家具實色面漆色差的產(chǎn)生原因分析及其控制

李相權(quán)，李夢雨

（1.成都優(yōu)品化工有限公司，四川成都 610501；2.上海建橋?qū)W院信息技術(shù)學(xué)院，上海 201306）

0 引言

一套完美的木制品，配上合適的色彩，可以增強家具造型的美感，使產(chǎn)品多元化，效果多樣化。顏色在家具裝飾效果中起著極其重要的作用，可極大地提升家具的附加值，提高家具在市場上的競爭力，家具企業(yè)對色彩的應(yīng)用也越來越重視。

色差是指涂膜顏色的差異，主要是指顏色明度和彩度的不同，導(dǎo)致人們視覺上的差異。涂膜出現(xiàn)色差，會嚴重影響家具外觀的裝飾效果，色差是困擾家具涂裝產(chǎn)品質(zhì)量的主要問題之一。

1 影響色差的因素

影響色差的因素很多：

（1） 同一品種、同一顏色，不同批號的涂料往往會產(chǎn)生色差。

（2） 底漆顏色有差異也會造成面漆出現(xiàn)較大色差。

（3） 涂膜光澤不同，在視覺效果上產(chǎn)生差異，造成色差。

（4） 噴涂時間間隔較長，先噴涂的涂膜出現(xiàn)褪色，黃變和沾污現(xiàn)象，也會導(dǎo)致色差。

（5） 當配色的色漿批號或者原材料發(fā)生變化時，會出現(xiàn)色差。

（6） 施工過程中環(huán)境因素也會影響涂膜外觀，溫度、濕度不僅影響涂膜的表面光澤與狀態(tài)，還會影響涂層的成膜能力，涂層表面的發(fā)白等現(xiàn)象就與環(huán)境因素緊密相關(guān)，造成同一顏色在視覺上的不同。

（7） 施工工藝的影響。家具噴涂多為人工噴涂，在噴涂過程中，由于噴涂距離、出漆量、走槍速度的不同或操作人員噴涂熟練程度、疲勞程度不同，以及不同的操作人員都會影響產(chǎn)品質(zhì)量，無法保證膜厚的一致性，造成涂膜厚的地方外觀豐滿，光澤高；薄的地方光澤較低，導(dǎo)致家具不同部位存在色差。

通常采用測色儀對顏色進行定量測試，并設(shè)置定量的色差指標，對色差進行控制，減少和消除客觀因素及人為因素對色差結(jié)果的影響，用色差儀進行測量時，色差的計算公式如下：

ΔE數(shù)值越小，表示色差越小（明度差異），ΔL＞0，表示樣品顏色偏白；ΔL＜0，表示樣品顏色偏黑，但時間久了，顏色會變深。Δa=a樣品-a標準（紅/綠差異），Δa＞0，表示樣品顏色偏紅；Δa＜0，表示樣品顏色偏綠，時間久了色相會偏紅。Δb=b樣品-b標準（黃/藍差異），Δb＞0，表示樣品顏色偏黃；Δb＜0，表示樣品顏色偏藍，時間久了，色相會變黃，因此標準樣板要定期更換，否則容易引起色差。

2 試驗部分

2.1 原材料

合成脂肪酸樹脂（固體分80%），自制；R902鈦白粉，杜邦公司；分散劑、消泡劑、流平劑、防沉劑，畢克公司；耐黃變固化劑，自制；色漿，自制；催干劑及溶劑，國產(chǎn)。

2.2 涂料制備

2.2.1 基礎(chǔ)白漆的制備

基礎(chǔ)白漆的配方如下：

組成 w/%合成脂肪酸樹脂 58分散劑 2 R902鈦白 30消泡劑 0.3流平劑 0.4防沉劑 0.3催干劑 0.1溶劑 8.9

將合成脂肪酸樹脂、分散劑、鈦白粉、部分溶劑依次加入調(diào)漆缸中，高速分散20 min，然后用砂磨機研磨分散至細度達20 μm以下，加入余下的助劑，攪拌均勻，用溶劑調(diào)整黏度，備用。

2.2.2 玉藍色面漆的制備

在基礎(chǔ)白漆中加入色漿，制備玉藍色面漆，其組成如下：

組成 w/%白漆 99.5黃色漿 0.2紅色漿 0.2黑色漿 0.1

2.3 試驗方法

按m（主漆）∶m（固化劑）∶m（稀釋劑）=1∶0.8∶0.6配漆，在相應(yīng)底材上進行噴涂，涂膜干燥24 h后用色差儀檢測涂層色差。

3 結(jié)果與討論

3.1 助劑的影響

家具色漆涂裝后，由于涂膜表面溶劑的揮發(fā)，造成涂膜上層的表面張力增大，底層的表面張力沒有多大變化，這樣涂層上下就出現(xiàn)了表面張力差，由此產(chǎn)生了“貝納德渦流”，富含溶劑的顏料在渦的中心由下向上移動，而含溶劑少的顏料，在重力作用下則從渦邊界處向下沉降，結(jié)果導(dǎo)致中心的表面張力比渦邊的低，在渦的中部形成凹坑，而在渦邊界處形成凸起，結(jié)果產(chǎn)生了所謂的桔皮現(xiàn)象。另外在渦流的運動中，由于顏料的密度、表面處理情況不同，活動性強的顏料被帶動上升，集聚在渦流的邊界處，而密度大、活動性差的顏料則沉降至下層，這樣就形成了浮色發(fā)花現(xiàn)象，它會使涂膜呈現(xiàn)不確定的顏色和效果。

選擇合適的流平劑可以有效改善面漆外觀，避免色差，流平劑一般是利用與涂料體系可控制的不相容性來降低體系的表面張力，促使涂料在干燥成膜過程中形成平整、光滑、均勻的涂膜。一般將有機硅類流平劑和聚丙烯酸酯類流平劑搭配使用，其中聚丙烯酸酯類流平劑具有一定的消泡能力，可以降低漆霧敏感性，改進流平性；有機硅類流平劑由于其與樹脂體系有限的相容性及較低的相對分子質(zhì)量，可以快速地遷移至界面，從而降低表面張力，防止貝納德漩渦，消除發(fā)花現(xiàn)象，有效改善涂層外觀。流平劑用量提高，可增加色漆的潤濕性，降低漆膜的霧影值，有助于提高面漆的鮮映性，但流平劑用量過多，會導(dǎo)致涂膜失光。

潤濕分散劑在涂料中用量很少，但其對色漆的性能有較大影響，它在體系中起到潤濕、分散和穩(wěn)定顏料的作用，不同的潤濕分散劑對顏料的分散和展色作用不同，同樣的顏料因分散后粒徑大小的不同而導(dǎo)致色相發(fā)生改變；不同的顏料因分散后色漿的相容性不同也會影響著色性能。當產(chǎn)品配方中分散體系與色漿的分散體系發(fā)生沖突時，往往會使涂料中的某一種或幾種顏料發(fā)生絮凝，造成顏料展色性的差異，從而產(chǎn)生色差，如果鈦白發(fā)生絮凝，則同樣的顏料配比，發(fā)生絮凝后的顏色會比標樣顏色深；如果別的有色顏料發(fā)生絮凝，同樣的顏料配比，發(fā)生絮凝后的顏色會比標樣顏色淺。不同的顏料因分散后色漿的相容性不同而影響著色性能，因而在配方設(shè)計時，一定要選擇相容性好的色漿體系，同時因顏料分散穩(wěn)定性及在貯存過程中產(chǎn)生絮凝等因素均易導(dǎo)致前后不同階段家具涂裝顏色的穩(wěn)定性發(fā)生改變，因此要通過試驗選擇合適的潤濕分散劑及其用量，針對用量大并且色差要求很高的家具企業(yè)，必須做到配方的穩(wěn)定性。

3.2 調(diào)色控制的影響

調(diào)色是一項復(fù)雜而細致的工作，需要了解各種顏料的性能，能對色彩差異進行精準判斷，結(jié)合調(diào)色的基本原理及調(diào)色技巧進行調(diào)色，因而調(diào)色人員的經(jīng)驗是至關(guān)重要的。經(jīng)驗豐富的調(diào)色人員，調(diào)色快速準確、色差小，因此加強對調(diào)色人員的培訓(xùn)尤為重要，這也是控制色差的關(guān)鍵因素。調(diào)色人員應(yīng)該掌握下列配色技術(shù)要點，這樣才能控制好色差：

（1） 參照物的確定。按照客戶樣板進行調(diào)色時，要了解標準色板的L、a、b的數(shù)值和總色差范圍ΔE，以及光澤要求、配漆比例、噴涂方式、噴涂厚度，以便達到相對一致，調(diào)色前弄清楚顏色的色調(diào)范圍、主、副色各是什么顏色，需用哪幾種色漿進行微調(diào)，同時還要搞清楚這些色漿的大概用量，對色差敏感的品種，還要尋找可以替代的最佳色漿配方。

（2） 色漿品種的選擇。色漿是影響顏色準確性的關(guān)鍵因素，通常涂料廠自己生產(chǎn)色漿，由于批量少，很難保證色漿的顏色穩(wěn)定，這就增加了調(diào)色的難度，應(yīng)盡量選擇質(zhì)量穩(wěn)定的顏料，同時調(diào)色時要使用與標準板顏色一致或相近的色漿，以便控制調(diào)色成本和保持顏色穩(wěn)定，同時在保證顏色符合要求的前提下，盡可能減少所用色漿的品種，所用色漿越多，色調(diào)偏離越大，最終導(dǎo)致色差增大。

（3） 調(diào)色。在生產(chǎn)實踐中，調(diào)色最難之處在于如何把色相調(diào)正，在調(diào)色過程中要使用正確的色漿，同時用測色儀輔助調(diào)色，可以通過測量Δa和Δb來控制色相的方向性，工作效率大大提高的同時，色差也能快速控制在要求的范圍內(nèi)。

（4） 比色。在生產(chǎn)調(diào)色時，應(yīng)以包裝前的涂料顏色作為最終的評價結(jié)果，需留樣，制作對比色板時應(yīng)成膜規(guī)范化，即在成膜方式、成膜底材、固化劑品種及配比、膜厚等條件保持固定的前提下制板并進行對比評價，在沒有強烈色光干擾的漫反射自然光線下觀測涂膜，將待測涂膜與標準樣板進行上下、左右、側(cè)正的反復(fù)觀察對比，盡量避免人為的誤差。調(diào)好的顏色需由客戶予以確認。

（5） 控制每批色漆的色差。對每個生產(chǎn)批次的涂料按照色差控制標準進行檢驗，批次產(chǎn)品之間的色差應(yīng)控制在規(guī)定的范圍內(nèi)，保證同一種顏色不同批次間的顏色穩(wěn)定性，定期對色差進行監(jiān)控，特別是跟蹤涂料批次更換后的色差情況，掌握顏色變化趨勢，同時要注意淺色的實色色板的耐黃變性能，一般3～6個月要復(fù)制更新。

（6） 嚴格按照配方要求進行配料。在配料過程中，如果計量不準確，就會造成每個批次產(chǎn)品質(zhì)量的不同，特別是亞光產(chǎn)品，調(diào)色本身就有很高的技術(shù)性，如果配料不準確，就會給調(diào)漆環(huán)節(jié)帶來一定難度。

3.3 底漆顏色的影響

底漆涂層的顏色及遮蓋力不同也會對面漆涂膜顏色產(chǎn)生一定影響，從而出現(xiàn)色差。同時，底漆打磨不平整，會產(chǎn)生漫反射，降低面漆色彩的飽和度，使肉眼觀察到的顏色變淡，也會產(chǎn)生色差。底漆顏色對涂膜色差的影響見表1。

表1 底漆顏色對涂膜色差的影響Table 1 The effect of base coat color on color difference of film

由表1可見，底漆的顏色不一致也會影響面漆的顏色，在施工過程中應(yīng)使用同一種底漆，同時嚴格控制底漆涂層的厚度，消除底漆顏色不一致造成的色差。返工對涂膜色差的影響見表2。

表2 返工對涂膜色差的影響Table 2 The effect of rework on color difference of film

由表2可見，返工件容易出現(xiàn)色差，這是因為返工件面漆直接噴涂在色漆上，由于不同的底材顏色導(dǎo)致涂膜產(chǎn)生色差。采取將返工件重新噴涂白色底漆后再噴涂面漆或者直接薄噴1道面漆的方式，即可解決返工件色差問題。

3.4 色漆層厚度的影響

色漆有一定的遮蓋力，如果噴涂的涂層厚度沒有達到涂料的最低遮蓋力，就會出現(xiàn)涂層顏色在色相、色彩和明度上的差異，涂層的外觀質(zhì)量就達不到預(yù)期的裝飾效果，造成較明顯的色差，這種現(xiàn)象在遮蓋力較差的色漆中體現(xiàn)得更為明顯。色漆層厚度對色差的影響見表3。

表3 色漆層厚度對色差的影響Table 3 The effect of film thickness of paint on color difference

由表3可見，隨著色漆層厚度的增大，ΔE呈增大的趨勢，涂膜越厚，ΔE變化幅度越大，可知在不同膜厚情況下可能會出現(xiàn)不同的色相變化，造成涂膜顏色不一致。決定涂層顏色變化的主要因素是涂層表面的光譜反射比，即在整個可見光譜范圍內(nèi)反射光與入射光的強度比值。在色漆膜厚上升的過程中，涂料中的樹脂在固化過程中形成的涂膜能夠更好地覆蓋顏料微粒，使涂膜表面更加平整、豐滿，明度會逐漸上升，涂層表面的光譜反射比增大，a值偏紅相，b值會偏黃相，由于黃藍相變化對明度的敏感程度更高，所以目視會感覺顏色偏黃。當面漆涂層厚度增加到一定程度時，涂層表面的光譜反射比趨于穩(wěn)定，色差值的波動變小，即干膜厚度要達到遮蓋力要求時顏色才趨于穩(wěn)定。通過提高色漆膜厚一方面可以更好地遮蓋底材，減少底材顏色對面漆顏色的影響；另一方面也可增加色漆的潤濕性，這兩方面均有助于減少色差，因此在配方設(shè)計時，要充分考慮色漆的遮蓋力，使涂膜厚度符合要求，同時嚴格控制涂膜厚度的波動范圍。

3.5 光澤的影響

亞光體系中含有消光粉、蠟、填料等粉體材料，顏料與消光粉等填充性介質(zhì)的定向效果由于溶劑的改變而可能產(chǎn)生對不同角度的顏色色差，這與顏填料的形態(tài)、粒徑和分散性等因素相關(guān)。在涂膜形成過程中，亞光粉滯留在涂膜表層形成了微細粗糙度的表面，呈現(xiàn)表面分散排列的不均勻性，涂膜被消光的程度，乃至于基于不同體質(zhì)填料對折光率的影響，都會對涂膜顏色、視覺效果產(chǎn)生很大影響。同一種顏色的涂膜光澤不同時給人的感覺亦會有顏色的差異。當光線照射到凹凸不平的表面時，在表面產(chǎn)生反射、散射和吸收，光澤低，就會感覺顏色灰暗；而高光的涂層表面平整、反射大、散射少，就會感覺顏色越鮮艷。

3.6 施工工藝的影響

施工過程中涂料的有效分、施工環(huán)境下的溫濕度、施工習(xí)慣以及施工方式都會影響涂層的厚薄與均勻程度，同時因噴涂工藝及手工操作手法的差異，也會造成局部色差，因而需要加強對操作工的噴涂技能培訓(xùn)，讓他們熟悉色差產(chǎn)生的原因及解決方法，達到一定的技能水平才能上崗作業(yè)。合格的涂料必須通過正確的涂裝工藝才能獲得最佳的涂裝效果：

（1） 調(diào)漆前將原漆攪拌均勻。這樣做的目的是將桶底的沉淀物攪起，并充分攪拌均勻，使顏料分散均勻，如果不攪拌，容易造成面上顏色較淺，下面有部分顏料沉底而顏色較深，這樣不但會影響涂膜遮蓋力，還會影響涂料色差。涂料調(diào)配后，需再次攪拌均勻，過濾后才能進行噴涂。

（2） 嚴格控制固化劑的用量。對于雙組分涂料，固化劑的用量對涂料干膜顏色有一定的影響，應(yīng)保證每次配漆時固化劑的用量一致，同時將施工黏度調(diào)整在規(guī)定范圍內(nèi)，否則會影響涂膜外觀質(zhì)量，產(chǎn)生色差。

（3） 將噴涂施工溫度和濕度嚴格控制在規(guī)定的范圍內(nèi)，減少涂裝條件對色差的影響。

（4） 根據(jù)氣溫的變化，采用揮發(fā)速度適宜的稀釋劑。夏季氣溫較高，避免溶劑揮發(fā)過快，采用慢干稀釋劑；冬季氣溫較低，避免溶劑揮發(fā)過慢，采用快干稀釋劑。

（5） 加強施工工藝的控制。嚴格控制施工參數(shù)，如噴涂距離、出漆量、走槍速度，規(guī)范操作方法，保證涂膜厚度均勻，消除色差。

4 結(jié)語

隨著市場競爭日趨激烈，家具企業(yè)對色差的要求也越來越嚴格，對涂料企業(yè)的調(diào)色能力及復(fù)制水平要求越來越高，而色差問題的控制，不是一蹴而就的事情。涂料企業(yè)必須嚴格控制生產(chǎn)中的各種因素，建立起一套色差控制體系，在材料初期選型時應(yīng)盡量避免選用遮蓋力差的顏色，同時應(yīng)充分考慮和驗證施工過程中底色、膜厚及返工等方面的因素，減少和消除客觀因素及人為因素對色差的影響，從而達到較優(yōu)的量產(chǎn)噴涂效果，滿足人們對家具多樣化的需求。