李相權(quán)，李夢(mèng)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(qiáng)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(chǎng)上的競(jìng)爭(zhēng)力，家具企業(yè)對(duì)色彩的應(yīng)用也越來(lái)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(jué)上的差異。涂膜出現(xiàn)色差，會(huì)嚴(yán)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(wèn)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(hào)的涂料往往會(huì)產(chǎn)生色差。

（2） 底漆顏色有差異也會(huì)造成面漆出現(xiàn)較大色差。

（3） 涂膜光澤不同，在視覺(jué)效果上產(chǎn)生差異，造成色差。

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

（5） 當(dāng)配色的色漿批號(hào)或者原材料發(fā)生變化時(shí)，會(huì)出現(xiàn)色差。

（6） 施工過(guò)程中環(huán)境因素也會(huì)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(huì)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(jué)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(guò)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(huì)影響產(chǎn)品質(zhì)量，無(wú)法保證膜厚的一致性，造成涂膜厚的地方外觀豐滿(mǎn)，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(cè)色儀對(duì)顏色進(jìn)行定量測(cè)試，并設(shè)置定量的色差指標(biāo)，對(duì)色差進(jìn)行控制，減少和消除客觀因素及人為因素對(duì)色差結(jié)果的影響，用色差儀進(jìn)行測(cè)量時(shí)，色差的計(jì)算公式如下：

ΔE數(shù)值越小，表示色差越?。鞫炔町悾?，ΔL＞0，表示樣品顏色偏白；ΔL＜0，表示樣品顏色偏黑，但時(shí)間久了，顏色會(huì)變深。Δa=a樣品-a標(biāo)準(zhǔn)（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(shí)間久了色相會(huì)偏紅。Δb=b樣品-b標(biāo)準(zhǔn)（黃/藍(lán)差異），Δb＞0，表示樣品顏色偏黃；Δb＜0，表示樣品顏色偏藍(lán)，時(shí)間久了，色相會(huì)變黃，因此標(biāo)準(zhǔn)樣板要定期更換，否則容易引起色差。

2 試驗(yàn)部分

2.1 原材料

合成脂肪酸樹(shù)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(guó)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(shù)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(shù)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(jī)研磨分散至細(xì)度達(dá)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(lán)色面漆的制備

在基礎(chǔ)白漆中加入色漿，制備玉藍(lán)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(yàn)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(jìn)行噴涂，涂膜干燥24 h后用色差儀檢測(cè)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(méi)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(dòng)，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(yùn)動(dòng)中，由于顏料的密度、表面處理情況不同，活動(dòng)性強(qiáng)的顏料被帶動(dòng)上升，集聚在渦流的邊界處，而密度大、活動(dòng)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(huì)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(lái)降低體系的表面張力，促使涂料在干燥成膜過(guò)程中形成平整、光滑、均勻的涂膜。一般將有機(jī)硅類(lèi)流平劑和聚丙烯酸酯類(lèi)流平劑搭配使用，其中聚丙烯酸酯類(lèi)流平劑具有一定的消泡能力，可以降低漆霧敏感性，改進(jìn)流平性；有機(jī)硅類(lèi)流平劑由于其與樹(shù)脂體系有限的相容性及較低的相對(duì)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(rùn)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(guò)多，會(huì)導(dǎo)致涂膜失光。

潤(rùn)濕分散劑在涂料中用量很少，但其對(duì)色漆的性能有較大影響，它在體系中起到潤(rùn)濕、分散和穩(wěn)定顏料的作用，不同的潤(rùn)濕分散劑對(duì)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(huì)影響著色性能。當(dāng)產(chǎn)品配方中分散體系與色漿的分散體系發(fā)生沖突時(shí)，往往會(huì)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(huì)比標(biāo)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(huì)比標(biāo)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(jì)時(shí)，一定要選擇相容性好的色漿體系，同時(shí)因顏料分散穩(wěn)定性及在貯存過(guò)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(guò)試驗(yàn)選擇合適的潤(rùn)濕分散劑及其用量，針對(duì)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(xiàng)復(fù)雜而細(xì)致的工作，需要了解各種顏料的性能，能對(duì)色彩差異進(jìn)行精準(zhǔn)判斷，結(jié)合調(diào)色的基本原理及調(diào)色技巧進(jìn)行調(diào)色，因而調(diào)色人員的經(jīng)驗(yàn)是至關(guān)重要的。經(jīng)驗(yàn)豐富的調(diào)色人員，調(diào)色快速準(zhǔn)確、色差小，因此加強(qiáng)對(duì)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(diǎn)，這樣才能控制好色差：

（1） 參照物的確定。按照客戶(hù)樣板進(jìn)行調(diào)色時(shí)，要了解標(biāo)準(zhǔn)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(dá)到相對(duì)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(jìn)行微調(diào)，同時(shí)還要搞清楚這些色漿的大概用量，對(duì)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(zhǔn)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(shí)調(diào)色時(shí)要使用與標(biāo)準(zhǔn)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(shí)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(shí)踐中，調(diào)色最難之處在于如何把色相調(diào)正，在調(diào)色過(guò)程中要使用正確的色漿，同時(shí)用測(cè)色儀輔助調(diào)色，可以通過(guò)測(cè)量Δa和Δb來(lái)控制色相的方向性，工作效率大大提高的同時(shí)，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(shí)，應(yīng)以包裝前的涂料顏色作為最終的評(píng)價(jià)結(jié)果，需留樣，制作對(duì)比色板時(shí)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(jìn)行對(duì)比評(píng)價(jià)，在沒(méi)有強(qiáng)烈色光干擾的漫反射自然光線(xiàn)下觀測(cè)涂膜，將待測(cè)涂膜與標(biāo)準(zhǔn)樣板進(jìn)行上下、左右、側(cè)正的反復(fù)觀察對(duì)比，盡量避免人為的誤差。調(diào)好的顏色需由客戶(hù)予以確認(rèn)。

（5） 控制每批色漆的色差。對(duì)每個(gè)生產(chǎn)批次的涂料按照色差控制標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行檢驗(yàn)，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(duì)色差進(jìn)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(shì)，同時(shí)要注意淺色的實(shí)色色板的耐黃變性能，一般3～6個(gè)月要復(fù)制更新。

（6） 嚴(yán)格按照配方要求進(jìn)行配料。在配料過(guò)程中，如果計(jì)量不準(zhǔn)確，就會(huì)造成每個(gè)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(zhǔn)確，就會(huì)給調(diào)漆環(huán)節(jié)帶來(lái)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(huì)對(duì)面漆涂膜顏色產(chǎn)生一定影響，從而出現(xiàn)色差。同時(shí)，底漆打磨不平整，會(huì)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(huì)產(chǎn)生色差。底漆顏色對(duì)涂膜色差的影響見(jiàn)表1。

表1 底漆顏色對(duì)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(jiàn)，底漆的顏色不一致也會(huì)影響面漆的顏色，在施工過(guò)程中應(yīng)使用同一種底漆，同時(shí)嚴(yán)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(duì)涂膜色差的影響見(jiàn)表2。

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

由表2可見(jiàn)，返工件容易出現(xiàn)色差，這是因?yàn)榉倒ぜ嫫嶂苯訃娡吭谏嵘?，由于不同的底材顏色?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?lài)娡棵嫫峄蛘咧苯颖?道面漆的方式，即可解決返工件色差問(wèn)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(méi)有達(dá)到涂料的最低遮蓋力，就會(huì)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(dá)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(duì)色差的影響見(jiàn)表3。

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

由表3可見(jiàn)，隨著色漆層厚度的增大，ΔE呈增大的趨勢(shì)，涂膜越厚，ΔE變化幅度越大，可知在不同膜厚情況下可能會(huì)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(gè)可見(jiàn)光譜范圍內(nèi)反射光與入射光的強(qiáng)度比值。在色漆膜厚上升的過(guò)程中，涂料中的樹(shù)脂在固化過(guò)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(mǎn)，明度會(huì)逐漸上升，涂層表面的光譜反射比增大，a值偏紅相，b值會(huì)偏黃相，由于黃藍(lán)相變化對(duì)明度的敏感程度更高，所以目視會(huì)感覺(jué)顏色偏黃。當(dāng)面漆涂層厚度增加到一定程度時(shí)，涂層表面的光譜反射比趨于穩(wěn)定，色差值的波動(dòng)變小，即干膜厚度要達(dá)到遮蓋力要求時(shí)顏色才趨于穩(wěn)定。通過(guò)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(duì)面漆顏色的影響；另一方面也可增加色漆的潤(rùn)濕性，這兩方面均有助于減少色差，因此在配方設(shè)計(jì)時(shí)，要充分考慮色漆的遮蓋力，使涂膜厚度符合要求，同時(shí)嚴(yán)格控制涂膜厚度的波動(dòng)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(duì)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(guò)程中，亞光粉滯留在涂膜表層形成了微細(xì)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(duì)折光率的影響，都會(huì)對(duì)涂膜顏色、視覺(jué)效果產(chǎn)生很大影響。同一種顏色的涂膜光澤不同時(shí)給人的感覺(jué)亦會(huì)有顏色的差異。當(dāng)光線(xiàn)照射到凹凸不平的表面時(shí)，在表面產(chǎn)生反射、散射和吸收，光澤低，就會(huì)感覺(jué)顏色灰暗；而高光的涂層表面平整、反射大、散射少，就會(huì)感覺(jué)顏色越鮮艷。

3.6 施工工藝的影響

施工過(guò)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(huì)影響涂層的厚薄與均勻程度，同時(shí)因噴涂工藝及手工操作手法的差異，也會(huì)造成局部色差，因而需要加強(qiáng)對(duì)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(dá)到一定的技能水平才能上崗作業(yè)。合格的涂料必須通過(guò)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?jǐn)嚢杈鶆?，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(huì)影響涂膜遮蓋力，還會(huì)影響涂料色差。涂料調(diào)配后，需再次攪拌均勻，過(guò)濾后才能進(jìn)行噴涂。

（2） 嚴(yán)格控制固化劑的用量。對(duì)于雙組分涂料，固化劑的用量對(duì)涂料干膜顏色有一定的影響，應(yīng)保證每次配漆時(shí)固化劑的用量一致，同時(shí)將施工黏度調(diào)整在規(guī)定范圍內(nèi)，否則會(huì)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(yán)格控制在規(guī)定的范圍內(nèi)，減少涂裝條件對(duì)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(guò)快，采用慢干稀釋劑；冬季氣溫較低，避免溶劑揮發(fā)過(guò)慢，采用快干稀釋劑。

（5） 加強(qiáng)施工工藝的控制。嚴(yán)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(yǔ)

隨著市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)日趨激烈，家具企業(yè)對(duì)色差的要求也越來(lái)越嚴(yán)格，對(duì)涂料企業(yè)的調(diào)色能力及復(fù)制水平要求越來(lái)越高，而色差問(wèn)題的控制，不是一蹴而就的事情。涂料企業(yè)必須嚴(yán)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(shí)應(yīng)盡量避免選用遮蓋力差的顏色，同時(shí)應(yīng)充分考慮和驗(yàn)證施工過(guò)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(duì)色差的影響，從而達(dá)到較優(yōu)的量產(chǎn)噴涂效果，滿(mǎn)足人們對(duì)家具多樣化的需求。