عملية المعالجة بالأشعة فوق البنفسجية والأشعة فوق البنفسجية

يُعرّف علاج الأشعة فوق البنفسجية والإشعاع الكهروستاتيكي (UV وEB) عادةً باستخدام شعاع الإلكترون (EB) أو الأشعة فوق البنفسجية (UV) أو الضوء المرئي لبلمرة مزيج من المونومرات والأوليغومرات على ركيزة. يمكن صياغة مادة الأشعة فوق البنفسجية والإشعاع الكهروستاتيكي (UV وEB) في شكل حبر أو طلاء أو لاصق أو أي منتج آخر. تُعرف هذه العملية أيضًا باسم العلاج الإشعاعي أو radcure لأن الأشعة فوق البنفسجية والإشعاع الكهروستاتيكي (EB) مصدران للطاقة الإشعاعية. عادةً ما تكون مصادر الطاقة لعلاج الأشعة فوق البنفسجية أو الضوء المرئي مصابيح الزئبق متوسطة الضغط، أو مصابيح الزينون النبضية، أو مصابيح LED، أو الليزر. يتميز الإشعاع الكهروستاتيكي (EB) - على عكس فوتونات الضوء التي تميل إلى الامتصاص بشكل رئيسي على سطح المواد - بالقدرة على اختراق المادة.
ثلاثة أسباب مقنعة للتحول إلى تقنية الأشعة فوق البنفسجية والأشعة فوق البنفسجية
توفير الطاقة وتحسين الإنتاجية: نظرًا لأن معظم الأنظمة خالية من المذيبات وتتطلب أقل من ثانية من التعرض، فإن مكاسب الإنتاجية يمكن أن تكون هائلة مقارنةً بتقنيات الطلاء التقليدية. سرعات خطوط الطلاء التي تصل إلى 1000 قدم/دقيقة شائعة، والمنتج جاهز للاختبار والشحن فورًا.

مناسب للأسطح الحساسة: معظم الأنظمة لا تحتوي على ماء أو مذيبات. بالإضافة إلى ذلك، توفر هذه العملية تحكمًا كاملاً في درجة حرارة المعالجة، مما يجعلها مثالية للاستخدام على الأسطح الحساسة للحرارة.

صديقة للبيئة وسهلة الاستخدام: عادةً ما تكون تركيباتها خالية من المذيبات، لذا لا تُشكل الانبعاثات أو قابلية الاشتعال أي قلق. أنظمة المعالجة الضوئية متوافقة مع جميع تقنيات التطبيق تقريبًا، وتتطلب مساحة صغيرة. عادةً ما يُمكن تركيب مصابيح الأشعة فوق البنفسجية على خطوط الإنتاج الحالية.

تركيبات قابلة للعلاج بالأشعة فوق البنفسجية والأشعة فوق البنفسجية
المونومرات هي أبسط وحدات البناء التي تُصنع منها المواد العضوية الاصطناعية. المونومرات البسيطة المشتقة من النفط الخام هي الإيثيلين، ويُمثلها: H₂C=CH₂. يُمثل الرمز "=" بين وحدتي أو ذرتي الكربون موقع تفاعل، أو كما يُطلق عليه الكيميائيون "رابطة مزدوجة" أو عدم تشبع. هذه المواقع قادرة على التفاعل لتكوين مواد كيميائية أكبر حجمًا تُسمى الأوليغومرات والبوليمرات.

البوليمر هو تجمعٌ من وحداتٍ متكررةٍ متعددةٍ من المونومر نفسه. يُستخدم مصطلح "أوليغومر" بشكلٍ خاصٍّ للإشارة إلى البوليمرات التي يُمكن غالبًا تفاعلها لتكوين مزيجٍ كبيرٍ من البوليمرات. ولا تخضع مواقع عدم التشبع في الأوليجومرات والمونومرات وحدها للتفاعل أو التشابك.

في حالة المعالجة بحزمة الإلكترونات، تتفاعل الإلكترونات عالية الطاقة مباشرةً مع ذرات الموقع غير المشبع لتوليد جزيء شديد التفاعل. عند استخدام الأشعة فوق البنفسجية أو الضوء المرئي كمصدر للطاقة، يُضاف مُبادر ضوئي إلى الخليط. عند تعرض المُبادر الضوئي للضوء، يُولد جذورًا حرة أو أفعالًا تُحفز الترابط بين مواقع عدم التشبع. مكونات الأشعة فوق البنفسجية والضوء المرئي

الأوليغومرات: تُحدَّد الخصائص العامة لأي طلاء أو حبر أو لاصق أو رابط متشابك بالطاقة الإشعاعية بشكل أساسي من خلال الأوليغومرات المستخدمة في التركيبة. الأوليغومرات هي بوليمرات ذات وزن جزيئي منخفض نسبيًا، ويعتمد معظمها على أكريلات هياكل مختلفة. تُضفي الأكريلات عدم التشبع أو مجموعة "C=C" على أطراف الأوليغومر.

المونومرات: تُستخدم المونومرات بشكل أساسي كمخففات لخفض لزوجة المادة غير المعالجة لتسهيل استخدامها. يمكن أن تكون أحادية الوظيفة، إذ تحتوي على مجموعة تفاعلية واحدة أو موقع عدم تشبع، أو متعددة الوظائف. يسمح عدم التشبع لها بالتفاعل والاندماج في المادة المعالجة أو النهائية، بدلاً من التطاير في الجو كما هو شائع في الطلاءات التقليدية. تُشكل المونومرات متعددة الوظائف، لاحتوائها على موقعين تفاعليين أو أكثر، روابط بين جزيئات الأوليغومر والمونومرات الأخرى في التركيبة.

المُبادرات الضوئية: يمتص هذا المُكوّن الضوء وهو مسؤول عن إنتاج الجذور الحرة أو الأفعال الكيميائية. الجذور الحرة أو الأفعال الكيميائية هي أنواع عالية الطاقة تُحفّز الترابط بين مواقع عدم التشبع في المونومرات والأوليغومرات والبوليمرات. لا حاجة للمُبادرات الضوئية في أنظمة المعالجة بحزمة الإلكترونات، لأن الإلكترونات قادرة على بدء الترابط الكيميائي.

الإضافات: أكثرها شيوعًا هي المُثبِّتات، التي تمنع التجلُّط أثناء التخزين والتصلب المبكر بسبب انخفاض مستوى التعرض للضوء. ومن أمثلة الإضافات الأخرى: أصباغ الألوان، والأصباغ، ومزيلات الرغوة، ومُحسِّنات الالتصاق، وعوامل التسطيح، وعوامل الترطيب، وعوامل مساعدة الانزلاق.