Młoda badaczka z Politechniki Krakowskiej opracowała nowy rodzaj fotoinicjatorów, który umożliwia szybsze i bardziej efektywne sieciowanie farb i lakierów. Rozwiązanie to może zrewolucjonizować cały sektor powłok sieciowanych UV.
Utwardzanie powłok promieniowaniem UV to znana i coraz częściej stosowana technologia. Jest wykorzystywana m.in. przy produkcji mebli, w przemyśle opakowaniowym, motoryzacji, poligrafii oraz branży kosmetycznej (lakiery do paznokci).
Niestety stosowane obecnie w tym procesie fotoinicjatory są mało efektywne. Wykorzystują one zaledwie 10% dostarczanej im energii promieniowania UV, co wydłuża cały proces i czyni go bardziej kosztownym. Rozwiązaniem tego problemu może być nowy rodzaj fotoinicjatorów, opracowany przez badaczkę z Wydziału Inżynierii i Technologii Chemicznej Politechniki Krakowskiej – dr inż. Joannę Ortyl.
Szybkie i tanie sieciowanie
Działanie fotoinicjatorów polega na tym, że pod wpływem promieniowania UV ulegają one rozpadowi i stają się źródłem wolnych rodników – cząsteczek o bardzo wysokiej energii, które stymulują zawarte w farbie monomery do łączenia się w większe łańcuchy, czyli polimery (więcej na ten temat w naszym tekście). Tak dochodzi do utwardzania farby.
Im efektywniej fotoinicjatory pochłaniają energię promieniowania UV, tym szybciej zachodzi sieciowanie i tym mniejsza dawka promieniowania jest potrzebna do utwardzenia powłoki – co oznacza mniejszy koszt. Fotoinicjatory opracowane przez dr inż. Ortyl są natomiast bardzo efektywne, ponieważ pochłaniają światło z szerszego zakresu długości fal. Jak zapewnia badaczka, działają nawet w przypadku energooszczędnych lamp UV LED. Utwardzanie z ich udziałem może być więc dużo tańsze niż w przypadku tradycyjnych technologii.
Cenna alternatywa
Farby i lakiery fotoutwardzalne stają się coraz popularniejsze nie bez powodu. Są one alternatywą dla tradycyjnego utwardzania przy udziale ciepła, w którym to procesie do atmosfery uwalniane są szkodliwe rozpuszczalniki. Sieciowanie UV nie wymaga rozpuszczalników, a do tego jest szybsze, zaś powstałe powłoki mają lepsze właściwości – są twardsze i bardziej wytrzymałe.
Dr inż. Ortyl zapewnia, że jej fotoinicjatory można z powodzeniem stosować wszędzie tam, gdzie wykorzystywane są obecnie farby i lakiery utwardzanych światłem – także np. przy produkcji opakowań na żywność. Zaproponowane przez badaczkę związki można po prostu włączyć w skład obecnie stosowanych farb – nie wymagają one opracowywania nowych formuł.
Wkrótce na rynku?
Dr inż. Joanna Ortyl to przykład naukowca, który potrafi wziąć sprawy w swoje ręce. Aby wprowadzić na rynek opracowaną przez siebie w ramach doktoratu technologię, założyła własną firmę Photo HiTech. 44% udziałów należało do Poznańskiego Parku Naukowo-Technologicznego, niedawno jednak wykupiła je spółka Synthos, duży polski producent surowców chemicznych.
Badaczka cieszy się z takiego obrotu spraw i liczy na to, że dzięki tak silnemu partnerowi szybciej uda się skomercjalizować opracowane przez nią fotoinicjatory. Obecnie technologia przygotowywana jest do wprowadzenia na rynek europejski.
Źródło: PAP