MDF粉末涂料

纤维板是以木质纤维或其他植物纤维为原料，经纤维制备，加胶粘剂，在加热加压的条件下，压制成的板材。按其密度可分为高密度纤维板( HDF )、中密度纤维板( MDF )和低密度纤维板( LDF )。密度范围在650-850kg/m³，密度板由于结构均匀，材质细密，性能稳定，耐冲击，易加工，在家具、装修、乐器和包装等方面应用比较广泛。

在木材包括人造板表面传统上都是用油漆来保护和装饰的。但随着人们的环保意识不断增强，从1990年代有人开始尝试用环保涂料即粉末涂料在中纤板( MDF )表面进行喷涂。截止目前粉末涂料应用在木器上已二十多年，但是原来被大众看好的一个领域，进展缓慢并未被广泛推广。

就国内而言， MDF粉末喷涂产业链还未形成足够大的规模据粗略统计，MD 粉

末整体用量每年还不到2千吨。从国际MDF粉末喷涂领域来看，2007年左右欧洲有几

家公司开始MDF粉末涂料喷涂的小批量生产，并以砂纹表面效果为主，主要用于环保高档的新型设计家具。

在国内，广东兆生家具公司较早涉足MDF粉末喷涂，并用于自产的家具，环保标签的加持有利于出口。而为宜家代工的广东励泰公司在MDF粉末喷涂方面比较成功，励泰是目前国内MDF粉末喷涂实现规模化最大的生产企业。佛山艾勒可公司与几大家具企业开展MDF粉末喷涂合作，它是国内定制家具MDF粉末喷涂方面做得较好的企业。 MDF 粉末喷涂在过去较长一段时间进展缓慢的原因有几个方面，一个是MDF粉末喷涂技术本身作为一个系统性解决方案还不够成熟。人们对这个系统的复杂性以及与传统金属粉末喷涂不同之处还没有充分的认识。往往认为粉末过关，设备可以了，甚至小批量样品做得不错就觉得成功了，结果大批量生产，很多原因造成良品率低，导致亏损。

但随着国家和消费者对VOCs的影响有了更深刻的认知，MDF家具粉末喷涂市场呈井喷态势，主流家具企业对上粉末喷涂线的热情非常高。原因主要有①政府对溶剂型涂料的限制力度越来越大；②喷涂设备技术和工艺越来越成熟；③所需投资大幅度减少，原来要2000万元左右，现在几百万元就可以了。

MDF板材性能控制问题

热稳定性： 热稳定性主要是由MDF的内粘结强度及其所用胶黏剂本身的耐温性所决定，同时MDF的密度分布也很重要，一般平均密度在720~ 830kg/m³较为适合粉末喷涂。若中间密度>700 kg/m³, 边上密度 <900kg/m³, 则密度分布较好；若中间密度<650kg/m³，边上密度 >1000kg/m³，则密度分布差异过大，

受热时很容易开裂。

导电性：为了得到较为稳定的导电性，欧洲企业原来是采取在MDF里加导电剂的方法，这导致成本增加；目前一般是让MDF保持一定的含水量 (一般5%~8%较好)，并通过预热 MDF ，使水分往表面迁移，以提高带电性能，能够将MDF的电导率调整到所需要的范围。一个1010Ω— 1011Ω的表面电阻能够使带电粉末粒子暂时吸附在接地的MDF工件上。

MDF表面处理问题

若MDF表面有竖立的纤维，可能会引起针孔或小缩孔。为了更好地做好表面处理，有采用热熨处理，即用热铁板熨烫MDF的边或粗糙的表面，以便去除竖立的纤维。

表面需要封闭处理，有用水性漆表面处理，先涂敷一层水性漆

有用UV腻子表面封闭处理

上粉问题

水分控制：控制中密度板的水分含量对于控制开裂、上粉、脱气是至关重要的。为了达到足够高的导电，MDF含水量不应低于5%。会影响粉末涂层的机械强度，导致表面缺陷。MDF存储时理应符合以上水分含量，并不受气候和季节变换能保持不变

预热：提高导电率可以通过在中密度板中掺入提高导电率的添加剂，特别是在尖而锋利的几何形状边缘上粉；另一种方法就是通过预热到40-60的表面温度，激活MDF内部的水分带电上粉。另一优点是通过预热保证喷涂前的表面温度一致，保证在任何气候条件下都可以喷涂。

涂料肥边问题

为避免相框效果也就是肥边问题，建议安装反向电极。我们知道金属表面喷涂粉末时，带电粉末粒子会在电场的作用下形成环抱效应，从而导致窗框效应。而 MDF粉末喷涂的关键点就是膜厚需要均匀，因此不能出现窗框效应。喷涂设备供应商设计的反向电极很好解决了窗框效应，它是将反向电极设置在喷枪的对面，使原本要环抱的带电粉末粒子改变路线被反向电

极吸引过去，避免窗框效应。

不损伤MDF又能固化的问题

真正的突破性进展是采用红外固化方

式，同时中波红外还可以在一定距离范围可以有均匀的温度。红外加热很快，在不到一分钟可以使表面达到固化温度，然后固化效率高，在较短的时间粉末涂料熔融，流平固化。由于木质材料的低导热率，在这短短的几分钟，中纤板的内部温度还很低，还没有对板材造成损伤。

存储稳定性问题

由于用于MDF喷涂的粉末涂料是低温固化的粉末涂料。目前125-135℃ 3-5分钟红外固化的粉末在25℃以下2个月就出现轻微的部分固化，显示为胶化时间变短，光泽降低。《中密度纤维板( MDF)粉末喷涂技术规范》 T/CSTM 00456-2021 中有关粉末存储条件要求；环境温度≤20℃ ，湿度≤50%。应保证通风、干燥，防止日光直接照射，并应隔绝火源，远离热源。

封边问题

MDF粉末喷涂成功与否，封边处理也是关键的部分，目前有水性漆封边、 UV腻子封边、曾经有用三聚氰胺纸封边的、粉末涂料封边。据经验发现粉末涂料封边是比较可靠的一种方式。

运输问题

由于是低温固化粉末涂料，所以运输过程通常需要冷藏运输，特别是夏秋天。如果是路途遥远，冷藏运输的成本就比较高。

合理的喷涂线设计还包含有暂停区( holding zones )，并且有无动力输送系统( power & free system)。暂停区可以用来暂放，检查，打磨及处理一些没有预料到的情况。这种暂停区可以在整体上提高喷涂线的效率。

粉末涂料膜厚测量

****采用涂膜钻孔破坏直接测量涂层膜厚。

****超声波测量仪，

如POSITECTOR 200 只能测单层膜厚，不能分辨多涂层及各层的膜厚，不宜选用；如采用超声波测量仪 POSITECTOR 200B 也要经对比

1、观察涂膜厚度带刻度放大镜 (牌号 PEAKSTANDMICR O25X)。

2、手动台钻 ( BOSCH POF

1300 ACE )。

3、钻头，尖头角度 5.71度钻头(底端直径8mm ；尖端直径12mm )。

*****测量注意事项

1、准备好测试用样板。

2、用记号笔在测量处做好标记。

3、在标记处上方放好台钻，塑料挡板侧对操作人员，防脸部受伤，钻时钻机两侧不允许站人，防止伤害。

4、用显微镜观测涂膜厚度，钻孔观察到的数据已放大 10 倍，显微镜放大10 倍，读数时显微镜里10 毫米，表示真实涂膜厚度为100 微米，读数时取平均值，读数方法均以边界外沿为准。

粉末涂料是否固化完全的问题

MEK测试

准备好MEK试剂。在测试样板上加约0.5mlMEK试剂。静置20秒钟后，用纸巾轻擦去残余。擦去MEK后再等1分钟

用Sclerometer Scratch Tester硬度，笔设置载荷1牛顿测涂膜固化程度，测试涂膜。测试涂膜上有肉眼可见明显划痕表明涂膜固化不完全。划痕印迹可比对固化程度已知的图谱。

DSC测试

从烘烤后的涂层刮一些碎屑，做DSC测试玻璃化温度，与所用粉末的Tg2 比较，如果小于Tg2的值大于2℃ ，说明还没有完全固化，小得越多固化越不完全。

水溶胀测试

1、范围

本测试方法可用于MDF板材的喷粉适宜性测试，也可用于预测了MDF喷涂粉末涂料后，其组件边缘开裂的可能性。

2 原理测试中是基于橱柜板的弹簧铰链孔开设后，并未采用涂料封闭，对于暴露在潮湿空气中或水溶液滴落在表面的实际使用场景中， MDF材料和涂覆层抵御溶胀的能力。这种材料膨胀变化在日常条件下，可建立材料或涂层的一个有效、安全长期抗裂性的联系。这种联系可以用来评估粉末涂料及涂层。

3 测试用材料台钻、直径35mm的特定钻头、卡尺、可程式恒温恒湿测试机、油性笔、待测试板件。

屑要

成品检验

根据客户要求和样粉所做试验制定相应的性能标准，对颜色、附着力、外观、弯曲、冲击、硬度、胶化时间验证是否符合产品标准。

其中注意事项：

1. 检验频次设定；

2. 检验仪器校正；

注意点：在生产过程中，产品不能在比较高温 (夏天在35℃以上) 停留时间过长，以免引起部分固化使产品不合格。

涂料的几项指标：

项目		指标
项目		底涂粉末	面涂粉末
粉末外观		色泽均匀，无结块	色泽均匀，无结块
固化条件(红外固化)		≤140ºC/≤5min	≤140ºC/≤5min
胶化时间/s		商定值	商定值
流动性/g		商定	商定
粒径分布		商定	≤30um以下， 30%
光泽( 60º) /单位值		—	商定
色差ΔE*	≤	—	1
漆膜厚度/um		≥70	60 ~80
附着力/级	≤	1	1
MEK测试		通过	通过
耐冲击性(正冲) /cm ≥		20	20
弯曲试验/mm	≤	5	5
杯突试验/mm	≥	3	3

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