1、引言
鋼琴被譽(yù)為樂器之王,發(fā)展至今,消費(fèi)者對其質(zhì)量要求已不僅限于音質(zhì)和觸感,對其外觀亦有著高雅的期許。縱觀鋼琴外觀涂飾工藝的演變,在一定程度上可謂近代化學(xué)技術(shù)發(fā)展的一個(gè)微觀縮影。本文從科技和歷史的角度出發(fā),追尋鋼琴涂飾涂料和工藝的演變,從天然樹脂漆、大漆、硝基漆和聚酯漆四個(gè)方面進(jìn)行回顧,旨在對將來鋼琴涂飾新材料的開發(fā)起到借鑒的意義。
2、天然樹脂漆
約14—18世紀(jì),歐洲曾流行過兩種鍵盤樂器,擊弦鍵琴和撥弦鍵琴(羽管鍵琴)。這兩種樂器被我們稱為古鋼琴。1710年前后,意大利人克里斯托弗里(B•Cristofori)在佛羅倫薩制造出世界上第一臺(tái)鋼琴。
由于當(dāng)時(shí)的化工技術(shù)水平,這些琴的涂飾都是采用天然樹脂漆。即以加工植物油與天然樹脂等煉制的漆料為成膜材料的油漆。較為常見的天然樹脂有琥珀、柯巴(又稱古巴膠)、達(dá)瑪樹脂和松香。將天然樹脂在常溫下溶解于醇類溶劑,過濾后涂飾。或者將熟亞蔴籽加熱,放入樹脂待其緩慢溶解至能拉出細(xì)長的絲狀物,然后過濾使用。
天然樹脂的特點(diǎn)是:施工簡便、成本低廉,原料易得,低碳環(huán)保。漆膜對鋼琴具有良好的裝飾性及一定的保護(hù)作用。但畢竟是天然材質(zhì),未經(jīng)現(xiàn)代科技的改良,該涂料存在著漆膜軟,耐久性不好,易溶于有機(jī)溶劑,不耐酸堿腐蝕,容易失光、粉化、產(chǎn)生裂紋的缺點(diǎn),這也是它后來被合成涂料逐步取代的主要原因。
3、天然大漆
天然大漆是我國特產(chǎn)。它的原料來自于人工從天然漆樹割取的天然漆樹液,漆液內(nèi)主要含有高分子漆酚、漆酶、樹膠質(zhì)及水分等構(gòu)成。天然樹脂漆、天然大漆的涂飾方法主要采取刷涂;在合成涂料誕生并大規(guī)模推廣使用之前,它主要用以下兩種方式用于鋼琴涂飾:
●由大漆和熟桐油或亞蔴油及順丁烯二酸酐樹脂等加工而成,加入顏料可制成彩色漆,用于木皮色琴的外觀涂飾;
●用鐵銹水調(diào)入漆中,漆酚與氧化鐵呈色反應(yīng),拌勻后,刷在物件上,黝黑如墨。可用于黑色琴的外觀涂飾,可以做成亮光和啞光兩種效果。
受其原料來源和個(gè)別人接觸后引起皮膚過敏癥狀影響,生漆目前已經(jīng)不再用于鋼琴的外觀涂飾。但不能否認(rèn),生漆漆膜明顯具有優(yōu)異的物理機(jī)械性能。簡單將生漆漆膜特點(diǎn)介紹如下:
●堅(jiān)硬(硬度達(dá)0.65-0.89漆膜值/玻璃值);
●耐磨強(qiáng)度大;
●光澤度好,亮度典雅自然;
●與底材的附著力強(qiáng);
●防腐蝕、耐強(qiáng)酸強(qiáng)堿、防潮絕緣、耐高溫、耐土抗性好;
●缺點(diǎn)是漆膜耐紫外線不佳,在施工過程中對個(gè)別人體皮膚有過敏現(xiàn)象。
4、硝基漆
隨著化工科技的發(fā)展,二十世紀(jì)中期開始在歐美開始將硝基漆用于鋼琴外觀的涂飾,后不斷經(jīng)現(xiàn)代化工技術(shù)改良,至今仍被國外的部分地區(qū)制造商廣泛使用。
硝基漆是以硝基棉即硝基纖維素為基礎(chǔ)的涂料。硝化纖維素內(nèi)葡萄糖中的羥基用硝酸來酯化成為硝酸纖維素酯。在實(shí)際生產(chǎn)將脫脂棉短絨經(jīng)硝酸與硫酸的混合液浸潤,經(jīng)硝化作用而成硝酸纖維素。硝化程度決定了硝化纖維素的溶解性及漆膜的性質(zhì)。硝化程度一般以含氮量來表示。以含氮量11.2%-12.2%的硝酸纖維素制漆,配合醇酸樹脂、改性松香樹脂、丙烯酸、氨基樹脂等軟硬樹脂,再添加鄰苯二甲酸二丁酯、二辛酯、氧化蓖麻油等增塑劑,溶解于酯類、酮類、醇醚類等有機(jī)溶劑,以醇類等作為助溶劑、以苯類作為稀釋劑。
硝基漆主要用于鋼琴外觀的涂飾,硝基漆可刷、噴、擦涂;施工簡便,干燥迅速,對涂裝環(huán)境的要求不高,具有較好硬度和亮度,不易出現(xiàn)漆膜弊病,修補(bǔ)容易。但因其固含量較低,需要較多的施工道數(shù)才能達(dá)到較好的效果;在施工中尤其需要注意的是:在施工環(huán)境相對濕度高于70%時(shí),要在硝基漆中適當(dāng)加入防白劑,調(diào)整漆膜的干燥速度,防止漆膜出現(xiàn)發(fā)白或泛白的質(zhì)量問題。相對大漆和聚酯樹脂漆而言,漆膜耐久性稍差,容易出現(xiàn)諸如失光、開裂、變色等弊病;漆膜不耐有機(jī)溶劑腐蝕;漆膜硬度較差,容易在搬運(yùn)的過程中劃花或碰傷。
鑒于以上原因,目前在國內(nèi)以及在國外多數(shù)國家的鋼琴制造商已經(jīng)基本不再使用硝基漆作為鋼琴外觀涂料,但仍有歐美個(gè)別鋼琴制造商一直將硝基漆作為鋼琴的主要涂料,尤其是在美式琴外觀涂飾的應(yīng)用方面仍然是主要涂料。
5、聚酯漆
鋼琴外觀涂裝所用的蠟封型不飽和聚酯樹脂,簡稱聚酯漆。它是由不飽和二元酸和二元醇縮聚而成的線形聚合物,經(jīng)過交聯(lián)單體或活性溶劑稀釋形成的具有一定黏度的樹脂溶液。不飽和聚酯樹脂在引發(fā)劑量和促進(jìn)劑的作用下,固化成不溶物,經(jīng)打磨拋光后形成鏡面一樣的效果。如今該涂料已成為鋼琴規(guī)模化生產(chǎn)的主要涂料, 聚氨酯漆和聚酯漆可用于噴、淋、刷涂等的涂飾方法。
不飽和聚酯樹脂的相對密度在1.11~1.20左右,固化時(shí)體積收縮率較大,樹脂固化后所形成的漆膜,其物理性質(zhì)如下:
●耐熱性好,熱變形溫度在60~80℃;
●力學(xué)性能好,具有較高的拉伸、彎曲、壓縮等強(qiáng)度;
●耐水及耐化學(xué)腐蝕性能強(qiáng);
●介電性能良好。
不飽和聚酯樹脂的固化過程經(jīng)過凝膠、硬化和熟化三個(gè)階段。為達(dá)到優(yōu)秀的外觀涂飾效果,在施工中要注意以下幾個(gè)方面:
●施工環(huán)境的溫濕度控制
溫度影響固化反應(yīng)的速度和質(zhì)量,濕度影響固化反應(yīng)后漆膜表面效果;
●不飽和聚酯樹脂、引發(fā)劑、促進(jìn)劑和蠟液的配比
引發(fā)劑、促進(jìn)劑和蠟液的添加量決定了固化反應(yīng)的速度和漆膜的物理性能;
●固化過程中的溫度控制和固化時(shí)間的長短,決定了漆膜物理性能的穩(wěn)定性;
●固化后的磨拋工藝是鋼琴外觀涂飾的后期加工工藝,它在一定程度上決定了漆膜的表面平整度和光澤度等性能。
6、結(jié)語
鋼琴涂飾材料和工藝歷經(jīng)三百多年的發(fā)展,成為評定鋼琴質(zhì)量性能的一個(gè)重要指標(biāo)。近年伴隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展,在傳統(tǒng)材料和工藝的基礎(chǔ)上,推陳出新,逐步創(chuàng)新了可用于UV固化工藝和靜電噴涂工藝的新型聚酯樹脂涂料,并對鋼琴的涂飾進(jìn)行了大膽的嘗試。這對于完善鋼琴外觀的涂飾工藝,提高涂裝質(zhì)量,減少工作強(qiáng)度,提升工作效率,降低環(huán)境污染等起到了積極的意義。