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非金屬表面的涂裝

發布時間:2017-12-04  閱讀:3683次   字號:  
   非金屬表面的涂裝
 一、木材、塑料和混凝土涂裝與金屬表面的涂裝有很大區別,涉及它們的工業加工和應用。本章結合具體的工業過程介紹涂裝在其中的應用及原理。
 
二、木材涂裝,木材分為用樹木直接加工成的板材和人造板材。直接加工的板材容易翹曲變形,幅面小,加工過程中木材損耗大,利用率低,因此目前多使用人造板材,如膠合板、中密度纖維板、刨花板等。人造板材變形小、表面平整、光滑、美觀耐用、幅面大,深受家具行業歡迎。不同的板材材料有不同的漆前表面處理方法。
 
(1) 板材和膠合板傳統生產家具多使用樹木直接加工成的板材。這種板材需要注意木材的硬度、紋理、孔隙率、水分、顏色及是否含有木脂、單寧等物質。膠合板是將原木切成0.3~0.5mm厚的薄片,經拼接、膠合而成的三層、五層板材,排列時各層之間的纖維方向互相垂直。膠合板表面木毛較多,使用時必須仔細除毛。
 
(2) 纖維板纖維板是用木材的碎片、碎料或其他的植物纖維,經削片、纖維分離、膠黏劑黏結,在一定溫度壓力下成型干燥制成的板材。制造家具時用不同厚度的中密度纖維板,這種板沒有木材的天然花紋,直接使用要采用不透明彩色涂裝。在高級家具上,采用在纖維板上粘貼木材薄片、貼紙和貼塑的辦法得到木材的天然花紋。紙張和塑料薄膜上都印有名貴木材的天然化紋,貼紙和貼塑比貼木材薄皮更節約。塑料薄膜采用PVC (聚氯乙烯),不耐強溶劑,但醇類、烴類等又不能使PVC有絲毫的溶解,故共附著力弱、易產生涂膜剝落。貼塑多用聚乙酸乙烯乳液作黏合劑。如果貼塑后就不涂涂料,塑料表而不豐滿、無光澤,噴涂酸固化氨基醇酸面漆和烴類為主溶劑的單組分聚氨酯料進行保護。在貼紙上涂面漆時,先涂一道可砂磨的透明底漆,再除各種性能的家具涂料,無需考慮溶劑限制。
 
(3)創花板是將干燥后的刨花碎片與脲醛樹脂膠黏劑經均勻混合后,在一定溫度和壓力下壓制而成。刨花板表面比較粗糙,結構也較疏松,一般不能制作高檔的臥室家具,而多于生產辦公桌等。刨花板多采用不透明的色漆涂飾工藝、貼塑或貼紙工藝。在噴涂面染前,還需用稠厚的底漆填兒打底,以遮蓋刨花板的粗糙表面,再噴涂或刷涂面漆。
 
三、木材表面前處理
 
(1)木材在光照、環境濕度變化和生物(細菌、真菌、昆蟲等) 的侵害下易被破壞,需要涂裝保護。
 
(2)紫外線和可見光引發自由基降解木材發生氧化解聚及木質纖維素斷裂反應。未涂漆木材會變成棕色,在濕潤條件下會逐漸變成灰色。木材涂漆之前曝露在光照之下只要有數周時間,涂層使用壽命縮短到原來的一半。在透明涂層和木材之間的界面容易發生光降解,會使清漆發生片狀脫落。木材涂漆前要避免陽光照射。
 
(3) 環境濕度變化環境濕度變化會導致木材膨脹收縮。木材涂層必須有足夠的伸縮性,來適應木材的伸展和收縮,還必須有足夠的黏附力來對抗界面應力。水最容易從接頭和暴露以文對校大和斷面進行密封,如用雙組分聚氨酯漆。另外,木材含有高達10%的可萃取物,如1.2-二*已烯、單寧和木質索,其中部分有深顏色和化學活性,它們造成除層有行清,或使涂層不干,這些物質也需要封閉。
 
(4)生物設吉材易受細菌、真菌、昆血等的侵害。兒種真菌在木材表面直按繁殖而木村感染造成青變,軟木特別容易青變,有許多真麗會導致木材腐爛或度朽。防止木材腐朽,要降低水分含量和使用適當防腐劑。表面前處理一方面要解決木材表面的缺陷,如毛刺、裂紋、腐朽發霜、蟲眼、股合板鼓泡、離維等,要使木材表面平整; 另一方面要清除木材上的樹脂、色素、診膠、手垢和油污。涂布涂料前,要求木材表面平整、干凈,并做好木材底色處理。
 
(5) 千燥木材含水率影響涂層附者力。外用木材的含水率要求為9%-14%; 室內為5%~10%; 地板為6%~9%。木材置于通風良好的地方自然晾干或進入烘房低溫烘干。
 
(6) 平整大的裂縫、蟲眼等均應采用同種木塊填塞,小的裂縫用膩子填平。以膩子填平可防止涂料過分下滲,節省徐料,提高裴飾效果。先用機械或手工創平,再用平板打磨機或手工打磨,砂紙應先粗后細,打磨時用力要均勾,以保證木板表面平整,打磨紋路細小。打磨后的灰塵可用濕布擦、壓縮空氣吹、棕刷清掃。難清理的地方要砂磨去除或精創創凈。
 
(7) 除木毛打磨后木材表面存在許多木毛。使用精創子創和砂磨,也難以除凈木毛。木毛是木制品表而很多細微的木質纖維,吸潮后膨脹豎起,影響除層的均勻和光滑性。除木毛的方法有: 0用25~30C溫水潤濕木材表面,再用棉布逆纖維紋擦拭,使木毛豎起,待其千燥變硬后,用200 號砂紙將其打磨掉; 四刷上一層乙醇,用火燎一下,木毛發脆后打磨; 用低固體含量的聚乙烯醇溶液涂刷,干燥后木毛纖維變硬,再砂磨。
 
(8) 除木脂松樹、云杉等都含有松脂。尤其節疤處常滲出松脂。涂漆后松脂滲人漆膜,使漆膜變軟,出現花斑、浮色等。單寧是有機酸,存在于柞木等的細胞腔和細胞間隙內,易溶于水,過鉛、錳、鐵、鋁等離了反應,使木材變色。它們可用熱肥皂水、堿水清洗,也可用么醇、汽油、丙酮等溶劑擦掉。淺色木材用25%丙酮的水溶液,使木脂溶解,再用干布擦凈,然后,涂蟲膠漆、硝基清漆封閉住樹脂管,以防止松脂繼續向表層滲出。
 
(9) 漂白防腐木材本身顏色較深或深淺不一,用漂白粉、過氧化氧、草酸、高錳酸鉀溶液等漂白,處理至需要的程度。木材用30%的過氧化氫溶液漂白時,用氫氧化鈉或氫氣化鉀激活。先把深色部分漂白,再整體漂白,這樣木材表面色調基本一致。木材防腐劑有三類。
(10)焦油屬于雜酚油,來自煤或木材的燕餾。用雜酚油處理的木材不適合上漆,但是可以著色,最好是放置后再著色。
 
(11)有機溶劑防腐劑有五氯苯酚、三丁基氧化錫以及溶解在烷烴中的銅和鋅環烷酸鹽,添加劑為蠟、油和樹脂。因為烷烴與本材的相互作用不強,能滲透木材,應用廣泛,但VOC高,易著火。
 
(12)水溶性防腐劑中有銅、鉻和砷的化合物,用重鉻酸鈉或銅氨/膠作固定劑。胺通過木質素的酸性基團或酚基發生酸堿反應實現固定作用。對于柵欄及與地接觸的木材,銅和鋅脂肪酸鹽性能好,對哺乳動物的毒性也較低。木材防腐劑要求深度滲人。溶劑型滲人較深,水性則引起膨脹。防腐劑在醇酸乳液中的滲人深度接近于溶劑型醇酸溶液。著色劑和涂料可用在防腐劑處理過的本材上。
 
(13) 著色封閉木材裝飾有兩種:
 A實色(不透明色),需要用有色磁漆;
 B透露木紋的顏色,用透明著色劑。封閉是給木頭孔隙上色,使花紋突出,同時將孔隙填充。月建者色時要用透明著色劑,只用于透露木紋顏色的除層。著色劑是低固體分滲透組分,有
少量基料、溶劑、殺南劑。涂膜薄,水通透性高,木材會因吸水尺寸不穩定。
 
 (14)要求使用紅色或黃色的氧化鐵。淺色和透明可以由透明氧化鐵來實現,具有特別好的紫外線屏蔽作用。透明著色劑分為油性和水性。水性著色劑是透明顏料或染料與水、水性黏合劑調配而成,而油性著色劑是樹脂與有機溶劑調配而成。它們都可直接涂于木材表面,也可除于涂層之間(即涂層著色)。噴涂著色前,需要噴一層低固體含量(< 12% )和低黏度的清漆(硝基噴漆),使著色遷移降低到最低程度,并使木毛堅硬,便于打磨,同時為封閉準備好表面。
 
(15)封閉又稱批嵌。木材表面,尤其是橫斷面,有許多吸收性極強的本質管孔,吸收涂料和湖氣,須用膩子進行封閉。根據孔眼大小,調出不同稠度的膩子施L.通常的操作是;整件家具用膩子噴涂一道,用布墊強烈擦拭,將膩子“坎”人木孔,過量膩子被抹去,孔隙間不留多余的膩子,干燥打磨,再涂封固漆(或封閉漆)。為得到與木材相似的顏色,要用彩色臧子批嵌。膩子常是深棕色的,而用的著色劑則是淺黃棕色或淺紅棕色的。特殊效果也可以用其他顏色。膩子基料是長油度亞麻油醇酸增塑石灰松香,加催干劑和脂防烴溶劑。
 
(16)封固漆用硝基纖維素、硬樹脂(如順酐松香) 和聚合豆油等增塑,含有清漆固體分3%~7%的硬脂酸鋅,易打磨光滑,不粘砂紙,稀釋至要求黏度(約20%,體積分數) 后噴涂干燥打磨。
 
 (17)涂底漆木材著色后要涂底漆。底漆包括封閉漆和打磨漆,最后施工面漆。每道漆涂飾后都需砂磨平整,再涂下一道漆。膩子、底漆、面漆層都要砂磨、填補和拋光。普通家具對涂料要求高光澤、涂刷性好、價格便宜,可以選用酚醛清漆和醇酸清漆作為面漆,選用蟲膠清漆作底漆和調膩子用。
 
 
四、木材涂料
 
(1)木材涂料包括色漆(包括底漆、二道漆和有光面漆)、清漆和著色劑三類。清漆層透明,界面上發生光降解,涂層易剝落,清漆習慣上不含殺菌劑,因很多殺菌劑自身也紫外光降解。室外場合木材著色劑逐漸代替清漆。傳統高質量清漆是桐油和亞麻籽油與酚醛樹脂制備的,酚醛樹脂能吸收紫外光。雙組分和單組分聚氨酯都作為快干型室內清漆使用。水分散體涂料的流動性不好,涂層光洋低,室外用清漆大多仍用溶劑型。
 
(2)傳統高光澤涂料是包含底漆、二道漆和磁漆。木材底漆密封終端紋理,抗水要好,如鋁粉酚醛底漆,能防止樹脂滲出,在硬木上效果較好,但在軟木上易剝落。 二道漆常加大量填料,有利于打磨,常用脆性樹脂,徐層缺乏延伸性。常用木材面漆有以下幾類。
 
(3)硝基漆硝基漆用作高格調家具清漆的原因為: 裝飾性好,這種清漆層賦予其他涂料無法比擬的深度、豐滿度和木紋清晰性; 干燥迅速,施工后短時間內可拋光,包裝運輸時沒有包裝材料的壓痕,3清漆是熱塑性的,方便涂層碰傷時修復,
 
(4)高分子最硝基纖維素的涂膜性能好,但固含量較低,加人順酐松香等硬樹脂能提高固含量。短油度椰子油醇酸樹脂作增塑劑能賦于所需的柔韌性。硝基纖維素、增塑劑和硬樹脂之間的平衡是關鍵。如果涂層太軟,難拋光; 如果太硬,清漆層在木材膨脹或收縮時會開裂清漆需加人UV吸收劑,以減少泛黃,加檸檬酸來整合鐵鹽,以免與酚類化合物反應變成紅色。除層熱塑性的,溶劑濺上就弄壞涂層,可在施工前加人多異佩酸脂交聯利,與確基纖維索上的羥基反應,但硝基纖維素要求是用增塑劑潤濕,而不是用異丙醇潤濕。施工最后一道硝基面漆,40~60"C 干燥后,用細砂紙打磨,再拋光,得到柔和、低光澤涂層。
 
 
五、 轉化清漆脲醛(UF) 醇酸木器漆層(經常被稱為轉化清漆式做化清漆)于術材涂裝。典型配方是妥爾油醇酸加丁醚化脲醛樹脂,加顏料得到平光,加少量硅油以減少橘紋。使用前,加人脲醛樹脂固含量5%的對甲苯磺酸催化,65~ 70C、20~25min燥。該面漆的固含量為38.5%,約是硝基清漆的兩倍。熱噴涂能進一步提高固含量,但固含量高時,很難獲得低光澤。徐層的耐溶劑、耐熱和耐劃傷性好,廣泛用于商用家具和廚房家具上。雙組分醛業胺/異氛酸酯清漆的固含量為90%,活化期約3h,干燥時間約0.5h。
 
(1) 水性木器清漆直接在木頭上施工水性涂料會導致表面花紋過分拉升,而通常希望花紋有適當深度。木頭上有溶劑型封固漆時,影響水性涂料應用。將硝基纖維素清漆乳化至干燥時間較長,耐粘連性形成較慢。硝基纖維系丙烯酸乳液清漆的VOC 為240~水后400g L,可作家具封固漆和面漆,涂膜力學性能和外觀性能優于丙烯酸乳液。水稀釋性熱固性丙烯酸樹脂可用甲醚化脲醒樹脂作交聯劑加熱固化,柔韌性好,長期風化后仍保持柔韌性,通透性較高,這對本材合適。但通透性太高,導致木材過分脹縮,真菌在涂層水溶性組分上生長,需要殺菌保護。丙烯酸酯乳膠涂層強韌,但光澤較低。雙組分水性聚氨酯面漆應用增多,它的VOC 低,涂膜耐磨性優異,但成本較高,需要特殊施工設備。
 
(2) 醇酸漆長油度醇酸涂層的初始柔韌性大,但在風化條件下比短油度的性能更易變化。聚氨酯改性醇酸干燥快,但涂層柔制性降低,室外用時易從木材上斷裂和剝落。有機硅改性醇酸有極好的保光性,抗粉化能力好,但柔韌性差,特別容易臟,沒有自凈能力。
 
六、 印花面板
 
(1)印花面板是在密皮板上: 膩子填嵌一底漆一著色一印刷顏色噴清漆一噴面漆。先用UV 固化膩子填嵌,UV 周化膩子由不飽和聚酯-苯乙烯(或丙烯酸酯) 和吸收很少UV的情性顏料組成,惰性顏料將氧阻聚降低到最低程度。膩子用有刷輥的輥涂機施工,只需要一層膩子就可。固化后打磨光滑,再徐上底漆,在實木組件上用著色劑著色,然后進行照相凹版膠印。
 
(2)用一個滾筒印制原先木頭的最深色調,第二個滾簡印制中間深度的色調,第個滾筒印制最淺的色調。三個滾筒上的印刷油墨顏色選擇木頭上原先三個不同深度的顏色,再施工一薄清漆層來保護印刷層。將印花面板安裝到家具上,整件家具再噴涂半光硝基清漆(加少量氣相SiO2 獲得半光效果)。因為固含量低,需多噴幾道,加熱噴除65%C 下可將固含量從20%~24%提高到28%~34%。UV固化丙烯酸而漆的VOC 排放很少,輥涂施L.不能在家具組裝后除裝,涂層有光和高半光,耐溶劑,力學性能優異。
 
七、人造板飾面
 
(1)隨著VOC規定變得越來越嚴格,大多家具面板采用人造板飾面,其優點有: 裝飾性能很好; 板面不受水分、光、熱、霉菌類的影響,耐磨、耐熱、耐水、耐化學藥品污染,減少板內有害物質(甲醛、苯酚等) 的揮發,提高人造板的強度和尺寸穩定性。該板的飾面材料是熱固性樹脂浸清紙,基材主要用膠合板、刨花板、中高密度纖維板。人造板飾面有高壓飾面板、低壓法浸溫紙飾面板和低壓短周期浸湞紙飾面板。高壓裝飾板用于高摩擦、常清洗的合,如強化木地板(麥潰紙飾面層壓木地板,即復合地板),可直接鋪裝,不需要涂漆,具有耐感、防潮、滯燃、抗沖擊、易清潔等優良性能,圖案豐富多彩,已得到廣泛使用。低壓法浸債紙飾面板和低壓短周期浸漬紙飾面板用于僅高耐磨的場合,如計算機桌等。
 
八、高壓飾面板
 
(1)高壓裝飾板又稱為塑料貼面板、塑面板,色澤鮮艷美觀,表面光清平整,耐磨、耐熱。
 
(2)高壓裝飾板熱固性樹脂設凌紙稱為原紙,從外到內有表層紙、裝飾紙、芯(底)層紙三層。表層紙及裝飾紙用低縮聚度三聚氣股甲醒樹脂水溶被(內加水溶性的聚脂烯醉縮甲醛、聚臘酸乙婚酯、醉股樹胎、丙鋪腋樹脂等增組) 沒波芯層紙《沒有抗水劑的牛皮紙》用爵醛樹脂沒演,經干爆后,創成社潰紙。是紙用的立式浸波干嫌機結構相對簡單,加設備龐大,結構復雜,加工要求工造價低,適合小規模生產。臥式機自動化程度高。
 
(3)表層紙的吸收性好,潔白干凈,沒膠后透明,有一定提強度。表層紙是位于有裝作圖案表層紙除浸漬MF樹脂外,還加入的裝飾紙上面,除保護圖案外,還提供性能優良的表面。堅硬耐磨。
 
(4)氧化鋁或碳化硅等耐磨性粒子,經干燥及熱壓后高度透明、裝飾紙采用精制化學木漿或棉木混合漿制成,紙漿中加15%~30%金紅石二氧化鈦、鋅鋇白等,遮蓋力好,紙上印有不紋、大理石紋、布紋等花紋圖案,或白、紅、黃等單色彩,也有金黃、銀白等金屬色彩。目前多采用輪轉四版印刷,可多次套色,圖案逼真芯層紙的位置根據產品不同而不同,高壓裝飾板的芯層紙處于裝飾紙下面,用一張或幾張使高壓裝飾板具有強度和厚度,芯層紙在強化木地板中既起平衡作用,又可防潮,將浸漬干燥過的各層沒債紙按沒計的張數和次序疊合,外加鋁板、不銹鋼板組合成一個個熱壓單元,送人熱壓機內,經熱壓(135~150C,單位壓力為6.0~ 8.0MPa,20~30min) 制成高壓裝飾板,生產周期50~60min.熱壓時樹脂在浸湞紙層之間相互滲人,完成縮聚反應,熱壓后的浸潰紙已不可分離,有一定強度、圖案豐富、光澤多樣,就是高壓裝飾板。高壓裝飾板一般不單獨使用,必須粘接到人造板等基材上。
 
九、 人造板用人造板作基材時,要砂光處理:
 
(1)調整板的厚度; 降低膠合板表面空隙率,砂去側花板表面低密度部分,除去纖維板表面有蠟層; 提高粘接性能,砂除人造板生產、運送和儲存過程中污染的油污和灰塵。用寬帶式砂光機,粗砂用60#~80*砂帶,精細砂光使用100#~-240*砂帶,要進行兩次互相垂直方向的砂光操作,以消除砂光溝痕。
 
(2) 貼覆人造板要求平整光,不翹曲。為避免翹曲變形,高壓裝飾板和人造板部應放在使用環境的溫度、濕度下.進行調整處理。高壓裴飾板可采用機械化生產貼覆到人造板甚材上,使用豚醛樹脂、聚醋酸乙烯乳液或兩者混合物。表面光澤要求不太高,可采用“熱熱”加壓工藝,表面光澤安求高,仍需采用“冷熱冷”加壓工藝。一般貼面溫度135~150C,10~20min,壓力1.5~2.5MPa。不同的組坯形式適用于不同的要求。
 
十、 低壓法浸潰紙飾面板
 
(1)低壓法技讀紙飾面是用一張裝飾紙及演改性ME樹脂,一張芯層紙沒波險降樹脂《如果人造板表面平整度好,可不用芯層紙),經干燥后,制成膠膜紙,同時鋪在人造板的正面,在背面鋪浸潰酚醛樹脂的平衡紙,正背面的張數相同,法工組合成板環。經平用“執熱”藝直接熱壓在人造板基材表(140~155c,2.0~2.3MPa,保溫時間10~15min),生產周期15~20min.這種方法從高壓裝飾板面板向低壓短周期浸債紙飾面生產過渡的一種工藝。
 
(2) 低壓短周期浸漬紙飾面板這是刨花板最常用的飾面技術,將裝飾紙浸漬高度改性的MF樹脂,上、下飾面膠膜紙與人造板同時進人帶有特殊進板和出板裝置單層壓機中,每個熱壓周期熱近-熱出”飾面加工。
 
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