我国定制家具快速发展已20年左右,一直以满足消费者个性化需求和注重消费者感受而深受消费者喜欢。随着新一代消费群体的崛起,个性化需求更为突出,定制家具企业尝试使用多种装饰材料提升消费者全方位感受。这些装饰材料光稳定性能,即耐光色牢度和黄变性能各不相同,如果材料的光稳定性差,直接减少了家具的使用寿命,因此需要对各种装饰材料进行光稳定性能的检测控制。
1 光稳定性的检测控制方法
目前,实验室控制耐老化和光稳定性,采用比较多的是Q-Sun氙灯试验箱(符合ASTM155)和QUV紫外加速老化试验箱(符合ASTM154)两种设备。Q-Sun氙灯试验箱(见图1)利用氙灯可很好地模拟太阳光所有光谱,可产生紫外线、可见光和红外线,加上设备上的滤光系统,可用来检测室内材料光稳定性。QUV紫外加速老化试验箱(见图2)利用荧光紫外灯发射紫外线加速试件表面老化变色。参照的标准物质为标准蓝色羊毛布,使用5档灰度卡作判定(见图3和图4)。
相关的国内外耐老化标准很多,大多数是汽车和纺织品行业的标准。我国家具行业使用的标准主要是GB/T 17657—2013《人造板及饰面人造板理化性能测试方法》中4.30规定用氙弧灯的检验方法,和GB/T 23983—2009《木器涂料耐黄变的测试方法》。
图1 Q-Sun氙灯试验箱
图2 QUV紫外加速老化试验箱
图3 蓝色羊毛标准物质
图4 5档灰度卡
2 定制家具主要装饰材料
2.1 三聚氰胺浸渍胶膜纸饰面板
三聚氰胺浸渍胶膜纸饰面板是定制家具企业用量最大的材料,其光稳定性能体现在耐光色牢度的检测结果上。GB/T 15102—2017《浸渍胶膜纸饰面纤维板和刨花板》中规定,使用氙灯测试,以6级蓝色标准羊毛布为标准物质,要求与灰度卡对比≥4级。索菲亚公司则以7级蓝色羊毛布做标准物质,检测控制三聚氰胺浸渍胶膜纸饰面板耐光色牢度,7级蓝色羊毛布大约是6级测试时间的5倍,更加严格。
三聚氰胺浸渍胶膜纸饰面板耐光色牢度与其生产的原纸、印刷油墨及浸胶过程中添加的助剂等均有关系,所以控制三聚氰胺浸渍胶膜纸的光稳定性能,需要上游供方严格把控,要求严格的场所应使用高耐晒级别的材料。一般浅色三聚氰胺浸渍胶膜纸饰面板比深色耐光色牢度差,图5、图6及图7试样在受到长时间的太阳光照射后,装饰纸上部分油墨褪色,褪色对浅色装饰纸的颜色影响比较大,对深色装饰纸影响小,所以定制家具企业应严格控制浅色系列产品的光稳定性能。
图5 浅色试样3.5级
图6 中性色试样4.5级
图7 深色试样5级
2.2 聚氯乙稀薄膜
聚氯乙稀薄膜(以下称PVC膜)是由氯乙烯单体通过自由基聚合而成,聚合度n一般在500~20 000范围内,其分子式结构为-(-CH2-CH(-CL)-)-n,化学稳定性好,具有良好的可塑性,适宜包覆或吸塑生产各种异型面的门板,满足设计师的多种设计风格,深受定制家具企业喜欢。对PVC膜进行氙灯老化试验和紫外灯老化对比实验,发现PVC膜对紫外灯老化实验比较敏感。故按照标准GB/T 23983—2009《木器涂料耐黄变的测试方法》对PVC膜进行验收。
造成PVC膜容易变黄老化与PVC底膜、印刷油墨及表层透明膜的耐晒性能均有关系。从图8、图9及图10来看,底部PVC膜同样发生黄变,对于浅色膜来说有明显的对比变化,对深色来说,上面有油墨颜色覆盖,看上去并无明显的变化。经过大量的客户使用及测试对比,发现一般浅色PVC膜比深色膜更容易变黄,所以浅色PVC膜是控制的重点。
图8 浅颜色试样3.5级
图9 中性颜色试样4.5级
图10 深颜色试样5级
2.3 PVC封边带
PVC封边带与PVC膜性能基本相似,主要差别是PVC封边带表层涂了一层涂层,增加其亮度,控制方法与PVC膜相同。
2.4 木器涂料饰面
木器涂料饰面在定制家具企业使用也很广泛,可以在实木、实木单板、重组装饰单板、三聚氰胺浸渍胶膜纸饰面板及PVC膜材料上面使用,这一类产品可按照现有的GB/T 23983—2009标准进行检验控制。
木器涂料饰面板的光稳定性与漆膜及底层材料性能均有关系。图11中样品测试前后差异较大,主要与底层重组装饰单板染色的颜料耐晒程度有关。图12的样品为了增加装饰效果,涂料中增加了金粉,其中金粉耐晒等级偏低,样品的光稳定性就差。图13样品为三聚氰胺浸渍纸上做油漆,三聚氰胺浸渍纸光稳定性很好,但做了油漆后,光稳定性就变差了。生产企业除对表面涂料控制外,还需要对染色实木、重组装饰单板、三聚氰胺浸渍纸及PVC膜等底材控制其光稳定性能,达到木器涂料饰面家具的颜色稳定,提升客户满意度。
图11 重组装饰单板试样2.5级
图12 油漆加金粉试样3级
图13 三聚氰胺纸上油漆试样4级
2.5 亚克力
亚克力又叫PMMA或有机玻璃,化学名称为聚甲基丙烯酸甲酯。该材料是一种开发较早的重要可塑性高分子材料,具有较好的透明性、化学稳定性和易染色、易加工性,外观优美,在装饰装修业中有着广泛的应用。近几年亚克力也使用到了定制家具上面,给人以通透明亮的感觉。经过氙灯与紫外灯测试对比后,发现使用氙灯检验方法按照GB/T 17657—2013中4.30规定检验比较合适,更能够发现问题。
亚克力本身的耐老化性能较好,影响印刷亚克力光稳定性的主要原因是表面的油漆性能。图15中的样品油漆耐晒性能比图14的样品耐晒性能好,主要是油漆的耐晒等级造成的。
图14 亚克力试样4级
图15 亚克力试样4.5级
2.6 PU人造皮革
PU人造革是合成皮革中的一种新研制开发的高档皮革,属于新型的皮料种类。因其具有极其优异的耐磨性能、耐老化性能,柔软舒适而受定制家居青睐,特别是这两年推出的轻奢类产品运用较多。对人造皮革进行氙灯老化试验和紫外灯老化对比实验,发现人造皮革对紫外灯老化实验比较敏感,故按照标准GB/T 23983—2009控制材料的质量更为合适。
造成PU人造革变黄的原因与PVC膜类似,在紫外光照射下,导致PU人造革降解,产品从无色变成黄色。图16、17及图18的PU人造革试样,经过测试后,浅色变黄最为明显,深色变黄不明显。在长期使用及检测也发现这个规律,所以生产企业应重点控制浅色PU人造革的光稳定性能。
图16 浅色PU革试样3.5级
图17 浅色PU革试样4级
图18 深色PU革试样4.5级
3 结语
定制家具使用多种装饰材料带给消费者全方位感受,后续使用的材料种类也会越来越多,如PP膜、PETG膜、HPL、CPL、油漆纸等,这些材料性能不尽相同,研发使用新材料时,就应全方位地检验控制其光稳定性能,确保其性能符合定制家居的使用需求。
本文编校:舒文博
引用格式:李新兵, 张 挺, 林秋兰. 浅谈定制家具装饰材料光稳定性的控制方法[J]. 中国人造板, 2020, 27(6): 6-9.
作者单位:索菲亚家居股份有限公司