第一章家具表面涂饰概述-《家具表面涂饰技术笔记》

家具表面涂饰技术家具表面涂饰概述木材、涂料与涂饰工艺称为涂装的三要素，只有对此三方面深入掌握了解，加上熟练的操作技巧才是获得最终优质漆膜的唯一途径。家具表面涂饰概念：用涂料涂装制品，经过干燥形成一层具有涂装保护性能的涂膜的施工过程，其作用是增加木制品的美观性，有效地保护木制品并延长其使用耐久性。1.1.2家具表面涂饰的目的1.1.2.1保护作用①防止昆虫、菌类蛀蚀木材。②防止水分侵入③提高抗紫外线、化学药品等腐蚀④提高木材硬度、耐磨性等力学性能1.1.2.2装饰作用体现：木材纹理、涂装配色（同时节省木材资源）1.1.2.3功能作用标志作用、色彩的调节作用（示温、报警、杀菌等）。表面涂饰效果对木质基材的要求基材概念：在表面涂饰生产中，将需要进行涂饰处理的木质材料称为基材。基材包括：实木板方材、刨切薄木、装饰人造板、中密度纤维板、刨花板、细木工板、集成材等。1.2.1基材表面质量要求基材表面平整光滑，厚度均匀一致，无翘曲、边角缺损、分层、鼓泡等缺陷。1.2.2基材表面粗糙度木材为多空性材料，尤其阔叶材锯切横切面多孔，弦径切面有导管沟槽，需做封填处理。1.2.3基材厚度误差基材砂光处理，减小厚度偏差，一般控制在±（0.1~0.2）mm。1.2.4基材含水率木材需干燥到与当地平衡含水率相当水平，以降低胀缩性、保持尺寸稳定性、增强木材强度及耐久性。否则，易产生干缩湿胀现象，造成制品翘曲、开裂和变形，涂膜开裂和脱落。除此之外还会给涂装施工造成涂层固化慢、附着力差、涂层变白等缺陷。一般来说，室外用木制品在年平均含水率范围即可，室内用木制品一般将木材干燥至8%~12%为宜；外销家具一般将木材干燥至低于当地平均含水率2%~4%（利用木材吸湿滞后性）；静电喷涂时，木材含水率应在8%以上，否则对木材调湿处理，使其表面含水率在12%~15%。涂装分类1.3.1按基材纹理显现程度分类可分为透明涂饰、半透明涂饰和不透明涂饰。透明涂饰指用各种透明涂装材料（如透明清漆、透明着色剂等）涂饰制品表面，形成透明漆膜，基材的真实花纹得以保留并充分显现出来，材质真实感加强。多用于实木制品或薄木贴面人造板制品的表面涂饰。质量较高、工艺较复杂。半透明涂饰指用各种透明涂料涂饰制品表面，但选用的半透明着色剂着色，漆膜呈半透明状态，有意造成纹理不清，减轻材质缺陷对产品的影响，材质真实感不强。用于基材材质较差的制品涂饰，对基材质量要求不高，工艺与透明涂饰相当，做好可收到意想不到效果。不透明涂饰指用含有颜料的不透明色漆（工厂称实色漆）涂饰制品表面，形成不透明色彩漆膜，遮盖被涂饰基材表面。多用于材质较差的实木或刨花板、素面中纤板，或特殊功能作用的制品涂饰。相对于透明涂饰工艺过程较为简单。1.3.2按形成漆膜的光泽度分类涂料生产形成漆膜光泽现象可分为亮光涂料和亚光涂料，由于涂饰选料不同，涂饰可分为亮光涂饰和亚光涂饰。亚光涂饰根据光泽度，又分为全亚装饰和半亚装饰。亮光装饰是采用亮光漆涂饰的结果。工艺过程中需填孔致平整光滑，漆膜有一定厚度，有利于光线反色（考虑视觉休息）。亚光是相对于亮光而言，采用亚光漆涂饰的结果，有较低光泽。漆膜薄，自然真实、质朴秀丽、安详宁静。1.3.3按基材是否填孔分类由于木材结构，表面有管孔显现，按管孔填充程度分填孔涂饰（全封闭涂饰）、半显孔涂饰（半开放涂饰）和显孔涂饰（全开放涂饰）。填孔涂饰工艺中用专门填孔剂和底漆将木材管孔填满、填实、填牢，漆膜表面光滑，丰满真是，有利于光泽提高。显孔涂饰工艺中不填孔，图层较薄，能充分显现木材天然质感。半显孔涂饰工艺中木材管孔只填充一部分，用手触摸能感觉到管孔，效果介于上述二者之间。1.3.4按着色工艺分类可分为底着色、中着色和面着色底着色指用着色剂直接涂在木材表面，据产品效果可在底漆过程中修色补色加强效果，最后涂饰透明面漆。底着色工艺效果好、色泽均匀、层次分明、木纹清晰。中着色指基材表面涂饰着色剂，外观效果形成是在涂饰完底漆后进行透明色漆着色，最后再涂饰透明面漆。面着色采用透明面漆，在涂饰面漆的同时着色，工艺简化，效果差，木纹不清晰。1.3.5按表面漆膜处理分类按最终漆膜是否抛光处理分为原光装饰和抛光装饰原光装饰指制品经各道工序处理，最后一遍面漆经过实干，全部涂饰便已完工，表面漆膜不再进行抛光处理，产品即可包装出厂。需得到有效控制，保持洁净。抛光装饰指在整个图层均完全是干后，先用砂纸研磨，再用抛光膏或腊液借助于动力擦磨抛光。效果平整光滑、光泽柔和、光亮均匀、可消除任何涂饰缺陷，达到高质量。1.3.6按表面漆膜质量要求分类可分为高档涂饰、中档涂饰和普通涂饰。主要区别在于涂料的选用和漆膜的状态。高档涂饰指表面漆膜不允许有任何涂饰缺陷，工艺过程要求严，涂料一般选用聚氨酯漆、聚酯漆和硝基漆等，具有优异的保护性和装饰性能。普通涂饰运用于质量不高的普通产品，允许有一些涂饰缺陷，涂料一般选用油性漆。中档涂饰介于上述二者间。1.3.7按产品销售地域分类上述各类公益多为内销，实木制品多为透明涂装，亮光或亚光、填孔与原光较多。部分外销欧美产品采用“欧美涂装工艺”，多为透明、半透明薄涂层显孔亚光处理，涂料以硝基漆为主。突出特点是仿古风味浓厚，新家具陈旧效果处理，涂装过程包括做旧工序，如涂黑点、划牛尾纹等。1.4涂饰相关因素主要包括涂料性能、基材性质、涂饰技术、涂饰环境、涂饰管理1.4.1涂料与涂饰①结合产品设计要求选择涂料。产品质量，高的选树脂漆，普通的油性漆；显孔的硝基漆，半显的硝基漆或聚氨酯漆；漆膜强度高的聚酯漆或光敏器……②根据产品使用环境条件要求选择涂料。如室内与室外、干燥与潮湿、良好与恶劣等。③满足配套要求选用涂料。涂层多是多道漆重复涂饰形成，之间要考虑附着力等问题，同种漆生产厂家不同，附着力也不同。④施工条件、设备应与涂料性能、干燥机理相对应。如空气喷涂与静电喷涂，应选用不同的涂料或溶剂；固化速度快的，适合机械化、自动化涂饰，要配置相应的干燥设备；干燥慢的，需要较大的干燥车间面积；光敏漆要有光固化设备等。⑤选用涂料要环保。尽量选低毒或无毒、无味、少挥发或不挥发有害气体涂料，如水性漆、无容剂型漆等。⑥选用涂料要考虑经济因素。性价比高的，物美价廉的。1.4.2木材效果对涂饰的影响影响木材涂饰效果的主要因素：1.4.2.1木材构造对涂饰效果的影响针叶材较阔叶材构造简单，木质均匀，纹理不明显。针叶材中对木材表面涂饰影响最大的是松脂。涂漆后松脂将渗入漆膜，影响干燥时间，使漆膜软化。阔叶材纹理清晰、美观，有较强的天然质感和装饰作用。管孔对涂饰质量影响较大，油漆工称为“鬃眼”。管孔大时如果不封闭或填孔，涂料会沿分析渗入木材内部，造成浪费，漆膜出现不连续性、渗孔、塌陷等缺陷，影响漆膜的平整与光泽，还可能产生皱纹甚至开裂。1.4.2.2木材特征对涂饰效果的影响（1）木材的颜色（2）木材的光泽（3）木材纹理与花纹（4）木节1.4.2.3木材的化学组成木材组成中的浸提成分（抽提物）是对涂饰影响较大的部分。浸提物一般占木材化学成分中的10%，大量存在于树脂道、树胶道、薄壁细胞中，成分包括树脂、树胶、单宁、色素、精油、生物碱等，能够影响漆膜固化，漆膜变色，产生黄变、色斑等，降低漆膜的附着力。单宁对涂饰影响最大，其成分为有机酸，溶于水，遇铅、锰、铁、铝等化学反应使木材变色。1.4.2.4木材收缩和膨胀对涂饰效果的影响木材尺寸的变化主要取决于含水量的增减情况。其干缩湿胀在各个方向上是不均匀的。而且随树种的不同相差很大。如果木材过渡收缩和膨胀，会引起涂膜开裂，特别是接连处、树脂区等部位。通常选择涂装以前，使用经过干燥处理、含水率适当的木材。另外，使用形变较小的径切材或密度较小的材种。1.4.2.5木材水分对涂饰的影响含水率不达标引起不良表现：引起图层白化、涂层易产生气泡针孔、影响涂层顺利干燥、影响色泽的鲜明、造成局部缺漆、影响漆膜的附着力、造成菌类寄生以及造成木制品翘曲变形等。1.4.3涂饰技术与涂料涂饰技术包括涂饰工艺的确定、各工序施工技术、工具和设备的性能、选择与应用以及基材质量的把握，是一项综合性技术因素。涂饰目的是最主要的。涂饰方法、工具和设备是具体手段。方法可分手工涂饰和机械涂饰两种，其中手工涂饰有刷涂、刮涂和擦涂；机械涂饰包括喷涂、高压无气喷涂、静电喷涂、淋涂、辊涂、浸涂和抽涂等。从家具表面涂饰来看，空气喷涂、静电喷涂、淋涂等方法应用比较普遍。一般涂饰工艺分为表面处理、涂饰涂料和漆膜修整三个阶段，此外还有漆膜干燥。注意白坯质量控制的认识，如色差问题、砂光精度、砂带目数问题、基材缺陷问题、工艺缺陷问题等。1.4.4涂饰环境与涂饰一、涂饰作业环境图涂饰质量的影响；二、涂饰作业队公共大气环境的影响。其中“一”包括车间内部的涂饰区、干燥区、打磨区和公用区。1.4.4.1采光与照明涂饰场地确保采光，增强变色能力，应尽可能采用自然光。车间大窗户面积达到车间面积1/5以上。按工业企业采光设计标准，油漆车间采光分为四等级，室内自然光照度不应低于50lx。对于精密涂饰要求大于300lx，一般涂饰大于100lx，普通涂饰大于50lx。1.4.4.2环境温湿度适宜温度条件是室温20℃~25℃，相对湿度不超过70%，尽量避免在低温高湿条件下施工。温度过低，涂层干燥减慢，影响施工进度；温度低，涂料黏度增大，湿涂层流平性不好；气温低于5℃，有些涂料则难以固化成膜。温度过高，涂层表干时间短，喷涂施工时溶剂挥发过快，影响涂层的流平性。基材表面温度低于环境温度易结露，一般应高出1~2℃。1.4.4.3空气清洁无论哪个作业区，环境空气都应保持清洁，空气质量好坏是影响漆膜外观质量的关键因素。控制要点：一是尽量减少灰尘数量；二是过滤进入涂饰区的空气，灰尘颗粒直径限制在10μm以下。干燥环境更加严格。1.4.4.4通风与换气涂饰过程中产生大量粉尘或喷雾，湿涂层干燥想歪蒸发溶剂蒸气或水蒸气，不及时排出会影响涂饰质量，减缓涂层干燥速度，造成安全隐患。油性漆干燥需要吸氧发生氧化聚合反应干结成膜。为防止涂饰缺陷，通风不宜过大，一般涂饰车间换气次数为6~10次/h，风速为0.2~0.3m/s。具体换气次数与风速应针对不同涂饰方法和涂料经过试验确定。1.4.5涂饰管理与涂饰人员、物资和财务管理。建立行之有效的管理制度，加强涂饰过程的控制，实行跟踪检查，培养训练有素的工人技术队伍是做好涂饰的根本手段。缺少熟练的技术工人，是影响涂饰质量的又一个原因。出路是加强科学管理与员工培训，改善作业环境，尽最大努力实现涂饰机械化与自动化，积极探索现代企业管理新思路。安全施工与管理是涂饰管理工作的突出特点。生产效率与成本。1.5家具表面涂饰历史与发展趋势1.5.1木器漆的发展之前所用涂料主要是天然大漆、桐油及天然颜料等物质。从出土文物、文献中可探寻。19世纪末，虫胶从国外传入，上海等沿海地区应用于高级木家具；20世纪30年代，硝基漆传入，作为高级家具表面罩光涂料，同时胶合板已在实用清漆，但存在想裂缝中渗透现象；20世纪50年代后期，醇酸漆用量增加，占主导地位。为了适应大批量生产对涂料需求，开发固体份涂料；20世纪60中期，快干型聚氨酯树脂涂料，“685”聚氨酯涂料用于家具，提高其档次，同时促进了电器发展，是木材涂料的革命性变化；60年代，不饱和聚酯漆问世，与清漆相比，固化速度快，漆膜硬度高，防湿、耐久、周期、操作繁、工期长、表面内渗透问题有了质的飞跃，例：钢琴产量猛增；60年代以后，对酸固化氨基醇酸树脂涂料的需求急速增加。硬度高，光泽好，已涂饰，固化快，强制干燥效果好，成本低，但气味大；60年代末期，紫外光固化涂料在木材表面涂饰上得以应用；80年代初，上海、天津、南京和华北地区兴起光固化热潮；80年代，用不饱和聚酯漆涂装以胶合板为基材的保丽板流行，高光组合家具飞速发展；80年代以后，由于聚氨酯漆，聚酯漆等漆种性能优异，使硝基漆地位有所下降，但并未被他淘汰，欧美家具采用“美式涂装工艺”显孔亚光涂饰，尽显其历史、自然感；20世纪90年代，聚氨酯漆性能改进，不饱和聚酯漆在1994年达高峰，有原来的厌氧性发展到气干型，以3388型、6688型为代表；21世纪涂料与涂饰是以VOC（挥发性有机物）为首的环境保护法规制约。1.5.2着色剂的发展以填孔与着色兼备的木材封闭底漆以及油性着色剂与色浆修色剂为主流。发展契机：20世纪30年代印刷胶合板的兴起，在无立体感的纸上采用三色套印，得到与木材纹理想接近的花纹与颜色，直接影响了木材装饰的着色技术发展。1.5.3未来木器漆的发展趋势1.5.3.1多元化涂料品种结构并存现在是PU漆、AC漆、UV漆、PE漆、NC漆和水性漆等共存的时代。未来发展方向是向低污染、省资源、无公害、弄能化、高固体分、辐射固化、水性化发展。1.5.3.2中、高档产品将是未来的走势随着家具行业的发展，家具厂为了赢得时间和市场，必要求涂膜干燥快、周期短、打包快、出货快，会对木材涂料要求更高，如采用湿碰湿施工工艺，减少图层打磨次数，节省施工工时等。1.5.3.3水性木器漆以来发展机遇水性木器漆主要以水为稀释剂，是真正的生态环保漆。引入新的问题：水的表面张力高，不利于颜料的分散和涂料的涂布；水容易使木材膨胀、产生木毛；水的蒸发潜热大，加速干燥需要提高温度；相对湿度大时，会影响水挥发，干燥速度减慢等。为了解决以上问题，往往会加入助剂，会给水性涂料带来一定的负面影响等等一系列问题。1.5.4家具表面涂饰技术的发展与未来1.5.4.1涂饰自动