环保防潮人造板生产新工艺

李新群1 ,陆奕润2

摘要：在房地产市场升温和经济发展速度持续增长的背景下，国内人造板生产产量不断攀升，已经成为位列世界第二位的人造板生产大国。国内人造板生产存在着种类比较普通，功能型不强等短板，直接影响了人造板产业的发展。目前企业高度重视环保防潮人造板的生产，不断探索提高生产效率和质量，形成批量生产规模以获得更大的市场占有率。本文主要对环保防潮人造板的特点进行分析，结合市场需求，环保防潮人造板的使用环境条件，探索人造板生产的新工艺，对新型人造板生产制造有很好的参考价值。

关键字：环保 防潮 人造板 生产 新工艺

1引言

进入新世纪要来，国内人造板市场获得了良好的发展契机。环保防潮人造板具有良好的抗湿性和物理力学性能的优势，在潮湿环境、户外条件下，用来制作门店宣传招牌、户外露天桌椅、室外标牌和货物转运箱、建筑模板、汽车内部装饰等，具有很好的应用前景。其中具有防潮功能的人造板运用在室内卫生间、厨房的柜体制作，高防潮性能的人造板用来制作各种强化木地板，成为市场上广受欢迎的产品。随着市场对环保防潮人造板的需求量不断增加，企业越来越关注该类人造板的生产制造工艺，探索以工艺的优化改进，提高人造板的质量和性能，具有更好的抗湿性能和物理力学性能，满足更多的使用环境需要。本文分析了环保防潮人造板的应用特点，结合目前该种类人造板的生产实际，提出了优化改进生产工艺的对策建议，旨在推动环保防潮人造板生产获得更好的发展。

2优化改进环保防潮人造板防水防潮性能的工艺建议

环保防潮人造板的关键技术是防水防潮性能，因此在人造板生产过程中，要大力开发毒性低、生产成本少，性能好的防水胶是提高人造板性能的关键。

2.1三聚氰胺改性脲醛树脂的优化方案

三聚氰胺的加入能提高改性脲醛树脂的防水性能，降低人造板的甲醛释放量。反应的原理是通过提高树脂成分中亚甲基、醚键的含量，增加胶合强度和胶粘性。三聚氰胺具有稳定的性能，也能提高胶粘剂的稳定性。但要注意三聚氰胺板比较难溶解于水，如果加入过量，就会导致脲醛树脂的水混合性降低，导致施胶过程中分散困难还会延长固化时间，降低生产效率，因此要合理控制三聚氰胺的添加比例，目前研究发现，三聚氰胺改性比例在胶粘剂总质量1%的指标表现较好。三聚氰胺和尿素在合成树脂过程中，化学反应产生的网状、高粘度物质，能有效提高脲醛树脂的防水性能和耐热性能，因此是目前脲醛树脂中最有效果的一种改性材料。在试验中还发现，三聚氰胺大掺入比例越高越容易凝胶，会增加脲醛树脂中亲水基团的封闭效果。常用的三聚氰胺使用比例是依据人造板的性能要求而增加，控制在5-20%之间，如果过量添加也会导致三聚氰胺凝胶作用过度，需要在制胶工艺中增加温和的反应条件，降低反应的速度以稳定树脂结构。一般采用的是三聚氰胺多次投料等方法来进行反应速度的控制。

2.2降醛助剂的优化方案

随着国家对装饰装修材料的环保质量要求越来越高，新的环保标准出台后，环保防潮人造板的生产工艺也不断升级。目前很多企业采用尿素、铵盐、氨水等物质对板材进行降醛处理，但效果不是很好，还会降低人造板的吸水厚度和受潮膨胀率。通过研究发现采用环保促进剂能有效抑制人造板制造过程中的甲醛，并在短时间内就检测出甲醛的含量后，利用反应将甲醛接枝到人造板胶粘剂的木纤维结构中，这种单向不可逆的反应还能有效提高高分子结构的稳定性能。在实验中发现，采用环保促进剂在12毫米高密度纤维板的生产中，其他生产工艺相同的条件下人造纤维板的表面强度、内部结构强度、吸水厚度的膨胀率等指标都没有太大变化，因此说明环保促进剂的应用对提高防潮人造板的环保性能有很好的效果。

2.3 纳米防水剂替代石蜡的优化方案

在环保防潮人造板生产中，石蜡是提高防水性能用量最多的材料。通常用量会达到每立方米十公斤的数量。熔融石蜡会在热磨机中和人造板的材料纤维接触，利用高温高压工艺，在磨片的揉搓作用下石蜡会渗透到材料纤维的缝隙中，以物理填充的方式堵塞水分子进入板材的通道。但石蜡的添加要控制在一定范围内，因为石蜡添加到一定量之后，石蜡分子会和材料纤维、胶粘剂之间产生范德华力，影响到纤维之间、纤维和胶粘剂之间氢键的结合力，导致板材强度达不到指标要求。因此，可以针对这一问题，采用将石蜡和纳米防水剂混合使用的方法，来减少对板材的强度影响。从试验的微观结构观察可以看到，纳米防水剂是一种类似脲醛树脂的胶粘剂，因为结构是微胶囊形状，囊心部位是小到纳米尺寸的石蜡分子。将纳米防水剂加入胶粘剂之前就喷洒在管道中均匀混合，再进行后续的施胶作业。这时因为纳米防水胶的微胶囊结构，就会不对掺入量有限制，而且防水剂的大小和材料纤维的尺寸相适应，石蜡是大分子，纳米防水剂是小分子，相互配合下材料纤维中的缝隙就会被这些石蜡的微小结构填充，促进了纤维人造板的防水性能提高。目前企业采用石蜡和纳米防水剂混合的方式进行中密度纤维板生产中，如果用板材厚度为15毫米、密度为每立方米700公斤的纤维板通过对比试验可以发现，只添加石蜡的纤维板和添加了石蜡纳米混合材料的纤维板，混合条件材料的纤维板的吸水厚度膨胀率、潮湿状态下的指标要求都具有很好表现，而仅添加石蜡的纤维板指标不过关。这证明石蜡和纳米防水剂结合施用能避免单纯使用石蜡时的人造板性能问题，具有很好的防潮效果。

2.4 异氰酸酯优化性能的方案

人造板的木质原材料具有很好的亲水性，很容易吸附水分。如果纤维板的原材料采用木纤维，就会因为容易吸潮的特点导致板材出现开裂变形，要提高人造板的防潮性能，可以采用添加异氰酸酯的方式来降低纤维板24小时的吸水厚度膨胀率。在试验中发现，单纯使用少量异氰酸酯作为胶粘剂时，并没有对防水性能有很好的改善，但是如果是在三聚氰胺改性树脂胶中添加一定数量异氰酸酯的组合胶粘剂，纤维板的24小时的吸水厚度膨胀率会和异氰酸酯的添加量成反比，指标会出现下降趋势。因此可以发现，人造板的纤维密度、组合胶粘剂中的异氰酸酯的含量是影响板材防水性能的关键指标。因此可以采用添加了异氰酸酯的组合胶粘剂，促进人造板整体防水防潮性能的提高。

3 环保防潮人造板生产工艺的方案建议

在环保防潮人造板生产优化中，主要优化目标是在保证防水性能的同时，降低甲醛释放量。在生产工艺方案设计中，对上述研究方向进行试验后，采用了8-12%的三聚氰胺加入和三聚氰胺用量之比在1.03左右的脲醛树脂混合剂进行改性，之后为生产材料添加HC环保促进材料，用量控制在每立方米10公斤；采用石蜡和防水剂混合的方式进行人造板基材的生产加工。最终人造板的性能检测可以看到，12毫米的高密度纤维板的甲醛释放量稳定在国家要求范围内，采用穿孔萃取法检验的结果在100克5毫克的水平，产品的甲醛含量高于国家关于底板基材用纤维板的质量标准，满足出口美国的质量标准。在对比试验中发现，如果工艺中增加环保促进剂和纳米防水混合剂，传统工艺加工中，如果降低胶粘剂的用量，会导致纤维板的整体性能指标下降，其中强度指标无法符合国家相关标准要求。

综上所述，环保防潮人造板的加工工艺优化目标是提高防水性能，降低甲醛的含量。本文结合试验结果提出了优化改进的加工工艺方案，对提高环保防潮人造板的加工质量具有很好的参考价值。

参考文献

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