Ytbehandling möbler Ytors tålighet utveckling och standardisering

Transkript

1 Ytbehandling möbler Ytors tålighet utveckling och standardisering Ralph Nussbaum SP Trä, Stockholm Framtidens ytbehandling TMF:s temadag Nässjö, 27 november 2012

2 Innehåll Kort om SP Färgsystem på möbler Testmetoder ytors tålighet CEN-standardisering Kravställningar inkl. andra marknader FoU - några exempel Behov för möbelindustrin

3 SP är en internationellt ledande institutskoncern för forskning och innovation. Vi skapar värde i samverkan, vilket har avgörande betydelse för näringslivets konkurrenskraft och hållbara utveckling.

4 SP i siffror 2012 SP-koncernen ägs till 100% av RISE Dotterbolag 7 Anställda Omsättning MSEK Kunder > Forskarutbildade 300 Forskarstuderande 80-tal Examensarbeten 70-tal Professorer 26

5 TEKNIKOMRÅDEN Antal personer: ca 85 Omsättning 2011: 93,2 MSEK

6 SP Trä

7 Strategi Verkar i förädlingskedjan Sågverk Process & Material Byggande FoI-områden Förädling Material Byggande och processer och produkter och boende Kvalitet och provning

8 SP Trä finns i hela landet, nästan Skellefteå Ca 20 pers Skellefteå Samverkan med LTU Träcentrum Norr - TCN Borås Ca 30 pers Stockholm Ca 30 pers Växjö Ca 4 pers Stockholm KTH YKI EcoBuild Växjö LNU Glafo Centrum för Byggande och Boende med Trä - CBBT Borås Chalmers och Högskolan i Borås SPs tekniska enheter

9 Material och produkter Materialvetenskap Ytbehandling Livslängd/Beständighet Trämodifiering Limning Biokompositer Produktutveckling Textila fibrer från trä

10 Industriella ytbehandlingssystem för trä Alkydlack Nitrocellulosalack Polyester omättad, styrenfri Polyester modifierad, styrenfri Polyuretanlack Syrahärdande lack aminoharts Syrahärdande lack mod. alkyd/nc UV-härdande akrylat UV-härdande polyester UV-härdande styrenpolyester UV-härdande vattenburen Vattenburen lack Lut, olja, vax

11 Industriella ytbehandlingssystem för träbaserade möbler idag och framöver 100 % UV WB UV Printing 1-k WB 2-k WB Olja, vax, UV-olja, hårdvaxolja Biobaserade bindemedel från förnybara råvaror

12 Pulverfärg!? Mycket FoU-aktiviteter, men ännu inget riktigt genombrott Potential för användning på MDF Träplastkompositer

13 Krav på kemiskt innehåll i färger och lacker vad styr utvecklingen? Slutkundens hälsa och säkerhet Arbetsmiljön Yttre miljö

14 Myndigheter använder t ex XRF instrument för inspektioner på plats av konsumentprodukter (metall, polymerer, textilier)

15 Tester av ytors motståndskraft (surface resistance) ska spegla verkligt slitage hos slutkunden

16 Kundens förväntningar faner folie

17 Testmetoder - möbelytor Ytors motståndskraft mot kalla vätskor EN vatten, kaffe, olja, alkohol, svett etc. Ytors motståndskraft mot fuktig och torr värme EN 12721, -22

18 Testmetoder - möbelytor Reptest SIS Vatten mot kant SS Reptest + fett SS Värme mot kant NS 8061

19 Testmetoder - möbelytor Färghärdighet mot gnidning Nötning (Taber tests) EN (abrasion furniture) EN (surface wear - laminates)

20 Testmetoder - möbelytor Slag mot yta och kant SS

21 Testmetoder - möbelytor Ytors ljushärdighet EN 15187

22

23 Kanter utsatta och svaga punkter Behov av förbättrade metoder för vatten mot kant värme mot kant Ånga mot kant På prover med kantband svept folie pigmentfärg

24 Ånga mot kant - köksfronter

25 Ånga mot kant - bänkskivor

26 Färgvidhäftning EN 2409 Ritsprov Vidhäftning är nog den svåraste ytegenskapen att mäta på träbaserade material!

27 Färgvidhäftning Normalt ställs krav på tejpens egen adhesionsstyrka och/eller med vilken kraft tejpen ska dras av Mer relevant att ställa krav på adhesionskraften mellan tejp och faktisk yta (möbelytan)

28 där designen ställer krav på ytterligare testmetoder IKEA STUVA handkräm / alkohol

29 Ramlucka badrum Spraytest!

30 Standardisering inom CEN CEN TC Furniture WG 7 Requirements and test methods for furniture surfaces Generell agenda för standardiseringsarbetet (CEN TC 207/WG 7) Utarbeta nya standarder och tekniska specifikationer Uppdatera gällande standarder Arbetet är beroende av FoU-arbete där t ex nya metoder utvärderas Kalibreringar av metoder mellan olika utförare (s k Round Robin)

31 Standardisering CEN TC 207/WG 7 Work items Ny standard för reptest EN (2012) Pågående arbete med testmetod för mikrorepor Ny teknisk specifikation CEN/TS Classification for properties for furniture surfaces (2011)

32 Jämförelse repmetoder SIS EN Enkel metod, lätt att mäta Trubbig repspets, metoden ej tillämpbar på folier Mer exakt men också mer komplicerad metod med tidsödande mätning i mikroskop Spetsigare repspets.tillämpbar på alla ytor. Furu/gran på gränsen r = 0,3 mm r = 0,5 mm

33 SIS (N) Reptest SIS vs. EN R² = 0, CEN/TS (N) J. Banecki, Z. Krzoska-Adamczak: Drewno 50(177), (2007)

34 Test av mikrorepor Mikrorepor ett vanligt kundupplevt problem på ytbehandlade, folierade och laminerade ytor Ny, lovande testmetod under utveckling baserad på Martindale-provning med Scotch Brite-material Hållare för SB-material Mini-Martindale tester

35 Mikrorepor - bedömningskriterier Nivå 5 Nivå 4 Nivå 3 Nivå 2 Nivå 1

36 Ytans utseende Att gå från NC till WB NC-lack WB-lack Lägsta acceptabla WB visuell nivå Lärotid processen Termoplasticitet stapelbarhet, slipbarhet Torkprocessen temperatur, luftfuktighet Risk för försämrade ytegenskaper Tid

37 Processkontroll

38 Möbelfakta ytor Hemmiljö 1, 2, 4 Provning Referens Vatten EN h 16 h 16 h 24 h 24 h 24 h Fett EN h 24 h 24 h 24 h 24 h 24 h Fett + repning SS h + 3N 24h + 5N 24h + 5N Repning SIS N 3 N 3 N 5 N 5 N Alkohol EN h 1 h 1 h Kaffe EN h 1 h 1 h 1 h 1 h Värme, torr EN C 70 C - Värme, torr EN C Värme, fuktig EN C Värme mot kant NS C Vatten mot kant SS h 1 h Svett sur o basisk ISO 105-E04 1 h

39 Möbelfakta ytor Offentlig miljö/kontor 1, 2, 4, 5 Provning Referens Vatten EN h 16 h 16 h 24 h 24 h 24 h Fett EN h 24 h 24 h 24 h 24 h 24 h Fett + repning SS h + 3N 24h + 5N 24h + 5N Repning SIS N 3 N 3 N 5 N 5 N Alkohol EN h 1 h 1 h Kaffe EN h 1 h 1 h 1 h 1 h Värme, torr EN C 70 C - Värme, torr EN C Värme, fuktig EN C Värme mot kant NS C Vatten mot kant SS h 1 h Svett sur o basisk ISO 105-E04 1 h

40 Möbelfakta ytor Köksinredningar 1, 3, 6 Provning Referens Vatten EN h 16 h 16 h 24 h 24 h 24 h Fett EN h 24 h 24 h 24 h 24 h 24 h Fett + repning SS h + 3N 24h + 5N 24h + 5N Repning SIS N 3 N 3 N 5 N 5 N Alkohol EN h 1 h 1 h Kaffe EN h 1 h 1 h 1 h 1 h Värme, torr EN C 70 C - Värme, torr EN C Värme, fuktig EN C Värme mot kant NS C Vatten mot kant SS h 1 h Svett sur o basisk ISO 105-E04 1 h

41 Möbelfakta ytor - förbättringspotential Speglar i stort situationen som den var då systemet ursprungligen togs fram för länge sedan I många fall relativt låga krav för mer utsatta ytor Avsaknad av nötning slag mot yta / kant gnidtest Nya metoder ånga mot kant och andra fuktrelaterade tester, mikrorepor, ljushärdighet Metallytor och andra material specifika krav (t ex gnid, mikrorepa )

42 Tyskland DIN Köksmöbler Egenskap CPL/HPL MFB Holz, lackiert Kalla vätskor DIN B 1B 1C Nötning DIN B 2B 2E Reptålighet DIN B 4B 4E Torr värme DIN B 7B 7C Fuktig värme DIN A 8A 8B Slag EN N - -

43 Tyskland DIN Övriga ytor Egenskap CPL/HPL MFB Holz lackiert Termopl. Folien & farblackierte Oberflächen Kalla vätskor DIN C 1C 1C Nötning DIN D 2E 2E Reptålighet DIN C 4E 4E Torr värme DIN C 7C 7C Fuktig värme DIN B 8C 8C

44 Storbritannien BS 6222 part 3; Domestic kitchen equipment Kök Egenskap, testmetod Worktops Wood lippings Other surfaces Slag BS 3962 part Repa BS 3962 part Fuktig värme EN Torr värme EN Kalla vätskor EN requirements for the adhesion of surface and edging materials to substrate

45 Kina GB/T Wooden furniture general technical requirements Paint film Cold liquids 10% HAc, 10% Na 2 CO 3, 24 h Wet and dry heat 70ºC, 20 min. Adhesion cross-cut Alternation of heat and cold Wearing resistance Impact 50 mm Cigarette calcination

46 CEN/TS Classification for properties for furniture surfaces 5 metoder Kalla vätskor EN Våt värme EN Torr värme EN Nötning EN Repa EN klasser A, B, C, D, E Förbättringspotential Klassgränser satta utan i vissa fall tillräckligt dataunderlag för möbelytor Ej tillräcklig konsekvens m a p hur klassgränserna är satta, dels för nivåer inom enskild metod, dels mellan olika metoder

47

48

49 Fokusområden 1-5 Lim för träbaserade skivor Accelererade altanförsök Biobaserade bindemedel Biobaserade Ytbehandl. Beständ. & Ekoeffektivitet Modifierat trä & fibrer Biokompositer Modifierat trä WPC CelluNovafibrer IKEA Design and Quality Rötresistens Utomhusfärg o -lack

50 Fokusområde 1 och 2: Biobaserade bindemedel och ytbehandlingar Klarlack för utomhusträ med lång hållbarhet Stor testserie med olika kombinationer av förbehandlingar och lacker utvärderade efter 2 års fältprovning i Australien. Bra resultat med nanopartiklar i kombination med några förbehandlingar och ytbehandlingar. Proteinbaserade bindemedel till lim

51

52 Vilket behov har möbelindustrin? Ytors tålighet Kravställningar m a p produkttyp, produktkategori typ av ytbehandling, ytbeläggning Fukt Simulering av fuktexponering, t ex badrum Nya metoder rätt metod till rätt yta/konstruktion Ackrediterad provning