Curado UV: benéfico, económico y mediambiental

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En la actualidad el uso de curado ultravioleta para impresiones, adhesivos y recubrimientos es más frecuente, sobre todo por la rapidez de la técnica y la casi nula emisión de compuestos orgánicos volátiles, además, del extenso campo de aplicación.

El curado ultravioleta es una técnica que tiene múltiples aplicaciones, sobre todo en adhesivos, recubrimientos e impresiones. Se llama curado ultravioleta (UV) porque el proceso se compone de luz UV y del recubrimiento fotosensible (tinta, barniz, adhesivo) que genera una polimerización cuando ambos componentes entran en contacto, transformando el fluido en un polímero con consistencia plástica y resistente. Es decir, la fase líquida se solidifica cuando la mezcla se expone a energía ultravioleta.

Para poder llevar a cabo el curado UV se requieren sustancias especiales que contienen moléculas fotoiniciadoras que al absorber la energía proveniente de la radiación UV, forman radicales libres que inician el proceso de polimerización solidificando el adhesivo, barniz, pintura o tinta en segundos.

Existen polimerizaciones diferentes a las ultravioleta, una es llamada polimerización por catalización y otra por termofijado. La diferencia con la polimerización UV radica en las tintas utilizadas, porque tienen solventes que primero se deben evaporar para tener un proceso exitoso, en el caso de la polimerización por catalización, la adherencia se obtiene hasta 72 horas después y por termofijado, la temperatura de trabajo oscila entre los 120 y 150 C. En contraste, al llevar a cabo polimerización UV, el trabajo se termina en segundos y la temperatura ideal de manejo se encuentra entre 16 y 26 C.

Para entender mejor el proceso de curado UV es importante entender la radiación ultravioleta; esta radiación es energía emitida en el espectro electromagnético (aproximadamente entre 100-400 nanómetros [nm]). Se divide en onda corta (280-100nm aproximadamente), onda media (300-280 nm) y onda larga (420-320 nm).

La radiación ultravioleta se emite por medio de lámparas ultravioleta que frecuentemente contienen vapor de mercurio o yoduro de galio. El espectro de emisión se encuentra entre 100 y 260 nm para las lámparas de vapor de mercurio y entre 300 y 380 para las de yoduro de galio.

Es importante mencionar que los fotoiniciadores contenidos en las sustancias para curado, se activan a determinada longitud de onda, es por eso que se requieren distintos tipo de lámparas emisoras de radiación según la necesidad.

Ejemplos del campo de aplicación:

  • Impresión: revistas, pancartas, discos compactos, tarjetas de crédito, cajas de cereales.
  • Recubrimientos: madera, vinilo, automóviles, aparatos eléctricos, azulejos, instrumentos musicales.
  • Adhesivos: etiquetas, jeringas, catéteres, vidrio, metal, electrónicos.

Los resultados son óptimos empleando tinta ultravioleta para la impresión en papel bond, papel craft, cartón y otros materiales de porosidad semejante.

Otro ejemplo, diferente al uso en impresiones, es el recubrimiento de pisos de madera; la laca o barniz se aplica con instrumentos convencionales (rodillo, brocha, aplicador) y posteriormente se expone a la radiación ultravioleta con una máquina de 50 kg que tiene una lámpara de mercurio que emite luz ultravioleta para el curado. Se pueden curar hasta 20m2 por minuto.

Los beneficios son tanto económicos como medioambientales, unos para la industria, puesto que el tiempo de secado es ínfimo y se puede tener una producción masiva, los segundos porque se emiten mucho menos compuestos orgánicos volátiles (COV).

Además, las ventajas del uso de luz ultravioleta para el curado de tintas, barnices, adhesivos y pinturas son: producción exitosa que se lleva a cabo a mayor velocidad, la casi nula emisión de COV, se reduce el gasto de energía, permite trabajar en superficies termosensibles y el requerimiento de espacio es mínimo.

Dentro de las desventajas asociadas a esta tecnología se pueden mencionar: el equipo y la maquinaria son especializados e implican a una inversión costosa, se debe tener un cuidado riguroso en la piel para evitar largos periodos de exposición a radiación UV y la técnica sólo funciona con sustancias específicas para la misma.

El curado ultravioleta se puede utilizar en una amplia gama de productos como teclados de computadora, discos compactos, acabados de pisos de madera, latas de refresco, revistas y hasta contenedores de pasta dental. Se espera que poco a poco esta tecnología se utilice con mayor frecuencia para que las técnicas con solventes se sustituyan por este método, si bien tiene algunas desventajas, las ventajas son mayores y la disminución de problemas para el medio ambiente y la salud lo hacen valioso.

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