UVオゾンタイプと普通の靴底UV硬化機の違いは何ですか

靴底 UV 処理装置は、よく混同される 2 つの根本的に異なるカテゴリに分類されます。UVオゾン式機械そして通常のUV硬化機。その違いは単に構成やパワーの問題ではなく、結局のところ、紫外線が発する紫外線の波長、紫外線が引き起こす化学プロセス、ソール素材に生じる表面変化に起因します。

主要な違い: 波長

区別は各マシン内のランプから始まります。

一般靴底UV硬化機主に次の温度で発光する高圧水銀ランプを使用します。365nmUVA範囲内。この波長は光開始剤の活性化に最適化されており、光反応性化学物質を含む UV プライマーや接着剤の架橋を引き起こします。

UVオゾン式機械で発光する低圧水銀ランプを使用します。184.9nmと253.7nm深紫外線範囲で。 184.9nm の波長は、処理チャンバー内で酸素分子 (O2) を分割し、オゾン (O3) を継続的に生成するのに十分な光子エネルギーを運びます。 253.7nm の波長はオゾンを原子状酸素と他の反応種に分解します。

2 つのマシン タイプに互換性はありません。 365nm ランプはオゾンを生成できず、184.9nm ランプはプライマー硬化用に最適化されていません。

各マシンが実際に行うこと

一般的なUV硬化機：プライマーを活性化

通常のUV硬化機の仕事は、プライマー層を硬化させる。このプロセスでは、最初に化学プライマー (通常は光開始剤、アクリレートモノマー、塩素化ポリオレフィン樹脂を含む) をソール表面に塗布する必要があります。下塗りされたソールが 365nm の UV 光の下を通過すると、光開始剤がエネルギーを吸収し、フリーラジカルに分解し、下塗りフィルムの重合を開始します。硬化したプライマーは、接着剤が接着できる極性層を作成します。

プライマーなしでは、365nm マシンは EVA 表面自体にほとんど影響を与えません。

UV オゾン マシン: 表面を直接修正します。

UV オゾン装置は EVA 表面を変えるためのプライマーを必要としません。代わりに、深紫外線光子とオゾンの組み合わせを使用して、ソール素材自体を化学的・物理的に改質する.

184.9nmの光子は、ポリマー表面の炭素-炭素結合および炭素-水素結合を破壊するのに十分なエネルギーを持っています。同時に、ランプによって生成されたオゾンと原子状酸素がこれらの壊れた結合と反応し、新しい極性官能基、カルボニル (C=O)、ヒドロキシル (-OH)、およびカルボキシル (-COOH) を生成します。これらの基は EVA の表面エネルギーを高め、接着剤が濡れて材料に接着できるようにします。

このプロセスではまた、アブレーションとエッチング。走査型電子顕微鏡を使用した研究では、UV-オゾン処理により EVA-PE 表面に深い亀裂のある「波状の」地形が形成されることが示されています。この機械的な連動により化学結合が補完されます。 20% 酢酸ビニルを含む EVA では、アブレーションが支配的です。 12% を含む EVA では、粗さの形成が優先されます。

表面改質で得られるもの

実際の結果は、測定可能な点で異なります。

スポーツソールに使用されるEVA-PEブレンドに関する研究では、UV-オゾン処理により、ポリウレタン接着剤で作られた接合部の接着強度が「著しく増加」したことがわかりました。破壊モードは、EVA と接着剤の界面での接着破壊から、皮革基材内の凝集破壊-結合が結合している材料よりも強くなったことを意味します。

ポリクロロプレン接着剤で接着された EVA12 の場合、T 剥離強度は 5 ～ 7.5 分間の UV オゾン処理後に大幅に増加しました。表面改質は処理後少なくとも 24 時間持続するため、生産に柔軟性が与えられます。

靴底の処理を特に対象とする欧州特許では、靴底と靴底の間に紫外線を照射するプロセスが記載されています。130および185nm少なくとも次の電力密度で20mW/cm2ソールはオゾンを含むチャンバー内に置かれます。この特許には、この処理がEVA、ポリウレタンフォーム、加硫ゴムおよび未加硫ゴムに適用できることが明記されています。

靴メーカーにとって区別が重要な理由

2 つのマシン タイプのどちらを選択するかは、接着プロセスの化学的性質によって異なります。

UVプライマーを使用する場合:通常の365nm硬化機が正しい選択です。その波長は、標準的な UV プライマーの光開始剤の吸収スペクトルと一致します。

プライマーやハロゲン化を除去したい場合:UV オゾン マシンは別の方法を提供します。化学プライマー層を必要とせずに、EVA 表面を直接改質します。欧州特許はこれを従来のハロゲン化と対比し、UV-オゾン処理が「処理時間を約1時間から数分に短縮」し、「化学残留物も生成せず、溶剤も使用しない」こと、そして処理後すぐに接着剤を塗布できることを指摘している。

修正とともにさらに詳細なクリーニングが必要な場合は、次の手順を実行します。UV オゾン処理は、化学物質や湿式洗浄液を使用せずに、乾式プロセスとして表面から有機汚染物質も除去します。

一部の生産システムでは、表面活性化のための UV オゾン チャンバー、その後のプライマー塗布、および別個の 365nm 硬化ステージという両方のアプローチを組み合わせています。

まとめ

2 つの機械は接着プロセスにおいて異なる役割を果たします。波長の違い、および各波長が EVA 表面に与える影響を理解することが、生産ラインに適切な機器を選択する鍵となります。