关于实木家具底着色工艺色差产生的原因初探!

底着色是一种常用于阔叶材实木制品透明涂饰的着色工艺,它是指木制品透明涂饰前先将着色剂涂饰在制品毛坯上,着色剂渗入木材管孔从而使木材纹理清晰显现,然后再进行透明涂饰的工艺方法。经这种工艺处理的产品木纹清晰、美观、真实,具有较强的视觉冲击力和较好的装饰性,许多企业常常在中高档阔叶材实木制品透明涂饰工艺中采用。

 

关于实木家具底着色工艺色差产生的原因初探!

 

但在涂装自动化程度较高的家居企业中,采用底着色工艺时,往往易在木制品表面产生程度不一的色差,这对产品的档次和市场美誉度都有较大影响。对于色差较严重的产品,许多企业则采用返工重新手工局部修色的方法来弥补,这又极大的影响了自动化涂装生 产线效率。

随着人们生活水平的提高,中高档实木家居制品在很长一段时间内都将是首选,同时由于人力成本的上涨以及环保要求等,采用自动化涂装生产线也是现代家居制品生产企业的必由之路。所以对底着色透明涂饰产生色差的具体原因进行充分探讨,很有必要。

 

关于实木家具底着色工艺色差产生的原因初探!

 

木材因天然属性,导致各点颜色不一, 其色差很难准确定量评价,各种色差仪都只适用于单色产品的检测如汽车、塑料、纺织品等,对于木材这种混色产品,其分色性能很不好,怎样测试和评价实木制品色差,目前国内外也没有较好的方法。

为此我们采用照片对比、多人评价的方式对某企业实木制品色差状况进行了调研、测试、分析,并探讨产生的原 因,提出相关工艺的改进方案。

 

关于实木家具底着色工艺色差产生的原因初探!

 

1.企业实木制品形式及涂饰工艺

 

该企业实木制品主要是橱柜及衣柜门板和少量装饰线条等,所用原材料为外购经干燥处理的25mm厚的实木板材(含水率一般为 10%-15%),主要树种为赤杨木、樱桃木、橡木 三种。门板基本结构形式如下图所示: 

 

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▲某企业门板基本结构形式

 

其中门框全部采用实木材料,门芯板有 实木拼板和中纤板薄木饰面两类(主要是实木拼板)。门板经加工装配成成品再经透明涂饰后出厂,具体涂饰工艺为:

门板毛坯→嵌补、砂光→擦色→砂磨→ 整体修色→涂底漆→砂磨→涂面漆。

 

2.测试方式和过程

 

根据该企业的具体涂饰工艺,整个测试过程按白坯、擦色后、修色后、面漆后四个节点进行拍照记录。

根据照片效果将白坯分为无色差(1等)、有色差(2等)两个等级;

面漆后的成品分为无色差(1级)、轻微色差(2 级)、较严重色差(3级)、严重色差(4级)四个等级,每个等级分别定出样版(如下图), 由多个专业人士根据样版对产品各节点照片 进行评级,再对评定结果进行分析。

 

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▲白坯分等样版(2个等级)

 

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▲面漆后成品分级样版(4个等级)

 

3.测试结果及分析

 

经过近一个月的工作,共测试各类门板200多块,拍摄各节点照片共1200多张,由多名专业人士将照片和样板对比后评级。

 

3.1总体色差情况

 

面漆后的成品经评级结果为:无色差(1 级)占47%、轻微色差(2级)的占29%、色差较严重(3级)的占20%、严重色差(4级)的占4%。 

色差主要出现在门芯板端头铣型部位。如下图所示,白坯擦色后和涂面漆后都产生了明显色差。

 

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▲门芯板端头铣型部位色差状况

 

尤其是实木拼板,其铣型部位擦色后产生色差的达97%,面漆后成品产生色差也达 70%。因为这个部位实际上就是木材端面,零件加工中木材细胞被横向切断,管孔大量外露,使其吸收色素的能力大大强于弦切面和径切面,所以与其他部位产生明显色差。

 

3.2 不同木材产品色差情况

 

对具体树种而言,其色差状况如下表所示: 

 

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▲不同树种制品色差占比情况

 

从表中可看出赤杨木产品色差最严重,樱桃木次之,橡木较好。为此对三种木材端面进行电镜显微分析。

从端面电镜图可以看出,赤杨木为散孔材,木材管孔密度较大、分布均匀,且管孔直径较大,大都超过了20μm,平均约22.7μm,这就造成了擦色后木材管孔吸收色素的能力强于其他部位,从而产生色差。

 

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▲赤杨木端面电镜图

 

樱桃木也为散孔材,但其管孔密度和管孔直径都比赤杨木小, 所以色差状况好于赤杨木。

 

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▲樱桃木端面电镜图

 

而橡木为环孔材, 木材管孔大多集中在年轮附近,除年轮附近 外,其他部位色差比较均匀,而年轮部位颜色不同反而更体现木材的天然美感,所以橡木制品总的色彩感较好。

 

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▲橡木端面电镜图

 

3.3 实木门板、板木门板色差情况

 

实木门板其门芯板为实木拼板,板木门板门芯板为中纤板薄木贴面,两类门板色差情况如下表所示:

 

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▲不同结构门板产品色差占比情况

 

薄木贴面产品色差状况明显好于实木拼板产品,这是由于薄木都是顺纹结构,且将铣型部位完全覆盖,所以各部位吸收色素的能 力相对均匀。

 

3.4 毛坯色差与成品之间色差情况对比

 

门板毛坯分为无色差(1等)和有色差(2等)两个等级,其所对应的成品色差状况如下表所示:可以看出,毛坯质量越好,成品色差越小。

 

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▲不同毛坯所对应产品色差情况

 

4.工艺改进方案探讨

 

从测试结果看,产生色差的主要原因有两个方面,一是门芯板端头铣型部位因吸收色素能力太强产生色差;二是实木拼板白坯质量不好本身就有色差。 

对于第一个方面,可考虑在擦色前对门芯板端头铣型部位进行预处理,降低这个部位的吸色能力,研究探讨预处理的具体方法, 则是下一步的工作重点。 

实木拼板白坯本身有色差的问题,可通过在下料工序增加实木材分色设备对板方材进行初步分色、加强拼板工序质量管控及木方刨光后再拼板等措施来解决。

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