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Introdução à cura por radiação

Agenda

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

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

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

iv. Segurança.

Princípios e mecanismos de cura

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

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

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

Este fotoiniciador deve formar espécies capazes de iniciar apolimerização de moléculas que possuem insaturações e outros gruposreativos;

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

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

Mecanismos de reação

Polimerização por formação de cátion: MX M+ X-

Monômero

Monômeros

Iniciação

Iniciação

Mecanismos de reação

Absorção da luz pelo Coating

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

H = Mercúrio V = Gálio

D = Ferro Q = Índio

CURA UV CURA TÉRMICA

Filme

Líquido

Filme

Líquido

Filme

Sólido

Filme

Sólido

Calor

Substrato Substrato

Substrato Substrato

Oligômeros, monômeros, fotoiniciadoresSolvente

Evaporação

Solvente

Ultravioleta e Calor –Radiação eletromagnética

Feixe de elétrons

Exemplo de equipamentos: UV

Exemplo de equipamentos: EB

Setup de lâmpadas

Cura por LED

Vantagens e aplicações

Cura por radiação vs.

Vantagens da cura por radiação


Formação de filme mais eficiente!

Mercados / Aplicações

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

Aplicações: Madeira

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

• Cura por radiação: 50% do mercado atual;


• Vantagens da cura por radiação neste segmento:

Velocidade de processo;

Baixo VOC, regulamentações (principalmente para exportadores);

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


Processo – Máquina de rolo


Processo - Cortina


Processo - Spray

Aplicações: Vernizes e Adesivos

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

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



Velocidade de processo;

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

Baixo VOC, saúde ocupacional.


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

aplicações industriais.

FLEXOGRAFIA

(Sistema de câmara fechada)

Aplicações: Tintas de impressão

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

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



Desempenho: Definição (Flexo, Offset);

Velocidade de processo (Serigrafia);


Processo – Offset (Litografia)

Rolos de tinta

Rolos de água

Água

Cilindro de

placa

Cilindro de

offset

Cilindro de

impressão

Papel


Processo – Serigrafia (Plana e Rotativa)

Tela

Rodo

Mesa

Tela

Rodo

Montado

Cilindro de

impressão


Processo – Flexografia e Rotogravura

Rolo Anilox

Rolo de

tinta

Tinta

Cilindro de

placa

Papel

Cilindro de

impressãoPapel

Cilindro de

impressão

Tinta

Faca

Cilindro

carregado

Aplicações: Coatings para Plásticos

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

• Cura por radiação:< 10% deste mercado;



Regulações: Principalmente para exportadores e nichos específicos como brinquedos.

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

Velocidade/Processo;

Baixo VOC.


Processos:

- Imersão;- Spray;- Processos de impressão.

Aplicações: Efeitos especiais / Novos mercados

< 2% do mercado explorado

Metal/Protetivo;

Eletrônicos;

Impressão 3D;

Ótica de alto desempenho;

Tintas Inkjet;

Têxtil;

Vidro;

Compósitos;

Aplicações: Efeitos especiais / Novos mercados

• Vantagens, Sistemas usados, etc.

Demandas de mercado e

requisitos não satisfeitos por

outras tecnologias!

OBRIGADO

VAMOS AO COFFEE BREAK ?

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