實(shí)木復(fù)合地板工藝及性能表征.pdf

1、近年來(lái)，隨著我國(guó)建筑行業(yè)及家裝產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，裝飾裝修建材以及家具業(yè)用材快速增長(zhǎng)。木地板作為一種重要的室內(nèi)裝飾裝修材料，擁有巨大的市場(chǎng)潛力。目前，國(guó)內(nèi)地板市場(chǎng)的主要產(chǎn)品有強(qiáng)化木地板、實(shí)木復(fù)合地板、實(shí)木地板、竹地板以及其他材料類的地板，其中銷量最大及增長(zhǎng)速度最快的分別為強(qiáng)化木地板和實(shí)木復(fù)合地板。實(shí)木復(fù)合地板對(duì)珍貴闊葉材的消耗遠(yuǎn)低于實(shí)木地板，且充分利用了速生材、針葉材和小徑材，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)科學(xué)合理，具有優(yōu)化木材利用的優(yōu)勢(shì)。隨著木材資源的短缺、消費(fèi)者

2、對(duì)實(shí)木地板消費(fèi)提出更高要求以及先進(jìn)制造技術(shù)的不斷涌現(xiàn)，實(shí)木復(fù)合地板的突出優(yōu)勢(shì)迅速在生產(chǎn)和消費(fèi)領(lǐng)域得到認(rèn)可，產(chǎn)業(yè)得以蓬勃發(fā)展。進(jìn)一步深入研究實(shí)木復(fù)合地板生產(chǎn)工藝，優(yōu)化結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，提高生產(chǎn)效率，不僅有利于優(yōu)化資源配置，而且能使促使我國(guó)人造板加工業(yè)更具競(jìng)爭(zhēng)力。
　　本文以三聚氰胺甲醛樹脂浸漬橡木（Quercus）單板，考察浸漬時(shí)間、浸漬溫度、膠液濃度等工藝因素對(duì)浸漬效果的影響，采用掃描電子顯微鏡（SEM）、接觸角測(cè)量?jī)x、傅里葉紅外光譜儀（

3、FTIR）、X射線衍射儀（XRD）對(duì)其浸漬機(jī)理進(jìn)行表征分析。再利用較優(yōu)浸漬工藝浸漬后的橡木單板與表層耐磨紙、桉木單板、底層平衡紙為主要材料，采用正交試驗(yàn)法對(duì)多層實(shí)木復(fù)合地板的生產(chǎn)工藝進(jìn)行研究，探索較優(yōu)的工藝參數(shù)，為實(shí)際生產(chǎn)提供依據(jù)。本論文主要結(jié)論如下：
　　（1）各工藝因素對(duì)橡木單板浸漬效果的影響不同。浸漬溫度和膠液濃度對(duì)單板浸漬效果的影響顯著，實(shí)際生產(chǎn)中應(yīng)加強(qiáng)對(duì)這兩個(gè)工藝因素的控制。相對(duì)于浸漬溫度和膠液濃度這兩個(gè)工藝因素，浸漬時(shí)

4、間對(duì)單板浸漬效果的影響不顯著，但由于在生產(chǎn)實(shí)際中對(duì)這個(gè)工藝因素的控制更具可操作性，故不應(yīng)忽視浸漬時(shí)間這個(gè)因素的重要性。通過(guò)單因素試驗(yàn)和正交試驗(yàn)分析得出一組較佳的浸漬工藝參數(shù)：浸漬時(shí)間20min，膠液濃度50％，浸漬溫度35℃。
　?。?）對(duì)浸漬樹脂前后的橡木單板進(jìn)行掃描電子顯微鏡觀察，未浸漬的橡木單板內(nèi)部含有豐富的孔隙，質(zhì)地細(xì)密。木材導(dǎo)管分子腔及木纖維細(xì)胞腔內(nèi)未見(jiàn)其他物質(zhì)存在。對(duì)其進(jìn)行浸漬處理后，三聚氰胺甲醛樹脂滲透到木材導(dǎo)管腔及

5、細(xì)胞壁內(nèi)。三聚氰胺甲醛樹脂的引入，填充于木材表面及內(nèi)部孔隙，對(duì)水分進(jìn)入起到阻礙作用，對(duì)橡木單板尺寸穩(wěn)定性、后期膠合性能及表面性能的提高都有積極的影響。
　?。?）分析三聚氰胺甲醛樹脂對(duì)橡木單板的潤(rùn)濕性能，三聚氰胺甲醛樹脂能夠較好地潤(rùn)濕橡木單板，對(duì)其具有一定的滲透性。三聚氰胺甲醛樹脂與橡木單板間的接觸角隨著時(shí)間的延長(zhǎng)而減小，在100s后基本趨于穩(wěn)定，說(shuō)明隨著時(shí)間的延長(zhǎng)，三聚氰胺甲醛樹脂膠液對(duì)橡木單板的滲透性減弱，繼續(xù)延長(zhǎng)浸漬時(shí)間對(duì)增

6、強(qiáng)浸漬效果的作用不大，應(yīng)當(dāng)合理選擇浸漬時(shí)間。
　?。?）對(duì)浸漬樹脂前后的橡木單板進(jìn)行傅里葉紅外光譜分析表明，浸漬前后橡木單板的的FTIR圖譜變化主要出現(xiàn)在1800~600 cm-1區(qū)域。與未浸漬處理橡木單板相比，浸漬處理后的橡木單板的一系列特征峰（1733 cm-1，1652 cm-1，1329cm-1，1243 cm-1，1049 cm-1）未見(jiàn)較大變化。且浸漬處理后的橡木單板在811 cm-1處出現(xiàn)對(duì)應(yīng)于三聚氰胺和甲醛縮聚體系

7、中三嗪環(huán)的特征振動(dòng)峰，證明了三聚氰胺甲醛樹脂引入，與木材纖維素、半纖維素、木質(zhì)素中的某些基團(tuán)發(fā)生了作用。
　　（5）對(duì)浸漬樹脂前后的橡木單板進(jìn)行X射線衍射分析可知，浸漬前后試樣的2θ衍射強(qiáng)度曲線圖的位置不變且形狀相同，表明橡木單板在浸漬處理后其結(jié)晶區(qū)域即晶層的距離沒(méi)有發(fā)生變化，說(shuō)明了在整個(gè)處理過(guò)程中對(duì)纖維素的結(jié)晶結(jié)構(gòu)沒(méi)有產(chǎn)生較大的影響，木材纖維素結(jié)晶區(qū)未受到破壞。浸漬處理后，引入了三聚氰胺甲醛樹脂，填充于木材細(xì)胞壁之間，可能有一部

8、分基團(tuán)和細(xì)胞壁物質(zhì)中的某些基團(tuán)發(fā)生交聯(lián)，出現(xiàn)一些新的結(jié)晶形式。三聚氰胺甲醛樹脂浸入到木材細(xì)胞中，經(jīng)過(guò)加熱處理后，樹脂固化在木材細(xì)胞腔、細(xì)胞間隙以及細(xì)胞壁中，使單板的強(qiáng)度、硬度、尺寸穩(wěn)定性等都得到了提高。
　?。?）各工藝因素對(duì)多層實(shí)木復(fù)合地板理化性能的影響不同。熱壓溫度對(duì)地板的彈性模量和甲醛釋放量影響顯著，施膠量對(duì)地板的甲醛釋放量影響顯著。在試驗(yàn)范圍內(nèi)，隨著熱壓時(shí)間的延長(zhǎng)和熱壓壓力的提高，地板靜曲強(qiáng)度和彈性模量整體呈上升趨勢(shì)。隨著

9、熱壓溫度和熱壓壓力的提高，磨耗值和甲醛釋放量整體呈降低趨勢(shì)。隨著施膠量的增大，靜曲強(qiáng)度和彈性模量先增大后減小，甲醛釋放量增大，磨耗值變化幅度不大。通過(guò)極差和方差分析得到多層實(shí)木復(fù)合地板較佳工藝參數(shù)：熱壓溫度145℃，熱壓時(shí)間1.1 min·mm-1，熱壓壓力1.8MPa，施膠量280g·m-2。
　　（7）由正交試驗(yàn)得出的最佳工藝參數(shù)進(jìn)行穩(wěn)定性試驗(yàn)壓制所得多層實(shí)木復(fù)合地板，各項(xiàng)理化性能均能達(dá)到國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的要求。且與市售普通多層實(shí)木復(fù)