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欧式木质窗木材涂装技术要求及产品

发布日期:2012-03-04 16:45 作者:admin 点击:

由于木材特殊的物理机械性能、化学成分特点、木质门窗所处的建筑结构位置,要求木质门窗的木材涂料除装饰设计需要外,尚需满足防水、透气、防腐、防止变形、抗紫外线、耐机械损伤、易于维护和翻新等要求。参照欧洲和我国木质门窗行业的经验,建议采用专用木门涂料。专用木门窗涂料系统由渗透型底漆和厚膜型面漆组成,按照配方和透明程度,分成水性、溶剂型、木本色透明漆(所谓清水)和遮盖彩色漆(混水)4大系列。为单组分,开桶即可施工。此外,系统产品尚包括接缝密封膏、接头防腐剂、维护剂、上光剂、翻新手刷漆等系列产品。在涂料选择方面,需根据不同涂料的成膜特点、生产车间的喷漆条件以及终客户的要求决定。

     新型木质窗包括实木窗、户外门(德式),德式铝包木门窗及意式木铝复合门窗。

     该类门窗或全部采用实木作为型材,或部分采用实木作为框架、镶嵌,采用中空隔热玻璃,使木质门窗有特殊的隔热、隔音和装饰效果。

     由于这些木结构或多或少地经受阳光、紫外线、温差、雨水、凝结水等因素的影响,需要符合木本身特色的保护与涂装材料。

     我国从1990年中期引进欧洲技术生产新型木质门窗。今天,全国约有50个企业具有生产新型木质门窗。但在木材涂装保护方面,存在很多问题,或多或少地影响了终客户的信心。根据德国和中国的经验,如果不很好地解决木材涂装的技术问题,规范适合的涂料和施工工艺,整个木质窗行业将会受到影响。

     例如,德国在1990年以前,实木窗的市场占有量在35%以上,在90年代上半期,滑落到30%左右。

     为调查原因,德国展开了系列的研究。在2001年,德国物理学家Guido Horo总结了近10年的研究成果,发表了题为“涂料的质量决定了木窗质量”的论文,详细分析了涂料在木质门窗中的重要性。涂料的质量影响了终客户的信心。

     一、木质门窗木材涂料的技术要求

     1、木材的特点

     化学上,木材主要由纤维素、木质素、糖分、淀粉、蛋白质、无机钾、磷盐类和其他微量成分组成。由于其化学成分的特点,容易遭受到化学作用(如暴露到空气中的氧化作用)、微生物、生物作用(如霉菌、白蚁、昆虫等),物理作用(如水汽、温差变化导致的体积变化)、紫外线损害、机械损坏(如雨、冰雹)等等,工业废气也会加速木纤维的分解。

     同时,和一般的无机材料不同的是,木材具有很强的吸湿性(hygroscopic),它可以从空气中吸水,产生膨胀。在吸水和放水干燥过程中产生肿胀/收缩却不均一,如径向变形为3.3-4%,玄向达7—12%,顺纹方向只有0.1—0.4%。

     按照德国工业标准分类,木质门窗的木材属于形体固定的木材,在使用过程中,不

     容许木材发生变形。这需要木材的涂装系统有很好的防止木材变形的能力。机械性能上,木材具有较高的抗压强度和很好的抗折强度,这也是为什么木材可以单独或和其他材料一起作为木质门窗的型材。

     2、影响实木窗耐久性的因素

     2.1 实木窗耐久性的内因和外因

     实木门窗,特别是适合户外的实木门窗是高档的门窗系列,代表人和自然融合一体的时代潮流。追踪研究成果说明(德国木窗协会的莱西特博士Dr Richter,1998),影响实木木窗耐久性的外部因素是多方面的,紫外线、热辐射、温度变化、潮汽、湿度变化和环境有关的机械因素(如冰雹,风压力等等)是主要外部原因。此外,实木窗的风化程度和强度与木窗尚与下列内部因素有关:

     (1) 使用的位置:室外的木窗受到上述外部因素的影响大;

     (2)细部设计:通过设计提高木窗的抗老化的能力;

     (3)木材类型及质量:高质量的木材抗老化能力增强;

     (4)表面涂料:涂料是木窗的皮肤,符合建筑物理和化学原理的涂料可以不仅视觉上而且结构上保护木窗;

     德国ROSENHEIM的木窗研究所的研究发现,木窗使用出现的老化问题中,68%和表面涂料有关。

     2.2 木铝窗木材的耐久性

     铝包木和木铝复合窗的木材不直接遭受雨水和阳光暴晒,相对而言耐久性会比较长。但是,该类窗户仍然会因为结露而变形、发霉,同时阳光和紫外线会导致变色,仍然需要不同与室内家具的保护材料。

     3、木质窗木材专用涂料的技术要求

     从1995年开始,德国IFT研究所、联邦德国涂料与保值技术委员会:“BFS Federal Board for Paints and the Protection of Values”和德国窗户与外立面制造工业协会VFF(VFF=Verband der Fenster—und Fassaden—hersteller,e.V)相继颁布规范,明确规定木质窗涂料的技术要求。

     从1999年起,欧洲户外木材保护涂料工业标准EN927(Lacke und Anstichstoffe:Beschichtungsstoffe und Beschichtungssysteme fuer Holz im Aussenbereich,Teil2:Leistungsanforderungen.March 1999)试行,提出了作为木门窗专用涂料须达到的技术要求,必须要通过的检测和建议的检测项目及检测标准方法。

     根据上述规范和欧洲30余年的经验。木质窗的木材涂料需达到如下基本要求:防腐、防虫、防水与透气、韧性、耐紫外线、耐老化和生态安全等。

     3.1 防腐防虫

     木材含有一定的糖分、淀粉、蛋白质等,容易遭受到微生物、细菌的损害。由此,木材需要进行防腐、防霉变的处理。一般在底漆中添加防腐剂就可以达到目的,但是,其有效性、耐久性需经过专门机构的检测,有证书,如德国权威RAL证书,证明。

     一般情况下,使用到木质窗的木材遭受昆虫和白蚁的可能性比较小,所以一般不需要对木材进行防虫防白蚁的处理。但是在中国南方如广东与福建地区,空气潮湿,平均相对空气湿度在70%左右,参照德国工业标准DIN68800规定,需要进行防虫、防白蚁的处理。

     3.2 防水与透气性

     安装到墙体中的木材变形,一方面会导致集成材本身和型材的接头部位的开裂,另一方面会导致密封胶的脱落,影响窗户的密实性。此外,当木材含水率超过20%时,木材容易发生霉变。所以涂料必须有很好的防水功能。

     根据欧洲标准DIN EN927—5,涂装后的木材的72小时吸水量小于175克。

     水包括外部雨水、外部与内部的凝结水(结露)。液态或气态的水均会导致木材体积的变化,在不可见的部位也需要有防水涂料,防止结露及潮汽进入集成材。

     在保证涂料防水的同时,需要其有一定的透气性,否则,漆膜会起泡、脱落。需求木门窗涂料的透气性和密封性到达一平衡。理想的是单向呼吸:木材外部的水不进入木材,而木材内部的水可以挥发掉。

     有关透气性,目前尚没有统一的标准。一般认为(VFF,1999;URBAN,2000;),按照德国工业标准DIN52615测定的sd=0.5—1.2m,即在23℃时,在相对湿度95%—50%(湿杯法)的条件下,24小时水汽透过量为17—40克,比较合适。这样既保证涂料有很好的密封性,又具有一定的透气性。

     3.3 韧性与硬度

     木材为具韧性的有机材料,要求涂装与其表面的漆膜具有一定的弹性和韧性,这样涂料才会耐久,不容易脱落和分离。今天聚酯改性的醇酸树脂和核壳机构的PU—丙烯酸脂漆均有一定的强度和韧性。相反,木门窗漆不需要象木地板漆那样的硬度。高硬度的涂料会开裂、脱落。

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