50多年来,现代环保运动一直主导着美国各地的讨论。1970年,第一次庆祝地球日(4月22日),经常被认为是这场迈向更健康、更安全做法的伟大革命的开始。清洁生活的话题对每个行业的影响都不一样,但对于像油漆和涂料这样的行业,它让每个生产者都在思考同一个问题:“如果这是我们一直在做的事情,有没有什么东西可以让它变得正确?”

解决这一行业挑战的一个前沿解决方案是粉末涂料是当今最耐用、环保和可定制的饰面之一。然而,随着时间的推移,粉末涂料经历了重大的演变,成为今天的产品。虽然这个概念并不新鲜,但自20世纪70年代以来的创新和技术进步已经把它带到了绘画和涂料对话的前沿,随着热敏性基材粉末涂料的最新进展,足够的实施和教育,木材、中密度纤维板和其他热敏性基材粉末涂料将成为美国下一个伟大的创新之一。


历史——谁创造了粉末涂料?

粉末涂层可以追溯到20世纪40年代末,当时它作为一种新的金属制品制造方法被引入。然而,最初的技术很快被德国科学家Erwin Gemmer博士的流化床应用所取代,随后于1955年引入美国市场。随着这一工艺在现代环保运动中不断发展,荷兰科学家彼得·德·兰格博士于1960年提出了静电粉末涂层方法,为结束浪费和危险的油漆产品提供了长期、安全的解决方案。时至今日,该工艺仍是现代粉末涂料应用的首选。

这个多阶段的过程包括静电喷雾沉积,它包括将被喷涂粉末的物体接地,并使用喷枪的电极向空气充电,均匀地覆盖物体的整个表面。然后在400°F以上的烤箱中固化,以确保涂层成为光滑、耐用的层。由于粉末是通过静电喷雾沉积的方式被吸到物品上的,所以过度喷涂的可能性更小,与标准的喷漆应用相比,这一过程既高效又环保。然而,直到最近,涂料行业还不能创造出在较低温度下固化并表现良好的粉末。

直到20世纪90年代末,由于固化产品所需的热量,粉末涂层只能广泛用于电器和汽车零部件等金属部件上。这使得那些使用木材和中密度纤维板(MDF)产品的制造商不得不依赖较不可持续的替代品,如层压板和液体涂料。人们需要一种更环保的解决方案,由于配方、应用和烤箱方面的技术进步,用于热敏性基材的粉末成为了解决方案。

虽然应用过程与传统的静电喷涂粉末类似,但粉末配方和烤箱技术的改变意味着它可以在更低的温度下固化,而且只需几分钟,这使得粉末涂层成为多种木材和中密度纤维板产品的持久饰面选择,从现成的家具到橱柜和显示器。


吸引力——是什么让热敏性基材的粉末具有优势?

几个世纪以来,含铅涂料一直是美国木制家具最受欢迎的选择,而现在,含铅涂料最为人所知的是其对健康和环境的负面影响,导致1978年对其进行了监管。由于铅能加速干燥时间并产生持久的漆面,铅曾经在油漆中占50%以上,后来被限制在现在的标准的百万分之90 (ppm)或0.009%。

虽然这一规定在行业中是必要的,但大多数液体涂料,现在通常是由乳胶丙烯酸,符合职业安全与健康管理局(OSHA)标准,但容易破碎,干燥缓慢,仍然释放大量溶剂。事实上,根据专业测量师和工程师协会(ISSE)的数据,尽管一加仑油漆中的溶剂排放比20年前少了90%,但罐装油漆和喷漆在使用后会释放挥发性有机化合物(VOCs) 30天,在某些情况下甚至会长达一年。只要人们对环境和人类健康的关注不断增加,人们就会有更明确和更好的选择——热敏性基材的粉末涂料。

用于热敏性基材的粉末涂料有五个明显的特点,使其有别于传统涂料,特别是木制品,即其生态友好性、速度、耐用性、效率和可定制性。

环境友好型-在所有工业涂料中,粉末涂料的碳足迹最低,不含任何溶剂或有害化学物质,使其成为最安全的产品之一,即使不是最安全的,对制造商和最终用户都使用。此外,与液体饰面不同,粉末涂料不会向环境中释放可辨别的挥发性有机化合物,这是木材行业应对具有生态意识的设计师和消费者的一个新优势。

速度-与传统涂料相比,根据是乳胶漆还是油基漆,每层需要24小时才能干燥,涂上的物品需要30天才能完全固化,粉末应用过程从开始到结束大约需要10分钟,取决于产品的大小。

耐用性-用于热敏基板涂层的粉末可产生更高质量的产品,形成一种化学键,形成一种灵活的表面处理,无论在室内或室外条件下,都能抵抗剥落、褪色、划伤和磨损。由于这一过程创造了持久的表面处理,如果清洁和适当照顾,该产品可以比传统油漆更持久,传统油漆往往在5到10年内开始褪色和开裂。

效率-与喷漆不同的是,过度喷涂会丢失,过度喷涂的粉末可回收高达98%。过度喷洒的粉末可以很容易地回收和再利用,减少对其他产品的损害和废物处理的需要。粉末涂装工艺通过快速、高效的涂装工艺和单一的涂装要求,可以节省涂布工的时间、精力和金钱。

可定制性-粉末涂料有多种选择,从具有抗菌性能和户外耐久性的饰面到光滑和有质感的效果。饰面也有独特的混合颜色,可以匹配几乎任何需要的颜色。

除了这些显著的特性外,用于热敏基板的粉末可以满足并超过一系列技术性能测试。证明粉末涂层固化的测试之一是将水烧开约5分钟,倒在粉末涂层的物品上,把杯子放在产品上面。粉末涂层将保持完美无瑕,而如果这是在湿涂层上执行,产品将被剥离和破坏每次。此外,可以通过甲基乙基酮(MEK)测试来测试粉末涂层固化,该测试将MEK应用于产品表面,以观察粘附性或产品降解的降低。湿漆面漆在1到2次溶液擦拭后会发生变化,而粉末漆面漆保持不变。


真相-为什么粉末没有被普遍采用?

目前在美国,热敏性基材的粉末涂层在大型制造商中没有广泛使用。尽管具有长期价值、耐用性和环保效益,但相对较新的技术和前期投资在全国各地的制造商中意味着一个缓慢的采用过程。

然而,位于德克萨斯州巴黎的老牌制造商罗杰斯韦德(Rodgers Wade)是该行业持续运营时间最长的夹具制造商之一,也是德克萨斯州最古老的老牌企业之一,于2021年参与生产用于热敏基板的粉末涂层产品。

在见证了新技术及其制造抗菌饰面的能力在COVID-19大流行期间如何在医院中使用后,罗杰斯·韦德购买了烤箱技术,并在9个月后购买了一个工厂来适应这种使用。自从购买以来,罗杰斯韦德一直在完善用于建造全国美容连锁店和儿童早期学习中心的完整组装家具固定装置的单个木块的工艺。未来几个月,罗杰斯韦德计划在其客户组合中引入粉末涂料生产,其中包括服装、鞋类、美容和食品零售领域的众多《财富》500强公司。

粉末喷涂工艺,特别是热敏性基材的粉末喷涂工艺,从长远来看可以节约时间、金钱和能源,但需要克服初始投资。然而,随着对可持续产品的需求不断饱和供应链,希望满足客户和消费者自觉购买标准的制造商将适应粉末涂料的好处。


未来——我们如何让它成为主流?

最后,为了使粉末涂料成为主流,制造商、企业和消费者都需要对该工艺及其好处进行教育。世界上一些最大的公司正在意识到粉末涂料的未来,这是制造商利用这一不可避免的变化向更好的方向发展的时候。虽然这个行业很难预测,但未来几年将是粉末涂料为木质家具和固定装置企业提供什么真正的证明。只要该行业开始增加测试,热敏性基材的粉末涂层就没有理由不会成为美国的下一个伟大创新。