底著色是一種常用于闊葉材實木制品透明涂飾的著色工藝,它是指木制品透明涂飾前先將著色劑涂飾在制品毛坯上,著色劑滲入木材管孔從而使木材紋理清晰顯現(xiàn),然后再進(jìn)行透明涂飾的工藝方法。
經(jīng)這種工藝處理的產(chǎn)品木紋清晰、美觀、真實,具有較強(qiáng)的視覺沖擊力和較好的裝飾性,許多企業(yè)常常在中高檔闊葉材實木制品透明涂飾工藝中采用。
但在涂裝自動化程度較高的家居企業(yè)中,采用底著色工藝時,往往易在木制品表面產(chǎn)生程度不一的色差,這對產(chǎn)品的檔次和市場美譽(yù)度都有較大影響。
對于色差較嚴(yán)重的產(chǎn)品,許多企業(yè)則采用返工重新手工局部修色的方法來彌補(bǔ),這又極大的影響了自動化涂裝生 產(chǎn)線效率。
隨著人們生活水平的提高,中高檔實木家居制品在很長一段時間內(nèi)都將是首選,同時由于人力成本的上漲以及環(huán)保要求等,采用自動化涂裝生產(chǎn)線也是現(xiàn)代家居制品生產(chǎn)企業(yè)的必由之路。
所以對底著色透明涂飾產(chǎn)生色差的具體原因進(jìn)行充分探討,很有必要。
木材因天然屬性,導(dǎo)致各點顏色不一, 其色差很難準(zhǔn)確定量評價,各種色差儀都只適用于單色產(chǎn)品的檢測如汽車、塑料、紡織品等,對于木材這種混色產(chǎn)品,其分色性能很不好,怎樣測試和評價實木制品色差,目前國內(nèi)外也沒有較好的方法。
為此我們采用照片對比、多人評價的方式對某企業(yè)實木制品色差狀況進(jìn)行了調(diào)研、測試、分析,并探討產(chǎn)生的原 因,提出相關(guān)工藝的改進(jìn)方案。
01 企業(yè)實木制品形式及涂飾工藝
該企業(yè)實木制品主要是櫥柜及衣柜門板和少量裝飾線條等,所用原材料為外購經(jīng)干燥處理的25mm厚的實木板材(含水率一般為 10%-15%),主要樹種為赤楊木、櫻桃木、橡木 三種。門板基本結(jié)構(gòu)形式如下圖所示:
▲某企業(yè)門板基本結(jié)構(gòu)形式 其中門框全部采用實木材料,門芯板有 實木拼板和中纖板薄木飾面兩類(主要是實木拼板)。門板經(jīng)加工裝配成成品再經(jīng)透明涂飾后出廠,具體涂飾工藝為: 門板毛坯→嵌補(bǔ)、砂光→擦色→砂磨→ 整體修色→涂底漆→砂磨→涂面漆。 02 測試方式和過程
根據(jù)該企業(yè)的具體涂飾工藝,整個測試過程按白坯、擦色后、修色后、面漆后四個節(jié)點進(jìn)行拍照記錄。
根據(jù)照片效果將白坯分為無色差(1等)、有色差(2等)兩個等級;
面漆后的成品分為無色差(1級)、輕微色差(2 級)、較嚴(yán)重色差(3級)、嚴(yán)重色差(4級)四個等級,每個等級分別定出樣版(如下圖), 由多個專業(yè)人士根據(jù)樣版對產(chǎn)品各節(jié)點照片 進(jìn)行評級,再對評定結(jié)果進(jìn)行分析。
▲白坯分等樣版(2個等級) ▲面漆后成品分級樣版(4個等級) 03 測試結(jié)果及分析
經(jīng)過近一個月的工作,共測試各類門板200多塊,拍攝各節(jié)點照片共1200多張,由多名專業(yè)人士將照片和樣板對比后評級。
03-1 總體色差情況
面漆后的成品經(jīng)評級結(jié)果為:無色差(1 級)占47%、輕微色差(2級)的占29%、色差較嚴(yán)重(3級)的占20%、嚴(yán)重色差(4級)的占4%。
色差主要出現(xiàn)在門芯板端頭銑型部位。如下圖所示,白坯擦色后和涂面漆后都產(chǎn)生了明顯色差。
▲門芯板端頭銑型部位色差狀況
尤其是實木拼板,其銑型部位擦色后產(chǎn)生色差的達(dá)97%,面漆后成品產(chǎn)生色差也達(dá) 70%。
因為這個部位實際上就是木材端面,零件加工中木材細(xì)胞被橫向切斷,管孔大量外露,使其吸收色素的能力大大強(qiáng)于弦切面和徑切面,所以與其他部位產(chǎn)生明顯色差。
03-2 不同木材產(chǎn)品色差情況
對具體樹種而言,其色差狀況如下表所示:
樹種 色差評級 1級 2級 3級 4級 橡木制品 83% 6% 11% 0 櫻桃木制品 50% 31% 17% 2% 赤楊木制品 35% 33% 25% 7% ▲不同樹種制品色差占比情況
從表中可看出赤楊木產(chǎn)品色差最嚴(yán)重,櫻桃木次之,橡木較好。為此對三種木材端面進(jìn)行電鏡顯微分析。
從端面電鏡圖可以看出,赤楊木為散孔材,木材管孔密度較大、分布均勻,且管孔直徑較大,大都超過了20μm,平均約22.7μm,這就造成了擦色后木材管孔吸收色素的能力強(qiáng)于其他部位,從而產(chǎn)生色差。
▲赤楊木端面電鏡圖
櫻桃木也為散孔材,但其管孔密度和管孔直徑都比赤楊木小, 所以色差狀況好于赤楊木。
▲櫻桃木端面電鏡圖
而橡木為環(huán)孔材, 木材管孔大多集中在年輪附近,除年輪附近 外,其他部位色差比較均勻,而年輪部位顏色不同反而更體現(xiàn)木材的天然美感,所以橡木制品總的色彩感較好。
▲橡木端面電鏡圖 03-3 實木門板、板木門板色差情況
實木門板其門芯板為實木拼板,板木門板門芯板為中纖板薄木貼面,兩類門板色差情況如下表所示:
產(chǎn)品種類 色差評級 1級 2級 3級 4級 實木門板 15% 45% 33% 7% 板木門板 64% 36% 0 0 ▲不同結(jié)構(gòu)門板產(chǎn)品色差占比情況
薄木貼面產(chǎn)品色差狀況明顯好于實木拼板產(chǎn)品,這是由于薄木都是順紋結(jié)構(gòu),且將銑型部位完全覆蓋,所以各部位吸收色素的能 力相對均勻。
03-4 毛坯色差與成品之間色差情況對比
門板毛坯分為無色差(1等)和有色差(2等)兩個等級,其所對應(yīng)的成品色差狀況如下表所示:可以看出,毛坯質(zhì)量越好,成品色差越小。
毛坯等級 對應(yīng)產(chǎn)品色差評級 1級 2級 3級 4級 1等毛坯 47% 30% 15% 4% 2等毛坯 20% 48% 26% 6% 赤楊木制品 35% 33% 25% 7% ▲不同毛坯所對應(yīng)產(chǎn)品色差情況 04 工藝改進(jìn)方案探討
從測試結(jié)果看,產(chǎn)生色差的主要原因有兩個方面,一是門芯板端頭銑型部位因吸收色素能力太強(qiáng)產(chǎn)生色差;二是實木拼板白坯質(zhì)量不好本身就有色差。
對于第一個方面,可考慮在擦色前對門芯板端頭銑型部位進(jìn)行預(yù)處理,降低這個部位的吸色能力,研究探討預(yù)處理的具體方法, 則是下一步的工作重點。
實木拼板白坯本身有色差的問題,可通過在下料工序增加實木材分色設(shè)備對板方材進(jìn)行初步分色、加強(qiáng)拼板工序質(zhì)量管控及木方刨光后再拼板等措施來解決。
參考文章:劉忠會,劉清明,張紹明.實木家具底著色工藝色差產(chǎn)生原因初探[J].家具與室內(nèi)裝飾,2020,(01):40-41.
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