隨著我國社會經濟的快速發展和人民生活水平的不斷提高，消費者對木質家居產品的外觀質量和環保性能提出了更高的要求。因此，粉末涂料靜電噴涂技術開始引起大型家居企業的關注，一些行業領軍企業已經開始嘗試應用這項技術。

　　粉末涂料靜電噴涂技術對于基材均勻性、導電性、熱穩定性等方面要求較高，在木質家居產品領域，只有以人造板為基材并且通過合理預處理的部件，才能夠實現穩定、低返工率的粉末涂料靜電噴涂。系統梳理粉末涂料靜電噴涂技術的主要特征以及對人造板基材的性能要求等，為這項技術在木質家居產品領域的進一步推廣應用提出建議，以期為業內相關人員提供參考。

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　　粉末涂料靜電噴涂工藝流程

　　木質家居產品粉末涂料靜電噴涂的工藝流程，如圖1所示。木質家居產品粉末涂料靜電噴涂的部件，多以板類部件為主，主要分為平板件和造型件兩大類。其中，造型件的造型多在板件側邊出現，即在板件側邊通過銑型加工制作拉手結構等造型。根據粉末涂料靜電噴涂各工藝環節，可將其分為3段，如圖2所示，包括板件機加工、板件預處理和板件噴涂環節。

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　　1.1 板件機加工

　　板件機加工包括開料、銑型、打磨等工序。目前，開料、銑型、平面打磨均由自動化設備完成，而造型部位的打磨則以人工打磨為主。

　　1.2 板件預處理

　　板件預處理常用的方法是利用紫外光固化底漆或水性底漆對板件表面進行涂飾，主要目的是將板件表面進行封閉，防止板件在后續涂層固化過程中受熱開裂，同時提高最終產品的表面質量。

　　1.3 板件噴涂

　　1)板件預熱

　　板件在經過預熱爐預熱，表面溫度可升至90℃左右。通過加熱板件，促進板件內水分向表面遷移，提升板件表面的導電性能，最終提高板件的上粉率。

　　2)板件靜電噴涂

　　靜電噴槍頭部裝有金屬環或極針作為電極，接通由高壓靜電發生器產生的負高壓后在附近產生大量負電荷。粉末在壓縮空氣作用下，經過輸粉管進入靜電噴槍，在經過噴槍頭部電極的時候帶上負電荷，工件通過金屬掛鉤接地，工件與靜電噴槍之間形成靜電場。帶負電荷的粉末涂料在電場力與氣流的共同作用下，粉末吸附于工件表面，粉末涂料靜電噴涂過程如圖3所示。

　　在板件靜電噴涂過程中，粉末粒徑、噴涂距離、供粉氣壓、靜電電壓等因素都會對噴涂質量產生影響。研究人員基于粉末涂料粒徑分布特性，歸納總結出影響靜電噴涂一次上粉率和死角上粉率的主要因素，并探討了高上粉率應具備的粉末涂料粒徑分布特性;采用正交試驗方法，分析得出了纖維板粉末涂料靜電噴涂最佳工藝參數為噴涂距離150mm、供粉氣壓0.05MPa，靜電電壓60kV。

　　3)板件涂層固化

　　中波紅外輻射波長最適合粉末涂料的吸收加熱，因此目前最常用的涂層固化方式為中波紅外輻射加熱。

　　針對板件涂層固化，研究人員介紹了一種紅外線催化技術配合低溫熱處理促使粉末涂料在纖維板表面快速、有效地結合固化方法，并指出這種方法的涂飾效果接近于金屬材料的粉末涂飾效果。研究人員提出了粉末涂裝紅外輻射波長與能量匹配技術，并將其應用于人造板粉末涂料靜電噴涂涂層固化中。

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　　靜電噴涂用粉末涂料

　　粉末主要分為熱塑性粉末涂料和熱固性粉末涂料兩大類。人造板靜電噴涂主要用的涂料主要為熱固性粉末涂料。熱固性粉末涂料主要以聚酯樹脂、環氧樹脂、丙烯酸樹脂、聚氨酯樹脂等熱固性樹脂及相關固化劑為主要成膜物質，在一定溫度下溶融流平后，在固化劑作用下，熱固性樹脂與固化劑反應交聯固化并形成涂層。

　　在粉末涂料制備工藝方面，低溫快速固化粉末涂料一直是主要的研究方向。目前，人造板靜電噴涂用粉末涂料的固化溫度為120～150℃，固化時間為3～4min。

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　　粉末涂料靜電噴涂對人造板的要求

　　目前，木板靜電噴涂應用最多的中密度纖維板和刨花板。對于纖維板而言有一些特別的要求如下：

　　1)纖維板密度宜控制在0.72-0.83g/cm3，在厚度方向上的密度盡可能一致。

　　2)纖維板含水率宜控制在4.5%～7.5%。

　　3)纖維板應具有優良的熱穩定性，要求纖維板板件在粉末涂料靜電噴涂前的預熱以及涂料固化過程中，其側邊無裂紋、開裂現象。

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　　粉末涂料靜電噴涂技術

　　在木質家居噴涂中的優勢

　　4.1 主要優勢

　　粉末涂料靜電噴涂技術的主要優勢體現在生產過程環保、產品環保且漆膜性能優良、生產效率高3個方面，具體如下：

　　1)生產過程環保。

　　粉末涂料揮發性有機化合物(VOC)含量低于5g/L，在涂裝過程中多余粉末涂料可由回收系統收集再利用，利用率達90%左右，滿足生產過程環保性能的要求。

　　2) 產品環保且漆膜性能優良。

　　噴涂后產品無溶劑揮發，無刺激性氣味;與傳統油漆飾面相比，粉末靜電噴涂后的膜在硬度、耐磨性、耐濕熱、耐干熱等方面具有明顯的優勢;產品表面膜外觀質量好，適合現代簡約風格木質家居產品的表面涂飾。

　　3) 生產效率高。

　　與傳統油漆飾面相比，粉末靜電噴涂對工件形狀限制小，自動化程度高，生產效率高。

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　　粉末涂料靜電噴涂技術

　　在木質家居中的應用建議

　　1)粉末靜電噴涂專用纖維板，對板材含水率、密度及其均勻性、熱穩定性要進行嚴格控制;

　　2)板件預處理工藝技術，降低板件預處理工序中VOC釋放量，提高板件預處理工序生產效率。

　　3)優化樹脂、固化劑等涂料配方，進一步降低涂料固化溫度或固化時間，從而減少纖維板過度受熱導致的邊部開裂現象。

　　4)研發適用于木質家居產品生產的粉末涂料靜電噴涂專用生產線。木質家居產品具有大規模、個性化定制的特點，板件尺寸差異大，為充分發揮自動化生產線效能，建議粉末涂料靜電噴涂生產線設置多種噴涂單元，不同尺寸規格的板件可自動流轉到對應的噴涂單元進行噴涂;針對需要返工的板件，建議配置單獨的噴涂單元，以保證生產過程的有序可控。

　　5)創制粉末涂料靜電噴涂板件全流程信息追蹤系統。

　　6)創制粉末涂料靜電噴涂生產線運行參數及板件質量在線檢測可視化平臺，一方面可以實現粉末涂料靜電噴涂生產線以及板件質量的實時監控，另一方面也可通過生產線運行參數與板件質量歷史數據的深度學習實現粉末涂料靜電噴涂工藝的優化。

　　7)針對木質家居產品粉末涂料靜電噴涂技術，研制生產過程全流程管控規范與實施細則，指導家居企業進行科學有效管理。

　　8)通過技術攻關，進一步擴大粉末涂料靜電噴涂技術適用的木質材料范圍，力爭在刨花板、膠合板等木質材料上實現產業化應用。

　　9)在家居產業園區，廣泛建設粉末涂料靜電噴涂專用工廠，幫助中小型企業推出粉末涂料噴涂家居產品，進一步擴大粉末涂料噴涂家居產品的市場份額。

　　在國家大力推動清潔生產和綠色轉型的政策引導下，粉末涂料靜電噴涂技術因其市場、環保和經濟效益等方面的優勢，在木質家居產品領域的應用已逐漸形成規模。本文從人造板基材管理、低溫快速固化粉末涂料制備、粉末涂料靜電噴涂工藝優化、生產線優化配置與信息化等方面提出了推動粉末涂料靜電噴涂技術在家居行業廣泛應用的具體建議，希望能對行業從業人員有所啟發。