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UV-Direktvernetzung - Reaktivität ohne Initiatoren

für eine umweltfreundliche UV-Härtung

Die UV-Härtung von Lacken und Farben ist eine etablierte, schnelle und energieeffiziente Methode zur Vernetzung reaktiver Farb- und Lacksysteme. Sie hat sich in verschiedenen Branchen wie der Holzverarbeitung, der Oberflächenbeschichtung und der Druckindustrie bewährt. Traditionell kommen Photoinitiatoren zum Einsatz, die das UV-Licht absorbieren, Radikale erzeugen und so den Härtungsprozess starten, indem sie die C=C-Doppelbindung umwandeln. Diese Technologie ermöglicht die Produktion hochbeständiger Oberflächen, die sowohl in puncto Aussehen als auch Haltbarkeit höchsten Kundenanforderungen gerecht werden – bei gleichzeitig optimierter Kosteneffizienz und Einhaltung wichtiger Umweltvorschriften.

Die Herausforderungen der UV-Härtung und ihre Lösungen

Sauerstoffinhibierung und ihre Auswirkungen

Die Sauerstoffinhibierung verringert die Effizienz der UV-Härtung, indem sie die Produktionsgeschwindigkeit verlangsamt und die Qualität der Beschichtung beeinträchtigt. Traditionelle Lösungen wie Inertisierung oder eine erhöhte Zugabe von Photoinitiatoren bringen jedoch neue Herausforderungen mit sich: höhere Kosten, Vergilbung, unangenehme Gerüche und Emissionen, die insbesondere in sensiblen Bereichen wie der Herstellung von Küchenoberflächen problematisch sein können.

Der Einsatz von Photoinitiatoren

Photoinitiatoren sind ein entscheidender Bestandteil des herkömmlichen UV-Härtungsprozesses. Sie absorbieren UV-Licht und erzeugen Radikale, die die C=C-Doppelbindung aufspalten und so den Härtungsprozess in Gang setzen. Die zunehmende Einschränkung der Verfügbarkeit von Photoinitiatoren stellt jedoch eine Herausforderung für die Farb- und Lackindustrie dar. Dies ist vor allem auf strengere Umweltvorgaben, wie die REACH-Verordnung, sowie auf Engpässe in der Produktion, insbesondere in China, zurückzuführen. Einige Photoinitiatoren könnten in Zukunft gänzlich verboten werden. Zudem können diese Substanzen Geruchs- und Migrationspotenziale aufweisen, was den Einsatz in sensiblen Bereichen wie der Lebensmittelindustrie erschwert.

Der Weg zur Photoinitiatorfreien UV-Härtung

Die Lösung: UV-Direktvernetzung

Angesichts von Versorgungsengpässen, strengeren regulatorischen Anforderungen und dem Wegfall einiger Photoinitiatoren stellte sich die Frage, ob der UV-Polymerisationsprozess ohne oder mit stark reduziertem Photoinitiatoranteil realisiert werden kann – und das bei gleichzeitiger Vermeidung der Sauerstoffinhibierung und ohne und ohne den Einsatz einer inerten Umgebung.

Unsere UV-Experten haben nicht erst aufgrund der Diskussionen über Nachhaltigkeit, steigende Energiepreise und die Reduzierung des CO2-Fußabdrucks an innovativen UV-Lösungen gearbeitet, die Umwelteinflüsse so gering wie möglich zu halten. Sie haben innovative Ansätze entwickelt, um der wachsenden Nachfrage nach nachhaltigen Lösungen gerecht zu werden. Die Lösung hierfür ist ein UV-Härtungsprozess, der über die Direktvernetzung der C=C-Doppelbindungen funktioniert. Um diese Verbindungen direkt zu spalten, ist eine Lichtenergie erforderlich, die die Bindungsenergie der C=C-Doppelbindung überschreitet.

Da UV-Licht mit kürzerer Wellenlänge energieintensiver ist, wurde das Lichtspektrum der UV-Anlage gezielt in den kurzwelligen UVC-Bereich verschoben und dort zusätzlich verstärkt. Die wesentlichen Maßnahmen dafür sind. Zu den wesentlichen Maßnahmen gehörten:

  • Adaption und Optimierung der Plasmatechnologie im Inneren der UV-Lampe
  • Einsatz spezieller Materialien für UV-Lampen, Reflektoren und Passfilter
  • Optimierung der elektronischen Ansteuerung

Vorteile der UV-Direktvernetzung

  • Umweltfreundlich – Kein Einsatz von Photoinitiatoren
  • Gesundheitsvorteile – Reduzierung von Geruchs- und Migrationspotenzialen
  • Energieeffizient – Geringer Energieverbrauch und extrem kurze Aushärtezeiten
  • Einfacher Prozess – Effiziente Anwendung ohne Inertisierung
  • Hohe Wirtschaftlichkeit – Weniger UV-Aggregate und schnellerer Produktionsprozess

Das FREEcure-System – Die Zukunft der UV-Härtung

Das FREEcure-System ist die Lösung für 100 % UV-Systeme und wässrige UV-Systeme. Bei der Formulierung der UV-Systeme wurde auf folgende Aspekte geachtet:

  • Verzicht auf Photoinitiatoren
  • Chemische Zusammensetzung und Funktionalität des Bindemittels
  • Aminmodifizierung zur effektiven Unterdrückung der Sauerstoffinhibierung
  • Physikalische Oberflächentrocknung von wässrigen UV-Dispersionen

Entdecken Sie, wie das FREEcure-System nicht nur die Anzahl der Lampen für dosisintensive Anwendungen reduziert, sondern auch den Weg zu einer nachhaltigeren und effizienteren UV-Härtung ebnet. Setzen Sie mit FREEcure neue Maßstäbe in der UV-Härtung und gestalten Sie die Zukunft Ihrer Produktion.

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