Ультрафиолетовый потенциал. Перспективы использования УФ-отверждаемых покрытий

Потребители продолжают искать продукты и технологии, которые соответствуют экологическому регламенту, способны дать экономический эффект, оправдав инвестиционные вложения. На сегодня УФ-отверждаемые покрытия — наиболее динамично развивающийся сегмент рынка лакокрасочных материалов. Они представляют наиболее быстрый и экологически безопасный метод покрытия различных материалов.
УФ-отверждаемые покрытия обладают хорошей износостойкостью, высокими барьерными качествами и выступают наиболее рентабельной отделочной технологией. Преимущественно УФ-отверждаемые покрытия применяются для окраски металлических изделий, которые способны выдержать нагрев до 200 °C. Но сравнительно небольшое по времени термическое воздействие дает возможность окрашивать УФ-методом и чувствительные к высоким температурам материалы: дерево и пластмассу. При этом окрашенные изделия сохраняют эластичность, их стойкость к царапинам значительно выше, чем у лакокрасочных систем на водной или органорастворимой основе. Поэтому теплочувствительные материалы, такие как ДСП, МДФ всегда представляли большой потенциал для применения УФ-технологии.

Две системы
Разработанное в 60-х годах ХХ века термореактивное порошковое покрытие со временем практически вытеснило жидкую окраску в металлургии. Затем это термически отверждаемое покрытие было адаптировано и для строительно-бытового сегмента. Однако в сфере окраски изделий из дерева процесс развивался медленно. Только значительное увеличение химических составов послужило стимулом для создания новых систем нанесения УФ-отверждаемых порошковых покрытий. Стало возможным использовать их там, где нельзя применить термически отверждаемые.
В целом назначение электростатического порошка в термореактивных и УФ-отверждаемых системах одинаковое. Однако функциональные различия между процессами оплавления и отверждения выступают дифференцированными характеристиками между двумя системами (рисунок 1). Такое разделение позволяет с высокой точностью контролировать процессы оплавления и отверждения покрытия, что способствует максимальному повышению эффективности энергопотребления и качества производства УФ-отверждаемых порошковых покрытий.
Увеличить эффективность
Благодаря тому, что время отверждения краски занимает всего несколько секунд, УФ-покрытия стали широко применяться в промышленном производстве. Изделия, окрашенные с помощью УФ-красок, можно складировать и упаковывать сразу после отверждения. Это позволяет не только увеличить производительность, но и снизить на 40%−60% потребление энергии по сравнению с другими процессами обработки. К примеру, полный процесс обработки МДФ в зависимости от химического состава и конфигурации детали занимает не более 20 минут. Отверждение жидких отделочных покрытий, которые требуют дополнительных временных затрат на испарения растворителя, составляет 30 минут. Так как температура, необходимая для оплавления термореактивного порошкового покрытия, высока (достигает 232 °С), время на испарение растворителя не нужно. Однако УФ-покрытия требуют дополнительных временных затрат для охлаждения.
Таким образом, использование технологии УФ-отверждаемых покрытий способно увеличить эффективность производства в нескольких аспектах: сократить время, требуемое на ежедневный запуск и завершение работы оборудования; повысить качество финишного покрытия; уменьшить количество дефектов и переделок.

Разные преимущества
УФ-порошок — экологически чистый материал, он не содержит растворителей, летучих органических веществ (ЛОС), опасных загрязнителей воздуха (ОЗВ), мономеров или добавок. Все это делает его безопасным в использовании. Случайно пролитое вещество может быть собрано без какого-либо остаточного вреда оборудованию или бытовым предметам. Также в настоящий момент среди всех имеющихся в продаже отделочных материалов УФ-порошок оказывает наименьшее воздействие на окружающую среду. Смесь может быть переработана или перепрофилирована и не требует разрешения на эксплуатацию. Еще одним важным преимуществом порошковых покрытий стала возможность повторного нанесения перераспыленных УФ-красок. До 98% перераспыленного материала можно использовать в повторном цикле окраски.
Энергоэффективность — еще один фактор, говорящий в пользу экономичности УФ-отверждаемых порошковых покрытий. Органорастворимым и водорастворимым системам требуются печные мощности в четыре−восемь раз больше, чем УФ-порошкам. При этом ЛОС, которые выделяют органорастворимые покрытия, так же требуют дополнительных энергозатрат, к примеру, для работы оборудования по очистке воздуха. Процесс нанесения УФотверждаемых порошковых покрытий в подобных условиях не нуждается. Однако органорастворимые материалы по-прежнему занимают около 75%−80% в сегменте покрытий, предназначенных для обработки изделий из дерева, несмотря на их энергозатратность.
Больше и быстрее
УФ-отверждаемые порошковые покрытия имеют ряд преимуществ по сравнению с органорастворимыми и водорастворимыми покрытиями с точки зрения химии, очевидны их преимущества и с экономической точки зрения. УФ-системы порошковых покрытий могут производить большие объемы готового материала, лучше и быстрее генерируя отдачу от инвестиций.
При использовании УФ-отверждаемых красок время окрашивания, сушки и другие производственные затраты значительно сокращаются и, соответственно, повышается рентабельность производственного процесса. И если поначалу стоимость краски кажется достаточно высокой, то при расчете ее расхода по сравнению с современными водо- и органорастворимыми лакокрасочными одно- и двухкомпонентными системами она становится экономически выгодным решением.
Первоначальные инвестиции в УФ-отверждаемые порошковые покрытия могут быть выше, чем в органорастворимые системы, различные преимущества первых позволяют говорить о более высоком коэффициенте инвестиционной отдачи. Благодаря ускорению производственного процесса можно обрабатывать больше материала за более короткое время. Соответственно, стоимость УФ-системы гораздо ниже по сравнению с другими.
УФ-отверждаемые порошковые покрытия уменьшают затраты на обработку материалов, получение разрешений, защиту окружающей среды и утилизацию отходов, связанные с использованием жидких покрытий, будь они на водной основе или органорастворимыми. Они обладают большим потенциалом для будущего роста. Экологичность, высокая производительность и широкие экономические возможности этих материалов способны обеспечить высокую инвестиционную отдачу. Сегодня эти технологии готовы захватить значительную долю рынка мировой индустрии покрытий. Все больше используются инновационные достижения в области химии, применяются качественные и экономически выгодные технологии. Дизайнеры активно создают различные предметы интерьера, используя УФ-порошковые покрытия. Спрос на инновационные и устойчивые продукты и услуги продолжает расти, соответственно, и рыночные возможности для применения УФ-отверждаемых порошковых покрытий развиваются.