¿Conoce la tecnología de curado del recubrimiento por haz de electrones EB?

 ¿Puede suponer una nueva revolución en los acabados de los paneles?

En la actualidad, muchas marcas utilizan el  "Curado por haz de electrones"al describir el proceso de acabado del panel, que se traduce directamente como"Curado por haz de electrones"y pertenece a un nuevo tipo de tecnología de secado o curado de recubrimientos.

Para la tecnología de secado de revestimientos superficiales de productos de muebles, estamos familiarizados con el secado con aire caliente (curado térmico), el secado por infrarrojos, el secado por rayos UV (secado ultravioleta), el secado por microondas, etc."tecnología de curado por haz de electrones"Parece completamente desconocido tanto en términos técnicos como en principios, lo que sin duda despertó nuestro gran interés.

Por lo tanto, esperamos presentarTecnología de curado EBa través de este artículo, para que todos puedan entender qué es el curado por haz de electrones? ¿Cuáles son las diferencias y características en comparación con otras tecnologías de curado de recubrimientos? ¿Cómo se puede aplicar en paneles de muebles y cuáles son sus perspectivas de futuro?

01  ¿Qué es la tecnología de curado por haz de electrones EB?

La forma más directa de entender una nueva tecnología es comenzar con su nombre y concepto. El nombre completo en inglés de esta tecnología es"Curado con haz de electrones", también conocido como"Curado por haz de electrones (EBC)", que se refiere a la tecnología de uso de haces de electrones para el curado de recubrimientos. Entonces también surge la pregunta, ¿qué es"haz de electrones (EB)"? ¿Por qué puede lograr el efecto de curar el recubrimiento?

01-1  Principio de curado por haz de electrones EB

A nivel microscópico, todos los átomos están compuestos por un núcleo atómico cargado positivamente y una serie de electrones que se mueven a su alrededor. Los electrones son la primera partícula elemental que se encuentra y están cargados negativamente.

Los electrones generados por el cátodo en el cañón de electrones se aceleran a una velocidad muy alta bajo la acción de un campo eléctrico acelerador de alto voltaje entre el cátodo y el ánodo. Después de la convergencia, forman un denso flujo de electrones de alta velocidad, conocido como haz de electrones (EB).

Cuando un haz de electrones de alta energía actúa sobre un recubrimiento, puede hacer que las moléculas insaturadas formen radicales libres activos en unos pocos segundos o incluso menos, desencadenando la polimerización de resinas y monómeros insaturados, formando una red de entrecruzamiento tridimensional, inducir la rápida transformación de oligómeros líquidos en sólidos mediante polimerización reticulada.

Este diagrama de demostración de efectos dinámicos explica bien el proceso de curado de EB, donde las moléculas de recubrimiento sufren cambios bajo la"impacto del bombardeo"del haz de electrones. Estos cambios, también conocidos como"polimerización reticulada,"permitir que el líquido se convierta en sólido.

01-2   EB Desarrollo y origen de Solidificación del haz de electrones.

La primera aplicación de la tecnología de curado de EB en el extranjero fue realizada por la compañía Ford en los Estados Unidos. En la década de 1970, Ford aplicó la tecnología de curado EB al recubrimiento de componentes automotrices.

De hecho, el curado EB puede usarse ampliamente en los campos de la impresión y el recubrimiento, como cajas de leche para el desayuno, automóviles para salir, latas de bebidas para comprar a voluntad, libros o revistas para leer en la carretera, aviones para mirar hacia arriba, etcétera. Todas ellas pueden ser aplicaciones del curado por haz de electrones.

La situación en China fue alrededor de 2004, cuando algunas imprentas comenzaron a introducir equipos de curado EB, pero se utilizaban principalmente para el recubrimiento de aceite brillante; El intento de utilizar el curado EB para paneles domésticos sólo ha sido explorado por unas pocas empresas nacionales en los últimos años.

Dado que el curado por haz de electrones EB también es un método de curado de recubrimientos, ¿cuál es la diferencia entre este y el conocido curado térmico y curado UV? ¿Cómo se desempeña el curado EB en términos de indicadores básicos como el consumo de energía y el tiempo de curado, las características ambientales y la calidad del recubrimiento?

Hemos buscado mucha información y encontramos una tabla comparativa de tres métodos de curado de recubrimientos, que muestra bien las diferencias entre los diferentes métodos de curado. Ahora, está organizado de la siguiente manera:

02-1  Consumo de energía de curado y tiempo de curado.

Con la misma cantidad de curado, si el consumo de energía del curado térmico es del 100%, los datos relevantes muestran que el consumo de energía del curado EB representa el 5% del curado UV y el 1% del curado térmico, lo que significa que el curado EB tiene la energía más alta. eficiencia del consumo en las mismas condiciones.

En términos de tiempo de curado, el curado térmico es el que lleva más tiempo, desde unos pocos minutos hasta varios días para lograr el secado completo del recubrimiento; El tiempo de curado UV será mucho más corto, sólo unos segundos; El tiempo de curado de EB alcanzó unos sorprendentes 0,005 segundos, lo que se puede decir que completa el curado del recubrimiento en un instante.

02-2  Características de protección ambiental y calidad del recubrimiento

Para recubrimientos curados por calor y curado por UV, a menudo se utilizan procesos con solventes. Si se utilizan disolventes orgánicos, habrá problemas medioambientales durante el proceso de producción. Por supuesto, los recubrimientos a base de agua que utilizan agua como disolvente no tendrán tales problemas.

El curado EB es un proceso sin disolventes, con un contenido de sólidos de recubrimiento de hasta el 100%. Se han eliminado de la materia prima compuestos orgánicos volátiles como los COV, lo que la hace altamente respetuosa con el medio ambiente.

En términos de calidad del recubrimiento, existen varios indicadores básicos, como la adhesión del recubrimiento, la dureza del recubrimiento, la resistencia a la tracción, la resistencia al amarilleo, etc. Los datos experimentales muestran que el recubrimiento curado con EB tiene el mejor rendimiento integral. Especialmente en términos de resistencia al amarilleo, los recubrimientos curados con EB tienen una mejor resistencia al amarilleo ya que no requieren sustancias como fotoiniciadores.

En general, la tecnología de curado por radiación incluye principalmente dos tipos: curado UV y curado EB, los cuales utilizan irradiación de energía para reaccionar y solidificar rápidamente materiales líquidos. Debido a su menor contaminación ambiental en comparación con la solidificación térmica tradicional, la solidificación por radiación ha aumentado rápidamente su popularidad en el contexto de la conservación de energía, la reducción de emisiones y el desarrollo sostenible.

Entre ellos, el curado UV utiliza UV como energía de irradiación, lo que tiene las ventajas de una reacción relativamente estable y una pequeña escala de inversión en equipos. Se utiliza ampliamente y actualmente es la principal tecnología de curado por radiación.

El curado UV tiene las desventajas de una pobre penetrabilidad y un curado incompleto, y su material de curado requiere la adición de fotoiniciadores, lo que puede conducir fácilmente a una reacción incompleta y a residuos; En comparación con el curado EB, puede lograr un curado profundo, una velocidad de curado más rápida y un curado completo. Además, no es necesario agregar fotoiniciadores al material de curado, lo que tiene una alta seguridad y una gama más amplia de aplicaciones.

03  Aplicación del curado EB en el panel de inicio

La aplicación de la tecnología de curado EB en paneles para el hogar se encuentra a menudo en paneles decorativos importados. Por ejemplo, algunas marcas de tableros italianas y coreanas enfatizan el uso del curado EB en las descripciones de sus procesos. Las propiedades del tablero principal incluyen"tacto suave, extremadamente mate, a prueba de huellas dactilares y reparable", que es un posicionamiento típico de tablero de alta gama.

El"reparación en caliente"La función entre ellos es bastante interesante para el autor. En la opinión de la mayoría de nosotros, si se raya la superficie del tablero, el resultado es irreversible, lo que significa que no se puede restaurar a su estado original. Sin embargo, los recubrimientos curados con EB tienen propiedades de reparación térmica más fuertes debido a su fuerte resistencia a la tracción, alto alargamiento de fractura, buena suavidad y elasticidad. Aunque sólo debe usarse para reparar rayones menores, también es una innovación y un gran avance.

El alto costo debería ser la razón principal. Desde la perspectiva del equipo, el curado de EB requiere el desarrollo de equipos de curado profesionales, que son costosos y requieren altos costos de mantenimiento; Desde una perspectiva de construcción, el proceso de solidificación de EB debe llevarse a cabo en un ambiente de gas inerte, lo que aumenta el costo de uso; Desde la perspectiva de los consumibles, los materiales de curado EB utilizan recubrimientos EB. Aunque no es necesario agregar fotoiniciadores, los requisitos de pureza para otros materiales constituyentes son altos y también se agregarán otros materiales de alto valor agregado, lo que resultará en altos precios de los productos. En general, el costo de la solidificación de EB es alto y el tamaño del mercado es pequeño a nivel mundial.

Necesitamos reconocer que la conciencia del mercado sobre el curado de EB aún necesita mejorarse continuamente. En el futuro, con la continua disminución de costos, se espera que el curado EB gane gradualmente reconocimiento en el mercado debido a su excelente desempeño, y los paneles decorativos curados con EB también podrán popularizarse y aplicarse más.

PD: Zhihua Group se ha especializado en materiales de decoración del hogar durante 25 años, produciendo principalmente productos como películas/películas decorativas EB SINAI, películas/láminas de PETG, láminas acrílicas, tableros UV, tableros de PET, tableros EB, tableros acrílicos de MDF y accesorios. bandas de borde de color.

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