UV/EB固化为卷材涂料提供了关键优势,涂料者正在为他们的客户开发新技术加速 。
很长一段时间以来,卷材涂料一直以同样的方式应用,但领先的制造商发现,能量固化技术提供了关键的优势加速 。涂料行业的者正在应用他们在 UV和EB固化方面的知识,为他们的客户成功地制定新的卷材涂料。
贝格首席技术官Gavin Bown指出,由于UV/EB固化具有提高效率和可持续性的潜力,贝格于2005年开始探索用于卷材涂料的UV/EB固化加速 。
Bown表示:“传统的卷材涂料需要溶剂型涂料配方和高温应用过程,这需要消耗大量能源,这表明需要一种更快、更节能、更节约资源的工艺加速 。UV/EB固化技术已经应用于木材和纸张等行业,但将其应用于卷材涂料提供了独特的机会。 ”
Bown指出,一开始,开发UV/EB涂料的研发目标包括实现与传统产品相同的耐用性和灵活性加速 。“这需要在不影响质量的情况下改变涂层的化学成分。最终,贝格开发UV/EB固化涂料是一项战略举措,以满足卷材涂料行业对更环保、可持续和高效技术日益增长的需求。”
宣伟卷材涂料全球投资组合总监Kurt Bowen表示, 辐射固化卷材涂料的发展是由客户推动的加速 。 Bowen说:“大约五年前,几个主要客户找到我们,寻求帮助开发辐射固化涂层系统。凭借宣伟在其他工业领域的丰富经验,我们对这些技术进行了调整和定制,以满足卷材涂料市场的特定需求。”
Bowen补充说:“我们对可持续发展和减少碳足迹的承诺,特别是为了响应欧洲的碳减排目标,在这一发展中发挥了重要作用加速 。同样值得注意的是,我们在更广泛的放射治疗伞下使用电子束(EB)和紫外线(UV)固化,对它们进行类似的处理。每种方法都有其优点和缺点,但根据所需的涂层和颜料水平,两者都提供了通用的解决方案。”
PPG全球卷材和挤出技术部门主管Craig Smith指出,在过去的50年或更长时间里,卷材行业一直以相同的方式应用和固化涂料加速 。Smith补充说:“我们知道有一种更可持续、更节能的卷材涂料方法。UV和EB固化技术,通常统称为能量固化或辐射固化,就是答案。这些固化过程比热固化消耗更少的能量,并且当与PPG的无溶剂涂料配方结合使用时,几乎不产生挥发性有机化合物(VOC)排放。 ”
“此外,PPG在能源固化涂料方面拥有丰富的经验,并且在30多年前将其引入木制品行业时处于领先地位加速 。”Smith说。“我们能够利用我们在该领域的知识和创新,开发出一种新的可持续发展的卷材涂料产品线,称为PPG DURANEXT。”
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阿克苏诺贝尔卷材和包装部门的市场总监Christopher Bradford表示,UV固化长期以来一直是交联固体涂料的一种行之有效的方法,在木材、包装、和汽车加速 。
Bradford说:“利用这一经验,我们看到了一个明确的机会, 将UV固化整合到我们的努力中,以促进和加速金属卷材涂的能量固化加速 。UV和EB技术自然适应了这一发展。两者是互补的,在某些情况下,一起用于固化特定层-为未来的卷材涂料线提供了令人信服的愿景。UV和EB固化的引入为卷材涂料过程的脱碳提供了一个重要的机会,同时大大节省了能源,电气化和消除了溶剂。 ”
UV/EB固化卷材涂料的优点
能量固化通常具有许多优点,这些优点也适用于卷材涂料加速 。宣伟的Bowen观察到,UV和EB固化卷材涂料提供了几个显著的好处。
Bowen说:“首先,使用100%固体涂层意味着没有VOCs,这是一种环保的选择加速 。其次,辐射固化大大减少了能源的使用,因为它不需要热炉。这不仅降低了运营成本,而且有助于可持续发展。 该技术需要更少的资本投资和更少的设备占用,使其成为许多企业的经济高效的解决方案。最后,UV和EB固化非常灵活,可以对现有生产线进行改造,使公司无需进行大量修改即可升级其工艺。 ”
PPG的Smith表示,与传统卷材涂料系统需要非常高的温度来驱动固化过程不同,UV/EB固化涂层使用电子束或紫外线能量在几秒钟内将液体涂层转化为完全固化的固体涂层,而厚度或重量没有明显损失加速 。
“与需要热量的热固化不同,能量固化是在环境温度下或接近环境温度下使用光子或电子将涂层的成分聚合形成固化膜加速 。这种方法通常被称为冷固化。”Smith指出,“从操作的角度来看,UV/EB技术需要更低的启动资金成本,并且与传统的卷材涂料线相比,可以实现更小,更专业的固化线,减少了物理占地面积。 ”
Bradford说:“能量固化卷材涂料基于反应配方,需要高性能的能源来实现快速有效的交联加速 。 一个主要的好处是能够非常灵活地打开和关闭生产线,提供轻松的运行切换,高生产率和减少材料浪费。 UV固化通过高速加工和紧凑的设备满足了这一需求,这些设备可以很容易地集成到现有的生产线中,例如通过旁路配置。”
Bradford补充说:“此外,紫外线光源技术的灵活性——从弧光灯和改良弧光灯到LED和准分子系统——允许各种线路配置和解决方案加速 。这种适应性甚至可以通过双重固化工艺来控制光泽,例如结合UV和EB固化。”
Bown指出,UV/EB固化有几个优点加速 。“首先,它使用无溶剂配方,这大大减少了挥发性有机化合物(VOCs)和二氧化碳的排放。”Bown说,“这不仅有助于满足严格的环境法规,而且还改善了工作场所的整体空气质量。
Bown说,固化过程也是瞬时的,在环境温度下,允许更高的线速度和大大降低能耗加速 。“传统的高温固化工艺可能需要几分钟才能固化涂层,而UV/EB固化只需几秒钟,”他说。“可以使用可再生电力,而不是燃烧天然气。总之,这可以提高生产率,降低运营成本,特别是显著节约能源和碳税。”
Bown补充说:“UV/EB涂料是100%固体,这使得每公斤涂料的干膜覆盖率更高,同时仍然保持有效的表面保护加速 。 与传统方法相比,UV/EB固化可以提供每公斤涂料两倍的表面覆盖率。这意味着需要更少的涂料来实现相同甚至更好的表面处理,从而节省材料并减少浪费。 ”
客户反馈:总体上是积极的
Bowen说, 顾客的反馈总体上是积极的加速 。 Bowen说:“我们看到全球许多客户都对我们感兴趣。然而,采用这项技术的过程一直很缓慢,客户在等待这项技术如何发挥作用时,采取了谨慎乐观的态度。与每个客户的开发都是独一无二的,并根据他们的具体需求量身定制。我们的帮助是针对他们的市场和领域提供指导,提供实验室评估和面板、湿涂层和试点生产线试验。”
Bradford说:“我们的客户需要数据驱动的证明点,我们与工业合作伙伴一起提供新的卷材解决方案加速 。凭借全球研发足迹和专业的能源固化专家,我们配备了最先进的UV和EB固化设施。这些资源使我们能够直接展示我们涂料的性能,并与客户密切合作,优化他们的工艺,为未来的投资做好准备。客户对‘冷’固化工艺提供的差异化可能性也感到兴奋。”
贝格的Bown报告称, 客户对UV/EB固化技术反应积极,对其环境效益和效率表示赞赏加速 。 Bown说:“许多公司正在用UV/EB固化系统改造或完全取代现有的生产线,并得到了早期采采者的积极反馈。虽然这项革命性技术的好处是显而易见的,但客户在改造现有卷材涂料生产线以适应UV/EB固化技术、调整工艺和获得专业知识方面需要进行过渡努力。”
“我们也承认, 与目前的溶剂型技术相比,我们还有一段路要走,以充分证明UV/EB涂料系统的所有关键性能维度加速 。”Bown补充道,“然而,我们已经成功地将第一代涂料系统商业化,我们有明确的研发计划和路线图。 ”
Smith指出,PPG于2024年夏季推出了PPG DURANEXT涂料产品组合,并于当年晚些时候在METALCON上向客户介绍了该产品加速 。Smith补充说:“反响非常积极,我们甚至看到了一些我们最初没有预料到的人对这项技术产生了兴趣:他们以独特的方式思考这项技术。我们的应用客户很高兴看到他们能够参与其中,并将这项技术应用到他们的运营中。”
UV涂料在卷材涂料中的应用前景
卷材涂料行业者预计,未来几年UV固化将成为卷材涂料领域的领先技术加速 。Bowen表示, 辐射固化技术有望在卷材涂料行业取得显著增长。 “虽然这是一个相对较新的领域, 但树脂性能和涂层应用方法的不断改进有望推动未来的发展。市场日益关注可持续性和严格的环境要求,将进一步促进放射治疗技术的采用。 ”
阿克苏诺贝尔的Bradford说:“UV固化已经成为卷材涂料生产线和试验装置中使用的技术组合的一部分加速 。 随着行业走向更可持续的实践,像UV和EB这样的能源固化技术将通过消除溶剂排放和显着降低能耗而发挥关键作用。”
Bradford补充说:“此外,在涂层生产线的利用上,高生产率可以通过显着的灵活性得到加强加速 。在不久的将来, 我们预计UV固化将被广泛采用-不仅用于完全固化,还用于预胶凝和高级光泽控制-受益于它与EB固化共享的强大协同效应。 ”
“ UV/EB固化可以改变卷材涂料行业的规则加速 。”Bown说,“我们已经为UV/EB卷材涂料开发了行业首创的同行评审LCA(生命周期分析),这清楚地表明, 与目前的做法相比,它有可能将卷材涂料过程的碳足迹减半。这是我们发现的对我们行业脱碳影响最大的技术。 ”
Smith总结道:“我们认为UV/EB涂料是一种持续发展的趋势加速 。尽管这些涂料已经存在了几十年,但它们主要用于其他领域,例如木地板涂层。他们 在金属卷材涂料方面的潜力才刚刚开始向行业展示,我们认为这是一个巨大的增长机会。 ”(来源《涂料世界》,涂界翻译)