modulo 1 curso básico - abril 2014

Introdução à cura por radiaçãoIntrodução à cura por radiação

AgendaAgenda

i.i. O que é cura por radiação e suas principais aplicações;O que é cura por radiação e suas principais aplicações;

ii.ii. O Processo de cura de tintas e vernizes por ultravioleta e O Processo de cura de tintas e vernizes por ultravioleta e electron-beam;electron-beam;

iii.iii. Benefícios do uso da cura por radiação, eficiência e Benefícios do uso da cura por radiação, eficiência e sustentabilidade;sustentabilidade;

iv.iv. Segurança.Segurança.

Princípios e mecanismos de curaPrincípios e mecanismos de cura

• 5 premissas básicas da cura por radiação (UV):5 premissas básicas da cura por radiação (UV):

Há uma fonte de luz estável e capaz de produzir luz ultra-violeta;Há uma fonte de luz estável e capaz de produzir luz ultra-violeta;

Há um fotoiniciador capaz de absorver esta luz ultravioleta nos Há um fotoiniciador capaz de absorver esta luz ultravioleta nos comprimentos de onda emitidos pela fonte;comprimentos de onda emitidos pela fonte;

Este fotoiniciador deve formar espécies capazes de iniciar a Este fotoiniciador deve formar espécies capazes de iniciar a polimerização de moléculas que possuem insaturações e outros grupos polimerização de moléculas que possuem insaturações e outros grupos reativos;reativos;

Monômeros e oligômeros (líquidos reativos) estão presentes no fluido a Monômeros e oligômeros (líquidos reativos) estão presentes no fluido a ser curado;ser curado;

Após a cura, o líquido reativo deve se tornar um filme sólido.Após a cura, o líquido reativo deve se tornar um filme sólido.

Mecanismos de reaçãoMecanismos de reação

Polimerização por formação de cátion: Polimerização por formação de cátion: MX MX M M+ + XX--

Monômero

Monômeros

Iniciação

Iniciação

Mecanismos de reaçãoMecanismos de reação

Absorção da luz pelo CoatingAbsorção da luz pelo Coating

A escolha do(s) fotoiniciador(es) tem papel fundamental nesta A escolha do(s) fotoiniciador(es) tem papel fundamental nesta etapa.etapa.

Espectro de saída de uma lâmpada de mercúrio comum

A Faixa UV

380 – 315 nm = maiores comprimentos de onda / cura em profundidade (filmes espessos)

315 – 280 nm = comprimentos de onda médios

280 – 100 nm = menores comprimentos de onda / cura superficial (filmes finos)

Tipos de LâmpadaTipos de Lâmpada

H = Mercúrio V = Gálio D = Ferro Q = Índio

CURA UV CURA TÉRMICA

Filme Líquido

FilmeLíquido

Filme Sólido

FilmeSólido

Calor

Substrato Substrato

Substrato Substrato

Oligômeros, monômeros, fotoiniciadores Solvente

Evaporação

Solvente

Ultravioleta e Calor – Ultravioleta e Calor – Radiação eletromagnéticaRadiação eletromagnética

Feixe de elétronsFeixe de elétrons

Exemplo de equipamentos: Exemplo de equipamentos: UVUV

Exemplo de equipamentos: EBExemplo de equipamentos: EB

Setup de lâmpadasSetup de lâmpadas

Cura por Cura por LEDLED

Vantagens e aplicaçõesVantagens e aplicações

Cura por radiação vs.Cura por radiação vs.

Vantagens da cura por radiaçãoVantagens da cura por radiação

Vantagens da cura por radiaçãoVantagens da cura por radiação

Formação de Formação de filme mais filme mais eficiente!eficiente!

Vantagens da cura por radiaçãoVantagens da cura por radiação

Mercados / AplicaçõesMercados / Aplicações

Madeira;Madeira; Papel;Papel; Tintas de impressão;Tintas de impressão; Vernizes;Vernizes; Plásticos;Plásticos; Adesivos;Adesivos; Eletrônicos;Eletrônicos; Embalagens;Embalagens; Automotivo;Automotivo; Acabamentos moldáveis/conformáveis;Acabamentos moldáveis/conformáveis; Laminados vinílicos;Laminados vinílicos; Têxtil;Têxtil; Lentes;Lentes; Metal.Metal.

Aplicações: MadeiraAplicações: Madeira

• Sistema convecional mais usado: Sistemas PU / Sistema convecional mais usado: Sistemas PU / Nitrocelulose – Base Solvente;Nitrocelulose – Base Solvente;

• Cura por radiação: 50% do mercado atual;Cura por radiação: 50% do mercado atual;

Aplicações: MadeiraAplicações: Madeira

• Vantagens da cura por radiação neste segmento:Vantagens da cura por radiação neste segmento:

Velocidade de processo;Velocidade de processo;

Baixo VOC, regulamentações (principalmente para Baixo VOC, regulamentações (principalmente para exportadores);exportadores);

Desempenho (p.ex.: brilho, resistência química,Desempenho (p.ex.: brilho, resistência química,dureza, etc.)dureza, etc.)

Aplicações: MadeiraAplicações: Madeira

Processo – Máquina de roloProcesso – Máquina de rolo

Aplicações: MadeiraAplicações: Madeira

Processo - CortinaProcesso - Cortina

Aplicações: MadeiraAplicações: Madeira

Processo - SprayProcesso - Spray

Aplicações: Vernizes e AdesivosAplicações: Vernizes e Adesivos

• Sistema convecional mais usado: Acrílicos Base Água e Sistema convecional mais usado: Acrílicos Base Água e Base Solvente PU;Base Solvente PU;

• Cura por radiação: 40% do mercado atual Cura por radiação: 40% do mercado atual Para OPVs e <5% para aplicações industriais;Para OPVs e <5% para aplicações industriais;

Aplicações: Vernizes e AdesivosAplicações: Vernizes e Adesivos

• Vantagens da cura por radiação neste segmento:Vantagens da cura por radiação neste segmento:

Velocidade de processo;Velocidade de processo;

Desempenho: Alto Brilho;Desempenho: Alto Brilho; Resistência Química;Resistência Química; Resistência à Risco.Resistência à Risco.

Baixo VOC, saúde ocupacional.Baixo VOC, saúde ocupacional.

Aplicações: Vernizes e AdesivosAplicações: Vernizes e Adesivos

Processo – Processos de impressão (Flexo, Offset, Processo – Processos de impressão (Flexo, Offset, Rotogravura, Serigrafia) ou Spray (mais comum) para Rotogravura, Serigrafia) ou Spray (mais comum) para

aplicações industriais.aplicações industriais.

FLEXOGRAFIA (Sistema de câmara fechada)

Aplicações: Tintas de impressãoAplicações: Tintas de impressão

• Sistema convecional mais usado: Acrílicos Base Água e Sistema convecional mais usado: Acrílicos Base Água e Base Solvente PU (Flexografia), Base solvente PU Base Solvente PU (Flexografia), Base solvente PU (Serigrafia), Base óleo (Offset) e Base solvente Poliéster / (Serigrafia), Base óleo (Offset) e Base solvente Poliéster / Alquídico (Metalografia);Alquídico (Metalografia);

• Cura por radiação neste mercado: Cura por radiação neste mercado: 10% Flexo;10% Flexo; 60% Serigrafia;60% Serigrafia; 35% Offset (Litografia);35% Offset (Litografia); 10% Metalografia10% Metalografia

Aplicações: Tintas de impressãoAplicações: Tintas de impressão

• Vantagens da cura por radiação neste segmento:Vantagens da cura por radiação neste segmento:

Desempenho: Definição (Flexo, Offset);Desempenho: Definição (Flexo, Offset);

Velocidade de processo (Serigrafia);Velocidade de processo (Serigrafia);

Aplicações: Tintas de impressãoAplicações: Tintas de impressão

Processo – Offset (Litografia)Processo – Offset (Litografia)

Rolos de tinta

Rolos de água

Água

Cilindro de placa

Cilindro de offset

Cilindro de impressão

Papel

Aplicações: Tintas de impressãoAplicações: Tintas de impressão

Processo – Serigrafia (Plana e Rotativa)Processo – Serigrafia (Plana e Rotativa)

Tela

Rodo

Mesa

Tela

Rodo Montado

Cilindro de impressão

Aplicações: Tintas de impressãoAplicações: Tintas de impressão

Processo – Flexografia e RotogravuraProcesso – Flexografia e Rotogravura

Rolo Anilox

Rolo de tinta

Tinta

Cilindro de placa

Papel

Cilindro de impressão

Papel

Cilindro de impressão

Tinta

Faca

Cilindro carregado

Aplicações: Coatings para PlásticosAplicações: Coatings para Plásticos

• Sistema convecional mais usado: Base Solvente (Diversas Sistema convecional mais usado: Base Solvente (Diversas químicas – PU, Acrílico, Vinílico, etc.) e Base água PU químicas – PU, Acrílico, Vinílico, etc.) e Base água PU (interiores automotivos por. Ex.);(interiores automotivos por. Ex.);

• Cura por radiação: Cura por radiação: < 10% deste mercado;< 10% deste mercado;

Aplicações: Coatings para PlásticosAplicações: Coatings para Plásticos

• Vantagens da cura por radiação neste segmento:Vantagens da cura por radiação neste segmento:

Regulações: Principalmente para exportadores e Regulações: Principalmente para exportadores e nichos específicos como brinquedos.nichos específicos como brinquedos.

Desempenho: Alto Brilho;Desempenho: Alto Brilho; Resistência Química;Resistência Química; Resistência à Risco.Resistência à Risco.

Velocidade/Processo;Velocidade/Processo;

Baixo VOC.Baixo VOC.

Aplicações: Coatings para PlásticosAplicações: Coatings para Plásticos

Processos:Processos:

-Imersão;Imersão;-Spray;Spray;-Processos de impressão.Processos de impressão.

Aplicações: Efeitos especiais / Aplicações: Efeitos especiais / Novos mercadosNovos mercados

< 2% do mercado explorado < 2% do mercado explorado

Metal/Protetivo;Metal/Protetivo;

Eletrônicos;Eletrônicos;

Impressão 3D;Impressão 3D;

Ótica de alto desempenho;Ótica de alto desempenho;

Tintas Inkjet; Tintas Inkjet;

Têxtil;Têxtil;

Vidro;Vidro;

Compósitos;Compósitos;

Aplicações: Efeitos especiais / Aplicações: Efeitos especiais / Novos mercadosNovos mercados

• Vantagens, Sistemas usados, etc.Vantagens, Sistemas usados, etc.

Demandas de Demandas de mercado e mercado e

requisitos não requisitos não satisfeitos por satisfeitos por

outras outras tecnologias!tecnologias!

OBRIGADOOBRIGADO

VAMOS AO COFFEE BREAK ?VAMOS AO COFFEE BREAK ?