水性木器涂料的应用现状

   日期:2022-04-20     浏览:213    
核心提示:据权威部门统计,2011年中国木器涂料的消费量已超过100万t,其中水性木器涂料的占比接近5%。而由于涂料在使用过程中需要添加70%
据权威部门统计,2011年中国木器涂料的消费量已超过100万t,其中水性木器涂料的占比接近5%。而由于涂料在使用过程中需要添加70%左右的稀释剂,在100万t木器涂料的消费中,稀释剂占了70万t,真正的涂料和固化剂只有30万t,其中水性木器涂料按木器涂料总量的5%计,消费量约为5万t,占30万t的1/6,即超过了15%。10多年来,经过涂料厂家科研人员与市场推广人员的共同努力,水性木器涂料在中国市场得到了长足的发展,无论是在市场的普及度,还是在产品的性能上都取得了可喜的进步,虽然存在不足之处,但巨大的市场潜力必将推动中国水性木器涂料进一步走向成熟。

水性木器涂料,你了解多少?
10年前,水性木器涂料在中国市场很热,但这些年的整体发展相对比较缓慢。主要的原因是很多人对水性木器涂料的了解不够,包括很多经常谈水性木器涂料的人在内。家具企业和涂装师傅对水性木器涂料的认识也亟待提升。提及水性木器涂料,很多人都非常认可其环保性,但对产品的硬度、光泽度、干燥速度、使用成本、涂装工艺等仍持怀疑态度,不少做水性木器涂料的人自身都信心不足。其实,水性木器涂料的性能已今非昔比了。

什么是水性木器涂料呢?水性木器涂料是一种环保涂料,它以水代替有毒、有害的有机溶剂作为分散介质,以天然或人工合成高分子聚合物或无机材料作为成膜物质,并辅以各种颜填料、助剂等的一种混合液体,涂覆到木器上,自然物理或化学交联干燥后,能够形成一层光亮致密的具有装饰性和保护性的涂膜。水性木器涂料是为了区别溶剂型木器涂料而形成的一个门类,是用水替换传统木器涂料中的有机溶剂而形成的一个新门类,传统木器涂料的种类在水性木器涂料中都可以找到。水性木器涂料有很多不同的分类方法。如根据分散在水中的形式可以分为:水溶型水性木器涂料、水分散型水性木器涂料和乳液型水性木器涂料;如根据成膜物质的种类可分为:水性丙烯酸木器涂料、水性聚氨酯木器涂料、水性聚氨酯丙烯酸酯木器涂料、水性聚酯木器涂料、水性UV固化木器涂料、水性醇酸木器涂料、水性硝基木器涂料等;如根据包装形式可分为:单组分水性木器涂料和双组分水性木器涂料等。

水性木器涂料的干燥过程有别于传统木器涂料。水性木器涂料的干燥成膜,首先要使得水完全挥发才能形成连续的膜。而水是大自然普遍存在的,它以各种状态存在于我们的周围,因此水性木器涂料的成膜干燥过程受干燥环境中水的影响,特别是空气中水蒸气的影响。传统木器涂料干燥过程受影响大的是温度,温度高时,干燥速度快;温度低时,干燥速度慢。而水性木器涂料在受温度影响的同时,还受到相对湿度的影响,相对湿度越小,干燥越快;相对湿度越大,干燥越慢;当相对湿度达到饱和时,水性木器涂料就没法干燥了。同时由于水分不能很好地溶解空气中的粉尘颗粒,特别是涂料粉末,因此在涂膜表面要求很高的场合,需要较高的洁净度才能满足要求。

水性木器涂料作为一种技术创新成果,有其自身的发展过程。人们对它的应用也要经历一个了解、认识、理解、接受的过程。木器涂料的水性化始于成膜物质的水性化,天然的水性成膜物质有纤维素、淀粉、动物血(如猪血)等,但因其在成膜后耐水性差,无法满足实际的需要。人工水性化成膜物质是熟石灰,早可以追溯到公元前8世纪古希腊人,中国也在公元前7世纪开始使用石灰,但主要应用于建筑。水性化的有机成膜物质早发明于20世纪四五十年代,源于战争的需要,德国人发明了乳液聚合技术和聚氨酯自乳化技术,合成了聚丙烯酸酯乳液和聚氨酯分散体,并经过半个多世纪的发展,水性化技术越来越成熟,应用也越来越广泛。水性化在建筑涂料上的应用已超过50年了,目前已经得到非常成功的应用。水性化在木器涂装上的应用始于20世纪末,在中国的应用则是近十多年的事情。

水性木器涂料的优势和不足
水性木器涂料作为技术创新成果,在拥有诸多优势的同时也存在一些问题。其优势表现在以下几个方面:首先,以水代替有机溶剂,节约了资源,节能减排,保护环境。第二,非易燃易爆产品,降低了运输、储存和使用过程的燃烧与爆炸危险,减少危险事故的发生。第三,安全无毒,既降低了涂装过程中的毒性,减少了职业病的发生,又因为涂装后产品无残留,提高了终端产品使用的安全性,降低因装修新房而导致的疾病的发生率。第四,使用水性木器涂料之后,安监、消防、环保等部门到企业来检查的机率少了,家具企业可以放心地使用,也更有利于企业的发展。但水性木器涂料也有其先天的不足:首先,涂膜耐水性能偏低。这些表面活性剂或亲水基团在成膜后残留在涂膜中,导致涂膜亲水性增强,涂膜耐水性降低。当然,新的技术可通过后交联技术使得在水分挥发后成膜过程中pH值等条件的改变而发生化学交联,从而提高涂膜的耐水性。第二,增加木材的含水率。木器在涂装之前需要严格控制其含水率,然而在涂装水性木器涂料时,水性木器涂料中的大量水分会渗到木材中,造成木材含水率有所上升,涂装完成后须适当延长干燥时间。同时由于木材吸水会发胀,有可能造成木器表面凹凸不平,影响涂装效果。新的干燥技术——远红外干燥技术,通过远红外线的穿透作用,使得被涂水性涂料后的家具在远红外线的作用下,木材内部吸收的水分由内向外吸热蒸发,从而使得家具的干燥由内至外逐步进行,进而保证了涂膜有效干燥的同时保证了木材的含水率不致增高。第三,需增加烘干除湿设备。由于水分挥发受空气湿度的影响非常大,当空气湿度达到饱和时,水分无法蒸发,必须增加除湿与烘干设备。在增加了除湿与干燥设备后能非常高效地提高涂装效果与效率。

水性木器涂料的市场需求
水性木器涂料的市场需求可分为刚性需求与潜在需求。随着人们环保健康意识的提高,随着各国环保法规的逐渐严格,水性木器涂料潜在的市场需求逐渐向刚性需求转移,并呈快速上升的趋势。
目前,中国对水性木器涂料的刚性需求较多。中国是木质玩具、工艺品和家具出口大国,特别是出口到欧洲和日本等地,上对这些木质产品的环保要求越来越高,甚至到了苛刻的地步,传统的木器涂料已完全不能满足其要求,水性木器涂料则完全可以满足其要求,并且在性能与施工条件上有超越传统木器涂料的趋势,如施工现场的舒适度等。IKEA(宜家)是全球大的木质家具采购商,中国是其主要的采购地。宜家率先在其木质家具上要求完全使用水性木器涂料,并于2010年已全部完成替换。其要求相当高,除了化学性能要满足欧盟的新要求外,物理性能也要满足宜家自身制定的标准。中国是世界大的玩具生产国,大规模的玩具生产企业已有1 300多家,制造了全球75%左右的玩具,其中广东占中国玩具销售额50%以上。随着中国经济的发展,中国城乡居民的消费支出中,玩具类支出将越来越大。如果中国玩具消费达到亚洲平均水平,市场规模预计将突破300亿元人民币,可见玩具市场存在着巨大的潜力。孩子都喜欢色彩鲜艳的玩具,但越是色彩斑斓的玩具,含有的重金属成分就相对较多。2010年10月,国家公布并实施了《玩具用涂料中有害物质限量》的标准,对玩具涂料中的有害物质含量制定了严格的上限,并要求在玩具的说明中进行标注。随着环保观念的深入人心,木制玩具涂料提出了水性化要求,水性木器涂料已经成为发展的趋势。
水性木器涂料在中国市场存在着巨大的潜在需求。在日益激烈的竞争条件下,国内高端品牌家具需要提高产品的附加值,提高企业自身的社会责任感,加强对环境和员工安全健康的保护,提高企业的盈利能力。随着国家环保法规和人们环保意识的日益增强,企业必须向规范化、环保化发展,近期媒体不断曝光的食品、药品问题,更增强了人们对自身安全的关注,也进一步加快了家具向使用水性木器涂料转移。国家环保政策和法规逐渐严格后,涂料厂家也将加大水性木器涂料产品知识及施工应用的培训投入,国内潜在的市场需求会迅速向刚性需求转移。全球和亚太区木器涂料需求量如图1所示。

水性木器涂料的推广现状
随着众多规模涂料企业涉入水性木器涂料,产品的推广手段也是百花齐放,但涂料和家具企业从中受益并不明显。其中原因可以分为内因和外因两方面,其中内因是涂料企业在推广过程中过于主观,不分青红皂白强加给客户,造成使用过程中出现诸多问题。外因是用户对水性木器涂料知之甚少,甚至一无所知,导致无法正确使用水性木器涂料。
为更好地推广水性木器涂料,让广大涂料企业和用户能够真正享受到技术创新带来的福祉,需要从以下几个方面加强水性木器涂料的推广工作。
首先,加强水性木器涂料产品知识的宣传教育,对象包括涂料企业推广人员、家具企业的老板、管理及使用人员、广大消费者等。作为技术创新成果,水性木器涂料的技术创新人员能够很好地了解该产品的优缺点,以及如何使用、如何解决使用过程存在的问题,但对于普通百姓或用户来说,水性涂料却是新东西,不了解也不会使用。为此,我们一方面要从政府或媒体的层面大力宣传水性木器涂料知识,让广大消费者了解和认识什么是水性木器涂料,它的优点是什么,缺点是什么,为什么要用水性木器涂料⋯这是从大众的层面宣传和普及水性木器涂料的知识。另一方面,要从用户的层面,比如家具厂的高管、中层管理人员以及一线的喷涂师傅等,可以从宏观层面进行普及,比如什么是水性涂料、使用水性涂料可以给企业带来什么好处等。对于一线的喷涂师傅,则需要从具体的应用方面进行深入的培训。
其次,加强水性涂料产品的售前与售后培训工作。一方面是对家具厂、装饰公司等的中高层,主要是家具厂老板或管生产的经理,对他们重点进行水性涂料的卖点培训,如水性家具产品的无气味问题、生产过程的VOC排放问题、储存过程的安全问题、消防问题、施工过程的配套设施及效率问题、单位成本问题、工人的人身防护问题等,水性涂料可以免去诸多的环保、安监与消防以及工人的人身防护问题。另一方面是对一线的施工人员进行培训,重在培训水性涂料的状态、如何施工、如何打磨、如何养护、如何解决问题等。培训工作是一个渐进的过程,一般家具厂的高层需要讲解次数较少,几次即可。重点是对生产管理及一线人员,需要不断地进行,需要循序渐进。如对管理人员,针对其现场的实际及水性涂料的特点,研究他们整改的方案并协助实施,以便提高其施工效率。对于一线人员,从施工演示到手把手的教,再到独立操作,碰到问题后要及时告诉他们如何处理。这样时间久了,他们也就渐渐认识并熟悉了水性涂料,且懂得的如何使用并解决生产过程中碰到的问题。在这里可以借用一句俗话,叫“扶上马并送上一程”。

水性木器涂料的前景展望
水性木器涂料有其自身的发展规律。经过多年发展,水性木器涂料已基本上可以满足用户的诸多需求,但仍然存在着推广者与使用者之间认知不对称的问题,导致推广进展缓慢。如推广者在推广时有夸大的倾向,过分地宣传产品的品质与性能,而使用者却对水性木器涂料产品知识知之甚少,对水性木器涂料的施工应用了解不够,这就很难达到双方的默契。
近年来,中国政府推出了一系列针对涂料行业的举措,如溶剂型涂料退出政府绿色采购清单,VOC含量超75%的硝基涂料被列为“双高”产品,政府停止发放溶剂型涂料生产许可证,奥运会、亚运会、大运会等对涂料的限制,国家安监总局对木制家具企业生产环境的限制整改,水性木器涂料被列为涂料“十二五”重点发展项目,北京计划“十二五”实施水性涂料替代溶剂型涂料等。这无疑从政府层面加速了市场对水性木器涂料的刚性需求。据《涂料行业“十二五”规划》显示,预计水性木器涂料的市场占有率将由“十一五”的不到5%升至“十二五”的20%左右。而据《Irfab化工咨询公司涂料市场研究报告》显示,到2020年,中国等亚太地区的水性木器涂料市场占有率将由现在的5%左右提升到30%左右,全球的水性木器涂料的市场占有率也将由现在的13%提高到35%左右。虽然水性木器涂料的发展难免遇到挫折,但由于其出生时就带有优良的基因,在全体涂料科研人员和市场推广人员的共同努力下,随着国家环保法规的逐渐严格和人们环保意识的逐渐增强,水性木器涂料必然会发挥其强大的优势,逐步走入更多消费者的视线中。
 









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