В соответствии с современными, принятыми во всем мире технологиями, наиболее актуальной считается отделка при помощи лаков и масел с УФ-отверждением. УФ- облучение - самый распространенный способ радиационного отверждения ЛКМ в Европе.
ЛКМ УФ-отверждения наряду с воднодисперсионными, порошковыми материалами и так называемыми ЛКМ с ВСО (высоким содержанием сухого остатка) представляют собой экологически благоприятные покрытия будущего. Эти материалы начали применяться более 20 лет назад, когда в мебельной промышленности использовались в основном полиэфирстироловые системы, которые вследствие небезопасности стирола в дальнейшем были заменены системами на основе акриловых связующих.
УФ-акриловые лаки имеют в своей основе акриловые связующие и акриловые реактивные растворители, которые с помощью фотоинициаторов образуют под влиянием УФ-лучей отвержденные пленки. Вследствие высокого уровня полимеризации эти пленки отличаются особой химической стойкостью и хорошими физическими свойствами. Благодаря своей прочной адгезии, как на субстрат (основу), так и на пленку покрытия, акриловые ЛКМ УФ-отверждения применяются и для предварительных - грунтовочных, и для финишных покрытий.
Преимущества акриловых ЛКМ УФ-отверждения:
• экологическая безопасность (отсутствие эмиссии (испарения) растворителей благодаря 90-100% доле нелетучих веществ;
• сокращение времени отверждения и в целом более быстрый процесс производства;
• отличные химические и физические свойства отвержденных пленок;
• рабочее помещение, в котором происходит производственный процесс, занимает малые площади;
• экономное расходование электроэнергии;
• возможность применения субстратов, чувствительных на тепло вследствие меньшего инфракрасного (теплового) облучения;
• низкая пожароопасность производства;
• относительно невысокая цена квадратного метра обработанной поверхности.
Высокое качество пленки достигается в том числе и за счет компонентов, входящих в состав типичной УФ-акриловой системы: связующего (акрилатного олигомера), реактивных растворителей, фотоинициатора, добавок (реологических и поверхностных) и вспомогательных (в том числе матирующих) средств.
УФ-отверждение ЛКМ производится в заводских условиях, что является еще одним залогом высокого качества изделия. Технология заводской лакировки паркета исключает дефекты ручного нанесения и позволяет достичь "мебельного" качества. Лак на такой паркет наносится механически методом безвоздушного распыления в специальных вакуумных камерах и отверждается за счет ультрафиолетового или электронно-лучевого облучения.
УФ-отверждение часто рассматривается как относительно новая концепция, однако на самом деле этот принцип применялся с незапамятных времен. Действительно, справедливо высказывание, что "новое - это хорошо забытое старое". Одним из первых известных примеров использования ультрафиолетового отверждения является обработка древними египтянами тканей особым светочувствительным составом: смесью лаванды и сирийского битума. Ткани высушивались на солнце, приобретая прочность, а также особые бактерицидные и консервирующие свойства, и затем использовалась для завертывания мумий.
В настоящее время многие фирмы-производители (в частности, итальянская компания Superfici) предлагают современные вальцовые линии для нанесения лаковых покрытий. На этих линиях и осуществляется технологический процесс отвеждения пленки под влиянием УФ-лучей с длиной волны от 200 до 450 мм. Он протекает в четыре этапа:
• формирование простых радикалов фотоинициатора под влиянием УФ-лучей
• реакция свободных радикалов фотоинициатора с ненасыщенными группами в системе УФ-отверждения вызывает цепную полимеризацию
• продолжение роста цепной полимеризации
• окончание полимеризации до образования твердой структуры.
В окончательном виде подобное покрытие представляет собой "многослойный пирог", в котором первый слой является адгезионным, следующий - шпатлевочным, далее идет грунтовочный слой и завершает все слой так называемого топ-лака (от англ. top - поверхность). Первый (адгезионный) слой - это специальный состав на водной основе, который является скорее не лаком, а пропиткой. Он наносится непосредственно на массивную древесину, и его функция заключается в частичном или полном заполнении пор субстрата, (основы) с помощью которого получается очень гладкая поверхность, пригодная для нанесения последующих слоев. Все остальные слои - это лаки, имеющие практически стопроцентный сухой остаток. Они представляют собой жидкую массу, которая под воздействием ультрафиолетового излучения полимеризуется.
1. Н.Н. Романова, А.Г. Гравис, Н.В. Зык. Микроволновое облучение в органическом синтезе // Успехи химии.- 2005. - №11. – С. 1059 – 1101
2. И.В.Целинский, А.С. Брыков, А.А. Астратьев. Влияние микроволнового нагрева на протекание органических реакций различных типов // Журнал общей химии. – 1996. - № 10. – С. 1696 - 1704.
3. Сапунов Г.С. Ремонт микроволновых печей // Серия «Ремонт». - 2003. -№19. - С. 4-26.
4. Г.С.Княжевская, М.Г. Фирсова, Р.Ш. Килькеев. // Высокочастотный нагрев диэлектрических материалов. Л.: Машиностроение, 1989. С. 4.
5. Ю.С. Архангельский, И.И. Девяткин. // Сверхвысокочастотные нагревательные установки для интенсификации технологических процессов. Саратов: Изд. Саратов . Гос. унив., 1983. С. 9.
6. Дворко И.М. Получение полимерных материалов и изделий отверждением темореактивных композиций под действием электрических полей. [Электронный ресурс]. – [2007]. – Режим доступа: http://www.sciteclibrary.ru/rus/catalog/pages/4487.html
7. Глуханов Н.П., Федорова И.Г. Высокочастотный нагрев диэлектрических материалов в машиностроении.- Л.: Машиностроение, 1983.- 160 с.
8. Применение микроволновой техники в лабораторных исследованиях и промышленности. Д.Л. Рахмангулов [и др.] / Журнал прикладной химии. – 2002. – Т.75. Вып. 9. – С.1409-1416
9. Новое ультрафиолетовое термическое оборудование и его использование для обработки тканей, В.С.Побединский, А.В.Рыжаков. Научно-техническая фирма "ВПК ЛТД", Ивановский научный центр ИА РФ, 2002.
10. Римский-Корсаков А. В., Ямщиков B. C., "Вестник АН СССР", 1980, №7, с. 3-11
11. B. C. Ямщиков. Акустическая технология обогащения полезных ископаемых, М., 1987
12. Фотохимия полимеров. Phillips. 1976. V. l. P. 507-557.
13. Labana S.S. Photopolymerization // Macro-mol. Sci. Revs. 1974. C. 11(2)299-319
14. Некоторые аспекты процесса УФ-отверждения лаков и красок, Д. Токманцев // «Флексо Плюс» №4 (6), 1998 г. С.4-8