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(gè)**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(qiáng)的耐候性和裝飾性，因此，對(duì)鋁材都必須進(jìn)行表面處理，鋁型材的表面處理主要是有機(jī)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(jìn)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(jìn)入我國，近幾年來有著突飛猛進(jìn)的發(fā)展。其主要特點(diǎn)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(huì)脫落、龜裂和褪色。不會(huì)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(gè)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(jī)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(jì)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(shí)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(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)印裝飾的，但因二者在熱轉(zhuǎn)印時(shí)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(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)單工序。

轉(zhuǎn)印工序?yàn)椋?br/>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(yàn)→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(duì)貼后送至烘箱烘烤（約180℃,　６分鐘左右）后，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(duì)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(duì)貼，用專用平板熱轉(zhuǎn)印機(jī)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(duì)鋁型材的正面對(duì)貼，袋子將被轉(zhuǎn)印鋁型材包裹住，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(jì)
（1）選擇聚酯樹脂軟化點(diǎn)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(jìn)爐時(shí)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(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)比的方式，因直接采用未轉(zhuǎn)印前的紙樣或膜樣表面色作對(duì)比的方式會(huì)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(diǎn)多多，目前市場(chǎng)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(gè)型號(hào)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(duì)木紋清晰度的影響
物理消光劑ki1099、SA206、3329對(duì)木紋清晰度的影響見表1.從表1中可以看出，消光劑對(duì)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(duì)木紋清晰度的影響

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(duì)木紋清晰度的影響 
6600A聚酯與催化劑搭配對(duì)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(duì)木紋清晰度有很大影響。

4.3  填料加入量對(duì)木紋清晰度的影響
填料加入量對(duì)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(duì)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(duì)木紋清晰度的影響
不同廠家的聚酯樹脂對(duì)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(duì)木紋清晰度是有影響的。

4.5  羥烷基酰胺HAA固化劑對(duì)木紋清晰度的影響
羥烷基酰胺HAA固化劑對(duì)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(duì)木紋清晰度有一點(diǎn)影響。

4.6  蠟粉對(duì)木紋清晰度的影響 
蠟粉對(duì)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(duì)木紋紋理清晰度無多大的影響。

4.7  填料品種對(duì)木紋清晰度的影響
填料品種對(duì)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(duì)木紋

表2  6600A聚酯與催化劑搭配對(duì)木紋清晰度的影響

表3填料加入量對(duì)木紋清晰度的影響

表4 不同廠家的聚酯樹脂對(duì)木紋清晰度的影響

表5 羥烷基酰胺HAA固化劑對(duì)木紋清晰度的影響

表6  蠟粉對(duì)木紋清晰度的影響

表7 填料品種對(duì)木紋清晰度的影響

紋理清晰度有一定的影響。

4.8  流平劑對(duì)紋清晰度的影響 
流平劑對(duì)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(duì)木紋清晰度的影響不是太大。

4.9  脫氣劑對(duì)木紋清晰度的影響 
脫氣劑對(duì)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(duì)木紋清晰度的影響不是太大；

4.10  鈦白粉填加量對(duì)木紋清晰度的影響
鈦白粉填加量對(duì)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(duì)木紋清晰度的影響很大，應(yīng)少加一些。
以上十種材料對(duì)熱轉(zhuǎn)印粉末涂料木紋清晰度的影響結(jié)論，是通過試驗(yàn)和生產(chǎn)實(shí)踐中得出的，受生產(chǎn)工藝和試驗(yàn)條件的限制，同時(shí)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(duì)紋清晰度的影響

表9  脫氣劑對(duì)木紋清晰度的影響

表10鈦白粉填加量對(duì)木紋清晰度的影響

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

表11  熱轉(zhuǎn)印質(zhì)量問題的原因分析（續(xù)）

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(jī)，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(yàn)隊(duì)伍和專門的生產(chǎn)車間，也出現(xiàn)了很多**生產(chǎn)廠。這些對(duì)開拓?zé)徂D(zhuǎn)印技術(shù)促進(jìn)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(jiǎn)單順暢起來，粉涂料的配方設(shè)計(jì)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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