Новые плоды на старом дереве: порошковые покрытия вдыхают новую жизнь в покрытия для древесины.

Порошковые покрытия успешно используются для изделий из древесины уже более 20 лет. Однако многие не знают, что порошковые покрытия используются на таких деревянных изделиях, как игрушки, мебель, шкафы, ручки грилей и др.

Хотя в первую очередь, как раньше, так и сейчас, порошковые покрытия наносятся на изделия из композитных древесных материалов (например, древесноволокнистые плиты средней плотности), изделия из твердой древесины и древесностружечных плит также могут выиграть от использования порошковых покрытий.

Многочисленные технологические усовершенствования в области материалов и оборудования открывают новые возможности для рынка

КОРЕНЬ ПРОБЛЕМЫ

"Древесина" – это широкий термин, используемый многими людьми для описания всех видов древесины и древесноподобных материалов; все они не проводят электричество и отличаются чувствительностью к теплу и влаге. Поэтому использование электростатической энергии и нагрева при нанесении порошка кажется нереальным. Тем не менее порошковые покрытия много лет наносили с использованием этих методов, получая долговечные финишные покрытия с прекрасным внешним видом.

Традиционно для отделки изделий из древесины использовались следующие материалы: винил, меламин, слоистый пластик на бумажной основе и жидкие покрытия. Как бы то ни было, порошковые покрытия доказали свою привлекательность в качестве альтернативы, обладающей экономическими, экологическими и функциональными преимуществами. Нанесение порошковых покрытий на древесноволокнистые плиты средней плотности обеспечивает бесшовную отделку криволинейных форм, закругленных или изогнутых краев, вогнутых или выпуклых поверхностей, дверец шкафов, ящиков столов и изделий с множеством сторон.

Специалисты, впервые использовавшие порошковые покрытия на древесине, обнаружили существенные преимущества с точки зрения характеристик покрытий, эксплуатационных расходов и безопасности для окружающей среды.

К примеру, возможность проектирования без каких-либо ограничений – это важный фактор. Порошковые покрытия помогают пользователям избежать ограничений для слоистых материалов или затрат на нанесение жидких покрытий.

Использование порошковых покрытий сокращает трудозатраты и упрощает процессы нанесения. Прошли те времена, когда для нанесения краски требовалась постоянная шлифовка, грунтовка и уплотнение, а для слоистых материалов – даже склеивание и облицовывание краев. К тому же, летучие растворители, традиционно используемые в обоих случаях, теперь не применяются. Пользователи могут поместить свои изделия на подвесном конвейере и наносить покрытие на все стороны детали сразу. Никакой больше сушки или неловкого обращения с влажным покрытием.

За последние десять лет порошковые покрытия зарекомендовали себя как отличный вариант для изделий из древесины, обладающий преимуществами с точки зрения экономии, качества отделки и экологии (см. таблицу 1).

Учитывая высокую стоимость энергии, труда и материалов, пользователи рассматривают порошковые покрытия как более выгодный вариант с меньшим количеством отходов. Более того, потребители и другие конечные пользователи хотят работать с новыми конструкциями и новым внешним видом, получая более высокое качество и долговечность отделки, что входит в список преимуществ, предлагаемых порошковыми покрытиями. Что касается охраны окружающей среды, многие компании сталкиваются с введением все более строгих норм, предписывающих жестко контролировать загрязнение воздуха и утилизацию опасных отходов. Порошковые покрытия не имеют таких проблем, будучи экологически безопасным выбором.

ПЛОДОТВОРНОЕ БУДУЩЕЕ

Рост этого сегмента рынка был обусловлен несколькими важнейшими инновациями. Чтобы лучше разобраться в этих инновациях, я обратился к нескольким ведущим компаниям в данной отрасли. Шурд де Йонг и Боб Крегг из компании DSM Coating Resins, Скотт Персин из компании IGP North America LLC, Джено Мутиа из Alpha Coating Technologies, Ли МакУортер и Джеральд Плаш из Heraeus Noblelight America LLC и Трой Гринберг из RedLine Garagegear.

С точки зрения материалов, Шурд де Йонг, Скотт Персин и Джено Мутиа отмечают достижения в области сырья и новых составов порошков, обеспечивающих более низкие температуры и более быстрое время отверждения, а также гибкость в рамках самого процесса нанесения.

Шурд де Йонг утверждает: "Наша новая технология рассчитана на отверждение одного слоя покрытия при 265 градусах по Фаренгейту в течение трех минут".

Он продолжает: "Наша цель – и дальше снижать температуру и достигать более быстрого отверждения материалов". Все три поставщика материалов работают над составами, которые бы обеспечивали температуру отверждения в 250 градусов по Фаренгейту и ниже.

На сегодняшний день существует большой выбор подложек из древесины (как из композитных древесных материалов, так и из твердой древесины), а также цветов, текстур и степеней блеска для потребителей, отдающих предпочтение порошковым покрытиям.

Скотт Персин добавляет: "Люди склонны выбирать порошковые покрытия с более низкой температурой и более короткими циклами отверждения; мы можем наносить покрытия на такие подложки, как древесноволокнистые плиты, древесностружечные плиты или натуральная древесина, что открывает безграничные возможности".

Эти заявления подтверждает Джено Мутиа: "Пользователи должны понимать, что ни один состав не сможет удовлетворить все их требования, но мы продолжаем расширять ассортимент составов порошковых покрытий, чтобы соответствовать большему спектру требований".

Между тем, технологические достижения в области оборудования также привели к большим победам. Технология инфракрасного отверждения (как электрические, так и газокаталитические печи) успешно применяется с новыми материалами для создания высококачественных покрытий с меньшими затратами энергии и эксплуатационными расходами.

Гаражи от RedLine подвергаются воздействию различных атмосферных явлений, а порошковые покрытия обеспечивают им отличную защиту, цветостойкость и долговечность.

Говоря об использовании технологии ИК-отверждения, Скотт Персин замечает: "Образование краевых трещин и дегазация практически исключаются".

Ли МакУортер добавляет: "Существующая сегодня технология отверждения очень функциональна для любых предприятий, а также экономически доступна, поэтому компании малого и среднего бизнеса могут рассмотреть переход на использование порошковых покрытий".

Аналогично, оборудование для распыления и восстановления покрытий изменилось в нескольких аспектах, наиболее заметно – в способе подачи порошка и технологии управления электростатическими зарядами. Каждое новое достижение обеспечивает большую точность и воспроизводимость результатов с точки зрения равномерного нанесения необходимого количества порошка на заданный объект.

Использование устройства для контроля электростатического заряда в сочетании с традиционным электростатическим распылителем для порошкового покрытия – это инновация для управления процессом нанесения, которая позволяет избежать чрезмерной толщины покрытия по краям изделия и образования "апельсиновой корки".

Достижения в области производственного оборудования также привели к большей гибкости, эффективности и скорости в отношении переключения между порошковыми покрытиями разного цвета, текстуры и/или степени блеска.

Пользователи порошковых покрытий могут производить смену цветов на производственной линии за 1-5 минут в процессах осаждения излишков порошка, а также всего за 10-15 минут – в процессах восстановления и повторного использования излишков распыленного порошка.

Трой Гринберг, владелец компании RedLine Garagegear, использующий порошковые покрытия на изделиях из дерева уже более десяти лет, отмечает многочисленные положительные изменения в отрасли.

"Порошковые покрытия обеспечивают нашим изделиям действительно выдающиеся характеристики. Мы продаем гаражи, которые подвергаются воздействию различных атмосферных явлений, жары и холода, влажности и засухи, а также физических повреждений и химических веществ. Отделка порошковыми покрытиями обеспечивает отличную защиту, цветостойкость и долговечность. Наши клиенты высоко это ценят!"

Стоимость – это важная составляющая, когда речь идет о переходе на порошковые покрытия или использовании их в качестве альтернативы.

Поскольку порошковые покрытия обладают рядом преимуществ по сравнению с другими покрытиями, инвестиции компаний прекрасно окупаются. Новые материалы могут значительно расширить рынок порошковых покрытий. В сочетании с новыми технологиями и оборудованием, которое делает процесс нанесения более эффективным и простым, несложно заметить, как в рынке древесины, в этом "старом дереве" просыпается новая жизнь!

ПРЕДСТАВИТЕЛИ ОТРАСЛИ:

  • Шурд де Йонг, DSM Coating Resins
  • Боб Крегг, DSM Coating Resins
  • Скотт Персин, IGP North America, LLC
  • Ли МакУортер, Heraeus Noblelight America, LLC
  • Джеральд Плаш, Heraeus Noblelight America, LLC
  • Джено Мутиа, Alpha Coating Technologies
  • Трой Гринберг, RedLine Garagegear

Как наносить порошковое покрытие на дерево?

Как наносить порошковое покрытие на дерево? Заготовки из древесноволокнистых плит или твердой древесины вырезают по заданной форме. Этот процесс может включать профилирование поверхностей и краев, а также легкую шлифовку. Древесные волокна удаляются с помощью сжатого воздуха или вакуума, чтобы устранить дефекты поверхности.

Затем заготовки устанавливают в держателе (на подвеске), чтобы обеспечить перемещение между печью предварительного нагрева и/или печью отверждения и камерой для нанесения покрытий.

Заготовки из древесноволокнистых плит сначала отправляются в печь для предварительного нагрева, где их поверхность нагревается до определенной температуры, а затем – в зону нанесения покрытий.

Заготовки из твердой древесины пропускают этот этап и направляются непосредственно в зону нанесения покрытий.

В камере для нанесения порошковых покрытий пистолеты-распылители распыляют порошок и электростатически заряжают частицы порошка, направляя их на заготовку.

Порошковое покрытие наносится до тех пор, пока не будет получена требуемая толщина пленки. После нанесения изделие перемещается в печь отверждения, где выполняется заключительная стадия нагрева. Нанесенный порошок удерживается на поверхности, пока полностью не расплавится и не затвердеет в виде гладкого равномерного покрытия. После надлежащего охлаждения изделие готово к дальнейшей сборке или упаковке для транспортировки.

Преимущества порошковых покрытий

  • бесшовное покрытие;
  • подходят для криволинейных форм и поверхностей;
  • требуют меньше трудозатрат;
  • практически не содержат летучих органических соединений (ЛОС);
  • быстрое отверждение;
  • быстрая обработка после отверждения;
  • высокая эффективность процесса;
  • повышенная продуктивность;
  • увеличенный объем выпуска;
  • меньше процент брака;
  • снижение углеродного следа;
  • превосходный внешний вид (цвет, блеск, текстура);
  • прозрачные покрытия и прозрачные покрытия с оттенками;
  • совместимость с древесноволокнистыми плитами средней плотности, твердой древесиной и древесностружечными плитами.