水性木器涂料中，有關(guān)木材漲筋問題的研討
隨著最近幾年來水性木器涂料的發(fā)展，在涂料涂裝應(yīng)用上出現(xiàn)了各種各樣的弊病和問題，大大影響了水性木器涂料的推廣普及，其中實(shí)木木材的漲筋問題是一個(gè)水性木器涂料在推廣應(yīng)用上無法避免的問題。
由于木材中含有水分的關(guān)系，在涂裝水性木器涂料的時(shí)候，涂膜的水分會(huì)從木材的表面滲透進(jìn)去，從而破壞木材原有的水分平衡，使得木材表面的導(dǎo)管和一些木刺鼓脹起來，破壞木材表面原來的平整，出現(xiàn)漲筋現(xiàn)象。本文將從多個(gè)方面討論，尋求解決和改善木材漲筋問題的方法。
木材的影響
常見木材漲筋的原因
不同的木材，由于生長(zhǎng)的自然環(huán)境不同，木材材質(zhì)的致密度不同，木材的含水率也不一樣，漲筋的嚴(yán)重情況有很大的差別。表1是常見的幾種木材的漲筋情況。
從表1中不難看出，像松木這樣的軟木，漲筋比較嚴(yán)重；橡膠木這樣的熱帶闊葉材，導(dǎo)管深，含水率高，漲筋情況也比較嚴(yán)重；水曲柳等淺導(dǎo)管的實(shí)木硬木木材，漲筋情況較輕微。把現(xiàn)有的木材粗略地分成軟木(松木、杉木)和硬木(除松木、杉木等較軟木材以外的所有中等硬度及較高硬度木材)兩種，針對(duì)不同的木材材質(zhì)，可以采用兩種不同的思路。
軟木木材漲筋的機(jī)理分析及防漲筋思路
松木、杉木等軟木木材的材質(zhì)較軟，木質(zhì)較為疏松，軟木的漲筋就是木材吸濕時(shí)，木材從接觸的底漆涂膜中吸收水分，使細(xì)胞壁內(nèi)非結(jié)晶區(qū)的相鄰纖絲間、微纖絲間和微晶間水層變薄(或消失)而靠攏或變厚而伸展，從而導(dǎo)致細(xì)胞壁乃至整個(gè)木材尺寸和體積發(fā)生變化，是木材的濕漲現(xiàn)象。
針對(duì)軟木木材，由于軟木漲筋時(shí)容易導(dǎo)致木材鼓脹變形，很難通過后續(xù)工藝改善修復(fù)，所以應(yīng)在噴涂第一道底漆時(shí)盡量壁面木材漲筋情況的發(fā)生?？刹捎锰岣叩灼狃ざ?，底漆中盡量少加水或者不加水；底漆樹脂選擇快干卻滲透力較差、樹脂顆粒粒徑較大、Tg較高的樹脂。盡量減輕第一道底漆對(duì)木材的漲筋影響。
硬木木材漲筋的機(jī)理分析及防漲筋思路
硬木木材的質(zhì)地較軟木細(xì)致堅(jiān)硬，木材的濕漲現(xiàn)象不太明顯，噴涂水性木器涂料時(shí)一般遇到的漲筋現(xiàn)象較少，主要解決木材的漲毛刺問題。針對(duì)硬木材，建議先噴一道封固底漆(目前市場(chǎng)上有各種叫法，有的叫膠固底漆。筆者認(rèn)為乳液含量在80%以上的稱封固底漆比較合適，乳液含量在50%或者遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于50%稱膠固底漆比較合適)滲入底材迅速與木質(zhì)纖維結(jié)合，讓打磨后伏倒的粗質(zhì)纖維或木筋像針一樣漲起，通過打磨去除，然后做下一道工序。表2是膠固底漆的配方。
通過封固底漆的作用，使實(shí)木硬木木材的表面木刺纖維漲起并固定，通過打磨除去，從而避免漲筋的影響。
配方調(diào)整
軟木漲筋機(jī)理
由漲筋的過程可以看出，水分在其中起到了很關(guān)鍵的作用。涂膜中的水分在與木材表面的接觸當(dāng)中，會(huì)被木材表面所吸收，從而破壞了木材表面的水分平衡，形成木材內(nèi)部到表面的水分濃度梯度。靠近涂膜的一面由于水分含量更高，木材導(dǎo)管纖維木筋鼓脹，破壞了表面涂膜的平整性。
因此，從原理上來說，避免木材表面上的水分梯度形成，可以減少漲筋。從配方的角度，盡量減少水分的滲透時(shí)間，提高涂膜的干燥速度；同時(shí)降低涂膜的水分含量，可以有效地降低漲筋的情況。
底漆樹脂的選擇及基本配方
對(duì)于像松木這一類軟木材，與水接觸很容易使得木材膨脹變形，頭道底漆的作用就顯得特別重要。通過對(duì)不同參數(shù)的水性樹脂的實(shí)驗(yàn)對(duì)比，確定底漆樹脂的選擇，見表3。
注：打磨性和漲筋情況中，數(shù)字越小表示效果越好。
從實(shí)驗(yàn)對(duì)比中發(fā)現(xiàn)，底漆干速快對(duì)軟木漲筋有改善作用。因此針對(duì)軟木木材漲筋情況，可以選擇玻璃化溫度(Tg)和最低成膜溫度(MFFT)較高的樹脂，提高干燥速度的同時(shí)還具有良好的打磨性能。表4是底漆的基本配方。
工藝改進(jìn)
在涂料涂裝過程中，使用合適的施工方法，也可以在一定程度上減輕木材漲筋的情況。做封閉效果時(shí)，白坯底材的處理可以采用粗目數(shù)的砂紙(240#)，沿垂直木紋的方向重打磨，把表面突出的木刺去除，然后再用細(xì)目數(shù)的砂紙(400#)輕磨。第一遍底漆薄噴，走一個(gè)“十”字，快表干時(shí)，第二遍底漆厚噴涂。做封閉效果時(shí)可以適當(dāng)?shù)卦黾拥灼岬膰娡苛浚舫霈F(xiàn)漲筋情況，打磨時(shí)用力打磨，把表面打磨平整后厚涂。
做開放效果時(shí)，先用膠固底漆封閉底材，然后把表面木刺打磨去除，再噴涂底漆和面漆。合適的施工工藝可以制作出效果美觀的產(chǎn)品，正確地使用水性木器涂料可以得到健康環(huán)保的舒適環(huán)境。
結(jié) 語
(1)不同的木材的漲筋情況不同，軟木木材噴涂第一道底漆時(shí)應(yīng)盡量少加水，防止?jié)q筋；硬木木材可以先噴一道封固底漆，去除木刺。
(2)配方樹脂選擇玻璃化溫度和最低成膜溫度較高的樹脂。
(3)封閉效果可以適當(dāng)厚涂，開放效果應(yīng)先涂膠固底漆并去除木刺。
由于木材中含有水分的關(guān)系，在涂裝水性木器涂料的時(shí)候，涂膜的水分會(huì)從木材的表面滲透進(jìn)去，從而破壞木材原有的水分平衡，使得木材表面的導(dǎo)管和一些木刺鼓脹起來，破壞木材表面原來的平整，出現(xiàn)漲筋現(xiàn)象。本文將從多個(gè)方面討論，尋求解決和改善木材漲筋問題的方法。
木材的影響
常見木材漲筋的原因
不同的木材，由于生長(zhǎng)的自然環(huán)境不同，木材材質(zhì)的致密度不同，木材的含水率也不一樣，漲筋的嚴(yán)重情況有很大的差別。表1是常見的幾種木材的漲筋情況。
從表1中不難看出，像松木這樣的軟木，漲筋比較嚴(yán)重；橡膠木這樣的熱帶闊葉材，導(dǎo)管深，含水率高，漲筋情況也比較嚴(yán)重；水曲柳等淺導(dǎo)管的實(shí)木硬木木材，漲筋情況較輕微。把現(xiàn)有的木材粗略地分成軟木(松木、杉木)和硬木(除松木、杉木等較軟木材以外的所有中等硬度及較高硬度木材)兩種，針對(duì)不同的木材材質(zhì)，可以采用兩種不同的思路。
軟木木材漲筋的機(jī)理分析及防漲筋思路
松木、杉木等軟木木材的材質(zhì)較軟，木質(zhì)較為疏松，軟木的漲筋就是木材吸濕時(shí)，木材從接觸的底漆涂膜中吸收水分，使細(xì)胞壁內(nèi)非結(jié)晶區(qū)的相鄰纖絲間、微纖絲間和微晶間水層變薄(或消失)而靠攏或變厚而伸展，從而導(dǎo)致細(xì)胞壁乃至整個(gè)木材尺寸和體積發(fā)生變化，是木材的濕漲現(xiàn)象。
針對(duì)軟木木材，由于軟木漲筋時(shí)容易導(dǎo)致木材鼓脹變形，很難通過后續(xù)工藝改善修復(fù)，所以應(yīng)在噴涂第一道底漆時(shí)盡量壁面木材漲筋情況的發(fā)生?？刹捎锰岣叩灼狃ざ?，底漆中盡量少加水或者不加水；底漆樹脂選擇快干卻滲透力較差、樹脂顆粒粒徑較大、Tg較高的樹脂。盡量減輕第一道底漆對(duì)木材的漲筋影響。
硬木木材漲筋的機(jī)理分析及防漲筋思路
硬木木材的質(zhì)地較軟木細(xì)致堅(jiān)硬，木材的濕漲現(xiàn)象不太明顯，噴涂水性木器涂料時(shí)一般遇到的漲筋現(xiàn)象較少，主要解決木材的漲毛刺問題。針對(duì)硬木材，建議先噴一道封固底漆(目前市場(chǎng)上有各種叫法，有的叫膠固底漆。筆者認(rèn)為乳液含量在80%以上的稱封固底漆比較合適，乳液含量在50%或者遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于50%稱膠固底漆比較合適)滲入底材迅速與木質(zhì)纖維結(jié)合，讓打磨后伏倒的粗質(zhì)纖維或木筋像針一樣漲起，通過打磨去除，然后做下一道工序。表2是膠固底漆的配方。
通過封固底漆的作用，使實(shí)木硬木木材的表面木刺纖維漲起并固定，通過打磨除去，從而避免漲筋的影響。
配方調(diào)整
軟木漲筋機(jī)理
由漲筋的過程可以看出，水分在其中起到了很關(guān)鍵的作用。涂膜中的水分在與木材表面的接觸當(dāng)中，會(huì)被木材表面所吸收，從而破壞了木材表面的水分平衡，形成木材內(nèi)部到表面的水分濃度梯度。靠近涂膜的一面由于水分含量更高，木材導(dǎo)管纖維木筋鼓脹，破壞了表面涂膜的平整性。
因此，從原理上來說，避免木材表面上的水分梯度形成，可以減少漲筋。從配方的角度，盡量減少水分的滲透時(shí)間，提高涂膜的干燥速度；同時(shí)降低涂膜的水分含量，可以有效地降低漲筋的情況。
底漆樹脂的選擇及基本配方
對(duì)于像松木這一類軟木材，與水接觸很容易使得木材膨脹變形，頭道底漆的作用就顯得特別重要。通過對(duì)不同參數(shù)的水性樹脂的實(shí)驗(yàn)對(duì)比，確定底漆樹脂的選擇，見表3。
注：打磨性和漲筋情況中，數(shù)字越小表示效果越好。
從實(shí)驗(yàn)對(duì)比中發(fā)現(xiàn)，底漆干速快對(duì)軟木漲筋有改善作用。因此針對(duì)軟木木材漲筋情況，可以選擇玻璃化溫度(Tg)和最低成膜溫度(MFFT)較高的樹脂，提高干燥速度的同時(shí)還具有良好的打磨性能。表4是底漆的基本配方。
工藝改進(jìn)
在涂料涂裝過程中，使用合適的施工方法，也可以在一定程度上減輕木材漲筋的情況。做封閉效果時(shí)，白坯底材的處理可以采用粗目數(shù)的砂紙(240#)，沿垂直木紋的方向重打磨，把表面突出的木刺去除，然后再用細(xì)目數(shù)的砂紙(400#)輕磨。第一遍底漆薄噴，走一個(gè)“十”字，快表干時(shí)，第二遍底漆厚噴涂。做封閉效果時(shí)可以適當(dāng)?shù)卦黾拥灼岬膰娡苛浚舫霈F(xiàn)漲筋情況，打磨時(shí)用力打磨，把表面打磨平整后厚涂。
做開放效果時(shí)，先用膠固底漆封閉底材，然后把表面木刺打磨去除，再噴涂底漆和面漆。合適的施工工藝可以制作出效果美觀的產(chǎn)品，正確地使用水性木器涂料可以得到健康環(huán)保的舒適環(huán)境。
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(1)不同的木材的漲筋情況不同，軟木木材噴涂第一道底漆時(shí)應(yīng)盡量少加水，防止?jié)q筋；硬木木材可以先噴一道封固底漆，去除木刺。
(2)配方樹脂選擇玻璃化溫度和最低成膜溫度較高的樹脂。
(3)封閉效果可以適當(dāng)厚涂，開放效果應(yīng)先涂膠固底漆并去除木刺。
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