Материалы для отделки поверхностей мебели
Отделку древесины подразделяют на прозрачную и укрывистую. Прозрачная выполняется бесцветным или окрашенными прозрачными лакокрасочными материалами. Они усиливают естественный цветовой тон, подчеркивают текстуру, а также служат для придания древесине специфических эффектов (окраска под старину или в деревенском стиле), имитации дешевых пород под ценные (например,
сосны под вишню или красное дерево), для выравнивания цветового тона деталей из массивной древесины, имеющих различную окраску или текстуру.
При укрывистой отделке получают непрозрачные покрытия, цвет и декоративные свойства которых полностью определяются используемыми пигментированными лакокрасочными материалами (эмалями или красками).
По назначению отделочные материалы подразделяются на три основные группы:
материалы для подготовки поверхности древесины к отделке (красящие составы, порозаполнители, шпатлевки, грунтовки, отбеливающие и обессмоливающие средства и т.д.);
основные материалы, создающие основной лакокрасочный слой (лаки, краски, эмали);
материалы для облагораживания покрытий (полирующие и шлифующие пасты, разравнивающие жидкости и т.д.).
Современный ассортимент лакокрасочных материалов, применяемых для отделки мебели, как за рубежом, так и в отечественном производстве, включает широкую гамму различных по составу, свойствам и назначению материалов. Выбор этих материалов и способа отделки во многом обусловлен специфическими свойствами древесины: высокой пористостью, низкой термостойкостью, гидрофиль-ностью и т.д.
Материалы для подготовки поверхностей к операциям отделки
Наличие крупных сосудов и пор в древесине приводит к повышенному расходу отделочных материалов, для сокращения которых на крупнопористых (кольцесосудистых) породах, таких как дуб, ясень, производят операцию порозаполнения. На мелкопористых рассеян-нососудистых породах (береза, осина, бук и др.) перед нанесением лакокрасочных материалов- выполняют операцию грунтования. Наличие внутри- и межклеточных ходов обусловливает различную проницаемость жидкостей в поперечном и продольном направлениях, что затрудняет получение однородной окраски древесины. Для широко применяемых на мебельных предприятиях России, особенно в сибирских регионах, хвойных пород характерна мягкость поверхности, что приводит к необходимости ее укрепления специальными грунтующими составами.
Порозаполнители и грунтовки образуют нижний слой отделочного покрытия. После нанесения они пропитывают поверхностный слой древесины, делают его плотным и твердым, уменьшают расход
лаков. Они должны легко наноситься на поверхность древесины, быстро высыхать, хорошо шлифоваться. Грунтовки под прозрачные покрытия не должны вуалировать текстуру древесины. Основные виды грунтовок для мебели — полиэфирные, нитроцеллюлозные, амино-алкидные. Шпатлевки предназначены для выравнивания поверхностей под прозрачные покрытия и содержат минеральные наполнители. Основные их виды — те же, что и грунтовок.
Каждой породе древесины свойственны определенная текстура и цвет, придающий ей декоративный вид; вопрос сохранения есте-ственной текстуры и цвета — важнейший фактор при выборе того или иного вида отделочных материалов. Отбеливающие составы (раствор перекиси водорода, раствор щавелевой кислоты и др.) используются для удаления смоляных и иных пятен, а также для выравнивания цвета древесины. Необходимы также обессмоливающие составы, поскольку смола препятствует адгезии лакокрасочных покрытий; это составы, содержащие щелочь и органические растворители (спирт, ацетон, бензин).
Основные материалы для отделки поверхностей мебели
К веществам, используемым в красящих составах и способным придавать древесине желаемую окраску, относятся пигменты и красители.
Пигменты могут быть белыми, черными, серыми и цветными (хроматическими или окрашенными). Для получения пигментированных прозрачных лакокрасочных материалов широко применяются органические пигменты с низкой укрывистостью, однако имеющие яркий, насыщенный цвет.
Кроме пигментов цвет древесине придают органические соединения — красители, которые растворяются в воде и органических растворителях.
По происхождению различают естественные и синтетические красители. Из естественных широко применяют коричневый краситель, называемый ореховой морилкой. В настоящее время в промышленном производстве мебели используют преимущественно синтетические красители, которые получают из промежуточных продуктов — органических соединений, образующихся в результате сложных химических превращений углеводородов и других продуктов.
Из водных красителей наиболее часто используют прямые, кислотные и основные. Водные красители более четко проявляют текстуру древесины, и получение равномерноокрашенных поверхностей становится иногда проблемой при отделке изделий мебели.
Прямые водорастворимые красители отличаются простотой употребления, невысокой стоимостью, широкой гаммой цветов и оттенков. Кислотные характеризуются яркими и чистыми цветами, повышенной светостойкостью; их используют для глубокого крашения древесины. Основные красители также отличаются яркостью тонов, но имеют низкую светостойкость.
Для красителей на органических растворителях характерна незначительная разница в интенсивности окраски между различными участками поверхности древесины, что способствует получению равномерноокрашенных изделий.
В отличие от водных материалов красители на органических растворителях почти не поднимают ворс древесины, быстро высыхают, хотя уступают водным красителям по экологическим характеристикам.
Протравы — это химикаты (хлориды и сульфаты железа, меди и др.), которые не являются непосредственно красителями, но вступают в химическую реакцию с дубильными веществами некоторых пород древесины и окрашивают ее.
Лаки образуют на поверхности твердые блестящие или матовые прозрачные покрытия. На отделываемой поверхности должен получаться равномерный по толщине и цвету слой с хорошей адгезией к этой поверхности. Основные виды лаков для отделки мебели — полиэфирные, нитроцеллюлозные, аминоалкидные, полиуре-тановые.
Покрытия на основе нитроцеллюлозных лаков хорошо шлифуются и полируются, но имеют малые тепло- и морозостойкость, химическую стойкость и сопротивление истиранию. Однако благодаря обратимости пленки эти покрытия ремонтопригодны; нитроцеллюлозные лаки малопригодны для толстых полированных покрытий.
Использование полиэфирных лаков позволяет создавать более толстые покрытия, при этом снижается расход лака и продолжительность отделки. Такие покрытия водо-, химически-, тепло- и светостойки, хорошо сопротивляются истиранию, но обладают слабой адгезией и низким сопротивлением к удару.
Полиуретановые лаки дают покрытия, превосходящие по прочности на истирание и атмосферостойкости полиэфирные покрытия. Кроме того, при отделке полиуретановыми лаками поры древесины остаются открытыми.
Лаки на основе полиакрилатов наряду с очень быстрым отверждением (5—8 с) обладают способностью хорошо смачивать поверхности и проникать в поры древесины, что позволяет получать, в отли-
чие от полиэфирных материалов, тонкослойные покрытия с высокой адгезией, твердостью и износостойкостью.
Политуры по составу близки к лакам на основе природных восков, но менее концентрированны и применяются для освежения покрытий и придания им зеркального блеска. При этом толщина покрытий несколько увеличивается. С той же целью применяются полировочные пасты, но при их использовании толщина покрытия уменьшается.
Эмали используются в основном для декорирования детской, кухонной и мебели для различных общественных помещений. Наиболее распространены нитроцеллюлозные и полиэфирные эмали со свойствами, аналогичными свойствам лаков.
Применение лакокрасочных материалов, имеющих высокое содержание нелетучих веществ, например, отверждающихся при ультрафиолетовом (УФ) облучении или потоком электронов, позволяет достигать значительного уменьшения выбросов вредных веществ в атмосферу, способствует сохранению чистоты окружающей среды.
Порошковые покрытия хорошо зарекомендовали себя как способ облагораживания поверхностей металлов — алюминия и стали. Такие покрытия ценятся за свою долговечность, красивый внешний вид, дешевизну и безвредность для окружающей среды. В последние десятилетия на предприятиях мебельной промышленности были созданы порошковые материалы с высокой реакционной способностью, которые могут быть подвергнуты печной сушке при низких температурах и за счет этого пригодны для таких термочувствительных материалов, как древесина и древесные плиты. Ряд европейских производителей успешно применяют окрашенную порошковым методом МДФ с высокими качественными показателями для изготовления кухонных фасадов, мебели для ванных комнат, детских и для оформления торговых помещений.
Порошковый метод позволяет получить равномерное покрытие компонентов мебели. Облицовки кромок как отдельной операции при этом не требуется. Поверхность отделанных порошковым методом мебельных деталей однородна — как на пласти, так и на ; кромке, без щели, в которой накапливается грязь. При помощи порошковых покрытий возможно создание не только прочных микроструктурированных поверхностей, но также гладких и высокоглянцевых.
В последние годы разработаны порошковые краски всех цветов спектра, а также разнообразные специальные эффекты и цвета металлик.
Порошковая технология обеспечивает прочную, устойчивую к повреждениям и загрязнениям отделку. Кроме того, отделка порошковыми материалами представляет собой экологически чистую технологию, без применения растворителей, тяжелых металлов и высокоагрессивных загрязняющих веществ. Автоматические камеры для нанесения порошковой краски и оборудование для сбора и повторного использования порошка позволяют достичь почти 100%-го использования краски. По завершении процесса окраски не требуется каких-либо дополнительных операций, поэтому порошковая технология отделки не только экологична, но и экономически выгодна.
Среди новых отделочных материалов особый интерес производителей мебели для кухонь и ванных комнат вызывают биологически активные покрытия, обладающие бактерицидными свойствами.
Перспективы развития ассортимента отделочных материалов для мебельного производства
Мировая мебельная промышленность потребляет в год около 800 тыс. т (или 785 млн л) лакокрасочных материалов (ЛКМ) для отделки древесины, что составляет около 60% от общего объема выпуска этих материалов. В соответствии с уровнем развития мебельного производства выделяются регионы, лидирующие в потреблении ЛКМ: Европа (где первую пятерку составляют Италия, Германия, Испания, Великобритания и Франция), США и Китай.
На современном рынке ЛКМ действует большое число компаний. Крупнейшими среди них — Akzo Nobel, Arch, Beckers, Mles, Sherwn-Wllams, Valspar, на долю которых приходится около 22% рынка. Менее крупные компании-производители ЛКМ действуют в тех же странах с традиционно развитой мебельной промышленностью: ЗН, Barpmo, Chemcraft, Hesse, Huarun, CA, nchem, Nabersa, Tkkurla. Эксперты рынка ЛКМ отмечают, что одновременно с перемещением традиционных центров мебельного производства из Европы и США в Восточную Европу, Азию, Индию и Бразилию, в этих же регионах стремятся расширить свое присутствие и ведущие производители ЛКМ, как в форме торговых представительств, так и посредством открытия своих филиалов по выпуску лакокрасочной продукции.
В соответствии с ожидаемым в ближайшие годы средним ростом мебельного рынка на 5% в год потребление лакокрасочных материалов мебельной промышленностью также будет увеличиваться, но меньшими темпами — на 3% ежегодно, что вызвано применением более экономичных технологий облицовывания.
В различных странах, несмотря на глобальную мировую интеграцию, сохраняются заметные различия в предпочтении видов отделки мебели. Так, у южноевропейских производителей популярны более плотные покрытия с высокой степенью глянца, получаемые с помощью полиэфирных лаков, а в большинстве северных стран предпочитают сохранять естественный вид натуральной древесины, С природной текстурой и менее блестящей поверхностью, для чего требуются лаки кислотного отверждения.
Особенность мирового производства лакокрасочных материалов состоит в том, что большинство ведущих зарубежных фирм в ассортименте выпускаемой ими продукции имеют все виды материалов. Однако в количественном и приоритетном отношении ассортимент ЛКМ продолжает изменяться, главным образом под давлением все возрастающих требований по охране окружающей среды. Так, в европейских странах установлены нормы эмиссии формальдегида и всех органических растворителей из лакокрасочных материалов. Поэтому в мировом производстве этой продукции заметны следующие тенденции:
постепенно снижается доля нитроцеллюлозных материалов, содержащих 65—80% органических растворителей;
полиэфирные стиролсодержашие материалы УФ-отвержде-ния по возможности заменяются на бесстирольные;
полиуретановые лаки с содержанием нелетучей части 30—40% заменяют лаки с высоким содержанием сухих веществ (60—80%);
заметен рост производства и повышения качества водных материалов. У многих фирм удельный вес водных материалов в ассортименте вырос с 50 до 80%, хотя применяются эти материалы даже в зарубежной промышленности еще недостаточно активно;
из пигментированных материалов УФ-отверждения для от-крытопористой отделки преобладают полиакрилатные системы и материалы с использованием ненасыщенных полиэфирных смол.
Для отделки фасадов мебели все чаще применяются пигментированные лакокрасочные системы с различными декоративными эффектами: отделка под старину (патинирование), с эффектом перламутра и др. Большое распространение получили лаки с эффектом металлик, цветовая гамма которых весьма обширна. Все большую популярность приобретают ярко окрашенные лакокрасочные материалы с высокой степенью блеска.
В зарубежной мебельной промышленности все более широкое применение находит альтернативный метод отделки поверхностей Touchwood (или называемый «трансферфиниш») — нанесение покрытий методом переводных картинок сухим способом. Этот метод позволяет создать эффект натуральной древесины за один проход без применения клея и растворителей. Он используется для отделки натуральной древесины, конструкционных плит и большинства облицовочных термопластов.
Характеризуя динамику ассортимента отделочных материалов в российском мебельном производстве, можно отметить следующие тенденции:
снижение потребления неэкологичных нитроцеллюлозных материалов;
рост потребления нитроуретановых и полиуретановых лакокрасочных материалов;
резкое снижение потребления полиэфирных лаков, вызванное переходом предприятий к изготовлению рельефных фасадов и использованию матовой тонкослойной отделки; в то же время постепенно растет популярность полиэфирных лаков УФ-отверждения.