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我國(guó)市場(chǎng)上的漆飾木質(zhì)地板, 大多采用UV 漆涂飾, UV 具有固化速度快、環(huán)保、漆膜耐磨性良好、硬度高、耐刮擦、透明度高等優(yōu)點(diǎn), 但漆膜較脆,且當(dāng)?shù)匕迨墉h(huán)境溫濕度影響而發(fā)生干縮或濕脹后, 易引起漆膜皺縮、開裂甚至剝落, 從而影響產(chǎn)品的外觀、性能和使用壽命。為此, 筆者開發(fā)了一種彈性漆面實(shí)木地板, 當(dāng)?shù)匕宓膶挾确较? 120~ 150 mm) 產(chǎn)生< 3 mm 的干縮濕脹量時(shí), 漆膜不會(huì)發(fā)生皺縮和開裂。另外, 彈性漆膜具有一定的形狀記憶功能, 在撞擊作用下, 漆膜表面的壓痕, 一段時(shí)間后會(huì)自動(dòng)恢復(fù)平整, 因而被應(yīng)用于實(shí)木地板等地板產(chǎn)品的涂飾。由于彈性漆膜和一般U V 漆膜的耐磨性能差異較大, 且不同的測(cè)試方法對(duì)兩者耐磨性能的評(píng)價(jià)也存在一定差異。上海千實(shí)對(duì)兩種漆面實(shí)木地板的漆膜耐磨性能進(jìn)行了檢測(cè)和對(duì)比, 以探求更準(zhǔn)確、更實(shí)用的地板產(chǎn)品性能測(cè)試方法。
1、試驗(yàn)材料
1) 常規(guī)UV 漆面實(shí)木地板、彈性漆面實(shí)木地板, 材種均為圓盤豆( Cy l icodi scus spp. ) , 規(guī)格( 長(zhǎng)x寬x 厚) 910 mm x 122 mmx18 mm, 久盛地板有限公司產(chǎn)。
2) 常規(guī)UV 耐磨底漆, 型號(hào)318030511, 黏度( 2. 0+- 0.2) Pa?s; 彈性油漆, 型號(hào)128400511, 黏度( 4.2 +- 0. 2) Pa?s; 均由江蘇海田技術(shù)有限公司提供。
3) 砂帶, 粒度80 ??m; 粗砂, 純金剛砂( Al3 O2 ) ,粒度45~ 75 um。
2、生產(chǎn)工藝
利用U V 固化技術(shù), 采用多次砂光→ 輥涂→ 固化的生產(chǎn)工藝, 獲得規(guī)定厚度且均勻的漆膜。根據(jù)實(shí)際生產(chǎn)工藝中的油漆涂布量范圍, 本試驗(yàn)中, 彈性漆的涂布量設(shè)為20、45、80、120、150 g/ m2 ; 常規(guī)UV 漆的涂布量為11. 4、14、16、20、26 g/ m2。
3、試驗(yàn)儀器
JM-IV 型磨耗儀( 圖1) , 上?，F(xiàn)代環(huán)境工程技術(shù)有限公司產(chǎn), 用于GB/ T 17657??1999 規(guī)定的測(cè)試方法; T aber 5135 型磨耗儀( 圖1) , 上海首立實(shí)業(yè)有限公司產(chǎn), 用于EN 14354??2004 中的測(cè)試方法; 155 型粗砂供給器等。
4、試驗(yàn)方法
理論上, 在其他條件不變時(shí), 漆膜表面耐磨值與耐磨功能層( 漆膜層) 的厚度或涂布量呈線性關(guān)系[ 1] 。因此, 漆膜表面耐磨值與漆膜厚度或涂布量之間的線性相關(guān)性愈強(qiáng), 則所用的漆膜耐磨測(cè)試方法愈準(zhǔn)確。依據(jù)GB/ T 15036. 2-2009<實(shí)木地板第2 部分:檢驗(yàn)方法>、GB/ T 17657-1999<人造板及飾面人造板理化性能試驗(yàn)方法>( 砂帶法) 和歐洲標(biāo)準(zhǔn)EN 14354-2004 < Wood-based panels-w ood veneer f loorcov ering>( 落砂法) 分別進(jìn)行試驗(yàn) 。
2 種檢測(cè)方法的主要區(qū)別: 砂帶法的砂粒粘附在砂帶上, 砂帶和橡膠輪一起轉(zhuǎn)動(dòng), 用于模擬家具拖動(dòng)對(duì)地板漆膜產(chǎn)生的直接磨損過程; 落砂法的砂粒自由撒落在被測(cè)試件的表面, 橡膠輪和砂粒之間做相互獨(dú)立的運(yùn)動(dòng), 模擬人行走對(duì)漆膜產(chǎn)生的間接磨損過程。
1) 取樣? 彈性漆面地板和常規(guī)UV 漆面地板各選取5 塊, 在每塊地板的兩端, 分別鋸制1 個(gè)試件,尺寸為( 100 +- 2) mm x ( 100 +-2) mm。
2) 平衡處理? 將測(cè)試試件、研磨輪、砂帶和粗砂, 放入相對(duì)濕度( 65 +-5)%, 溫度( 23+- 2) ?c 的環(huán)境中至質(zhì)量恒定。
3) 耐磨性測(cè)定 a 砂帶法: 參見GB/ T 15036. 2-2009 和GB/ T 17657-1999。
b 落砂法: (1) 向粗砂供給器內(nèi)添置粗砂; (2)將試件固定在支撐盤上, 將研磨輪降至試件表面, 并確保研磨輪輪軸水平; (3) 調(diào)整落砂速度為( 21 +- 3) g/min; (4) 開啟吸塵器, 同時(shí)啟動(dòng)試件旋轉(zhuǎn), 每隔200 r
檢查試件的磨損程度, 當(dāng)剩余漆膜較薄, 接近木材時(shí),每隔100 r 檢查一次, 直至試件漆膜磨透, 記錄轉(zhuǎn)數(shù)。
5) zui大耐磨轉(zhuǎn)數(shù)計(jì)算?? 按標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定, 對(duì)于UV漆面地板, 以漆面出現(xiàn)破損時(shí)的轉(zhuǎn)數(shù)計(jì)算; 對(duì)于彈性漆面地板, 將試件分為16 個(gè)區(qū)域, 以連續(xù)12 個(gè)區(qū)域內(nèi)的漆面被磨穿時(shí)的轉(zhuǎn)數(shù)計(jì), 均至100 r。
1、彈性漆面地板的耐磨性能
耐磨功能層涂布量與耐磨轉(zhuǎn)數(shù)之間呈線性關(guān)系, 采用落砂法得到的二者之間線性測(cè)定系數(shù)為0. 9958, 高于砂帶法( 0. 8936) , 說明對(duì)于彈性漆面地板, 落砂法對(duì)其耐磨性能的評(píng)價(jià)更為準(zhǔn)確。
在本試驗(yàn)范圍內(nèi), 當(dāng)彈性漆的涂布量為20 g/ m2時(shí), 落砂法和砂帶法測(cè)得的耐磨轉(zhuǎn)數(shù)分別為1 100 r、100 r; 涂布量增至150 g / m2 , 落砂法和砂帶法測(cè)得的耐磨轉(zhuǎn)數(shù)分別為9 000 r、700 r。對(duì)于同一油漆涂布量的彈性漆面地板, 落砂法測(cè)得的耐磨轉(zhuǎn)數(shù), 約為砂帶法測(cè)試結(jié)果的10 倍。這主要是由于兩種測(cè)試方法的原理不同, 及彈性漆面的特點(diǎn)所致:1) 落砂法是利用施加有一定載荷的橡膠輪, 在轉(zhuǎn)動(dòng)過程中, 通過自由散落在地板表面的砂粒, 實(shí)現(xiàn)對(duì)漆膜的磨擦。在磨耗過程中, 砂粒相對(duì)橡膠輪和試件是運(yùn)動(dòng)的, 磨損較緩和, 漆膜每轉(zhuǎn)磨耗量亦較小; 而砂帶法是利用施加有一定載荷的砂帶輪, 由于砂子固定在砂帶上, 直接與漆膜磨擦, 使得每轉(zhuǎn)的漆膜磨耗量增大。
2、彈性漆面地板的漆膜硬度低, 采用落砂法測(cè)試時(shí), 砂粒對(duì)漆面所做的功, 大部分轉(zhuǎn)化為漆膜發(fā)生彈性變形生成的熱能, 降低了以磨損形式消耗的能量, 因此, 磨耗量降低; 采用砂帶法時(shí), 固定在砂帶上的砂粒很容易扎破漆膜, 產(chǎn)生撕裂, 大大提高了漆膜的磨耗量。根據(jù)落砂法得到的彈性漆面地板耐磨功能層涂布量, 與耐磨轉(zhuǎn)數(shù)之間的線性方程, 結(jié)合EN 14354中對(duì)耐磨等級(jí)的要求, 可計(jì)算出涂飾彈性漆的地板,在不同耐磨等級(jí)時(shí)所需的涂布量, 為實(shí)際生產(chǎn)工藝參數(shù)的制定提供依據(jù)。
3、常規(guī)U V 漆面地板的耐磨性能
常規(guī)U V 漆面地板表面耐磨性的檢測(cè)結(jié)果, 如圖3 所示。圖3 顯示, 耐磨功能層涂布量與耐磨轉(zhuǎn)數(shù)之間的測(cè)定系數(shù)為0. 9523, 大于落砂法( 0. 8304) , 說明常規(guī)UV 漆面地板宜采用砂帶法來評(píng)價(jià)其漆膜表面耐磨性能。UV 漆的涂布量為11. 4 g/ m2 時(shí), 落砂法和砂帶法測(cè)得漆膜耐磨轉(zhuǎn)數(shù)分別為1 300 r、200 r; 涂布量達(dá)26 g/ m2 , 落砂法和砂帶法測(cè)得耐磨轉(zhuǎn)數(shù)分別為2 300r、800 r。對(duì)于同一漆膜厚度的常規(guī)UV 漆面地板,落砂法測(cè)得的耐磨轉(zhuǎn)數(shù), 是砂帶法測(cè)得結(jié)果的3~ 5倍, 其主要原因也是兩種測(cè)試方法原理不同。對(duì)比圖2 和圖3, 發(fā)現(xiàn)采用落砂法時(shí), 測(cè)得的彈性漆面地板的耐磨轉(zhuǎn)數(shù), 顯著高于UV 漆面地板。
分析原因: 1) 彈性漆面地板的油漆涂布量, 約為UV 漆面地板的2~ 5 倍, 涂層較厚; 2) U V 漆面地板的漆膜硬度高、脆性大, 無論采用落砂法還是砂帶法, 砂子對(duì)漆面所做的功, 未轉(zhuǎn)化為熱能, 而是全部以漆面磨損的形式消耗。
1、由于采用了彈性油漆, 且涂布量較大, 因此彈性漆面地板的耐磨性能更好, 宜依據(jù)EN 14354-2004進(jìn)行檢測(cè), 常規(guī)UV 漆面地板的耐磨性則適宜參照GB/ T 15036. 2-2009 測(cè)試。
2、根據(jù)彈性漆面地板耐磨功能層涂布量, 與耐磨轉(zhuǎn)數(shù)之間的線性方程, 可計(jì)算不同耐磨等級(jí)要求時(shí)地板涂飾所需的zui少涂布量, 以節(jié)約生產(chǎn)成本。
3、GB/ T 15036. 2-2009 僅規(guī)定了家用等級(jí)地板的耐磨性要求, 在今后的標(biāo)準(zhǔn)制修訂中, 引入EN14354-2004 中根據(jù)不同用途, 進(jìn)行地板漆膜表面耐磨性能測(cè)試和評(píng)價(jià)的方法。
4、建議對(duì)彈性漆面地板的性能檢測(cè)方法做進(jìn)一步深入研究, 并參考EN14354-2004 等標(biāo)準(zhǔn), 起草相應(yīng)的行業(yè)或國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。
