Pulverbeschichtung von Holz ist Innovation für Möbelindustrie
In Deutschland wird in jüngster Vergangenheit vermehrt auf Pulverlacke gesetzt, und das nicht nur bei Metallsubstraten, sondern auch im Bereich der Lackierung von Holzwerkstoffen. Seit die Industrie an Pulverlack-Rezepturen und Anlagen erfolgreich forscht und entwickelt, ist die umweltfreundliche Pulverbeschichtung von Holz keine Ausnahme mehr und stellt eine der modernsten und umweltfreundlichsten Beschichtungen für Innenausbau und Möbelindustrie dar.
Die Etablierung der Pulverbeschichtung von Holz in der Möbelbranche ist Anlass genug, diesen Artikel der Pulverbeschichtung von Holzwerkstoffen zu widmen.
Möbelbau profitiert von energieeffizienter Pulverbeschichtung von Holz
Der multifunktionale Holzwerkstoff MDF ist in pulverbeschichteter Form zur Möbelfertigung geradezu prädestiniert. Die Einsatzbereiche von pulverbeschichtetem MDF umfassen den Möbelbau, wie Fronten für Küchenmöbel oder aus MDF gefertigte Wohn- und Büromöbel. Sogenannte Niedertemperatur-Pulverlacke bedeuten beim Einbrennen keine Gefahr für das thermisch sensible (temperaturempfindliche) Substrat Holz. Die Vernetzung erfolgt bereits bei niedrigen ca. 130 Grad Celsius.
Darüber hinaus sind alle Farbtöne nach RAL-Standard, NCS, Pantone und individuellem Kundenwunsch realisierbar. Der Glanzgrad des Oberflächenfinishs bewegt sich dabei von Glanz bis Matt.
Holz pulverbeschichten bietet Vorteile bezüglich Umwelt, Wirtschaftlichkeit, Dauerhaftigkeit
Die Vorteile der Pulverbeschichtung von Holz-Werkstoffen bestechen:
- keine VOC-Emmission durch Verzicht auf Lösungsmittel
- hohe Kratzfestigeit der Oberfläche
- angenehme Haptik und hohe Wertigkeit der Oberfläche
- keine Geruchsentwicklung während der Pulverbeschichtung von Holz durch Dämpfe
- Nachhaltigkeit durch mindestens 95%ige Nutzung des Pulverlacks durch Zurückgewinnung des Overspray (Vergleich Flüssiglack-Applikation: teuer zu entsorgender 40% Overspray)
- schneller Lackier- und Aushärtungsprozess
- Beschichtete Teile sind direkt weiter zu verarbeiten und verkaufsfertig
Pulverbeschichtung von MDF ist Substrat plus Pulverlack plus Anlage
Zum MDF Pulverbeschichten sind vorzugsweise MDF-Platten mit einer Dichte zwischen 750 und 800 g/cm³ geeignet. Die Leitfähigkeit des elektrischen Nichtleiters MDF kann zudem durch Zugabe von Leitfähigkeitsadditiven im Produktionsprozess der MDF-Platte erhöht werden. Dies ist im Allgemeinen aber nicht zwingend erforderlich.
Auch die Wahl der Zusammensetzung des Pulverlacks hängt von den Faktoren geforderte Chemikalienresistenz, Abriebfestigkeit oder auch finanzieller Rahmen ab.
Bezüglich der Pulverlacke für Holzwerkstoffe werden diese beiden Arten unterschieden:
- thermisch härtender Pulverlack (Epoxidharz-Polyester-Hybrid)
- UV-härtender Pulverlack
Beiden Lacken voraus geht die elektrostatische Applikation und die Vernetzung im Infrarot-Ofen. UV-Lack unterscheidet sich dadurch, dass er nach Infrarot-Erhitzung durch UV-Licht und die einhergehende Radikalvernetzungsreaktion vernetzt.
Für Pulverlack eingesetzte Bindemittel sind:
- Polyester
- Epoxidharz
- Hypride aus Polyester und Epoxidharz
- Polyurethan
- Acrylat
Perfekte Abstimmung der drei Faktoren macht Pulverbeschichtung von Holz zum Erfolg
Primer wirkt im Kantenbereich füllend und sorgt für die nötige Flexibilität der Oberfläche
Die Faktoren einer gelungenen Pulverbeschichtung von MDF sind neben der Qualität des Niedertemperatur-Pulverlacks und des MDF auch die Technologie der Ofenanlage. Alles muss exakt aufeinander abgestimmt sein.
Diese 3 Schritte finden bei der Pulverbeschichtung von Holzwerkstoffen statt:
- Zur Substratvorbereitung wird die Platte klimatisiert.
- Anschließend wird ein Primer-Pulverlack als erste Schicht aufgetragen. (reagiert flexibel auf Quellen und Schwinden der Platte)
- Schmelzen, spreiten, benetzen und aushärten im Ofen:
Thermisch härtender Pulverlack
Wird MDF pulverbeschichtet, kommt entweder eine Infrarot-Einbrennanlage, worin das Substrat je nach System zwischen 5 und 20 Minuten bei rund 130 °C mit der Pulverbeschichtung verbindet, oder zusätzlich ein UV-Ofen zum Einsatz.
Vorteile thermisch härtender Pulverlack:
- benötigt nur ein Ofensysstem (Strahlungshitze)
- geringerer Zeitaufwand als Flüssiglackbeschichtung
- geringerer Energieaufwand als Flüssiglackierung
Nachteile thermisch härtender Pulverlack:
- Hochglanz ist nur durch hohe Schichtdicken erreichbar
- Hierdurch resultiert eine höhere Durchlaufdauer
- und höhere Kosten
Wenn Sie die Kosten einer neuen Anlage gering halten, aber auf ein gleichmäßiges Ergebnis nicht verzichten möchten, ist thermisch härtender Pulverlack eine gute Wahl.
UV-härtender Pulverlack
Einen Schritt weiter in Sachen Energieeffizienz gehen UV-Lacke und zugehörige UV-Anlagen. Das Holzsubstrat verweilt bei bis zu 110 °C für 1 bis 3 Minuten im Ofen und wird anschließend für 15 Sekunden mit UV-Licht bestrahlt. Die Werte gelten für die praxisübliche Fördergeschwindidgkeit zwischen 1,5 bis 3 m/min.
Vorteile UV-härtender Pulverlack:
- sehr hohe Oberflächenhärte
- Chemikalienbeständigkeit
- erhöhte Kratzfestigkeit
- Zeitersparnis
Nachteile UV-härtender Pulverlack:
- keine Überbeschichtung möglich
- Reparaturen sind nicht möglich bzw. sehr unwirtschaftlich durchzuführend
- Einstellung der gewünschten Lackfarbe ist mitunter schwierig
Eine UV-Anlage und UV-härtender Pulverlack ist dann sinnvoll, wenn die höchste Oberflächenhärte erreicht werden soll und dabei der (Um)bau einer umfangreichen Anlage in Kauf genommen wird.
Praxisbeispiel Vitra
Am folgenden Beispiel lässt sich die Geburtsstunde der Pulverbeschichtung von Holz-Werkstoffen in der Möbelindustrie und die Wichtigkeit der individuellen Abstimmung des perfekten Gesamtsystems nachzeichnen.
Der Möbelhersteller Vitra bezieht 2002 Möbelteile von der Sauter GmbH in Überlingen. Mit Vitra als größtem Abnehmer bezieht man beim Zulieferer für die Möbelindustrie UV-Pulverlack und eine UV-Anlage 2002 von DuPont Powder Coatings.
Die angesprochene Irreparabilität der Oberfläche, welche bei der Verwendung von UV-aushärtendem Pulverlack auftritt, führt rund zwei Jahre später (2004) dazu, auf thermisch härtende Pulverlacke zurückzugreifen, die für ausgezeichnete Ergebnisse sorgen.
Kritische Kanten sind kein Thema
Sind bei der Flüssiglackierung, Folien-Lösung oder Melaminbeschichtung sowie Umleimungstechniken zur Beschichtung von Kanten der Spanplatte oder MDF-Platte der Schwachpunkt, ist man mit der Pulverbeschichtung von Holzwerkstoffen heute auf der sicheren Seite. Die Pulverbeschichtung von Holz bietet eine ungekannt gleichmäßige Optik sowie hervorragende Haptik. Gestalter haben somit freie Hand bei der Formensprache.
Der Rissproblematik im Kantenbereich tritt man mit der Weiterentwicklung von Pulverprimern erfolgreich entgegen. Der Unterschied von Fläche und Kante wurde somit überwunden.
