水性木器涂料中，有关木材涨筋问题的研讨
随着最近几年来水性木器涂料的发展，在涂料涂装应用上出现了各种各样的弊病和问题，大大影响了水性木器涂料的推广普及，其中实木木材的涨筋问题是一个水性木器涂料在推广应用上无法避免的问题。
由于木材中含有水分的关系，在涂装水性木器涂料的时候，涂膜的水分会从木材的表面渗透进去，从而破坏木材原有的水分平衡，使得木材表面的导管和一些木刺鼓胀起来，破坏木材表面原来的平整，出现涨筋现象。本文将从多个方面讨论，寻求解决和改善木材涨筋问题的方法。
木材的影响
常见木材涨筋的原因
不同的木材，由于生长的自然环境不同，木材材质的致密度不同，木材的含水率也不一样，涨筋的严重情况有很大的差别。表1是常见的几种木材的涨筋情况。
从表1中不难看出，像松木这样的软木，涨筋比较严重；橡胶木这样的热带阔叶材，导管深，含水率高，涨筋情况也比较严重；水曲柳等浅导管的实木硬木木材，涨筋情况较轻微。把现有的木材粗略地分成软木(松木、杉木)和硬木(除松木、杉木等较软木材以外的所有中等硬度及较高硬度木材)两种，针对不同的木材材质，可以采用两种不同的思路。
软木木材涨筋的机理分析及防涨筋思路
松木、杉木等软木木材的材质较软，木质较为疏松，软木的涨筋就是木材吸湿时，木材从接触的底漆涂膜中吸收水分，使细胞壁内非结晶区的相邻纤丝间、微纤丝间和微晶间水层变薄(或消失)而靠拢或变厚而伸展，从而导致细胞壁乃至整个木材尺寸和体积发生变化，是木材的湿涨现象。
针对软木木材，由于软木涨筋时容易导致木材鼓胀变形，很难通过后续工艺改善修复，所以应在喷涂第一道底漆时尽量壁面木材涨筋情况的发生。可采用提高底漆黏度，底漆中尽量少加水或者不加水；底漆树脂选择快干却渗透力较差、树脂颗粒粒径较大、Tg较高的树脂。尽量减轻第一道底漆对木材的涨筋影响。
硬木木材涨筋的机理分析及防涨筋思路
硬木木材的质地较软木细致坚硬，木材的湿涨现象不太明显，喷涂水性木器涂料时一般遇到的涨筋现象较少，主要解决木材的涨毛刺问题。针对硬木材，建议先喷一道封固底漆(目前市场上有各种叫法，有的叫胶固底漆。笔者认为乳液含量在80%以上的称封固底漆比较合适，乳液含量在50%或者远远低于50%称胶固底漆比较合适)渗入底材迅速与木质纤维结合，让打磨后伏倒的粗质纤维或木筋像针一样涨起，通过打磨去除，然后做下一道工序。表2是胶固底漆的配方。
通过封固底漆的作用，使实木硬木木材的表面木刺纤维涨起并固定，通过打磨除去，从而避免涨筋的影响。
配方调整
软木涨筋机理
由涨筋的过程可以看出，水分在其中起到了很关键的作用。涂膜中的水分在与木材表面的接触当中，会被木材表面所吸收，从而破坏了木材表面的水分平衡，形成木材内部到表面的水分浓度梯度。靠近涂膜的一面由于水分含量更高，木材导管纤维木筋鼓胀，破坏了表面涂膜的平整性。
因此，从原理上来说，避免木材表面上的水分梯度形成，可以减少涨筋。从配方的角度，尽量减少水分的渗透时间，提高涂膜的干燥速度；同时降低涂膜的水分含量，可以有效地降低涨筋的情况。
底漆树脂的选择及基本配方
对于像松木这一类软木材，与水接触很容易使得木材膨胀变形，头道底漆的作用就显得特别重要。通过对不同参数的水性树脂的实验对比，确定底漆树脂的选择，见表3。
注：打磨性和涨筋情况中，数字越小表示效果越好。
从实验对比中发现，底漆干速快对软木涨筋有改善作用。因此针对软木木材涨筋情况，可以选择玻璃化温度(Tg)和最低成膜温度(MFFT)较高的树脂，提高干燥速度的同时还具有良好的打磨性能。表4是底漆的基本配方。
工艺改进
在涂料涂装过程中，使用合适的施工方法，也可以在一定程度上减轻木材涨筋的情况。做封闭效果时，白坯底材的处理可以采用粗目数的砂纸(240#)，沿垂直木纹的方向重打磨，把表面突出的木刺去除，然后再用细目数的砂纸(400#)轻磨。第一遍底漆薄喷，走一个“十”字，快表干时，第二遍底漆厚喷涂。做封闭效果时可以适当地增加底漆的喷涂量，若出现涨筋情况，打磨时用力打磨，把表面打磨平整后厚涂。
做开放效果时，先用胶固底漆封闭底材，然后把表面木刺打磨去除，再喷涂底漆和面漆。合适的施工工艺可以制作出效果美观的产品，正确地使用水性木器涂料可以得到健康环保的舒适环境。
结 语
(1)不同的木材的涨筋情况不同，软木木材喷涂第一道底漆时应尽量少加水，防止涨筋；硬木木材可以先喷一道封固底漆，去除木刺。
(2)配方树脂选择玻璃化温度和最低成膜温度较高的树脂。
(3)封闭效果可以适当厚涂，开放效果应先涂胶固底漆并去除木刺。
由于木材中含有水分的关系，在涂装水性木器涂料的时候，涂膜的水分会从木材的表面渗透进去，从而破坏木材原有的水分平衡，使得木材表面的导管和一些木刺鼓胀起来，破坏木材表面原来的平整，出现涨筋现象。本文将从多个方面讨论，寻求解决和改善木材涨筋问题的方法。
木材的影响
常见木材涨筋的原因
不同的木材，由于生长的自然环境不同，木材材质的致密度不同，木材的含水率也不一样，涨筋的严重情况有很大的差别。表1是常见的几种木材的涨筋情况。
从表1中不难看出，像松木这样的软木，涨筋比较严重；橡胶木这样的热带阔叶材，导管深，含水率高，涨筋情况也比较严重；水曲柳等浅导管的实木硬木木材，涨筋情况较轻微。把现有的木材粗略地分成软木(松木、杉木)和硬木(除松木、杉木等较软木材以外的所有中等硬度及较高硬度木材)两种，针对不同的木材材质，可以采用两种不同的思路。
软木木材涨筋的机理分析及防涨筋思路
松木、杉木等软木木材的材质较软，木质较为疏松，软木的涨筋就是木材吸湿时，木材从接触的底漆涂膜中吸收水分，使细胞壁内非结晶区的相邻纤丝间、微纤丝间和微晶间水层变薄(或消失)而靠拢或变厚而伸展，从而导致细胞壁乃至整个木材尺寸和体积发生变化，是木材的湿涨现象。
针对软木木材，由于软木涨筋时容易导致木材鼓胀变形，很难通过后续工艺改善修复，所以应在喷涂第一道底漆时尽量壁面木材涨筋情况的发生。可采用提高底漆黏度，底漆中尽量少加水或者不加水；底漆树脂选择快干却渗透力较差、树脂颗粒粒径较大、Tg较高的树脂。尽量减轻第一道底漆对木材的涨筋影响。
硬木木材涨筋的机理分析及防涨筋思路
硬木木材的质地较软木细致坚硬，木材的湿涨现象不太明显，喷涂水性木器涂料时一般遇到的涨筋现象较少，主要解决木材的涨毛刺问题。针对硬木材，建议先喷一道封固底漆(目前市场上有各种叫法，有的叫胶固底漆。笔者认为乳液含量在80%以上的称封固底漆比较合适，乳液含量在50%或者远远低于50%称胶固底漆比较合适)渗入底材迅速与木质纤维结合，让打磨后伏倒的粗质纤维或木筋像针一样涨起，通过打磨去除，然后做下一道工序。表2是胶固底漆的配方。
通过封固底漆的作用，使实木硬木木材的表面木刺纤维涨起并固定，通过打磨除去，从而避免涨筋的影响。
配方调整
软木涨筋机理
由涨筋的过程可以看出，水分在其中起到了很关键的作用。涂膜中的水分在与木材表面的接触当中，会被木材表面所吸收，从而破坏了木材表面的水分平衡，形成木材内部到表面的水分浓度梯度。靠近涂膜的一面由于水分含量更高，木材导管纤维木筋鼓胀，破坏了表面涂膜的平整性。
因此，从原理上来说，避免木材表面上的水分梯度形成，可以减少涨筋。从配方的角度，尽量减少水分的渗透时间，提高涂膜的干燥速度；同时降低涂膜的水分含量，可以有效地降低涨筋的情况。
底漆树脂的选择及基本配方
对于像松木这一类软木材，与水接触很容易使得木材膨胀变形，头道底漆的作用就显得特别重要。通过对不同参数的水性树脂的实验对比，确定底漆树脂的选择，见表3。
注：打磨性和涨筋情况中，数字越小表示效果越好。
从实验对比中发现，底漆干速快对软木涨筋有改善作用。因此针对软木木材涨筋情况，可以选择玻璃化温度(Tg)和最低成膜温度(MFFT)较高的树脂，提高干燥速度的同时还具有良好的打磨性能。表4是底漆的基本配方。
工艺改进
在涂料涂装过程中，使用合适的施工方法，也可以在一定程度上减轻木材涨筋的情况。做封闭效果时，白坯底材的处理可以采用粗目数的砂纸(240#)，沿垂直木纹的方向重打磨，把表面突出的木刺去除，然后再用细目数的砂纸(400#)轻磨。第一遍底漆薄喷，走一个“十”字，快表干时，第二遍底漆厚喷涂。做封闭效果时可以适当地增加底漆的喷涂量，若出现涨筋情况，打磨时用力打磨，把表面打磨平整后厚涂。
做开放效果时，先用胶固底漆封闭底材，然后把表面木刺打磨去除，再喷涂底漆和面漆。合适的施工工艺可以制作出效果美观的产品，正确地使用水性木器涂料可以得到健康环保的舒适环境。
结 语
(1)不同的木材的涨筋情况不同，软木木材喷涂第一道底漆时应尽量少加水，防止涨筋；硬木木材可以先喷一道封固底漆，去除木刺。
(2)配方树脂选择玻璃化温度和最低成膜温度较高的树脂。
(3)封闭效果可以适当厚涂，开放效果应先涂胶固底漆并去除木刺。
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