根據Chemark咨詢(xún)集團的研究，溶劑型液體涂料占木器涂料行業(yè)75%～80%的市場(chǎng)份額。溶劑型材料的使用和處理價(jià)格都貴，并且還會(huì )受到標準不斷提高的政府法規的限制。

消費者正在尋找能滿(mǎn)足并超越環(huán)保法規的產(chǎn)品和工藝，有較低的碳排放、產(chǎn)生的總施工成本較低，有較高的投資回報率。做到這一點(diǎn)以及降低生產(chǎn)周期、提高運營(yíng)效率、通過(guò)改變涂裝工藝方法來(lái)提高安全性都是可能的。解決的方法是紫外光固化粉末涂料，是涂覆各種基材材料的一種更快、更清潔、更環(huán)保的方法，如中密度纖維板（MDF）木器。

紫外光固化粉末涂料技術(shù)是涂料行業(yè)快速增長(cháng)的一個(gè)領(lǐng)域，是為了解決不斷出現的環(huán)境問(wèn)題和嚴格的涂裝工藝法規而出現的。該技術(shù)有較低的能耗成本，固化速度最快，對環(huán)境影響較少的技術(shù)之一。這些只是人們應該強烈考慮使用紫外光固化粉末涂料技術(shù)的一些原因。

歷史

粉末涂料是不含溶劑的且能得到有彈性且耐用涂層的一種工業(yè)面漆技術(shù)。最初是在20世紀60年代作為功能性涂料引進(jìn)的，針對各種裝飾用途研制了熱固化或熱固性粉末涂料并已使用了一段時(shí)間。粉末涂料能提供優(yōu)異的耐磨性和屏蔽性能，是一種具有較高性?xún)r(jià)比的面漆技術(shù)。

紫外光固化粉末涂料的涂裝體系是在21世紀初最初研制和商業(yè)化的。這些初始系統的經(jīng)濟方面的動(dòng)機是利用紫外光固化的內在優(yōu)勢，擴大傳統粉末涂料涂裝和涂料化學(xué)的基礎。熱敏材料，如中密度纖維木板（MDF），是該技術(shù)的天然產(chǎn)品市場(chǎng)，因為固化過(guò)程是在較低的溫度下進(jìn)行。紫外光粉末可以用來(lái)涂裝不能用熱固性粉末涂料涂裝的產(chǎn)品和材料。

紫外光固化粉末涂料體系和熱固性粉末涂料體系的靜電粉末涂裝過(guò)程是完全一樣的。然而，兩種體系之間的熔融/流動(dòng)和固化過(guò)程作用是有區別的（圖1）。這種區分能使處理器精確、高效地控制熔融/流動(dòng)和固化過(guò)程，有助于最大限度地提高能源利用效率、提高材料的利用率和提高紫外光固化粉末涂料體系的生產(chǎn)質(zhì)量。由于紫外光固化粉末涂料的引進(jìn)，外部市場(chǎng)條件已經(jīng)改變，使得紫外光固化粉末涂料的優(yōu)點(diǎn)和好處更加引人注目。

優(yōu)點(diǎn)

紫外光固化粉末涂料是目前最快速的化學(xué)涂裝方法之一。從開(kāi)始到完成整個(gè)涂裝MDF板的過(guò)程只需要20分鐘或更少，這取決于涂料的化學(xué)工藝和零件的幾何形狀，使其成為一種理想的面漆施工方法，工作周期快。已完成的部分只需要一道涂層，與其它面漆工藝相比，產(chǎn)量提高而能耗減少40%～60%。

與其它面漆技術(shù)相比，紫外光固化過(guò)程要簡(jiǎn)單得多。液體面漆固化需要將溶劑閃干，再熱固化30分鐘或更長(cháng)時(shí)間來(lái)進(jìn)行熔融和固化。盡管熱固性粉末涂料不要求溶劑閃干，但熔融和固化溫度高達450°F，在處理前需要額外的時(shí)間用于冷卻。紫外光固化粉末涂裝工藝能大大降低處理時(shí)間、獲得許多效率方面的好處：如等待日常啟動(dòng)和關(guān)機的等待時(shí)間更短，增加了涂裝容量，在涂裝線(xiàn)上的零件數量減少，減少了缺陷和返工情況。

紫外光固化粉本身是一種環(huán)保、不含溶劑、揮發(fā)性有機物、有害空氣污染物、單體或添加劑的產(chǎn)品，因此可以安全使用。灑落物可以?huà)邇艋蛘婵粘楦蓛?，對設備或財產(chǎn)沒(méi)有殘留的損害。是目前市場(chǎng)上任何市售的涂料相比具有最低的碳排放1。粉末可以回收利用或改變用途，不需要操作許可證。

粉末涂料的另一個(gè)主要優(yōu)點(diǎn)是能夠回收噴出的粉末，并重新進(jìn)行涂裝。事實(shí)上，粉末過(guò)噴可以回收高達98%。環(huán)保署認為，粉末涂料是一種“防止污染”的涂料技術(shù)2。紫外光固化粉末涂料能減少或消除與使用液體涂料（無(wú)論是溶劑型還是水性）有關(guān)的物料處理、許可、環(huán)境和廢物處理成本。它們也比液體涂料具有更好的使用周期的優(yōu)點(diǎn)，因為固體材料比液體材料更容易混合、處理、控制和施工。

能耗是與紫外光固化粉末涂料有關(guān)的另一個(gè)主要的優(yōu)點(diǎn)；典型體系將利用天然氣和電為烘箱提供能源，用電為紫外燈固化系統提供能源。溶劑型和水性體系需要4～8倍烘箱能量來(lái)使溶劑閃干和涂層固化。為滿(mǎn)足空氣質(zhì)量標準的要求，溶劑型涂料涂裝過(guò)程中產(chǎn)生的VOC需要額外的能量用于空氣凈化處理設備來(lái)焚燒或除去VOCs。而紫外光固化粉末涂料工藝都不需要這些。

紫外光固化粉末涂料能提供較高質(zhì)量的涂層，同時(shí)減少底材的熱暴露。在中密度纖維板（MDF）涂裝時(shí)，這一點(diǎn)特別重要，因為木材是一種對延長(cháng)加熱時(shí)間敏感的材料。涂料可以配制成特定產(chǎn)品，有顏色、光澤度和紋理。最后，因為粉末涂裝過(guò)程速度更快、能提供更高的投資回報率（ROI），因而您可以在較短的時(shí)間內涂裝更多的材料，與其它涂層體系相比粉末涂料的總施工成本降低。

制造商和服務(wù)供應商面臨的挑戰是對創(chuàng )新型產(chǎn)品和服務(wù)的需求，更重要的的挑戰是要確保整個(gè)供應鏈的可持續發(fā)展?？蛻?hù)根據決定產(chǎn)品和服務(wù)的可持續性標準和規范作出購買(mǎi)決定。消費者都在積極尋求安全——制造安全、使用安全、處理安全的材料和工藝。

雖然紫外光固化粉末涂裝體系的初始投資比溶劑型涂裝體系可能更昂貴，但提高的生產(chǎn)速度和其它優(yōu)點(diǎn)使得投資回報率更快更高。


施工及性能

紫外光固化涂粉末于料適用一些熱敏感的材料和用途。紫外光固化粉末涂料的低溫和高速使得其成為粉末涂裝塑料和木材復合材料的理想條件。

采用紫外光固化性粉末涂料最大量的一種底材是中密度纖維板（MDF），它是由木質(zhì)纖維、樹(shù)脂和添加劑制成，是在加熱和加壓條件下粘結起來(lái)的一種理想的基材。中密度纖維板基材（MDF）也是一種理想的用紫外光固化粉末涂裝的基材，因為這種基礎致密、平整，具有低的孔隙度以及均勻?；娜菀撰@得、性?xún)r(jià)比高、容易加工，在設計能力方面與塑料相似。粉末涂裝中密度纖維板（MDF）的產(chǎn)品用途和市場(chǎng)包括零售商店貨架、櫥窗、工作臺面，醫療保健，教育和辦公家具。

成本優(yōu)勢

雖然紫外光固化粉末涂料從化學(xué)角度來(lái)講具有許多勝過(guò)溶劑型和水性涂料的優(yōu)點(diǎn)，從節約成本的角度來(lái)看，它們也具有優(yōu)勢。與類(lèi)似產(chǎn)量的溶劑型面漆體系相比，紫外光固化粉末涂裝體系的工廠(chǎng)面積是2050平方英尺，而前者需要超過(guò)16000平方英尺的工廠(chǎng)面積。

假設每年每平方英尺的平均租金為6.50美元，估計紫外光固化體系每年的成本是13300美元，而溶劑型體系的成本是104000美元（圖2）。

紫外光固化粉末涂料體系能產(chǎn)生更大量已涂漆的成品材料，獲得更高、更快的投資回報。這些工藝優(yōu)勢，可以獲得超過(guò)200%的生產(chǎn)力優(yōu)勢，證明了諺語(yǔ)“時(shí)間就是金錢(qián)”仍舊有效。

結論

隨著(zhù)人們對可持續性、效率和安全性了解的提高，紫外光固化粉末涂料為未來(lái)的發(fā)展提供了眾多的機會(huì )。技術(shù)和工藝的快速干凈和環(huán)保。使用的新型化學(xué)品和施工技術(shù)在較低成本的情況下能提供更多的價(jià)值，因而會(huì )逐步取代現有的涂料系統和施工技術(shù)。

紫外光固化施工技術(shù)的生產(chǎn)效率和經(jīng)濟性非常明顯，高于市場(chǎng)平均毛利潤水平，具有較高的投資回報率。隨著(zhù)紫外光固化粉末涂料用量的增加，紫外光固化粉末涂料施工技術(shù)和化學(xué)性能的平衡等特點(diǎn)將會(huì )在全球涂料行業(yè)獲得更高的市場(chǎng)份額。

設計師們正在使用紫外光固化粉末涂料創(chuàng )造更多的產(chǎn)品，最終用戶(hù)在其產(chǎn)品中正在使用更多的紫外光固化粉末涂層的部件。對創(chuàng )新型和可持續性產(chǎn)品和服務(wù)的需求將持續增加，在各種基材和組裝產(chǎn)品上使用紫外光固化粉末涂料的市場(chǎng)機遇將繼續形成。

粉末涂料具有其它涂層所沒(méi)有的內在獨特的特征。這些重要且引人注目的特征是紫外光固化粉末涂料及其施工技術(shù)越來(lái)越受歡迎的部分原因。


作者：MichaelKnoblauch，總裁│DVUV股份有限公司，美國俄亥俄州克利夫蘭