本文的第1部分发表在2018年6月的PCI杂志上，涵盖了木材表面处理产品、供应商的设计和木材表面处理的执行。本文将讨论木材饰面及其环境和质量控制。

木材饰面与环境

法律及规管背景

自从1970年美国环境保护署(EPA)成立以来，已经通过了许多减少污染的法律。在奥巴马政府的领导下，EPA的预算从10亿美元增长到2017年的80多亿美元，拥有超过1.5万名员工，还有更多的合同员工。美国环保署仍然是一个执法机构，同时也是企业的合作伙伴。美国环保署的资金来源是纳税人的钱和那些被发现不遵守环境保护立法的公司的罚款。

当然，随着该机构的发展，各州随后也建立了自己的环保机构，最终用户要求该行业尽我们所能减少木材饰面排放，使其更安全，更有利于终端用户。美国的环境监管时代在20世纪80年代和90年代初达到了顶峰。工业涂料行业通过所有机构——联邦、州和地方机构——进行监管。

清洁空气法案(CAA)

《清洁空气法修正案》于1970年通过，1990年随着更严格的《清洁空气法修正案》(CAAA)的通过进行了修订，并在我任职期间对木材加工行业施加了压力，以减少空气污染。VOCs和HAPs的来源多种多样，其中一个主要来源来自木材饰面的应用。这些污染物是在溶剂蒸发和木材表面干燥时从各个喷雾室排放出来的。美国的木质家具和橱柜行业遵循美国环保署的指导方针，并于1990年通过了《清洁空气法修正案》，确定了187起HAPs，更多的被确定为正在进行的实践。

这一指定的有毒化学品清单是基于污染物引起疾病的倾向。空气中每百万分之一的污染物含量测量空气中的阈值限值(TLV)。美国环保署已经将190种化学物质列为空气有毒物质(HAPs)。木材表面处理中使用的溶剂释放出许多这些有毒物质。所有排放信息必须由每个设施发送到各自的州，由EPA进行监测和概述。当时还通过了许多其他法案和法规，都涉及到木器涂料的安全处置、使用和储存，以及EPA或州环境机构对所有“固定来源”(包括斯普鲁恩斯的整个木材制造客户基地，北方和南方)的强制性空气污染削减。

国家环境空气质量标准(NAAQS)

CAAA的通过触发了标题I至VI中所述的报告机制。这些法规要求文具来源(家具和橱柜制造商是文具来源)记录和报告其VOCs和HAPs的释放情况。环保署根据大气中臭氧的恶化情况，对美国各地的烟雾问题进行了测量。根据臭氧恶化的严重程度，每个地区都有一个必须达到“臭氧达标”的具体日期。未达标臭氧区分为边缘区、中等区、严重区、严重区和极端区。

《国家有害空气污染物排放标准》

这些标准于1993年通过，其中包括基于防止严重(污染)恶化(PSD)概念的控制技术指南(CTGs)。这些CTG技术的指导方针如下:

1. 最新有效减排(LAER);
2. 合理有效控制技术(RACT);
3. 最佳可用技术(BAT);
4. 最大可用控制技术(MACT)

所使用的技术的选择取决于个别州地区恶化的严重程度，以及未来满足臭氧合规指令的能力。美国环保署要求各州提交减少空气污染的州实施计划(SIPs)。

1995年，EPA将控制VOCs和HAPs排放的空气毒素的标准纳入了其CTGs。所有可能每年排放10吨HAP或每年排放25吨HAP的固定源都符合MACT标准。此外，MACT标准适用于在极端未达标臭氧地区每年排放10吨VOCs的固定源，在其他未达标地区每年排放25吨VOCs。

从迈克尔·k·杜根教授写的《家具战争》一书中，家具行业讲述了一个40年的故事:“美国如何失去了一个500亿美元的行业”。劳动效率是一个主要的驱动力，但离岸宽松的环境法规也是一个驱动因素。

1994年，随着美国签署《国家自由贸易协定》(NAFTA)，现在很明显，在那些不存在或很少存在环境问题和法规的国家，环境问题和法规具有明显的短期优势。在美国，85% -90%的家具工人已经失业，很难找到与他们以前的经济和社会环境相匹配的类似工作。

另一个混乱和关闭的好例子来自加利福尼亚州。由于南加州臭氧问题的严重程度(被标记为极端)，一些木制家具和橱柜制造商要么转移到墨西哥，要么关门大吉。墨西哥的污染控制没有美国严格。事实上，公开资料表明，超过40家家具制造商从洛杉矶的大部分家具制造商将他们的工厂搬到了墨西哥北部。这些新家具联营工厂称“法规是他们搬迁的主要原因”。事实上，有记录表明，来自墨西哥的空气污染飘过加州一些严重和极端的非达标区。1995年，我在国会参众两院的基础设施委员会上就北美自由贸易协定对我们行业的不公平做了证词。我们一群来自工业界的人作证说:“北美自由贸易协定根本不是公平贸易。”

木材加工污染预防机会评估

在我任职期间，环保署最喜欢的一个“流行语”是污染预防机会评估(PPOAs)。ppoa在全国范围内推动，注重所有利益相关者之间的伙伴关系，参与谈判进程，以减少污染和提高效率。ppoa的实施可能是非常资本密集的，它们所期望的成功并不总是确定无疑的。

这个早期实验的净结果导致了硬件(应用)系统和木材整理产品的改进。

硬件的改进

碳吸收和焚烧

碳吸收和焚烧将捕获和销毁木材加工过程中排放的多达98%的VOCs和HAPs。这是一个资本密集型的选择，安装费用可能远远超过七位数，这取决于整理室的配置。

在我任职期间，如果工厂以85%或更高的产能运行，那么焚烧/碳吸收过程的购买成本很高。在焚烧炉容量不足85%的情况下，必须增加燃料以保持焚烧炉的工作并捕获大部分污染物。这可能成为一些制造商无法接受的费用。

在我从事该行业期间，焚化和碳吸收机械是否能够达到适当的温度，以确保销毁所有毒素，如多氯联苯(PCBs)，这也是一个问题。这损害了监管机构适当监测污染物破坏的能力。

UNICARB喷雾设备

这项技术用液态二氧化碳取代了一些蒸发更快的溶剂(稀释剂)。使用无气喷枪，二氧化碳在慢速(聚合)溶剂中“闪烁”，并将漆面带到基材上，在基材上按常规方法固化。这项技术尚未被普遍接受，商业方面仍在评估中。早期的测试表明，木材饰面配方的固体和粘度有一定的局限性。

水性系统的产品改进

水性木饰面在20世纪70年代末的家具市场上展出，从污染的角度来看，它们提供了一些优势。然而，有些人表现出“灰色”，并没有保持他们的时尚吸引力。自1970年以来，水性木饰面得到了改进。来自Spruance的原型在木质家具和橱柜制造工厂的模拟生产条件下进行了尝试，并取得了一些成功。它们不那么容易使用，如果犯了错误也不那么容易洗掉;用作硝化木饰面和一些橱柜的催化涂料。准备应用水性木材饰面需要在应用和干燥过程中制定更科学的标准。

EPA指定的严重和极端臭氧未达标地区会触发最大可用控制技术(MACT)。2022世界杯八强水位分析根据该法规，“木材表面处理过程不超过1.0磅。每磅固体含有多少HAPs。”许多水性木饰面符合MACT标准。

员工健康与安全

材料安全数据表(MSDS)，在本文的第一部分中讨论了木材饰面成本，在20世纪80年代早期，我们在所有木材饰面配方和制造过程中购买、混合和使用的所有产品(原材料)都必须使用。msds也伴随着我们的最终用户的所有发货。

由美国国家涂料协会(今天的美国涂料协会)在华盛顿特区设计的系统本身是一个很好的模板。虽然一开始繁琐而令人困惑，但随着EPA和OSHA经历了确定各种化学品毒性的过程，以及使用所述产品时所需的预防措施和设备，它成为内部工人和最终用户在使用饰漆及其组件时的安全预防措施方面的通用语言。毫无疑问，在我看来，它挽救了生命，消除了长期接触的许多影响。

质量控制

漆面开发的质量计划必须关注从基材向上的漆面，而不是从面漆向下的漆面。木材表面处理的质量要求从白色房间开始，包括所有过程，包括包装和运输。

对成品的调整不能仅仅是“创可贴”。如果真正的质量问题在于不一致的执行过程，它们就不能提供令人满意的解决方案。

下面将讨论几个原因和纠正方法。

白色房间木材准备

白色房间木材的含水率必须一致。这使得木材基材和表面处理一起“呼吸”。

白色房间的打磨操作需要注意细节。用于准备木材表面处理的砂光程序主要取决于木片的孔隙率。柔软多孔的木材，如松木，需要强力砂光和较粗的纸砂。

在橡木、樱桃木、枫木、桦木和桤木等较硬的木材上过度用力的打磨(抛光木材)会阻碍适当的表面粘合。在孔隙很小的木材上，木材表面漆可能会全部脱落。这种现象就像在一块玻璃上涂了一层漆。木材表面仍然会“编织在一起”，称为“凝聚力”，但它不会粘附在基材上。当制造商在较硬的木材上使用强力砂光程序时，我们建议使用细雾水或酒精来打开木材，以便更好地接受表面处理，木材表面处理的附着力将得到提高。

砂纸和打磨工艺对木材表面处理的质量和外观有重大影响。在最后打磨之前使用太细的砂纸会导致颜色比标准颜色更浅。磨损的砂纸和/或砂纸的砂砾改变了木材的颜色吸收，并引起粘附问题。

深色尤其容易出现磨砂和粘附问题，以及木材表面的整体完整性。

白色也容易出现粘连问题，因为通常使用高浓度/高浓度的颜料(高PVC)来获得想要的外观。如果颜料浓度过高，超过了CPVC(临界颜料体积浓度-有足够的粘合剂覆盖颜料表面以及紧密填充系统中颜料颗粒之间的所有间隙的点)，粘附就会成为一个问题，或者更简单地说:基本上过多的颜料会导致粘附问题。

执行变量和建议

为了保证成品的一致性，对设备进行适当的维护再怎么强调也不为过。喷淋设备必须保持清洁。喷枪尖端(孔)会磨损，当它们变大时，会导致不一致的整理。

• 所有多余的污渍应均匀擦拭，以防止粘连问题和颜色不一致。
• 厚重的污渍必须在涂下一层涂层之前适当干燥，以减少气泡和水泡的威胁。
• 在擦干后，应该用刷子或吹掉任何多余的抹布纤维、棉绒或灰尘。
• 所有的清漆、洗面漆、封口漆和面漆都应在湿膜水平上使用，以获得最佳的表面效果。作为一般规则，我建议3到4湿磨低体积固体。
• 建议将密封剂的用量保持在接近4湿密耳，面漆的用量接近3湿密耳。在快速制造的情况下，这有助于防止水泡时，完成暴露在热。按照整理供应商的建议，在每个生产日都应仔细和密切地监控封孔剂和面漆的研磨控制。过多的研磨会产生过多的薄膜，从而导致成品的起皱和开裂。没有足够的研磨，或在应用过程中缺少家具或橱柜的部分，会导致水分渗漏，或家居用品的表面处理受到损害。
• 在较为简单的表面处理操作中，应尽早检查木材表面处理缺陷，最好不迟于封口剂应用阶段，在面漆应用之前。在面漆步骤中，调整密封剂比纠正差的构造或差的颜色更容易。封口剂可以着色，并根据其配方打磨，为最终的面漆做准备。因此，在面漆应用之前捕捉整理问题是一个很好的遵循的规则。涂面漆后的质量不一致将需要更昂贵的修复操作，无论是时间还是金钱。
• 建议涂装材料在应用前适当加热，特别是在寒冷的气候条件下。检查流动特性对所有木材整理产品都很重要，特别是透明涂料。如果材料是冷的，粘度会很高，表面处理的质量会打折扣;如果漆面太热，可能会发生漆面浸水(在涂漆过程中留下水坑)。

照明的重要性

众所周知，颜色在不同的光源下呈现出不同的效果。灯光会影响家具或橱柜的整体外观。灯箱可以用来模拟房间里不同的照明条件。这样做将有助于减少项目被拒绝的情况。这些展台提供了在日光、白炽灯、紫外线灯、百货商店灯光等不同灯光下检查木制品的可能性。

让家具或橱柜上的颜色正确搭配对于木质装饰至关重要。色彩搭配是艺术与科学的结合。虽然有计算机可以匹配高度不透明和绘画的颜色，但透明到半不透明的颜色仍然是由人眼匹配的。

颜色应该在日光下进行匹配，并在颜色上进行清晰的处理。日光使颜色及其色相、色度和明度真实可见。从木材整理的角度来看，必须遵循以下几点来搭配颜色:

在展厅里，照明主要是白炽灯和一些漫射日光的组合。相比之下，许多制造工厂在加工区域使用荧光灯，通过窗户提供一些漫射日光。

白炽灯是颜色搭配的次佳选择。白炽灯显示的颜色比日光下更“温暖”和更红。

荧光灯虽然最便宜，但却是最不适合搭配颜色的光源。如果木质饰面是在荧光灯条件下使用的(通常是在阴天，很少或没有漫射阳光进入制造工厂的情况下)，饰面看起来会是绿色或黄色，带有水洗的外观。正常的反应是加强颜色，使它变暖。如果对漆面进行调整，在家里或零售店里就会显得太浓太红。

这些类型的灯箱，例如BYK-Gardner的byko-spectra, color guard II，都可以在市面上买到(图1)。为了确保颜色的一致性，建议使用以下产品:

• 制造商必须选择一件完成的家具或橱柜作为日光条件下可接受的标准。制造商必须在这一块上签字。
• 家具和橱柜会随着时间的推移而改变外观。随着年龄的增长，一些棕色色调看起来可能会稍微变暖或变冷。因此，标准颜色的保存时间不应超过6至9个月。
• 对于可重复的表面处理，表面处理供应商必须确保新批次的颜色与上一批的颜色与制造商批准的标准相匹配。
• 批量轮换很重要。规则是:“先进先出”。

结论

木材整理是科学与艺术的结合。通过结合时尚和耐用性，木材表面处理作为一个“信封”来美化和保护木材。木材整理是家具或橱柜制造的最后一道工序之一，也是零售地板上最先看到的东西。成品会触发消费者对视觉和触觉的情感反应。饰面可以突出木材的美感，也可以掩盖木材基材的缺陷。这篇由两部分组成的文章集中讨论了木材表面处理的四个相互依赖的方面:产品、执行、环境法规和质量控制。