一种家具用水性木器漆实干时间的测试方法与流程

本发明涉及一种家具用水性木器漆实干时间的测试方法，属于木竹材加工领域的水性木器漆干燥技术领域。

背景技术

随着人们环保意识的增强和家具装修等行业对有机挥发物的严格控制，水性漆迎来了巨大的发展空间，在木质家具行业占据越来越多的市场份额，具有广阔的应用前景。相比于油性木器漆，水性木器漆以水为分散介质，水分的干燥需要消耗更多的能量和时间，以形成连续的漆膜。因此，快速精准测定水性木器漆的干燥时间至关重要。当前，水性木器漆涂覆在木质材料后，其干燥过程中的表面干燥时间(以下简称表干时间)和实际干燥时间(以下简称实干时间)测定主要依据推荐性国家标准《gb/t1728-79(89)漆膜、腻子膜干燥时间测定法》中的方法进行。

其中，实干测试方法有压滤纸法(在漆膜上放一片定性滤纸，滤纸上再轻轻放置干燥试验器，同时开动秒表，经30秒钟，移去干燥试验器，将样板翻转，滤纸能自由落下，或在背面用握板之手的食指轻敲几下，滤纸能自由落下而滤纸纤维不被粘在漆膜上，即认为漆膜实际干燥)、压棉球法(在漆膜表面上放一个脱脂棉球，于棉球上再轻轻放置干燥试验器，同时开动秒表，经30秒钟，将干燥试验器和棉球拿掉，放置5分钟，观察漆膜无棉球的痕迹及失光现象，漆膜上若留有1-2根棉丝，用棉球能轻轻掸掉，均认为漆膜实际干燥)、刀片法(用保险刀片在样板上切刮漆膜，并观察其底层及膜内均无粘着现象即认为漆膜实际干燥)以及厚层干燥法(二甲苯或乙醇将铝片盒擦净、干燥。称取试样20克，静止至试样内无气泡，水平放人加热至规定温度的电热鼓风箱内。按产品标准规定的升温速度和时间进行干燥。然后取出冷却，小心撕开铝片盒将试块完整地剥出。检查试块的表面、内部和底层是否符合产品标准规定，当试块从中间被剪成两份，应没有枯液状物，剪开的截面合拢再拉开，亦无拉丝现象，则认为厚层实际干燥)。

从上述方法中可以看出，现有漆膜实干时间测定方法仍然存在较多的主观因素。当涂层较薄时，表干时间和实干时间区别较小，两者之间很难界定；因漆料品种、涂漆厚度、环境温湿度条件等的差异，采用压滤纸法或压棉球法测试实干时间也可能产生误判。实际生产中，部分企业凭借工人经验评判水性木器漆的实干时间，或者通过适当延长干燥时间以确保漆料充分实干。现有测试方法对于水性木器漆干燥时间的把握不够科学精确，不仅影响漆膜质量、涂饰产品稳定性以及后续加工性能，而且影响干燥能耗、生产成本等。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题是，克服现有技术的缺陷，提供一种精准便捷、效率高、适用范围广的水性木器漆实干时间测试方法。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：

一种家具用水性木器漆实干时间的测试方法，包括以下步骤：

s01，将水性木器漆均匀涂布在木材试样上，将试样放入恒温恒湿箱中进行干燥；

s02，干燥过程中，定期从恒温恒湿箱中取出木材试样，并立即从木材试样中剪裁小试样，与此同时，将被剪裁的试样继续放入恒温恒湿箱中进行干燥处理，待下次取出时，继续从该试样上剪裁同样规格的小试样，如此反复；

s03，将s02得到的小试样放入低场核磁共振仪中，利用cpmg脉冲序列测试小试样的衰减谱，然后利用cotain软件对衰减谱进行反演，得到小试样的横向弛豫时间谱图，

s04，对干燥过程中小试样的横向弛豫时间谱进行分析，弛豫时间最长的峰归属于漆料中的水分，以每次测试得到的衰减谱中的第一个数值为数据并作散点图，曲线上拐点处对应的时间即为试样的实干时间。

s01中，木材试样的长×宽×厚规格为100～200mm×100～200mm×3mm。

s01中，涂布量的范围控制在80～140g/m²。

s01中，恒温恒湿箱的工作温度为30～60℃、相对湿度为35～65％。

s02中，小试样的长×宽×厚规格为10～20mm×10～20mm×3mm。

s03中，cpmg脉冲序列参数设置为：回波个数6000～12000；扫描次数8～32次；回波时间0.1～0.2ms；重复采样等待时间1.5～3s。

s03中，cotain软件反演次数1000～10000次。

s01中水性木器漆包括水性聚氨酯漆和水性丙烯酸漆。

本发明的有益效果：

(1)本方法通过采集干燥过程中水分的衰减信号，对漆料中水分的多少及其存在状态可以实现精准测量，避免了人为主观因素的误判。

(2)本方法由低场核磁共振仪释放脉冲信号，从而收集漆料中水分的衰减信号。脉冲信号不会对漆膜表面造成破坏，是一种无损、非接触式测试方法。

(3)本方法可以实时、在线获得整个干燥过程中漆料水分的变化信息，为干燥工艺的调整优化提供参考和科学依据。

附图说明

图1为木材与漆料中水分的t2松弛时间谱；

图2干燥过程中，漆料中水分松弛时间t2的变化情况；

图3为具体实施例1里干燥过程中，水性聚氨酯漆料中水分松弛时间t2的变化情况；

图4为具体实施例2里干燥过程中，水性丙烯酸漆料中水分松弛时间t2的变化情况。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步描述，以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。

本发明的一种家具用水性木器漆实干时间的测试方法，利用cpmg脉冲序列测试小试样的衰减谱，然后利用cotain软件对衰减谱进行反演，得到小试样的横向弛豫时间谱图。如图1所示，弛豫时间最长的峰归属于水分。然后以每次测试得到的衰减谱中的第一个数值为数据并作散点图，如图2所示，曲线上拐点处对应的时间即为试样的实干时间。

具体实施例1：

一种家具用水性木器漆实干时间的测试方法，包括以下步骤：

步骤一，将水性木器漆均匀涂布在木材试样上，这里水性木器漆优选为水性聚氨酯漆。将试样放入恒温恒湿箱中进行干燥。其中，木材试样选为胶合板，其长×宽×厚规格为100～200mm×100～200mm×3mm，优选为100mm×100mm×3mm。涂布量的范围控制在80～140g/m²，优选为80g/m²。恒温恒湿箱的工作温度为30～60℃，优选为30℃；相对湿度为35～65％，优选为35％。

步骤二，干燥过程中，定期从恒温恒湿箱中取出木材试样，并立即从木材试样中剪裁小试样，这里具体为每隔两分钟一次。与此同时，将被剪裁的试样继续放入恒温恒湿箱中进行干燥处理，待下次取出时，继续从该试样上剪裁同样规格的小试样，如此反复。其中，小试样的长×宽×厚规格为10～20mm×10～20mm×3mm，优选为10mm×10mm×3mm。

步骤三，将步骤二得到的小试样放入低场核磁共振仪中，利用cpmg脉冲序列测试小试样的衰减谱，然后利用cotain软件对衰减谱进行反演，得到小试样的横向弛豫时间谱图，其中，cpmg脉冲序列参数设置为：回波个数6000～12000，优选为6000；扫描次数8～32次，优选为8次；回波时间0.1～0.2ms，优选为0.1ms；重复采样等待时间1.5～3s，优选为1.5s。cotain软件反演次数1000～10000次，优选为1000次。

步骤四，对干燥过程中小试样的横向弛豫时间谱进行分析，弛豫时间最长的峰归属于漆料中的水分，当该峰逐步消失时，即认为漆料逐步完成水分挥发过程，并逐渐实干。为了区分实干时间和完全干燥时间，以每次测试得到的衰减谱中的第一个数值为数据并作散点图，具体结果如图3所示，曲线上拐点处对应的时间即为试样的实干时间，本次水性聚氨酯漆实干时间测试结果为14min。

具体实施例2：

一种家具用水性木器漆实干时间的测试方法，包括以下步骤：

步骤一，将水性木器漆均匀涂布在木材试样上，这里水性木器漆优选为水性丙烯酸漆。将试样放入恒温恒湿箱中进行干燥。其中，木材试样选为胶合板，其长×宽×厚规格为100～200mm×100～200mm×3mm，优选为200mm×200mm×3mm。涂布量的范围控制在80～140g/m²，优选为140g/m²。恒温恒湿箱的工作温度为30～60℃，优选为60℃；相对湿度为35～65％，优选为65％。

步骤二，干燥过程中，定期从恒温恒湿箱中取出木材试样，并立即从木材试样中剪裁小试样，这里具体为每隔两分钟一次。与此同时，将被剪裁的试样继续放入恒温恒湿箱中进行干燥处理，待下次取出时，继续从该试样上剪裁同样规格的小试样，如此反复。其中，小试样的长×宽×厚规格为10～20mm×10～20mm×3mm，优选为20mm×20mm×3mm。

步骤三，将步骤二得到的小试样放入低场核磁共振仪中，利用cpmg脉冲序列测试小试样的衰减谱，然后利用cotain软件对衰减谱进行反演，得到小试样的横向弛豫时间谱图，其中，cpmg脉冲序列参数设置为：回波个数6000～12000，优选为12000；扫描次数8～32次，优选为32；回波时间0.1～0.2ms，优选为0.2ms；重复采样等待时间1.5～3s，优选为3s。cotain软件反演次数1000～10000次，优选为10000次。

步骤四，对干燥过程中小试样的横向弛豫时间谱进行分析，弛豫时间最长的峰归属于漆料中的水分，当该峰逐步消失时，即认为漆料逐步完成水分挥发过程，并逐渐实干。为了区分实干时间和完全干燥时间，以每次测试得到的衰减谱中的第一个数值为数据并作散点图，具体结果如图4所示，曲线上拐点处对应的时间即为试样的实干时间，本次水性聚氨酯漆实干时间测试结果为8min。

为了验证本发明方法测试结果的可靠性，利用《gb1728-79(89)漆膜、腻子膜干燥时间测定法》中的压滤纸法测定具体实施例1和具体实施例2中试样，得到的实干时间分别为15min和10min，具体结果如表1所示。

表1本发明方法与压滤纸法实干时间对比

从表1中可以分析，采用本发明方法测试的实干时间与压滤纸法没有显著差异，说明本发明方法用来测试木质家具用水性漆的实干时间是可行且准确的。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。