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鋁型材專用熱轉(zhuǎn)印粉末涂料
粉末涂料，經(jīng)常被稱作干性油漆，是一種環(huán)保友好的產(chǎn)品，可以提供更多品種和更多顏色。我們看到越來越多的行業(yè)、越來越多的領(lǐng)域應(yīng)用粉末涂料。隨著鋁型材行業(yè)的飛速發(fā)展，應(yīng)用于鋁型材上的粉末涂料已經(jīng)成為一個**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)，又使鋁型材專用粉末涂料更加豐富多彩。
鋁型材要求有高強的耐候性和裝飾性，因此，對鋁材都必須進行表面處理，鋁型材的表面處理主要是有機涂層處理，它包括粉末涂料噴涂、氟碳漆噴涂和木紋處理，而木紋處理也是在粉末涂料涂層上進行的。木紋處理技術(shù)又分為水轉(zhuǎn)印和熱轉(zhuǎn)印兩種，該技術(shù)自從90年代末期進入我國，近幾年來有著突飛猛進的發(fā)展。其主要特點是轉(zhuǎn)印圖像色彩鮮艷，層次豐富，其效果可與印刷相媲美，與印刷不同之處在于熱轉(zhuǎn)印是在高溫下使熱轉(zhuǎn)印油墨受熱升華，能多色圖案一次成圖，無需套色，凝華后即形成色彩亮麗的圖案，并可滲入到粉末涂料涂層內(nèi)部40~60微米。所以，熱轉(zhuǎn)印產(chǎn)品經(jīng)久耐用，圖案不會脫落、龜裂和褪色。不會因熱轉(zhuǎn)印而改變產(chǎn)品原有光澤度、耐磨性、耐候性、耐酸堿性等特性，熱轉(zhuǎn)印只是起到表面裝飾效果。整個熱轉(zhuǎn)印行業(yè)，現(xiàn)在基本上已經(jīng)發(fā)展成完善的配套系統(tǒng)，包括粉末涂料、噴涂工藝、熱轉(zhuǎn)印機器、轉(zhuǎn)印紙和轉(zhuǎn)印膜的制造。
熱轉(zhuǎn)印技術(shù)的出現(xiàn)也給粉末涂料涂層提出了新的挑戰(zhàn)，它要求所用的粉末涂料，必須要與熱轉(zhuǎn)印紙、膜相匹配，才能得到良好的轉(zhuǎn)印效果。因此，探討粉末涂料涂膜的熱轉(zhuǎn)印工藝和研究熱轉(zhuǎn)印粉末涂料的配方設(shè)計是十分必要的。
2．熱轉(zhuǎn)印技術(shù)
熱轉(zhuǎn)印也稱為熱升華，是將人像、風(fēng)景、木紋、大理石紋、立體浮雕等任意圖形，使用熱轉(zhuǎn)印油墨印在高精度紙上，再經(jīng)過相應(yīng)的熱轉(zhuǎn)印設(shè)備，在短時間內(nèi)加熱到一定的溫度，把紙上的圖像、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，分別是木紋熱轉(zhuǎn)印紙和PET熱轉(zhuǎn)印膜。
木紋熱轉(zhuǎn)印紙、PET熱轉(zhuǎn)印膜均是利用加熱升華和滲透的原理來實現(xiàn)轉(zhuǎn)印裝飾的，但因二者在熱轉(zhuǎn)印時操作工藝和轉(zhuǎn)印設(shè)備上卻有所區(qū)別，使用PET熱轉(zhuǎn)印膜轉(zhuǎn)印的生產(chǎn)效率更高，且特別適合轉(zhuǎn)印異型或形狀復(fù)雜的鋁型材。
2．2 轉(zhuǎn)印施工工藝
鋁型材熱轉(zhuǎn)印工藝是一個投入設(shè)備少，操作人員少，比水轉(zhuǎn)印生產(chǎn)效率高、成本低的簡單工序。
轉(zhuǎn)印工序為：
選基材→用木紋熱轉(zhuǎn)印紙或PET熱轉(zhuǎn)印膜緊包裹住基材→加熱轉(zhuǎn)印→表面清潔→檢驗→包裝。
2.2.1 應(yīng)用熱轉(zhuǎn)印紙工藝
⑴ 工藝1（適用于大面積和異形基材）：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，對貼后送至烘箱烘烤（約180℃,?。斗昼娮笥遥┖?，撕下熱轉(zhuǎn)印紙，表面清洗，即可將所要木紋或石紋已轉(zhuǎn)印至鋁型材上。
⑵ 工藝2（適用于大面積和異形基材）：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貼，用少量的耐高溫膠帶粘住紙接口（套上耐高溫的pet膠袋扎住、固定膠袋兩頭;從兩頭抽真空后，送至烘箱烘烤（約180℃,６分鐘左右）取下pet膠袋，撕下熱轉(zhuǎn)印紙，表面清潔，即可將所要木紋或石紋轉(zhuǎn)印至鋁型材上。
⑶ 工藝3（適用各種平面鋁型材）：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貼，用專用平板熱轉(zhuǎn)印機加熱（約180℃，20秒左右） 撕下熱轉(zhuǎn)印紙，即可將所要木紋或石紋轉(zhuǎn)印至鋁材板上。
2.2.2 應(yīng)用PET熱轉(zhuǎn)印膜工藝
工藝：（適用于大面積和異形鋁型材）取已噴涂好的鋁型材，將PET熱轉(zhuǎn)印膜正面對鋁型材的正面對貼，袋子將被轉(zhuǎn)印鋁型材包裹住，用超聲波封口機將PET轉(zhuǎn)印膜封成袋子，袋子的兩頭不封口，固定PET熱轉(zhuǎn)印膜袋子兩頭，從兩頭抽真空后，送至烘箱烘烤（約180℃,６分鐘左右）撕下PET熱轉(zhuǎn)印膜，即可將所要木紋或石紋轉(zhuǎn)印至鋁型材上。
3 鋁型材熱轉(zhuǎn)印專用粉末涂料
鋁型材熱轉(zhuǎn)印工藝應(yīng)用聚酯/TGIC型和聚氨酯型粉末涂料都具有的圖案轉(zhuǎn)移性能。
3．1 鋁型材熱轉(zhuǎn)印專用粉末涂料配方設(shè)計
（1）選擇聚酯樹脂軟化點要低一些，但玻璃化溫度（Tg）在80-110℃為宜。根椐熱轉(zhuǎn)印特性，目前一些聚酯廠家，都有推出熱轉(zhuǎn)印粉末涂料專用聚酯樹脂；
（2）固化劑的加入量一定要足夠，也可適量加一些催化劑，保證一次固化完全，防止涂層在二次進爐時有回粘的現(xiàn)象，而不好撕紙；
（3）流平劑不應(yīng)多加，但要有好的流平；
（4）熱轉(zhuǎn)印粉末涂料不要求底粉有太好的遮蓋力，所以鈦白粉要少加，保證涂層有好的豐滿度和鮮映度；
（5）通常對比熱轉(zhuǎn)印紙或熱轉(zhuǎn)印膜的顏色時，要選取相同紋理、相同位置的對比樣，用相同的轉(zhuǎn)印條件、轉(zhuǎn)印在同一底色的基材上，在同一光源下作對比的方式，因直接采用未轉(zhuǎn)印前的紙樣或膜樣表面色作對比的方式會不準(zhǔn)確。
3．2 熱轉(zhuǎn)印專用粉末涂料技術(shù)配方
由于聚氨酯型粉末涂料的成本問題，，盡管它的優(yōu)點多多，目前市場上卻并不多見，大部分廠家都是以生產(chǎn)聚酯/TGIC型和聚酯/HAA型粉末涂料，來作為鋁型材專用熱轉(zhuǎn)印粉末涂料。下面是三個型號的粉末涂料基本配方。
3.2.1 戶外無光木紋粉末涂料配方
聚酯600，XG665消光固化劑140，TGIC固化劑1，PV88 10，安息香 4，沉淀鋇 300，R-902 100， 聚乙烯蠟 7，顏料適量；
熱固化條件：200℃/10min 熱轉(zhuǎn)印條件：180℃/5min 光澤度（60°）3%
3.2.2 戶外高光木紋粉末涂料配方
聚酯600，333固化劑32，PV88 9，701 11，安息香 4，沉淀鋇 300，R-902 100，聚乙烯蠟 7，顏料適量。
熱固化條件：200℃/10min 熱轉(zhuǎn)印條件：180℃/5min 光澤度（60°）90%
3.2.3 聚氨酯亞光木紋粉末涂料配方
羥基樹脂（高羥值）200，羥基樹脂（低羥值）460，B1530 310， 流平劑20，硫酸鋇270，R902 240， 其它助劑 30，顏料適量。
熱固化條件：200℃/10min 熱轉(zhuǎn)印條件：180℃/5min 光澤度（60°）6%
4 影響紋理清晰度效果的因素
4.1 物理消光劑ki1099、SA206、3329對木紋清晰度的影響
物理消光劑ki1099、SA206、3329對木紋清晰度的影響見表1.從表1中可以看出，消光劑對木紋紋理有一定的影響，特別是加入量的多少，加入量越大木紋紋理越不清晰。
表1物理消光劑ki1099、SA206、3329對木紋清晰度的影響
| 材料 | 1# | 2# | 3# | 4# | 5# | 6# | 7# | 8# | 9# |
| Kil009 | 9 | 12 | 15 | ||||||
| SA206 | 7 | 9 | 11 | ||||||
| 3329 | 8 | 10 | 12 | ||||||
| 結(jié)論 | 優(yōu) | 良 | 劣 | 優(yōu) | 良 | 劣 | 優(yōu) | 優(yōu) | 良 |
注：“優(yōu)”表示木紋清晰；“良”表示木紋模糊；“劣”表示木紋清晰度很差
4.2 6600A聚酯與催化劑搭配對木紋清晰度的影響
6600A聚酯與催化劑搭配對木紋清晰度的影響見表2。從表2結(jié)論中可以看出，催化劑的品種和添加量對木紋清晰度有很大影響。
4.3 填料加入量對木紋清晰度的影響
填料加入量對木紋清晰度的影響見表3.從表3結(jié)論中可以看出，填料的添加量對木紋清晰度也有影響，但并不是多多益善。
4.4 不同廠家的聚酯樹脂對木紋清晰度的影響
不同廠家的聚酯樹脂對木紋清晰度的影響見表4。從表4結(jié)論中可以看出，不同廠家的聚酯對木紋清晰度是有影響的。
4.5 羥烷基酰胺HAA固化劑對木紋清晰度的影響
羥烷基酰胺HAA固化劑對木紋清晰度的影響見表5.從表5結(jié)論中可以看出，HAA固化劑加入量對木紋清晰度有一點影響。
4.6 蠟粉對木紋清晰度的影響
蠟粉對木紋清晰度的影響見表6.從表6結(jié)論中可以看出，不同蠟粉品種對木紋紋理清晰度無多大的影響。
4.7 填料品種對木紋清晰度的影響
填料品種對木紋清晰度的影響見表7.從表7可以看出，選擇不同的硫酸鋇或碳酸鈣，對木紋
表2 6600A聚酯與催化劑搭配對木紋清晰度的影響
| 材料 | 10# | 11# | 12# | 13# | 14# | 15# |
| CY168 | 0.9 | 1.2 | 1.5 | |||
| SA316 | 0.3 | 0.5 | 0.7 | |||
| 結(jié)論 | 劣 | 良 | 優(yōu) | 劣 | 良 | 優(yōu) |
表3填料加入量對木紋清晰度的影響
| 材料 | 16# | 17# | 18# |
| w-44HB硫酸鋇 | 80 | 100 | 120 |
| 結(jié)論 | 劣 | 良 | 優(yōu) |
表4 不同廠家的聚酯樹脂對木紋清晰度的影響
| 材料 | 19# | 20# | 21# | 22# |
| A廠聚酯樹脂 | 210 | |||
| B廠聚酯樹脂 | 210 | |||
| C廠聚酯樹脂 | 210 | |||
| D廠聚酯樹脂 | 210 | |||
| 結(jié)論 | 優(yōu) | 劣 | 優(yōu) | 劣 |
表5 羥烷基酰胺HAA固化劑對木紋清晰度的影響
| 材料 | 23# | 24# | 25# | 26# | 27# |
| HAA固化劑 | 11 | 13 | 15 | 17 | 19 |
| 結(jié)論 | 優(yōu)→劣： 25#→26#→27#→24#→23# | ||||
表6 蠟粉對木紋清晰度的影響
| 材料 | 28# | 29# | 30# |
| 821蠟 | 1 | ||
| M1#蠟 | 0.3 | ||
| 3920蠟 | 1 | ||
| 結(jié)論 | 優(yōu) | 優(yōu) | 優(yōu) |
表7 填料品種對木紋清晰度的影響
| 材料 | 31# | 32# | 33# | 34# | 35# |
| 1#硫酸鋇 | 150 | ||||
| 2#硫酸鋇 | 150 | ||||
| 3#硫酸鋇 | 150 | ||||
| 沉淀硫酸鋇 | 150 | ||||
| 501碳酸鈣 | 150 | ||||
| 結(jié)論 | 優(yōu)→劣： 34#→32#→31#→35#→33# | ||||
紋理清晰度有一定的影響。
4.8 流平劑對紋清晰度的影響
流平劑對紋清晰度的影響見表8.從表8結(jié)論中可以看出，不同品種的流平劑和加入量對木紋清晰度的影響不是太大。
4.9 脫氣劑對木紋清晰度的影響
脫氣劑對木紋清晰度的影響見表9.從表9結(jié)論中可以看出，脫氣劑的品種和添加量對木紋清晰度的影響不是太大；
4.10 鈦白粉填加量對木紋清晰度的影響
鈦白粉填加量對木紋清晰度的影響。從表10結(jié)論中可以看出，鈦白粉的加入量對木紋清晰度的影響很大，應(yīng)少加一些。
以上十種材料對熱轉(zhuǎn)印粉末涂料木紋清晰度的影響結(jié)論，是通過試驗和生產(chǎn)實踐中得出的，受生產(chǎn)工藝和試驗條件的限制，同時又受到所選材料的質(zhì)量差異影響，因此，所顯示的結(jié)論并不一定完全正確，僅供參考。
表8 流平劑對紋清晰度的影響
| 材料 | 36# | 37# | 38# | 39# |
| PV88 | 4 | 5 | ||
| 208通用型 | 20 | 25 | ||
| 結(jié)論 | 優(yōu) | 優(yōu) | 優(yōu) | 優(yōu) |
表9 脫氣劑對木紋清晰度的影響
| 材料 | 40# | 41# | 42# | 43# |
| 安息香 | 0 | 1.2 | ||
| 脫氣劑 | 2 | 3 | ||
| 結(jié)論 | 優(yōu) | 優(yōu) | 優(yōu) | 優(yōu) |
表10鈦白粉填加量對木紋清晰度的影響
| 材料 | 44# | 45# | 46# |
| 902鈦白粉 | 5% | 10% | 20% |
| 結(jié)論 | 優(yōu) | 良 | 劣 |
5 熱轉(zhuǎn)印質(zhì)量問題的原因分析
熱轉(zhuǎn)印質(zhì)量問題的原因分析見表11。
表11 熱轉(zhuǎn)印質(zhì)量問題的原因分析
| 質(zhì)量問題 | 原因分析 |
| 熱轉(zhuǎn)印后，出現(xiàn)不好脫紙或脫膜現(xiàn)象的原因 | 被轉(zhuǎn)印基材的表面有質(zhì)量問題，如不耐高溫，有粘紙或粘膜現(xiàn)象等。 在噴粉后，被轉(zhuǎn)印基材表面的噴粉層未完全固化，致使在熱轉(zhuǎn)印時再次固化。 如使用了熱轉(zhuǎn)印膠水，熱轉(zhuǎn)印膠水的質(zhì)量、配比濃度及涂刷量等因素都會直接影響到脫紙。 如使用了熱轉(zhuǎn)印膠水，建議可在熱轉(zhuǎn)印膠水中適當(dāng)加入離形劑（又稱硅油），即可解決不好脫紙的現(xiàn)象。 |
| 熱轉(zhuǎn)印后出現(xiàn)熱轉(zhuǎn)印紙或熱轉(zhuǎn)印膜易碎或變焦現(xiàn)象 | 通常是轉(zhuǎn)印烘烤的溫度太高或時間太長而造成熱轉(zhuǎn)印紙或熱轉(zhuǎn)印膜過快老化所致。 |
| 同一種熱轉(zhuǎn)印紙或熱轉(zhuǎn)印膜產(chǎn)生轉(zhuǎn)印產(chǎn)品的色差 | 比色時，未遵守“選取相同紋理、相同位置的對比樣，用相同的轉(zhuǎn)印條件、轉(zhuǎn)印在同一底色的基材上，在同一光源下作對比”的比色條件。轉(zhuǎn)印基材有色差。轉(zhuǎn)印設(shè)備性能不穩(wěn)定。 熱轉(zhuǎn)印加工時，未控制好轉(zhuǎn)印時的溫度和時間，通常轉(zhuǎn)印溫度在120℃～190℃間時，轉(zhuǎn)印溫度及時間與轉(zhuǎn)印紋理顏色的深淺成正比關(guān)系，否則，低于120℃的轉(zhuǎn)印溫度時,無法轉(zhuǎn)?。桓哂?90℃的轉(zhuǎn)印溫度時，會隨著時間的推移，逐漸使已轉(zhuǎn)印至基材上紋理的顏色變淺。 |
| 粉末涂料涂層對轉(zhuǎn)印質(zhì)量的影響 | 轉(zhuǎn)印產(chǎn)品基材。表面質(zhì)量的好壞，會直接影響到**后轉(zhuǎn)印產(chǎn)品的轉(zhuǎn)印效果和耐候性，噴粉時，要選用耐候性較好的粉末，通常為聚酯類，其次為聚氨酯類，噴涂的厚度為60洀以上。 被轉(zhuǎn)印涂層的外觀效果很重要，如光滑度、光澤度、顏色等，均會直接影響到基材轉(zhuǎn)印后的表面效果，如果被轉(zhuǎn)印基材的表面是高光面，轉(zhuǎn)印后的產(chǎn)品亦是高光的。 |
表11 熱轉(zhuǎn)印質(zhì)量問題的原因分析（續(xù)）
| 質(zhì)量問題 | 原因分析 |
| 熱轉(zhuǎn)印后，產(chǎn)品出現(xiàn)斑點或霧狀塊的現(xiàn)象 | 被轉(zhuǎn)印基材的表面原來就有斑點或霧狀塊。 被轉(zhuǎn)印基材的表面不耐高溫，有粘紙或粘膜現(xiàn)象。 被轉(zhuǎn)印基材表面的噴粉層未完全固化。 如使用了熱轉(zhuǎn)印膠水，熱轉(zhuǎn)印膠水的質(zhì)量、配比濃度及涂刷量等因素都會造成此現(xiàn)象，正常的熱轉(zhuǎn)印膠水在經(jīng)過高溫后會自動揮發(fā)，不留痕跡。 如使用了熱轉(zhuǎn)印膠水粘紙造成此現(xiàn)象，應(yīng)視實際情況，建議可采取將已轉(zhuǎn)印的基材用清水擦洗或再送至烤箱作短暫烘烤的方式來補救。 如使用了熱轉(zhuǎn)膜造成此現(xiàn)象，建議可采用低濃度的丙酮等有機溶劑擦洗的方式來補救。 |
| 產(chǎn)品表面色彩不均勻或有深有淺的原因 | 轉(zhuǎn)印紙或轉(zhuǎn)印膜與的表面接觸未緊貼或不充分，如烘烤時，轉(zhuǎn)印紙有翹起，或抽真空時，管狀袋有漏氣等現(xiàn)象。 烘箱里不同位置的溫度不相同或不均勻。 基材進烘箱時，不同位置不是同一時間進箱的，致使基材有的部位相對其它部位轉(zhuǎn)印的時間長。 轉(zhuǎn)印涂膜涂膠后，膠水不能均勻涂上，出現(xiàn)“飛膠（聚膠）”的現(xiàn)象，使轉(zhuǎn)印紙不能完全緊貼于鋁型材上。 |
6 結(jié)語
熱轉(zhuǎn)印技術(shù)在鋁型材上的應(yīng)用,無疑給鋁型材專用粉末涂料帶來了無限生機，也豐富了粉末涂料的多姿多彩性。很多粉末涂料生產(chǎn)廠都成立專門的研究試驗隊伍和專門的生產(chǎn)車間，也出現(xiàn)了很多**生產(chǎn)廠。這些對開拓?zé)徂D(zhuǎn)印技術(shù)促進鋁型材專用粉末涂料的發(fā)展，起到了積極作用。但是，我們也看到撕紙問題也在困擾著一些廠家。我到過一些鋁型材粉末涂料噴涂廠，鋁型材的貼紙和抽真空工序都很順暢，但撕紙工序就顯得塞車，大部分員工都集結(jié)在撕紙和**后的表面清理工序。如何讓撕紙工序簡單順暢起來，粉涂料的配方設(shè)計方面要探討，粉末涂料的涂裝工藝要研究，木紋紙上的圖案油墨質(zhì)量也值得關(guān)注。
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