Tecnologia agli eccimeri: finitura UV innovativa per superfici opache

Superfici estremamente opache, belle alla vista, piacevoli al tatto e resistenti ai graffi e alla luce: ecco cosa consente di ottenere la tecnologia agli eccimeri, la nuova frontiera per il trattamento e la finitura di pannelli piani e Superfici incredibilmente opache, belle alla vista, piacevoli al tatto e resistenti ai graffi e alla luce: ecco cosa consentono di ottenere la tecnologia agli eccimeri e la finitura UV. Dopo aver approfondito i vantaggi della polimerizzazione UV LED, in questo articolo parliamo delle nuove frontiere per il trattamento e la finitura di pannelli piani e sagomati.

Si tratta di soluzioni estremamente innovative, e non stupisce dunque che molti, anche tra gli addetti ai lavori, non abbiano familiarità con il significato stesso del termine eccimeri. 

Il primo obiettivo di questo approfondimento è quindi quello di spiegare cosa si intende per finitura a eccimeri. Risulterà più semplice poi descriverne le caratteristiche e i vantaggi, per arrivare infine a passare in rassegna le macchine che abilitano questo processo.

Cosa sono gli eccimeri e cosa significa "eccimeri" nella finitura UV

L'etimologia, innanzitutto: il termine eccimero deriva dall'inglese “excited dimer”, ovvero dimero eccitato, una molecola composta da due sub-unità (atomi o molecole più semplici) che esiste solo in uno stato elettronico eccitato e non in quello fondamentale.

Nel contesto della finitura e, in particolare, nei processi di essiccazione, queste molecole vengono adoperate per la creazione di manufatti di alta qualità. Come? Grazie all'utilizzo di sorgenti di luce ultravioletta (UV) a onde corte all'interno di un ambiente ad hoc, tipicamente un forno. 

A differenza delle lampade UV convenzionali, che emettono un ampio spettro di radiazioni UV, le lampade a eccimeri producono luce UV monocromatica altamente focalizzata a lunghezze d'onda specifiche, in genere comprese tra 172 e 222 nanometri.

Quando la luce UV di una lampada a eccimeri irradia uno strato di vernice liquida, innesca una rapida fotopolimerizzazione superficiale della resina, dando origine a una superficie resistente e durevole. La particolare lunghezza d'onda della radiazione UV a eccimeri produce un trasferimento energetico controllato, che consente di ottenere modifiche a livello superficiale senza intaccare il substrato sottostante. 

È proprio questa capacità che rende gli eccimeri particolarmente adatti ai processi di polimerizzazione. Con le applicazioni di finitura a eccimeri si possono infatti creare finiture opache, effetti testurizzati o increspature superficiali con una generazione minima di calore. 

Le macchine che sfruttano questa tecnica di essiccazione, in particolare i forni UV, sono adatte anche per opacizzare in modo uniforme i manufatti caratterizzati da geometrie tridimensionali, tipicamente ante e pannelli.

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Tecnologia a eccimeri: vantaggi e applicazioni nella finitura UV

La tecnologia a eccimeri offre diversi vantaggi: risponde innanzitutto alla necessità di ridurre i costi energetici e l'impatto ambientale della lavorazione. Merito dell'efficienza garantita dal processo di polimerizzazione UV a onde corte, che implica un fabbisogno di elettricità limitato e non richiede l'uso di agenti opacizzanti tradizionali. Le lampade UV generano inoltre meno composti organici volatili e riducono ai minimi termini la formazione di ozono. D'altra parte, la rapida polimerizzazione delle superfici implica tempi di produzione minori, con un conseguente risparmio sui costi di processo e di manodopera.

La luce UV monocromatica ad alta energia delle lampade agli eccimeri assicura una polimerizzazione completa dello strato di vernice, dando vita a superfici uniformi e del tutto prive di lucentezza o brillantezza. 

C'è poi il tema della resistenza: la polimerizzazione agli eccimeri trasforma le resine utilizzate per la finitura in reticoli finissimi che aumentano la longevità dei manufatti, proteggendoli da graffi e aggressioni chimiche. Un plus fondamentale per chi produce mobili ed elementi di interior design che devono coniugare estetica e durata. 

Più in generale, le tecniche UV a eccimeri sono ideali per creare mobili di alta gamma, pannelli per interni e superfici decorative personalizzate: la precisione della tecnologia le rende infatti adatte per la lavorazione di oggetti caratterizzati da design complessi e texture strutturate, prodotti in cui l'uniformità della finitura e le qualità tattili sono il primo biglietto da visita per gli acquirenti finali.

Processo di finitura a eccimeri: come funziona

Ma come avviene, praticamente, il processo di opacizzazione a eccimeri, e quali passaggi consentono di ottenere superfici gradevoli, durevoli e resistenti alle abrasioni senza la necessità di agenti chimici aggiuntivi? 

Il processo di finitura a eccimeri prevede diverse fasi, ciascuna concepita per ottenere come risultato complessivo una finitura opaca perfetta, contraddistinta da proprietà organolettiche peculiari. 

La vernice liquida a eccimeri viene solitamente applicato con tecniche a rullo: i manufatti, dopo essere stati ricoperti, sono trasportati in forni appositamente predisposti e sottoposti a una procedura di indurimento tramite luce UV a onde corte in assenza di ossigeno. Una condizione, questa, fondamentale, in quanto l'ossigeno inibirebbe il processo di polimerizzazione.

A questo punto, i fotoni UV penetrano nella superficie della vernice: siamo al passaggio che innesca il processo di polimerizzazione superficiale del liquido a eccimeri, che essiccandosi diminuisce il proprio volume. La rapida esposizione riduce al minimo l'accumulo di calore. L'effetto, di solito, è la creazione di micro-pieghe di vario spessore che a loro volta determinano una deformazione della superficie. 

L'aspetto finale della superficie dipende dalla formulazione della vernice e dai parametri di processo: parliamo naturalmente di una trasformazione invisibile all'occhio nudo, ma sufficiente per deflettere e non diffondere la luce, generando un effetto opaco alla vista e una sensazione tattile estremamente gradevole.

La lavorazione termina con la fase di indurimento dello strato di vernice, di solito ottenuto sempre tramite irradiazione con un essiccatore UV.

Tecnologia dei forni a eccimeri per superfici opache di alta qualità

Il mercato, lo sappiamo, tende a dare sempre più enfasi agli aspetti sensoriali degli oggetti che decorano la casa. La componente tattile, in particolar modo, sta assumendo un'importanza cruciale nella scelta dei complementi d'arredo. Salgono così alla ribalta le finiture soft-touch, che non hanno solo il compito di rendere più piacevole il contatto con l'oggetto, ma anche di aumentarne la resistenza superficiale ai graffi e all’usura.

Per realizzare questo tipo di finitura, i produttori hanno bisogno di una soluzione che tratti efficacemente tutti i lati e bordi del loro prodotto, massimizzando la qualità e riducendo, laddove possibile, i costi. I forni a eccimeri, essendo in grado di trattare oggetti più complessi dei semplici pannelli piani, sono quindi l'ideale per dare vita a superfici opache di alta qualità.

Cosa ci permettono di ottenere i forni a eccimeri?

Entriamo più nello specifico e analizziamo i risultati ottenibili grazie ai forni a eccimeri convenzionali: le macchine lavorano come detto su pannelli piani tramite un processo di polimerizzazione a onde corte UV in un ambiente privo di ossigeno.

Per produrre superfici ad alte prestazioni con effetto soft-touch, la vernice deve essere trattata in tal modo da raggiungere un’opacità elevata, non oltre 5 gloss (in una scala di brillantezza che va da 0 a 100). Questo passaggio è essenziale nell'ottica di ottenere un altro effetto sempre più richiesto, il cosiddetto “fingerprint-proof”: grazie alla leggera increspatura delle superfici, la tecnologia a eccimeri di fatto impedisce che si formino le macchie da ditate. 

È esattamente ciò che consente di fare la linea proposta da Cefla Finishing, dedicata alle aziende che desiderano cogliere tutti i vantaggi della tecnologia a eccimeri.

UV-R: la soluzione integrata per chi cerca massima versatilità

UV-R, per esempio, è un forno per essiccazione a raggi UV che integra in un unico corpo tutti gli elementi della macchina: trasporto, corpo UV e quadro elettrico. Rappresenta la soluzione ideale per chi cerca versatilità e semplicità d'impiego, senza rinunciare alla garanzia di qualità del risultato finale.

Exydry: il futuro dei forni a eccimeri

Per chi punta ancora più in alto, invece, c'è Exydry, perfetto per operare sui manufatti 3D, che tipicamente devono contraddistinguersi per bordi opachi e resistenti quanto lo sono le superfici. Frutto di un progetto R&D sviluppato internamente, Exydry di Cefla Finishing è una soluzione innovativa che permette di ottenere l’effetto opaco grazie al trattamento che avviene prima della completa reticolazione, raggiungendo con facilità anche valori al di sotto dei 5 gloss.

Pur con queste caratteristiche, la resistenza superficiale dei pannelli trattati ed essiccati in Exydry è estremamente alta, senza contare che l’azoto utilizzato per lavare via l’ossigeno dagli assi X, Y e Z di un pannello sagomato è sensibilmente inferiore ai forni a eccimeri convenzionali.

Come funziona Exydry?

Forte di numerose tecnologie brevettate, questo sistema innovativo è in grado di trattare, per esempio, antine verniciate da spruzzatrici oscillanti o robot. Il design consente un flusso continuo di pannelli sagomati attraverso il forno, togliendo tutto l’ossigeno senza mai fermare l’impianto.

I benefici chiave non riguardano come detto solo quelli relativi alla migliore qualità di finitura e alla capacità di ottenerla su degli oggetti tridimensionali, ma toccano anche il tema della riduzione dei costi di produzione grazie soprattutto alla razionalizzazione dei consumi di azoto.

UV-I: essiccazione UV sostenibile con meno fotoiniziatori 

Nel percorso verso una finitura sempre più sostenibile, UV-I rappresenta una svolta tecnologica. Una tecnologia che unisce prestazioni elevate e attenzione all’ambiente: UV-I coniuga infatti polimerizzazione UV e sostenibilità. Questo forno innovativo sfrutta l’essiccazione UV in ambiente inerte, riducendo significativamente la presenza di ossigeno durante la fase di polimerizzazione. Il risultato è una reticolazione più efficiente anche con una quantità ridotta di fotoiniziatori, migliorando la sicurezza per gli operatori e riducendo l’impatto ambientale delle sostanze chimiche utilizzate.

UV-I consente inoltre di minimizzare l’impiego di lampade UV contenenti mercurio, mantenendo al contempo prestazioni di indurimento elevate. Grazie all’utilizzo controllato dell’azoto, il processo diventa più efficiente dal punto di vista energetico, portando benefici tangibili anche in termini di consumo e sostenibilità.

Questa tecnologia si inserisce perfettamente nelle nuove esigenze del mercato, offrendo una soluzione compatta, sicura ed eco-friendly, in linea con le normative europee più recenti e con le aspettative delle aziende orientate alla responsabilità ambientale. 

UV iCure: la prima tecnologia senza mercurio

Infine, sempre nel campo dell’innovazione sostenibile, l'ultima innovazione Cefla Finishing è UV iCure, la prima tecnologia di polimerizzazione UV totalmente priva di mercurio, in grado di mantenere le stesse prestazioni delle soluzioni tradizionali. Il sistema è progettato per rispettare le direttive europee sull’uso di sostanze pericolose e per sostituire efficacemente le lampade contenenti metalli pesanti, senza obbligare i produttori a modificare i tipi di vernici attualmente in uso.

UV-iCure combina lampade a eccimeri e UV LED con lunghezze d’onda ottimizzate, in un ambiente inerte, garantendo un’eccellente resa di polimerizzazione senza l’impiego di mercurio. L’assenza di ventole e il raffreddamento ad acqua evitano il trasferimento di calore su rivestimento e substrato, mentre l’effetto immediato on/off riduce i tempi di avviamento e semplifica la gestione dell’impianto, eliminando anche la necessità di otturatori meccanici.

Il risultato è una soluzione più compatta, sicura e accessibile rispetto alle tecnologie a fascio elettronico, che assicura altissima qualità e massima sostenibilità, rendendo UV-iCure una scelta strategica per chi vuole innovare nel rispetto dell’ambiente e delle normative.

Scopri di più nella pagina che abbiamo dedicato alla sostituzione delle lampade al mercurio e nel white paper "Da UV-R a UVl LED".

WHITE PAPER: DA UV-R A UV LED
Una guida pratica per sostituire i tradizionali forni UV-R a lampade al mercurio con soluzioni UV LED.