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如何提高木材涂層的耐久性?QUV紫外老化試驗(yàn)箱來幫你!

發(fā)布于:2022-10-31

摘要

目前使用的系統(tǒng)不能保證木材外飾的耐久性。因此,本研究的目的是評(píng)估應(yīng)用在木材上的飾面的顏色變化,以便找到在戶外使用中具有較佳耐久性的木材飾面。根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)(NF 927-6 2006),對(duì)涂有四種面漆(兩種聚氨酯面漆F1和F2以及兩種丙烯酸面漆F3和F4)的蘇格蘭松(Pinus sylvestris)和Pedunculate橡木(Quercus robur)進(jìn)行了2016小時(shí)的QUV紫外加速老化測(cè)試。在色彩系統(tǒng)CIELab中進(jìn)行色度測(cè)量。光澤度(L*)、綠紅(a*)和藍(lán)黃(b*)坐標(biāo)、色彩飽和度(C*)和色調(diào)角(H*)是在QUV加速老化處理之前和結(jié)束時(shí)使用X-Rite SP62型分光光度計(jì)進(jìn)行的。結(jié)果顯示,QUV老化導(dǎo)致L*值下降,所有研究的飾面對(duì)的表面顏色都有變化。對(duì)于以柞木作為木質(zhì)支撐的木材/飾面對(duì),柞木/F3對(duì)顏色變化的抵抗力較好,而對(duì)于以松樹作為木質(zhì)支撐的木材/飾面對(duì),松樹/F1對(duì)顏色變化的抵抗力較好。對(duì)顏色變化的抵抗力較好。

關(guān)鍵字:木材涂層加速老化,QUV紫外老化試驗(yàn)箱

1 引言

戶外木制部件的主要降解因素是暴露于紫外線和水。

為了保護(hù)木材的自然外觀及其顏色不受老化影響,對(duì)透明或半透明的涂料,如清漆、染色劑或油漆,已經(jīng)進(jìn)行了研究。

QUV老化試驗(yàn)包括評(píng)估應(yīng)用在木質(zhì)基材上的涂層系統(tǒng)對(duì)加速Q(mào)UV老化的抵抗力。與自然老化相比,這種測(cè)試的優(yōu)點(diǎn)是加速,自然老化持續(xù)一年,并且是 與自然老化相比,這種試驗(yàn)具有加速的優(yōu)勢(shì),自然老化持續(xù)一年,而且往往有重復(fù)性和再現(xiàn)性的問題。

人為的或加速的老化會(huì)影響成品或未完成的木材的顏色。

觀察到的飾面顏色的變化根據(jù)飾面的性質(zhì)、木材的種類和它的處理(無論是熱處理還是化學(xué)處理)而有所不同。

其他研究則調(diào)查了 加速老化對(duì)飾面的附著力的影響。

2 材料和方法

2.1 材料

木材/飾面系統(tǒng)是一個(gè)由木材基材和應(yīng)用于該木材的一種或多種飾面產(chǎn)品組成的樣品。

木材/精加工系統(tǒng)的選擇是在與摩洛哥木材精加工行業(yè)的制造商密切磋商后作出的。

木材基質(zhì)的選擇是在蘇格蘭松(Pinus sylvestris)和Pedunculate Oak(Quercus robur)上進(jìn)行的。

表1給出了所使用的木材基材的一些特征。

表1-所用的木質(zhì)支架的特點(diǎn)

2.1.1 生產(chǎn)試驗(yàn)樣品

尺寸為15 x 8 x 1.8毫米的測(cè)試樣品,沿縱向?qū)ΨQ軸(L)縱向切割,沿切向?qū)ΨQ軸(T)寬度切割,沿徑向?qū)ΨQ軸(R)深度切割。所有的木材試樣都在氣候室中平衡,相對(duì)濕度為65±5%,溫度為20℃,然后再涂上飾面。的平衡濕度。試樣的平衡含水量為12%。

2.1.2 精加工產(chǎn)品

與木材一樣,所使用的四種商業(yè)水性飾面是在與摩洛哥的木材加工行業(yè)協(xié)商后選擇的。兩種聚氨酯樹脂基飾面(F1和F2)和兩種丙烯酸樹脂基飾面(F3和F4)。表2給出了一些關(guān)于所使用的商業(yè)表面處理的用過的信息。

表2-所用的木質(zhì)支架的特點(diǎn)

2.1.3 木質(zhì)表面的涂層

所選的精加工產(chǎn)品是根據(jù) 在每個(gè)產(chǎn)品的一個(gè)切面上提供每個(gè)產(chǎn)品的數(shù)據(jù)表。每個(gè)測(cè)試片的。其他的面孔是 另一邊用密封膠密封,涂抹了三天的時(shí)間 另一面用密封劑密封,涂抹三天,每天一層。

在測(cè)試開始之前,試樣被放置干燥一周。允許干燥一個(gè)星期。

2.2 方法

2.2.1 紫外加速老化測(cè)試

加速老化實(shí)驗(yàn)是在QUV紫外老化試驗(yàn)箱中進(jìn)行的,有8個(gè)UVA 340燈,符合EN 927-6 2006。試樣在QUV紫外加速老化測(cè)試箱中的曝光周期包括在T = 45 ± 3°C下24小時(shí)的第一個(gè)冷凝階段,然后在T = 60 ± 3°C下144小時(shí)的紫外線照射和噴涂階段,然后是2.5小時(shí)的照射階段,最后是0.5小時(shí)的噴涂階段。噴灑0.5小時(shí)。這些樣品是 暴露在加速老化的環(huán)境中12周。

2.2.2 顏色測(cè)量

使用X-rite SP 62分光光度計(jì)對(duì)木材涂飾系統(tǒng)進(jìn)行了比色分析。測(cè)量的參數(shù)有:亮度(L*)、色度坐標(biāo)、綠-紅(a*)和藍(lán)-黃(b*),參考CIELab顏色坐標(biāo)系統(tǒng)。每個(gè)參數(shù)的取值是三個(gè)測(cè)量值的平均值。

 從L*、a*和b*的數(shù)值中,計(jì)算出亮度差(?L*)和色度坐標(biāo)(?a*和?b*)、色相角(h)、色彩飽和度(C*)和總體色差(?E*),方法是 用以下公式計(jì)算。

?L* = L*f - L*i

?a* = a*f - a*i

?b* = b*f - b*i

h = arctg (b* / a*)

C*=(a*2 + b*2 ) 1/2

?E*=(?L*2 + ?a*2 + ?b*2 ) 1/2

其中,L*f a*f b*f 分別為試樣的L*、a*和b*。QUV紫外老化測(cè)試和L*i a*i 和b*i 是L*,a*和b*的分別是QUV紫外老化試驗(yàn)箱測(cè)試前的樣品。

3 結(jié)果和討論

表3顯示了基于每個(gè)木材/飾面對(duì)的初始顏色坐標(biāo)的L*、a*、b*和E*的值,表4顯示了根據(jù)每個(gè)木材/飾面對(duì)的初始顏色坐標(biāo)的L*、a*、b*和E*的值計(jì)算出的ΔL*、Δa*、Δb*、ΔE*、C*和H的值,表5顯示了QUV紫外測(cè)試?yán)匣昂髽悠返囊恍﹫D片。

表3-顏色測(cè)量的結(jié)果 P 松樹和C 柞樹

從表3和表4可以看出,在QUV老化后,所有精加工對(duì)的L*值都會(huì)下降,但對(duì)(松樹/精加工)的影響更大,而a*值會(huì)增加。

表4-顏色測(cè)量的結(jié)果 P 松樹和C 柞樹

?a*的正值表明,除了一對(duì)(柞樹/ F2)外,飾面有變得更紅的趨勢(shì),其表面有變得更綠的趨勢(shì)。(松樹/整理)對(duì)的綠-紅坐標(biāo)(a*)高于柞樹/整理)對(duì),藍(lán)-黃坐標(biāo)(b*)在F1完成對(duì)和(柞樹/F4)對(duì)中增加,在F2和F3完成對(duì)和(松樹/ F4)對(duì)中減少。(松樹 / F4)。

對(duì)子(松樹/飾面)的顏色飽和度(C*)比對(duì)子(柞樹/飾面)高。從表4中可以看出,在QUV老化后,帶有F1和F4表面處理的對(duì)子的顏色飽和度(C*)值增加,而帶有F2和F3表面處理的對(duì)子則減少。C*值由坐標(biāo)a*和b*得出,(b*)的最高值是(松樹/飾面)對(duì)的值,這意味著顏色飽和度(C*)跟隨(松樹/飾面)對(duì)的(b*)值。表4還顯示,在QUV老化后,所有飾面對(duì)的色調(diào)角(H*)都會(huì)下降。根據(jù)表4的結(jié)果,柞木/精加工系統(tǒng)的耐久性排名從高到低依次為:柞木/F3、柞木/F4、柞木/F1和柞木/F2,松樹/精加工系統(tǒng)的耐久性排名從高到低依次為:松木/F1、松木/F4、松木/F2和松木/F3。

表5-在QUV紫外老化試驗(yàn)箱中進(jìn)行加速老化前后的樣品照片

4 結(jié)論

涂飾可以保護(hù)木材不受水分、溫度和陽光的影響。這是增加木材產(chǎn)品價(jià)值的一個(gè)重要步驟。此外,木制品的壽命往往與飾面的耐久性有關(guān)。在這項(xiàng)研究中,通過測(cè)試表面光澤度和顏色,研究了加速老化對(duì)上過清漆和染色的蘇格蘭松樹(Pinus sylvestris)和短柄橡木(Quercus robur)標(biāo)本的光澤度和顏色的影響。木材/表面處理系統(tǒng)的選擇是與摩洛哥的木材/表面處理行業(yè)協(xié)商后作出的。我們選擇了兩種聚氨酯樹脂基飾面(F1和F2)和兩種丙烯酸樹脂基飾面(F3和F4)。結(jié)果顯示,老化導(dǎo)致所有研究的試樣的亮度下降和顏色改變。這項(xiàng)研究使我們有可能對(duì)所調(diào)查的木材/飾面系統(tǒng)進(jìn)行耐久性排名。柞木/精加工系統(tǒng)的耐久性排名從高到低依次為:柞木/F3、柞木/F4、柞木/F1和柞木/F2,松樹/精加工系統(tǒng)的耐久性排名從高到低依次為:松木/F1、松木/F4、松木/F2和松木/F3。