粉末涂裝流水線適用于工件表面的噴漆、噴塑處理，配合懸掛輸送機(jī)、電軌小車、地面輸送機(jī)等運(yùn)送機(jī)械形成運(yùn)輸作業(yè)。噴粉流水線的主要包括：噴粉系統(tǒng)、前處理設(shè)備、伸縮式噴粉房、固化爐加熱系統(tǒng)、烘干爐、電控系統(tǒng)、輸送鏈系統(tǒng)等。
MDF粉末涂裝生產(chǎn)線應(yīng)用是一個(gè)正待開發(fā)的大市場(chǎng)。隨著市場(chǎng)發(fā)育成熟，將會(huì)不斷提升我國(guó)粉末涂料和涂裝技術(shù)的含金量。

詳解MDF粉末涂裝工藝

1、研發(fā)動(dòng)態(tài)

（1）國(guó)外研發(fā)MDF粉末涂裝技術(shù)經(jīng)歷了：高溫快速固化涂裝——UV粉末涂裝——LTCP(低溫固化粉末）涂裝。

高溫快速固化涂裝是將涂有粉末的的木板，高速通過250°C以上的高溫區(qū)使之流平固化。這種方法無法獲得滿意的涂膜，很快就被淘汰了。

UV粉末涂裝在2000年前后是國(guó)內(nèi)外研發(fā)的、熱門課題。比利時(shí)、美國(guó)、法國(guó)、日本和韓國(guó)紛紛開發(fā)從實(shí)驗(yàn)室設(shè)備到生產(chǎn)設(shè)備。設(shè)備中UV粉末固化段都是采用美國(guó)福森公司的UV燈。設(shè)備價(jià)格昂貴，一條生產(chǎn)線價(jià)格在1700萬以上，UV粉末涂料180元/kg，并且僅適用于透明粉和白色、黑色粉末，色調(diào)單一，工藝調(diào)控復(fù)雜。因而雖有UV粉末涂裝的MDF產(chǎn)品投放市場(chǎng)，其市場(chǎng)推廣的力度很小。

LTCP涂裝技術(shù)是國(guó)內(nèi)外近期開發(fā)的利用紅外加熱技術(shù)，熔平固化MDF板表面的粉末涂層。國(guó)外時(shí)用的MDF的材質(zhì)好，低分子揮發(fā)物含量低，吸濕性小，因而可以不作封底前的處理，直接噴涂粉末。

2、MDF粉末涂裝的技術(shù)難點(diǎn)

MDF人造板是木纖維和膠黏劑混合以后，在蒸汽加熱加壓下壓制成型的。材質(zhì)中存在許多空隙，其吸濕性很強(qiáng)，膠黏劑含有一定量的小分子揮發(fā)物。因此與金屬件的粉末靜電涂裝有很大差別。要實(shí)現(xiàn)MDF粉末靜電涂裝，首先要解決三個(gè)技術(shù)難點(diǎn)：

MDF板導(dǎo)電性不良，需要解決其對(duì)帶電粉末的均勻吸附能力

MDF木板不耐高溫。要解決基材不受損傷的情況下，保證表面粉末涂層熔融流平和充分固化。

MDF木板在固化烘道高溫區(qū)內(nèi)停留時(shí)間愈短愈好，必須開發(fā)出相應(yīng)的快速固化粉末。

3、MDF粉末涂裝工藝

3.1工藝流程

國(guó)內(nèi)外MDF粉末靜電噴涂的工藝流程如圖1示。

3.2前處理封底

3.2.1MDF的前處理*不同于金屬件的前處理

冷軋板金屬件前處理采用：除油、除銹、磷化、水洗、干燥等工藝形成防銹的磷化膜。對(duì)于熱軋金屬件，其氧化皮和銹蝕比較嚴(yán)重，常采用噴砂、熱丸的機(jī)械除銹的前處理工藝。

MDF板是木纖維和膠黏劑熱壓制成的。板內(nèi)和表面存在著大量空隙。所以它的前處理目的是將這些空隙盡量填充封閉平整，以獲得類同金屬板那樣致密平整的表面，從而涂裝獲得平整光滑的粉末涂膜。另一個(gè)目的是提高M(jìn)DF板的耐熱性，使其在中波紅外加熱烘道中熔融流平和固化過程中，防止MDF板側(cè)邊開裂和因揮發(fā)性氣體造成的起泡、針孔等質(zhì)量弊病。所以它的前處理具有自己的特點(diǎn)。

3.2.2前處理封底方式

粉末涂料封底：這種封底方法在歐美得到應(yīng)用。封底的粉末采用熔點(diǎn)和固化溫度較低的環(huán)氧粉末涂料，達(dá)到即封閉空隙又能獲得平整的封底涂層。由于采用質(zhì)量?jī)?yōu)良的MDF板材，揮發(fā)物少，吸濕性低，因而粉末封底層在熔平固化過程中不易出現(xiàn)開裂、起泡、針孔等弊病。這種封底工藝適用于涂裝異形MDF板。但是這種MDF板和環(huán)氧粉末底涂料的價(jià)格較貴，因而一般家具制造商難以接受這種高成本的施工方法。

UV涂料封底：國(guó)內(nèi)采用UV液體涂料封底的施工方法取得了進(jìn)展。它能很好封閉MDF板的周邊，降低板材開裂等弊病，保證MDF板表面粉末涂膜的外觀質(zhì)量，涂裝效率較高，適用于矩形和圓形的產(chǎn)品封底。對(duì)于異形MDF板的封邊施工難度就很大了。另外，UV液體涂料封底的粉末涂裝MDF板尚存留一定量異味揮發(fā)物。

水性漆封底：水性漆在國(guó)內(nèi)發(fā)展迅猛，它與粉末涂料都是國(guó)家重點(diǎn)推廣應(yīng)用的涂料，它作為MDF板的封底材料具有環(huán)保、價(jià)格低、其工藝與傳統(tǒng)的噴漆工藝容易對(duì)接，工人操作容易掌握等優(yōu)點(diǎn)。水性封底漆的選用要求比較高，當(dāng)前國(guó)內(nèi)環(huán)氧改性丙烯酸水性漆和環(huán)氧改性聚氨酯水性漆都是可以選用的品種，固體含量在40~45%。根據(jù)需求，可以在漆中添加合適的填料和固化促進(jìn)劑。水性漆封地需要采取多道封底處理，漆膜可以在室溫下自然固化，也可以加熱快速固化。這種封底方法的優(yōu)點(diǎn)是可以適用于MDF異形板的封邊處理。對(duì)于批量生產(chǎn)的企業(yè)，應(yīng)配置低溫固化烘道。

MDF前處理封底質(zhì)量的好壞，是決定MDF板粉末涂膜品質(zhì)的重要因素。在金屬粉末涂裝中化學(xué)方法前處理不當(dāng)，影響粉末涂膜質(zhì)量弊病可達(dá)30%，噴砂拋丸前處理不當(dāng)造成質(zhì)量弊病可高達(dá)50%。MDF板的前處理封底不當(dāng)，也會(huì)產(chǎn)生很大的需求量弊病。家具制造企業(yè)必須更新傳統(tǒng)油漆施工中對(duì)前處理的認(rèn)知。在應(yīng)用MDF粉末涂裝工藝時(shí)必須重視封底前處理這道工序的質(zhì)量。這一環(huán)節(jié)是當(dāng)前推廣應(yīng)用中遇到的具有共性的障礙。

3.3粉末靜電噴涂

MDF人造板是不良導(dǎo)體，解決其均勻吸附帶電粉末一直是初期研究工作者困擾的難題。

3.3.1預(yù)熱靜電噴涂法

預(yù)熱噴涂法是國(guó)外研究成功應(yīng)用于MDF板粉末靜電噴涂的有效方法。預(yù)熱MDF板使其板內(nèi)含有的水分受熱后外逸致板材表面，板材表面電阻下降到105~109Ω，呈現(xiàn)出導(dǎo)電特性。這樣就保證了MDF板表面良好的靜電吸附能力。典型的預(yù)熱工藝為90~125°C預(yù)熱時(shí)間5~10分。施工實(shí)踐中需要根據(jù)工件大小，MDF板的厚度以及鏈速等情況，通過實(shí)驗(yàn)摸索出合適的預(yù)熱工藝參數(shù)。國(guó)內(nèi)有的家具企業(yè)在粉末涂裝中就是采用這種預(yù)熱靜電噴涂工藝。

3.3.2常溫靜電噴涂方法

MDF板常溫靜電噴涂技術(shù)是國(guó)內(nèi)自主研究的較為簡(jiǎn)便的施工工藝。上海新星靜電涂裝設(shè)備公司就是采用這一新技術(shù)為美國(guó)通用電氣（GE)公司的產(chǎn)品進(jìn)行粉末靜電噴涂的。筆者研究的5%水性導(dǎo)電液在室溫下，噴刷在經(jīng)過水性漆封底處理后的MDF板上，自然晾干數(shù)分鐘或用壓縮空氣吹干表面，此時(shí)MDF板表面在靜電場(chǎng)中會(huì)發(fā)生空間電荷位移，呈現(xiàn)出類同金屬板靜電吸粉的特性。這種狀態(tài)可以維持?jǐn)?shù)小時(shí)以上，可以滿足靜電噴粉施工所需要的工藝時(shí)間。這項(xiàng)技術(shù)已經(jīng)在MDF板粉末靜電涂裝施工中，經(jīng)歷了10年之外的應(yīng)用考驗(yàn)。并且也在絕緣材料粉末經(jīng)典涂裝中得到應(yīng)用。

3.3.3工藝評(píng)價(jià)

（1）工藝技術(shù)是為產(chǎn)品服務(wù)的。只要能做出合格產(chǎn)品的工藝技術(shù)都是具有實(shí)用價(jià)值的。通過廣泛應(yīng)用和時(shí)間考驗(yàn)，人們會(huì)逐步認(rèn)識(shí)到不同工藝技術(shù)的優(yōu)缺點(diǎn)和適用性，選擇適用于自己產(chǎn)品的工藝技術(shù)。這一點(diǎn)已經(jīng)在金屬制品粉末涂裝技術(shù)的發(fā)展應(yīng)用歷程中得到證實(shí)。MDF粉末涂裝技術(shù)正處于研發(fā)和推廣應(yīng)用的初期，多種工藝技術(shù)并存時(shí)很正常的。通過今后推廣應(yīng)用會(huì)被市場(chǎng)和行業(yè)逐步理順和規(guī)范的。

（2）兩種涂裝工藝的比較

3.4中波紅外加熱烘道

粉末經(jīng)典涂裝工藝的熱涂裝法和冷涂裝法，只是解決了帶點(diǎn)粉末均勻吸附到MDF板表面的難點(diǎn)。

3.4.1遠(yuǎn)紅外加熱烘道

國(guó)內(nèi)外遠(yuǎn)紅外烘道加熱管都采取順著烘道長(zhǎng)度方向進(jìn)行臥式排布的。這種經(jīng)典的臥式排布方式存在致命的缺陷，就是烘道內(nèi)輻照廠熱量和溫度場(chǎng)熱量的組合，難以保證烘道內(nèi)上下溫度的均勻。輻照能量與距離平方成反比，燈管離工件越近，輻照能量就大幅增加，使工件表面接受輻照能量的差異顯著增大。

采取大燈管與工件之間距離可以改善輻照的均勻度，但烘道的空間和加熱功率都隨之增大，失去了輻照加熱節(jié)能的優(yōu)勢(shì)。這是遠(yuǎn)紅外加熱節(jié)能技術(shù)多年來未能在國(guó)內(nèi)全面推廣應(yīng)用的重要原因。

3.4.2臥式中波紅外加熱烘道

（1）遠(yuǎn)紅外線的波長(zhǎng)大于4μm，輻射體溫度400~600°C，輻射能量較低。中波紅外線波長(zhǎng)2.5~5μm，波峰在2.4μm區(qū)域，輻射體溫度800~900°C。高分子材料結(jié)構(gòu)基因的吸收峰見表1。

由上表可知，忠波鴻外觀發(fā)射的波長(zhǎng)比較適合粉末涂料的吸收加熱，加熱效率高達(dá)30~50%。所以國(guó)內(nèi)外MDF板粉末涂裝都采用中波紅外加熱技術(shù)。它可使MDF板表面吸附的粉末在較短時(shí)間內(nèi)快速吸熱流平固化，而不操作MDF板基材。

（2）國(guó)內(nèi)開發(fā)的臥式中波紅外加熱烘道與遠(yuǎn)紅外加熱烘道結(jié)構(gòu)類似，只是加熱元件換成中波紅外加熱管。為解決烘道高度方向輻照的均勻性，也是依賴于拉大加熱管與工件之間的距離。這樣就降低了烘道幅照?qǐng)鰺崃康睦寐剩娴赖募訜峁β时厝辉龃蟆?/span>

（3）國(guó)內(nèi)廣州某機(jī)構(gòu)對(duì)臥式中波紅外加熱烘道做了大量研究工作。2011年初在廣東創(chuàng)新網(wǎng)上發(fā)布了研究報(bào)告，認(rèn)為：用于MDF粉末涂裝的這類臥式中波紅外加熱烘道，在解決板面和前后側(cè)邊溫度均勻性的研究中還存在不少難題。

（4）90年代錦州高紅外研究所開發(fā)了這類紅外加熱元件。國(guó)內(nèi)目前市場(chǎng)上類似產(chǎn)品眾多，但產(chǎn)品的質(zhì)量相差很大。

3.4.3立式中波紅外加熱烘道

筆者針對(duì)臥式中波紅外加熱烘道存在的不足之處，結(jié)合50年我國(guó)粉末涂裝研究經(jīng)驗(yàn)排布的中波紅外加熱烘道。提出了;在特定的條件下等概率的不均勻達(dá)到均勻的理念，設(shè)計(jì)了中波紅外管立式解決了MDF板在烘道中獲得均勻輻照的難題，實(shí)現(xiàn)了縮小烘道輻照的加熱空間，提高輻照?qǐng)瞿芰康睦寐剩蠓冉档秃娴赖募訜峁β省?/span>

等概率的不均勻達(dá)到均勻：立式排布的中波紅外燈管在其加熱段上，每個(gè)發(fā)射點(diǎn)的輻照強(qiáng)度是均勻的，即垂直于烘道的直線上的輻照強(qiáng)度是等同的。另外，立式排布的管子之間有不同的間距，因而沿著烘道的X軸線上各點(diǎn)的輻照強(qiáng)度有著明顯的波動(dòng)變化，這樣的烘道不是一個(gè)均勻輻照的加熱烘道。但是當(dāng)MDF板上的每條垂直線在運(yùn)動(dòng)過程中，接受這種不均勻的波動(dòng)輻照的概率相同時(shí)，整個(gè)MDF板面上的粉末接受的輻照量就相同了。就是在這種特定的條件下的“等概率的不均勻達(dá)到均勻"的含義。這一理念在實(shí)踐應(yīng)用中證實(shí)了其正確性。

MDF板在立式中波紅外烘道中加熱運(yùn)行的間4~6MIN。MDF板進(jìn)入流平段后60S內(nèi)拌面粉末溫度快速升至160°C，是粉末迅速熔融流平，接著溫度快速回落至130~140°C，完成涂膜固化。

適用于忠波紅外快速固化的粉末涂料產(chǎn)品在國(guó)內(nèi)有太倉老虎公司的產(chǎn)品，固化條件為130°C/10min。

4、結(jié)語

MDF粉末涂裝應(yīng)用是一個(gè)正待開發(fā)的大市場(chǎng)。隨著市場(chǎng)發(fā)育成熟，將會(huì)不斷提升我國(guó)粉末涂料和涂裝技術(shù)的含金量。金屬粉末涂裝走向非金屬熱敏材料的涂裝，是一次技術(shù)的飛躍。在這一技術(shù)領(lǐng)域的的研究歷程中，我國(guó)開始縮小了同國(guó)外的差距，這是值得慶賀的。但更重要的是在批量生產(chǎn)應(yīng)用中，還會(huì)遇到許多難點(diǎn)要我們?nèi)スタ山鉀Q。例如：國(guó)內(nèi)MDF板的質(zhì)量差異很大；環(huán)境因素，特別是如何防止潮濕環(huán)境對(duì)產(chǎn)品涂膜質(zhì)量的影響等等。這些都有待于行內(nèi)同仁們共同努力研究解決。