"Контроль качества ЛКМ в производстве мебели"
"КОНТРОЛЬ КАЧЕСТВА ЛКМ В ПРОИЗВОДСТВЕ МЕБЕЛИ"
Окончание. Начало в №№ 2-4 (21-23), 2004, и в № 1 (25), 2005.
Эта статья, заключительная по данной теме, посвящена эксплуатационным характеристикам покрытий. Особое внимание изготовителям мебели следует обратить на данные, приведенные в табл. 1, которые публикуются впервые. Эксплуатационные показатели, такие как химическая стойкость, теплостойкость, стойкость к удару, царапанью, истиранию, являются очень важными, определяющими качество защитно-декоративного покрытия для всех видов изделий и поверхностей мебели.
В справочной табл. 1 приведен перечень контролируемых показателей для проверки защитно-декоративных покрытий мебели. При необходимости к покрытиям могут быть предьявлены дополнительные требования с учетом специфики эксплуатации мебели.
Как видно из этой таблицы, химическая стойкость покрытий, или стойкость к пятнообразованию при воздействии различных реагентов, определяется практически для всех видов мебели. Метод ее определения основан на воздействии реагентов на покрытие в течение установленного времени и визуальной оценке изменения состояния покрытий (ГОСТ 27627). Перед испытанием образцы с лакокрасочным покрытием принято выдерживать в течение 7 суток с момента окончания технологического процесса отделки, но не более чем 4 недели. Продолжительность воздействия реагентов для испытаний определяется с таким расчетом, чтобы имитировать время до удаления реагента, случайно попавшего на поверхность изделия. При этом учитывается также проникающая способность испытываемой жидкости и ее испаряемость с поверхности. Продолжительность воздействия для различных реагентов составляет 10 с, 2 мин, 10 мин, 1 ч,6ч, 16 ч, 24 ч.
Выбранные для испытаний реагенты в объеме около 1 см3 заливают в стеклянную крышечку от бюксы и устанавливают так, чтобы жидкость находилась в непосредственном контакте с испытываемой поверхностью. Пастообразные реагенты наносят непосредственно на испытуемое покрытие и оставляют неприкрытыми. По истечении времени испытания крышечку бюксы осторожно снимают, а оставшийся реагент осушают фильтровальной бумагой. Осмотр и оценку покрытия проводят через 24 часа после окончания испытания. При осмотре сравнивают участок покрытия, который был подвергнут испытанию, с участком, не подвергавшимся воздействию реагентов. Оценка результатов производится по пятибалльной системе.
По данной методике было изучено большое количество материалов, как отечественного, так и импортного производства, применяемых в мебельной промышленности. В результате воздействия на них около 30 наименований реагентов были установлены уровни свойств, которыми должны обладать качественные лакокрасочные материалы той или иной группы. Эти данные, приведенные в табл.2, помогут потребителям лакокрасочных материалов самим оценить качество закупаемой ими продукции.
№ пп |
Вид покрытия |
|
Реагент |
|
Вода дистиллированная |
Спирт этиловый 96% |
Ацетон |
Уксусная
кислота 10% |
1 |
Нитроцеллю-лозное |
6 час |
Не вы-держ. |
Не вы-держ. |
1 час |
2 |
Нитроурета-новое |
24 час |
1 час |
Юс |
1 час |
3 |
Полиурета-новое |
24 час |
1 час |
10 мин |
1 час |
4 |
Кислотного отверждения |
24 час |
1 час |
10 мин |
1 час |
5 |
Полиэфирное
УФ-отверж-
дения |
24 час |
1 час |
10 мин |
1 час |
Для изделий мебели, подвергающейся повышенной эксплуатационной нагрузке (кухни, обеденные столы и т.д.), обязательна проверка теплостойкости защитно-декоративных покрытий.
Методы определения теплостойкости устанавливает ГОСТ 28067. Это «сухой» метод - воздействие тепла на покрытие в течение установленного времени (рекомендован для оценки теплостойкости рабочих поверхностей столов - обеденных, письменных, журнальных) и «влажный» метод - одновременное воздействие тепла и влаги для оценки теплостойкости кухонной мебели (фасадных поверхностей, рабочих поверхностей тумб и столов). Эти методы оценки довольно просты и доступны для любого предприятия, производящего вышеуказанную продукцию. Для проведения испытаний берут алюминиевый сосуд с плоским дном, в качестве теплоносящего вещества-дистиллированную воду или минеральное масло, а также термометр, марлю и секундомер. Алюминиевый сосуд заполняют теплоносящим веществом (водой или минеральным маслом) и нагревают до нужной температуры. Затем его ставят на середину испытуемого образца. Время контакта - 20 минут. Испытания начинают с температуры 85°С по «сухому» методу или при 55°С по «влажному» методу. Если при первом испытании не появились дефекты, то испытания продолжают, постепенно увеличивая температуру. За показатель контактной теплостойкости защитно-декоративного покрытия принимают наибольшее значение температуры, при котором не происходит видимых изменений покрытия. Нормы, определенные для этого показателя, довольно высоки, и не любой лакокрасочный материал может им соответствовать. И если бы наши производители кухонной мебели и столов были заинтересованы в такой проверке, то поверьте - на наших обеденных и журнальных столах не было бы ни одного белого пятна: следа от чашки с горячим кофе или чаем.
Стойкость к удару имеет большое значение для поверхностей мебели, которые в процессе эксплуатации подвержены механическим ударам, например - рабочие поверхности столов, для которых определение данного показателя просто необходимо.
Лакокрасочные покрытия могут быть сформированы на подложке (дереве, МДФ и т.п.), которая может прогибаться или не прогибаться при ударе.
Примечание:«+» означает, что данные показатели контролируются;«-» -не контролируются.
В первом случае пленка испытывает ударное растяжение, следуя динамическому растяжению подложки, прочность пленки зависит от ее эластичности и адгезии к подложке. Во втором случае, при отсутствии видимого прогиба подложки, ударная стойкость зависит от эластичности, адгезии и статической твердости лакокрасочного покрытия. Поэтому правильный, с учетом этих особенностей, выбор лакокрасочного материала или системы материалов для формирования покрытия позволяет ему максимально противостоять ударной нагрузке.
Стойкость защитно-декоративных покрытий к ударной нагрузке определяется по ГОСТ 27736. Сущность метода заключается в том, что покрытие подвергается воздействию свободно падающего шарика. Для определения стойкости к удару применяют: направляющую трубу с разметкой расстояния для обеспечения заданной высоты падения, стальной шарик с заданным диаметром и весом, зажимное устройство. Образец размером 250x250 мм закрепляют в зажимное устройство. Шарик опускают в трубу и сбрасывают на образец с высоты 250, 375, 500, 750, 1000, 1250, 1750 мм. Высоту падения повышают до тех пор, пока на месте удара не появится трещина или отслоение от подложки. Показателем стойкости к удару считают максимальную высоту падения шарика, при которой из трех испытаний все три проходили без образования трещин или отслоений.
Однако судить об износостойкости покрытий на основании таких показателей, как твердость, эластичность, стойкость к удару, сложно без определения их стойкости к истиранию. Трению подвергаются практически все поверхности мебели, как в процессе производства, так и в процессе эксплуатации. Поэтому данный показатель должен обязательно определяться для всех видов и поверхностей мебели.
Стойкость защитно-декоративных покрытий к истиранию определяют по ГОСТ 27820. Метод основан на истирании покрытия (до определенного состояния) шлифовальной шкуркой, наклеенной на фрикционные ролики, определении коэффициента стойкости к истиранию и числа сошлифовки. Коэффициент стойкости покрытия к истиранию (К) в граммах на 25 оборотов вычисляют по формуле:
К = —з—Lt где т, - масса образца перед испытанием (г);
т2 - масса образца после испытания (г); f - поправочный коэффициент шлифовальной шкурки.
Обычно в технической информации на материал указывают число сошлифовки. Для определения этого числа образец истирают и через каждые 25 оборотов визуально оценивают степень истирания. После того, как декоративный рисунок изотрется на 50% или станет заметной подложка, прибор выключают и по счетчику определяют число оборотов стола. Внешний вид покрытия оценивают, сопоставляя контрольный образец с образцами, подвергнутыми испытанию.
Число сошлифовки покрытия (Z) вычисляют по формуле:
Z = п х f, где п- число оборотов стола; f - поправочный коэффициент шлифовальной шкурки.
Международный стандарт ИСО 7784, состоящий из трех частей, устанавливает методы определения стойкости лакокрасочных покрытий к абразивному износу. Сущность методов заключается в механическом воздействии абразива на окрашенную поверхность с последующей оценкой результатов испытаний.
ИСО 7784-1 - устанавливает метод определения стойкости покрытий при воздействии шлифовальной бумажной шкурки, закрепленной на вращающемся колесе;
ИСО 7784-2 - устанавливает метод определения стойкости покрытия при воздействии абразивного резинового колеса;
ИСО 7784-3 - устанавливает метод определения стойкости покрытия при возвратно-поступательном движении.
В процессе испытаний определяют потерю массы испытываемых образцов покрытий на заданное количество оборотов. При необходимости определяют также количество оборотов для достижения заданного износа покрытий.
Стойкость защитно-декоративных покрытий к царапанию также является важным показателем их эксплуатационных свойств.
Методы определения стойкости к царапанию устанавливает ГОСТ 27326.
Метод 1 применяется при типовых испытаниях и заключается в измерении ширины царапины, оставленной иглой склерометра под действием нагрузки.
Метод 2 определяет нагрузку, под воздействием которой игла склерометра оставляет царапину шириной 50 мкм. Данный метод применяется при сравнительных испытаниях покрытий.
Для оценки стойкости покрытий к царапанию и истиранию, а также ряда других показателей в вышеописанных методах, необходимы специальные приборы. Поэтому для максимального обеспечения технических требований защитно-декоративного покрытия на мебели выбор соответствующего материала, формирующего покрытие, необходимо производить с учетом его нормативной документации, т.е. данных производителя ЛКМ. Уровень стойкости покрытий к воздействию различных нагрузок для изделий мебели, предназначенных к эксплуатации в различных условиях, можно определить при испытаниях эксплуатационных показателей как самостоятельно, используя простейшие методики, так и в условиях специальных лабораторий с применением необходимых приборов. Это также поможет сделать правильный выбор соответствующего лакокрасочного материала.
Выбор необходимых ЛКМ для формирования комплексных покрытий (шпатлевки, красители, грунты, лаки и т.д.) - очень сложная задача, так как эксплуатационные свойства полученного в конечном итоге покрытия определяются не только характеристиками самих лакокрасочных материалов, но и зависят от технологии его формирования.
Е.В. Горшкова, ведущий специалист 000 «Экспортлес-импорт»
по лакокрасочным материаламдля мебели.
А.П. Горшков, заместитель директора 000 «НТЦ Линда»
"Мебельщик", № 26