一、材料與方法

１.試驗(yàn)材料

（１）基材：來自湖北某工廠，幅面為１２２０ｍｍ×２４４０ｍｍ×１８ｍｍ的稻草刨花板。參照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)ＧＢ／Ｔ４８９７—２００３《刨花板》測(cè)試，板材主要理化性能指標(biāo)見表１。（２）薄木：０．２ｍｍ厚的水曲柳和０．６ｍｍ厚的白橡，含水率９．６％左右。（３）膠黏劑：聚醋酸乙烯酯乳液（ＰＶＡｃ，俗稱乳白膠），德華兔寶寶裝飾新材股份有限公司；改性乳白膠（型號(hào)為ＧＢ－３），南京高寶橡塑股份有限公司，固含量５０％，黏度＞２０Ｐａ•ｓ，ｐＨ６．８～７．０。

２.設(shè)備與儀器

（１）貼面設(shè)備：平板硫化機(jī)，型號(hào)ＸＬＢ。（２）表面膠合強(qiáng)度測(cè)試儀器：微機(jī)控制電子萬能力學(xué)試驗(yàn)機(jī)，型號(hào)ＣＭＴ６１０４。（３）其他：表面粗糙度測(cè)試儀、電熱恒溫鼓風(fēng)干燥箱、３２０＃砂紙等。

３.試驗(yàn)方法

參照木質(zhì)刨花板表面常用的處理方法，綜合考慮貼面板的環(huán)保性，分別采用ＰＶＡｃ和ＧＢ－３對(duì)稻草刨花板基材進(jìn)行薄木貼面工藝試驗(yàn)。

（１）試驗(yàn)設(shè)計(jì)：根據(jù)影響薄木飾面稻草刨花板膠合質(zhì)量的工藝因素和預(yù)備試驗(yàn)的情況，飾貼０．６ｍｍ厚白橡薄木的涂膠量為１２０ｇ／ｍ２，飾貼０．２ｍｍ厚水曲柳薄木的涂膠量為１００ｇ／ｍ２，對(duì)熱壓壓力、熱壓溫度和熱壓時(shí)間３個(gè)因素進(jìn)行３水平的正交試驗(yàn)。正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)如表２所示。

（２）貼面工藝：稻草刨花板表面飾貼采用“干貼法”，其工藝流程如圖１所示。（１）基材鋸切：將稻草刨花板鋸切成４００ｍｍ×３００ｍｍ的幅面。（２）基材砂光：根據(jù)預(yù)備試驗(yàn)結(jié)果，綜合考慮輪廓不平度算術(shù)平均偏差（Ｒａ）、輪廓微觀不平度平均間距（Ｓｍ）、生產(chǎn)效率、經(jīng)濟(jì)性等因素，將鋸切好的板材用３２０＃砂紙?jiān)谄浔砻嬷貜?fù)砂光４遍，保證表面粗糙度達(dá)到薄木貼面要求。（３）薄木拼接：由于薄木的幅面比較狹窄，弦向長(zhǎng)度一般都小于３００ｍｍ，因此需要進(jìn)行薄木拼接。手工拼接時(shí)，盡量將兩張薄木較齊的邊拼在一起，保證不離縫或重疊；將透明寬膠帶粘在上面后，再用木棒在寬膠帶上來回碾壓幾遍，以保證在組坯、陳化等熱壓工序前不會(huì)脫落。（４）涂膠：按試驗(yàn)方案的要求施加涂膠量，用刷子均勻涂刷在基材的表面上。（５）組坯：薄木應(yīng)張貼平整，要求上、下兩層薄木的紋理方向一致，使其兩面應(yīng)力平衡，防止翹曲變形。（６）陳化：閉合陳化，時(shí)間為３０ｍｉｎ。陳化的主要目的是讓膠液更好的浸潤(rùn)，使一部分水分揮發(fā)，保證產(chǎn)品的強(qiáng)度。（７）熱壓：熱壓前將壓機(jī)上、下熱壓板的溫度升至規(guī)定溫度，再設(shè)表壓力值，嚴(yán)格按熱壓時(shí)間壓制試件。（８）陳放：熱壓后，檢查薄木膠貼質(zhì)量，再放置３ｄ，消除熱應(yīng)力，使其應(yīng)力平衡，膠黏劑充分固化。（９）修邊：用裁紙刀進(jìn)行修邊處理。

４.性能測(cè)試

依據(jù)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)ＧＢ／Ｔ１５１０４—２００６《裝飾單板貼面人造板》規(guī)定，對(duì)薄木貼面稻草刨花板的表面膠合強(qiáng)度進(jìn)行測(cè)定。（１）試件鋸切：將貼面板鋸切成幅面尺寸為５０ｍｍ×５０ｍｍ的試件。（２）畫線：用色筆在鋸切好的試件中央畫一個(gè)２０ｍｍ×２０ｍｍ的小方格。（３）黏方鐵塊：用熱熔膠將定制的方鐵塊正面（帶圓形凹槽的一面）朝上黏合在試件的中央位置。（４）陳放：陳放時(shí)間至少２４ｈ，消除熱應(yīng)力。（５）切割：用手工鋼鋸沿著方鐵塊的四周切斷裝飾層，切割深至基材表面。（６）測(cè)試：用卡頭和卡具將試件固定在萬能力學(xué)試驗(yàn)機(jī)上，在與表面垂直的方向上加載，從加載開始到試件破壞，記錄試件的表面膠合強(qiáng)度。

二、結(jié)果與分析

影響薄木貼面板質(zhì)量的主要指標(biāo)是表面膠合強(qiáng)度和透膠率，本試驗(yàn)通過對(duì)這兩項(xiàng)性能指標(biāo)的測(cè)定來評(píng)價(jià)貼面質(zhì)量。

１.透膠率

薄木貼面試驗(yàn)的透膠率情況見表３。由表３可見，Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ類試驗(yàn)中薄木貼面的透膠率均為０，達(dá)到了國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)ＧＢ／Ｔ１５１０４—２００６薄木貼面裝飾板優(yōu)等品的等級(jí)；Ⅰ類試驗(yàn)中薄木貼面的透膠率為０．１％，達(dá)到了薄木貼面裝飾板一等品的等級(jí)。當(dāng)膠黏劑選用ＰＶＡｃ時(shí)，０．２ｍｍ厚水曲柳貼面試驗(yàn)７（熱壓壓力為０．８ＭＰａ、熱壓溫度為９０℃、熱壓時(shí)間為２４０ｓ）有透膠現(xiàn)象，透膠率為１％，也達(dá)到了薄木貼面裝飾板合格品的等級(jí)。由于試驗(yàn)采用的膠黏劑為ＰＶＡｃ或改性ＰＶＡｃ（型號(hào)為ＧＢ－３），均是熱塑性膠黏劑，且滲透性差，可防止透膠。通過預(yù)備試驗(yàn)，飾貼０．６ｍｍ厚白橡的涂膠量為１２０ｇ／ｍ２，飾貼０．２ｍｍ厚水曲柳的涂膠量為１００ｇ／ｍ２，這既保證了膠合強(qiáng)度，又可防止透膠。組坯后閉合陳化３０ｍｉｎ，使膠黏劑充分流平，以防透膠。

２.表面膠合強(qiáng)度

（１）薄木貼面試驗(yàn)的表面膠合強(qiáng)度情況見圖２。由圖２可知，薄木貼面的表面膠合強(qiáng)度完全符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)ＧＢ／Ｔ１５１０４—２００６對(duì)裝飾單板貼面刨花板表面膠合強(qiáng)度的要求（≥０．４０ＭＰａ）。（２）如圖２所示：水曲柳貼面的表面膠合強(qiáng)度明顯優(yōu)于白橡貼面，這與薄木的厚度有直接關(guān)系；對(duì)于０．２ｍｍ厚水曲柳貼面試驗(yàn)，選用ＰＶＡｃ膠黏劑的表面膠合強(qiáng)度要優(yōu)于ＧＢ－３膠黏劑；對(duì)于０．６ｍｍ厚白橡貼面試驗(yàn)，選用ＧＢ－３膠黏劑的表面膠合強(qiáng)度要明顯優(yōu)于ＰＶＡｃ膠黏劑。（３）級(jí)差Ｒ值反映了各因素對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果影響的大小。由表４可見，０．２ｍｍ厚水曲柳貼面試驗(yàn)，無論選用ＰＶＡｃ還是ＧＢ－３，因素Ｃ的Ｒ值均最大，可知因素Ｃ（熱壓時(shí)間）對(duì)貼面板表面膠合強(qiáng)度的影響最大。隨著熱壓時(shí)間的延長(zhǎng)，膠黏劑固化充分，表面膠合強(qiáng)度明顯提高；但熱壓時(shí)間進(jìn)一步延長(zhǎng)，樹脂老化，表面膠合強(qiáng)度反而下降。０．６ｍｍ厚白橡貼面試驗(yàn)，無論選用ＰＶＡｃ還是ＧＢ－３，因素Ａ的Ｒ值均最大，可知因素Ａ（熱壓壓力）對(duì)貼面板表面膠合強(qiáng)度的影響最大。由于膠黏劑的預(yù)壓性和初黏性好，隨著單位壓力的增加，表面膠合強(qiáng)度明顯提高。（４）對(duì)于０．２ｍｍ厚水曲柳貼面試驗(yàn)，選用ＰＶＡｃ膠黏劑，熱壓壓力０．７ＭＰａ、熱壓溫度１００℃、熱壓時(shí)間１２０ｓ時(shí)，其表面膠合強(qiáng)度最大；選用ＧＢ－３膠黏劑，熱壓壓力０．８ＭＰａ、熱壓溫度９０℃、熱壓時(shí)間１８０ｓ時(shí)，其表面膠合強(qiáng)度最大（圖３）。（５）對(duì)于０．６ｍｍ厚白橡貼面試驗(yàn)，選用ＰＶＡｃ膠黏劑，熱壓壓力為０．８ＭＰａ、熱壓溫度為９０℃、熱壓時(shí)間為２４０ｓ時(shí)，其表面膠合強(qiáng)度最大；選用ＧＢ－３膠黏劑，熱壓壓力為０．７ＭＰａ、熱壓溫度為９０℃、熱壓時(shí)間為１８０ｓ時(shí)，其表面膠合強(qiáng)度最大（圖４）。（６）由于試驗(yàn)采用的膠黏劑為ＰＶＡｃ或改性ＰＶＡｃ（型號(hào)為ＧＢ－３），在一定的熱壓溫度作用下，ＰＶＡｃ中的水分逐漸蒸發(fā)或滲透到基材中，使膠液的濃度不斷增大，之后在表面張力的作用下，使高分子膠體顆粒發(fā)生凝聚而變硬。

三、結(jié)論

采用上述工藝對(duì)稻草刨花板進(jìn)行薄木貼面試驗(yàn)，并檢測(cè)其性能，結(jié)果為其性能指標(biāo)表面膠合強(qiáng)度和透膠率均達(dá)到國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)ＧＢ／Ｔ１５１０４—２００６《裝飾單板貼面人造板》的要求。用０．２ｍｍ厚水曲柳貼面稻草刨花板，在選用ＰＶＡｃ膠黏劑且涂膠量為１００ｇ／ｍ２時(shí)，較佳工藝參數(shù)分別為：熱壓壓力為０．７ＭＰａ、熱壓溫度為１００℃、熱壓時(shí)間為１２０ｓ；在選用ＧＢ－３膠黏劑且涂膠量為１００ｇ／ｍ２時(shí)，較佳工藝參數(shù)分別為：熱壓壓力為０．８ＭＰａ、熱壓溫度為９０℃、熱壓時(shí)間為１８０ｓ。用０．６ｍｍ厚白橡貼面稻草刨花板，在選用ＰＶＡｃ膠黏劑且涂膠量為１２０ｇ／ｍ２時(shí)，較佳工藝參數(shù)分別為：熱壓壓力為０．８ＭＰａ、熱壓溫度為９０℃、熱壓時(shí)間為２４０ｓ；在選用ＧＢ－３膠黏劑且涂膠量為１２０ｇ／ｍ２時(shí)，較佳工藝參數(shù)分別為：熱壓壓力為０．７ＭＰａ、熱壓溫度為９０℃、熱壓時(shí)間為１８０ｓ。此外，稻草刨花板貼面后板面無透膠變色、表面裂紋、板面翹曲等現(xiàn)象，擴(kuò)大了使用范圍。（本文圖、表略）

本文作者：饒?chǎng)?楊靜 孫淑英 單位：江蘇農(nóng)林職業(yè)技術(shù)學(xué)院 鄭州航空工業(yè)管理學(xué)院