不同溫度熱處理對浸漬膠膜紙飾面刨花板理化性能的影響

周飚 武洪強 楊兆穎

摘 要：該文分析了不同的溫度處理對浸漬膠膜紙飾面刨花板理化性能的影響，結(jié)果表明，內(nèi)結(jié)合強度隨溫度增加而減小，吸水厚度膨脹率隨溫度增加而增大，不同溫度處理對板材的密度影響不大，甲醛的釋放量在60℃以后大大增加。

關(guān)鍵詞：刨花板；熱處理；內(nèi)結(jié)合強度；密度；吸水厚度膨脹率；甲醛釋放量

中圖分類號 S795 文獻標(biāo)識碼 A 文章編號 1007-7731（2018）07-0139-2

浸漬膠膜紙飾面人造板是指以刨花板、纖維板等為基材，以浸漬膠膜紙為飾面材料的裝飾板材。它是在人造板行業(yè)快速發(fā)展背景下誕生的一種材料。由于其有加工性能良好，表面裝飾多樣且耐污染、易清潔等特點，被廣泛應(yīng)用在家具制造、室內(nèi)裝飾裝修等領(lǐng)域，與人們的生產(chǎn)生活息息相關(guān)[1-2]。相比傳統(tǒng)的人造板材，浸漬膠膜紙飾面人造板發(fā)展時間較短，一些企業(yè)生產(chǎn)工藝、設(shè)備落后，市場競爭無序，使得產(chǎn)品質(zhì)量良莠不齊；目前主要存在甲醛釋放量、吸水厚度膨脹率和內(nèi)結(jié)合強度各方面的問題[3]。作為行業(yè)管理部門，國家質(zhì)檢局非常重視，并專門開展了建材產(chǎn)品質(zhì)量安全行業(yè)監(jiān)測工作。本文分析了不同溫度熱處理對其理化性能的影響，研究結(jié)果供相關(guān)企業(yè)改進和提高產(chǎn)品質(zhì)量、行業(yè)管理部門制定產(chǎn)業(yè)發(fā)展參考。

1 材料與方法

1.1 試樣 試樣于2017年11月取自安徽省合肥市某企業(yè)生產(chǎn)的3張規(guī)格為（2440×1220×18）mm浸漬膠膜紙飾面刨花板產(chǎn)品中的浸漬膠膜紙飾面刨花板。

1.2 方法 制樣將浸漬膠膜紙飾面刨花板按照GB/T 17657-1999《人造板及飾面人造板理化性能試驗方法》中規(guī)定的內(nèi)結(jié)合強度、密度、吸水厚度膨脹率及甲醛釋放量的尺寸，制取4組相同規(guī)格尺寸的試樣。預(yù)處理在40℃、60℃、80℃的環(huán)境下，分別對試樣進行24h的處理。處理結(jié)束后，將試樣置于（20±2）℃、相對濕度（65±5）%條件下放至質(zhì)量恒定。試驗方法浸漬膠膜紙飾面刨花板的內(nèi)結(jié)合強度、密度、吸水厚度膨脹率按照性能試驗方法》規(guī)定的方法進行測試，甲醛釋放量按照GB/T 18580-2001《室內(nèi)裝飾裝修材料人造板及其制品中甲醛釋放量》規(guī)定的40L干燥器法測試[4]。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同溫度處理對內(nèi)結(jié)合強度的影響 內(nèi)結(jié)合強度是衡量浸漬膠膜紙飾面人造板產(chǎn)品加工、使用性能的重要質(zhì)量指標(biāo)，板材及其制成品可能會隨著溫度、濕度、承重等環(huán)境條件變化而發(fā)生分層、開裂等現(xiàn)象，影響正常使用。實驗表明，內(nèi)結(jié)合強度隨著處理溫度的增加而減小，這是因為溫度控越高，已固化的浸漬膠膜紙會重新軟化，影響其膠合性能，從而導(dǎo)致飾面內(nèi)結(jié)合強度降低（圖1）。

2.2 不同溫度處理對吸水厚度膨脹率的影響 吸水厚度膨脹率（TS）在人造板產(chǎn)品實際使用中是一個相當(dāng)重要的指標(biāo)，它反映了產(chǎn)品的耐水性能和尺寸穩(wěn)定性，此值越高，耐水性越差[5]。研究表明，隨著熱處理溫度的增加，板材的吸水厚度膨脹不斷增加，這是因為刨花板在壓制過程中水分大幅減少，熱壓過程中發(fā)生的彈性變形、粘彈性變形在受潮吸濕后部分恢復(fù)，導(dǎo)致吸水厚度膨脹率增加（圖2）。這與孫學(xué)東等實驗得出中密度纖維板吸水厚度膨脹率隨水溫升高而逐漸增大，其上升的幅度和波動的幅度在各階段各不相同，以及劉曉輝研究表明中密度纖維板和刨花板的吸水厚度測定值隨浸漬溫度的升高而增大，兩者存在著一定的線性關(guān)系的結(jié)果相吻合。

2.3 不同溫度處理對密度的影響 圖3表明，各個溫度處理下與素材相同，表明膠膜板的密度穩(wěn)定性良好，無明顯降低或者增加趨勢。人造板的熱處理后密度沒有多大的變化，其中部分原因是它的含水率較低，木材的纖維飽和點約為30%，不同溫度處理后未造成水分蒸發(fā)或降解等，當(dāng)然也不足以讓各種有機物流失掉了，所以40℃、60℃和80℃的溫度處理對人造板的密度影響不大。

2.4 不同溫度處理對甲醛釋放量的影響 浸漬膠膜紙飾面人造板甲醛釋放主要來自以下2個方面：一是基材本身（纖維板或刨花板）。纖維板或刨花板生產(chǎn)過程中使用醛類樹脂，其中含有部分游離態(tài)甲醛；二是浸漬膠膜紙。浸漬膠膜紙生產(chǎn)過程中常用到醛類樹脂，其中含有部分游離態(tài)甲醛[6]。不同的溫度處理對飾面人造板甲醛釋放量的影響結(jié)果見圖4。由圖4可知，當(dāng)溫度在60℃以下的，材料的甲醛釋放量趨于穩(wěn)定，但是當(dāng)溫度大于60℃時，材料的甲醛釋放量明顯增加。分析原因可能是由于高溫環(huán)境下板材內(nèi)樹脂含有的游離甲醛分子變得更加活躍而釋放出來所致。

3 結(jié)論與討論

3.1 結(jié)論 研究結(jié)果表明：內(nèi)結(jié)合強度隨溫度增加而減小；吸水厚度膨脹率隨溫度增加而增大；不同溫度處理對板材的密度影響不大；甲醛的釋放量在在60℃以下，材料的甲醛釋放量趨于穩(wěn)定，但在60℃以后其釋放量大大增加。

3.2 討論 理化性能是浸漬膠膜紙飾面人造板行業(yè)檢測過程中非常重要的指標(biāo)。檢驗機構(gòu)應(yīng)重點研究產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)和檢測方法的科學(xué)性，盡量減小因檢驗設(shè)備和檢驗人員的差異造成的檢驗數(shù)據(jù)誤差[7]。因此，今后要通過產(chǎn)學(xué)研緊密合作，促進技術(shù)創(chuàng)新，提高產(chǎn)品質(zhì)量，促進我國浸漬膠膜紙飾面人造板行業(yè)的快速發(fā)展。

參考文獻

[1]中國國家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會.GB/T 15102-2006浸漬膠膜紙飾面人造板[S].

[2]任瑞.河北省浸漬膠膜紙飾面人造板質(zhì)量問題分析[J].中國人造板，2015，22（11）：28-30.

[3]尹江蘋.浸漬膠膜紙飾面人造板質(zhì)量要求及影響因素[J].中國人造板，2017，24（2）：14-18.

[4]中國國家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會.GB 18580-2001室內(nèi)裝飾裝修材料人造板及其制品中甲醛釋放限量[S].

[5]溫福泉，海凌超，廖桂福.淺談人造板產(chǎn)品的吸水厚度膨脹率[J].木材加工機械，2009（4）：22-24.

[6]付紀(jì)磊.浸漬紙飾面纖維板甲醛釋放來源及樹脂合成工藝研究[D].哈爾濱：東北林業(yè)大學(xué)，2014.

[7]錢立民，楊寶堂，劉大偉.影響浸漬膠膜紙飾面刨花板質(zhì)量的因素及主要缺陷分析[J].中國人造板，2013，20（7）：30-33.

（責(zé)編：張宏民）