現(xiàn)代木地板是工業(yè)產(chǎn)物 ,是木材和木質(zhì)人造板經(jīng)切割、精選、再膠合的過程。對消費(fèi)者而言 ,地板出廠時(shí)只是半成品 ,至安裝完畢才成為產(chǎn)品。對于多數(shù)地板來講 ,安裝也是膠合的過程 ,目的是防止地板拼縫開裂、收縮變形。因此 ,地板膠粘劑包括制造和安裝用兩種場合的膠粘劑。

常見的木地板包括指接木地板、膠合集成木地板、三層及多層實(shí)木復(fù)合地板、覆面木質(zhì)地板 (高密度纖維板 HDF覆貼高壓貼面板 HPL或含耐磨材料的樹脂浸漬紙 )、竹木地板、拼花地板、軟木地板。由于地板品種多 ,加工工藝各異 ,很難以一種膠粘劑同時(shí)滿足各種加工工藝和性能的需要。常用的地板膠包括 3類 :醛類膠 (UF,MF) ;聚乙酸乙烯酯乳液(PVAc) ;聚異氰酸脂膠 (EPI)。這 3類膠的使用成本、膠粘工藝和環(huán)保性能各異。就價(jià)格言 ,EPI價(jià)格** ,醛類膠*** ,PVAc居中 ;粘接性能以 EPI最強(qiáng)。環(huán)保性能 PVAc最好 ,醛類膠含有害成分甲醛 ,EPI膠則必須與毒性固化劑混合使用。但現(xiàn)代膠合技術(shù)可使地板中膠的有害成分減至不損人體健康的水平。

1　地板工業(yè)用膠

1 . 1　 UF膠

醛類膠是熱固性膠 ,在膠合中通常是通過加熱固化產(chǎn)生結(jié)合力。醛類膠也可在常溫下冷壓固化 ,但需使用強(qiáng)酸性的固化劑 ,并需要延長加壓時(shí)間 ,不適于大規(guī)模生產(chǎn)。

醛類膠都是液態(tài)使用 ,但在膠出廠時(shí)有液體和固體兩種形式。固體膠是液體膠進(jìn)一步霧化干燥而成 ,價(jià)格比液體膠貴 ,但便于運(yùn)輸 ,且常溫下貯存期可長達(dá) 1年 ,液體膠最多可貯存 3個(gè)月。

UF是常用的醛類膠。地板制造用的脲醛膠通常含 3～ 4組分 :脲醛樹脂 ,固化劑 ,改性劑 ,防水劑。不同的配比以適應(yīng)不同的加工工藝、粘接性能和甲醛釋放等級要求。在地板工業(yè)主要用于三層實(shí)木復(fù)合地板的層間復(fù)合 ,強(qiáng)化地板 HPL貼面 ,竹地板粘接等。目前 ,國內(nèi)地板業(yè)使用的 E1級脲醛膠通常是用歐洲進(jìn)口的固體粉狀膠 ,如北歐太諾集團(tuán)的 DynoritSPS系列。其特點(diǎn)如下 :熱固型膠粘劑 ;多組分 (主劑 UF樹脂 +改性劑+固化劑 )調(diào)制 ;固體含量高 (65%～ 70 % ) ,配方靈活性大 ;可適應(yīng)不同樹種木材的膠合 ;滿足不同膠合工藝 ;高強(qiáng)度及高耐水性 (按日本 JAS、美國 ANSI及中國 GB(報(bào)批稿 )檢驗(yàn) ) ;低甲醛釋放量 (歐洲標(biāo)準(zhǔn)pr EN71 7-1規(guī)定 :E1級的甲醛釋放量為 0 . 1 2 5mg/m3空氣 ,或與空氣的重量比 0 . 1× 1 0 - 6 ) ;貯存期常溫下一年。甲醛釋放量控制是地板產(chǎn)品的重要指標(biāo) ,這是因?yàn)榈匕邃佋谑覂?nèi) ,游離甲醛可直接吸入體內(nèi) ,造成頭疼、粘膜和皮膚過敏 ,并有致癌的可能。減少游離甲醛的釋放 ,涉及諸多方面因素 ,包括 :樹脂 (UF)本身甲醛含量 (即使用低摩爾比 UF膠 ) ;有效的改性劑和固化劑以及其合理的配比 ;涂膠量與木材含水率的控制 ;適當(dāng)?shù)臒釅簻囟群蜔釅簳r(shí)間 ;地板表層材料與厚度對封閉甲醛釋放的作用。

游離甲醛檢測的標(biāo)準(zhǔn)方法是恒溫箱法 ,由歐洲標(biāo)準(zhǔn) pr EN71 7-1所規(guī)定。是依據(jù)生活空間中家具及裝飾材料 ,包括地板的平均釋放面積 ,以及甲醛對健康的影響限度而制定的。釋放量是指空氣中的甲醛含量 ,即甲醛重 /空氣體積 (mg / m3)。歐洲多數(shù)國家接受 E1級作為環(huán)保產(chǎn)品。

標(biāo)準(zhǔn)檢測條件 :

溫度 /℃　 2 3

相對濕度 / % 45

加載比 / (m2 / m3) 1

空氣更換頻率 / h 1

由于此種檢測方法通常需要 2～ 5周時(shí)間 ,故很難在生產(chǎn)中應(yīng)用。在生產(chǎn)中通常使用由此衍生出的快速簡易測試法 :

(1 )穿孔萃取法 (EN1 2 0 ) :用于 MDF/ PB生產(chǎn) ,E1 :小于 9mg/ 1 0 0 g板 ;

(2 )細(xì)頸瓶法 (EN 71 7-3 ) :代替穿孔法 ,測每 kg絕干試樣的甲醛含量 (mg/ kg) ;

(3 )氣體分析法 (EN71 7-2 ) :用于測定膠合板 ,分 A,B,C三級測每 m2試樣每 h甲醛釋放量 [mg/(h· m2 ) ];

(4)干燥器法 :主要在美、日國家使用。

1 . 2　聚乙酸乙烯酯膠 (PVAc)

聚乙酸乙烯酯 (PVAc)乳膠 ,俗稱白乳膠 ,是熱塑性水基類膠 ,出廠時(shí)已經(jīng)反應(yīng)完全 ,使用時(shí)靠膠的水分蒸發(fā)及 p H值的物理變化而固化。可室溫下冷壓 ,也可熱壓 ,目的在于加速蒸發(fā)膠中的水分使膠層固化。PVAc在地板業(yè)主要用于三層實(shí)木復(fù)合地板的面板拼板 ;強(qiáng)化地板的 HPL貼面 ;地板安裝 ;地板材指接等。此膠無毒、無刺激氣味、不燃、無腐蝕性 ,具有環(huán)保性能 ,可以單組分使用 ,膠合操作方便 ,儲藏期也較長 ,常溫下可達(dá) 6～ 1 2個(gè)月 ,但在高溫下 PVAc膠層有軟化現(xiàn)象。故其產(chǎn)品不宜長時(shí)間置于高溫環(huán)境下 ,如遠(yuǎn)洋熱帶運(yùn)輸時(shí) ,集裝箱內(nèi)溫度達(dá) 70～ 80℃的情況 ,木地板應(yīng)力會造成膠層錯(cuò)動(dòng)而破壞膠合。另外 ,PVAc膠的防水性較差。膠粘劑的防水性能可依照歐洲標(biāo)準(zhǔn) EN 2 0 4/ 2 0 5檢測。此標(biāo)準(zhǔn)的等級分為 4級 ,由 D1 ,D2 ,D3至 D4逐漸升高。地板用膠通常要達(dá)到 D3級以上。

1 . 3　聚異氰酸酯乳液膠 (EPI)

EPI(Emulsion Polymer Isocynate)膠為雙組分膠。主劑為幾種聚合物和共聚物組成的乳液 ,固化劑為二苯基甲烷異氰酸脂 (MDI)。主劑本身為熱塑性 ,但與固化劑混合后可發(fā)生接枝性反應(yīng) ,生成熱固性的聚合物。這種聚合物用于粘接木材 ,具有很高的防水性和抗溶劑性。

通常地板用 EPI膠的主劑對固化劑的配比為1 0 0∶ 1 5,樹種、加壓溫度和其它工藝條件不同時(shí) ,需作適當(dāng)調(diào)整。地板用 EPI膠可用于指接地板和集成材地板 ,耐水性好 ,可滿足歐洲 EN 2 0 4/ 2 0 5的 D4級標(biāo)準(zhǔn) ;膠合強(qiáng)度好 ;抗溶劑性好 ;可中低溫?zé)釅?90℃ ) ,也可常溫冷壓 (1 0～ 3 5℃ )或高頻加壓。大規(guī)模生產(chǎn)最好使用定量混膠機(jī) ,以增加混膠精度并減少使用浪費(fèi)。

2　膠合工藝

2 . 1　三層實(shí)木復(fù)合地板

2 . 1 . 1　表板拼接　通常采用 PVAc膠拼接 ,要求達(dá)到表板組坯的工藝及強(qiáng)度要求 ,且不起膠線。防水達(dá)D3級 ,耐熱 (WATT91 ) ,抗溶劑。手工刷涂或機(jī)器噴涂時(shí) ,要求膠的粘度在 50 0 0～ 90 0 0 m Pa·s范圍內(nèi)。固化速度 :40～ 60 s/ 75℃ ,或 5～ 1 0 min/室溫。

2 . 1 . 2　層間復(fù)合　采用 UF樹脂 ,生產(chǎn)適用標(biāo)準(zhǔn) :日本的 JAS,歐洲的 EN,美國的 ANSI及我國的 GB。適用工藝 :表、背板分別涂膠 ,芯板涂膠 ,主劑與固化劑混合涂施或分別涂施 ;組坯后預(yù)壓或不預(yù)壓。上中下層木材的樹種、木材密度、含水率及厚度不同時(shí) ,涂膠量亦不同。常用膠種為粉狀脲醛樹脂膠。粉狀脲醛樹脂膠在使用時(shí)應(yīng)注意 :各組分的配比應(yīng)準(zhǔn)確 ;混膠均勻 ,無塊狀 ;涂膠量應(yīng)適中、均勻 ,表面加工精度差時(shí) ,需適當(dāng)增加涂膠量 ,防止局部缺膠 ;基材含水率適中 ;基材加工精度越高越好 ;基材樹種不同時(shí) ,膠的使用參數(shù)應(yīng)適當(dāng)調(diào)整 ;陳放時(shí)間不宜太長 ,以防膠中水分過度蒸發(fā) ;加壓溫度、時(shí)間、壓力 :應(yīng)遵照使用說明設(shè)定 ,保證膠充分固化。以上因素如控制不當(dāng) ,將影響地板的甲醛釋放量、膠合強(qiáng)度等性能指標(biāo)。影響粉狀脲醛樹脂膠使用成本的因素有 :膠的單價(jià)、混膠比、涂膠量、操作損耗及膠粘劑供應(yīng)商的水平。用戶宜選用具有研發(fā)能力的供應(yīng)商 ,以獲得有效且低成本的配方 (減少高成本組分 ,如改性劑 ,防水劑 )。應(yīng)使用自動(dòng)混膠、定量設(shè)備 ,以確?；炷z比正確 ,減少人為操作誤差帶來的質(zhì)量問題和相關(guān)損耗。

北歐太諾集團(tuán)提供的不同型號的特殊粉狀膠Dynorit SPS系列有 :

(1 ) L50 5,A93 2 / A942 ,H2 3 2 / H2 3 1 ,M765:滿足美國標(biāo)準(zhǔn) ANSI,歐洲標(biāo)準(zhǔn) pr EN 71 7-1 E1級

(2 ) L50 5,A93 2 / A942 ,H40 7:膠液 /固化劑分涂 ,高頻加熱 ,美國標(biāo)準(zhǔn) ANSI,歐洲標(biāo)準(zhǔn) pr EN71 7-1 E1級

(3 ) L 50 5,A93 2 / A942 ,H2 40 :適合預(yù)壓工藝 ,滿足日本標(biāo)準(zhǔn) JAS/國標(biāo) (審批稿 ) ,歐洲標(biāo)準(zhǔn) pr EN 71 7-1 E1級

(4) L780 ,A952 ,H2 3 0 :滿足日本標(biāo)準(zhǔn) JAS/國標(biāo) (審批稿 ) ,歐洲標(biāo)準(zhǔn) pr EN 71 7-1 E1級

2 . 2　HPL覆面的強(qiáng)化地板

2 . 2 . 1　HPL 覆面用膠　覆面工藝有高溫?zé)釅汉统乩鋲?2種。冷壓工藝地板變形小 ,通常多層垛放 ,室溫加壓約 3～ 4h。所用膠種有 :

(1 ) UF膠 :含主劑和固化劑雙組分 ,分別涂施 ,主劑涂到基材表面 ,固化劑涂到 HPL 背面 ,當(dāng) HPL與基材表面接觸時(shí)膠即開始固化反應(yīng)。如果要求地板達(dá)到低游離醛釋放 ,主劑中還須填加改性劑。

(2 ) PVAc膠 :要求膠具有歐標(biāo)防水 D3級 ,同時(shí)要求高固體含量 (50 %以上 ) ,以減少基材 HDF的吸水膨脹。粘度在保證高固體含量基礎(chǔ)上盡量小 ,以便涂布操作。

熱壓工藝的生產(chǎn)效率高 ,所用膠粘劑也有 2種 :

(1 ) UF膠 ,含主劑和固化劑雙組分 ,固化劑可與主劑混合后涂施到基材表面 ,主劑添加改性劑 ,生產(chǎn)低游離醛釋放的產(chǎn)品。通常熱壓溫度為 1 0 0℃ ,加壓時(shí)間 2～ 4min。

(2 ) PVAc膠 ,與冷壓用膠相同。采用熱壓可加速固化。熱壓溫度略低于 UF膠 ,應(yīng)低于 90℃ ,以避免膠層過熱軟化。生產(chǎn)廠家可根據(jù)生產(chǎn)效率 ,靈活調(diào)整熱壓溫度及相應(yīng)加壓時(shí)間。

2 . 2 . 2　地板安裝用膠　地板安裝是地板最終成為可使用的成品前的一個(gè)重要操作。

地板本身加工質(zhì)量及拼裝膠的質(zhì)量直接影響使用效果。即使地板企口精度做的完美無缺 ,由于基材吸水膨脹的原因 ,地板也可能產(chǎn)生變形翹曲。為此 ,除了要求基材耐水性要好外 ,膠的防水性能也致關(guān)重要。地板安裝通常使用 PVAc膠。要求膠防水性達(dá) D3級 ;固含量達(dá) 50 %～ 52 % ;貯藏期常溫下至少一年。PVAc膠的常用檢測項(xiàng)目為 :1膠性能標(biāo)準(zhǔn) (參照 EN 2 0 4/ 2 0 5D3測定 ) ;2固體含量 ;3地板拼裝膠合性能檢測 (目前尚無統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn) ,各生產(chǎn)廠家及供應(yīng)商多按自定方法檢測。較常用的是檢測地板在不同浸水條件下的吸水厚度膨脹率 )。

2 . 3　竹地板

竹地板的膠合有別于木材膠合 ,是因?yàn)橹癫牟挠?,變形大 ,加工困難 ,精度難保證 ;竹條尺寸小 ,須手工涂膠 ;表面透膠嚴(yán)重 ,易粘熱壓板 ,也高溫炭化。為此 ,要求膠液的粘度低、固體含量高且能低溫固化。目前國內(nèi)出口歐洲的幾家大的竹地板生產(chǎn)廠大多使用太諾集團(tuán)的 UP41 1 6/ UP43 72 ,A93 2 / A942+H2 40。

2 . 4　指接地板

根據(jù)指接地板的膠合特點(diǎn) :要求膠粘劑具防反彈 ;室溫快速固化 ;高耐水性 (日本標(biāo)準(zhǔn) JAS,歐洲標(biāo)準(zhǔn) EN2 0 4中 D4級 ) ;多樹種適應(yīng)性。通常使用雙組分 EPI膠。

3　結(jié)語

地板用膠粘劑的發(fā)展正向著環(huán)保、高性能、低成本、多標(biāo)準(zhǔn)、多樹種及多工藝適應(yīng)性的方向發(fā)展 ,不同種類的地板需要使用不同的膠粘劑。選擇膠粘劑的主要考慮因素包括 :

1 )地板投放市場及該地區(qū)適用的產(chǎn)品質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn) ;

2 )地板的生產(chǎn)工藝、所用樹種及膠粘劑的使用成本 ;

3 )膠粘劑供應(yīng)商的服務(wù)水平 (包括產(chǎn)品的齊全性、質(zhì)量水平及穩(wěn)定性、供應(yīng)及時(shí)性、服務(wù)到位、供需配合一體性、提供必要的設(shè)施 )。

 

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