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木紋熱轉(zhuǎn)印系列粉末涂料發(fā)展及原材料選擇淺析
時間: 2022-01-13   瀏覽:1192   【加入收藏】  【字體:

摘要:概述熱轉(zhuǎn)印技術(shù)發(fā)展歷史,以及粉末噴涂、熱轉(zhuǎn)印生產(chǎn)工藝簡介,木紋熱轉(zhuǎn)印粉末涂料原材料選擇、木紋轉(zhuǎn)印紙的選擇與木紋粉末涂料的搭配,闡述了低能耗,環(huán)保性,木紋粉末涂料的必然發(fā)展趨勢。

 

1、粉末涂料的發(fā)展

 

粉末涂料即為粉體狀態(tài)涂料,涂裝過程也是以粉體狀態(tài)下進行,只有在烘烤成膜時它才有一個熔融而形成的液態(tài)過程。

 

粉末涂料的發(fā)展始于上世紀五十年代初期,由前聯(lián)邦德國克納薩克·格里塞恩公司于1952年發(fā)明乙烯類樹脂(PVC)的熱塑性粉末涂料。

 

五十年代后期,殼牌化學公司第一個研發(fā)出熱固性環(huán)氧粉末涂料,但由于分散均勻程度差,性能并不理想。

 

直到1962年,殼牌化學公司開發(fā)了熔融擠出工藝,從而改善分散均勻性差的問題,該工藝沿用至今,依然是粉末涂料的最主要生產(chǎn)工藝。

 

我國的粉末涂料發(fā)展更為滯后,上個世紀八十年代,由于受到技術(shù)、原材料、生產(chǎn)設(shè)備及應(yīng)用設(shè)備等方面的影響,粉末涂料發(fā)展極為緩慢,品種僅限于環(huán)氧體系。

 

九十年代國內(nèi)通過引進外資,進口較先進的粉末涂料生產(chǎn)設(shè)備和應(yīng)用設(shè)備,國內(nèi)的粉末涂料開始進入規(guī)模化發(fā)展。

 

隨著粉末涂料的發(fā)展,一些美術(shù)型的粉末涂料逐漸走入人們的視野。


2、熱轉(zhuǎn)印技術(shù)的運用

 

熱轉(zhuǎn)印技術(shù)很早就應(yīng)用于織物熱轉(zhuǎn)移印花生產(chǎn),隨著高科技飛速發(fā)展,熱轉(zhuǎn)印技術(shù)應(yīng)用越來越廣泛。從油墨品種分類有熱壓轉(zhuǎn)印型和熱升華轉(zhuǎn)印型。

 

熱轉(zhuǎn)印技術(shù)在鋁型材上應(yīng)用,給型材專用粉末涂料帶來了無限生機,豐富了粉末涂料的多姿多彩性。

 

熱轉(zhuǎn)印是一種干法生產(chǎn)工藝,油墨根據(jù)熱升華原理,能在3-5min內(nèi)將所需木紋、大理石紋或者其他特色紋理快速轉(zhuǎn)印至鋁型材粉末涂層表面,并可滲透到涂層內(nèi)部40-60μm,無任何縫隙。

 

隨著熱轉(zhuǎn)印的發(fā)展工藝選擇的豐富,目前熱轉(zhuǎn)印工藝大致有三種分別為:膠水粘合熱轉(zhuǎn)印、燙壓熱轉(zhuǎn)印和抽真空熱轉(zhuǎn)印。

 

2.1 木紋熱轉(zhuǎn)印粉末涂料的發(fā)展

 

木紋熱轉(zhuǎn)印粉末涂料作為一種美術(shù)型粉末涂料,噴涂固化后又需要進行熱轉(zhuǎn)印工藝,深度加工,發(fā)展初期受到技術(shù)、設(shè)備、工藝等各方面限制,并未廣泛應(yīng)用。

 

熱轉(zhuǎn)印涂料相對于功能性涂料其產(chǎn)品附加值并不高,長期以來國外的有技術(shù)背景,有資金實力的大企業(yè)并未對熱轉(zhuǎn)印涂料這塊投入更多的研發(fā)成本,把研發(fā)的重心集中在產(chǎn)品附加值高的功能性涂料。

 

木紋熱轉(zhuǎn)印粉末涂料通過熱轉(zhuǎn)印工藝后,得到豐富多彩的圖案,特別是仿真原木視覺效果,在家具,門窗等鋁型材、鋁單板上應(yīng)用得到了客戶的喜愛及認可。

 

得益于國內(nèi)近年來房地產(chǎn)的發(fā)展,廣東鋁材加工行業(yè)的集中,熱轉(zhuǎn)印粉末涂料在華南地區(qū)得到了良好的發(fā)展。

 

3、木紋熱轉(zhuǎn)印粉末涂料原材料的選擇

 

目前鋁型材熱轉(zhuǎn)印的方式主要為真空轉(zhuǎn)印,所用熱轉(zhuǎn)印粉末必須保證不粘紙、轉(zhuǎn)印清晰、流平好、機械性能優(yōu)良。在中國市場上木紋粉末涂料主要以聚酯/TGIC、聚氨酯/封閉異氫酸,這兩大類型為主。

 

3.1 羧基聚酯的選擇

 

聚酯/TGIC型木紋粉末機械性能較聚氨酯木紋粉末更為優(yōu)越,價格也比較有優(yōu)勢,但是如果聚酯選擇,配方設(shè)計不合理容易造成流平差、轉(zhuǎn)印不清晰、粘紙等問題。

 

根據(jù)熱轉(zhuǎn)印的技術(shù)原理,在該領(lǐng)域應(yīng)用的樹脂主要的技術(shù)特點為快速固化和固化后具有較致密的表面,這樣可以保證轉(zhuǎn)印清晰、不粘紙,但是易導致流平差,外觀不佳。

 

如何制作出流平好、轉(zhuǎn)印清晰、不粘紙的聚酯/TGIC型粉末涂料,在于選擇低粘度不同酸值的聚酯,進行合理的搭配。

 

 

表1實驗表明,樹脂的酸值直接影響熱轉(zhuǎn)印清晰度及撕紙情況,熱轉(zhuǎn)印聚酯樹脂選擇高酸值,低粘度;如果單獨使用高酸值聚酯,涂膜流平效果不佳。

 

此時添加適量的反應(yīng)活性適中的低酸值聚酯,可以適當調(diào)節(jié)流平效果,且轉(zhuǎn)印效果也得到改善。

 

3.2 羥基聚酯的選擇

 

聚氨酯木紋粉末涂料流平性很好,隨著樹脂羥值的增大,轉(zhuǎn)印效果越來越清晰,但涂膜機械性能越來越差。

 

 

表2試驗結(jié)果表明,不同羥值的羥基樹脂轉(zhuǎn)印效果均比較優(yōu)越,但高經(jīng)的沖擊性能較差,涂膜光澤較低,使用高羥聚酯的聚氨酯木紋粉末涂料原料成本高的離譜。

 

再加上其機械性能及耐沸水性能較差,所以推薦使用中、低羥值樹脂為主,或者搭配適量高羥樹脂,均能滿足良好的轉(zhuǎn)印效果。

 

3.3 顏料選擇

 

關(guān)于木紋粉末涂料顏料的選擇,考慮其耐候性能,首選無機顏料,對于無機顏料的選擇在這里就不再詳細敘述。當無機顏料無法滿足客戶顏色需求時候,我們可以合理的選擇具有高的著色強度,鮮艷的顏色,色譜齊全的有機顏料。

 

選擇有機顏料應(yīng)主要以下特性:

 

(l)優(yōu)良的耐熱穩(wěn)定性,防止粉末涂料在熱熔融擠出時及加熱固化過程中和熱轉(zhuǎn)印過程中,受熱分解或晶型變化而導致顏色改變;

    

(2)良好的耐光與耐氣候牢度,木紋系列產(chǎn)品多用于門窗及家具,避免涂膜在使用過程中短期內(nèi)明顯變色;

    

(3)具有良好的分散性,在粉末涂料生產(chǎn)過程中能均勻的分散于涂膜中。

    

(4)需擁有良好的摩擦牢度(顏料從固化涂層中遷移到涂層表面,發(fā)生“噴霜”或“銅光”現(xiàn)象,導致顏料摩擦牢度低劣),木紋系列產(chǎn)品多用于人們?nèi)粘I钪虚L期接觸到的門窗及家具,使用摩擦牢度差的顏料,影響消費者正常使用。

 

3.4 填料選擇

 

考慮到木紋產(chǎn)品耐候性能及表觀流平性的高要求,目前基本使用硫酸鋇作為主要填料,未經(jīng)過酸洗的原生礦硫酸鋇,含有較多碳酸鈣,且批次穩(wěn)定性差,水煮性能較差。這里建議使用酸洗硫酸鋇及沉淀硫酸鋇作為主要填料。

 

木紋粉末產(chǎn)品轉(zhuǎn)印清晰度,與涂層透明度即透光率成正比。從理論上來講填料的折射率與基體的折射率相近,對涂層透明度即透光率影響不大。

 

但不同折射率的填料還是存在一定微小差異,使用不同品種的硫酸鋇形成木紋紋理的清晰度也是有些許差異。

 

3.5 轉(zhuǎn)印紙的選擇

 

轉(zhuǎn)印材料目前主要有轉(zhuǎn)印膜和轉(zhuǎn)印紙兩大類型,由于成本原因國內(nèi)大部分使用的是轉(zhuǎn)印紙,這里主要敘述下轉(zhuǎn)印紙的選擇。

 

表面粗糙的轉(zhuǎn)印紙,轉(zhuǎn)印過程中容易出現(xiàn)粘紙,轉(zhuǎn)印型材直角處殘留纖維狀毛絮等問題。太過于光滑的轉(zhuǎn)印紙,雖然不會出現(xiàn)粘紙現(xiàn)象,但其油墨滲透性較差,造成轉(zhuǎn)印清晰度稍差。

 

在熱轉(zhuǎn)印紙的選擇上需要有較高的抗張強度和耐熱性能,轉(zhuǎn)印紙的緊度要大一些,透氣度要小一些。如果轉(zhuǎn)印紙的緊度過小、透氣度較大,在熱升華轉(zhuǎn)印過程中,升華的油墨就會透過原紙背面向外擴散,影響轉(zhuǎn)印效果。

 

 

從表3實驗可以看出,同樣木紋粉末涂層,選用不同紋理的木紋紙,轉(zhuǎn)印粘紙性效果不同。我們總結(jié):淺顏色的木紋紙撕紙性能優(yōu)越,深顏色的木紋紙撕紙性能較差。

 

我們對木紋轉(zhuǎn)印紙深入研究發(fā)現(xiàn),用于印刷木紋紙的油墨用量及固含量是產(chǎn)生上述差異的主要原因。對于淺顏色(油墨用量少)的木紋紙,轉(zhuǎn)印撕紙性好,可以不考慮這些因素。

 

對于深顏色(油墨用量多)的木紋紙,應(yīng)注意選擇油墨,合理控制油墨中,不同粘度縮丁醛含量。

 

4、結(jié)論

 

近幾年得益于鋁型材市場的高速發(fā)展,熱轉(zhuǎn)印粉末涂料產(chǎn)品以其逼真的裝飾效果和艷麗的色彩,受到廣大用戶的喜愛,多彩的木紋色滿足了消費者向往自然、舒適生活的追求。

 

木紋轉(zhuǎn)印工藝能使生產(chǎn)的木紋型材紋理清晰、立體感強,更能體現(xiàn)木紋的自然感覺,是替代木材的理想節(jié)能環(huán)保材料,符合當前倡導“以鋁代木”的綠色環(huán)保概念,木紋系列粉末涂料在門窗行業(yè)也已廣泛使用,在接下來的全鋁家具也必將大發(fā)異彩。

 

 

 

 

 

來源:廣東睿智環(huán)??萍加邢挢熑喂?/p>

 

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