Прието Дж., Кине Ю. Древесина. Обработка и декоративная отделка

Подождите немного. Документ загружается.

Глава 3. Лакокрасочные системы покрытий для окраски древесины и древесных материалов 239

Растекание I <! УФ отверждение

Рис. 3.1.120. Типичное изменение температуры в процессе УФ-отверждения порошковых

материалов

ре 110°С. Кратковременное и к тому же относительно более низкое темпера-

турное воздействие по сравнению с термореактивными системами снижает

опасность образования пузырей. После расплавления порошковое покрытие

отверждается в течение 30-60 с под действием среднего УФ-излучения. В це-

лом, при плавлении и отверждении температура поверхности плиты не подни-

мается выше 130°С, и то кратковременно. На рисунке 3.1.120 [14] представ-

лена типичная температурная кривая процесса окраски. Выбор подходящего

источника УФ-излучения происходит так же, как и для жидких ЛКМ, и описан

в части 7.4.

Стандартный процесс окраски характеризуется следующим образом:

• зона предварительного нагрева (температура поверхности плиты

около 60°С);

• зона нанесения (толщина слоя 80-1 ООмкм);

• зона плавления (ИК и конвекция, 120°С);

• УФ-зона (ртутный излучатель, для пигментированных систем дотирован-

ный галлием);

• скорость продвижения изделий —1,5 м/мин.

При использовании УФ-порошковых материалов достигается качество по-

верхности, сравнимое с качеством поверхности меламиновых ЛКМ.

3.1.9.6. Перспективы

Вопреки перечню выдающихся свойств УФ-порошковых ЛКМ [52-57], эта

технология пока не имеет широкого распространения. С одной стороны, это-

му препятствует весьма высокая, по сравнению с термореактивными матери-

алами, стоимость УФ-порошков для использования в серийном производстве.

С другой — не все технические проблемы еще решены настолько, чтобы мож-

но было гарантировать разумную и экономичную порошковую окраску на ли-

ниях с неизменным качеством. Так, технология окраски трехмерных деталей

240 Глава 3. Лакокрасочные системы покрытий для окраски древесины и древесных материалов

Рис. 3.1.121. Трещины на окрашенной

порошковым материалом MDF-поверхности

мебели требует и соответствующей

УФ-технологии. Критическими явля-

ются не только узкие поверхности,

но и углубления, где, в результате

высокой пористости древесных ма-

териалов порошковый состав может

глубоко проникать внутрь субстрата

и плохо сшиваться. При этом высо-

кие требования индустрии кухонной

мебели по максимальному отклоне-

нию цветового тона ДЕ < 0,2-0,3 как

раз и не выполняются. Точно также и

для жидких Л КМ: не все цвета могут

быть оптимально отверждены с ис-

пользованием УФ-технологии. В от-

личие от жидких материалов, для порошковых систем необходим подвод теп-

ла на стадии плавления. Напряжения, возникающие в результате нарушения

оптимального температурного режима, могут привести к дефектам растека-

ния и на кромках. Для того чтобы избежать дефектов на кромке, нужно пре-

жде всего вести процесс УФ-облучения очень равномерно, постоянно пово-

рачивая и продвигая изделия. Если свойства MDF-субстрата и температурный

режим не согласованы между собой, то возникают дефекты окраски, описан-

ные в части 3.1.9.4. Из-за технологических трудностей процесса окраски УФ-

порошковыми материалами на современных установках по порошковой окра-

ске древесины лидируют термореактивные материалы. Но и в этом случае об-

работка кромки требует оптимизации. Типичным дефектом здесь является об-

разование трещин (см. рис. 3.1.121) [58], как это было установлено в резуль-

тате исследований Прието (Prieto) с сотрудниками [58]. В данном случае речь

идет об однослойных покрытиях.

Такая картина растрескивания на узкой поверхности почти неизбежна во

время конвективного нагрева недосушенных MDF-плит при расплавлении и

отверждении термореактивных порошковых составов. Частично эти трещи-

ны могут затягиваться. Критичными являются детали с глубокими прорезями

вблизи краевой зоны, так как здесь трещины проходят с двух сторон и могут

попадать и в середину. Между тем при правильном выборе MDF-материала и

точном расположении деталей на подающем устройстве, можно окрасить ме-

бельные поверхности УФ-порошковыми материалами с хорошим качеством,

как показывает опыт Франции и Австралии [59, 60].

При оптимальном проведении процесса на отобранных MDF-субстратах мож-

но также получить хорошее качество поверхности при двухслойной окраске НТ-

порошковыми составами. Порошковая окраска древесных материалов — со-

временный и комплексный процесс, который зависит от многих факторов и

нуждается в тесном сотрудничестве всех заинтересованных сторон для вне-

дрения этой технологии в практику. Чтобы ускорить продвижение этой техно-

логии, необходим точный баланс качества высокосортных мебельных поверх-

ностей в области не только технологии, но и экономической конкурентоспособ-

ности. Целью должно быть получение однослойных порошковых покрытий.

Глава 3. Лакокрасочные системы покрытий для окраски древесины и древесных материалов 241

Список литературы

1. Bauch, H: Elektrostatische Oberflaechenbehandlung von Holzwerkstoffen mit thermo-

und strahlenhaertenden Pulverlacken, Foerderkennzeichen 01 RV 9612/9, BMBF

gefoerdertes und DFO koordiniertes F&E-Programm zur Erweiterung der Anwendung

von Pulverlacken, 1996-1999 Foerderkennzeichen: 01 RV 9625/8.

2. Krueger, A., Schmich, P.: Einsatzmoeglichkeiten und Bedingungenfuerdie Pulverlack-

Beschichtung von Holz und Holzwerkstoffen, Foerderkennzeichen: 01 ZH 9309/1,

BMBF gefoerdertes und DFO koordiniertes F&E-Programm zur Erweiterung der

Anwendung von Pulverlacken 1994-1996, Foerderkennzeichen 01 ZH 9307.

3. Krueger, A., Dreyer,C.,Friebel,S.:ErarbeitungvonGrundlagenfuereinenpraxisgerechten

Prozess zur Pulverbeschichtung von Holz und Holzwerkstoffen, Foerderkennzeichen

01RV9611/6, 01RV9610/3, BMBF gefoerdertes und DFO koordiniertes F&E-Programm

zur Erweiterung der Anwendung von Pulverlacken, 1996-1999 Foerderkennzeichen: 01

RV 9625/8.

4. Friebel, S.: Wechselwirkungen zwischen Holzwerkstoff und Pulverlack, DFO-Bericht-

sband 42: Pulverbeschichtung von Holzwerkstoffen - ein innovatives Lackierkonzept,

1999, S. 21-28.

5. Bauch, H.: Elektrostatische Beschichtung von Holzwerkstoffen mit thermo-

und strahlenhaertbaren Pulverlacken, DFO-Berichtsband 42: Pulverbeschichtung von

Holzwerkstoffen - ein innovatives Lackierkonzept, 1999,S. 35-48.

6. Dreyer, C, Krueger, A.: Prozessablauf und Schichteigenschaften, DFO-Berichtsband

42: Pulverbeschichtung von Holzwerkstoffen - ein innovatives Lackierkonzept, 1999,

S. 29-34.

7. Kiene, J., Vesper, H.: Powder Coating on Wood and Wood Composites, Woodcoatings

- Challenges and solutions in the 21st Century, Den Haag 2000, Paper 15.

8. Sponholz, R.: Rohstoffentwicklungen von Pulverlackharzen fuer die Holz- und Holz-

werkstoffindustrie, DFO-Berichtsband 42: Pulverbeschichtung von Holzwerkstoffen -

ein innovatives Lackierkonzept, Paderborn 1999, S. 5-12.

9. Bauch, H.: Elektrostatische Pulverlackierung von Holzwerkstoffen, Holz-Zentralblatt,

1996, Nr. 68/69.

10. Netuschil, P., Schmich, P.: Pulverlackbeschichtung von Holz- und Holzwerkstoffen-

Oekologische Chancen und technische Moeglichkeiten, Holz-Zentralblatt, 1996, Nr.

68/69.

11. Bauch, H.: Pulverbeschichtung von Holzwerkstoffen, Journal fuer Oberflaechentechnik

(JOT), AusgabelO, 1998.

12. Zimmermann, F.: muendliche Mitteilung.

13. Piearce, C: Powder Coating of Wood - Myth or Reality?, Woodcoatings - Challenges

and solutions in the 21st Century, Den Haag 2000, Paper 14.

14. Zimmermann, F.: Pulverlackefuer Holzwerkstoffe.Thermoface und Pulverlack, Dresden

2003.

15. Unbekannt: Pulverbeschichtung von MDF-Platten, Journal fuer Oberflflchentechnik

(JOF)40(6),2000.

16. Kiene, J., Prieto, J.: Kapitel 9.2.5 Holzlackieren, Kittel - LehrbuchderLackeund Beschi-

chtungen, Bd. 9: Verarbeitung von Lacken und Beschichtungsstoffen, 2004, S. 344-346.

17. Sauter, W., Harsch, M., Mertins, L.: «Demonstrationsanlage zur umweltfreundlichen

MDF-Pulverbeschichtung mit hohen Qualitaetsanforderungen fuer die Moebel-

herstellung», Abschlussbericht, Foerdernde Institution: Umweltbundesamt, Akten-

zeichen 30441 - 1/22, Vorhaben Nr. 20055, November 2004.

242 Глава 3. Лакокрасочные системы покрытий для окраски древесины и древесных материалов

18. Hauber, P.: Pulverbeschichten von MDF in der Praxis aus Sichtdes Moebelherstellers,

EPS- DerPulvertreff 2003, Fachtagung ueberdaselektrostatische Pulverbeschichten,

2003.

19. Hauber, P.: Pulverbeschichten von MDF in der Praxis aus Sichtdes Moebelherstellers,

Thermoface und Pulverlack, Dresden, 2003.

20. Mayer, C: Pulverbeschichtung von MDF in der Praxis aus Sicht des Lohnbeschichters,

Thermoface und Pulverlack, Dresden, 2003.

21. Paauwe, J.: Low Temperature Curing Resins, Praesentation DSM Coatings Resins,

2006.

22. Bayards, R. A., Groen, J. H., Koldijk, F., Benkers, D.: Enlarging the curing window of

powder coatings, European Coating Show 2003.

23. Buysens, K.: UV Curable Powder Coatings - A New Coating Technology for MDF,

RadTech Europe 1999, Conference Proceedings.

24. Buysens, K.: UV Curable Powder Coatings for the Finishing of Wood Composites,

Woodcoatings - Challenges and solutions in the 21st Century, 2000, Paper 17.

25. Buysens, K.: UV Curable Powder Coatings on Wood - New Developments, RadTech

Europe 2001, Conference Proceedings.

26. Buysens, K., Keil, E., Cremer, J.: «UV-haertbare Pulverlacke - Stand der Technik»,

Journal fuer Oberflaechentechnik (JOT), 2001, Ausgabe 02.

27. Schmidt, Т.: Pulverlackierung von Holzwerkstoffen, Thermoface und Pulverlack,

Dresden, 2003,

28. Groen, J. H., Bayard R., A., Kaptijn, W., H.: Application Properties of UV Curable Powder

Coatings, RadTech Europe 2003, Conference Proceedings.

29. Maetens, D.: Optimal Performance of UV Powders on Different Substrates by Combining

Polyester and Epoxy Chemistry, RadTech Europe 2003, Conference Proceedings.

30. Fink, D., Buysens, K.: Strahlenhaertende Beschichtungen, Thermoface und Pulverlack,

Dresden, 2003.

31. Williams, F., Armengol, JMa., Grau, E., Chambat, C, Laurens, C: Urethane-Acrylated

Resins for UV-Curable Powder Coatings: A Versatile Chemistry to Look for the

Excellence, Rad Tech Europe 2005, Conference Proceedings.

32. Patentschrift: EP 0846034, DuPont Powder Coatings, 1996.

33. Patentschrift: WO 02/100957, DuPont, 2002.

34. Patentschrift: DE 198 35 867, BASFAG, 1998.

35. Patentschrift: DE 198 35 917, BASFAG, 1998.

36. Patentschrift: DE 199 03 725, BASFAG, 1999.

37. Patentschrift: EP 585742, Hoechst, 1995.

38. Patentschrift: EP 739922, UCB, 1995.

39. Patentschrift: EP 1258296, (DSM), 2001.

40. Spyrou, E.: Storage Stable UV-Powder Coating Formulations, Rad Tech Europe 2005,

Conference Proceedings.

41. Bender, J., Laver, H., Lehmann, K., Margraf, R., Schmid, O.: The Formulation of UV-

Curable Powder Coatings, RadTech Europe 1999, Conference Proceedings.

42. Chamberlin, D.T., Laver, H. S.: UV-Curingand Formulation of Powder Coatings, Powder

Coatings: What's Next, 1999, Conference Proceedings.

43. Jovanovic, Z., Lahaye, J., Laver, H., Megert, S., te Walvoort, C: UV-Curable Powder

Coatings: A Guide to Succesful Formulation, Ciba-Broschbre.

44. Krug, D., Wolf, H.: Die pulverlackierbare MDF, Thermoface und Pulverlack, Dresden, 2003.

45. Raatz, C: Richtungsweisende Profilvergbtung durch Thermoface, Thermoface und

Pulverlack, Dresden, 2003.

Глава 3. Лакокрасочные системы покрытий для окраски древесины и древесных материалов 243

46. Fuchs, I.: Thermoglaetten - ein oekonomisches und oekologisches Feinbearbei-

tungsverfahren, Thermoface und Pulverlack, Dresden 2003.

47. Rerun,K.,Raatz,C:ThermoglaettenmitZukunft-StaubfreieMDF-Feinbearbeitungfuer

die Industrie, holztechnologie 46 (2005) 1.

48. Strid, M., Bolm, H., Pilqvist, M.: «Continuation of a Succes Story with UV Powder», Rad

Tech Europe 2003, Conference Proceedings.

49. Karlsson, L: UV Powder on MDF for High Quality & Design, Rad Tech Europe 2003,

Conference Proceedings.

50. Zimmermann, F.: muendliche Mitteilung.

51. Timmermann, E.-H., Kleber, W.: Kapitel 9.1.3 Pulverbeschichten, Kittel - Lehrbuch der

Lacke und Beschichtungen, Bd 9: Verarbeitung von Lacken und Beschichtungsstoffen,

S. 98- 141,2004.

52. Blatter, K., MacFadden, В.,Strid, M., Niggemann, F.: UV-PulverlackeersteErfahrungen

in der Anwendung, Journal fuer Oberflaechentechnik (JOT), 1998, Ausgabe 02.

53. Heathcote, J.: UV-Powder Coating Process for MDF, Radtech Report, September/

October 2001.

54. Bayards, R., Blatter, W., Concha, C, Griese, C, Shepherd, В., Sitzmann, E.: Test for

Success - UV-Powder Coatings for MDF, Radtech Report, September/October 2001.

55. Mitchell, S.: Holz mit UV-haertenden Pulverlacken schnell und Kosten sparend

beschichten, besser lackieren, 2002, Nr. 4.

56. Grimm, Т.: Pulver auf MDF/Holz, Thermoface und Pulverlack, Dresden, 2003.

Firmenunterlagen: Venjakob Maschinenbau.

57. Baroncini, В.: Pulverlackierbeschichtung auf MDF mittels horizontaler Oder vertikaler

Beschichtungsstrasse? Thermoface und Pulverlack, Dresden, 2003.

58. Santandrea, S.: UV Powder Coating on MDF a Consolidating Technology, Rad Tech

Europe 2005, Conference Proceedings. Prieto, J.: persunliche Mitteilung.

59. Roux, Marie-Lise: Finitions poudres: Les possibilites actuelles en ameublement, Breves

du CTBA, 2006.

3.1.10. Окраска декоративных отделочных пленок.

В общем случае, под декоративной отделочной пленкой понимают пропи-

танную искусственными смолами декоративно пропечатанную или непропе-

чатанную бумагу.

Она покрыта так называемым вторичным покрывным пленочным слоем или

лаком для защиты поверхности бумаги от механических или химических нагру-

зок. Затем пленка запрессовывается на поверхности древесно-стружечных

или MDF-плит при производстве мебели. Отделка печатной бумагой известна

уже больше 75 лет.

В патенте фирмы Masa в 1928 г. впервые описан «метод лакирования пе-

чатной бумаги» [2]. В мебельной промышленности триумфальное шествие де-

коративных пленок началось 35 лет назад. С развитием декоративных пленок

мебельная промышленность получила возможность использовать всегда не-

изменные и равноценные поверхности с большим выбором деревянного или

фантазийного декора [2].

С точки зрения всеобщего потребления (около 1,2 млрд. м

), декоратив-

ные пленки сегодня относятся к важнейшим покрывным материалам мебель-

ной промышленности [3]. Их доля на рынке в 2002 г. составила 10% (см. рис.

3.1.122) [4]. Европа является важнейшим потребителем декоративных пленок

(импрегнатов и предимпрегнатов) вслед за Азией, которая использует глав-

244 Глава 3. Лакокрасочные системы покрытий для окраски древесины и древесных материалов

2002

Термопластическая

1999

Термопластическая

фольга 7%

Промышленная

окраска 8%

Мировое потребление 12 млрд. м

Декоративные ^^| Предимпрегнат 5%

Импрегнат L

Мировое потребление 10.5 млрд. м

Рис. 3.1.122. Декоративные пленки в общем объеме рынка поверхностных покрытий

13 Японская бумага, легкая фольга

D Импрегнат

• Предимпрегнат

II...

1995 2000 2002 1995 2000 20О2 1995 2000 2002

Европа Сев. Америка Азия

Рис. 3.1.123. Мировое потребление декоративных пленок в 2002 г.

Жилые автофурго . "-"'

Панели и рейки 19%

Двери 6%

Мебель 64%

Рис. 3.1.124. Области применения декоративных пленок в Европе в 2002 г.

Глава 3. Лакокрасочные системы покрытий для окраски древесины и древесных материалов 245

ным образом, тонкую бумагу (LBWP) (см. рис. 3.1.123) [4]. На практике для

обозначения окрашенных декоративных отделочных пленок часто использу-

ют синонимы, такие как декоративные, мебельные и т.п. Декоративная бумага

применяется также при изготовлении меламиновых пленок, кантов, ламината

и в других областях, о которых в этой книге не говорится. На рисунке 3.1.124

представлены области применения и использования декоративных отделоч-

ных пленок в Европе в 2002 г.

3.1.10.1. Историческое развитие декоративных пленок

С самого начала и до середины 1960-х гг. такие предметы мебели, как кро-

вати, шкафы, столы и двери были штучными изделиями. Прогрессирующая

рационализация процессов изготовления и материалов привели к усиленно-

му внедрению стружечных плит. Стружечные плиты того времени имели до-

статочно грубую структуру поверхности. При окраске таких плит требовалось

многократное нанесение Л КМ, для того чтобы скрыть неровности и стружеч-

ную структуру. Чтобы сократить число операций при окраске, стали развивать

и внедрять однотонные бумажные грунтующие пленки, которые прессовали на

поверхность плит [5]. Сначала это была бумага, пропитанная аминными смо-

лами с плотностью 120 г/м

, отделанная нитроцеллюлозным лаком. После

прессования на поверхность плиты такая бумага становилась грунтовой осно-

вой и затем шлифовалась и покрывалась лакокрасочным составом.

Некоторое время спустя печатные бумажные пленки с древесным узором

стали альтернативой фанерованным поверхностям, что позволило сократить

дорогостоящий процесс обработки фанеры. Печатная техника позволяла вос-

производить любые древесные или фантазийные рисунки. Для дальнейшего

упрощения процесса производства спустя несколько лет был внедрен улуч-

шенный тип пропитанной бумаги - готовые пленки. В данном случае речь идет

о пропитанных однотонных или печатных бумажных пленках, которые вдоба-

вок к пропитке уже на стадии производства покрывались лаком [5]. Получен-

ные таким способом декоративные пленки и бордюрные ленты для непрерыв-

ного покрытия кантов в рулонах поставлялись для мебельной промышленно-

сти и изготовителей древесных плит. Потребителям таких пленок оставалось

только раскроить и запрессовать их без дополнительной окраски. Внедрение

декоративных отделочных пленок в начале 1970-х гг. привело к феноменаль-

ному сокращению стоимости производства квадратного метра поверхности

по сравнению со стоимостью мебели, фанерованной настоящим деревом. Это

было началом успеха отделочных лаков, который продолжается и до сих пор.

3.1.10.2. Бумажная основа для декоративных отделочных пленок

Как известно, самая старая бумага была найдена в Китае и относится при-

мерно к 60 г. до нашей эры. Процесс получения бумаги впервые был описан в

Китае в 105 г. н.э. В то время в качестве сырья использовали древесную кору,

пеньку и тряпки.

Сегодня бумага для декоративных пленок является высокотехнологичным

продуктом. Она состоит из отборного волокна, наполнителей, пигментов и

определенных химических добавок (например, смачивающих средств). Наря-

ду с этим, в бумаге существуют различные виды пустот, капилляры, поры и ка-

налы. Эти пустоты могут занимать до 50% объема бумаги и отвечают за важ-

246 Глава 3. Лакокрасочные системы покрытий для окраски древесины и древесных материалов

Таблица 3.1.58. Обзор применяемой бумажной основы

Бумага

Импрегнат: стандарт

бордюрная

лента

Предимпрегнат

Японская бумага

Степень пропитки смолой

(доля от общего веса)

30-40%

5-35%

<б%

Вес бумаги, г/м

60-140

140-250

40-80

<40

ные свойства, такие как впитывание смолы и проницаемость. Для изготовле-

ния декоративной бумаги используются короткие и длинные волокна. Длинные

волокна улучшают прочность на разрыв и сопротивление к разрастанию тре-

щин [6]. Добавка волокон целлюлозы из соломы заметно увеличивает устой-

чивость к расслаиванию [7]. В зависимости от области применения, существу-

ют бумажные основы с разным удельным весом

(см. рис. 3.1.58). Кроме вы-

шеперечисленной бумаги, существует еще японская бумага, которая отлича-

ется по сырьевой базе и степени заполнения смолой. Ее производство сосре-

доточено в Азии с использованием местных волокнистых материалов. Для ее

упрочнения часто используют аминные смолы, которые добавляют в процессе

получения бумаги. Японская бумага дополнительно не пропитывается. Она ис-

пользуется как дешевая альтернатива предимпрегнату.

Пропитка декоративной бумаги

Под пропиткой декоративной бумаги понимают заполнение пустот

капиллярно-пористого материала. Пропитка служит для механического упроч-

нения и повышает устойчивость к растрескиванию бумаги. Кроме пропитки на

качество и свойства декоративной бумаги существенное влияние оказывает

выбор целлюлозы, очистка сырья и параметры производства. Устойчивость к

расслаиванию бумаги определяется силой сцепления волокон, составом рас-

твора пропитывающих смол, параметрами процесса пропитки и т.п. и описы-

вается прочностью бумаги в z-направлении [8].

В зависимости от типа процесса пропитки, различают декоративные плен-

ки с полностью пропитанной сердцевиной (offline-процесс) и декоративные

пленки на базе предимпрегната (online-процесс), на которые в дальнейшем

можно нанести окончательное покрытие. Так получают декоративные отделоч-

ные пленки, которые являются готовой поверхностью.

Импрегнат

При производстве импрегната сначала в результате многоступенчатого про-

цесса получают исходную бумагу. Затем на бумаге печатается рисунок, и/или

она сразу продается потребителям. На второй стадии на бумагу наносится со-

ответствующий рисунок методом глубокой печати. Вслед за этим на третьем

этапе процесса производства декоративной пленки пропечатанная бумага об-

рабатывается смесью смол на линии пропитки бумажная лента протягивается

через резервуар с раствором смол и на двойных ракелях очищается от излиш-

ков пропитки. Затем идет участок покоя, для того чтобы смолы, находившие-

ся в растворе, могли впитаться в толщу бумаги. Сушка и отверждение проис-

Удельный вес бумаги — это вес в г/м

бумаги при стандартных условиях. Он складывается из

веса волокон, наполнителей вспомогательных веществ и воды.

Глава 3. Лакокрасочные системы покрытий для окраски древесины и древесных материалов 247

ходят обычно в сушилке для сушки материала во взвешенном состоянии при

140-180°С, оборудованной форсунками с горячим воздухом, которые обеспе-

чивают бесконтактную сушку. По сравнению с предимпрегнатом импергнат со-

держит более длинные волокна и поэтому нуждается в большей степени осмо-

ления в процессе пропитки для получения устойчивой к расслоению декора-

тивной бумаги. Для предимпрегната устойчивость к расслоению достигается

использованием небольших и тонких волокон. В отличие от предимпрегнатов,

импрегнаты обладают высокой воздушной проницаемостью, незначительным

уплотнением поверхности, они относительно хрупкие, содержат большую до-

лю бумаги и гладкие только с одной стороны.

Принципиальные различия предимпрегнатов и импрегнатов возникают в тот

момент, когда начинается процесс пропитки.

Предимпрегна ты

Опыт различных производителей бумаги конца 1970-х гг., которые использо-

вали процесс пропитки как одну из стадий получения бумаги, лег в основу про-

изводства предимпрегната [9]. Под предимпрегнатом имеют в виду пропитан-

ную перед нанесением рисунка и заключительной окраской декоративную бу-

магу. Предимпрегнаты пришли на рынок в начале 1980-х гг. Они были более

дешевой альтернативой полностью пропитанных декоративных пленок [10].

Предимпрегнаты получали из 100% недревесной целлюлозы. В первые годы

оптические свойства и восприимчивость предимпрегнатов были не сравнимы

с полностью пропитанными пленками. За последние 20 лет, однако, материа-

лы основы и качество печати заметно улучшились. Ценовая выгода по сравне-

нию с классическими отделочными пленками усилила спрос на предимпрег-

наты в мебельной промышленности. Декоративные пленки на основе предим-

прегнатов уже внутри бумагоделательной машины, непосредственно после

формирования листа и сушки, пропитываются смесью смол в соответствии

с поверхностной массой бумажной основы. Во время сушки и выглаживания,

часто внутри бумагоделательного агрегата, смолы пропитки должны реаги-

ровать с бумагой (химическая сшивка), чтобы получить бумагу, устойчивую к

расслоению. Таким образом, можно гарантировать, что не будет происходить

отделения волокон в декоративной пленке в результате последующих опера-

ций. Для дальнейшей переработки предимпрегнаты должны соответствовать

целому ряду требований: они должны иметь высокую кроющую способность

и чистоту обработки поверхности, быть пригодными для глубокой ротацион-

ной печати и лакирования, хорошо ложиться на плоскость и приклеиваться к

древесно-стружечным и MDF-плитам [11]. При использовании термически

сшиваемых, разбавляемых водой пропитывающих смесей речь идет о раство-

рах карбамидных, меламиновых и фенольных смол [12]. При использовании

только этих смол получают твердые и хрупкие продукты. Поэтому, кроме пере-

численных выше смол, используют термически сшиваемые полимерные дис-

персии на основе акриловой кислоты, акриловых эфиров, стирола, бутадиена,

винилацетата или акрилонитрила. Количество смолы в предимпрегнате может

составлять от 5 до 35%. Классические пропиточные смолы (карбамидные и

меламиновые) глубже проникают в бумажную основу, чем водоразбавляемые

полимерные дисперсии. Полимерные дисперсии насыщают больше верхнюю

и нижнюю стороны декоративной пленки и обеспечивают хорошую выглажи-

ваемость и плотность поверхности бумаги. Гладкость и уплотненность поверх-

ности имеют решающее значение для хорошей печати и нанесения покрывно-

248 Глава 3. Лакокрасочные системы покрытий для окраски древесины и древесных материалов

го лака [13]. Из патентной литературы известно, что на глубину проникнове-

ния полимерных дисперсий в пропиточный смоляной раствор могут оказывать

влияние различные добавки, например, водорастворимые полимеры на осно-

ве поливиниловых спиртов, желатин, крахмал, производные целлюлозы, аль-

гинаты, и такие смеси, как сополимеризаты малеиновой кислоты или сополи-

меризаты метакриламида и метакриловой кислоты [14-17].

К предимпрегнатам предъявляют различные требования [4, 18]:

• визуальный аспект;

. соблюдение требования Е1 (эмиссия формальдегида);

• способность к перемотке на печатных и окрасочных машинах;

• пригодность к печати: гладкая внешняя поверхность, смачиваемость пе-

чатными красками;

• пригодность к окраске: подходящее поверхностное натяжение, равно-

мерная пропитка, определенная впитывающая способность, пористость;

. пригодность к приклеиванию: совместимость с различными клеящими

составами, шероховатость оборотной стороны, впитывающая способ-

ность, смачиваемость водным клеем, хорошее прилегание к плоскости;

• пригодность к дальнейшей переработке (устойчивость к расслоению).

Предимпрегнаты получают все большее распространение в результате того,

что в последние годы появилась реальная возможность качественно воспро-

изводить на такой бумаге рисунок и текстуру древесины [19]. К тому же улуч-

шилась пригодность самих пленок к качественной и скоростной печати. По-

лучены также предимпрегнаты с небольшим удельным весом, достаточно не-

прозрачные и эластичные. Весьма разнообразно используются предимпрег-

натные пленки при обработке современных клеевых швов [20]. Кроме того,

снимается проблема выполнения требований по концентрации формальдеги-

да в соответствии с Директивой 100. В будущем это приведет к увеличению

количества провайдеров, предлагающих предимпрегнат [21]. Качество пре-

димпрегната может и дальше повышаться. Тенденция применения облегчен-

ных декоративных носителей несомненна и неудержимо усиливается. Общий

рост предимпрегната и LBWP (легкой бумаги) предсказуем. Число производи-

телей декоративной печати, использующих декоративные отделочные пленки,

будет расти.

3.1.10.3. Лакокрасочные материалы для отделки декоративных пленок

Для покрытия декоративных пленок существует множество различных ма-

териалов (см. рис. 3.1.125). Используемые ЛКМ называют вторичным покров-

ным слоем или финишным лаком. В зависимости от требований к качеству по-

верхности отвержденной лаковой пленки различают резистентные (стойкие) и

высокостойкие декоративные отделочные пленки. На рынке Европы домини-

руют разбавляемые водой кислотоотверждаемые лаковые системы. В Север-

ной Америке, напротив, применяют растворимые в органических растворите-

лях кислотоотверждаемые, а также УФ- и ЭИ-отверждаемые системы в соот-

ношении 1 : 1. В Азии преобладают растворимые в органических растворите-

лях 2К-ПУР материалы. Общее количество ЛКМ для обработки декоративных

отделочных пленок составляет более 30 тыс. тонн. Около 60% из них — это

разбавляемые водой кислотоотверждаемые составы. Оставшаяся часть раз-

деляется, главным образом, между УФ- и ЭИ-отверждаемыми и 2К-ПУР си-

стемами.