Conosci la tecnologia di polimerizzazione del rivestimento con fascio di elettroni EB?

 Può portare ad una nuova rivoluzione nelle finiture dei pannelli?

Al momento, molti marchi utilizzano il  "Polimerizzazione con fascio di elettroni"quando si descrive il processo di finitura del pannello, che si traduce direttamente come"Polimerizzazione con fascio di elettroni"e appartiene a un nuovo tipo di tecnologia di essiccazione o polimerizzazione del rivestimento.

Per la tecnologia di essiccazione dei rivestimenti superficiali dei prodotti di arredamento, conosciamo l'essiccazione ad aria calda (polimerizzazione termica), l'essiccazione a infrarossi, l'essiccazione UV (essiccazione a raggi ultravioletti), l'essiccazione a microonde, ecc. Tuttavia,"tecnologia di polimerizzazione con fascio di elettroni"sembra essere del tutto sconosciuto sia nei concetti tecnici che nei principi, cosa che senza dubbio ha suscitato il nostro grande interesse.

Pertanto, speriamo di introdurreTecnologia di polimerizzazione dell'EBattraverso questo articolo, in modo che tutti possano capire cos'è la polimerizzazione con fascio di elettroni? Quali sono le differenze e le caratteristiche rispetto ad altre tecnologie di polimerizzazione dei rivestimenti? Come può essere applicato nei pannelli per mobili e quali sono le sue prospettive future?

01  Che cos'è la tecnologia di polimerizzazione con fascio di elettroni EB?

Il modo più diretto per comprendere una nuova tecnologia è iniziare dal nome e dal concetto. Il nome inglese completo di questa tecnologia è"Polimerizzazione con fascio di elettroni", conosciuto anche come"Polimerizzazione con fascio di elettroni (EBC)", che si riferisce alla tecnologia che utilizza fasci di elettroni per la polimerizzazione del rivestimento. Quindi sorge anche la domanda: cosa è"fascio di elettroni (EB)"? Perché può ottenere l'effetto di polimerizzare il rivestimento?

01-1  Principio di polimerizzazione con fascio di elettroni EB

A livello microscopico, tutti gli atomi sono composti da un nucleo atomico carico positivamente e da un numero di elettroni che si muovono attorno ad esso. Gli elettroni sono la prima particella elementare trovata e hanno carica negativa.

Gli elettroni generati dal catodo nel cannone elettronico vengono accelerati ad una velocità molto elevata sotto l'azione di un campo elettrico accelerato ad alta tensione tra il catodo e l'anodo. Dopo la convergenza, formano un denso flusso di elettroni ad alta velocità, noto come fascio di elettroni (EB).

Quando un fascio di elettroni ad alta energia agisce su un rivestimento, può far sì che le molecole insature formino radicali liberi attivi in ​​pochi secondi o anche meno, innescando la polimerizzazione delle resine e dei monomeri insaturi, formando una rete di reticolazione tridimensionale, quindi inducendo la rapida trasformazione di oligomeri liquidi in solidi attraverso la polimerizzazione a reticolazione.

Questo diagramma dimostrativo dell'effetto dinamico spiega bene il processo di polimerizzazione dell'EB, in cui le molecole del rivestimento subiscono cambiamenti sotto l'effetto della"impatto del bombardamento"del fascio di elettroni. Questi cambiamenti, noti anche come"polimerizzazione reticolante,"consentire al liquido di diventare solido.

01-2   EB Sviluppo e origine di Solidificazione con fascio di elettroni.

La prima applicazione della tecnologia di polimerizzazione dell’EB all’estero è stata effettuata dalla Ford Company negli Stati Uniti. Negli anni '70, Ford applicò la tecnologia di polimerizzazione EB al rivestimento di componenti automobilistici.

Infatti, la polimerizzazione EB può essere ampiamente utilizzata nei campi della stampa e della verniciatura, come scatole del latte per la colazione, automobili per uscire, lattine per bevande da acquistare a volontà, libri o riviste da leggere in viaggio, aeroplani per guardare in alto, e così via. Potrebbero essere tutte applicazioni di polimerizzazione con fascio di elettroni.

La situazione in Cina era intorno al 2004, quando alcune aziende di stampa iniziarono a introdurre apparecchiature di polimerizzazione EB, ma erano utilizzate principalmente per il rivestimento di olio lucido; Negli ultimi anni il tentativo di utilizzare la polimerizzazione EB per i pannelli domestici è stato esplorato solo da poche imprese nazionali.

Poiché la polimerizzazione con fascio di elettroni EB è anche un metodo di polimerizzazione del rivestimento, qual è la differenza tra questa e la ben nota polimerizzazione termica e polimerizzazione UV? Come si comporta la polimerizzazione dell'EB in termini di indicatori chiave come il consumo energetico e il tempo di polimerizzazione, le caratteristiche ambientali e la qualità del rivestimento?

Abbiamo cercato molte informazioni e abbiamo trovato una tabella comparativa di tre metodi di polimerizzazione del rivestimento, che mostra bene le differenze tra i diversi metodi di polimerizzazione. Ora è organizzato come segue:

02-1  Consumo energetico e tempo di polimerizzazione.

Con la stessa quantità di polimerizzazione, se il consumo energetico della polimerizzazione termica è del 100%, i dati rilevanti mostrano che il consumo energetico della polimerizzazione EB rappresenta il 5% della polimerizzazione UV e l'1% della polimerizzazione termica, il che significa che la polimerizzazione EB ha l'energia più alta efficienza di consumo alle stesse condizioni.

In termini di tempo di polimerizzazione, la polimerizzazione termica è quella più lunga, che va da pochi minuti a diversi giorni per ottenere la completa essiccazione del rivestimento; Il tempo di polimerizzazione UV sarà molto più breve, solo pochi secondi; Il tempo di indurimento dell'EB ha raggiunto l'incredibile cifra di 0,005 secondi, che si può dire completi l'indurimento del rivestimento in un istante.

02-2  Caratteristiche di protezione ambientale e qualità del rivestimento

Per i rivestimenti polimerizzati a caldo e UV, vengono spesso utilizzati processi con solventi. Se vengono utilizzati solventi organici, ci saranno problemi ambientali durante il processo di produzione. Naturalmente, i rivestimenti a base acqua che utilizzano acqua come solvente non presenteranno tali problemi.

La polimerizzazione EB è un processo privo di solventi, con un contenuto di solidi del rivestimento fino al 100%. I composti organici volatili come i COV sono stati eliminati dalla materia prima, rendendola altamente rispettosa dell'ambiente.

In termini di qualità del rivestimento, esistono diversi indicatori fondamentali, come adesione del rivestimento, durezza del rivestimento, resistenza alla trazione, resistenza all'ingiallimento, ecc. I dati sperimentali mostrano che il rivestimento indurito con EB ha le migliori prestazioni globali. Soprattutto in termini di resistenza all'ingiallimento, i rivestimenti induriti con EB hanno una migliore resistenza all'ingiallimento poiché non richiedono sostanze come i fotoiniziatori.

Nel complesso, la tecnologia di polimerizzazione con radiazioni comprende principalmente due tipi: polimerizzazione UV e polimerizzazione EB, entrambe le quali utilizzano l'irradiazione energetica per reagire e solidificare rapidamente i materiali liquidi. A causa del suo minore inquinamento ambientale rispetto alla tradizionale solidificazione termica, la solidificazione mediante radiazione ha rapidamente aumentato la sua popolarità nel contesto del risparmio energetico, della riduzione delle emissioni e dello sviluppo sostenibile.

Tra questi, la polimerizzazione UV utilizza i raggi UV come energia di irradiazione, che presenta i vantaggi di una reazione relativamente stabile e di un investimento in attrezzature di piccole dimensioni. È ampiamente utilizzata ed è attualmente la principale tecnologia di polimerizzazione mediante radiazioni.

La polimerizzazione UV presenta gli svantaggi di scarsa penetrabilità e polimerizzazione incompleta, e il suo materiale di polimerizzazione richiede l'aggiunta di fotoiniziatori, che possono facilmente portare a reazioni e residui incompleti; Rispetto alla polimerizzazione EB, può ottenere una polimerizzazione profonda, una velocità di polimerizzazione più rapida e una polimerizzazione completa. Inoltre, non è necessario aggiungere fotoiniziatori nel materiale indurente, che presenta un'elevata sicurezza e una gamma più ampia di applicazioni.

03  Applicazione di EB Curing nel pannello Home

L'applicazione della tecnologia di polimerizzazione EB nei pannelli domestici si trova spesso nei pannelli decorativi importati. Ad esempio, alcuni marchi di cartone italiani e coreani enfatizzano l’uso della polimerizzazione EB nelle descrizioni dei processi. Le proprietà della scheda principale includono"tocco morbido, estremamente opaco, a prova di impronte digitali e riparabile", che è un tipico posizionamento di una scheda di fascia alta.

IL"riparazione a caldo"la funzione tra loro è piuttosto interessante per l'autore. Secondo la maggior parte di noi, se la superficie della tavola viene graffiata, il risultato è irreversibile, il che significa che non può essere ripristinata al suo stato originale. Tuttavia, i rivestimenti polimerizzati con EB hanno proprietà di riparazione termica più forti grazie alla loro elevata resistenza alla trazione, elevato allungamento alla frattura, buona morbidezza ed elasticità. Anche se dovrebbe essere utilizzato solo per riparare piccoli graffi, è anche un'innovazione e una svolta.

Il costo elevato dovrebbe essere la ragione principale. Dal punto di vista delle attrezzature, la cura dell’EB richiede lo sviluppo di attrezzature professionali per la cura, che sono costose e richiedono elevati costi di manutenzione; Dal punto di vista costruttivo, il processo di solidificazione dell'EB deve essere effettuato in un ambiente di gas inerte, il che aumenta il costo di utilizzo; Dal punto di vista dei materiali di consumo, i materiali di polimerizzazione EB utilizzano rivestimenti EB. Sebbene non sia necessario aggiungere fotoiniziatori, i requisiti di purezza per gli altri materiali costituenti sono elevati e verranno aggiunti anche altri materiali ad alto valore aggiunto, con conseguente aumento dei prezzi del prodotto. Nel complesso, il costo del consolidamento dell’EB è elevato e la dimensione del mercato è ridotta a livello globale.

Dobbiamo riconoscere che la consapevolezza del mercato sulla cura dell’EB deve ancora essere continuamente migliorata. In futuro, con la continua diminuzione dei costi, si prevede che l'EB curing otterrà gradualmente il riconoscimento del mercato grazie alle sue eccellenti prestazioni, e anche i pannelli decorativi EB curing potranno essere più diffusi e applicati.

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