縱觀家具行業(yè)涂裝工藝的發(fā)展之路,其實也是涂料的發(fā)展之路。從7000多年前,在河姆渡的一只髹漆木碗開始,漆就進入了人類視野。隨之而來的大漆、桐油、蜂蠟、核桃油等生物質(zhì)材料,在不同時期都成為過家具的“守護者”。
▲河姆渡遺址發(fā)掘-髹漆木碗 直到20世紀,高分子理論科學(xué)發(fā)展起來,涂料了有新定義,是指涂布于物體表面形成具有保護、裝飾或特殊性能(如絕緣、防腐等)的固態(tài)涂膜的一類液體或固體材料的總稱。隨之而來的涂裝工藝,也伴隨著家具行業(yè)的高速發(fā)展揚帆起航。 涂料從油性漆到UV漆、水性漆、粉末涂料、木蠟油等等,終極目標都是朝著環(huán)保、高效、優(yōu)質(zhì)的方向發(fā)展。傳統(tǒng)油漆工藝,具有施工環(huán)境惡劣、生產(chǎn)效率低下、有害成分VOCs大量揮發(fā)、自動化程度低、品控不穩(wěn)定等缺點,逐漸成為行業(yè)的詬病,也同國家的環(huán)保要求背道而馳。新型涂裝工藝的突破與發(fā)展,成為行業(yè)的迫切需求。 那么,小編就帶大家來看看,當(dāng)下火熱的新型涂裝工藝是如何為行業(yè)帶來變革的。 01 粉末涂裝的技術(shù)發(fā)展 01-1什么是粉末涂裝 粉末涂料是一種新型的、不含溶劑的、100%固體粉末狀涂料。具有無溶劑、無污染、可回收、節(jié)能環(huán)保、勞動強度低、涂膜機械強度高等特點。粉末涂裝就是利用粉末涂料通過噴涂設(shè)備進行涂裝,粉末加熱后,冷卻固化成涂膜的工藝。 01-2粉末涂裝的技術(shù)發(fā)展 追溯粉末涂裝技術(shù)的開始,最早應(yīng)該是20世紀50年代,德國科學(xué)家Erwin Gemmer博士開發(fā)了流化床涂裝,粉末噴涂技術(shù)才開始正式登場的。 再到法國Sames公司開發(fā)出第一代靜電噴涂設(shè)備,將具有霧化咀(使涂料霧化)和放電極(發(fā)生電量電流)結(jié)合起來,利用靜電吸附原理來涂裝,由于需要150℃以上的高溫,因而常用于金屬表面,如飛機、汽車、白電領(lǐng)域。 隨著粉末涂料的升級,低熔點UV粉末涂料誕生,低溫靜電粉末噴涂技術(shù)在家具行業(yè)開始發(fā)展。在木材能夠接受的,120℃下,進行表面熔化工藝,既可保證木制品的形狀和韌性不受傷害,還能加速木材中有害物質(zhì)的滲出。同時,在效率上,3分鐘可完成熱熔工藝,工作時間較金屬應(yīng)用縮短70%,并且不再需要晾干工藝,較等量油漆工藝工作時間縮短50%以上。(相關(guān)數(shù)據(jù)以實際為準) 如今,自動化粉末噴涂生產(chǎn)線,使得粉末涂裝可實現(xiàn)自動化,全自動生產(chǎn)線和一體化工藝設(shè)計,讓從原料進入到產(chǎn)品完成,最大程度地避免人工錯誤,高效且品質(zhì)保證。 01-3粉末涂裝的技術(shù)特點 粉末涂裝的優(yōu)點突出:①環(huán)保,零VOCs揮發(fā);②高效,固化時間短,僅3分鐘;③節(jié)能,涂裝生成周期短,約2~5小時;④涂膜薄且均勻,特別使用于中高密度纖維板和形狀復(fù)雜特異表面的涂飾;⑤涂料可回收循環(huán)利用,固化前效果不佳還可重新噴涂。 但與此同時,粉末涂裝對木制品含水率、操作工藝技術(shù)、機械設(shè)備性能和粉末涂料等也有嚴格的要求。 總體來說,粉末涂裝工藝有著很好的發(fā)展前景。 02 UV-LED涂飾的技術(shù)發(fā)展 02-1什么是UV涂飾 UV漆也稱光敏漆,是指涂層必須在紫外線照射下才能固化的一類涂料。UV涂飾則是利用UV涂料,通過機器設(shè)備自動輥涂、淋涂到家具板面上,在紫外線光(波長為320~390nm)的照射下促使引發(fā)劑分解,產(chǎn)生自由基,引發(fā)樹脂反應(yīng),瞬間固化成膜。 02-2UV-LED涂飾的技術(shù)發(fā)展 UV涂飾技術(shù)離不開紫外線,常用的光源有低壓汞燈和高壓汞燈。隨著技術(shù)的發(fā)展,UV-LED固化機電光源技術(shù)應(yīng)運而生。 UV-LED涂飾技術(shù)就是基于UV-LED光源展開的,它相比傳統(tǒng)汞燈UV涂飾,具備更多的優(yōu)勢。 ①單波長,發(fā)光效率高,能耗低 UV-LED即紫外發(fā)光二極管,是LED的一種,波長為260~400nm,發(fā)出單波段紫外光,光線能量能夠高度集中在特定波段。 而傳統(tǒng)UV汞燈的發(fā)射光譜很寬,有效紫外光譜段只占其中的一部分,同時光電轉(zhuǎn)換效率低,能源消耗大。 ②無熱輻射,產(chǎn)品質(zhì)量好 UV-LED為冷光源,沒有紅外線發(fā)出,被照射的產(chǎn)品表面溫升不超過5℃,不會影響產(chǎn)品質(zhì)量。 而傳統(tǒng)汞燈一般會使被照射的產(chǎn)品表面升溫60~90℃,易造成產(chǎn)品不良。 ③即點即亮,環(huán)保無污染 UV-LED無需預(yù)熱,無需耗電待機,即開即用,使用壽命是傳統(tǒng)汞燈的10倍以上。同時,LED不含水銀,無需考慮廢品收集、運輸處理等問題。較汞燈而言,省事省心。 ④使用靈活性高,系統(tǒng)尺寸小 LED光源可分為點光源、線光源、面光源,可定制有效照射區(qū)域。光源設(shè)備尺寸小,照射裝置與相關(guān)配套裝置非常緊湊,無需較大的機械安裝空間以及管道施工。 02-3UV-LED涂飾的技術(shù)特點 UV涂料具備許多優(yōu)異性能,不含VOCs、對環(huán)境污染小、固化速度快、涂層性能好、適合自動化生產(chǎn)等特點。將UV涂料與LED光源進行結(jié)合,形成UV-LED涂飾技術(shù),可以在更大程度上擴展彼此的優(yōu)勢,達到更好的涂裝效果。 但依然存在存在一定局限性,比如在異形件上使用難于控制固化,啞光產(chǎn)品難于消光,溝槽處容易收縮、開裂、掉漆等。 但總體上,UV-LED涂裝技術(shù)是高效、安全、環(huán)保、綠色的,能夠為實木定制帶來優(yōu)質(zhì)的涂裝效果。 03 UV+水性涂飾技術(shù) 03-1什么是UV+水性涂飾 水性漆是以水作為溶劑或分散介質(zhì)的一類涂料。由于VOCs含量極少,對人體無害,也降低了對大氣的污染;以水為媒,節(jié)省大量資源,消除了施工時的火災(zāi)危險,屬于環(huán)保漆,受到國家的大力推廣。 但行業(yè)水性漆的應(yīng)用水平尚處在初級階段,有很多問題亟待解決。諸如顏色不均勻、鼓包開裂、漆膜厚度不夠、漆膜硬度不夠等,都是困擾企業(yè)的技術(shù)瓶頸。 將UV漆與水性漆進行結(jié)合,形成UV底+水性面的涂裝工藝,結(jié)合兩者優(yōu)勢,取長補短,在某種程度上,是促成企業(yè)“油改水”的關(guān)鍵之舉。 03-2UV+水性涂飾的技術(shù)發(fā)展 行話說“三分涂料,七分涂裝”,這句行話用來形容水性涂料很是恰當(dāng)。 水性漆的環(huán)保性能毋庸置疑,但是物理性能尚待改進。在水性漆自身性能發(fā)展不足的情況下,在工藝上進行突破,是水性漆發(fā)展的重要出路。UV+水性的涂裝工藝,能夠有效解決水性漆漆膜厚度不夠、硬度不夠的難題。 水性漆漆膜厚度不夠首先影響的是木質(zhì)產(chǎn)品的手感,再者起不到良好的保護作用,最后還會影響視覺效果。結(jié)合UV漆的優(yōu)良特點,UV漆膜硬度強,能夠給予水性面漆強有力的支撐,形成漆膜強度可以達到傳統(tǒng)PU漆的硬度要求。 同時,相較于全采用水性漆做封閉涂裝效果,須多次重涂底漆才能填平木眼,兩種工藝的結(jié)合并不會帶來人工成本的增加,油漆的綜合成本也會降低,生成效率得到提升。 03-3UV+水性涂飾的技術(shù)特點 對于UV底+水性面的涂裝工藝,關(guān)鍵點在于涂料的調(diào)配及濃度控制,涂料涂布量的控制,及UV固化前的干燥工序。其中,干燥是保證涂裝質(zhì)量的關(guān)鍵工序。無論采用何種干燥方式,均需保證涂料中的水分徹底實干,但需控制不能干燥過度,引發(fā)產(chǎn)品質(zhì)量異常。 同時,該技術(shù)的自動化程度較高,能夠?qū)崿F(xiàn)涂裝工序的流水線作業(yè),減少操作人員的配置。生產(chǎn)效率的提升是企業(yè)精益化生產(chǎn)的重點,UV+水性涂飾技術(shù)能夠提高企業(yè)的整體效益,符合家具生產(chǎn)企業(yè)自動化、批量化和精益化的生產(chǎn)要求。 04 結(jié)語 理想涂料的探索之路曲折而漫長。隨著人們對環(huán)保和健康問題的重視,溶劑型涂料逐漸向水性體系過渡。相應(yīng)的,涂裝工藝也隨之更新升級。 路雖遠,行必至。當(dāng)下的新型涂裝工藝雖有不足,但仍是推動行業(yè)朝著環(huán)保、健康、高效、優(yōu)質(zhì)的大方向發(fā)展,未來之路將在這些技術(shù)之上越行越寬。