Tecnologia UV

Da più di 25 anni contribuiamo all’innovazione tecnologica nell’ambito della reticolazione UV

Il colore viola...

Nella storia è un colore nobile, sacro e magico. Il viola è la somma di due opposti: il rosso e il blu, il primo un colore caldo e l’altro freddo.

Tuttavia, la scoperta più importante è avvenuta quando si è capito che all’interno della luce, che noi vediamo bianca, si nasconde una gamma di colori prodotti dall’intervallo della radiazione elettromagnetica; l’ultimo colore ad alta frequenza con la lunghezza d’onda più corta è il viola. Anzi, l’ultravioletto.

È proprio dagli studiosi del Sole che ci giunge la scoperta dei raggi ultravioletti, anche detti raggi UV, invisibili all’occhio umano. Grazie a queste continue scoperte e relative applicazioni i raggi UV possono essere riprodotti artificialmente in laboratorio, per migliorare la vita delle persone.

In natura siamo abituati a proteggerci dai raggi ultravioletti prodotti dal sole, per la parte che non viene filtrata in atmosfera dall’ozono.

Fonti artificiali di raggi ultravioletti

 

Alcuni decenni fa, la scienza e la tecnologia hanno permesso di inventare e costruire fonti artificiali di raggi ultravioletti come le lampade UV, comunemente utilizzate per la disinfestazione dell’acqua, dell’aria, del cibo, e per la sterilizzazione degli strumenti in medicina. La radiazione ultravioletta è un germicida in grado di sterilizzare, impedendo ai microrganismi nocivi per l’uomo, di riprodursi.

In tempi più recenti, i raggi ultravioletti vengono impiegati in laboratorio grazie all’invenzione di strumenti elettromedicali per lo studio delle cellule, nel campo della medicina forense per la ricerca di prove, macchie altrimenti invisibili; evidenziare tracce biologiche e profili di DNA.

Tecnologia UV

Innovazione trasversale

In campo industriale invece, la tecnologia UV è un eccellente esempio di innovazione trasversale per “l’essiccazione” di coatings, vernici, inchiostri e adesivi.

In particolare la luce ultravioletta è largamente usata nelle arti grafiche, nel legno e nelle fibre ottiche per la polimerizzazione dei prodotti chimici fotosensibili.

Inoltre è comunemente usata in industrie come:

  • l’automotive,
  • il medicale,
  • l’elettronica di consumo,
  • l’energia rinnovabile, ecc.

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Nell'ambito dell'automotive

Stampa 3D

In tempi più recenti si pensi all’invenzione delle stampanti in tre dimensioni,nell’industria dell’automobile, per esempio, i costruttori possono stampare oggetti in plastica; inviare rapidamente da un punto all’altro del pianeta modelli per testare prototipi di componenti per autovetture utilizzando stampanti 3D locali che utilizzano, appunto, lampade a raggi ultravioletti per indurire velocemente la materia prima.

Il nostro approccio

Immaginazione, fantasia, curiosità

Qurtech, grazie all’immaginazione, alla fantasia, alla curiosità delle donne e degli uomini che ne fanno parte, da anni contribuisce all’innovazione tecnologica nell’ambito della polimerizzazione UV.

Tecnologia che offre alcuni vantaggi importanti come l’elevatissima velocità di essiccazione, spesso con qualità superiore dei prodotti finiti, anche in termini estetici; efficienza energetica, ridotti spazi impiantistici, ridotta o zero emissione in atmosfera.

Parliamo di tecnologie che garantiscono alta effcienza produttiva unitamente ad un positivo impatto ambientale.

Fotopolimerizzazione UV: ecologica, efficiente, veloce

La polimerizzazione UV è un processo di essiccazione rapida di vernici, inchiostri e adesivi mediante reticolazione: attraverso una lampada la luce ultravioletta ad alta intensità, innesca una reazione fotochimica che rende istantanea la transizione dallo stato liquido a quello solido.

È la tecnologia della polimerizzazione UV, applicata alle lavorazioni industriali, che ha permesso di velocizzarne i tempi e i costi di produzione. Infatti, rispetto ai decenni precedenti, la materia prima viene trasformata senza utilizzare grossi e costosi forni termici a gas o petrolio.

È importante sottolineare che la polimerizzazione UV, rendendo possibile la costruzione di forni di essiccazione molto più piccoli, ha consentito di rivoluzionare gli spazi di lavoro in superfici ridotte; da qui la diminuzione dei costi di produzione e la realizzazione di prodotti più performanti e di alta qualità. Risultato: prodotti più competitivi sul mercato.

I benefici di questa technologia sono lampanti:

  • Processo efficiente e compatto
  • Prestazioni e qualità del prodotto superiori

Inoltre, i particolari reticolati UV risultano più resistenti e di alta qualità, essendo esposti, in forma liquida, per un tempo minore alle impurità ambientali. Tutto questo, ha come risultato una sensibile riduzione sia degli scarti sia dei difetti a tutto vantaggio di una più elevata qualità dei prodotti finali.

È di tutta evidenza che è proprio la velocità di essiccazione mediante reticolazione di questa tecnologia, a renderla estremamente versatile per la stampa, la verniciatura, le decorazioni e l’assemblaggio.

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Il processo di reticolazione

Il processo di reticolazione UV consiste nell’utilizzo di una lampada a raggi ultravioletti le cui emissioni sono concentrate su un substrato al quale è stata applicata una formulazione liquida contenente il fotoiniziatore. 

Da questo irraggiamento di luce UV, vengono generati radicali che interagiscono con la vernice, producendo l’effetto reticolante della formulazione che da liquida diventa solida.

La formulazione liquida

La Formulazione liquida, applicata al substrato, è costituita in gran parte da monomeri (composti a basso peso molecolare) che fungono anche da diluente, a cui si aggiungono oligomeri (polimeri ad alto e medio peso molecolare), che con le loro caratteristiche peculiari determinano il comportamento del formulato finale (durezza, resistenza chimica, ecc.).

Nella formulazione liquida è il fotoiniziatore che innesca il processo di reticolazione (curing) della matrice polimerica; infatti dà inizio alla polimerizzazione e al processo di reticolazione, dopo aver interagito con un’adeguata sorgente di luce UV. È l’irraggiamento stesso che attiva il fotoniziatore da cui si generano i radicali che innescano il processo di reticolazione interagendo con i doppi legami insaturi del formulato UV.

Il processo di cura

Il processo di Cura (dall’inglese Curing), si sviluppa in quattro fasi:

  • La generazione dei radicali o specie reattive;
  • Inizio della polimerizzazione;
  • La Propagazione / trasferimento di catena;
  • La Terminazione.

Il processo di reticolazione

Il processo di reticolazione UV consiste nell’utilizzo di una lampada a raggi ultravioletti le cui emissioni sono concentrate su un substrato al quale è stata applicata una formulazione liquida contenente il fotoiniziatore. 

Da questo irraggiamento di luce UV, vengono generati radicali che interagiscono con la vernice, producendo l’effetto reticolante della formulazione che da liquida diventa solida.

La formulazione liquida

La Formulazione liquida, applicata al substrato, è costituita in gran parte da monomeri (composti a basso peso molecolare) che fungono anche da diluente, a cui si aggiungono oligomeri (polimeri ad alto e medio peso molecolare), che con le loro caratteristiche peculiari determinano il comportamento del formulato finale (durezza, resistenza chimica, ecc.).

Nella formulazione liquida è il fotoiniziatore che innesca il processo di reticolazione (curing) della matrice polimerica; infatti dà inizio alla polimerizzazione e al processo di reticolazione, dopo aver interagito con un’adeguata sorgente di luce UV. È l’irraggiamento stesso che attiva il fotoniziatore da cui si generano i radicali che innescano il processo di reticolazione interagendo con i doppi legami insaturi del formulato UV.

Il processo di cura

Il processo di Cura (dall’inglese Curing), si sviluppa in quattro fasi:

  • La generazione dei radicali o specie reattive;
  • Inizio della polimerizzazione;
  • La Propagazione / trasferimento di catena;
  • La Terminazione.

Fotoiniziatori

Ne esistono di due tipi: cationici e radicalici.

I secondi si dividono in due ulteriori categorie:

  • TIPO1 = fotoiniziatori che subiscono una rottura di legame, indipendenti dalla viscosità della miscela in cui si trovano.
  • TIPO2 = fotoiniziatori che necessitano di un aiuto sinergico per produrre radicali, influenzati dalla viscosità della miscela in cui si trovano (più alta la viscosità, più difficile trovare le specie donatrici di protoni).

Indipendentemente dalla tipologia devono possedere particolari caratteristiche:

Corretto assorbimento

È molto importante che entrambi i tipi abbiano un corretto assorbimento

Rotture radicaliche efficienti

Rotture radicaliche efficienti per generare specie iniziali efficaci con resine e monomeri con cui vengono a contatto

Solubilità e stabilità

Adeguata solubilità e stabilità nella miscela di reazione

Atossici

Non devono essere tossici

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