Каква е разликата между ултравиолетова озонов тип и обикновена машина за UV втвърдяване на подметки на обувки

Оборудването за UV обработка на подметките на обувките попада в две фундаментално различни категории, които често се бъркат:Машини тип UV озониобикновени машини за UV втвърдяване. Разликата не е просто въпрос на конфигурация или мощност - тя се свежда до дължината на вълната на ултравиолетовата светлина, която излъчват, химичните процеси, които предизвикват, и повърхностните промени, които произвеждат върху материала на подметката.

Основната разлика: дължина на вълната

Разграничението започва с лампите във всяка машина.

Обикновени машини за UV втвърдяване на подметки на обувкиизползвайте живачни лампи с високо налягане, които излъчват предимно при365nmв UVA диапазона. Тази дължина на вълната е оптимизирана за активиране на фотоинициатор - тя задейства кръстосаното свързване на UV праймери и лепила, които съдържат фотореактивни химикали.

Машини тип UV озонизползвайте живачни лампи с ниско налягане, които излъчват при184.9nm и 253.7nmв дълбокия UV обхват. Дължината на вълната от 184,9 nm носи достатъчно фотонна енергия, за да раздели кислородните молекули (O₂) и да генерира озон (O₃) непрекъснато в камерата за обработка. След това дължината на вълната от 253,7 nm разлага озона на атомарен кислород и други реактивни видове.

Двата вида машини не са взаимозаменяеми. 365 nm лампа не може да генерира озон, а 184,9 nm лампа не е оптимизирана за втвърдяване на грунд.

Какво всъщност прави всяка машина

Обикновена UV втвърдяваща машина: Активира грунд

Задачата на обикновената UV машина за втвърдяване е давтвърдете слой грунд. Процесът изисква първо да се нанесе върху повърхността на подметката химически грунд, който обикновено съдържа фотоинициатори, акрилатни мономери и хлорирани полиолефинови смоли. Когато грундираната подметка премине под 365nm UV светлина, фотоинициаторите абсорбират енергията, разлагат се на свободни радикали и инициират полимеризацията на грундиращия филм. Втвърденият грунд създава полярен слой, към който лепилата могат да се залепят.

Без грунд, 365n машината прави много малко на самата EVA повърхност.

Машина за UV озон: Директно променя повърхността

Машината с UV озон не изисква грунд за промяна на EVA повърхността. Вместо това, той използва комбинацията от дълбоки UV фотони и озон, за дахимически и физически модифицират самия материал на подметката.

Фотоните от 184,9 nm имат достатъчна енергия, за да разкъсат връзките въглерод-въглерод и въглерод-водород на повърхността на полимера. Едновременно с това озонът и атомарният кислород, генерирани от лампата, реагират с тези скъсани връзки, създавайки нови полярни функционални групи: карбонил (C=O), хидроксил (–OH) и карбоксил (–COOH). Тези групи повишават повърхностната енергия на EVA, позволявайки на лепилата да се намокрят и да се свържат с материала.

Процесът също произвеждааблация и ецване. Изследвания, използващи сканираща електронна микроскопия, показват, че третирането с UV-озон създава "разрошена" топография с дълбоки пукнатини върху EVA-PE повърхности. Това механично свързване допълва химическото свързване. За EVA, съдържащ 20% винил ацетат, аблацията е доминираща; за EVA, съдържащ 12%, преобладава образуването на грапавост.

Какво постига модификацията на повърхността

Практическият резултат се различава по измерими начини.

Проучване на смеси EVA-PE, използвани в спортни подметки, установи, че третирането с UV-озон води до „забележимо повишена“ адхезивна якост във фуги, направени с полиуретаново лепило. Режимът на повреда се измести от повреда на лепилото в интерфейса EVA-лепило къмкохезивна повреда в кожения субстрат- което означава, че връзката стана по-силна от материалите, които свързваше.

За EVA12, залепен с полихлоропреново лепило, силата на Т-отлепване се увеличи значително след 5–7,5 минути третиране с UV-озон. Повърхностните модификации продължиха най-малко 24 часа след третирането, давайки гъвкавост на производството.

Европейски патент, който конкретно обхваща обработката на подметките на обувките, описва процеса като прилагане на UV радиация между130 и 185 nmпри плътност на мощността най-малко20 mW/cm², като подметката е поставена в камера, съдържаща озон. Патентът изрично отбелязва, че тази обработка е приложима за EVA, полиуретанови пени и вулканизирани и невулканизирани каучуци.

Защо разграничението е важно за производителите на обувки

Изборът между двата вида машини зависи от химията на вашия процес на залепване.

Ако използвате UV грунд:Обикновената 365nm втвърдяваща машина е правилният избор. Неговата дължина на вълната съответства на спектъра на абсорбция на фотоинициатора в стандартните UV праймери.

Ако искате да премахнете праймера или халогенирането:Машината за UV озон предлага различен път. Той модифицира EVA повърхността директно, без да изисква слой химически грунд. Европейски патент противопоставя това на традиционното халогениране, като отбелязва, че обработката с UV-озон „съкращава времето за обработка от около един час до минути“, не произвежда „никакви химически остатъци, нито се използват разтворители“ и позволява лепилото да бъде нанесено веднага след обработката.

Ако имате нужда от по-дълбоко почистване заедно с модификация:Третирането с UV озон също премахва органичните замърсители от повърхността като сух процес, без химикали или разтвори за мокро почистване.

Някои производствени системи комбинират и двата подхода: UV озонова камера за повърхностно активиране, последвано от нанасяне на грунд и отделен етап на втвърдяване при 365 nm.

Резюме

Двете машини изпълняват различни роли в процеса на залепване. Разбирането на разликата в дължината на вълната – и какво прави всяка дължина на вълната с EVA повърхността – е ключът към избора на правилното оборудване за вашата производствена линия.