1 概述
粉末涂料也被稱作干性油漆,是一種環(huán)境友好型產(chǎn)品,可以提供色彩和花樣繁多的粉末涂料品種,越來(lái)越多的行業(yè)、越來(lái)越多的領(lǐng)域開(kāi)始應(yīng)用粉末涂料。隨著鋁型材行業(yè)的飛速發(fā)展,應(yīng)用于鋁型材的粉末涂料已成為粉末涂料的專業(yè)分支,并逐漸取代電泳漆和氟碳漆。隨著轉(zhuǎn)印技術(shù)的出現(xiàn),鋁型材專用粉末涂料品種更加豐富多彩。
鋁型材需要有超強(qiáng)的耐候性和裝飾性,因此鋁材表面處理是必需的。鋁型材的表面處理以有機(jī)涂層為主,包括粉末涂料噴涂、氟碳漆噴涂和木紋處理。木紋處理是在粉末涂層表面進(jìn)行的,分為水轉(zhuǎn)印和熱轉(zhuǎn)印兩種。
熱轉(zhuǎn)印木紋技術(shù)從上世紀(jì)90年代末期進(jìn)入我國(guó),近幾年得到突飛猛進(jìn)的發(fā)展。該技術(shù)的主要特點(diǎn)在于轉(zhuǎn)印圖像色彩鮮艷,層次豐富,轉(zhuǎn)印效果可與印刷相媲美,與印刷技術(shù)的不同在于熱轉(zhuǎn)印是在高溫下使油墨受熱升華,能多色圖案一次成圖,無(wú)需套色,凝華后即形成色彩亮麗的圖案,并可滲入到粉末涂層40-60μm的內(nèi)部。
所以熱轉(zhuǎn)印產(chǎn)品經(jīng)久耐用,轉(zhuǎn)印圖案不會(huì)脫落、龜裂和褪色,不會(huì)因熱轉(zhuǎn)印處理而改變產(chǎn)品原有的光澤度、耐磨性、耐候性、耐酸堿性等。
熱轉(zhuǎn)印只是起到表面裝飾作用,現(xiàn)在已基本形成完善的熱轉(zhuǎn)印配套系統(tǒng),包括粉末涂料、噴涂工藝、熱轉(zhuǎn)印設(shè)備、轉(zhuǎn)印紙和轉(zhuǎn)印膜的制造。
熱轉(zhuǎn)印技術(shù)的出現(xiàn)向粉末涂層技術(shù)提出了新的挑戰(zhàn),它要求用于熱轉(zhuǎn)印的粉末涂料必須與熱轉(zhuǎn)印紙(膜)匹配,以保證獲得良好的轉(zhuǎn)印效果。因此,探討粉末涂膜的熱轉(zhuǎn)印工藝和研究熱轉(zhuǎn)印粉末涂料的配方設(shè)計(jì)是十分必要的。
2 熱轉(zhuǎn)印技術(shù)
熱轉(zhuǎn)印也稱熱升華,是將人像、風(fēng)景、木紋、大理石紋、立體浮雕等各種圖案,利用熱轉(zhuǎn)印油墨印制在高精度紙(膜)上,并采用熱轉(zhuǎn)印設(shè)備在短時(shí)間內(nèi)將其加熱到設(shè)定溫度,使轉(zhuǎn)印紙上的圖案和色彩逼真地轉(zhuǎn)印到鋁型材等材質(zhì)上的一種特殊工藝。
2.1 轉(zhuǎn)印紙
轉(zhuǎn)印紙主要分兩種,即木紋熱轉(zhuǎn)印紙和PET熱轉(zhuǎn)印膜。這兩種材料均利用加熱升華和滲透原理實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)印目的,但二者在熱轉(zhuǎn)印時(shí)所用轉(zhuǎn)印設(shè)備和操作工藝有所不同,使用PET熱轉(zhuǎn)印膜轉(zhuǎn)印的生產(chǎn)效率更高,特別適合轉(zhuǎn)印異型鋁材或形狀復(fù)雜的鋁材。
2.2 熱轉(zhuǎn)印工藝
鋁型材熱轉(zhuǎn)印工藝是一個(gè)投入設(shè)備少,操作人員少,比水轉(zhuǎn)印生產(chǎn)效率高、成本低的簡(jiǎn)單工藝。熱轉(zhuǎn)印工藝為:選基材→用木紋熱轉(zhuǎn)印紙或PET熱轉(zhuǎn)印膜緊緊包裹住基材→加熱轉(zhuǎn)印→表面清潔→檢驗(yàn)→包裝。
2.2.1 熱轉(zhuǎn)印紙工藝
適用于大面積和異形基材的工藝一:取已經(jīng)噴涂好的鋁型材,用熱轉(zhuǎn)印專用膠水將熱轉(zhuǎn)印紙正面與鋁型材的正面對(duì)貼,送至烘箱烘烤(180℃,6min左右),撕下熱轉(zhuǎn)印紙,清洗表面,得到轉(zhuǎn)印有木紋的鋁型材。
適用于大面積和異形基材的工藝二:取已經(jīng)噴涂好的鋁型材,將熱轉(zhuǎn)印紙正面與鋁型材的正面對(duì)貼,用少量耐高溫膠帶粘住紙接口,套上耐高溫的PET膠袋并扎緊,固定膠袋兩端,從兩端抽真空,送至烘箱烘烤(180℃,6min左右),取下PET膠袋,撕下熱轉(zhuǎn)印紙,清潔表面,即得到轉(zhuǎn)印有木紋的鋁型材。
適用于各種平面鋁型材的工藝三:取已噴涂好的鋁型材,將熱轉(zhuǎn)印紙正面與鋁型材的正面對(duì)貼,用專用平板熱轉(zhuǎn)印機(jī)加熱(180℃,20s左右),撕下熱轉(zhuǎn)印紙,得到轉(zhuǎn)印有木紋的鋁型材。
2.2.2 PET熱轉(zhuǎn)印膜工藝
該工藝適用于大面積和異形鋁材。工藝過(guò)程如下:取已噴涂好的鋁型材,將PET熱轉(zhuǎn)印膜正面與鋁型材的正面對(duì)貼,用袋子將待轉(zhuǎn)印的鋁型材包裹住,用超聲波封口機(jī)將PET轉(zhuǎn)印膜封成袋子,袋子的兩端不封口,固定PET熱轉(zhuǎn)印膜袋的兩端,從兩端抽真空,送至烘箱烘烤(180℃,6min左右),撕下PET熱轉(zhuǎn)印膜,得到轉(zhuǎn)印有木紋的鋁型材。
3 熱轉(zhuǎn)印專用粉末涂料
鋁型材熱轉(zhuǎn)印工藝通常采用聚酯/TGIC型和聚氨酯型粉末涂料,這兩種體系的粉末涂料具有優(yōu)異的圖案轉(zhuǎn)移性能。
3.1 配方設(shè)計(jì)
所選用的聚酯樹(shù)脂軟化點(diǎn)應(yīng)低一些,但玻璃化溫度(Tg)以80~110℃為宜。目前聚酯廠家根椐熱轉(zhuǎn)印特性,專門(mén)推出了熱轉(zhuǎn)印粉末涂料用的聚酯樹(shù)脂;
固化劑的加入量一定要足夠,可適量加入固化催化劑,保證涂膜固化完全,防止二次進(jìn)爐時(shí)涂層出現(xiàn)回粘問(wèn)題而不好撕紙;
流平劑不宜多加,但應(yīng)保證涂料有好的流平性;
熱轉(zhuǎn)印粉末涂料的底粉遮蓋力不必太高,所以配方中鈦白粉可少加,但應(yīng)保證涂層有好的豐滿度和鮮映度;
對(duì)比熱轉(zhuǎn)印紙或熱轉(zhuǎn)印膜的顏色時(shí),要選取相同紋理、相同位置的對(duì)比樣,用相同的轉(zhuǎn)印條件、轉(zhuǎn)印在同一底色的基材上,在同一光源下作對(duì)比,直接采用未轉(zhuǎn)印前的紙樣或膜樣表面色作對(duì)比的結(jié)果不準(zhǔn)確。
3.2 粉末涂料技術(shù)配方
聚氨酯型粉末涂料因成本問(wèn)題,盡管具有諸多優(yōu)點(diǎn),但目前市場(chǎng)上卻并不多見(jiàn),大部分廠家仍以聚酯/TGIC型和聚酯/HAA型粉末涂料作為鋁型材專用的熱轉(zhuǎn)印粉末涂料。表1~3是3個(gè)型號(hào)的粉末涂料基本配方。
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