提高多層實(shí)木復(fù)合地板尺寸穩(wěn)定性的方法

李瑩瑩等

摘 要：隨著地暖技術(shù)的普及，人們?cè)絹?lái)越多的應(yīng)用多層實(shí)木復(fù)合地板，它各層相互垂直的紋理克服了天然木材各向異性的缺陷，同時(shí)也提高了自身的尺寸穩(wěn)定性。文章論述了改善實(shí)木復(fù)合地板穩(wěn)定性的方法：如浸漬處理、化學(xué)改性、碳化處理、應(yīng)力釋放等，以及國(guó)內(nèi)外的發(fā)展研究現(xiàn)狀，為以后的研究工作奠定一些基礎(chǔ)。

關(guān)鍵詞：實(shí)木復(fù)合地板；尺寸穩(wěn)定性；研究進(jìn)展；變形；應(yīng)力

實(shí)木復(fù)合地板是近些年新發(fā)展起來(lái)的一種新型地板，在我國(guó)，實(shí)木復(fù)合地板雖然起步較晚，但是進(jìn)入20世紀(jì)90年代后，因其兼具實(shí)木復(fù)合地板和強(qiáng)化地板的優(yōu)點(diǎn)，很快得到大眾的認(rèn)可并迅速發(fā)展[1]。

雖然多層實(shí)木復(fù)合地板相對(duì)穩(wěn)定，但是由于木材具有各向異性，隨著周?chē)h(huán)境的改變，地板容易發(fā)生干縮、開(kāi)裂、翹曲變形等。尤其對(duì)于鋪設(shè)在地?zé)岵膳绞降沫h(huán)境中，其尺寸穩(wěn)定性的問(wèn)題更加突出，這嚴(yán)重影響到地板的質(zhì)量，也直接影響到消費(fèi)者和企業(yè)的利益。提高實(shí)木復(fù)合地板的尺寸穩(wěn)定性既能延長(zhǎng)地板的使用壽命提高其品質(zhì)又節(jié)約了木材，對(duì)保護(hù)生態(tài)也有重要意義。鑒于此，文章在分析了大量文獻(xiàn)的基礎(chǔ)上，比較詳細(xì)地論述了提高多層實(shí)木復(fù)合地板尺寸穩(wěn)定性的方法。

多層實(shí)木復(fù)合地板的基材為膠合板結(jié)構(gòu)，相對(duì)收縮量小，且橫紋抗拉強(qiáng)度低，與基材是兩種變形量不同的材料。當(dāng)周?chē)氏陆禃r(shí)，表板會(huì)產(chǎn)生干縮應(yīng)力，使地板整體穩(wěn)定性會(huì)下降。采用地?zé)岵膳蟮匕逡苓m應(yīng)瞬間的溫度變化和高溫的考驗(yàn)，即不脫膠、抗潮濕、不變形、不反翹[2]，所以提高多層實(shí)木復(fù)合地板的尺寸穩(wěn)定性尤為重要。

1 浸漬處理

王曉琴等使用脲醛樹(shù)脂及其水溶液對(duì)其進(jìn)行浸漬處理，測(cè)量分析表板尺寸穩(wěn)定性的四個(gè)指標(biāo)，結(jié)果表明表板的增重率、增容率、阻濕率和抗?jié)q率都有提高。陸葛在真空和高壓力的條件下，采用甲基丙烯酸甲酯單體浸漬多層實(shí)木復(fù)合地板的方法使得地板單板的密度增加了30%-40%，硬度增加100%-250%。賈 等采用真空處理的方法使用三聚氰胺樹(shù)脂（MF）浸漬楊木，再對(duì)MF浸漬的楊木地板基材進(jìn)行壓縮處理，從而使速生楊木的物理力學(xué)性能及尺寸穩(wěn)定性有較大的提高。劉彥龍等將薄木制成三聚氰胺浸漬薄木，粘貼于多層實(shí)木復(fù)合地板基材上，得到耐磨抗菌、尺寸穩(wěn)定性略有提高、表面亮度降低的多層實(shí)木復(fù)合地板。陳利芳等采用氯化鋅，磷酸二氫鈣和復(fù)合銅鹽浸漬后再低溫?zé)崽幚?，得到了尺寸穩(wěn)定性好、力學(xué)性能優(yōu)良的木材。李志高等利用聚乙烯醇縮甲醛改性劑對(duì)楊樹(shù)木材進(jìn)行浸漬改性，對(duì)其改性材的尺寸穩(wěn)定性進(jìn)行研究，表明改性材的徑向、弦向濕脹率與素材相比均有不同程度的下降。詹滿軍等確定了制備實(shí)木復(fù)合地板基材用三聚氰胺改性脲醛樹(shù)脂膠的制備工藝，其制得地板基材的物理力學(xué)性能穩(wěn)定，耐水性提高，從而提高了地板的尺寸穩(wěn)定性。

2 化學(xué)改性

陳志林等利用負(fù)壓-正壓設(shè)備將含有硅、鋁、硼、磷等多種元素化合物溶液先后灌注入木材孔隙內(nèi)，使離子在木材孔隙內(nèi)或細(xì)胞壁上發(fā)生沉淀反應(yīng)，增重率、強(qiáng)度和阻燃性能得到了明顯的改善。此方法可引用于對(duì)多層實(shí)木復(fù)合地板地板表板的處理，但是該方法對(duì)加工裝備的腐蝕性較大。劉波等利用溶膠-凝膠法以六水氯化鈣為原料，制備出高鹽度的堿式氯化鈣注入木材中進(jìn)行熱處理，得到在力學(xué)，阻燃，耐腐蝕性和尺寸穩(wěn)定性等方面有較大的提高的木材。Yalinkilic等加入硼和試劑交聯(lián)試劑以加強(qiáng)生物電阻和木材的尺寸穩(wěn)定性同時(shí)可以防止蟲(chóng)蛀。Devi R R等也同樣是用化學(xué)改性的橡膠木與苯乙烯進(jìn)行結(jié)合交聯(lián)劑，進(jìn)過(guò)處理的木材吸水率大大的降低，機(jī)械強(qiáng)度，斷裂模量和彈性模量也得到改善。

3 采用炭化技術(shù)處理表板

炭化處理又稱熱處理，是將木材放在高溫環(huán)境中進(jìn)行一段時(shí)間的熱解處理，降低木材中的游離羥基濃度從而減少木材的吸濕性和內(nèi)應(yīng)力的方法，處理后的表板材裝飾性更強(qiáng)，有著天然木材無(wú)法比擬的優(yōu)勢(shì)，可減少表板色差，改善腐蝕性，更提高了木材的尺寸穩(wěn)定性。顧煉百等證實(shí)，利用超高溫?zé)崽幚砗蟮膶?shí)木地板的吸濕性和平衡含水率比普通實(shí)木地板顯著降低，尺寸穩(wěn)定性明顯提高。馬世春等為防止木地板變形，對(duì)杉木底板進(jìn)行特殊高溫干燥處理，以提高其密度與尺寸穩(wěn)定性。丁濤等試驗(yàn)表明，在北方冬季傳統(tǒng)采暖或地?zé)岵膳氖覂?nèi)環(huán)境下，熱處理木地板的尺寸穩(wěn)定性明顯提高，然而在南方夏季潮濕的室內(nèi)環(huán)境中效果還不是很理想。李濤和涂登云等分別對(duì)水曲柳地板進(jìn)行了高溫?zé)岷统邷責(zé)崽幚恚C實(shí)這兩種方法都可以提高地板的尺寸穩(wěn)定性。

4 采用應(yīng)力釋放技術(shù)

朱玉輝通過(guò)采取木材干燥、熱壓工藝、底板壓痕、底板企口封閉法等工藝措施，消除了變形現(xiàn)象，提高了實(shí)木復(fù)合地板的穩(wěn)定性。路則光等采用在面層單板上劃刀痕和延長(zhǎng)毛坯養(yǎng)生時(shí)間的工藝方案降低多層實(shí)木復(fù)合地板翹曲度。而且對(duì)地板劃上刀痕后，因含水率變化產(chǎn)生的應(yīng)力進(jìn)行了有效釋放，使地板的整體收縮變成局部變形，從而提高了漆膜質(zhì)量。宋羿彤等通過(guò)簡(jiǎn)要分析多層實(shí)木復(fù)合地板表板開(kāi)裂的原因，并提出選擇樹(shù)種和紋理、嚴(yán)格控制表板干燥技術(shù)和養(yǎng)生、降低含水率、采用冷壓壓貼工藝、降低表板的厚度和寬度，采用應(yīng)力分割技術(shù)、延長(zhǎng)板坯養(yǎng)生時(shí)間和對(duì)表板進(jìn)行高溫?zé)崽幚淼却胧瑴p少并預(yù)防了多層實(shí)木復(fù)合地板表板開(kāi)裂的發(fā)生。張遲偉通過(guò)柔化處理，在單板的正面人為的制造刻痕，釋放單板外表面應(yīng)力，降低了單板翹曲變形。Daniel Cassens等曾對(duì)實(shí)木復(fù)合地板表面裂紋的發(fā)展規(guī)律進(jìn)行了研究，研究表明，裂紋出現(xiàn)最少的情況是用脲醛膠膠合、松面朝外、面板在相對(duì)濕度為35%的條件下養(yǎng)生、用1min進(jìn)行組坯。梅長(zhǎng)彤等通過(guò)對(duì)單板進(jìn)行柔化和噴蒸整平處理減小了單板干燥過(guò)程中形成的內(nèi)應(yīng)力，提高單板平整度且減小地板的翹曲變形。

5 通過(guò)后期處理封閉隔離

用適宜的方法對(duì)多層實(shí)木復(fù)合地板進(jìn)行后期處理不僅美觀而且能提高其尺寸穩(wěn)定性。張雙寶等采用醇酸清漆為主的涂料，合理選取涂料的組分和配比，對(duì)地板產(chǎn)品進(jìn)行后期處理，不僅使得產(chǎn)品的尺寸穩(wěn)定性提高，而且還提高了產(chǎn)品的外觀美觀度。江應(yīng)等采用12道涂布工序?qū)Χ鄬訉?shí)木復(fù)合地板進(jìn)行處理，使其漆膜硬度達(dá)5H，可減少其吸濕變形，提高其尺寸穩(wěn)定性，又極大地提高了其耐磨抗刮性能。

總之，提高多層實(shí)木地板的穩(wěn)定性，可以對(duì)地板進(jìn)行浸漬處理，增加地板的密度和硬度以及減少其對(duì)水分的吸收；利用化學(xué)試劑與木材物質(zhì)化學(xué)鍵合以改善地板的尺寸穩(wěn)定性；對(duì)地板進(jìn)行熱處理降低木材中的游離羥基濃度，木材的吸濕性和內(nèi)應(yīng)力越小，地板越不易開(kāi)裂；采取底板壓痕、應(yīng)力分割和延長(zhǎng)毛坯養(yǎng)生時(shí)間等來(lái)釋放殘余應(yīng)力；通過(guò)后期封閉處理，減少地板的干縮濕脹，都可以提高多層實(shí)木復(fù)合地板的尺寸穩(wěn)定性。

參考文獻(xiàn)

[1]Blanchet P， Beauregard R， Cloutier A， et al. Evaluation of various engineered wood flooring constructions[J]. Forest products journal，2003，53（5）：30-37.

[2]張思沖，臧淑英.復(fù)合地板工業(yè)的工藝過(guò)程及環(huán)境影響分析[J].森林工程，2002，18（4）：9-11.

作者簡(jiǎn)介： 李瑩瑩（1993-），女，黑龍江省牡丹江市人，木材科學(xué)與工程專業(yè)在讀本科生。研究方向：木材科學(xué)與技術(shù)。