุงสูตรการเคลือบให้เหมาะสม ตามสถานการณ์จริงเฉพาะของผู้ผลิตวัสดุบรรจุภัณฑ์ เพื่อเสนอแนวทางแก้ไขปัญหาเหล่านั้นโดยเฉพาะ
บทนำเกี่ยวกับสารเคลือบที่บ่มด้วยรังสียูวี
การอบแห้งด้วยแสงเป็นเทคโนโลยี “สีเขียว” ใหม่ที่กำลังพัฒนาอย่างรวดเร็ว นับตั้งแต่ทศวรรษ 1970 เทคโนโลยีการอบแห้งด้วยแสงถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในด้านการเคลือบ หมึกพิมพ์ สารเชื่อมโยง และทางการแพทย์ โดยในปัจจุบัน เทคโนโลยีการอบแห้งด้วยแสงอัลตราไวโอเลต (UV curing) เป็นเทคโนโลยีการอบแห้งด้วยแสงที่ใช้กันอย่างแพร่หลายที่สุด การเคลือบ UV ส่วนใหญ่ประกอบด้วยสารเริ่มต้นปฏิกิริยาด้วยแสง เรซินไม่อิ่มตัวและโมโนเมอร์ สารเติมแต่งควบคุมพื้นผิว และเม็ดสีและสารตัวเติมที่จำเป็น ในด้านการตกแต่งพื้นผิวของวัสดุบรรจุภัณฑ์เคมีภัณฑ์ในชีวิตประจำวัน เทคโนโลยีการอบแห้งด้วยแสง UV ถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในด้านการพ่น การพิมพ์ และด้านอื่นๆ ในการเคลือบวัสดุบรรจุภัณฑ์ท่อเคมีภัณฑ์ในชีวิตประจำวัน การเคลือบที่อบแห้งด้วยแสง UV มีคุณสมบัติเด่นคือ การอบแห้งเร็ว ความเงางามของพื้นผิวสูง ทนต่อรอยขีดข่วนได้ดีเยี่ยม และมีปริมาณของแข็งสูง ในฐานะวัสดุเคลือบที่เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมที่กำลังมาแรง จึงได้รับความสนใจจากผู้คนมากขึ้นเรื่อยๆ ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา
อย่างไรก็ตาม เช่นเดียวกับวัสดุอื่นๆ สารเคลือบ UV ก็มีปัญหาเช่นกัน เช่น การเหลือง การแตแตก และความทนทานต่อการสึกหรอต่ำระหว่างการใช้งาน บทความนี้จะเน้นการอภิปรายปัญหาทั่วไปต่างๆ ของสารเคลือบ UV ที่ใช้กับท่อ โดยเริ่มจากสาเหตุของปัญหา และนำเสนอวิธีการแก้ไขปัญหาเหล่านั้น ตั้งแต่การออกแบบสูตรการเคลือบไปจนถึงกระบวนการสร้างสารเคลือบ
ปัญหาหลักและแนวทางแก้ไขเมื่อนำสารเคลือบที่ใช้การอบแห้งด้วยรังสียูวีมาใช้กับวัสดุบรรจุภัณฑ์ท่อส่งสารเคมีในชีวิตประจำวัน
1. สาเหตุและวิธีแก้ไขปัญหาผ้าเหลือง
สาเหตุหลักที่ทำให้สารเคลือบที่ใช้รังสียูวีในการอบแห้งเปลี่ยนเป็นสีเหลืองคือ สารเคลือบนั้นมีโครงสร้างโมเลกุลที่สามารถดูดซับรังสียูวีที่มีความยาวคลื่นเฉพาะได้ หลังจากดูดซับรังสียูวีที่มีความยาวคลื่นเฉพาะแล้ว สารเหล่านี้จะทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงระดับพลังงานและในที่สุดจะทำให้เกิดปฏิกิริยาออกซิเดชันของสารเคลือบ เมื่อระดับการออกซิเดชันไม่สูง สารเคลือบจะเปลี่ยนเป็นสีเหลือง ซึ่งโดยทั่วไปเรียกว่า "การเปลี่ยนเป็นสีเหลือง"
(ภาพซ้าย – ปรากฏการณ์สีเหลือง ภาพขวา – ปกติ)
ส่วนประกอบหลักในสารเคลือบ UV ที่สามารถดูดซับรังสีอัลตราไวโอเลตได้ ได้แก่:
1. สารตกค้างจากปฏิกิริยาแสง (นี่คือสารสำคัญที่สุดที่ทำให้เกิดสีเหลือง)
2. โครงสร้างโมเลกุลที่มีคุณสมบัติในการป้องกันรังสียูวี (ส่วนนี้ของสารเคลือบรังสียูวีส่วนใหญ่เป็นสารที่มีโครงสร้างวงแหวนเบนซีนในเรซินยูวีหรือโมโนเมอร์)
3. พันธะไม่อิ่มตัวที่ยังไม่แข็งตัวที่เหลืออยู่ และสารอื่นๆ ที่สามารถออกซิไดซ์ได้ง่าย (เช่น หมู่เอมีน เป็นต้น)
2. สาเหตุและวิธีแก้ไขปัญหาการแตกร้าวของสารเคลือบ
สาเหตุหลักที่ทำให้สารเคลือบงอและแตกร้าว ได้แก่: 1. การยึดเกาะของสารเคลือบกับพื้นผิวไม่ดี 2. ค่าการยืดตัวก่อนขาดของสารเคลือบต่ำหลังจากอบแห้งแล้ว หรือที่เรียกกันทั่วไปว่า ความเหนียวของสารเคลือบไม่ดี
แนวทางการแก้ไขปัญหาการแตกร้าวของสารเคลือบ:
1. เริ่มต้นจากการออกแบบสูตร เพื่อให้ได้สารเคลือบที่มีการยึดเกาะและความทนทานที่ดีขึ้น
2. ในส่วนของการควบคุมกระบวนการเคลือบผิว วิธีการเฉพาะมีดังนี้: 1. การเตรียมพื้นผิวก่อนการเคลือบผิว เช่น การใช้เปลวไฟ โคโรนา และวิธีการอื่นๆ หรือการใช้สารเตรียมพื้นผิวก่อนการเคลือบผิว เพื่อเพิ่มขั้วของพื้นผิวและปรับปรุงคุณภาพของพื้นผิว 2. ในระหว่างกระบวนการเคลือบผิว ควรลดความหนาของชั้นเคลือบลงอย่างเหมาะสม และเพิ่มอุณหภูมิการอบแห้งและพลังงานการอบแห้งด้วยรังสียูวี
3. สาเหตุและวิธีแก้ไขกลิ่นไม่พึงประสงค์
สายยางเคลือบจะมีกลิ่นฉุนเมื่อวางผลิตภัณฑ์ลง โดยเฉพาะอย่างยิ่งหากผลิตภัณฑ์ถูกปิดผนึกอยู่ในถุงบรรจุภัณฑ์เป็นเวลานาน เมื่อเปิดถุงบรรจุภัณฑ์ กลิ่นฉุนจะเกิดจากสารประกอบโมเลกุลขนาดเล็กที่มีจุดเดือดต่ำซึ่งหลงเหลืออยู่ในฟิล์มสี เคลื่อนตัวไปยังพื้นผิวของสารเคลือบเมื่อเวลาผ่านไป ระเหยไปในอากาศ และสะสมอย่างต่อเนื่องในสภาพแวดล้อมปิด แหล่งที่มาของสารประกอบโมเลกุลขนาดเล็กที่มีจุดเดือดต่ำเหล่านี้ส่วนใหญ่มาจากตัวทำละลายที่ตกค้าง (ตัวทำละลายที่ระเหยไม่หมด) โมโนเมอร์โมเลกุลขนาดเล็กที่ตกค้าง (การบ่มไม่สมบูรณ์) และสารประกอบโมเลกุลขนาดเล็กที่เกิดจากสารกระตุ้นปฏิกิริยาด้วยแสงและการแตกตัวของสารเหล่านั้น (โดยทั่วไปเรียกว่าสารตกค้างจากสารกระตุ้นปฏิกิริยา)
วิธีแก้ปัญหากลิ่นหลังการอบแห้ง:
1. เริ่มจากการออกแบบสูตร ให้ใช้ระบบตัวเร่งปฏิกิริยาที่มีประสิทธิภาพสูงเพื่อลดปริมาณตัวเร่งปฏิกิริยาที่ใช้ เพิ่มปริมาณส่วนประกอบอเนกประสงค์ในระบบ และใช้ส่วนประกอบเพิ่มความยืดหยุ่นที่เหมาะสมเพื่อลดปริมาณโมโนเมอร์โมเลกุลเล็ก โดยเฉพาะอย่างยิ่งโมโนเมอร์โมเลกุลเล็กที่มีฟังก์ชันเดียว
2. จากมุมมองของการควบคุมกระบวนการเคลือบ การลดความหนาของชั้นเคลือบ การเพิ่มอุณหภูมิการอบแห้ง และพลังงานการอบแห้งด้วยรังสียูวีอย่างเหมาะสม จะช่วยลดการเกิดกลิ่นไม่พึงประสงค์ได้
4. สาเหตุและวิธีแก้ไขสำหรับความต้านทานต่อรอยขีดข่วนต่ำของสายยางด้าน
สาเหตุที่ทำให้การเคลือบด้านมีความทนทานต่อรอยขีดข่วนต่ำนั้น เป็นเพราะว่าผลลัพธ์ของการเคลือบด้านเกิดจากการสะท้อนแสงแบบกระจายของพื้นผิวเคลือบเป็นหลัก ซึ่งการสะท้อนแสงแบบกระจายนี้เกิดจากความหยาบของพื้นผิวเคลือบและความไม่เข้ากันของชั้นเคลือบเอง เมื่อพื้นผิวหยาบถูกถู จะเกิดแรงเสียดทานมากขึ้น ทำให้การเคลือบด้านเกิดรอยขีดข่วนได้ง่ายกว่าพื้นผิวเงา นอกจากนี้ สารผงในสารเคลือบด้านยังทำลายความสมบูรณ์ของพื้นผิวเคลือบในระดับหนึ่ง ซึ่งเป็นอีกสาเหตุหนึ่งที่ทำให้การเคลือบด้านเกิดรอยขีดข่วนได้ง่ายกว่าการเคลือบเงา
(หลอดสีด้านนั้นเป็นรอยขีดข่วนได้ง่ายและจะเปลี่ยนเป็นสีขาวเมื่อถูกถู)
วิธีแก้ปัญหารอยขีดข่วน:
1. เริ่มจากการออกแบบการกระจายตัว โดยใช้เรซินด้านบางส่วนมาแทนที่ส่วนประกอบที่เป็นผงในสี สามารถลดความหยาบของพื้นผิวเคลือบและเพิ่มอัตราส่วนของเม็ดสีต่อฐานสีได้ โดยยังคงรักษาคุณสมบัติด้านของสีเคลือบไว้ และในที่สุดก็จะช่วยเพิ่มความทนทานต่อรอยขีดข่วนของพื้นผิวเคลือบด้านได้
2. เริ่มจากการควบคุมกระบวนการเคลือบ โดยลดความหนาของชั้นเคลือบ เพิ่มอุณหภูมิการอบแห้ง และพลังงานการอบแห้งด้วยรังสียูวีอย่างเหมาะสม จะช่วยเพิ่มความทนทานต่อรอยขีดข่วนของพื้นผิวเคลือบด้านได้
5. สาเหตุและวิธีแก้ไขปัญหาประสิทธิภาพการปั๊มร้อนที่ไม่ดี
สาเหตุหลักที่ทำให้ประสิทธิภาพการปั๊มร้อนไม่ดีมีดังนี้: 1. สารเคลือบไม่เข้ากันกับกระดาษปั๊มร้อน ส่งผลให้การปั๊มร้อนไม่สมบูรณ์หรือการยึดเกาะไม่ดี 2. การควบคุมกระบวนการระหว่างการปั๊มร้อนไม่เสถียร
แนวทางการแก้ไขปัญหาการปั๊มร้อนที่ไม่ได้มาตรฐาน:
1. จากมุมมองด้านการพัฒนาสูตร บริษัท Weixi Chemical ได้สร้างสรรค์โดยการนำสารที่มีคุณสมบัติไวต่ออุณหภูมิมาใช้ในสูตร สารดังกล่าวมีความแข็งสูงและแรงตึงผิวต่ำที่อุณหภูมิห้อง แต่เมื่ออุณหภูมิถึงหรือเกินอุณหภูมิการเปลี่ยนสถานะของสาร สารประเภทนี้จะเกิดการเปลี่ยนสถานะ โดยความแข็งจะลดลงอย่างรวดเร็วพร้อมกับแรงตึงผิวที่เพิ่มขึ้น ในระหว่างกระบวนการปั๊มร้อน เนื่องจากอุณหภูมิของชิ้นส่วนที่ปั๊มร้อนจะสูงขึ้นอย่างรวดเร็วเหนืออุณหภูมิการเปลี่ยนสถานะของสาร ความแข็งของชิ้นส่วนที่ปั๊มร้อนจึงลดลงอย่างมากและแรงตึงผิวจะเพิ่มขึ้น ทำให้การยึดเกาะระหว่างกระดาษปั๊มร้อนกับสารเคลือบดีขึ้น และความสมบูรณ์ของชิ้นงานปั๊มร้อนดีขึ้น เมื่อกระบวนการปั๊มทองเสร็จสิ้น อุณหภูมิจะลดลงต่ำกว่าอุณหภูมิการเปลี่ยนสถานะ และความแข็งของสารเคลือบจะกลับคืนสู่สภาพเดิม
2. จากมุมมองของการควบคุมกระบวนการ ควรให้ความสำคัญกับการเลือกกระดาษและกระบวนการชุบทองที่เหมาะสมกับการเคลือบ และเพิ่มอุณหภูมิและแรงกดในการชุบทองอย่างเหมาะสม ซึ่งจะช่วยปรับปรุงความสมบูรณ์และการยึดเกาะของการชุบทองให้ดียิ่งขึ้น
น้ำยาเคลือบเงาท่อ PE ชนิด UV จะค่อยๆ เข้ามาแทนที่สารเคลือบโพลียูรีเทนสองส่วนประกอบ ซึ่งเป็นไปตามข้อกำหนดด้านความปลอดภัยในการผลิต การผลิตที่สะอาด การลดการปล่อยก๊าซคาร์บอน และการรักษาสิ่งแวดล้อมของประเทศ ปัญหาบางอย่างที่เกิดขึ้นระหว่างการผลิตด้วยน้ำยาเคลือบเงา UV สามารถแก้ไขได้ด้วยน้ำยาเคลือบเงาชนิดนี้ โดยการปรับสูตรของผู้ผลิต การปรับกระบวนการของผู้ผลิตอุปกรณ์ และโรงงานผลิตท่อร่วมกัน
บริษัท เซี่ยงไฮ้ เรนโบว์ อินดัสทรี จำกัดเราให้บริการโซลูชั่นครบวงจรสำหรับบรรจุภัณฑ์เครื่องสำอาง หากคุณสนใจในผลิตภัณฑ์ของเรา โปรดติดต่อเรา
เว็บไซต์:www.rainbow-pkg.com
Email: Bobby@rainbow-pkg.com
WhatsApp: +008615921375189
光固化是一种快速发ส่วนขยายของ“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。其中紫外光固化（UV固化）技术是目前应用最为广泛的光固化技术。UV涂料主要由光引发剂、不饱和树脂及单体、表 Face控制助剂以及必要的颜填料组成。在日化包装材料表的装饰领域，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、表的光泽高、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、重点就应用于 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。
วันที่โพสต์: 6 มกราคม 2023