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从研发、制造、应用、效果维度解构「水漆」#东方漆语

   2024-02-01 0
核心提示:在家具涂料领域里,水漆(水性涂料)已经成为全世界的应用趋势,中国家居行业也越来越多的应用水漆涂装,水漆的市场占比越来越高
在家具涂料领域里,“水漆”(水性涂料)已经成为全世界的应用趋势,中国家居行业也越来越多的应用水漆涂装,水漆的市场占比越来越高。
本文是由家居邦与百得胜联合打造的「东方漆语」专题内容之一,将就水漆从研发、制造、应用、效果等角度进行解读。


水漆研发背景

据现有资料考证,水漆的研发起源于国外,是应对有机挥发物(VOCs)排放量的严格控制而产生的。

挥发性有机物(VOCs)是形成细颗粒物(PM2.5)、臭氧(O3)等二次污染物的重要前体物,进而引发灰霾、光化学烟雾等大气环境问题。

大多数VOCs有毒,部分VOCs具有高致癌性。


* 1952年 雾霾中的英国伦敦塔桥

工业革命之后,欧洲制造业高速发展,英、法、德等国家都有很多由于环境污染而大面积的发生过居民健康问题,环境保护概念以此得以深入人心。


* 1957年 美国洛杉矶雾霾

与此同时,美国也受到环境污染的严重影响,很多城市上空笼罩着厚厚的雾霾。直到后来,洛杉矶在1966年出台环境相关法律《Clean Air Act》,就是为了缓解所出现的环境问题。

1992年,德国也颁发了AT-Luft法规,作为欧盟标准的主要起草国,德国标准影响到《欧盟装饰涂料指导方针(2007-2010)》中明确规定的VOC含量限制标准。

根据欧盟标准溶剂型涂料具有高VOC值已不能适应新的要求,从欧洲到美国的严格环境保护法规有力的推动了水漆的研发进程。

中国的水漆研发历史也比较久,早在80年代就有企业在进行水性涂料的研发,全面商业化推广却是在近十年里,得益于国家层面的供给侧结构性改革、环保理念落实等引导,越来越多的行业开始使用水性涂料。

中国水性木器漆的研发厂商包括展辰、嘉宝莉、晨阳、水性科天等,他们通过不断的研发已将中国水性木器漆多项性能达到或超越国际同行,凭借更高效的服务能力、交付能力,让中国制造的水性涂料已在市场上拥有较大比例。


水漆制造工艺

在搞清楚漆类产品制造工艺之前,得先了解漆的主要构成。漆作为涂装材料,形象点理解的话,它实际上是附着于器物表面的一层或多层膜。

所以,漆一般由:成膜物质、次成膜物质、辅助成膜物质、颜料等几种构成,一切都围绕着让漆在涂装后形成漆膜,起到美观或保护器物的目的。因此,成膜物质常作为漆的类别划分关键点。

如果以1940年代首次制备阳离子水性聚氨酯起算,到现在双组分水性聚氨酯漆,水漆技术有约80年的历史了,就目前常见的水漆,业内通常有以下类别划分。

第一类 水性醇酸漆


以水性醇酸树脂为主要成膜物质,主要包括水性醇酸漆和乳液型醇酸漆两种。

该类水漆存在干燥速度慢、涂膜耐水性较差等问题,漆膜的固化主要依靠与空气中的氧气氧化交联,在光泽度、附着力上有一定的缺陷。

该类水漆在部分制漆企业有进行改进,涂膜硬度、机械性能、耐酸碱性都得到改善,附着力、耐热性、耐水性都有所提升。



第二类 水性丙烯酸漆

以丙烯酸树脂为主要成膜物质,适宜做打磨底漆、亚光面漆或水性染色剂载体和要求不高的装饰性涂层或临时保护涂料。

水性丙烯酸漆是目前应用较广泛的水漆种类之一,它的附着力较高,不会加深木材的颜色,但光泽度较底,抗化学性较差,因此无法制作高光漆,加上硬度一般,漆膜的物理力学性能有待提升。

该类水漆制作工艺简单,成本较低,在市场上有较大比重,一些对水漆性能印象不佳的原因或来源于该类水漆的应用。



第三类 水性聚氨酯漆

以聚氨酯为主要成膜物质,主要包括单组份、双组份两大类,综合性能比较优越。

单组分:所有的成膜物质、颜料、溶剂和助剂等均包装在一个容器中的涂料。

双组分:主剂和固化剂构成,需要按比例进行调配,在固化剂的帮助下能更快速成膜。

水性聚氨酯漆也是水漆应用里较大的种类之一,根据多方实测来看,双组分性能优于单组分。综合性能优越,丰满度好,漆膜硬度较高,耐磨性能甚至超过油性涂料,被认为是水漆里的高档产品。



第四类 丙烯酸 - 聚氨酯共聚漆

以丙烯酸和聚氨酯的合成物为主要成膜物质,聚氨酯具有突出的附着力、耐磨性以及耐化学性,而丙烯酸优异的耐候性和较好的颜料润湿性,该类水漆集合了两种材质的优良特性。
丙烯酸 - 聚氨酯共聚漆从80年代开始受到研究人员关注,通过不同的材质参与和化学反应,该类别的水漆的耐水、耐溶性等均有提升,还有引入蓖麻油等物质之后,对于稳定性也有提升。
在水漆的工艺迭代史里,研发人员还在孜孜不倦的进行研究,以改善水漆存在的短板与瑕疵确保水漆的性能越来越好。

水漆应用情况



全球角度来看,水漆应用已是大势所趋,多个国家已经严禁使用溶剂型涂料,大力推广水漆应用,多个行业的涂装已有大面积使用水性涂料的情况,包括建筑室外涂装、汽车外壳涂装等。

在中国的家具行业水漆/水性木器漆的应用上,有两个层面上的推动,第一个是中国各地推出“油改水”政策,这一政策对水漆的应用推广起到巨大的推动作用。第二个是各地的家具品牌的陆续参与水漆的技术升级。


部分城市的“油改水”政策


广东惠州地区“油改水”

2016年底,惠州在其发布的《惠州市节能减排“十三五”规划》中提出,在建筑行业禁止使用溶剂型涂料和胶粘剂。

江苏地区“油改水”
2017年2月8日,江苏省印发《“两减六治三提升”专项行动方案》,明确提出强制使用水性涂料。

广东深圳地区“油改水”
2017年1月1日起正式实施的《家具成品及原辅材料中有害物质限量》提出2017年5月1日起,新标准将全面禁止使用溶剂型涂料和溶剂型粘剂在深圳地区使用。

西安地区“油改水”
从2017年4月起,西安严禁含高挥发性有毒有害的稀释剂在市场上销售,民用建筑内外墙体涂料强制使用水漆,家庭装修倡导使用水漆,限制淘汰型涂料,严禁使用溶剂型涂料;全市建筑施工工地内,禁止进行溶剂型涂料等涂料喷涂作业。

石家庄地区“油改水”
石家庄市决定2017年6月底前淘汰有机溶剂型涂料企业,推广水漆代替油漆。

京津冀地区“油改水”
2017年9月1日起,北京、天津、河北三地将统一实施建筑类涂装环保标准,限制油漆和胶粘剂等挥发性有机物(VOCs)的使用。

泰州地区“油改水”
泰州“两减六治三提升”规定:强制推行水漆替代,今年年底前,印刷包装以及集装箱、交通工具、机械设备、人造板、家具、传播制造等行业,全面使用低VOCs含量的水漆。

南京地区“油改水”
2017年南京市将要求全市800余家机动车维修单位全面禁止油漆,改用水漆。

武汉地区“油改水”
2017年武汉市将在汽车制造、维修行业推行喷涂“油改水”。在家具制造、木制品加工行业推行挥发性有机物含量低的水漆。

保定地区“油改水”
保定规定:积极推广使用符合环保技术要求的环保水漆,政府投资的城镇市政景观、医院、学校、保障房以及农村面貌改造提升工程,应优先选用环保水漆产品。

江苏丰县地区“油改水”
江苏省丰县环保局强调,2017年底前完成油漆改水漆,2018年元旦以后使用油漆属于环境违法行为,并将追究相关负责人违法责任。


部分品牌的“油改水”升级


在同步地方政策、指导意见的情况下,从成品家具行业开始到定制家具、木门、整木等木制品品牌先后进行水漆的技改。

据了解,全友家私在2015年左右开始进行技改,目前已全面使用水漆进行涂装。梦天木门也在2019年左右开始使用水漆涂装,将水漆应用到木门、整木类产品上。

百得胜从2012年开始,高举环保旗帜,先后在多个系列产品上推出各种无醛添加的环保板材应用。

为进一步夯实高端系列的环保性能,在经过数年研发之后,在2021年全面推广水漆,发布多款与水漆涂装的亮眼新品,百得胜实现了水底水面双组份六面一体真水漆工艺,并且水漆木皮还达到了5级色牢度的高品质标准。

截止2023年,多数国内定制业上市品牌、准上市大牌、地方规模型品牌等均陆续启动水漆涂装,或将水漆涂装作为高端款产品、选配涂装方案。


品牌未应用水漆的原因探讨


市面上除了力推水漆涂装的品牌之外,还有一些未应用水漆,大致可能由以下原因构成。

正在进行“油改水”转型

部分厂商的油改水转型期较长,可能存在正在进行“油改水”技改或者已部分产品线实现水漆涂装,但未全面展开。

调研纠结型技改

在水漆被发明的数十年里,因为其涂装效果曾不如油漆而饱受诟病,但近年来已达到甚至部分超越传统溶剂型涂料的情况下,有些工厂比较纠结是否进行技改。

“顽固”派 不技改

总有一些厂商认为水漆很不错,但就不愿意技改,仍坚持用传统溶剂型涂料进行产品涂装。

技改能力不足

水漆的升级转型,需要从资金、涂装技术、生产流、生产线等软硬件、实力来辅助,部分工厂或因为能力不足的原因无法进行水漆全面转型。

我们有理由相信,在“油改水”这场技术升级战里,越早转型的品牌越能认识到水漆的优势,对于未来的产品力竞争更有把握。



总结

水漆的应用效果通过漆膜厚度、漆膜硬度、漆膜附着力、漆膜耐水性、漆膜光泽度等角度进行评估,在已知的各项研究数据表明,主流的中高端水漆已达到或超越传统溶剂型油漆的相关性能。

水漆在市场上还会有不同的认知,基于不同的认知和目的,还有很多不看好水漆的声音,或者抵触的观点,但是大多数仅仅属于以偏概全,不足以代表主流。

中国的漆文化源远流长,水漆技术虽然是“泊来品”,但中国的涂料制造企业已奋起直追,并在如百得胜这样的家具品牌大力推广之下,越来越多的品牌将会把水漆涂装纳入主要饰面材质、工艺。

我们认为未来的水性木器漆的市场占比将会更大,对于消费者的家居空间提供更美好生活体验。 
 
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