Lors du traitement sous atmosphère inerte, les encres et les revêtements sont durcis dans des conditions de teneur en oxygène réduite. La réduction de la teneur en oxygène minimise l'inhibition par l'oxygène et favorise le durcissement en surface. Associé à une chimie adaptée, ce procédé peut également permettre l'utilisation de formulations contenant moins de photo-initiateurs.
La réduction ciblée de l’oxygène crée des conditions définies pour le processus de durcissement UV. Cela permet notamment d’améliorer le durcissement en surface, en particulier avec les vernis réactifs, les encres d’impression UV et les adhésifs.
La production d’emballages à l’aide d’encres et de vernis UV dont les formulations sont spécialement conçues pour une utilisation dans des conditions inertes constitue un domaine d’application clé de l’inertage. En réduisant la teneur en photo-initiateurs, cette technologie peut également être utilisée dans la production d’emballages alimentaires à faible migration. Son adéquation dépend de la formulation utilisée et des exigences réglementaires applicables.
Nos solutions d’inertage sont utilisées, entre autres, pour :
les revêtements de sol en PVC
Composants automobiles
Emballages alimentaires
Papiers décoratifs
Papiers thermiques, films plastiques et matériaux composites à base d’aluminium
Bandes siliconées
Lors de l'inertisation, la teneur en oxygène dans la zone de rayonnement UV est spécifiquement réduite, généralement en utilisant de l'azote (N₂) comme gaz inerte. Cette atmosphère à faible teneur en oxygène empêche l'inhibition de l'oxygène, qui peut nuire au durcissement complet des UV. En fonction de l'application, la teneur en oxygène résiduel requise se situe entre 50 et 500 ppm (soit entre 0,005 et 0,05 %).
L'azote est idéal pour l'inertage : Il est non toxique, non explosif et constitue environ 80 % de l'air ambiant, ce qui rend son utilisation sûre et fiable dans le processus d'impression industrielle.
Lors de l'inertage, le substrat à polymériser passe dans une chambre fermée dans laquelle l'air ambiant est remplacé par un apport ciblé d'azote (N₂). Cela crée une atmosphère réduite en oxygène qui permet un séchage UV efficace et complet.
Le boîtier de la lampe UV est monté au-dessus de la chambre inerte étanche, séparée par des joints labyrinthes et une buse à racle d'azote. Des buses de remplissage d'azote uniformes assurent une atmosphère constante, tandis que l'irradiation UV s'effectue à travers un disque en verre de quartz. Un contre diaphragme refroidi à l'eau assure la dissipation de la chaleur et la protection contre les radiations.
Associée à une chimie adaptée, l'inertage permet la réticulation dans des conditions de faible teneur en oxygène. Cela s'avère particulièrement pertinent pour les applications nécessitant des propriétés de surface bien définies ou des formulations à faible migration, par exemple dans le domaine de l'emballage alimentaire ou des revêtements résistants.
Outre des temps de durcissement courts et la possibilité d’une transformation immédiate, le durcissement UV dans des conditions à faible teneur en oxygène peut offrir d’autres avantages selon l’application :
Haute résistance de surface : la réduction de l'inhibition par l'oxygène favorise la formation de surfaces présentant une dureté élevée ainsi qu'une bonne résistance à l'usure et aux produits chimiques.
Favorise le durcissement en surface : la teneur réduite en oxygène diminue l’inhibition par l’oxygène et favorise la réaction de réticulation.
Possibilité de réduire les exigences du système : en fonction de l’application, de la formulation et de la configuration du processus, la puissance UV requise ou le nombre d’unités UV peut être réduit. Cela peut également réduire la consommation d’énergie électrique ainsi que les besoins en maintenance et en pièces de rechange.
Teneur réduite en photo-initiateurs : en fonction de la formulation, il est possible d’utiliser une proportion moindre de photo-initiateurs dans des conditions inertes.
Conditions de procédé stables : une teneur en oxygène résiduel définie favorise l’obtention de résultats de durcissement reproductibles.
Formation d’ozone réduite dans la zone d’irradiation : en raison de la teneur en oxygène réduite, il y a moins d’oxygène disponible pour la formation d’ozone par rayonnement UV à ondes courtes.
Utilisation des matériaux en fonction des besoins: selon l’application, les formulations à teneur réduite en photo-initiateurs peuvent permettre de réduire l’utilisation des composants correspondants de la formulation.
Les résultats obtenus et les économies potentielles dépendent de facteurs tels que la formulation, le substrat, l’épaisseur du revêtement, la vitesse de production, le degré de durcissement requis et la configuration du système.
Le contrôle continu de la teneur en oxygène résiduel dans la chambre inerte est essentiel pour assurer des conditions de processus constantes et une qualité de produit constante. Le système régule automatiquement l'apport d'azote pour maintenir de manière fiable la concentration d'oxygène souhaitée, ce qui garantit une atmosphère stable et pauvre en oxygène. Si la valeur cible prédéfinie n'est pas atteinte, un message d'erreur automatique est émis - éventuellement associé à un signal d'arrêt de la machine de vernissage ou d'impression pour garantir la fiabilité du processus.
