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非金属表面的涂装

发布时间:2017-12-04  阅读:2362次   字号:  
   非金属表面的涂装
 一、木材、塑料和混凝土涂装与金属表面的涂装有很大区别,涉及它们的工业加工和应用。本章结合具体的工业过程介绍涂装在其中的应用及原理。
 
二、木材涂装,木材分为用树木直接加工成的板材和人造板材。直接加工的板材容易翘曲变形,幅面小,加工过程中木材损耗大,利用率低,因此目前多使用人造板材,如胶合板、中密度纤维板、刨花板等。人造板材变形小、表面平整、光滑、美观耐用、幅面大,深受家具行业欢迎。不同的板材材料有不同的漆前表面处理方法。
 
(1) 板材和胶合板传统生产家具多使用树木直接加工成的板材。这种板材需要注意木材的硬度、纹理、孔隙率、水分、颜色及是否含有木脂、单宁等物质。胶合板是将原木切成0.3~0.5mm厚的薄片,经拼接、胶合而成的三层、五层板材,排列时各层之间的纤维方向互相垂直。胶合板表面木毛较多,使用时必须仔细除毛。
 
(2) 纤维板纤维板是用木材的碎片、碎料或其他的植物纤维,经削片、纤维分离、胶黏剂黏结,在一定温度压力下成型干燥制成的板材。制造家具时用不同厚度的中密度纤维板,这种板没有木材的天然花纹,直接使用要采用不透明彩色涂装。在高级家具上,采用在纤维板上粘贴木材薄片、贴纸和贴塑的办法得到木材的天然花纹。纸张和塑料薄膜上都印有名贵木材的天然化纹,贴纸和贴塑比贴木材薄皮更节约。塑料薄膜采用PVC (聚氯乙烯),不耐强溶剂,但醇类、烃类等又不能使PVC有丝毫的溶解,故共附着力弱、易产生涂膜剥落。贴塑多用聚乙酸乙烯乳液作黏合剂。如果贴塑后就不涂涂料,塑料表而不丰满、无光泽,喷涂酸固化氨基醇酸面漆和烃类为主溶剂的单组分聚氨酯料进行保护。在贴纸上涂面漆时,先涂一道可砂磨的透明底漆,再除各种性能的家具涂料,无需考虑溶剂限制。
 
(3)创花板是将干燥后的刨花碎片与脲醛树脂胶黏剂经均匀混合后,在一定温度和压力下压制而成。刨花板表面比较粗糙,结构也较疏松,一般不能制作高档的卧室家具,而多于生产办公桌等。刨花板多采用不透明的色漆涂饰工艺、贴塑或贴纸工艺。在喷涂面染前,还需用稠厚的底漆填儿打底,以遮盖刨花板的粗糙表面,再喷涂或刷涂面漆。
 
三、木材表面前处理
 
(1)木材在光照、环境湿度变化和生物(细菌、真菌、昆虫等) 的侵害下易被破坏,需要涂装保护。
 
(2)紫外线和可见光引发自由基降解木材发生氧化解聚及木质纤维素断裂反应。未涂漆木材会变成棕色,在湿润条件下会逐渐变成灰色。木材涂漆之前曝露在光照之下只要有数周时间,涂层使用寿命缩短到原来的一半。在透明涂层和木材之间的界面容易发生光降解,会使清漆发生片状脱落。木材涂漆前要避免阳光照射。
 
(3) 环境湿度变化环境湿度变化会导致木材膨胀收缩。木材涂层必须有足够的伸缩性,来适应木材的伸展和收缩,还必须有足够的黏附力来对抗界面应力。水最容易从接头和暴露以文对校大和断面进行密封,如用双组分聚氨酯漆。另外,木材含有高达10%的可萃取物,如1.2-二*已烯、单宁和木质索,其中部分有深颜色和化学活性,它们造成除层有行清,或使涂层不干,这些物质也需要封闭。
 
(4)生物设吉材易受细菌、真菌、昆血等的侵害。儿种真菌在木材表面直按繁殖而木村感染造成青变,软木特别容易青变,有许多真丽会导致木材腐烂或度朽。防止木材腐朽,要降低水分含量和使用适当防腐剂。表面前处理一方面要解决木材表面的缺陷,如毛刺、裂纹、腐朽发霜、虫眼、股合板鼓泡、离维等,要使木材表面平整; 另一方面要清除木材上的树脂、色素、诊胶、手垢和油污。涂布涂料前,要求木材表面平整、干净,并做好木材底色处理。
 
(5) 千燥木材含水率影响涂层附者力。外用木材的含水率要求为9%-14%; 室内为5%~10%; 地板为6%~9%。木材置于通风良好的地方自然晾干或进入烘房低温烘干。
 
(6) 平整大的裂縫、虫眼等均应采用同种木块填塞,小的裂缝用腻子填平。以腻子填平可防止涂料过分下渗,节省徐料,提高裴饰效果。先用机械或手工创平,再用平板打磨机或手工打磨,砂纸应先粗后细,打磨时用力要均勾,以保证木板表面平整,打磨纹路细小。打磨后的灰尘可用湿布擦、压缩空气吹、棕刷清扫。难清理的地方要砂磨去除或精创创净。
 
(7) 除木毛打磨后木材表面存在许多木毛。使用精创子创和砂磨,也难以除净木毛。木毛是木制品表而很多细微的木质纤维,吸潮后膨胀竖起,影响除层的均匀和光滑性。除木毛的方法有: 0用25~30C温水润湿木材表面,再用棉布逆纤维纹擦拭,使木毛竖起,待其千燥变硬后,用200 号砂纸将其打磨掉; 四刷上一层乙醇,用火燎一下,木毛发脆后打磨; 用低固体含量的聚乙烯醇溶液涂刷,干燥后木毛纤维变硬,再砂磨。
 
(8) 除木脂松树、云杉等都含有松脂。尤其节疤处常渗出松脂。涂漆后松脂渗人漆膜,使漆膜变软,出现花斑、浮色等。单宁是有机酸,存在于柞木等的细胞腔和细胞间隙内,易溶于水,過铅、锰、铁、铝等离了反应,使木材变色。它们可用热肥皂水、碱水清洗,也可用么醇、汽油、丙酮等溶剂擦掉。浅色木材用25%丙酮的水溶液,使木脂溶解,再用干布擦净,然后,涂虫胶漆、硝基清漆封闭住树脂管,以防止松脂继续向表层渗出。
 
(9) 漂白防腐木材本身颜色较深或深浅不一,用漂白粉、过氧化氧、草酸、高锰酸钾溶液等漂白,处理至需要的程度。木材用30%的过氧化氢溶液漂白时,用氢氧化钠或氢氣化钾激活。先把深色部分漂白,再整体漂白,这样木材表面色调基本一致。木材防腐剂有三类。
(10)焦油属于杂酚油,来自煤或木材的燕馏。用杂酚油处理的木材不适合上漆,但是可以着色,最好是放置后再着色。
 
(11)有机溶剂防腐剂有五氯苯酚、三丁基氧化锡以及溶解在烷烃中的铜和锌环烷酸盐,添加剂为蜡、油和树脂。因为烷烃与本材的相互作用不强,能渗透木材,应用广泛,但VOC高,易着火。
 
(12)水溶性防腐剂中有铜、铬和砷的化合物,用重铬酸钠或铜氨/胶作固定剂。胺通过木质素的酸性基团或酚基发生酸碱反应实现固定作用。对于栅栏及与地接触的木材,铜和锌脂肪酸盐性能好,对哺乳动物的毒性也较低。木材防腐剂要求深度渗人。溶剂型渗人较深,水性则引起膨胀。防腐剂在醇酸乳液中的渗人深度接近于溶剂型醇酸溶液。着色剂和涂料可用在防腐剂处理过的本材上。
 
(13) 着色封闭木材装饰有两种:
 A实色(不透明色),需要用有色磁漆;
 B透露木纹的颜色,用透明着色剂。封闭是给木头孔隙上色,使花纹突出,同时将孔隙填充。月建者色时要用透明着色剂,只用于透露木纹颜色的除层。着色剂是低固体分渗透组分,有
少量基料、溶剂、杀南剂。涂膜薄,水通透性高,木材会因吸水尺寸不稳定。
 
 (14)要求使用红色或黄色的氧化铁。浅色和透明可以由透明氧化铁来实现,具有特别好的紫外线屏蔽作用。透明着色剂分为油性和水性。水性着色剂是透明颜料或染料与水、水性黏合剂调配而成,而油性着色剂是树脂与有机溶剂调配而成。它们都可直接涂于木材表面,也可除于涂层之间(即涂层着色)。喷涂着色前,需要喷一层低固体含量(< 12% )和低黏度的清漆(硝基喷漆),使着色迁移降低到最低程度,并使木毛坚硬,便于打磨,同时为封闭准备好表面。
 
(15)封闭又称批嵌。木材表面,尤其是横断面,有许多吸收性极强的本质管孔,吸收涂料和湖气,须用腻子进行封闭。根据孔眼大小,调出不同稠度的腻子施L.通常的操作是;整件家具用腻子喷涂一道,用布垫强烈擦拭,将腻子“坎”人木孔,过量腻子被抹去,孔隙间不留多余的腻子,干燥打磨,再涂封固漆(或封闭漆)。为得到与木材相似的颜色,要用彩色臧子批嵌。腻子常是深棕色的,而用的着色剂则是浅黄棕色或浅红棕色的。特殊效果也可以用其他颜色。腻子基料是长油度亚麻油醇酸增塑石灰松香,加催干剂和脂防烃溶剂。
 
(16)封固漆用硝基纤维素、硬树脂(如顺酐松香) 和聚合豆油等增塑,含有清漆固体分3%~7%的硬脂酸锌,易打磨光滑,不粘砂纸,稀释至要求黏度(约20%,体积分数) 后喷涂干燥打磨。
 
 (17)涂底漆木材着色后要涂底漆。底漆包括封闭漆和打磨漆,最后施工面漆。每道漆涂饰后都需砂磨平整,再涂下一道漆。腻子、底漆、面漆层都要砂磨、填补和抛光。普通家具对涂料要求高光泽、涂刷性好、价格便宜,可以选用酚醛清漆和醇酸清漆作为面漆,选用虫胶清漆作底漆和调腻子用。
 
 
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)、清漆和着色剂三类。清漆层透明,界面上发生光降解,涂层易剥落,清漆习惯上不含杀菌剂,因很多杀菌剂自身也紫外光降解。室外场合木材着色剂逐渐代替清漆。传统高质量清漆是桐油和亚麻籽油与酚醛树脂制备的,酚醛树脂能吸收紫外光。双组分和单组分聚氨酯都作为快干型室内清漆使用。水分散体涂料的流动性不好,涂层光洋低,室外用清漆大多仍用溶剂型。
 
(2)传统高光泽涂料是包含底漆、二道漆和磁漆。木材底漆密封终端纹理,抗水要好,如铝粉酚醛底漆,能防止树脂渗出,在硬木上效果较好,但在软木上易剥落。 二道漆常加大量填料,有利于打磨,常用脆性树脂,徐层缺乏延伸性。常用木材面漆有以下几类。
 
(3)硝基漆硝基漆用作高格调家具清漆的原因为: 装饰性好,这种清漆层赋予其他涂料无法比拟的深度、丰满度和木纹清晰性; 干燥迅速,施工后短时间内可抛光,包装运输时没有包装材料的压痕,3清漆是热塑性的,方便涂层碰伤时修复,
 
(4)高分子最硝基纤维素的涂膜性能好,但固含量较低,加人顺酐松香等硬树脂能提高固含量。短油度椰子油醇酸树脂作增塑剂能赋于所需的柔韧性。硝基纤维素、增塑剂和硬树脂之间的平衡是关键。如果涂层太软,难抛光; 如果太硬,清漆层在木材膨胀或收缩时会开裂清漆需加人UV吸收剂,以减少泛黄,加柠檬酸来整合铁盐,以免与酚类化合物反应变成红色。除层热塑性的,溶剂溅上就弄坏涂层,可在施工前加人多异佩酸脂交联利,与确基纤维索上的羟基反应,但硝基纤维素要求是用增塑剂润湿,而不是用异丙醇润湿。施工最后一道硝基面漆,40~60"C 干燥后,用细砂纸打磨,再抛光,得到柔和、低光泽涂层。
 
 
五、 转化清漆脲醛(UF) 醇酸木器漆层(经常被称为转化清漆式做化清漆)于术材涂装。典型配方是妥尔油醇酸加丁醚化脲醛树脂,加颜料得到平光,加少量硅油以减少橘纹。使用前,加人脲醛树脂固含量5%的对甲苯磺酸催化,65~ 70C、20~25min燥。该面漆的固含量为38.5%,约是硝基清漆的两倍。热喷涂能进一步提高固含量,但固含量高时,很难获得低光泽。徐层的耐溶剂、耐热和耐划伤性好,广泛用于商用家具和厨房家具上。双组分醛业胺/异氛酸酯清漆的固含量为90%,活化期约3h,干燥时间约0.5h。
 
(1) 水性木器清漆直接在木头上施工水性涂料会导致表面花纹过分拉升,而通常希望花纹有适当深度。木头上有溶剂型封固漆时,影响水性涂料应用。将硝基纤维素清漆乳化至干燥时间较长,耐粘连性形成较慢。硝基纤维系丙烯酸乳液清漆的VOC 为240~水后400g L,可作家具封固漆和面漆,涂膜力学性能和外观性能优于丙烯酸乳液。水稀释性热固性丙烯酸树脂可用甲醚化脲醒树脂作交联剂加热固化,柔韧性好,长期风化后仍保持柔韧性,通透性较高,这对本材合适。但通透性太高,导致木材过分胀缩,真菌在涂层水溶性组分上生长,需要杀菌保护。丙烯酸酯乳胶涂层强韧,但光泽较低。双组分水性聚氨酯面漆应用增多,它的VOC 低,涂膜耐磨性优异,但成本较高,需要特殊施工设备。
 
(2) 醇酸漆长油度醇酸涂层的初始柔韧性大,但在风化条件下比短油度的性能更易变化。聚氨酯改性醇酸干燥快,但涂层柔制性降低,室外用时易从木材上断裂和剥落。有机硅改性醇酸有极好的保光性,抗粉化能力好,但柔韧性差,特别容易脏,没有自净能力。
 
六、 印花面板
 
(1)印花面板是在密皮板上: 腻子填嵌一底漆一着色一印刷颜色喷清漆一喷面漆。先用UV 固化腻子填嵌,UV 周化腻子由不饱和聚酯-苯乙烯(或丙烯酸酯) 和吸收很少UV的情性颜料组成,惰性颜料将氧阻聚降低到最低程度。腻子用有刷辊的辊涂机施工,只需要一层腻子就可。固化后打磨光滑,再徐上底漆,在实木组件上用着色剂着色,然后进行照相凹版胶印。
 
(2)用一个滚筒印制原先木头的最深色调,第二个滚简印制中间深度的色调,第个滚筒印制最浅的色调。三个滚筒上的印刷油墨颜色选择木头上原先三个不同深度的颜色,再施工一薄清漆层来保护印刷层。将印花面板安装到家具上,整件家具再喷涂半光硝基清漆(加少量气相SiO2 获得半光效果)。因为固含量低,需多喷几道,加热喷除65%C 下可将固含量从20%~24%提高到28%~34%。UV固化丙烯酸而漆的VOC 排放很少,辊涂施L.不能在家具组装后除装,涂层有光和高半光,耐溶剂,力学性能优异。
 
七、人造板饰面
 
(1)随着VOC规定变得越来越严格,大多家具面板采用人造板饰面,其优点有: 装饰性能很好; 板面不受水分、光、热、霉菌类的影响,耐磨、耐热、耐水、耐化学药品污染,减少板内有害物质(甲醛、苯酚等) 的挥发,提高人造板的强度和尺寸稳定性。该板的饰面材料是热固性树脂浸清纸,基材主要用胶合板、刨花板、中高密度纤维板。人造板饰面有高压饰面板、低压法浸温纸饰面板和低压短周期浸浈纸饰面板。高压装饰板用于高摩擦、常清洗的合,如强化木地板(麦溃纸饰面层压木地板,即复合地板),可直接铺装,不需要涂漆,具有耐感、防潮、滞燃、抗冲击、易清洁等优良性能,图案丰富多彩,已得到广泛使用。低压法浸债纸饰面板和低压短周期浸渍纸饰面板用于仅高耐磨的场合,如计算机桌等。
 
八、高压饰面板
 
(1)高压装饰板又称为塑料贴面板、塑面板,色泽鲜艳美观,表面光清平整,耐磨、耐热。
 
(2)高压装饰板热固性树脂设凌纸称为原纸,从外到内有表层纸、装饰纸、芯(底)层纸三层。表层纸及装饰纸用低缩聚度三聚气股甲醒树脂水溶被(内加水溶性的聚脂烯醉缩甲醛、聚腊酸乙婚酯、醉股树胎、丙铺腋树脂等增组) 没波芯层纸《没有抗水剂的牛皮纸》用爵醛树脂没演,经干爆后,创成社溃纸。是纸用的立式浸波干嫌机结构相对简单,加设备庞大,结构复杂,加工要求工造价低,适合小规模生产。卧式机自动化程度高。
 
(3)表层纸的吸收性好,洁白干净,没胶后透明,有一定提强度。表层纸是位于有装作图案表层纸除浸渍MF树脂外,还加入的装饰纸上面,除保护图案外,还提供性能优良的表面。坚硬耐磨。
 
(4)氧化铝或碳化硅等耐磨性粒子,经干燥及热压后高度透明、装饰纸采用精制化学木浆或棉木混合浆制成,纸浆中加15%~30%金红石二氧化钛、锌钡白等,遮盖力好,纸上印有不纹、大理石纹、布纹等花纹图案,或白、红、黄等单色彩,也有金黄、银白等金属色彩。目前多采用轮转四版印刷,可多次套色,图案逼真芯层纸的位置根据产品不同而不同,高压装饰板的芯层纸处于装饰纸下面,用一张或几张使高压装饰板具有强度和厚度,芯层纸在强化木地板中既起平衡作用,又可防潮,将浸渍干燥过的各层没债纸按没计的张数和次序叠合,外加铝板、不锈钢板组合成一个个热压单元,送人热压机内,经热压(135~150C,单位压力为6.0~ 8.0MPa,20~30min) 制成高压装饰板,生产周期50~60min.热压时树脂在浸浈纸层之间相互渗人,完成缩聚反应,热压后的浸溃纸已不可分离,有一定强度、图案丰富、光泽多样,就是高压裝饰板。高压装饰板一般不单独使用,必须粘接到人造板等基材上。
 
九、 人造板用人造板作基材时,要砂光处理:
 
(1)调整板的厚度; 降低胶合板表面空隙率,砂去侧花板表面低密度部分,除去纤维板表面有蜡层; 提高粘接性能,砂除人造板生产、运送和储存过程中污染的油污和灰尘。用宽带式砂光机,粗砂用60#~80*砂带,精细砂光使用100#~-240*砂带,要进行两次互相垂直方向的砂光操作,以消除砂光沟痕。
 
(2) 贴覆人造板要求平整光,不翘曲。为避免翘曲变形,高压装饰板和人造板部应放在使用环境的温度、湿度下.进行调整处理。高压裴饰板可采用机械化生产贴覆到人造板甚材上,使用豚醛树脂、聚醋酸乙烯乳液或两者混合物。表面光泽要求不太高,可采用“热热”加压工艺,表面光泽安求高,仍需采用“冷热冷”加压工艺。一般贴面温度135~150C,10~20min,压力1.5~2.5MPa。不同的组坯形式适用于不同的要求。
 
十、 低压法浸溃纸饰面板
 
(1)低压法技读纸饰面是用一张装饰纸及演改性ME树脂,一张芯层纸没波险降树脂《如果人造板表面平整度好,可不用芯层纸),经干燥后,制成胶膜纸,同时铺在人造板的正面,在背面铺浸溃酚醛树脂的平衡纸,正背面的张数相同,法工组合成板环。经平用“执热”艺直接热压在人造板基材表(140~155c,2.0~2.3MPa,保温时间10~15min),生产周期15~20min.这种方法从高压装饰板面板向低压短周期浸债纸饰面生产过渡的一种工艺。
 
(2) 低压短周期浸渍纸饰面板这是刨花板最常用的饰面技术,将装饰纸浸渍高度改性的MF树脂,上、下饰面胶膜纸与人造板同时进人带有特殊进板和出板装置单层压机中,每个热压周期热近-热出”饰面加工。
 
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