"جادوی طبیعی" پوشش های صنعتی: چگونه دانه های چوب بافت های چوب واقعی را با فرمول های شیمیایی "کلون" می کنند؟

در زمینه پوشش صنعتی، ظهور رنگ دانه چوب، منطق دکوراسیون سنتی را کاملا متحول کرده است. از طریق فرمول‌های شیمیایی و نوآوری‌های فرآیندی، بسترهای غیر چوبی مانند فلزات و بتن را قادر می‌سازد تا بافت‌ها و رنگ‌هایی بسیار شبیه به چوب طبیعی را رشد دهند. این "جادو" از ترکیب دقیق اجزایی مانند رزین‌ها، رنگدانه‌ها و مواد افزودنی و همچنین کنترل فرآیند لایه به لایه از پرایمر تا روکش سرچشمه می‌گیرد.

I. "کد ژنتیکی" فرمول های شیمیایی: هم افزایی رزین ها، رنگدانه ها و مواد افزودنی

طرح فرمولاسیون رنگ دانه چوب را می توان به یک "سمفونی شیمیایی" تشبیه کرد، که در آن هر جزء در سطح مولکولی برای دستیابی به شبیه سازی بافت همکاری می کند:

1. ماتریس رزین: "اسکلت" بافت ها

رزین ها به عنوان هسته پوشش، چسبندگی، سختی و دوام رنگ دانه چوب را تعیین می کنند. رزین های اکریلیک به دلیل مقاومت عالی در برابر آب و هوا و خواص تشکیل فیلم، یک انتخاب اصلی هستند، در حالی که رزین های پلی یورتان مقاومت به سایش پوشش را از طریق واکنش های اتصال متقابل دو جزئی افزایش می دهند. به عنوان مثال، در فرمولاسیون رنگ دانه های چوب صنعتی خاص، رزین اکریلیک گرمانرم 30 درصد را به خود اختصاص می دهد که با 15 درصد نیتروسلولز ترکیب می شود تا یک پایه انعطاف پذیر را تشکیل دهد. این نه تنها در برابر انبساط و انقباض حرارتی زیرلایه های فلزی مقاومت می کند، بلکه از نمایش سه بعدی رنگدانه های لایه بالایی نیز پشتیبانی می کند.

2. سیستم رنگدانه: "کلونر" رنگ ها

اصالت دانه چوب به توانایی سیستم رنگدانه در "رمزگشایی" رنگ های چوب طبیعی بستگی دارد. فرمولاسیون باید بین رنگ‌های پرایمر (شبیه‌سازی رنگ پایه چوب)، رنگ‌های الگو (برای حلقه‌ها و بافت‌های سالانه) و رنگ‌های انتقالی تمایز قائل شود. با در نظر گرفتن تقلید از چوب رز به عنوان مثال، پرایمر از ترکیب قرمز مایل به قهوه‌ای از اکسید آهن قرمز و اکسید آهن زرد استفاده می‌کند، در حالی که پوشش رویی بافت‌های متناوب روشن و تیره چوب رز را از طریق توزیع گرادیان خمیر آلومینیوم و خمیر رنگدانه سیاه بازتولید می‌کند. برخی از فرمولاسیون های سطح بالا حتی از پودر میکا استفاده می کنند و از ساختار پوسته مانند آن برای تقویت انکسار نور و شبیه سازی درخشندگی طبیعی چوب استفاده می کنند.

3. ماتریس افزایشی: «کاتالیزورهای» فرآیندها

ضخیم‌کننده‌ها (مانند SD-1) رئولوژی پوشش را کنترل می‌کنند و بافت‌های شفاف را بدون اجرا در حین پاشش تضمین می‌کنند. کف زدا حباب های ایجاد شده در حین هم زدن مکانیکی را از بین می برد و از سوراخ های پین روی سطح پوشش جلوگیری می کند. عوامل تراز کننده، لایه رنگ را قادر می سازد تا به طور خودکار عیوب جزئی را در طول فرآیند خشک شدن ترمیم کند. در یک فرمول ثبت اختراع، عامل تسطیح 0.8% BYK-141 کشش سطحی پوشش را تا 28 میلی نیوتن بر متر کاهش می دهد و از مقاومت یکنواخت در هنگام نورد با ابزار دانه چوب و تغییر بافت طبیعی اطمینان حاصل می کند.

II. "هنر فراکتال" جریان های فرآیندی: ساختن بافت ها از دو بعدی تا سه بعدی

استفاده از رنگ دانه چوب یک عمل "هندسه فراکتال" است، که فرمولاسیون های دو بعدی را از طریق پوشش چند لایه و مداخله ابزار به بافت های سه بعدی تبدیل می کند:

1. لایه پرایمر: کنترل دوگانه رنگ و صافی

یک تا دو لایه پرایمر رنگ چوب پلی استر PU با اسپری برای پنهان کردن عیوب زیرلایه استفاده می شود و در عین حال یک پایه رنگی ایجاد می کند. سنباده کاری بسیار مهم است – از کاغذ سنباده 600# برای سنباده زدن در امتداد دانه چوب برای از بین بردن ذرات پوشش استفاده می شود، در حالی که کاغذ سنباده 800# یک جلا دهنده ثانویه برای اطمینان از چسبندگی یکنواخت لایه رویی ایجاد می کند. در یک مورد خاص، ضخامت پرایمر در 25-30 میکرومتر کنترل می شود که نه تنها لایه اکسید فلزی را می پوشاند بلکه فضایی را برای بافت های بعدی باقی می گذارد.

2. لایه پوششی: "پنجره زمانی" در حالت فیلم مرطوب

پوشش رویی با استفاده از روش نورد اعمال می شود، زیرا اسپری خیلی سریع خشک می شود و مانع از لغزش ابزارهای بافت می شود. پوشش رویی شامل 5 تا 8 درصد حلال های آهسته خشک شونده (مانند اتیلن گلیکول بوتیل اتر) است تا زمان کار را به 8 تا 12 دقیقه افزایش دهد. در طول این دوره، کارگران ابزار دانه چوب را با زاویه 30 درجه با سرعت ثابت می‌غلتند و شکستگی و سازماندهی مجدد الیاف چوب را از طریق تغییرات فشار شبیه‌سازی می‌کنند تا شیارهای سه‌بعدی به عمق 0.2-0.5 میلی‌متر را تشکیل دهند.

3. لایه محافظ: تعادل بین عملکرد و زیبایی شناسی

پوشش شفاف نهایی نه تنها مقاومت در برابر سایش و لکه را ایجاد می کند، بلکه سطح براقیت (مات/نیمه مات) را نیز برای افزایش اصالت دانه چوب تنظیم می کند. در یک پروژه نرده در فضای باز، از یک پوشش شفاف فلوروکربن دو جزئی استفاده شد، که بیش از 10 سال مقاومت در برابر آب و هوا را ارائه می دهد و در عین حال سطح براقیت را در 15-20٪ با یک عامل مات کنترل می کند تا از تابش انعکاسی که می تواند ظاهر طبیعی دانه چوب را مختل کند، جلوگیری کند.

III. "تکامل سه بعدی" پیشرفت های فناوری: از تقلید تا فراتر رفتن

تکرار تکنولوژیکی رنگ دانه چوب در سه بعد در حال پیشرفت است:

1. ارتقاء محیط زیست

رنگ دانه چوب مبتنی بر آب، رزین‌های مبتنی بر حلال را با امولسیون‌های اکریلیک جایگزین می‌کند و انتشار VOC را از 300 گرم در لیتر به زیر 50 گرم در لیتر کاهش می‌دهد. یک رنگ مبتنی بر آب نانو اصلاح شده که توسط یک شرکت خاص ساخته شده است، از ذرات سیلیس برای افزایش سختی لایه رنگ استفاده می‌کند و اشکالات رنگ‌های مبتنی بر آب سنتی که مستعد خراش هستند را برطرف می‌کند.

2. جهش اصالت

سیستم‌های تطبیق رنگ رایانه‌ای همراه با فناوری تجزیه و تحلیل طیفی می‌توانند دقیقاً رنگ، اشباع و روشنایی چوب‌های کمیاب را تکرار کنند. به عنوان مثال، با استفاده از اسپکتروفتومتر برای جمع‌آوری داده‌های نمونه از چوب ساج، یک الگوریتم به طور خودکار فرمولی حاوی 12 خمیر رنگدانه تولید می‌کند که در نتیجه اختلاف رنگ (ΔE) کمتر از 1.5 بین بافت تقلیدی و چوب واقعی (با چشم غیرمسلح غیرقابل تشخیص) است.

3. بسط های عملکردی

رنگ دانه چوب مقاوم در برابر آتش، مواد بازدارنده اشتعال هیدروکسید آلومینیوم را در فرمول ترکیب می کند و به یک درجه عملکرد احتراق کلاس B1 دست می یابد. رنگ دانه‌های چوب ضد باکتری از فناوری آزادسازی یون نقره با نرخ مهار بیش از 99 درصد در برابر اشریشیا کلی و استافیلوکوکوس اورئوس استفاده می‌کند. یک پروژه بیمارستانی چنین محصولاتی را اتخاذ کرد که نیازهای تزئینی را برآورده کرد و در عین حال خطر عفونت متقاطع را کاهش داد.

IV. "بسط بدون مرز" سناریوهای کاربردی: 

ادغام بین صنعتی از معماری به صنعت

"جادوی طبیعی" رنگ دانه چوب در چندین زمینه نفوذ کرده است:

تزئینات معماری: آلاچیق های سازه های فولادی و ستون های بتنی با رنگ دانه چوب ظاهری چوبی "بدون تعمیر و نگهداری" به دست می آورند که طول عمر آنها را در مقایسه با چوب واقعی سه برابر افزایش می دهد.

تولید مبلمان: پانل های درب تخته فیبر با چگالی متوسط ​​(MDF) که با رنگ دانه چوب پردازش شده اند، قیمت واحد را از 800 یوان به 300 یوان کاهش می دهند و نگرانی در مورد ترک خوردگی و آسیب حشرات را از بین می برند.

حمل و نقل: در داخل ریل های سریع السیر به جای روکش های چوب واقعی از رنگ دانه چوب استفاده می شود که در حین انجام آزمایش های ضد شعله 30 درصد وزن را کاهش می دهد.

نصب های هنری: مجسمه سازان از انعطاف پذیری رنگ دانه چوب برای ایجاد فرم های درختی "در حال رشد" روی سطوح فولادی ضد زنگ استفاده می کنند و مرزهای بین طبیعت و هنر را محو می کنند.

انقلاب همزیستی شیمی و زیبایی شناسی

"تکنیک شبیه سازی" رنگ دانه چوب اساساً یک انقلاب همزیستی بین شیمی و زیبایی شناسی است - از ساختارهای مولکولی برای رمزگشایی طبیعت و پردازش نوآوری ها برای بازسازی زبان مواد استفاده می کند. هنگامی که بسترهای فلزی منحنی حلقه‌های سالانه را ایجاد می‌کنند و ستون‌های بتنی رگه‌های دانه چوب را رشد می‌دهند، پوشش‌های صنعتی از طریق "جادوی طبیعی" رابطه بین انسان و مواد را بازتعریف می‌کنند. در آینده، با ادغام فن‌آوری‌هایی مانند رزین‌های خود ترمیم‌شونده و بافت‌های چاپ‌شده ۴ بعدی، رنگ دانه‌های چوب ممکن است از یک «کلون‌کننده» به یک «خالق» تبدیل شود و فصلی شاعرانه از شیمی را بر روی بوم تمدن صنعتی بنویسد.