實木復合地板工藝及性能表征.pdf

1、近年來，隨著我國建筑行業(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。木地板作為一種重要的室內(nèi)裝飾裝修材料，擁有巨大的市場潛力。目前，國內(nèi)地板市場的主要產(chǎn)品有強化木地板、實木復合地板、實木地板、竹地板以及其他材料類的地板，其中銷量最大及增長速度最快的分別為強化木地板和實木復合地板。實木復合地板對珍貴闊葉材的消耗遠低于實木地板，且充分利用了速生材、針葉材和小徑材，結(jié)構(gòu)設(shè)計科學合理，具有優(yōu)化木材利用的優(yōu)勢。隨著木材資源的短缺、消費者

2、對實木地板消費提出更高要求以及先進制造技術(shù)的不斷涌現(xiàn)，實木復合地板的突出優(yōu)勢迅速在生產(chǎn)和消費領(lǐng)域得到認可，產(chǎn)業(yè)得以蓬勃發(fā)展。進一步深入研究實木復合地板生產(chǎn)工藝，優(yōu)化結(jié)構(gòu)設(shè)計，提高生產(chǎn)效率，不僅有利于優(yōu)化資源配置，而且能使促使我國人造板加工業(yè)更具競爭力。
　　本文以三聚氰胺甲醛樹脂浸漬橡木（Quercus）單板，考察浸漬時間、浸漬溫度、膠液濃度等工藝因素對浸漬效果的影響，采用掃描電子顯微鏡（SEM）、接觸角測量儀、傅里葉紅外光譜儀（

3、FTIR）、X射線衍射儀（XRD）對其浸漬機理進行表征分析。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，采用正交試驗法對多層實木復合地板的生產(chǎn)工藝進行研究，探索較優(yōu)的工藝參數(shù)，為實際生產(chǎn)提供依據(jù)。本論文主要結(jié)論如下：
　　（1）各工藝因素對橡木單板浸漬效果的影響不同。浸漬溫度和膠液濃度對單板浸漬效果的影響顯著，實際生產(chǎn)中應加強對這兩個工藝因素的控制。相對于浸漬溫度和膠液濃度這兩個工藝因素，浸漬時

4、間對單板浸漬效果的影響不顯著，但由于在生產(chǎn)實際中對這個工藝因素的控制更具可操作性，故不應忽視浸漬時間這個因素的重要性。通過單因素試驗和正交試驗分析得出一組較佳的浸漬工藝參數(shù)：浸漬時間20min，膠液濃度50％，浸漬溫度35℃。
　?。?）對浸漬樹脂前后的橡木單板進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)地細密。木材導管分子腔及木纖維細胞腔內(nèi)未見其他物質(zhì)存在。對其進行浸漬處理后，三聚氰胺甲醛樹脂滲透到木材導管腔及

5、細胞壁內(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，對水分進入起到阻礙作用，對橡木單板尺寸穩(wěn)定性、后期膠合性能及表面性能的提高都有積極的影響。
　　（3）分析三聚氰胺甲醛樹脂對橡木單板的潤濕性能，三聚氰胺甲醛樹脂能夠較好地潤濕橡木單板，對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間的延長而減小，在100s后基本趨于穩(wěn)定，說明隨著時間的延長，三聚氰胺甲醛樹脂膠液對橡木單板的滲透性減弱，繼續(xù)延長浸漬時間對增

6、強浸漬效果的作用不大，應當合理選擇浸漬時間。
　　（4）對浸漬樹脂前后的橡木單板進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）未見較大變化。且浸漬處理后的橡木單板在811 cm-1處出現(xiàn)對應于三聚氰胺和甲醛縮聚體系

7、中三嗪環(huán)的特征振動峰，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)素中的某些基團發(fā)生了作用。
　?。?）對浸漬樹脂前后的橡木單板進行X射線衍射分析可知，浸漬前后試樣的2θ衍射強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)域即晶層的距離沒有發(fā)生變化，說明了在整個處理過程中對纖維素的結(jié)晶結(jié)構(gòu)沒有產(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，填充于木材細胞壁之間，可能有一部

8、分基團和細胞壁物質(zhì)中的某些基團發(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胞中，經(jīng)過加熱處理后，樹脂固化在木材細胞腔、細胞間隙以及細胞壁中，使單板的強度、硬度、尺寸穩(wěn)定性等都得到了提高。
　?。?）各工藝因素對多層實木復合地板理化性能的影響不同。熱壓溫度對地板的彈性模量和甲醛釋放量影響顯著，施膠量對地板的甲醛釋放量影響顯著。在試驗范圍內(nèi)，隨著熱壓時間的延長和熱壓壓力的提高，地板靜曲強度和彈性模量整體呈上升趨勢。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。隨著施膠量的增大，靜曲強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。通過極差和方差分析得到多層實木復合地板較佳工藝參數(shù)：熱壓溫度145℃，熱壓時間1.1 min·mm-1，熱壓壓力1.8MPa，施膠量280g·m-2。
　?。?）由正交試驗得出的最佳工藝參數(shù)進行穩(wěn)定性試驗壓制所得多層實木復合地板，各項理化性能均能達到國家標準的要求。且與市售普通多層實木復