NIR-Strahlungsspektrum

Das Prinzip der NIR-Technologie gleicht der Funktionsweise eines Mikrowellenherdes.
Die Mikrowellen regen direkt die Wassermoleküle an, im Gegensatz zum konventionellen
Herd, welcher Heizplatte und Töpfe aufheizen muss, bevor die Energie an das Zielsubstrat
gelangt. Die elektromagnetischen Strahlen der NIR-Technologie wirken jedoch nicht wie
die Mikrowellen nur auf Wasser, sondern mit höchster Energiedichte auf die Moleküle
verschiedenster Substanzen. Daher kann die NIR-Technologie unter Ausnutzung der
nahen Infrarot-Strahlung in einer Vielzahl industrieller Prozesse eingesetzt werden.

Vergleich Transmission NIR und IR bei PET

Der kurzwellige Bereich, der NIR-Bereich, des Infrarotspektrums liegt knapp oberhalb
der Wellenlänge des sichtbaren Lichtes. Hier erreicht die Wellenlänge elektromagnetischer
Strahlung die höchste Energiedichte und optimale Wirkungseigenschaften. Die speziellen
physikalischen Eigenschaften dieses Bereiches der elektromagnetischen Strahlung werden
durch die NIR-Technologie erstmals für zahlreiche Produktionsprozesse nutzbar gemacht.
 

funktionsweise der NIR-technologie bei farben & lacken

Die NIR-Strahlungsenergie dringt schnell in die Tiefe der Beschichtung ein und treibt Wasser
bzw. Lösemittel über die gesamte Schichtdicke aus. Bei konventionellem Infrarot und Thermo-Air
wird die Energie vorwiegend an der Oberfläche aufgenommen und von dort langsam in die
Beschichtung geleitet.

Die Lösemittel werden zuerst an der Oberfläche ausgetrieben und dann erst nach
und nach über die gesamte Schichtdicke. Hierbei besteht die Gefahr, dass die
Oberfläche schon getrocknet ist und Lösemittel aus der Tiefe die Oberfläche wieder
aufreißen und Oberflächenstörungen verursachen.

Bei Pulverlacken findet ein vergleichbarer Prozess wie bei Kunststoffen statt.
Das Pulver wird über die gesamte Schichtdicke gleichmäßig erwärmt, aufgeschmolzen
und vernetzt. Da der Wärmeleitungsprozess bei der NIRTechnologie nicht stattfinden
muss, können Pulverlacke in wenigen Sekunden anstelle von Minuten aufgeschmolzen

 

Vergleich Trocknungsprozess NIR, IR, UV und Induktion

funktionsweise der NIR-technologie bei kunststoffen

Bei der Erwärmung von Kunststoffen dringen die NIR-Strahlen weitgehend gleichmäßig
in das Substrat ein. Die konventionelle Infrarot-Strahlung erwärmt vorwiegend erst einmal
die Substratoberfläche, von der aus dann die Wärme über Wärme-leitungsprozesse
in das Substrat weitergeleitet wird.

 

Vergleich NIR IR Erwärmungsprozess Preforms

funktionsweise der NIR-technologie bei druckanwendungen

Bei der Trocknung von Ink-Jet Bedruckungen auf Papier, sprechen zwei Phänomene für die NIR-Technologie.
Zum einen hat die Tinte eine sehr hohe Absorption wohingegen das Papier eine sehr hohe Transparenz für
die NIR-Strahlung hat. Dadurch nimmt die Tinte die Energie auf und wird sekundenschnell getrocknet und das
Papier bleibt nahezu kalt.
Die Energie wirkt also nur da, wo es notwendig ist. Folglich kann auf eine Rückkühlung des
Papiers teilweise gänzlich verzichtet werden.

Vergleich NIR, IR, Heissluft und UV bei Druckanwendungen