浸渍胶膜纸饰面人造板质量要求及影响因素

浸渍胶膜纸饰面人造板质量要求及影响因素

尹江苹

中国林科院木材工业研究所，北京　１０００９１

摘要：阐述了我国浸渍胶膜纸及浸渍胶膜纸饰面纤维板、刨花板、胶合板和细木工板质量要求及其影响因素，为提升我国浸渍胶膜纸饰面人造板产品质量提供参考。

关键词：浸渍胶膜纸饰面人造板；脲醛树脂；三聚氰胺甲醛树脂

中图分类号：TS653 文献标志码：B 文章编号：1673-50（2017）02-0014-05

Quality Requirements and Influencing Factors of Surface Decorated Wood-based Panels with Paper Impregnated Thermosetting Resins

Yin Jiangping

Research Institute of Wood Industry, Chinese Academy of Forestry, Beijing 100091, China

Abstract: Quality requirements and infl uencing factors of paper impregnated thermosetting resins and surface decorated fi berboard, particleboard, plywood and blockboard with paper impregnated thermosetting resins were introduced in this paper. It was expected to provide references for improving quality of surface decorated wood-based panels with paper impregnated thermosetting resins in China. Key words: surface decorated wood-based panels with paper impregnated thermosetting resins; urea-formaldehyde resin; melamine formaldehyde resin

浸渍胶膜纸饰面人造板最初指以纤维板或刨花板为基材，覆以三聚氰胺甲醛等氨基树脂浸渍胶膜纸为饰面材料的一类板材。近几年，我国一些企业根据市场对装饰板材的需求，在浸渍胶膜纸饰面纤维板和刨花板生产工艺的基础上，经过改进和创新，研发出以胶合板和细木工板为基材，浸渍胶膜纸为饰面材料的浸渍胶膜纸饰面胶合板和细木工板（俗称生态板），其产品迅速得到市场的认可。本文中浸渍胶膜纸饰面人造板，是指纤维板、刨花板、胶合板或细木工板等基材，覆以浸渍胶膜纸热压而成的装饰板材。浸渍胶膜纸饰面人造板已成为

饰面人造板的主流产品之一，被广泛用于家具、橱柜、木质门窗以及室内装修等领域。

浸渍胶膜纸饰面人造板与传统的人造板材相比，发展时间较短，一些企业生产工艺、设备落后，市场竞争无序，使得浸渍胶膜纸饰面人造板产品质量良莠不齐；其次，随着我国化工技术的进步，浸渍胶膜纸质量得到极大地改善，但是树脂添加剂问题、浸渍纸工艺优化和原材料质量仍需要行业不断努力。本文对浸渍胶膜纸质量影响因素及浸渍胶膜纸饰面纤维板、刨花板、胶合板和细木工板生产工艺、质量要求及影响因素进行探讨和

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分析，以期为提升我国浸渍胶膜纸饰面人造板产品质量提供参考。１　　　　浸渍胶膜纸

浸渍胶膜纸是一种素色纸或者印刷装饰纸经过浸渍氨基树脂并且干燥至一定程度后得到的具有一定树脂和挥发物含量的浸渍纸，经热压后可与人造板基材胶合［１］。浸渍用树脂主要包括脲醛树脂（ＵＦ）和三聚氰胺甲醛树脂（ＭＦ）。目前，浸渍胶膜纸行业多采用一次浸渍ＵＦ树脂，二次涂覆ＭＦ树脂的工艺［２］，代替原有的全浸ＭＦ树脂的工艺。１．１　　浸渍用树脂

ＵＦ树脂是一种由尿素和甲醛在一定条件下缩聚而成的合成树脂，结构式如图１ａ所示。由于ＵＦ树脂存在耐水性、抗老化性差，固化时胶层体积收缩，脆性较大和胶层易龟裂等缺点，严重制约了其使用范围［３］。研究人员通过分析尿素投料次数、一次投料的物质的量、甲醛投料次数以及添加剂等方法来改善ＵＦ树脂的耐水性和抗老化性等。生产和实践都证明，用三聚氰胺改性ＵＦ树脂是改善ＵＦ树脂的耐水性和降低甲醛释放量等的有效方法［４－５］。

ＭＦ树脂是由三聚氰胺与甲醛在催化剂作用下缩聚而成的无色甲阶树脂水溶液，结构式如图１ｂ所示。ＭＦ树脂胶合性能优良，耐热性、耐久性远远高于ＵＦ树脂，并且固化速度快、固化温度低、毒性小、无色透明、不污染表面［６］。但是，未经改性的ＭＦ树脂贮存期短，不利于贮存

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和使用，而且柔韧性差、热压固化后容易出现裂纹等缺陷，必须采用改性剂作为原料参与反应，以提高树脂的贮存稳定性和柔韧性，最终改善浸渍胶膜纸饰面人造板的表面理化性能。

图１　　脲醛树脂和三聚氰胺甲醛树脂分子结构式

１．２　　浸渍胶膜纸质量影响因素

影响饰面人造板质量的主要因素之一是浸渍胶膜纸，而浸渍胶膜纸受原纸质量以及浸渍胶膜纸浸胶量、残余挥发物含量、预固化度和浸渍胶膜纸贮存条件的影响较大［７］。原纸定量应满足浸渍胶膜纸饰面人造板产品质量要求，原纸纤维组织应均匀、纸面平整，表面没有起毛，无污染物、露底和褶子等缺陷；浸渍用合成树脂品种和固体含量应满足产品质量要求；浸渍胶膜纸的浸胶量和挥发物含量应该控制在合适的范围内；浸渍胶膜纸预固化度反映浸渍纸在干燥过程中树脂发生聚合反应的程度，预固化度过高或过低都会影响产品表面质量。２　　　　浸渍胶膜纸饰面人造板２．１　　生产工艺流程

纤维板或者刨花板表面经过浸渍胶膜纸饰面，不仅能提高板材的尺寸稳定性，而且可使其表面具有耐磨、耐热、耐水和耐化学污染等性能，扩大了纤维板和刨花板的使用范围，并提高了其使用价值。浸渍胶膜纸饰面中密度纤维板（ＭＤＦ）和刨花板生产工艺多采用低压短周期热压工艺，其工艺流程如图２所示。

图２　　浸渍胶膜纸饰面中密度纤维板／刨花板生产工艺流程图

浸渍胶膜纸饰面胶合板和细木工板产品的生产工艺主要有２种：１）浸渍胶膜纸＋薄板＋基材，即“一次覆膜法”，如图３所示；２）（浸渍胶膜纸＋薄板）＋基材，浸渍胶膜纸先和薄板进行热压，之后再压贴到基材的两面，即“二次覆膜法”，如图４所示。一次覆膜法和二次覆膜法生产工艺的根本区别在于，一次覆膜法中浸渍胶膜纸经过一次热压，而二次覆膜法中浸渍胶膜纸经过两次热压或者一次热压和冷压。

图３　　一次覆膜法生产工艺流程图

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图４　　　二次覆膜法生产工艺流程图

２．２　　质量要求

浸渍胶膜纸饰面纤维板和刨花板已经有国家标准，即ＧＢ／Ｔ　１５１０２—２００６《浸渍胶膜纸饰面人造板》，该标准对浸渍胶膜纸饰面纤维板和刨花板的外观质量、加工精度、理化性能以及环保指标４方面做了要求。浸渍胶膜纸饰面纤维板和刨花板的外观质量包括干花、湿花、污斑、表面划痕、表面压痕、透底、纸板错位、表面孔隙、颜色不匹配、光泽不均、鼓泡、纸张撕裂、局部缺纸及崩边等１４项指标，其要求根据产品等级不同而有差异。浸渍胶膜纸饰面纤维板和刨花板的加工精度规定产品幅面尺寸偏差不得超过±２．０　ｍｍ／ｍ，厚度偏差不得超过±０．３　ｍｍ，垂直度和边缘直度偏差都不得超过±１．０　ｍｍ／ｍ。浸渍胶膜纸饰面纤维板和刨花板的理化性能对密度、含水率、吸水厚度膨胀率、静曲强度、内结合强度、表面胶合强度及表面耐冷热循环、划痕、香烟灼烧、干热、污染、龟裂等指标做了要求，其中浸渍胶膜纸饰面纤维板和浸渍胶膜纸饰面刨花板的密度、含水率、静曲强度、内结合强度、表面胶合强度和尺寸稳定性略有差别。甲醛释放限量必须符合强制性国家标准ＧＢ　１８５８０—２００１《室内装饰装修材料　人造板及其制品中甲醛释放限量》的要求，甲醛释放限量标志为Ｅ１级。

目前，《浸渍胶膜纸饰面胶合板和细木工板》国家标准正在编制中，据悉该标准已进入报批阶段，还没有正式公布。但是，２０１６年中国林科院木材工业研究所联合国内相关检测机构及浸渍胶膜纸饰面胶合板和细木工板代表企业，发布了《浸渍胶膜纸饰面胶合板和细木工板消费指南》（简称《指南》）［８］。《指南》对浸渍胶膜纸饰面胶合板和细木工板外观质量、理化性能和环保指标３方面做了说明。浸渍胶膜纸饰面胶合板和细木工板在外观质量和理化性能方面与浸渍胶膜纸饰面纤维板和刨花板稍有差别，环保指标要求一致。

因为所用浸渍胶膜纸相同，所以浸渍胶膜纸饰面胶合板和细木工板的外观质量指标应包括ＧＢ／Ｔ　１５１０２中外观质量的１４项基本指标。但是考虑到胶合板和细木工板基材的特殊性，浸渍胶膜纸饰面胶合板和细木工板的外观质量还应包含鼓包、分层和表面波纹３项指标。浸渍胶膜纸饰面胶合板和细木工板的加工精度中产品幅面尺寸偏差应与浸渍胶膜纸饰面纤维板和刨花板一致，但是考虑到基材的特殊性，浸渍胶膜纸饰面胶合板和细木工板的厚度偏

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差可以略高。浸渍胶膜纸饰面胶合板和细木工板的理化性能指标与浸渍胶膜纸饰面纤维板和刨花板情况相似，应对２种基材饰面板的部分指

标分别做出要求，例如浸渍胶膜纸饰面胶合板的内部胶合牢固程度应用胶合强度指标表示，而浸渍胶膜纸饰面细木工板的内部胶合牢固程度应用浸渍剥离指标表示；浸渍胶膜纸饰面细木工板包含横向静曲强度指标；此外，胶合板和细木工板基材的差异，使得其饰面板的含水率不同，其值均略高于浸渍胶膜纸饰面纤维板和刨花板。甲醛释放限量是浸渍胶膜纸饰面人造板的一项重要的环保指标，、社会及消费者都非常关注，因此浸渍胶膜纸饰面胶合板和细木工板的甲醛释放限量指标与浸渍胶膜纸饰面纤维板和刨花板甲醛释放限量指标一致，必须符合强制性国家标准ＧＢ　１８５８０的要求。

２．３　　质量影响因素２．３．１　基材影响

基材质量的好坏直接关系到组坯以后的各工序及成品质量的好坏。ＭＤＦ是由解纤后的木质纤维或其他植物纤维经过施加胶黏剂热压而成的，其表面平整光滑，内部结构均匀。但是，ＭＤＦ的透气性能差，不利于饱和蒸汽的流动及排出。浸渍胶膜纸饰面纤维板表面具有很好的防水性能，阻断饱和水蒸气从基材表面排出的通路，使得水蒸气只能沿着基材的边部向外逸出。

所以，浸渍胶膜纸饰面纤维板质量与基材的断面结构（透气性能）及其含水率高低有着密切关系［９］。若含水率控制偏高，则在贴面加工过程中，必然会产生大量的水蒸气，这些水蒸气不能及时从基材边部逸出，影响饰面板质量。所以，合理地控制ＭＤＦ基材含水率，对浸渍胶膜纸饰面纤维板尤为重要。

刨花板通常是表面较粗糙，芯层刨花粗大，断面结构疏松。刨花原料不清洁、锯屑用量大、干燥烟气不清洁、施胶不均匀或者铺装效果欠佳等因素致使刨花板板面不合格。板面不平整，局部凹陷过深（通常称板面针孔），压贴时凹陷处压力不足，影响树脂流展而产生板面白斑。此外，刨花板板面局部预固化层未完全砂除，致使该处板面的密度低，造成树脂吸收量大，压贴时树脂量不足，从而导致板面树脂流展性差而产生干花［１０］。

胶合板和细木工板基材应分别符合ＧＢ／Ｔ　９８４６—２０１５《普通胶合板》和ＧＢ／Ｔ　５８４９—２００６《细木工板》要求，特别须注意以下３个方面：１）基材厚度均匀一致，板面平整光洁；２）基材表面尽量是整张单板，如使用拼板则要求接缝严密，否则接缝会导致浸渍胶膜纸饰面胶合板和细木工板表面缺陷；３）基材含水率是一个重要的指标，基材含水率过高，热压时易产生鼓泡、分层及湿花等缺陷，基材含水率过低，导致饰面胶合板和细木工板表面胶合强度下降和表面干花等缺陷［１１－１２］。２．３．２　浸渍胶膜纸质量欠佳

浸渍胶膜纸质量是影响其饰面人造板质量的关键。原纸渗透性不佳、浸渍胶膜纸浸胶量、干燥温度、残余挥发物含量、预固化度、浸渍胶膜纸贮存条件以及浸渍胶膜纸性能等因素都影响浸渍胶膜纸质量［１３］。部分浸渍胶膜纸生产企业为降低生产成本，采用减少浸胶量或在三聚氰胺中加入糖浆等不合理工艺，生产出的浸渍胶膜纸质量低劣。２．３．３　热压工艺影响

热压工艺对浸渍胶膜纸饰面人造板质量的影响至关重要。浸渍胶膜纸饰面纤维板和刨花板多采用低压短周期热压工艺，而浸渍胶膜纸饰面胶合板和细木工板采用

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热进热出的热压工艺［１１］。热压工艺三要素：温度、压力和时间，三者相互制约，相互弥补［１４］。２．３．３．１　温度影响

热压温度主要是提供浸渍胶膜纸中树脂完全固化所需的能量，对浸渍树脂的化学反应起催化作用，加速固化。热压温度的高低取决于浸渍胶膜纸的浸胶量、挥发物含量等指标。温度控制得过低，浸渍胶膜纸固化速度慢，胶的流动性差，导致饰面板出现干湿花、表面光泽度差、耐污染差等缺陷；温度控制得过高，浸渍胶膜纸固化速度快或过度固化会导致饰面板表面龟裂、干花、表面孔隙、崩边等缺陷。浸渍胶膜纸饰面纤维板和刨花板热压温度控制在１９０～２００　℃为宜，浸渍胶膜纸饰面胶合板和细木工板热压温度控制在１１０～１３０　℃为宜。２．３．３．２　压力影响

热压压力主要是保证基材与浸渍胶膜纸之间的良好胶合。合理的压力和时间可以保证基材与浸渍胶膜纸的良好粘结，弥补浸渍胶膜纸自身缺陷，使浸渍胶膜纸中的树脂熔融固化，形成封闭的保护层，提高饰面板表面耐水蒸气、耐污染及耐干热等理化性能指标。压力过高会破坏基材的物理力学性能，导致厚度变化，以及影响饰面板表面质量；压力过低时，会影响基材与浸渍胶膜纸的粘结强度，以及浸渍胶膜纸中树脂的流动，导致饰面板表面胶合强度不合格。一般来说，浸渍胶膜纸饰面纤维板和刨花板热压压力应控制在（２．０±０．２）ＭＰａ。在不影响饰面板质量的前提下，浸渍胶膜纸饰面胶合板和细木工板应尽可能采用较低的热压压力，通常热压压力一般控制在０．８～１．２　ＭＰａ。２．３．３．３　时间影响

热压时间的长短取决于浸渍树脂的固化速度。时间过短，在低温度、低压力条件下树脂固化不完全，容易产生粘板；时间过长会造成树脂固化过度，失去应有的弹性，影响饰面板表面的理化性能。浸渍胶膜纸饰面纤维板和刨花板热压时间较短，一般控制在２０～４０　ｓ，而浸渍胶膜纸饰面胶合板和细木工板热压时间一般控制在８～１３　ｍｉｎ为宜。

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３　　　　结语

综上所述，要生产出合格的浸渍胶膜纸饰面人造板，必须选用技术指标优良的浸渍胶膜纸和基材，采用合理的热压工艺进行压贴。质量是浸渍胶膜纸饰面人造板行业发展最重要的保障。在目前格局下，通过产学研紧密合作，促进技术创新，提高产品质量，我国浸渍胶膜纸饰面人造板行业将得到快速发展。参考文献：

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责任编辑：丁炳寅

（上接第１３页）中纤板）双面同步压贴，而且采取中高温（约１６０　℃）、短周期（９０　ｓ），可以实现胶合板双面同步压贴饰面，对推动我国浸渍胶膜纸饰面胶合板和细木工板双面同步压贴的工艺技术做出了贡献。３　　未来展望

目前，国内浸渍胶膜纸饰面人造板行业正面临着转型升级。随着劳动力成本的升高，一些国际浸渍纸企业纷纷将发展重心转移到东南亚地区。在国内，上游产品的纤维板和刨花板生产线正在逐步增多，纤维板和刨花板生产能力大大提高，利润空间有所降低；浸渍纸厂家也在增多，机器利用率较低，中低档产品的价格竞争激烈，出现了恶性竞争。随着房地产行业疲软，行业增速放缓，了浸渍纸和饰面人造板行业的发展，与此同时，这也给了国内浸渍纸饰面人造板行业一个反思和提升产品质量的机会。

饰面人造板不是终端产品，不容易创出品牌，为在未来市场上保持稳定发展，仍需要行业同仁不懈努力，学习国外先进技术，培养人才，增加对研发的投入，根据市场需求合理开发新产品，稳步提升产品竞争力。从技术进步的角度分析，同步对纹饰面人造板是人造板未来的发展方向和趋势。随着饰面板材产业的转型升级，产业链的逐步完善和丰富，消费者的消费水平和生活质量的不断提升，有价值的同步对纹产品市场前景广阔。相信通过同仁的共同努力，未来我国的浸渍胶膜纸饰面人造板行业一定能得到更进一步的发展。

责任编辑：舒文博