随着市场对MDF粉末喷涂的关注，近日趣涂料（趣涂网）有幸邀请到万安粉末涂料研究院刘际平院长给我们大家做一个介绍。刘院长在粉末涂料行业从业多年，对于整个行业有一个清晰的认识，在技术方面是行业公认的专家。

MDF早先的发展历程

在木材包括人造板表面传统上都是用油漆来保护和装饰的。 但随着人们的环保意识不断增强，从1990年代有人开始尝试用环保涂料即粉末涂料在中纤板（MDF）表面进行喷涂。截止目前粉末涂料应用在木器上已二十多年，但是原来被大众看好的一个领域，进展缓慢并未被广泛推广。就国内而言，MDF粉末喷涂产业链还未形成足够大的规模，据粗略统计，MDF粉末整体用量每年还不到5千吨。

从国际MDF粉末喷涂领域来看，2007年左右，欧洲有几家公司开始MDF粉末涂料的小批量生产，并以砂纹表面效果为主，主要用于环保高档的新型设计家具。

在国内，广东兆生家具公司较早涉足MDF粉末喷涂，并用于自产的家具，环保加持有利于出口。而为宜家代工的广东励泰公司在MDF粉末喷涂方面比较成功纯聚酯粉末涂料，它是目前国内MDF粉末喷涂实现规模化生产的企业。鉴于励泰的成功，宜家之后又在欧洲找了至少两家代工公司。佛山艾勒可公司有聚酯、粉末、涂装，获得几大家具企业的“青睐”，得以与其开展MDF粉末喷涂合作。

MDF 粉末喷涂在过去较长一段时间进展缓慢的原因有几个方面，一个是MDF粉末喷涂技术本身作为一个系统性解决方案还不够成熟。 人们对这个系统的复杂性以及与传统金属粉末喷涂不同之处还没有充分的认识。往往认为粉末过关，设备可以了，甚至小批量样品做得不错就觉得成功了，结果大批量生产，很多原因造成良品率低，导致亏损。

MDF粉末喷涂是一个系统性解决方案，这个系统包含粉末涂料、设备、工艺和质量检测和控制四个方面。四个方面缺一不可，都很重要，往往失败就是四个方面当中有短板造成的。

MDF 粉末喷涂的四个重要方面的发展(一）发展历程

反应温度和时间

在2000年左右，混合型用于MDF喷涂的低温固化粉末涂料达到160℃ 5分钟固化；2005年达到了135℃ 5分钟；2007年达到135℃ 3分钟；2012年达到125℃ 3-5 分钟；2019年达到 115℃ 3-5分钟。

（2）粉末涂料体系

最初用环氧型，然后是混合型，不饱和聚酯型。

（3）表面效果：

最初砂纹，细砂，橘纹，锤纹，平面亚光，平面高光，木纹热转印，各种花色效果打印。

（二）设备

固化方式的选择

从1990年代就有人开始尝试用粉末涂料在中纤板（MDF）表面进行喷涂。开始他们采用传统的热风炉，加拿大一家做办公室隔断的公司尝试了粉末喷涂， 结果不成功。原因是当时用的粉末涂料的固化温度不够低，同时中纤板本身耐热性能达不到。

而后有尝试采用UV粉末涂料喷涂MDF的，也没有成功。原因有：①UV光固化粉末涂料喷涂操作窗口很窄，整个喷涂过程需要很精确控制，在工厂实际喷涂过程中很难做到。这就很容易造成部分固化不充分，性能达不到要求；②一条UV喷涂线的成本较高，UV固化的粉末成本也较高；③受到颜色的限制，不同颜色穿透深度不同，粉末涂料本身的涂膜厚度比液体涂料厚很多，一般在60-90微米涂料品牌网，所以难以固化，如果只用来做透明粉涂层则可以考虑；④基本上不能直接重涂来修补。

真正的突破性进展是后来采用红外固化方式， 同时中波红外还可以在一定距离范围可以有均匀的温度。红外加热很快，不到一分钟可以使表面达到固化温度，然后固化效率高，在较短的时间粉末涂料熔融，流平固化。由于木质材料的低导热率，在这短短的几分钟，中纤板的内部温度还很低，还没有对板材造成损伤。同时通过红外炉的设计，使工件6个面受热均匀，这也解决了边的喷涂固化问题。

（三）工艺

工艺在MDF粉末涂料喷涂中占据十分重要的位置，由于与传统的金属表面粉末喷涂有很大程度的不同，很多地方即使是细小之处都需要摸索出合适的工艺。MDF粉末喷涂的良品率受工艺影响很大，若良品率达不到90% 以上，则不算成功，有些参与者不是很成功的原因往往就是工艺不够成熟。

（四）质量检测

质量检测对MDF粉末喷涂起着至关重要的作用，质量检测分两个部分，原材料就是MDF板材的质量控制和成品的质量检测。MDF粉末喷涂最困难的问题是保证喷涂好的MDF的边缘不开裂。但我们不能从刚喷涂好的MDF看上去就能判定它不会开裂或过一段时间会开裂。

（1）MDF板材质量检测

最初用于粉末喷涂的中纤板的品质也需要严格控制，主要从热稳定性，导电性来控制。

热稳定性：热稳定性主要是由MDF的内粘结强度及其所用胶黏剂本身的耐温性所决定，同时MDF的密度分布也很重要，一般平均密度在760～850kg/m³较为适合粉末喷涂。若中间密度>700 kg/m³, 边上密度1000kg/m³，则密度分布差异过大，受热时很容易开裂。

导电性：为了得到较为稳定的导电性，欧洲企业原来是采取在MDF里加导电剂的方法，这导致成本增加；目前一般是让MDF保持一定的含水量（一般5%～8%较好），并通过预热MDF，使水分往表面迁移，以提高带电性能，能够将MDF的电导率调整到所需要的范围。一个1010Ω—1011Ω的表面电阻能够使带电粉末粒子暂时吸附在接地的MDF工件上。

（2）粉末喷涂后成品的质量检测

成品的质量检测主要有下几项：

常规检测：光泽，膜厚，表面效果等。

粉末固化程度的测试：一般采用①MEK 擦试，②划格测试， ③DSC测试。

表面针孔测试：①耐水测试，②耐酒精测试。

耐化学品性测试：耐咖啡测试，耐石蜡油测试。

边部耐水测试。

最近两年的进展

在国家环保政策的压力下，漆改粉已势在必行。通过将近20多年的技术发展和经验积累，以及最近两年设备和工艺上的发展带动了MDF粉末喷涂领域的遍地开花式的扩展。据不完全统计，这两年在国内有20多条MDF粉末喷涂线相继建成投产，而且目前有加速扩展之势。万安实业集团有限公司已经在投资建立一条正式的MDF粉末喷涂生产线，主要用于MDF粉末的新产品开发和产品的性能检测验证。目前的设备投资比过去要小，有更多客户的承受能力提高，同时工艺也日趋成熟，使得项目的风险降低，成功的几率大大提高。

粉末喷涂的MDF的应用领域也在扩展，从原来的浴室家具（利用粉末喷涂的MDF的耐水性优势），到厨房家具、衣柜、门、办公家具，到学校课桌、医院家具（有抗菌抗病毒粉末）、儿童家具等。

发展方向（1）粉末涂料的发展

要使MDF以及其他人造板甚至实木的粉末涂料喷涂取得更大的发展推广，粉末涂料的发展升级是很重要的一个方面。首先是可以在更低的温度下固化。目前的粉末固化条件主要是135℃3-5分钟。有特殊的达到115℃ 3-5分钟。若要使MDF粉末喷涂具有进一步的普适性，需要粉末能在更低温度80-100℃。前面已提到在100℃以下，则更具普适性，对其他方面的要求也会不会像现在这么高。其次是粉末涂料的表面性能，表面耐划伤和抗磨是用于家具特别是桌面的要求；表面耐化学品性包括水，咖啡等是厨房等家具的要求。耐候性是户外休闲家具的要求；抗菌性能是一些包括医院等公共设施的要求。

（2）抗菌防霉制品的发展

随着生活水平的提高,人们对生存环境的要求也越来越高。由此,抗菌材料的生产已成为一个新兴的产业,世界各国对抗菌剂的研究更加重视。抗菌材料是有杀菌、抑菌性能的新型功能材料。因此可通过在涂料中加入抗菌剂开发出抗菌防霉制品。

（二）设备工艺

利用智能制造及大数据，家具工厂可以C2F定制化的方式服务于广大用户。工艺技术的发展需要更好的表面封面及封边等处理，若能高效率、高质量地粉末喷涂多样化、高性能的各种人造板及一些特定的实木，家具公司就能在终端门店以标准板的方式销售。

1.喷涂设备的发展：目前上粉是要控制MDF含水量5-7%，已有报道含水量在3%也能很好上粉（不需要导电液），膜厚可以达到200微米。若能利用智能化喷涂，可以控制膜厚，喷涂不同形状不同大小的工件，边角凹槽表面等能达到均匀厚度。

2.固化设备的发展：利用智能化烘烤设备，能更有效的升温而且能控制各个表面温度均匀。

结束语

尽管MDF粉末喷涂在木器上的应用目前还没有大的起色，没有被推广开来，但粉末喷涂所具有的多种优势，加上MDF有很大的产量，若在竞争中能达到目前在金属表面的10% 的份额，将具有非常广阔的前景。

2012年10月在上海亚太涂料绿色环保峰会上，中国林业部数据是2011年全国的人造板总产量是2.09亿立方米，其中MDF是0.49亿立方米。从中国林业网2019年6月10日统计得到的数据，2018年全国人造板总产量为 2.99亿立方米，胶合板为1.78亿立方米，纤维板为0.61亿立方米，刨花板为0.27亿立方米，其它人造板为0.31亿立方米（细木工板占53%）。人造板的总产量虽然增长不快，年均增长率还是4%左右。

若2%的中纤板用粉末喷涂，按20mm厚计算，有0.61亿平方米，按单涂双面每公斤粉末喷涂4㎡纯聚酯粉末涂料，需要1.5万吨粉末。随着技术的发展，将来除MDF板之外的纤维板例如胶合板、爆花板等也可以进行粉末喷涂。若达到10% 的人造板及一些特种实木用粉末喷涂，预计有30多万吨用粉量的潜在市场。