Technologie UV

Depuis plus de 25 ans, nous contribuons à l’innovation technologique dans le domaine de la polymérisation UV

La couleur violette...

Dans l’histoire, c’est une couleur noble, sacrée et magique. Le violet est la somme de deux opposés : le rouge, une couleur chaude, et le bleu, une couleur froide.

Toutefois, la principale découverte s’est produite quand les chercheurs ont compris que l’intérieur de la lumière, que nous voyons blanc, dissimule une gamme de couleurs produites par l’intervalle de la radiation électromagnétique ; la dernière couleur à haute fréquence avec la longueur d’onde la plus courte est le violet. Ou plutôt, l’ultraviolet.

Nous devons la découverte des rayons ultraviolets, dits rayons UV, invisibles à l’œil nu, aux scientifiques qui étudient le Soleil. C’est grâce à ces recherches constantes et aux applications qui en résultent que les rayons UV peuvent être reproduits artificiellement en laboratoire afin d’améliorer la vie des personnes.

Dans la nature, nous sommes habitués à nous protéger de la partie des rayons ultraviolets produits par le soleil qui n’est pas filtrée dans l’atmosphère par l’ozone.

Sources artificielles de rayons ultraviolets

 

Il y a plusieurs décennies, la science et la technologie ont permis d’inventer et de construire des sources artificielles de rayons ultraviolets, telles que les lampes UV, couramment utilisées pour la désinfection de l’eau, de l’air et des aliments ainsi que pour la stérilisation des instruments médicaux. La radiation ultraviolette est un germicide qui permet de stériliser les objets en empêchant les microorganismes nocifs pour l’homme de se reproduire.

Plus récemment, les rayons ultraviolet ont été employés en laboratoire grâce à l’invention d’instruments électro médicaux pour l’étude des cellules, dans le domaine de la médecine légale pour rechercher des preuves, telles que des taches invisibles, déceler des traces biologiques et établir des profils ADN.

Technologie UV

Innovation transversale

Dans le secteur industriel, la technologie UV représente un excellent exemple d’innovation transversale pour le séchage de revêtements, de peintures et vernis, d’encres et de colles.

Dans le domaine de la polymérisation de produits chimiques, en particulier, la lumière ultraviolette est largement utilisée dans les arts graphiques, sur le bois et avec les fibres optiques.

Elle est aussi couramment utilisée dans des secteurs tels que:

  • l’automobile;
  • la médecine;
  • l’électronique grand public;
  • les énergies renouvelables, etc.

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Dans le secteur de l’automobile

Impression 3D

Plus récemment, dans le secteur automobile par exemple, l’invention des imprimantes en trois dimensions a permis aux constructeurs d’imprimer des pièces en plastique et d’envoyer d’un bout à l’autre de la planète des modèles pour tester des prototypes de composants pour les voitures, et ce grâce à des imprimantes 3D dotées de lampes à rayons ultraviolets afin de garantir un séchage rapide de la matière première.

Notre approche

Imagination, créativité, curiosité

Qurtech, grâce à l’imagination, à la créativité et à la curiosité des femmes et des hommes qui y travaillent, contribue depuis des années à l’innovation technologique dans le domaine de la polymérisation UV.

Cette technologie présente des avantages considérables, tels que la très grande vitesse de séchage, avec un produit fini qui est souvent de qualité supérieure, y compris du point de vue esthétique, l’efficacité énergétique, des installations qui occupent un espace réduit et des émissions basses, voire nulles, dans l’atmosphère.

Il s’agit de technologies qui atteignent le double objectif de réduire à la fois les émissions nocives et la place occupée par les installations de production.

Polymérisation UV : écologique, efficace, rapide

La polymérisation UV est un procédé de séchage rapide de peintures et vernis, d’encres et de colles par réticulation : au moyen d’une lampe, la lumière ultraviolette à forte intensité génère une réaction photochimique qui permet une transition instantanée de l’état liquide à l’état solide.

C’est la technologie de la polymérisation UV, appliquée aux usinages industriels, qui a permis de réduire les délais et les coûts de production. En effet, contrairement aux précédentes décennies, la matière première est transformée sans utiliser de grands fours thermiques au gaz ou au pétrole, aux coûts de production élevés.

Il est important de souligner que la polymérisation, qui a rendu possible la construction de fours de séchage beaucoup plus petits, a permis d’aménager les espaces de travail sur des surfaces réduites et donc d’abaisser les coûts de production, tout en réalisant des produits plus résistants et de grande qualité. Une révolution qui a permis d’accroître la compétitivité des entreprises.

Les avantages de cette technologie sont clairement visibles:

  • La fiabilité
  • La solidité du procédé de polymérisation

L’objet soumis au procédé de polymérisation est plus résistant et de meilleure qualité, car il est exposé moins longtemps, sous forme liquide, aux impuretés présentes dans la zone d’usinage. Tout cela contribue à réduire sensiblement à la fois les déchets et les défauts, et à obtenir une finition de qualité supérieure.

Il est absolument évident que c’est la vitesse de séchage par réticulation de cette technologie qui la rend extrêmement polyvalente pour l’impression, la peinture, les décorations et l’assemblage.

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Le procédé de réticulation

Le procédé de réticulation UV consiste à utiliser une lampe à rayons ultraviolets dont les émissions sont concentrées sur un substrat auquel a été appliquée une formulation liquide contenant le photo-initiateur.

C’est à partir de ce rayonnement de lumière UV que sont générés des radicaux qui interagissent avec la peinture en produisant l’effet réticulant de la formulation qui passe de l’état liquide à l’état solide.

La formulation liquide

La formulation liquide appliquée au substrat est constituée en grande partie de monomères (composés à faible poids moléculaire) qui servent aussi de diluant, auxquels sont ajoutés des oligomères (polymères à poids moléculaire moyen et élevé) qui, grâce à leurs caractéristiques spécifiques, déterminent le comportement de la formulation finale (dureté, résistance chimique, etc.).

Dans la formulation liquide, c’est le photo-initiateur qui déclenche le procédé de réticulation (curing) de la matrice polymérique ; en effet, il amorce la polymérisation et le procédé de réticulation, après avoir interagi avec une source de lumière UV appropriée. C’est le rayonnement qui active le photo-initiateur à partir duquel sont générés les radicaux responsables du déclenchement du procédé de ré

Le procédé de durcissement

Le procédé de durcissement (curing en anglais) se déroule en quatre phases :

  • Génération des radicaux ou espèces réactives;
  • Début de la polymérisation;
  • Propagation/transfert de chaîne;
  • Terminaison.

Le procédé de réticulation

Le procédé de réticulation UV consiste à utiliser une lampe à rayons ultraviolets dont les émissions sont concentrées sur un substrat auquel a été appliquée une formulation liquide contenant le photo-initiateur.

C’est à partir de ce rayonnement de lumière UV que sont générés des radicaux qui interagissent avec la peinture en produisant l’effet réticulant de la formulation qui passe de l’état liquide à l’état solide.

La formulation liquide

La formulation liquide appliquée au substrat est constituée en grande partie de monomères (composés à faible poids moléculaire) qui servent aussi de diluant, auxquels sont ajoutés des oligomères (polymères à poids moléculaire moyen et élevé) qui, grâce à leurs caractéristiques spécifiques, déterminent le comportement de la formulation finale (dureté, résistance chimique, etc.).

Dans la formulation liquide, c’est le photo-initiateur qui déclenche le procédé de réticulation (curing) de la matrice polymérique ; en effet, il amorce la polymérisation et le procédé de réticulation, après avoir interagi avec une source de lumière UV appropriée. C’est le rayonnement qui active le photo-initiateur à partir duquel sont générés les radicaux responsables du déclenchement du procédé de ré

Le procédé de durcissement

Le procédé de durcissement (curing en anglais) se déroule en quatre phases :

  • Génération des radicaux ou espèces réactives;
  • Début de la polymérisation;
  • Propagation/transfert de chaîne;
  • Terminaison.

Photo-initiateurs

Il en existe de deux types: cationiques et radicalaires.

Les seconds se divisent en deux sous-catégories:

  • TYPE1 = photo-initiateurs qui subissent une rupture de liaison, indépendants de la viscosité du mélange dans lequel ils se trouvent.
  • TYPE2 = photo-initiateurs qui nécessitent une aide synergique pour produire des radicaux, influencés par la viscosité du mélange dans lequel ils se trouvent (plus la viscosité est élevée, plus il est difficile de trouver les espèces donneuses de protons).

Les types de photo-initiateurs doivent évidemment posséder des caractéristiques spécifiques:

Absorption Correcte

Il est fondamental que les deux types présentent une absorption correcte

Ruptures Radicalaires Efficaces

Ruptures radicalaires efficaces pour générer des espèces initiales efficaces avec les résines et les monomères avec lesquels elles sont en contact

Solubilité et stabilité

Solubilité et stabilité appropriées dans le mélange de réaction

Atóxiques

Ils ne doivent pas être toxiques

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