如何提高木材塗層的耐久性？QUV紫外老化試驗箱來幫你！

摘要

目前使用的係統不能保證木材外飾的耐久性。因此，本研究的目的是評估應用在木材上的飾麵的顏色變化，以便找到在戶外使用中具有較佳耐久性的木材飾麵。根據標準（NF 927-6 2006），對塗有四種麵漆（兩種聚氨酯麵漆F1和F2以及兩種丙烯酸麵漆F3和F4）的蘇格蘭鬆（Pinus sylvestris）和Pedunculate橡木（Quercus robur）進行了2016小時的QUV紫外加速老化測試。在色彩係統CIELab中進行色度測量。光澤度（L*）、綠紅（a*）和藍黃（b*）坐標、色彩飽和度（C*）和色調角（H*）是在QUV加速老化處理之前和結束時使用X-Rite SP62型分光光度計進行的。結果顯示，QUV老化導致L*值下降，所有研究的飾麵對的表麵顏色都有變化。對於以柞木作為木質支撐的木材/飾麵對，柞木/F3對顏色變化的抵抗力較好，而對於以鬆樹作為木質支撐的木材/飾麵對，鬆樹/F1對顏色變化的抵抗力較好。對顏色變化的抵抗力較好。

關鍵字：木材塗層加速老化，QUV紫外老化試驗箱

1 引言

戶外木製部件的主要降解因素是暴露於紫外線和水。

為了保護木材的自然外觀及其顏色不受老化影響，對透明或半透明的塗料，如清漆、染色劑或油漆，已經進行了研究。

QUV老化試驗包括評估應用在木質基材上的塗層係統對加速QUV老化的抵抗力。與自然老化相比，這種測試的優點是加速，自然老化持續一年，並且是 與自然老化相比，這種試驗具有加速的優勢，自然老化持續一年，而且往往有重複性和再現性的問題。

人為的或加速的老化會影響成品或未完成的木材的顏色。

觀察到的飾麵顏色的變化根據飾麵的性質、木材的種類和它的處理（無論是熱處理還是化學處理）而有所不同。

其他研究則調查了 加速老化對飾麵的附著力的影響。

2 材料和方法

2.1 材料

木材/飾麵係統是一個由木材基材和應用於該木材的一種或多種飾麵產品組成的樣品。

木材/精加工係統的選擇是在與摩洛哥木材精加工行業的製造商密切磋商後作出的。

木材基質的選擇是在蘇格蘭鬆（Pinus sylvestris）和Pedunculate Oak（Quercus robur）上進行的。

表1給出了所使用的木材基材的一些特征。

2.1.1 生產試驗樣品

尺寸為15 x 8 x 1.8毫米的測試樣品，沿縱向對稱軸（L）縱向切割，沿切向對稱軸（T）寬度切割，沿徑向對稱軸（R）深度切割。所有的木材試樣都在氣候室中平衡，相對濕度為65±5％，溫度為20℃，然後再塗上飾麵。的平衡濕度。試樣的平衡含水量為12%。

2.1.2 精加工產品

與木材一樣，所使用的四種商業水性飾麵是在與摩洛哥的木材加工行業協商後選擇的。兩種聚氨酯樹脂基飾麵（F1和F2）和兩種丙烯酸樹脂基飾麵（F3和F4）。表2給出了一些關於所使用的商業表麵處理的用過的信息。

2.1.3 木質表麵的塗層

所選的精加工產品是根據 在每個產品的一個切麵上提供每個產品的數據表。每個測試片的。其他的麵孔是 另一邊用密封膠密封，塗抹了三天的時間 另一麵用密封劑密封，塗抹三天，每天一層。

在測試開始之前，試樣被放置幹燥一周。允許幹燥一個星期。

2.2 方法

2.2.1 紫外加速老化測試

加速老化實驗是在QUV紫外老化試驗箱中進行的，有8個UVA 340燈，符合EN 927-6 2006。試樣在QUV紫外加速老化測試箱中的曝光周期包括在T = 45 ± 3°C下24小時的第一個冷凝階段，然後在T = 60 ± 3°C下144小時的紫外線照射和噴塗階段，然後是2.5小時的照射階段，最後是0.5小時的噴塗階段。噴灑0.5小時。這些樣品是 暴露在加速老化的環境中12周。

2.2.2 顏色測量

使用X-rite SP 62分光光度計對木材塗飾係統進行了比色分析。測量的參數有：亮度（L*）、色度坐標、綠-紅（a*）和藍-黃（b*），參考CIELab顏色坐標係統。每個參數的取值是三個測量值的平均值。

 從L*、a*和b*的數值中，計算出亮度差（?L*）和色度坐標（?a*和?b*）、色相角（h）、色彩飽和度（C*）和總體色差（?E*），方法是 用以下公式計算。

∆L* = L*f - L*i

∆a* = a*f - a*i

∆b* = b*f - b*i

h = arctg (b* / a*)

C*=（a*2 + b*2 ) ^1/2

∆E*=（∆L*2 + ∆a*2 + ∆b*2 ) ^1/2

其中，L*f a*f b*f 分別為試樣的L*、a*和b*。QUV紫外老化測試和L*i a*i 和b*i 是L*，a*和b*的分別是QUV紫外老化試驗箱測試前的樣品。

3 結果和討論

表3顯示了基於每個木材/飾麵對的初始顏色坐標的L*、a*、b*和E*的值，表4顯示了根據每個木材/飾麵對的初始顏色坐標的L*、a*、b*和E*的值計算出的ΔL*、Δa*、Δb*、ΔE*、C*和H的值，表5顯示了QUV紫外測試老化前後樣品的一些圖片。

從表3和表4可以看出，在QUV老化後，所有精加工對的L*值都會下降，但對（鬆樹/精加工）的影響更大，而a*值會增加。

∆a*的正值表明，除了一對(柞樹/ F2)外，飾麵有變得更紅的趨勢，其表麵有變得更綠的趨勢。(鬆樹/整理)對的綠-紅坐標(a*)高於柞樹/整理)對，藍-黃坐標(b*)在F1完成對和(柞樹/F4)對中增加，在F2和F3完成對和(鬆樹/ F4)對中減少。(鬆樹 / F4)。

對子（鬆樹/飾麵）的顏色飽和度（C*）比對子（柞樹/飾麵）高。從表4中可以看出，在QUV老化後，帶有F1和F4表麵處理的對子的顏色飽和度（C*）值增加，而帶有F2和F3表麵處理的對子則減少。C*值由坐標a*和b*得出，(b*)的最高值是(鬆樹/飾麵)對的值，這意味著顏色飽和度(C*)跟隨(鬆樹/飾麵)對的(b*)值。表4還顯示，在QUV老化後，所有飾麵對的色調角（H*）都會下降。根據表4的結果，柞木/精加工係統的耐久性排名從高到低依次為：柞木/F3、柞木/F4、柞木/F1和柞木/F2，鬆樹/精加工係統的耐久性排名從高到低依次為：鬆木/F1、鬆木/F4、鬆木/F2和鬆木/F3。

4 結論

塗飾可以保護木材不受水分、溫度和陽光的影響。這是增加木材產品價值的一個重要步驟。此外，木製品的壽命往往與飾麵的耐久性有關。在這項研究中，通過測試表麵光澤度和顏色，研究了加速老化對上過清漆和染色的蘇格蘭鬆樹（Pinus sylvestris）和短柄橡木（Quercus robur）標本的光澤度和顏色的影響。木材/表麵處理係統的選擇是與摩洛哥的木材/表麵處理行業協商後作出的。我們選擇了兩種聚氨酯樹脂基飾麵（F1和F2）和兩種丙烯酸樹脂基飾麵（F3和F4）。結果顯示，老化導致所有研究的試樣的亮度下降和顏色改變。這項研究使我們有可能對所調查的木材/飾麵係統進行耐久性排名。柞木/精加工係統的耐久性排名從高到低依次為：柞木/F3、柞木/F4、柞木/F1和柞木/F2，鬆樹/精加工係統的耐久性排名從高到低依次為：鬆木/F1、鬆木/F4、鬆木/F2和鬆木/F3。