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导读:
我们常说涂料是半成品,只有当它被涂装到不同基材表面,形成完整涂膜才能够实现它的使用价值。优秀的配方开发和良好的生产工艺是我们获得优质涂料的保证,涂料施工工艺也发挥了至关重要的作用。

我们常说涂料是半成品,只有当它被涂装到不同基材表面,形成完整涂膜才能够实现它的使用价值。优秀的配方开发和良好的生产工艺是我们获得优质涂料的保证,涂料施工工艺也发挥了至关重要的作用。

水性木器涂料,比配方更重要的是施工工艺(转载)

一、水性涂料施工的前、后处理

水性木器涂料由于水的特性,必须在一定的环境温度条件下才能施工。该环境温度包括工件表面温度、空气温度和涂料温度。

夏季过高的环境温度会导致水性木器涂料水分挥发快、表干快,气泡来不及聚集、变大然后破裂,流平不易控制。因此,夏季需要对流平段空气进行降温处理。冬季,当气温下降至10℃以下时,工件表面温度也会随之降低至。如果此时对工件进行水性木器涂料涂饰加工,对涂层后续的流平、干燥都带来很大的负面影响。水分挥发慢、易咬底和起皱,且低温的涂层在干燥区遇到较高的空气加热,会导致涂料表层与里层产生较大温差,涂料表层迅速干燥,将水分锁死在涂层内部,造成涂层长时间无法实干。

因此冬季当环境温度降低至15℃以下时,应对工件进行预热加温处理。同理,对水性木器涂料的储存和使用也要进行适当的保温措施,确保涂料在15℃~20℃的环境下储存和施工。施工过程的保温可以采用水浴加热装置。

为了提高涂装装备的利用率,一般情况下涂料经过2—4小时干燥后基本干燥成膜后,即可脱离干燥室静置24—48小时以上,以达到漆膜基本完全固化的效果。然而由于水性木器涂料的特殊性,在此静置期间,也应保持环境适宜的温度和湿度,不可直接放置于开放的空间中。

水性木器涂料,比配方更重要的是施工工艺(转载)

二、水性木器涂料的干燥方式

水性木器涂料的固含量较低,一般只有20%~30%,70%以上都是水分,因此水性木器涂料在干燥过程中主要是水分的挥发。水性木器涂料的成膜过程常见加热方式有微波、远红外和热风三种方式。

1.微波加热

微波加热利用的是介质损耗的原理,而水的介电常数比干物质大得多,电磁场释放能量的绝大部分被涂料中的水分吸收。微波场高速周期性地改变外加电场的方向,使水分子迅速摆动,产生显著热效应,从而使涂料内部和表面的温度同时迅速升高。

微波干燥的优点在于干燥速度特别快,不同的物质对于微波的吸收具有选择性,对被干燥物件没有形状要求,对于涂膜的加热很平均,不存在温度梯度,可以干燥厚膜,能源的利用率高等,但是微波加热干燥也有以下一些缺点。

①漆膜温度难以精确控制

微波对处于微波场内的所有水分进行加热,但是处于微波场内的涂装工件表面的水性涂膜的量是无法确定的,因而水的含量也相差极大。相同微波功率下,表面积大的工件与表面积小的工件温度也将相差较大。所以用微波对水性涂膜进行加热,漆膜温度难以精确控制,而根据涂布面积自动匹配微波功率和时间目前在技术上也很难实现。

②对木质材料含水率的影响

一般情况下,木质材料的含水率在8~12%时最适合进行各种机加工并性能最稳定。采用微波对水性木器涂料进行加温干燥时,由于微波对水加热的聚能作用,必然对木质材料中的水同时进行加热。在微波功率无法精确控制的情况下,有可能使得木质材料中的水分过热后以水蒸气的形式散失,从而破坏木质材料的稳定性,造成木质材料的变形、开裂等缺陷的产生。

③对木质材料中其它化学物质的影响

一般木质材料中存在着大量脂肪族、萜类和酚类三种化学物质,这些化学物质在木质材料中多以水合物的形式存在。当采用微波加热时,这些化学物质也会同时被加热,加热后的化学物质有可能向外迁移至木质材料表面,从而影响涂料与木质材料附着力,严重的甚至直接导致涂装失败。

④温度对底色迁移的影响

液态的面漆会将擦涂的底色部分重新溶解至面漆中,从而影响涂层的透明度,这被称之为底色的迁移。由于水性树脂对相当部分颜填料的润湿度和分散性差,常常造成浮色和分层;微波加热后,局部的过热会使底色严重迁移,使得整个或者局部涂层变成一个“大花脸”。

2.远红外干燥

红外干燥技术,即涂层通过吸收红外线辐射能量并转化为热量最终达到固化成膜的一种干燥技术。目前红外干燥技术通常选用远红外干燥,其可穿透到涂膜内部,使涂膜内部温度升高,涂膜内部温度高于表面,使涂膜的热扩散由内向外发生形成温度梯度。同时涂膜内部也存在着水分梯度而引起水分移动,含水量较多的内部逐渐向含水量较少的外部进行扩散,与热扩散的方向一致,从而加速了干燥的进程。

由于温度梯度和水分梯度的存在,远红外干燥不适合干燥较厚的涂膜,涂膜越厚梯度越明显。红外干燥只能加热红外线能够照射到的区域,不能用来干燥形状比较复杂的立体工件,并且红外干燥对于能量的消耗也较大。

3.热风干燥

热风干燥技术主要是利用热对流的原理,可以对家具工件进行包裹,全方位均匀加热,明显加快水性木器涂料的干燥速度,适应性强,是目前应用较为广泛的干燥技术,也是目前情况下相对比较稳定地实现水性木器涂料成膜的干燥技术。

由于需要对干燥室中的全部空气进行加热,同时,墙体、地面、载具、工件涂层等都会吸收或者散失热能,因此该模式下热能损耗比较大,需要合理设计热风的对流流向,尽可能使热风中携带的能量主要传递到工件表面的涂层中去。

水性木器涂料,比配方更重要的是施工工艺(转载)

三、水性木器涂料涂装工艺

目前可选的水性木器涂料涂装工艺组合主要有三种,分别为水底水面、油底水面和UV底水面。

1.水底水面

水底水面指底面漆均采用水性木器涂料。由于当下的水性木器涂料底漆在附着力、耐磨性和表面硬度等技术指标均低于常用溶剂型涂料,并且采用水性底漆对木质材料的含水率具有较大的负面影响,因此实际应用较少。

2.油底水面

油底水面指底漆采用溶剂型涂料(常用PU),面漆采用水性木器涂料。对于固装类家具产品,这是目前相对稳定的水性木器涂料组合方式,漆膜比较稳定。但由于底漆采用溶剂型涂料,VOC的排放依然很高。

3.UV(LED)底水面

UV底水面指底漆UV固化或者LED固化水性木器涂料,面漆采用水性木器涂料。这是比较具有发展前景的工艺组合。目前主要应用于厚度在一定范围内平板类工件的涂装,主要采用自动往复喷涂设备进行涂装。

关于水性木器涂料的研究一直没有停止,留待解决的问题也还有很多,天然水中化学物质的影响、真空环境对成膜的影响、理想成膜厚度是多少等等,研究工作任重而道远,但随着环境形势的日趋严峻,水性环保涂料的推广势在必行。