竹茶改性脲醛樹脂膠涂膠量對飾面板性能的影響*

魏年鋒

（福建省林業勘察設計院，福州 350001）

竹茶改性脲醛樹脂膠涂膠量對飾面板性能的影響*

魏年鋒

（福建省林業勘察設計院，福州 350001）

利用閩北豐富的竹、茶資源，將其下腳料作為脲醛樹脂的改性劑，研究經竹茶改性處理的脲醛膠黏劑的涂膠量對浸漬紙飾面細木工板橫向彎曲強度的影響。研究結果表明，飾面板的橫向彎曲強度與芯條側面、芯板的正反面以及基板的正反面涂膠量均有關，整體趨勢是隨著涂膠量的增加而增大；但涂膠量過多，反而會導致強度的下降。

竹粉；茶粉；脲醛樹脂；浸漬紙飾面板

在木材加工領域中，PF及UF膠是廣泛應用的主要膠粘劑，但近年來隨著人們對其甲醛含量的關注，對其進行改性的研究已成為熱點和焦點。盡管利用大豆蛋白膠或其改性的PF及UF膠制造膠合板或細木工板等人造板可以有效降低游離甲醛的含量[1-4]，但如果能夠尋找一種非食品的且資源廣泛、價格低廉的材料來改性UF膠，則可以獲得更加顯著的經濟和生態效益。木質素是重要的天然多酚類高分子，木質素分子中含有大量的酚羥基，除了紫丁香基苯丙烷以外，其即可以與羥甲基脲很好的結合反應，又可以與未反應完全的甲醛發生反應；茶葉中的活性物質如聚酚類與甲醛發生化學作用，結合自身的物理吸附作用，使茶葉具有捕獲甲醛能力[5]。福建政和地區的竹和茶資源豐富，經過大量的試驗表明，在制膠過程中添加一定量的竹粉和茶葉粉，不僅可降低甲醛的釋放量,還可以替代等量膠粘劑使用，達到節約用膠、降低甲醛含量的目的；同時還可以提高人造板質量，使其不產生龜裂等產品缺陷。就目前的文獻記載看，涂膠量對浸漬膠膜紙覆面的細木工板性能的影響方面的研究較少，部分作者只是針對原材料、熱壓工藝、生產設備及生產管理等因素對浸漬膠膜紙飾面細木工板質量的影響進行了討論[6-7]。竹粉與茶葉粉改性的脲醛樹脂膠黏劑具有顯著的低游離甲醛、低成本特點，本文初步研究了其涂膠量對飾面細木工板性能的影響，以期為降低甲醛含量、提升材板品質提供技術支撐。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

竹茶改性脲醛樹脂膠黏劑，自制，固含量60%，粘度400 MPa·s，固化時間120 s；杉木芯規格500 mm×40 mm×12.5 mm（長×寬×厚），含水率8%；表層板為楊木單板，厚2.6 mm，平均含水率12%；浸漬紙。

1.2 試驗方法

芯板的制作：經刨光的杉木芯條側面涂改性脲醛樹脂膠（涂膠量60～120 g/m2）后放入一個金屬框，通過螺栓施加一個側向壓力,送入平壓機；熱壓工藝為：溫度125℃，側向壓力6 MPa，加壓時間4 min。

基板制作：在芯板雙面涂膠后（涂膠量120～200 g/m2），將楊木單板貼覆在芯板的正反面后送入壓機。熱壓工藝為：溫度105℃，壓力12 MPa，熱壓時間16 min。

浸漬裝飾紙飾面板制作：在基板正反面涂上竹茶改性脲醛樹脂膠黏劑（100 g～180 g/m2），鋪覆浸漬紙后送入壓機。熱壓工藝為：熱壓壓力7 MPa，熱壓時間12 min，溫度95℃。

工藝流程見圖1。

1.3 檢測方法

飾面板橫向靜曲強度檢測按國家標準GB/T 5849-2006《細木工板》規定取樣檢測。

圖1 工藝流程示意圖

2 結果與討論

膠黏劑與木材之間的膠合機理主要有兩種：其一，膠黏劑在木材中的滲透并在熱和壓力的作用下在木材細胞的空隙中固化，起到膠釘固化的作用；其二，脲醛樹脂膠黏劑與木材中的羥基發生反應形成粘合力，產生膠合作用。

表1 芯條、芯板、基板各種涂膠量與彎曲強度的關系

2.1 芯條涂膠量對飾面板性能的影響

表1中芯條的試驗數據結果是在芯板涂膠量180 g/m2、基板涂膠量160 g/m2條件下測試的數據。從表1可以看出，隨著涂膠量增加，橫向靜曲強度從25.6 MPa最大增加到37.8 MPa。這是因為當涂膠量增大，杉木側面單位面積上就產生了更多的膠釘和有更多的化學反應，所以杉木條之間結合力就越大。由于細木工板彎曲破壞時大多發生在杉木條與杉木條之間的膠合部位[8]，所以杉木條之間結合力越大，板的抗彎曲破壞性能也越好，即橫向靜曲強度高。但從表1也發現，隨著涂膠量的進一步增加，靜曲強度不但不繼續增加，反而開始下降，說明膠層太厚，會導致膠層脆性增加，反而降低了板的強度。

2.2 芯板涂膠量對飾面板性能的影響

表1中芯板的試驗結果為芯條涂膠量為105 g/m2、基板涂膠量270 g/m2條件下的測試數據。從表1可知，在芯板的雙面涂膠量從280 g/m2增加到400 g/m2的過程中，飾面板的橫向彎曲強度在涂膠量370 g/m2時達到最大，之后隨著涂膠量的繼續增加，強度開始下降。這是由于基板由杉木條芯板與上下表面的楊木單板熱壓而成，因此，隨著涂膠量的增加，膠液不僅在杉木表面和楊木單板表面的滲透增加，部分膠液還可能滲透到杉木條之間膠層的縫隙，進一步加強了楊木單板與芯板之間的結合力，因此強度整體上隨涂膠量的增加而增大。但涂膠量過大，不僅增加了用較成本，也會因為膠層太厚導致固化后膠層變脆，反而影響到強度的保持。

2.3 基板涂膠量對飾面板性能的影響

表1中基板的試驗結果為芯條涂膠量105g/m2、芯板涂膠量370 g/m2條件下的測試數據。從結果可以看出，隨著基本涂膠量的增加，飾面板橫向彎曲強度的變化趨勢與前面所述的兩種情形基本一致，隨著涂膠量的增加，橫向彎曲強度先升后降。由于表面裝飾紙較薄，基板的涂膠量過大對強度的貢獻不大，既增加了用膠成本，也容易造成浸漬紙表面透膠，從而影響美觀和質量，因此，飾面工藝中的基本涂膠量不宜太大。

3 結論

竹茶改性的脲醛樹脂膠黏劑是一種新型的低成本膠黏劑，本文僅對涂膠量對飾面板強度的影響進行了初步的探討。從試驗結果看，使用新型膠黏劑，隨涂膠量的增加，飾面板的橫向彎曲強度整體變化趨勢是先增加后下降，說明涂膠量的使用有一個較優的量，這還與熱壓工藝參數有緊密的關系，有待進一步深入細致的研究。

［1］王偉宏，徐國良.蛋白膠/PF混合應用對膠合板強度影響的研究［J］.林產工業，2006，3（5）：30-32.

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［5］鄧飛英，羅建中，李慧君.茶葉除室內甲醛的機理初探［J］.廣東化工，2007，34（10）：67-68，22.

［6］詹先旭，謝序勤，葉交友.浸潰膠膜紙飾面膠合板和細木工板生產工藝［J］.木材工業，2016，30（2）：57-59.

［7］池永亮.浸漬膠膜紙飾面細木工板生產工藝及影響質量的主要因素分析［J］.中國人造板，2014（4）：17-21.

［8］沈哲紅，方群，錢俊.以杉木作芯板的細木工板制作工藝［J］.浙江林學院學報，2002，19（2）：208-210.

第1作者簡介：魏年鋒（1963-），男，工程師，主要從事林木培育和加工管理工作。

Effect of Bambaoo&Tea Flour Modified UF on Properties of Surface Decorated Blockboard

WEI Nianfeng
（Fujian Forestry Prospect and Design Insitute,Fuzhou350001）

By using industrial rich resources of bamboo,tea as modifier of urea-formaldehyde resin,this paper studied the effect of content of bamboo tea modified urea-formaldehyde resin agent on transverse bending strength of impregnated paper decorated blockboard.The results showed that the transverse bending strength were related with core side,the positive and negative face of core board and positive and negative face of substrate board.The overall trend is increased with the increase of glue quantity increases,but if the glue quantity is too much,it will lead to a decline in strength.

Bamboo flour;Tea flour;UF adhesive;Blockboard with decorated by impregnated paper

TS653.92+1

A

2017-05-17

（責任編輯：潘啟英）

1001-9499（2017）04-0027-03