纸类饰面工艺 树脂浸渍纸贴面 技术

纸类饰面工艺 树脂浸渍纸贴面 技术 纸类饰面工艺 树脂浸渍纸贴面 技术 树脂浸渍纸贴面:树脂浸渍纸贴面是将原纸浸渍热固性合成树脂，经干燥制成树脂浸渍纸(亦称胶膜纸)，再经热压等工序粘贴在基材表面上。常用的浸渍合成树脂主要有:改性三聚氰胺树脂、脲醛树脂、酚醛树脂等;所用浸渍材料为特殊加工的原纸。此外，还有少量的无纺布、各种织物等。 浸渍纸贴面装饰板系采用特制装饰纸，经浸渍三聚氰胺甲醛树脂，直接贴在人造板表面上的一种人造板二次加工装饰方法，其过程即把装饰胶膜纸和人造板组坯后送入热压机内，在一定的温度和压力下制成。可分为热—冷法和热—热法两种生产工艺。 热—冷法制造出的贴面装饰板，具有较高的光泽度及理化性能。这是因为板坯在热压机内，进行加压、加热、冷却后卸压出板，树脂经过缩聚反应与人造板表面形成一个力学性能比较好的树脂涂层，这一树脂涂层待冷却后其表面形成一定硬度和光亮度，并具有耐热、耐水、耐磨、耐化学腐蚀等性能。 对现有的三聚氰胺甲醛树脂，通过加入改性剂进行改性，提高了树脂液流动性和缩短树脂固化时间，这是目前适用于热—热法低压短周期贴面方法，制造出的产品，表面光泽柔和，这种生产工艺主要特点，热压周期短，温度高，压力低，生产效率高，但不能产高光泽贴面装饰板，如要求表面光泽很高时，仍需要采用热—冷法贴面工艺，但目前后者生产工艺方法发展较为普遍。 (一)原纸与合成树脂 制造三聚氰胺浸渍纸贴面装饰板的主要材料有浸渍原纸、合成树脂、人造板基材等。 1 . 原纸 他包括装饰纸、表层纸、底层纸及平衡纸。低压短周期贴面对装饰纸的耐光性、覆盖性、吸收性要求更高，由于原纸很薄而人造板基材表面粗糙，极易显现贴面痕迹，影响贴面板的外观质量，生产中应根据基材人造板表面粗 80 ? 2g/m 2 、 100 ? 3g/m 2 、 糙度选用装饰纸的定量，装饰原纸定量有 120 ? 4g/m 2 几种规格，其中 80g/m 2 应用较普遍，但要根据人造板表面结构状况，确定选用装饰纸的定量或铺放层数。 较为粗糙结构基材可选用 100 , 150g/m 2 ，总之要根据具体情况处理。如果生产特殊用途的装饰板，可以采用双层贴面，即在装饰层下面再铺放一张覆盖纸，两面必须对称铺放，既提高了板面的光洁度和美观性又提高了装饰板的使用稳定性。 ( 1 ) 装饰纸的用途和技术要求 装饰纸 人造板是由木质碎料制成，吸收性强，故装饰纸应具有较高的吸收性、覆盖性，浸渍有足够的树脂含量及胶结强度，有良好的耐光性和纯度。在制造装饰纸时在纸浆内加 15% , 35% 钛白粉，增强装饰纸的覆盖能力。否则在热压时会产生透胶或基材显现，因此，在生产中应按照人造板表面结构状况来确定装饰纸的定量和厚度，板面细腻光滑，采用 80g/m 2 左右，板结构微粗糙，则选用 100 , 120g/m 2 。人造板经装饰纸贴面后，覆面板的强度可提高 10% , 30% 。 平衡纸 平衡层用纸，这类纸由非净化的硫酸盐纸浆制成，定量约在 80 , 150g/m 2 。 为了平衡贴面人造板的内应力，在组坯时将浸渍平衡纸铺放在人造板的背面。也可以作为底层纸用，以找平基材表面。供建筑模板、车厢胶合板贴面时，其中一面也可作为补偿平衡层或内层，这种纸主要是浸渍酚醛树脂，树脂含量控制在 150% , 200% 。 表层纸 此类纸系由 a 纤维素含量很高的漂白硫酸盐和亚硫酸盐纸浆制成，定量由 20 , 40g/m 2 ，表层纸的作用是保护装饰层花纹不受外界损伤。此种纸要求有良好的吸收性、洁白干净、浸胶后无色透明。热压后有高强耐磨性。 为了提高装饰层的耐磨性，制造强化复合地板，组坯时可在装饰层上面铺放一层高耐磨的表层纸。 2 . 浸渍树脂 浸渍树脂一般是溶于水的一种低聚合物(又称预聚体)，制造各种浸渍纸贴面采用的主要树脂有:三聚氰胺甲醛树脂、脲—三聚氰胺甲醛树脂、脲醛树脂、酚醛树脂等。为了改善树脂的性能，在三聚氰胺树脂中加入一些改性 剂、助剂和填料等又称为改性三聚氰胺甲醛树脂。 人造板用浸渍纸贴面，分为热—冷法和热—热法两种，热—冷法一般是采用三聚氰胺甲醛树脂;热—热法贴面，采用改性三聚氰胺甲醛树脂。从国内外生产经验中得知，考虑到济性和用途的不同，在浸渍技术上有多种变换方式，如二次浸渍法，装饰纸第一次浸渍脲三聚氰胺甲醛树脂，经渗透烘干，再进行第二次浸渍三聚氰胺甲醛树脂，还有一种做法:是把装饰纸浸渍脲—三聚氰胺甲醛树脂，表层纸浸渍三聚氰胺甲醛树脂，在组坯时把表层纸铺放最外面一层。总之，采用多种变换浸渍作业方法，在生产上比较经济，而且保持了板面应具有的特性和光亮度，由于科学技术进步，德国一些企业家在浸渍液配制、浸渍方法、组坯方法，压机闭合时间，装板卸板，照相制版，印刷技术等都进行了一系列改进，使低压短周期贴面时间由 60 , 70s 缩短到 25 , 35s 。 (二)浸渍与干燥 采用专用原纸，按照制造浸渍的工艺要求，分别浸以三聚氰胺树脂、酚醛树脂，经干燥后便制成表层、装饰层、底层、隔离层胶纸，供组坯热压时使用。 浸渍干燥工序，是制造装饰板的重要组成部分，在浸渍生产过程中，必须严格控制干燥温度、浸渍速度、树脂含量等。同时要注意设备选型，以保证浸渍、干燥后胶纸质量。 浸渍是树脂在纸内与空气的交换过程，把纸内毛细管中的空气和水分排除，使树脂液注入进去，经过加温使树脂缩聚，便制成胶纸，胶纸质量的好 坏是通过检测纸内的树脂含量、挥发物含量，树脂流动性来控制的，而浸渍设备精度、原纸性能，树脂品种更是保证浸渍胶纸质量的重要条件。 原纸浸渍采用的浸渍与干燥设备有多种形式，有卧式浸渍干燥机、立式浸渍干燥机，目前在生产中普遍采用的是卧式浸渍干燥机。 浸渍纸的树脂含量、可溶性树脂含量和挥发物含量是评价胶纸质量的重要指标;同时与干燥的温度和速度、胶液粘度又有密切关系。在要求某一项指标具有优良性能时，它们之间又是互相矛盾。例如，控制表层浸渍纸的挥发物含量要低一些，可提高板面光泽度。但挥发物含量过低，又容易造成装饰板表面产生白花和分层现象，这种情况可能由于在加热加压下，树脂的流动性不良或树脂大部分已固化，失去了相互熔融的能力而造成的。如果挥发物过高，易造成板面湿花和光泽度低。因此，应该掌握浸渍工艺的规律性，严格控制浸渍干燥的工艺。 三)热压工艺 三聚氰胺浸渍纸贴面分 热—热法(热压后的板坯不经冷却直接卸压出板)和热—冷法(在加压状态下，使压板冷却至 40 , 60 ?取出) 饰面板生产中采用的设备，可用多层热压机生产。热压机的层数，一般 15 , 20 层较为合适。热压机应有同时闭合装置，以保证各层材料有同样的加热时间。近年来低压短周期生产线采用单层热压机。短周期贴面生产线是现代板式家具生产中最常用的、高效的贴面生产流水线设备。短周期贴面生产线适合装饰纸、单板或薄木、聚氯乙烯薄膜( PVC )、三聚氰胺塑料贴面板等材料的贴面。图 8 , 4 所示为贝高( BUBKLE )公司生产的短周期贴面生产线，它是由双面静电刷光机、四辊涂胶机、卷式铺装机和连续式压机组成，连 1400mm 、 1650mm 、 2050mm 。和长度为 续式压机的工作幅面宽度为 2600mm 、 3500mm 、 5200mm 、 6000mm 。等。 在进入连续式压机前，连续式压机的扫描系统确定要加压工件的幅面和合理安排工件在压机的位置，根据设定的压力及热压工件的尺寸，连续式压机自动确认压力的大小和施压的范围，其它不施压的压缸也随着抬起，主要是 为了保证连续式压机的压板不发生翘曲变形。短周期贴面生产线可以大大缩短热压时间。提高劳动生产率。 (四)树脂浸渍纸装饰板质量及其影响因素 树脂浸渍纸饰面板产品，由于所用树脂和人造板种类的不同，可组合成许多品种。一般是根据其外观质量、内在质量(即物理化学性能)和规格(幅面、厚度)等，确定它的使用范围。对于这类产品的质量，主要是通过外观质量和内在质量两个方面来加以评定，而影响质量的因素主要有树脂浸渍纸、基材人 造板以及热压工艺条件等。在这里仅就主要因素进行介绍。 1. 影响树脂浸渍纸饰面板质量的因素 ( 1 )树脂浸渍纸 树脂浸渍纸主要是由原纸和树脂组成，各种原纸，分别浸渍不同的合成树脂，经干燥后，制成树浸渍纸，它的质量直接影响到装饰板的质量。 装饰原纸 原纸对于树脂浸渍纸饰面板的外观和物理性能都有影响。以装饰效果为主要目的时，因产品表面主要呈现装饰纸的图案，所以装饰原纸应有美丽、逼真的印刷花纹。要发挥制品表面的印刷效果，要求装饰原纸有良好的平滑性，对印刷油墨的印染性好。同时，选用的油墨要有热稳定性和耐久性，在热压和长期使用中不变色，不变质，经久耐用。浸渍液所用的溶剂因合成树脂的种类不同而不同，要充分考虑它与印刷油墨的相溶性和热压后印刷图案的流失。 合成树脂 合成树脂的种类及其性质影响饰面板表面的物理力学性能和化学性质。浸渍合成树脂时，树脂的浸润性和渗透性要好，对浸渍原纸没有不均匀现象。如果树脂缺乏应有的渗透性，原纸达不到足够的树脂含量，且内部难以均匀吸收，产生不匀匀，往往造成纸张内部分层。所用浸渍树脂种类不同，直接影响到产品表面的耐磨性，耐热性，耐水性，耐药品性、耐候性及表面光泽等。树脂种类与贴面生产工艺有直接关系。例如;用改性三聚氯胺树脂、“ DPA ”树脂、鸟粪胶树脂等，可采用低压、短周期、不冷却卸压工艺。 树脂含量 浸渍纸中的树脂含量是指树脂与纸张的重量之比。树脂含量是决定面饰板表面覆盖膜性质的重要条件之一。树脂含量，因树脂的种类不同而有所差别，大致在 50% 左右，或略高。这要根据产品种类、使用条件和有无表层胶膜纸等因素而定。 挥发物含量 浸渍纸挥发物含量是以所含挥发份与绝干胶膜纸的重量之比来表示的。挥发物含量包括树脂浸渍纸中游离的挥发份和树脂反应生成的水等。后者预示着树脂浸渍纸中树脂缩合的程度直接与热压的工艺条件密切相关，也涉及到树脂的流动性，在很大程度上影响着产品质量。 如果挥发物含量高，干燥不充分，吸湿性变大，这样热压时产生的水蒸汽增多，容易产生鼓包、气孔、湿花等缺陷，使产品表面光泽不均。同时，热压后由于表面收缩，其尺寸变化大。挥发物含量太少，制品表面的光泽度下降，与基材人造板的粘接性能差，覆盖膜不透明，易产生白花，甚至有难以成型的情况。 树脂浸渍纸挥发物含量应有一个最佳值，这一数值的大小，随树脂的种类和胶膜纸的种类不同而稍有不同，大致在 4% , 8% 的范围内。 树脂流动性 树脂浸渍纸热压的时候，树脂熔融流动，形成连续的胶膜。流动性随浸渍纸中树脂分子量变大而减小，否则反之。树脂流动性对热压条件和产品质量有很大的影响，流动性过大，覆盖膜容易出现树脂量不足的问。流动性小，产品表面光泽不匀，容易出现麻面状;与基材人造板粘接性差;对基材、机械设备及附属器材的精度要求高。 浸渍纸制备时，应根据热压工艺条件，调整挥发物含量和流动性。可调整的因素有树脂的种类、性质、催化剂、添加剂种类和数量等。浸渍纸挥发物含量和流动性的调整，主要是通过对浸渍干燥工艺条件的控制来实现的。干燥时，要达到一定的挥发物含量，可以用高温短周期工艺，也可以用低温长周期工艺，但高温干燥则树脂流动性差，为了使树脂缩合均匀，一般采用也应低温长周期工艺，但生产效率有所降低。 ( 2 )热压工艺条件 浸渍纸饰面板在进行热压贴面时，为了使树脂充分固化，必须有一定的热压压力、温度和时间。基材不同，所用的胶粘剂也不同，热压的温度和压力也就不同。 热压的工艺条件与树脂浸渍纸中树脂的流动性密切相关，可以根据树脂的流动性调节热压工艺条件。如前所述，流动性是树脂本身的性质，同时，浸渍纸制备时，所含树脂的流动性在很大程度上受干燥条件的支配。因此，热压条件与浸渍纸的干燥有很重要的相互关系，二者对装饰人造板表面覆盖膜的物理性能有显著的影响 以三聚氨胺树脂浸渍纸饰面胶合板为例，试验结果表明，树脂浸渍纸的干燥条件，对贴面的热压条件和保护膜的物理性质有明显影响。而且，提高热压温度可提高物理性能，但耐开裂性随着树脂固化的加深会有所降低。 ( 3 )人造板基材质量 树脂浸渍纸通过热压与人造板基材粘贴，制成装饰板产品。所用基材应具备一定的质量，否则就得不到质量优异的制品。而这些标准往往随着合成树脂的种类不同而有所差异，各种人造板作为基材时的缺陷，一般分为材质上的缺陷和加工上的缺陷两个方面。对于刨花板和纤维板等，材质上的缺陷影响甚微。 材质上的缺陷 胶合板和细木工板作基材生产树脂浸渍纸装饰板时，材质上的缺陷对装饰板的影响很大，故在此以胶合板为代表讨论其影响。 材质上固有的缺陷有;节疤、虫眼、树脂、夹皮、龟裂、腐朽等不均匀材质。因此，应根据贴面装饰产品种类，掌握缺陷允许的界限，制定出基材胶合板的。 有节子的材质部分，密度高、硬度大，在加压时会产生压力分布不均的现象;板面上有开裂、虫眼、孔洞等缺陷，在加压时孔缝部分没有受压，也会使压力分布不均，产生树脂积聚或白花。因此，对表面也有一定程度的影响。含有树脂的木材，容易造成油污，不利于树脂浸渍纸的粘结，而且往往成为表面变色的原因。 加工上的缺陷 在人造板基材的生产中，不同于材质上的缺陷，加工制造上的缺陷对质量的影响是可以避免的。因为采用适当的技术措施，可以防止加工上的缺陷产生，使基材达到要求的技术标准。 首先，基材人造板的粘合性能必须十分良好，保证有足够的力学强度，特别是经热压进行贴面装饰后，胶粘剂的粘合力要求保持在相当的水平。 基材的含水率应均匀、适当，胶合板含水率控制在 12% 以下，最好低 10% ;刨花板和纤维板的含水率则在 6% , 10% 的范围之内。如果人造板于 基材之内有大量的水分存在，不仅对浸渍纸的粘贴有影响，还易出现鼓泡等现象。同时，还会使表面覆盖层光泽不均，产生湿花等，最终导致产品出现翘曲、偏位等缺陷。 人造板基材的厚度公差和平整性，关系到板面加压压力的均匀分布，对饰面板产品有明显影响，所以有严格的要求。贴面前，板面要精加工，进行砂光处理。常用的设备为宽带式砂光机。要使基材精加工达到常规厚度标准，有必要进行两次表面砂光。对于胶合板，特别应避免选用芯板有重叠、裂缝的作为基材。 人造板基材缺陷存在的允许程度，随树脂浸渍纸所用合成树脂的种类、装饰纸的厚度、隔离层的有无、人造板的结构组成、热压时的工艺条件(温度、时间、压力)以及衬垫缓冲材料等的不同而不同。 2 . 浸渍纸饰面板质量 浸渍纸饰面板的质量，主要从外观质量和内在质量(即物理化学性能)两个方面加以评定。外观质量，是对表面状态进行观察，看表面是否有缺陷，如果缺陷极少或在允许范围内，即为合格的装饰表面。物理化学性能是由表面固化的树脂层的理化性能来评定。 ( 1 )外观质量 外观质量评定的重点是浸渍纸用的装饰原纸及树脂覆盖层。装饰纸原纸主要是印刷纸，多以印刷质量作为评定的基准。在印刷板面内，不允许有印刷不均、色泽不匀、印刷图案不鲜明等缺点。所用油墨在热压时也不应有浸润、 渗透和流动等现象。色泽不均不仅仅是指同一板面内，也涉及到同一批产品之间。如果印刷油墨的色调，在印刷纸开始印刷部分和最后部分有所不同，每一批之间也有差异，也是不允许的。 板面树脂覆盖层有时也会出现树脂不均匀、固化不均、光泽不一致和白花等。这些缺陷与浸渍纸的干燥条件，树脂的流动性，胶膜纸的挥发物含量和热压工艺条件有关;同时也与浸渍纸浸渍、胶膜纸吸潮、基材厚度不均、基材含水率不一致、加压压力不均、金属垫板冷却程度不适当等因素相关。 人造板基材厚薄不均，表面凹凸不平时，如果树脂流动性较好，加压压力大及浸渍纸很薄的情况下，树脂会流动集聚在凹陷的部分，表面易出现龟裂。若以胶合板为基材，对于导管较大的材种(如柳桉)，树脂流动性好，压力大，胶膜处薄，同样会出现管道部分凹陷的现象和发生轻微毛细状裂纹。这些缺点多起因于树脂的性质、基材质量和热压条件不恰当。 浸渍纸与人造板基材组坯胶贴过程中，人为的操作失误，也会产生各种缺陷，常见的有胶膜纸的折叠、皱纹、破裂以及其他杂物夹入，这些都损害了表面的外观质量。实际生产中经常发生这样的缺陷。所以，组坯的场地应与其它操作场地隔离，胶膜纸和基材堆放必须有规律，场地应清洁整齐。板坯铺装时要特别细致，防止各层偏斜，组坯时结构上应对称或作背面喷水静压堆积，以减少板面翘曲。 ( 2 )物理化学性能 浸渍纸饰面板产品要求具有与它的使用目的相适应的理化性能。物理化学质量的好坏，应以物理化学检测结果来评价。 检测内容分两个方面，一是人造板基材性能检测，二是表面树脂层的物理性能检测 人造板基材的性能检测，随人造板种类不同而有不同的项目。刨花板有静曲强度，密度、平面抗拉强度和吸水率等;纤维板有密度、静曲强度和吸水率等;胶合板有含水率，抗拉剪切强度等。其测定方法请参阅人造板检验标准。 表面树脂层的理化性能检测，有物理性质检验和化学性能检验。 浸渍纸饰面板是一大类产品，随着所用合成树脂种类、人造板基材种 类及加工工艺的不同，又分为许多小类，使用目的不同，理化试验的项目也该 相应增减。 3 . 常见的质量缺陷及其原因 ( 1 )粘贴不良: 胶膜纸挥发物含量过高或过低; 热压条件不恰当，压力及温度不合适; 基材人造板含水率不均匀，所用木材树种不当。 ( 2 )粘板 胶膜纸浸渍的树脂量过多，挥发物含量过高; 热压温度和时间不合理，胶层未固化或固化不良; 辅助材料中，金属垫板不合适，脱膜剂种类选择不妥及脱膜剂涂布不良。 ( 3 )光泽不均匀 胶膜纸树脂浸渍不均，挥发物含量过高; 热压时，压力过小、压力不均、压板与衬垫材料不齐; 基材人造板厚度不均，胶合板芯板有重叠、裂缝或节疤; 脱膜剂不良，涂布不均; 不锈钢板抛光不好。 ( 4 )无光泽 胶膜纸挥发物含量过高，树脂浸渍量不足，树脂流动性过大; 热压时，热压工艺条件不恰当; 金属垫板表面状态不良，脱膜剂种类不合适。 ( 5 )白色斑点 胶膜纸挥发物含量过低，树脂流动性过小; 热压压力条件不适宜，压力过小，压力不均; 压板及衬垫材料对位不齐，脱膜剂涂布不均。 ( 6 )表面胶膜缺胶 脱膜纸树脂浸渍量过少，原纸厚度不均; 树脂流动性过大; 热压压力过大，温度不合适。 ( 7 )物理性能差 胶膜纸浸胶量过少，挥发物含量过高; 热压温度太低或时间过短，表层胶膜未固化或固化不良; 热压压力过大，基材人造板胶结层受到破坏。