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涂装新型技术:热熔漆及其涂装技术
chinacir.com.cn   2010年12月17日      文字大小:[ ]  收藏本页
  热熔漆是一项新推出的涂装技术。采用热熔作为底漆,可以实现单板洗涂饰后包覆工艺,并可以取消涂饰面漆之前对底漆的砂光工艺环节,提高生产效率。
  热熔漆及涂装技术是德国克力宝(Kleiberit)公司和西班牙巴贝兰(Barberan)公司、美国诺信(Nordson)公司共同合作的产物。克力宝公司经过七年不懈努力、上千次的试验,终于研发成功热熔漆,并在世界范围内申请了专利保护。
  热熔漆涂饰单板更能发挥其性能优势。当前为了节省优质珍贵的木材,降低生产成本,在家具型材、装饰线条、门窗框型材、镜框等材料表面都采用木单板包覆。由于传统油漆韧性低、易脆裂,因此大多数情况下,都采用木单板素板包覆,然后再对包覆好的木单板表面油漆。也就是要在截面复杂的型材表面进行上腻子、砂光、着色、底漆、砂光、面漆等油漆的工艺操作,工艺过程长,生产效率低。热熔漆具有聚氨酯高韧性特点,采用热熔漆涂饰的木单板具有极高的柔韧性及耐开裂性能,大幅度提高了木单板的性能,所以采用热熔漆可实现木单板先涂饰后包覆的工艺。用热熔漆涂饰的木单板包覆的最小曲率半径可达到3mm,木单板或油漆表面不会产生开裂或“白裂痕”的现象。
  1热熔漆的特性
  热熔漆是以聚氨酯(PUR)为基料的新型底漆。聚氨酯是由异氧酸酯与多元醇反应而组成的一种具有氨基甲酸酯链重复结构单元的聚合物。克力宝公司擅长胶粘剂的研制,在复合地板胶粘剂的研发中,发现了热熔漆。热熔漆具有多种胶料的性能,是聚氨酯基料优良性能的发展,能进一步提高材料的柔韧性、耐冲击性、耐磨性、耐刻划等一系列性能,并有极好的结合力,能防止木材表面开裂等缺陷。
  热熔漆是一种需在特定温度下涂布的底漆,涂布前需将漆液加热到120℃~150℃,同时工件表面也需加温到100℃~140℃,然后才能涂装,涂层冷却后在室温中固化成膜。
  热熔漆的固化机理是漆液与水分、空气发生化学反应,生成固化的漆膜。热熔漆固化成膜的过程是不可逆的化学反应,热熔漆的这种性质不同于我们经常运用的家具热熔胶,家具热熔胶的加热固化过程是可逆的,是物理变化。热熔胶固化后,当将胶层加热到胶熔解温度,胶层就会发生软化,胶合面就发生脱落,冷却后胶层就固化。热熔漆固化后,将漆膜温度加热到150℃以上,漆膜不会发生变化。这与热熔胶有本质区别。
  据克力宝公司说明,热熔漆有许多优良的性能,但经该公司的无数次试验,其热熔漆的表面效果和性能达不到理想状况,所以热熔漆只能运用于底漆部分涂装。热熔漆需与紫外线固化的UV面漆组合形成底面漆配套涂层。
  2热熔漆的涂装工艺及设备
  热熔漆的涂装工艺比较特殊,主要是由漆的本身特性决定的。与普通漆相比,热熔漆的粘度比较高,不宜喷涂施工,要在加温的条件下使其的粘度降低后才能施工。这就提高了热熔漆施工难度和设备难度。
  热熔漆涂装平面零部件其工艺过程如图1所示。待涂装的板状零部件先由加热辊筒对工件表面加热,然后工件通过红外线灯照射区加温,送漆装置将热熔漆加热到120℃~150℃,由变频的精密齿轮泵把漆液输送至滚涂设备的辊筒,辊筒将漆液辊涂至工件上。
  漆涂机有三支辊筒组成,三支滚筒的作用分别是,第一支辊筒用于调节热熔漆的上漆量,第二支辊筒是将热熔漆滚涂至工件上,第三支辊筒是改善和调整滚涂后的表面效果,因这时热熔漆仍处于热塑状态,通过辊筒滚压可使表面形成木纹管孔等纹理。为了达到表面质量,再辊涂2遍紫外线固化的UV漆,经过照射紫外线,使UV漆固化,工件完成了底漆、面漆的全部涂装。欧洲目前已有几条采用这种工艺的生产线在运行。
  热熔漆涂饰木单板的工艺过程如图2所示,木单板先经过染料装置作着色处理,也称为底着色。着色后的单板经过热风干燥区干燥,干燥后的单板进入热熔漆涂装装置,装置将单板加热,然后将加热到120℃~150℃的热熔漆,由变频控制的精密齿轮泵把热熔漆输送至涂漆装置(图3)。木单板涂装是采用刮涂工艺、精密的刮刀将热熔漆涂饰在木单板表面(图4)。涂了热熔漆的木单板经冷却后,接着滚涂紫外线固化的UV面漆,经过紫外线照射固化,完成了木单板的表面涂装。图5所示的是木单板热熔漆装设备.
  3热熔漆涂装与普通涂装的对比
  3.1涂装工艺
  目前油漆的一般步骤是:上腻子→砂光→上底漆→砂光→再上底漆→砂光→上面漆。若要达到家具重要表面的性能要求,底漆可能要多于2遍,面漆也要多于1遍。热熔漆涂装从底漆至面漆可连续涂装、中间不需砂光工艺,这缩短了工艺路线、提高了生产效率,同时也省去了砂光设备,砂磨材料的支出。工艺流程的缩短也使厂房的面积减少。
  3.2热熔漆用量及成本
  目前一般涂装底漆的涂布量在80g/㎡至110g/㎡之间。这主要是由于底漆的粘度小,固化含量低所致,要达到一定的涂布量就要经过多次涂布。而且每次涂布都要经过干燥、砂磨等工艺操作,否则就影响漆膜的附着力和表面的平整度。据统计最多的底漆面漆涂装次数高达9次以上。在普通涂装中成膜的涂料在60g/㎡至80g/㎡之间,其中的30%的涂料都被砂磨掉了。热熔漆由于其高韧性和高耐磨性的特点,在达到或超过传统油漆性能指标时的涂布量在25g/㎡~35g/㎡,由于热熔漆的粘度大,所以底漆的涂布可一次完成,在热熔漆与面漆之间不必进行砂光。
  热熔漆的材料成本230元/kg,以25g/㎡涂布量计算,热熔漆的单位材料成本5.75元/㎡。普通油漆涂装的材料成本30元/kg至60元/kg,取中间值45元/kg,以涂布量80g/㎡计算,普通油漆单位材料成本3.60元/㎡,另外加上砂带费用0.30~0.40元/㎡,普通油漆的材料成本4.00元/㎡。相比较使用热熔漆并不能降低成本,只能提高效率。