高硬度免漆實(shí)木復(fù)合地板的前景展望

蔣貴成 劉金波 牛笑一

摘 ? ?要：隨著時代的發(fā)展和技術(shù)的進(jìn)步，地板行業(yè)也在不停的優(yōu)化，綠色環(huán)保、健康無毒、自然美觀、價格親民往往成為消費(fèi)者對于地板首要的考量標(biāo)準(zhǔn)。就現(xiàn)如實(shí)木復(fù)合地板相關(guān)研究，考慮實(shí)木復(fù)合地板的優(yōu)缺點(diǎn)，以及地板表板板強(qiáng)化這一方面，提出高硬度免漆地板的可行性以及前景展望。

關(guān)鍵詞： 實(shí)木復(fù)合地板;力學(xué)性能;木材強(qiáng)化

1 ?引言

地板已經(jīng)成為民用建筑中使用的很常見的材料。是室內(nèi)裝飾裝修的重要材料之一，具有自然美觀、舒適大方的特點(diǎn)，極度受到人們的追捧。據(jù)中國林產(chǎn)工業(yè)協(xié)會地板專業(yè)委員會不完全統(tǒng)計，實(shí)木復(fù)合地板銷售12010萬平方米，同比增長4.53%[1]。隨著市場經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，人們生活水平的不斷提高，人們對于地板的要求也越來越高，關(guān)于地板行業(yè)相關(guān)研究也隨之增多，如地板強(qiáng)化、工藝改進(jìn)等。

2 ?實(shí)木復(fù)合地板國內(nèi)研究現(xiàn)狀

實(shí)木復(fù)合地板的種類按照結(jié)構(gòu)可分為兩類：三層實(shí)木復(fù)合地板和多層實(shí)木復(fù)合地板。它有著跟實(shí)木地板一樣的舒適的腳感和極佳的保溫性能、自然美觀，克服了實(shí)木地板因單體收縮。容易起翹裂縫的不足，具有較好的尺寸穩(wěn)定性，且防蟲、不助燃、不反翹變形。實(shí)木復(fù)合地板基本特征是各層板材的纖維縱橫交錯。這樣的結(jié)構(gòu)不僅抵消了木材之前的內(nèi)應(yīng)力，也改變了木材單向同性的特性，使地板變成各向同性，非常穩(wěn)定。除此之外具有安裝保養(yǎng)方便的優(yōu)點(diǎn)，與強(qiáng)化地板相比，甲醛釋放量較低。高檔次的實(shí)木復(fù)合地板采用了高級亞光漆，其耐磨性能高，光度柔和，一般家庭使用不用打蠟維護(hù)，使用數(shù)年不需上漆。但實(shí)木復(fù)合地板也有耐磨性不如強(qiáng)化復(fù)合地板、多層復(fù)合地板，由于表面為實(shí)木貼皮，因此和實(shí)木地板一樣，耐磨性能肯定不如強(qiáng)化復(fù)合地板來的高。由于工藝要求高，加工過程表板開裂[2]，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，對于生產(chǎn)商的成本技術(shù)要求也就更高。

所以針對工藝優(yōu)化以及木材改性增強(qiáng)方面的研究可以應(yīng)用到實(shí)木復(fù)合地板中。在生產(chǎn)工藝上，董宏敢等對于榆木鋸材在冷壓和熱壓工藝參數(shù)上進(jìn)行對比，通過研究表明在榆木層積材的冷壓工藝中，施膠量對靜曲強(qiáng)度的影響最大，冷壓時間對彈性模量的影響最大。在榆木層積材的熱壓工藝中，基材含水率對靜曲強(qiáng)度的影響最大，熱壓時間對彈性模量的影響最大。在實(shí)際生產(chǎn)中，榆木層積材的熱壓工藝采用高頻加熱等快速加熱方式則較為理想[3]。熱處理工藝雖然可以提高地板單板的尺寸穩(wěn)定性，能夠降低地板單板開裂率[4]。但是與此同時熱處理工藝也會影響木材表面的潤濕性進(jìn)而影響地板膠合性能。為此孫柏玲等進(jìn)行研究，研究表明熱處理溫度是影響柞木面板三層實(shí)木復(fù)合地板的面層膠合強(qiáng)度的重要因素，熱處理時間對面層膠合強(qiáng)度無顯著影響[5]。除此之外，圣象集團(tuán)有限公司研發(fā)的 “耐磨 高硬度水性涂料實(shí)木復(fù)合地板”該產(chǎn)品使用快干高性能水性光固化（UV）木器涂料進(jìn)行表面涂飾，采用膠輥輥涂，通過微波、紅外、熱風(fēng)組合干燥，實(shí)現(xiàn)了快干高性能水性光固化（UV）木器涂料在木地板工業(yè)化生產(chǎn)的成功應(yīng)用。現(xiàn)已制備出了具備耐磨、 高硬度的水性涂料實(shí)木復(fù)合地板。俞友明等以柞木為試驗(yàn)材料，分析板坯配置方式、熱壓溫度、固化時間、加壓方式等因素對三層實(shí)木復(fù)合地板物理力學(xué)性能的影響，得到一系列結(jié)論[6]。得到了較優(yōu)的工藝參數(shù)，進(jìn)一步使實(shí)木復(fù)合地板工藝得到了優(yōu)化。

3 ?高硬度免漆地板的研究概況

3.1 ?高硬度免漆地板的原料選擇

目前，國內(nèi)生產(chǎn)三層實(shí)木復(fù)合地板的企業(yè)不斷增加，其大多是引進(jìn)德國及意大利等國的 90年代最先進(jìn)的實(shí)木復(fù)合地板生產(chǎn)技術(shù)和設(shè)備，其生產(chǎn)工藝復(fù)雜，技術(shù)含量也高，設(shè)備的加工精度較高;同時，所用的膠、漆等材料也大多數(shù)是從歐洲進(jìn)口的無毒、無污染、高強(qiáng)度脲醛樹脂膠和高耐磨性的UV 紫外光固化漆。這就促使成本的增加，只有部分企業(yè)做到工業(yè)大批量生產(chǎn)。要提高地板各項(xiàng)力學(xué)性能，從機(jī)理上分析，木材細(xì)胞壁由各種化學(xué)成分組成，各組分在細(xì)胞壁中的結(jié)合方式及自身的性質(zhì)對木材力學(xué)性能有重要的影響，如木材的硬度、彈性模量和強(qiáng)度等，目前市場上已有許多不同類型的樹脂研究，低分子量樹脂如酚醛樹脂、脲醛樹脂、三聚氰胺甲醛樹脂、糠醇樹脂、間苯二酚樹脂等。高硬度免漆地板則是使用低分子量酚醛樹脂，它具有比脲醛樹脂的抗縮率和耐老化性能好，比糠醇樹脂在干燥過程中化學(xué)藥劑損失小的優(yōu)點(diǎn)。

3.2 ?高硬度免漆地板的生產(chǎn)工藝

生產(chǎn)工藝過程是對人造板性能影響最為直接的一環(huán)，各個流程的設(shè)備控制與參數(shù)把握都與地板的質(zhì)量的好壞息息相關(guān)。制作一塊合格的地板，生產(chǎn)線上每個環(huán)節(jié)都需要進(jìn)行多次嚴(yán)格且準(zhǔn)確的參數(shù)調(diào)整。高硬度免漆地板主要利用甲醛、苯酚和NaOH通過酸法和堿法合成低分子量酚醛樹脂，苯酚與甲醛反應(yīng)要想形成穩(wěn)定的三維的交聯(lián)網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，就需要形成一羥甲基酚，二羥甲基酚，三羥甲基酚;摩爾比不能過低，否則不能能形成交聯(lián)的三維的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的熱固型樹脂。其中酚醛樹脂中游離甲醛濃度小于0.1%，利用合成的低分子量酚醛樹脂。采用真空加壓浸漬的方法，浸漬地板面板，利用相關(guān)儀器測定地板的硬度、抗彎強(qiáng)度和彈性模量。除此之外，加工流程主要是過程是表板加工、芯板加工、底層單板、組坯、熱壓、裁邊、砂光、開槽。高硬度免漆板省去了油漆這一步驟、節(jié)約成本。

其中酚醛樹脂浸漬地板面板會使表面顏色變深的問題，已經(jīng)有學(xué)者做出相關(guān)研究，方桂珍等采用紫外（UV）和紅外（IR）吸收光譜分析了低分子量酚醛樹脂在合成和固化過程中主要產(chǎn)物的光吸收作用，對低分子量酚醛樹脂處理木材導(dǎo)致材色加深的因素進(jìn)行了探討，結(jié)果表明合成樹脂的顏色是由副反應(yīng)產(chǎn)生。酚醛樹脂從合成到固化，始終伴隨氧化等副反應(yīng)，所形成的醌類物質(zhì)使樹脂產(chǎn)生顏色，在堿性條件下的氧化作用更強(qiáng)。為此，在合成時采用低的用堿量和溫和的反應(yīng)條件，將甲階酚醛樹脂調(diào)至弱酸性再固化.可減小氧化等副反應(yīng)發(fā)生，達(dá)到顏色淺化的目的。

4 ?高硬度免漆地板的前景展望

對于高硬度免漆地板，在最適合工業(yè)化生產(chǎn)條件，預(yù)計地板性能強(qiáng)化為彈性模量增強(qiáng)50%，抗彎強(qiáng)度提高15%，硬度提高30%，耐磨性大大提高。高硬度免漆地板在對地板面板進(jìn)行強(qiáng)化，在倡導(dǎo)生態(tài)環(huán)保同時，滿足人們需求，體現(xiàn)木材的本質(zhì)屬性，對于工藝的優(yōu)化，還要不斷進(jìn)行，除此之外還要考慮在家裝室內(nèi)設(shè)計中應(yīng)用在尺度的把握、尺寸的大小與比例、色彩的選擇、材料的運(yùn)用，因?yàn)檫@些都對舒適性有影響，把這些因素恰到好處的結(jié)合在一起，使它們和諧共處在室內(nèi)外空間中，使人感受到一種良好的、舒適的空間氛圍。

參考文獻(xiàn)：

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[5] 洪洋.實(shí)木復(fù)合地板工藝及性能表征[J].建材與裝飾，2018（5）：174.

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基金項(xiàng)目：

1.地板用長白山臭松改性利用技術(shù)研究，課題編號：20160828。

2.家具用山楊改性利用技術(shù)的研究成果中試，課題編號：20180706。

作者簡介：

蔣貴成 （1996—）男，漢族，山東省微山縣人，在讀碩士，專業(yè)：林業(yè)工程。

通訊作者簡介：

牛笑一（1973—）男，碩士，教授，主要從事家具材料研究。