EB kaplama teknolojisi, neden bu kadar mükemmel?
Guangdong Zhihua Grubu, Çin'de dekoratif film malzemelerine EB elektron ışınlı kürleme teknolojisini uygulayan ilk şirkettir. EB elektron ışınlı kürleme teknolojisinin uygulanması, hava koşullarına dayanıklılık, güneş ışığına dayanıklılık, sararma direnci, kirlenmeye dayanıklılık, toz tutmazlık, kolay temizlenebilirlik, yüksek çizilme direnci, yüksek sertlik, yağ direnci ve kimyasal direnç gibi birçok açıdan panel dekorasyonunun performansını artırabilir.
Bugün bu süreci derinlemesine inceleyip analiz edeceğiz.
Küresel üretim sektöründe, yukarı akışın aşağı akışı belirlediği bir olgu söz konusudur; burada aşağı akışın, yukarı akış tarafından geliştirilen ürünü araştırma ve geliştirme için kullanma olasılığı yüksektir. Yukarı akış düzeyinde tamamen bağımsız başarılar çok azdır.
Aynı durum mobilya üretim sektöründe de geçerlidir. Gördüğümüz mühendislik ürünü ahşap, dekoratif kağıt, film, donanım vb. ürünlerin tamamı, alt kademe üreticiler uygulama alanı bulmadan önce üst kademe üreticiler tarafından geliştirilmektedir. Bu, modern sanayileşmedeki farklı iş bölümünün bir sonucudur ve sanayi çağında en iyi çözümdür.
Avrupa'daki üretim gelişme düzeyi ve endüstriyel geçmişi sayesinde, sektörde özel tasarım panellerin ve donanımların kalitesi dünya çapında son derece üstün olup, dünyanın dört bir yanından sipariş almaktadır.
Dekoratif paneller kategorisine daha da alt bölümlere ayrılırsa, Alvic, Arpa, FENIX, CLEAN gibi markalar da dahil olmak üzere, Çin pazarında üst düzey ve orta-üst düzey markalar tarafından neden bu kadar çok tercih ediliyor?
Tasarım yaratıcı ve Avrupa dekoratif panel markaları tasarımlarında birçok yenilikçi ürüne sahip. Küresel bir bakış açısıyla yürütülen araştırma ve geliştirme, potansiyel olarak küçük bir grubun talebini artırdı.
Kalite garantilidir. Örneğin, aşınma direnci, sararma direnci, sıcak yapıştırma özelliği vb. üstündür. Hem parlak hem de mat görünüm çok iyi ve kalıcıdır.
Kısa vadede tasarımda bir atılım olmasa da, Çin malı ürünlerin kalitesi sürekli olarak incelenmiş ve araştırılmıştır. Örneğin, mühendislik ürünü ahşap imalat sektöründe, Almanya, Finlandiya ve diğer ülkelerden ekipman getirilmesiyle Avrupa standardından aşağı kalmayan bir kaliteye ulaşılmıştır.
Dekorasyon teknolojisi açısından, su bazlı boya, boya, elektrostatik toz püskürtme ve eksimer gibi hammadde veya teknolojileri satın alarak uluslararası ileri standartlara zaten ulaşmış durumdayız. Peki neden Çin'in dekoratif panelleri henüz Avrupa'dakiyle aynı kaliteye ulaşamadı?
Kürleme sürecinde çok önemli faktörler olduğuna ve dekoratif panelin özellikleri ne kadar yüksekse, kürleme sürecindeki işlem gereksinimlerinin de o kadar yüksek olduğuna inanıyoruz.
Bu görüş, birçok dekoratif panel markasının resmi web sitelerinde de doğrulandı. Yüksek kalite avantajlarının yanı sıra, EB elektron ışınlı kürleme işleminin kullanımını da özellikle vurgulamışlar; bu da bu avantajların, bu kürleme işleminin kullanımıyla güçlü bir şekilde ilişkili olduğunu kanıtlıyor gibi görünüyor.
Kaplamaların sıvı, toz ve diğer formlardan katı hale dönüştürülmesi işlemine kürleme denir. EB elektron ışınlı kürleme, kaplama işleminde kullanılan kürleme teknolojilerinden biridir ve şu anda sektörde lider bir kürleme yöntemi olarak bilinmektedir.
Günümüzde dekoratif panellerin üretiminde kullanılan çeşitli işlemler ve malzemeler arasında boya, su bazlı boya, elektrostatik toz püskürtme, eksimer, dekoratif film, PET, dekoratif kağıt vb. bulunmaktadır.
PBoya, su bazlı boya, elektrostatik toz püskürtme ve eksimerler gibi yöntemlerin hiçbiri, dekoratif film, dekoratif kağıt, PET ve diğer altta yatan işlemler de dahil olmak üzere kürleme işleminden kaçınamaz. Günümüzde yaygın olarak kullanılan kürleme yöntemleri şunlardır: termal kürleme, ultraviyole (UV) kürleme ve yeni ortaya çıkan yöntem ise elektron ışını kürlemesidir.
Önceki araştırmalara dayanarak aşağıdaki tabloyu hazırladık.
Kürleme kalınlığına baktığınızda, termal kürlemenin daha zorlu olduğunu mu düşünüyorsunuz? Aslında, termal kürleme, daha yüksek kalınlığa sahip parçaların kürlenmesi için daha uzun süre gerektirir; bu da daha yüksek enerji tüketimine ve görünmez bir şekilde üretim maliyetlerinde artışa neden olur.
Isı ile kürleme için örnek: Bu, yüzeyinde birkaç milimetre kalınlığında kırmızı boya bulunan Ming Hanedanlığı dönemine ait lake bir kasedir. Bu işlemle yapılan kaseler, tekrarlanan kaplama ve kürleme gerektirir ve boyanın sıvı halden katı hale dönüşmesi ve son katın elde edilmesi süreci genellikle birkaç gün sürer.
Günümüzde bile, bu termosetleme işlemi oldukça zaman alıcıdır çünkü kürleme için yüksek ısıda bir fırınlama odası gerektirir; bu da sadece çok fazla enerji (genellikle elektrik enerjisinin ısı enerjisine dönüştürülmesi) tüketmekle kalmaz, aynı zamanda nispeten uzun zaman alır.
Isıl kürleme işleminde çözücü kaynaklı riskler de mevcuttur; çünkü çözücülerin kullanımı, üretimden, nakliyeden nihai kullanıma kadar yanma ve patlama riskleri, uçucu maddeler vb. gibi riskler taşır.
Termal kürleme ile ilgili bazı sorunlar varsa, UV kürleme nasıl olur? Bu kürleme süreci şu anda orta ve üst düzey markalar için ana akım süreçtir ve yüksek çevresel performansı ve verimliliği nedeniyle popülerdir; buna popüler eksimer levhalar için UV kürleme teknolojisinin kullanımı da dahildir.
Peki bu süreç mükemmel mi? Şu anda değil. Bu durum özellikle çeşitli yönlerde kendini gösteriyor.
Kürleme kalınlığı ve dengesi açısından, UV kürleme yalnızca mikron seviyesindeki boya filmlerine uygulanabilir; bu durum eksimer ve sıradan UV boyalar için geçerlidir. Sadece mikrometre kalınlığında bile, araştırmalar boya filmi ne kadar kalın olursa, kürleme etkisindeki kusurlara o kadar yatkın olduğunu ve düzensiz kürleme olgusunun o kadar belirgin olduğunu göstermiştir.
Foto başlatıcıların kullanımı, eksimerlerin UV kürleme işleminde foto başlatıcı gerektirmez; ancak diğer UV kürleme işlemleri, sağlık riskleri oluşturan artık foto başlatıcıların oluşmasına neden olabilir.
EB elektron ışınlı kürleme, düşük enerji tüketimi, dengeli kürleme ve daha iyi çevresel performans, üretim aşamasındaki görünür avantajlarıdır; tüketici deneyimi açısından ise hava koşullarına dayanıklılık, güneşe dayanıklılık, sararma direnci, kire dayanıklılık, kolay temizlik, yüksek çizilme direnci, yüksek sertlik, yağ direnci ve kimyasal direnç gibi avantajlara sahiptir.
Yukarıdaki tablodan da görülebileceği gibi, EB elektron ışınıyla kürleme yüksek sıcaklık ortamı, çözücüler, foto başlatıcılar gerektirmez, enerji tüketimi çok düşüktür ve kürleme hızı çok yüksektir.
Bu nedenle, şu anda EB elektron ışınıyla kürleme, son derece üstün bir kürleme işlemidir ve aynı zamanda küresel olarak gelişmiş bir kürleme işlemi olarak da bilinmektedir.
Şu anda ana akım kürleme yöntemi UV kürlemedir, ancak EB elektron ışınlı kürleme deneysel ve uygulama yönlerinden UV'den daha iyidir. Aşağıda ilgili araştırma literatürü verileri yer almaktadır.
Kalem sertliği: Bu test değeri, ürün kaplamasının çizilme direncine karşılık gelir ve sertlik ne kadar yüksekse, leke tutmazlık ve çizilme direnci de o kadar iyidir.
Sertlik derecesi açıklaması: 6B, 5B, 4B, 3B, 2B, B, HB, H, 2H, 3H, 4H, 5H, 6H, 7H, 8H, 9H; yumuşaktan serte doğru, bu, film sertliği için kalem sertliği ölçüm yönteminin sonuç ifadesidir.
Sonuçlar, kalemlerin sertlik kısmında, farklı reçinelerde EB ile kürlenen kalemlerin UV ile kürlenen kalemlere göre daha yüksek sertliğe sahip olduğunu gösterdi.
Çizilme yapışması: Bu değer, kaplamanın yapışma özelliğine karşılık gelir ve çizilme direnci ve dayanıklılık açısından da önem taşır. 0-6 arasındaki değer ne kadar küçükse, o kadar iyidir.
Seviye açıklaması: 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6 olmak üzere toplam 6 seviye, kesme kenarı etkisi, kaplama ayrılma oranı ve etkilenen alan gibi göstergelere göre ayrılmıştır.
Sonuçlar, yapışma açısından EB kürlemenin UV kürlemeye göre daha üstün olduğunu ve daha iyi yapışma sağladığını gösterdi.
Çekme yapışması: Bu değer, kaplama ile alt tabaka arasındaki yapışmayı ifade eder ve çizilme direnci ile dayanıklılık açısından önemlidir. Değer ne kadar yüksekse, o kadar iyidir.
Sonuçlar, çekme yapışması açısından, EB elektron ışınıyla kürlemenin, PUA-1'deki reçine değerinin UV kürlemeye kıyasla daha düşük olması dışında, UV kürlemeye göre daha üstün olduğunu gösterdi.
Elektron ışınlı kürlemenin sertliği neden ultraviyole ışınlı kürlemeye göre daha yüksektir?
Genel olarak, 350 nm UV foton enerjisi = 35 keV, 110 kV voltajdaki elektron enerjisine eşdeğerdir ve elektron ışınının katılaşması için gereken enerji 220 keV'dir. Bu nedenle, enerji açısından elektron ışınının enerjisi UV fotonlarının enerjisinden daha yüksektir.
Bu nedenle, EB elektron ışınıyla kürleme işleminden sonra, kaplamanın yüzey zincir çapraz bağlama ağı yoğunluğu daha yüksektir, bu da kaplamanın yüzey sertliğini artırabilir. Peki, EB kürleme neden UV kürlemeden daha yapışkandır?
Yapışma testi sonuçları, kesme testi veya çekme testi fark etmeksizin, elektron ışınıyla kürlenmiş kaplamaların yapışmasının genellikle UV ile kürlenmiş kaplamalara göre daha yüksek olduğunu göstermektedir. Bunun nedeni, ahşabın doğal bir polimer malzeme olması ve elektron ışınının kaplamanın içine nüfuz ederek yüzey kimyasal yapısını değiştirmesi, bu sayede kaplamanın temel ahşapla kimyasal bağ yoluyla etkileşime girmesi ve kaplamanın ahşaba yapışmasını iyileştirmesidir.
Basitçe söylemek gerekirse, EB elektron ışınıyla kürleme, UV kürlemeden daha kapsamlıdır ve kaplama malzemesini daha sert hale getirerek daha güçlü yapışma sağlar.
""Hotfix"" terimi diğer uygulama alanlarında yeni bir terim değildir. Örneğin, otomobillerin görünmez oto kaplaması ""Hotfix"" özelliğine sahiptir. Görünmez oto kaplaması TPU malzemeden yapılmıştır ve belirli bir sıcaklıkta, özellikle derin çizikler olmadan onarılabilir.
Prensip: TPU malzemesi, sıkı moleküler yapısı, iyi mukavemeti ve yüksek çekme oranıyla öne çıkar. Dış kuvvetler tarafından çizikler oluşturulduğunda, moleküller parçalanır. Dış kuvvet geri çekildiğinde, molekül bölünme uzaması meydana gelir. Sıcaklığın etkisi altında, hasar görmüş moleküler yapı otomatik olarak onarılarak çizikler tamir edilir.
EB elektron ışınlı kürleme ve UV kürlemenin karşılaştırılmasında, çekme dayanımı ve çekme kırılma oranı olmak üzere iki veriye odaklanıyoruz.
Çekme dayanımı: Kaplamanın çekme direnci; değer ne kadar yüksekse o kadar iyidir.
Sonuçlar, elektron ışınıyla kürlenmiş EB'nin çekme dayanımının UV ile kürlenmiş olana göre daha yüksek olduğunu göstermektedir; bu da elektron ışınıyla kürlenmiş EB'nin çekme direncinin daha güçlü ve Hotfix kuvvetinin daha yüksek olduğunu göstermektedir.
Kopma uzaması: Genellikle, bir lifin kopma uzamasının başlangıç uzunluğuna oranı olarak ifade edilen ve yüzde olarak belirtilen bağıl kopma uzaması olarak tanımlanır. Numunenin yumuşaklığını ve elastikiyetini karakterize eden bir göstergedir ve kopma uzaması ne kadar yüksekse, yumuşaklığı ve elastikiyeti o kadar iyidir. Sonuçlar, UV kürlemeden biraz daha düşük kopma uzamasına sahip PUA-1 hariç, EB elektron ışını kürlemenin UV kürlemeden daha güçlü olduğunu göstermiştir. Bu nedenle, EB elektron ışını ile kürlenen kaplama daha güçlü Hotfix performansına sahipken, diğer kürleme yöntemleri Hotfix özelliğine sahip değildir veya EB elektron ışını kürlemeden daha zayıftır.
Mobilya, araba veya giysi olsun, uzun süreli kullanımdan sonra açık renkli mobilyalarda sararma sıklıkla görülür; beyaz veya açık renkli mobilyalar ve arabalar en belirgin olanlardır ve birçok sektör için baş ağrısı yaratır. Sararmanın nasıl meydana geldiğini bilmemiz gerekiyor. Kaplama yaşlanmasının ve sararmasının başlıca yolları termal bozulma, oksidatif bozulma ve polimer zincirlerinin fotooksidatif bozulmasıdır; yani kaplamanın sararmasına neden olan üç ana koşul vardır: güneş ışığı, oksijen ve termal enerji.
Kaplama, fotooksijen ve termal oksijen ortamında bozunma ve çapraz bağlanma olmak üzere iki geri dönüşümsüz kimyasal reaksiyona uğrar; bu da kaplamanın soluk sarı renge dönüşmesine, yani sararmasına neden olur.
EB elektron ışınlı kürleme yönteminin sararmaya karşı direnci olağanüstü müdür?
1. EB elektron ışınlı kürleme, UV kürleme için gerekli olan foto başlatıcıları kullanmaz ve sonraki ürünlerde artık foto başlatıcı bulunmaz. Güneş ışığı altında fotooksidatif bozunma oranı önemli ölçüde azalır.
2. EB elektron ışınıyla kürleme yöntemi, kaplamanın tamamen kürlenmesi sayesinde moleküler yapının sıkı olmasını ve oksijen moleküllerinin nüfuz etme olasılığının büyük ölçüde azalmasını sağlar. Oksijen eksikliğinin etkisiyle, sıcak oksijenin kimyasal reaksiyonu da büyük ölçüde bastırılır. Bu nedenlerden dolayı, EB elektron ışınıyla kürleme yönteminin sararma direnci mükemmeldir ve deneysel sonuçlar, diğer kürleme yöntemlerine göre çok daha üstün olduğunu göstermektedir.
Boya örneğini ele alırsak, boyanın film oluşturucu maddeler, pigmentler ve diğer formülasyonlardan oluştuğunu biliyoruz. Kürleme işleminde, UV kürleme, daha yüksek şeffaflığa sahip film oluşturucu malzemeler üzerinde daha iyi etki gösterirken, daha düşük şeffaflığa sahip olanlarda kürleme tamamlanmayabilir.
EB elektron ışınlı kürleme, film oluşturucu malzemenin şeffaflığına dikkat etmeyi gerektirmez ve işlem neredeyse oda sıcaklığında gerçekleşir; bu da kaplamanın termal reaksiyon olasılığını çok düşük hale getirir. Hem termal hem de UV kürlemede termal enerjinin katılımı nedeniyle, kaplanmış parçalar ve kaplamalar üzerinde termal reaksiyonlar meydana gelir ve bu da ürünün rengini etkiler. Bu nedenle, EB kürleme daha kararlıdır.
Ek olarak, EB elektron ışınlı kürleme, farklı kalınlıktaki kaplamaları hassas bir şekilde işlemek üzere programlanabilir ve bu da zengin kürleme sonuçlarına yol açar. Bu durumlar göz önüne alındığında, EB elektron ışınlı kürleme, UV kürleme ve termal kürlemeye kıyasla kaplama rengi açısından daha çeşitlidir.
Sorun tekrar yukarı yönlü ekipman tedarik zincirine döndüğüne göre, yerli dekoratif panel üreticileri neden EB elektron ışınlı kürleme çözümünü tercih etmedi? Maliyet, teknoloji, pazar. EB elektron ışınlı kürleme ekipmanının küresel çapta sadece üç tedarikçisi var ve bunların hepsi yüksek uygulama maliyetlerine sahip yabancı markalar. Dahası, teknoloji (çözüm) de tedarik zinciriyle sınırlı ve hizmet verimliliği büyük ölçüde etkileniyor. Buna ek olarak, pazar da var. Çin'de yüksek çözünürlüğün popülerleşmesinden önce, Çin özelleştirme endüstrisi esas olarak talep pazarını çözmeye odaklanmıştı. Ürünlerin kalite gereksinimleri hala nispeten temel bir seviyedeydi; örneğin, formaldehit içeriği, deformasyon direnci ve işleme performansı gibi çevre koruma ve fiziksel performans gereksinimleri. Gaoding'in popülerleşmesinin ardından Çin'de sac levha için ilk elektronik ışınlı kürleme ekipmanının piyasaya sürülmesi ve teslim edilmesi, tüm endüstri zincirinin yükseltilmesini sağladı. Tüketiciler ve markalar, kaplamanın dokusundan uygulama performansına kadar kaplama kalitesine daha fazla önem veriyor. Daha iyi kalite elde etmek için ekipmandan sürece yükseltme yapılması gerekiyor. Bu aynı zamanda Guangdong Zhihua Grubu'nun EB elektron ışınlı kürleme ekipmanı ve teknolojisini piyasaya sürmesinin de nedenidir.
Guangdong Zhihua Grubu'nun EB elektron ışınlı kürleme teknolojisini dekoratif film malzemelerine uygulaması, dekoratif panel endüstrisi üzerinde büyük bir etki yaratacak; özellikle dekoratif panellerin uygulama performansı önemli ölçüde iyileştirilecek, sadece ithal markalar tarafından üretilebilen bazı dokunsal ve görsel efektlerin kısıtlamaları kırılacak ve yüksek kaliteli dekoratif ürünler daha fazla Çinli ailenin erişimine sunulacaktır.
