wiadomości o firmie Jak technologia utwardzania UV może wypełnić lukę między „niską zawartością LZO” a „niskim zapachem”?

Na tle coraz bardziej rygorystycznych przepisów środowiskowych, technologia utwardzania UV (ultrafioletem), ze swoją nieodłączną zaletą "emisji LZO bliskich zeru", była kiedyś uważana za "wzorowego ucznia" w branży powłok i farb. Jednak w miarę jak rosną wymagania konsumentów dotyczące doświadczenia z produktem, pojawia się nowe, coraz bardziej palące wyzwanie: "niska zawartość LZO (lotnych związków organicznych)" nie jest równoznaczna z "niskim zapachem". Niezależnie od tego, czy chodzi o przyjazne dla skóry powłoki do telefonów, bezpieczne opakowania żywności czy codzienne materiały do dekoracji wnętrz, ostry zapach stał się niedopuszczalną wadą. Dlatego też "niski zapach" szybko ewoluuje z ulepszającego jakość "bonusu" do kluczowej "bariery wejścia" w konkurencji rynkowej. Ta napędzana rynkiem modernizacja formuły koncentruje się przede wszystkim na etapie początkowym – doborze surowców.

• Niereagujące resztki monomerów: Jest to główny czynnik przyczyniający się do powstawania zapachu.
• Sam fotoinicjator (PI) i jego produkty uboczne degradacji: To "ukryty winowajca" w formulacji.
• Niektóre żywice o niskiej masie cząsteczkowej (oligomery): Chociaż nie są główną przyczyną, mogą wpływać na ogólny ton systemu.

• Napędzana przepisami środowiskowymi:LZO są głównymi zanieczyszczeniami w produkcji i użytkowaniu powłok i farb. Przepisy środowiskowe w UE i Chinach stają się coraz bardziej rygorystyczne. Na przykład "Standard emisji zanieczyszczeń powietrza z przemysłu poligraficznego" (DB 31/872) wyraźnie wymaga, aby zawartość rozpuszczalników organicznych w farbach utwardzanych radiacyjnie była ekstremalnie niska, z prawie zerową emisją LZO.
• Eksplozja wzrostu rynku: Przewiduje się, że chiński rynek środków utwardzających o niskiej zawartości LZO przekroczy 10 miliardów USD do 2025 roku, utrzymując wysoki skumulowany roczny wskaźnik wzrostu, napędzany przede wszystkim przez zieloną transformację branż końcowych. Oczekuje się, że globalny rynek systemów utwardzania UV podwoi się do 15,28 miliarda USD do 2030 roku, ze skumulowanym rocznym wskaźnikiem wzrostu na poziomie 17,9%.
• Potrzeby związane z doświadczeniem użytkownika: "Niski zapach" jest kluczem do doświadczenia użytkownika. Ostre zapachy nie tylko wpływają na zdrowie pracowników w środowiskach produkcyjnych, takich jak fabryki mebli, ale są również główną przyczyną skarg konsumentów. Systemy o niskim zapachu mogą bezpośrednio zwiększyć konkurencyjność produktu.

Osiągnięcie niskiego zapachu to złożony projekt "inżynierii systemów", wymagający od inżynierów formułowania znalezienia delikatnej równowagi między zapachem, kosztem, wydajnością utwardzania i właściwościami fizycznymi. Ta bitwa o modernizację surowców koncentruje się na trzech kluczowych komponentach.

1. Monometry – Pożegnanie z "Niską Ceną, Niską Lepkością"
   Monometry (rozcieńczalniki reaktywne) są największym czynnikiem przyczyniającym się do powstawania zapachu w formulacjach UV i są również elementem najczęściej źle rozumianym. Tradycyjnie inżynierowie mają tendencję do stosowania monomerów o niskiej lepkości i wysokiej zdolności rozcieńczania, takich jak IBOA i TPGDA. Jednak niska lepkość często wiąże się z niską masą cząsteczkową i wysoką lotnością, co jest "grzechem pierworodnym" zapachu.
   Analiza strategii doboru:
   • Pierwsze zasady: Przejście na "Wysoką Masę Cząsteczkową, Niskie Ciśnienie Par". Priorytetem są monomery o wyższej masie cząsteczkowej i bardziej stabilnych strukturach (np. wyższe alkohole lub modyfikacje na bazie PO). Ciśnienie par jest znacznie zredukowane, minimalizując lotność u źródła.
   • Ponowna ocena "Funkcjonalności": Stosowanie wielofunkcyjnych monomerów (takich jak monomery trójfunkcyjne i czterofunkcyjne) może zmniejszyć całkowitą ilość zużytych monomerów, pośrednio redukując zapach. Wymaga to jednak zrównoważenia z gęstością usieciowania i elastycznością systemu.
   • Uznanie rzeczywistości: "Monometry o niskim zapachu" w branży nie są "zerowo-zapachowe", ale "niskolotne", którym zwykle towarzyszy niższa reaktywność. Wymaga to synergistycznych ulepszeń inicjatorów.

Osiągnięcie niskiego zapachu to złożone przedsięwzięcie, a nie tylko kwestia zastąpienia jednego surowca.

• Czynnikiem decydującym jest proces: Surowce określają "teoretyczne minimum" zapachu, podczas gdy proces utwardzania określa "rzeczywistą wartość resztkową". Niewystarczająca energia UV lub silne hamowanie tlenem mogą prowadzić do nadmiernie wysokich pozostałości monomerów, co sprawia, że zapach jest jeszcze silniejszy.
• Miecz obosieczny diod LED: Chociaż źródła światła LED na zimno redukują lotność monomerów z powodu ciepła, "zamykają" również zakres wyboru PI (poliimidu), wymagając polegania na PI o długiej fali (takich jak TPO i 819). Produkty uboczne tych PI są właśnie głównym źródłem zapachu. Wymaga to, aby formulacje LED w większym stopniu polegały na makrocząsteczkowych lub polimerycznych PI.

Dlatego też, w skoku od "niskiej zawartości LZO" do "niskiego zapachu" w technologii utwardzania UV, inżynierowie formułowania potrzebują holistycznej perspektywy, równoważąc aktywność, koszt i lotność surowców oraz optymalizując proces, aby ostatecznie sprostać wyższym wymaganiom rynku i przepisów środowiskowych dotyczących doświadczenia z produktem.