封边对于板式家具而言至关重要,既影响家具的整体美观,也对使用体验与甲醛控制起着关键作用。尤其是作为家具可视面的门板,封边质量的好坏直接关系到家具品质的优良与否。
因此在实际生产中,门板的封边要求普遍要高于其它家具构件的封边,以获得更加优良的封边效果。这就需要门板封边在工艺选择、胶黏剂选用上做足功夫。
那么,目前门板封边的主要方式是什么?每种封边方式存在哪些优点与不足?有没有更适合企业现状的、具备高性价比的封边方式与封边粘合剂?
01 激光封边虽好但贵
激光通过一面来回摆动的反射镜将高能量的激光束聚合到激光封边带上,高能量的激光快速融化封边带的功能层,然后通过压轮机构,将边带压紧在工件上,再经过截断、初修、精修、跟踪倒圆等工序,从而实现封边的目的。故激光封边需要激光封边机和激光封边带。
激光封边和热熔胶封边除了涂胶的方式不一样之外(激光融化功能层姑且视为一种特殊的涂胶方式),其余工作单元大同小异。
激光封边的质量好,胶缝小,工艺听起来“高大上”,受到很多高定企业的青睐,甚至一时间还出现某种“如果不使用激光封边,就谈不上高端定制”的氛围。
但是激光封边的投入和使用成本偏高,国外进口设备动辄数百万,封边条也是较为昂贵的特制封边条,如果再加上高昂的设备折旧,高昂的设备维护,较为严苛的使用条件,那将使绝大多数家具生产企业望而却步。
02 PUR封边性价比不高
就目前的门板封边胶而言,PUR是使用较多的封边粘合剂,原因在于相较于普通EVA热熔胶,PUR胶除了有物理性凝固外,还有化学性凝固,因此PUR具有更强的粘合强度。
需要指出的是该过程是不可逆的化学粘合,固化完成后再次受热不会融化。此外,PUR在使用上需要配置PUR溶胶系统,也就是“普通封边机+PUR溶胶系统”的组合,区别于“普通封边机+传统胶锅”,这意味当使用PUR时,其它热熔胶便不再适用。
在胶水成本上,每公斤PUR的价格大概是普通EVA的2倍到5倍不等,综合成本相比于EVA来说提高不少,从总体性价比来看并不太高(一些优良的热熔胶价格不高且性能优良)。
03 热熔胶封边仍是主流
热熔胶其实是个很大的范畴,基本上常温下呈现为固态、需要加热使之熔融成液态来进行使用的这一大类胶粘剂都能被称之为热熔胶。其构成大致分为高聚合物、增粘剂、粘度控制剂、抗氧剂、热稳定剂及填料等。
封边工艺中常用的热熔胶有EVA(乙烯-醋酸乙烯共聚树脂),属于热塑性胶黏剂,重新加热到其软化点以上的温度时,它又会熔融成液态。这个加热熔融到冷却变硬的过程只发生了物理变化,因此过程是可逆的。
PUR(端异氰酸酯聚氨酯预聚体)也是热熔胶的一种,但是属于热固性胶黏剂,但在胶液打出冷却这个物理过程当中,也伴随着有化学反应的发生,因此其固化产品再加热基本不会再次熔融,是不可逆的。
从使用规模和使用数量来看,热熔胶封边仍占市场的绝对地位。随着封边工艺、设备精度、胶水工艺和封边材料的不断进步,热熔胶封边将无限接近激光封边。
比如一种叫做方田TPE的热熔胶,具有可媲美PUR性能的同时,拥有更符合企业可持续发展的便捷实用和成本优势。
04 TPE是一种热塑性热熔胶
在家具封边领域,很少人听说过TPE这种粘合剂,实际上它早已被广泛应用在其它行业,包括医疗器械、药品包装、食品包装、汽车配件、日常用品等。
通常来说,TPE是指热塑性弹性体,是介于橡胶和树脂之间的一种新型高分子材料,常温下具有橡胶的弹性,高温下可塑化成型。其产品既具备传统交联硫化橡胶的高弹性、耐老化、耐油性各项优异性能,同时又具备普通塑料加工方便、加工方式广的特点。
热塑性弹性体TPE材料已成为取代传统橡胶的最新材料,其环保、无毒、手感舒适,能使产品更具创意。因此也是一种更具人性化、高品位的新型合成材料,也是世界化标准性环保材料。
TPE胶块实拍图
<图片来自上海方田>
05 PUR、EVA、方田TPE的对比
既然方田TPE可以用于家具的封边粘合剂,那么它与当前常用的EVA、PUR等热熔胶相比,存在怎样的差异呢?尤其在一些关键指标上,比如拉力测试、用胶量、耐候性等。
(1)拉力测试
采用台湾宝大生产的拉力测试仪,用来测试方田TPE热熔胶180度的剥离力,从下图的拉力测试实验结果可以看出,EVA热熔胶的拉力平均是在75N左右,PUR和方田TPE热熔胶的拉力都在150N左右。
拉力测试与实验数据
<数据来自上海方田>
(2)实际用胶量测试
将几款封边胶在某家居工厂做实际生产试胶,测试结果如下:EVA一公斤可以封边180m,PUR一公斤可以封边380m,方田TPE胶一公斤可以封边410m。三者相比来看,相同条件下TPE的涂胶量比EVA和PUR更少,“跑”得更多。
某家具工厂实际测试TPE胶
(3)极端环境对比
把实验样品放到一个-5℃的恒温恒湿箱,然后用EVA封边好的板材,和用方田TPE封边好的板材,进行拉力对比实验。结果表明,EVA封边好的板材已失去内聚强度,而方田TPE封边好的板材仍然具有内聚强度。
EVA极端环境表现
方田TPE极端环境表现
EVA(左)与方田TPE(右)剥离对比
(4)价格与实际使用费用的对比
根据不同胶黏剂的实测封边长度,以及不同胶黏剂在某一时期的参考价,我们整理出如下表格。从表格中可以看出,EVA每公斤18元,可以封边180米,每封边一米费用约0.10元;PUR每公斤60元,可以封边380米,每封边一米费用约0.16元;TPE每公斤30元,可以封边410米,每封边一米费用约0.07元。
不同胶黏剂每公斤价格、封边每米费用
<价格仅参考当前行情>
由此可见,仅仅从实际封边费用来看,TPE约是EVA费用的三分之二,是PUR费用的二分之一都不到,但TPE却可以提供与PUR相媲美的性能。
06 TPE更适合门板封边
门板封边要求质量好且外表美观,这对封边胶黏剂的性能提出较高的要求。EVA质量参差不齐,常为了降低成本而加入钙粉等添加剂,导致粘合强度降低,胶线明显。
PUR作为门板封边胶可以提供较好的封边效果,但是价格比EVA昂贵不少,长期来看性价比不高,而且需要为封边机配备专门的PUR溶胶系统。
相比较而言,方田TPE作为门板封边胶的优势是明显的,它的封边效果可以媲美PUR,在有效数据(如用胶量)上的表现甚至优于PUR。此外,TPE的使用不需要换胶锅,封边机原先的热熔胶锅就可使用,而且不粘锅,方便清理。当然,价格上低于PUR的,综合使用性价比很高。
信息来源:鲁班园