一、材料與方法

１.試驗材料

（１）基材：來自湖北某工廠，幅面為１２２０ｍｍ×２４４０ｍｍ×１８ｍｍ的稻草刨花板。參照國家標準ＧＢ／Ｔ４８９７—２００３《刨花板》測試，板材主要理化性能指標見表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.設備與儀器

（１）貼面設備：平板硫化機，型號ＸＬＢ。（２）表面膠合強度測試儀器：微機控制電子萬能力學試驗機，型號ＣＭＴ６１０４。（３）其他：表面粗糙度測試儀、電熱恒溫鼓風干燥箱、３２０＃砂紙等。

３.試驗方法

參照木質刨花板表面常用的處理方法，綜合考慮貼面板的環保性，分別采用ＰＶＡｃ和ＧＢ－３對稻草刨花板基材進行薄木貼面工藝試驗。

（１）試驗設計：根據影響薄木飾面稻草刨花板膠合質量的工藝因素和預備試驗的情況，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，對熱壓壓力、熱壓溫度和熱壓時間３個因素進行３水平的正交試驗。正交試驗設計如表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：根據預備試驗結果，綜合考慮輪廓不平度算術平均偏差（Ｒａ）、輪廓微觀不平度平均間距（Ｓｍ）、生產效率、經濟性等因素，將鋸切好的板材用３２０＃砂紙在其表面重復砂光４遍，保證表面粗糙度達到薄木貼面要求。（３）薄木拼接：由于薄木的幅面比較狹窄，弦向長度一般都小于３００ｍｍ，因此需要進行薄木拼接。手工拼接時，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脫落。（４）涂膠：按試驗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：薄木應張貼平整，要求上、下兩層薄木的紋理方向一致，使其兩面應力平衡，防止翹曲變形。（６）陳化：閉合陳化，時間為３０ｍｉｎ。陳化的主要目的是讓膠液更好的浸潤，使一部分水分揮發，保證產品的強度。（７）熱壓：熱壓前將壓機上、下熱壓板的溫度升至規定溫度，再設表壓力值，嚴格按熱壓時間壓制試件。（８）陳放：熱壓后，檢查薄木膠貼質量，再放置３ｄ，消除熱應力，使其應力平衡，膠黏劑充分固化。（９）修邊：用裁紙刀進行修邊處理。

４.性能測試

依據國家標準ＧＢ／Ｔ１５１０４—２００６《裝飾單板貼面人造板》規定，對薄木貼面稻草刨花板的表面膠合強度進行測定。（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：陳放時間至少２４ｈ，消除熱應力。（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）測試：用卡頭和卡具將試件固定在萬能力學試驗機上，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度。

二、結果與分析

影響薄木貼面板質量的主要指標是表面膠合強度和透膠率，本試驗通過對這兩項性能指標的測定來評價貼面質量。

１.透膠率

薄木貼面試驗的透膠率情況見表３。由表３可見，Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ類試驗中薄木貼面的透膠率均為０，達到了國家標準ＧＢ／Ｔ１５１０４—２００６薄木貼面裝飾板優等品的等級；Ⅰ類試驗中薄木貼面的透膠率為０．１％，達到了薄木貼面裝飾板一等品的等級。當膠黏劑選用ＰＶＡｃ時，０．２ｍｍ厚水曲柳貼面試驗７（熱壓壓力為０．８ＭＰａ、熱壓溫度為９０℃、熱壓時間為２４０ｓ）有透膠現象，透膠率為１％，也達到了薄木貼面裝飾板合格品的等級。由于試驗采用的膠黏劑為ＰＶＡｃ或改性ＰＶＡｃ（型號為ＧＢ－３），均是熱塑性膠黏劑，且滲透性差，可防止透膠。通過預備試驗，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.表面膠合強度

（１）薄木貼面試驗的表面膠合強度情況見圖２。由圖２可知，薄木貼面的表面膠合強度完全符合國家標準ＧＢ／Ｔ１５１０４—２００６對裝飾單板貼面刨花板表面膠合強度的要求（≥０．４０ＭＰａ）。（２）如圖２所示：水曲柳貼面的表面膠合強度明顯優于白橡貼面，這與薄木的厚度有直接關系；對于０．２ｍｍ厚水曲柳貼面試驗，選用ＰＶＡｃ膠黏劑的表面膠合強度要優于ＧＢ－３膠黏劑；對于０．６ｍｍ厚白橡貼面試驗，選用ＧＢ－３膠黏劑的表面膠合強度要明顯優于ＰＶＡｃ膠黏劑。（３）級差Ｒ值反映了各因素對實驗結果影響的大小。由表４可見，０．２ｍｍ厚水曲柳貼面試驗，無論選用ＰＶＡｃ還是ＧＢ－３，因素Ｃ的Ｒ值均最大，可知因素Ｃ（熱壓時間）對貼面板表面膠合強度的影響最大。隨著熱壓時間的延長，膠黏劑固化充分，表面膠合強度明顯提高；但熱壓時間進一步延長，樹脂老化，表面膠合強度反而下降。０．６ｍｍ厚白橡貼面試驗，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）對貼面板表面膠合強度的影響最大。由于膠黏劑的預壓性和初黏性好，隨著單位壓力的增加，表面膠合強度明顯提高。（４）對于０．２ｍｍ厚水曲柳貼面試驗，選用ＰＶＡｃ膠黏劑，熱壓壓力０．７ＭＰａ、熱壓溫度１００℃、熱壓時間１２０ｓ時，其表面膠合強度最大；選用ＧＢ－３膠黏劑，熱壓壓力０．８ＭＰａ、熱壓溫度９０℃、熱壓時間１８０ｓ時，其表面膠合強度最大（圖３）。（５）對于０．６ｍｍ厚白橡貼面試驗，選用ＰＶＡｃ膠黏劑，熱壓壓力為０．８ＭＰａ、熱壓溫度為９０℃、熱壓時間為２４０ｓ時，其表面膠合強度最大；選用ＧＢ－３膠黏劑，熱壓壓力為０．７ＭＰａ、熱壓溫度為９０℃、熱壓時間為１８０ｓ時，其表面膠合強度最大（圖４）。（６）由于試驗采用的膠黏劑為ＰＶＡｃ或改性ＰＶＡｃ（型號為ＧＢ－３），在一定的熱壓溫度作用下，ＰＶＡｃ中的水分逐漸蒸發或滲透到基材中，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生凝聚而變硬。

三、結論

采用上述工藝對稻草刨花板進行薄木貼面試驗，并檢測其性能，結果為其性能指標表面膠合強度和透膠率均達到國家標準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，較佳工藝參數分別為：熱壓壓力為０．７ＭＰａ、熱壓溫度為１００℃、熱壓時間為１２０ｓ；在選用ＧＢ－３膠黏劑且涂膠量為１００ｇ／ｍ２時，較佳工藝參數分別為：熱壓壓力為０．８ＭＰａ、熱壓溫度為９０℃、熱壓時間為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，較佳工藝參數分別為：熱壓壓力為０．８ＭＰａ、熱壓溫度為９０℃、熱壓時間為２４０ｓ；在選用ＧＢ－３膠黏劑且涂膠量為１２０ｇ／ｍ２時，較佳工藝參數分別為：熱壓壓力為０．７ＭＰａ、熱壓溫度為９０℃、熱壓時間為１８０ｓ。此外，稻草刨花板貼面后板面無透膠變色、表面裂紋、板面翹曲等現象，擴大了使用范圍。（本文圖、表略）

本文作者：饒鑫 楊靜 孫淑英 單位：江蘇農林職業技術學院 鄭州航空工業管理學院