木材替代品如木塑复合材料、水泥纤维和乙烯基板在许多建筑应用中取得了相当大的进展。在田野里,两者都比木头有优势;然而,有些木材也容易因风化和使用方式而退化。最近,新的uv固化涂料和应用技术正在不断完善,可能会极大地提高这些替代材料的现场性能。188金宝搏bet官网

目前正在测试几种新方法,其中包括应用紫外线固化涂层,该涂层将粘附在木塑复合材料表面,并提供长期抗褪色性能;增加划痕、污渍、磨损和抗损伤性;并预防霉变和霉菌生长。图片由Sawdust, Ltd提供


木材可能永远是许多建筑应用的首选材料,如甲板、壁板、围栏、栏杆和门窗装饰。但木塑复合材料、水泥纤维和乙烯基188金宝搏bet官网板等替代材料在过去几十年取得了相当大的进展。在田野里,两者都比木头有优势;然而,有些木材也容易因风化和使用方式而退化。制造商与学术和行业研究机构一起,继续寻找以更低的成本生产更高附加值产品的方法。他们受到了分销和零售企业的鼓舞,这些企业不断寻求改善产品供应。

为应对这三种材料的挑战,正在研究的选择之一是紫外线固化涂料的应用。188金宝搏bet官网紫外线固化涂料系统是工厂友好型的,因为它们不释放挥发性有机化合物(VOCs)。它们还不易燃,不产生有害废物,并取代了其他类型的涂料系统,需要更多的占地空间。在当今涂料专业人员的实验室和测试台上,以及在材料开发实验室,新的紫外线固化涂料和应用技术正在不断完善,这可能极大地提高现代木材替代品的现场性能。188金宝搏bet官网

图1。用于WPC的InFin™涂层技术的说明。

木塑复合材料

房主喜欢他们的甲板,酒店、餐厅和办公楼开发商也喜欢他们的甲板,他们增加了功能空间和视觉吸引力。因此,甲板被认为是一个价值46亿美元的行业,甲板材料的需求预计将在四年内达到36亿直线英尺。

几乎所有的甲板都曾经是用木头建造的,但是木甲板必须定期翻新或更换。木质塑料复合材料(WPC)在20世纪90年代作为一种替代甲板和栏杆材料变得非常流行,新建筑和改造市场的年销量都在持续增长。

WPC是由塑料、木粉和/或某些纤维混合而成,挤压成多种形状、大小和长度的型材,包括尺寸木材型板。这些型材可以锯、钉、拧或像木材一样加工,其固有强度可用于甲板和围栏等应用。今天,复合甲板和栏杆市场每年超过10亿美元。虽然木塑产品比木材更耐用,但随着时间的推移,它们往往表现出较差的褪色、划痕、污渍、磨损和抗霉菌/霉性。木塑板还可以在炎热的天气保持热量。

目前正在测试几种新方法,其中包括应用紫外线固化涂层,该涂层将粘附在木塑板表面。这种涂层,几乎可以在任何颜色和光泽水平,提供长期抗褪色,增加划痕,染色,磨损和抗损坏,并防止霉菌和霉菌生长。它也可作为透明涂料应用于含有颜料的复合材料。

从历史上看,挤出的木塑板是不能涂漆的。在挤压过程中,复合材料中的热塑性塑料上升到表面,防止任何涂层粘附。因此,通过在挤压前向复合材料混合物中添加颜料,WPC板的生产紧密复制了木材的外观。正在开发的新的UV涂层方法结合了专门的配方实践,以生产能够粘附在复合材料上的涂层。根据复合材料的配方,可能需要预处理步骤,如氟氧化、等离子体、电晕或火焰。该涂层可采用真空、滚压或喷涂技术,然后用UV灯立即固化,以便立即处理。不需要任何强制风干设备,也不需要生产场地。

这些涂料不仅高度耐用和防潮,而且其广泛的配色也为建筑师、设计师和建筑商提供了一系列创造性的选择。此外,随着时间的推移,如果家庭或建筑所有者需要,用这种方法制作的甲板可以重新涂成完全不同的颜色。

一种创新的预处理方案*获得了极大的关注,即将挤压复合材料送入一个腔室,在此腔室中,将其暴露在活性气体气氛中,氧化wpc表面,使其接受涂层(见图1)。接下来,将板送入一个UV涂层腔室,根据制造商的偏好,可以一次将专利正在申请的UV涂层应用到板的部分或所有侧面。然后用紫外线灯立即固化。

该系统具有以每分钟100英尺(fpm)的速度涂覆WPC的潜力,并可与挤出生产线内联安装,从而可以连续地对板材进行处理和涂覆。制造商还可以选择将系统置于离线或完全不同的位置,以便在多个位置储存挤出板,然后在客户订单到达时对其进行处理和涂覆。后一种选择可能会越来越重要,因为市场已经习惯于订购不同颜色的WPC板。每个订单都可以快速处理,涂上所需的颜色并发货。

这个过程是环保的。预处理在任何给定时间使用少量活性气体,并在低于大气压力下进行,消除了化学排放。所有的工艺气体都完全中和。该涂层为100%固体涂层,不含溶剂;因此,它不含易燃元素,或挥发性有机化合物(VOCs)或有害空气污染物(HAPs)排放到大气中。

正在申请专利的紫外线固化涂层系统可以允许纤维水泥壁板制造商采用一步工艺,无论他们是生产底漆还是彩色涂层壁板。照片由Erin O 'Boyle摄影,波特兰水泥协会提供。

纤维水泥壁板

自20世纪初以来,水泥壁板一直用于建筑,但在过去十年左右发展起来的新设计和生产技术使制造商能够引入高性能壁板,以满足建筑业务更严格的性能和创造性需求。

纤维水泥墙板是将水泥、沙子和纤维素纤维混合,挤压成墙板,用加压蒸汽固化,增强强度和稳定性而制成的耐用、防水、防白蚁、防火墙板产品。纤维素纤维可以防止开裂。这些木板可以用木头图案或其他设计浮雕。

纤维水泥壁板可不经任何预处理而涂刷,改变表面结构。使用两层涂层工艺,首先涂底漆,然后涂上所需的颜色。在大多数情况下,底漆是在工厂使用的。根据建筑师或承包商的要求,底漆板可以被运送到施工现场,在那里建筑商将其涂上与正在完成的建筑所需的配色方案相匹配的颜色。通过购买底漆壁板,承包商可以保证壁板在等待安装时不会吸收水分。

偶尔,制造商可能会运送未涂漆的壁板进行现场底漆和涂层。现场涂层需要第三步——在使用底漆之前清洗板,以清除在运输或现场储存期间附着的任何污垢和碎片。清洗后,必须让电路板完全干燥,然后再涂底漆

一些制造商可能会提供一系列设计和颜色的预涂壁板,并将在工厂中同时应用底漆和面漆。

一种正在申请专利的紫外线固化涂层系统将允许制造商采用一步涂层系统,无论他们是只生产底漆还是彩色涂层壁板。对于在工厂中应用彩色涂层的生产商,UV涂层系统消除了首先应用底漆的需要。UV面漆,可在任何理想的颜色,直接粘附在板上,而不需要底漆。如果制造商希望只在运输前涂底漆,则可以使用紫外线固化底漆,在现场仍然可以接受面漆。UV涂层不仅非常耐用和耐候性强,而且如果家庭或建筑业主选择,它还可以在未来几年重新涂上不同的颜色。

当采用UV涂层方法时,工厂可以省去以前的底漆和油漆应用系统,降低生产、材料和人工成本,并释放地板空间。188金宝搏bet官网如果UV系统正在取代使用溶剂型涂料的喷雾系统,VOC的排放立即被消除,室内空气质量得到改善。uv固化板可以立即处理,快速装运库存。

使用一种正在申请专利的紫外线固化涂层系统,几乎任何颜色的涂层都可以应用于乙烯基板。固化后的涂层对天气、温度有很高的耐受性。阳光和磨损。图片由Mr. Fence提供。

乙烯基板

几十年前首次推出的乙烯基壁板、围栏、甲板和装饰产品,在开发商、建筑商和房主中越来越受欢迎。今天,乙烯基壁板被用于大量的新住宅,是更换市场上最受欢迎的壁板。

在全国大部分地区,乙烯基的初始材料成本比木材略高,但木材成本的增加正在迅速缩小差距。当几乎免维护的黑胶寿命成本与维护和/或更换木材的成本相比,黑胶就成为一个极具竞争力的选择。

用于建筑材料的乙烯基是由聚氯乙烯(PVC)树脂188金宝搏bet官网加上各种稳定剂、着色和加工助剂、紫外线抑制剂和增塑剂组成的化合物生产的。这种化合物被送入挤出机,在那里它暴露在高温和压力下成为柔韧的乙烯基。然后,乙烯基被送入成品形状的模具。真空技术被用来保持乙烯基在适当的形状,水被用来冷却到它的最终刚性状态。

一些生产商用单一的挤压工艺制造乙烯基,其中,原材料遍布整个产品。188金宝搏bet官网最近,一些生产商采用了共挤工艺,制造出两层PVC的成品。外层含有更密集的基本元素浓度,如紫外线抑制剂。内层基本上与外层相同,但UV抑制剂和色素浓度较低。这种乙烯基是高度耐天气和磨损,同时具有很长的寿命。像WPC一样,颜色和色调历史上是通过在挤压过程中添加颜料来创造的。

一种正在申请专利的紫外线固化涂层系统已经开发出来,它允许乙烯基生产商消除共挤出过程,并将挤出物直接送入紫外线涂层室。在这里,几乎可以涂上任何颜色的涂层。固化后的涂层具有很强的耐候性、耐温性、日晒性和耐磨性。

如果生产商希望通过在初始挤压材料中加入颜料来提供颜色,则可以应用透明的UV涂层来提供必要的保护。

最终,在建筑工地使用木材、木塑材料、纤维水泥还是乙烯基是建筑师、承包商或建筑业主的决定。无论哪种材料,由于现代UV涂料技术,高质量的外观、颜色和现场性能正在成为标准。


更多信息,请访问www.finishesunlimited.com.更多关于InFin涂层技术的信息可以在网上找到www.paintablecomposites.com


*InFin™涂层技术,由Inhance/Fluoro-Seal Ltd.和finished Unlimited联合开发。