凈醛抗菌飾面人造板分析研究

金祥龍 任士超

開放科學（資源服務）標識碼（OSID）：DOI：10.16661/j.cnki.1672-3791.2312-5042-6415

作者簡介：

金祥龍（1996—），男，碩士， 研究方向為家具制造。

任士超（1986—），男，本科，研究方向為家具制造。

摘要：研究凈醛抗菌組合物以及凈醛抗菌飾面人造板的制備工藝，分析凈醛抗菌飾面人造板的凈醛、抗菌、防霉和去TVOC等環保性能。結果表明：以甲殼素、醫用級2-咪唑烷酮、N摻雜改性納米TiO2或納米硅片為主要原料，經過高速攪拌混合均勻后，按照一定比例添加在浸漬膠膜飾面紙浸膠工藝中并將其充分溶解，所制備的凈醛抗菌飾面人造板，具有良好的凈醛、抗菌、防霉、去TVOC等功效。

關鍵詞：凈醛?抗菌?飾面人造板?環保性能

中圖分類號：TS65

飾面人造板廣泛應用于木質家具、木質地板和墻面裝飾等領域，是重要的室內裝飾裝修材料[1]。室內環境中的甲醛是影響人類身心健康的主要污染物，因此人們在家具材料方面采用MDI無醛添加膠水取代飾面人造板中含甲醛樹脂的膠水[2]，Xu等[3]使用小分子聚丙烯酸酯-聚乙二醇膠黏劑來制作浸漬膠膜紙以實現無醛添加。家具制造行業先是引入無醛添加飾面人造板，后來又引入具有凈醛功能的飾面人造板。

人類生活環境中存在大量的細菌，侵入宿主后可能會引起骨髓炎等多種傳染病，嚴重影響人類的生命健康[4-5]。飾面人造板的抗菌防霉性能主要是在飾面紙浸膠膠水中添加抗菌防霉助劑的工藝來實現[6]。飾面人造板的熱壓工藝對板材表面理化性能有直接的影響，張圓[7]通過不同的覆膜方法研究了熱壓工藝對飾面膠合板表面性能的影響。本文從凈醛抗菌組合物的制備及其在飾面人造板中的添加應用進行試驗驗證，通過凈醛、抗菌、防霉等指標研究凈醛抗菌飾面人造板的環保性能。

1材料與方法

1.1材料

甲殼素（C8H13O5N）n?，從海洋甲殼類動物的殼中提取； 2-咪唑烷酮（C3H6N2O），醫用級； 納米硅片，通過納米細化技術制成，純度高、分布均勻； N摻雜改性納米TiO2，納米級； 改性石墨烯； 三聚氰胺樹脂，固含量45%～55%； 家具裝飾紙，克重80～120g； 人造板素板，無醛添加ENF級。

1.2試驗方法

以甲殼素、2-咪唑烷酮和納米硅片為主要原材料，按照指定配比添加并高速攪拌混合均勻，配置成第一組凈醛抗菌組合物。以甲殼素、2-咪唑烷酮、改性石墨烯和N摻雜改性納米TiO2為主要原材料，按照指定配比添加并高速攪拌混合均勻，配置成第二組凈醛抗菌組合物。

取相同量的上述兩組凈醛抗菌組合物分別添加到飾面紙浸膠膠水中，根據飾面紙常規浸膠工藝完成浸膠；然后將已添加凈醛抗菌組合物的浸漬膠膜飾面紙鋪在人造板素板的上下表面，在常規熱壓工藝下完成壓貼，制成兩組凈醛抗菌飾面人造板成品。

以未添加凈醛抗菌組合物的飾面人造板為對照組，上述兩組凈醛抗菌飾面人造板為實驗組，分別檢測其甲醛凈化效率、甲醛凈化效果持久性、抗菌性能、防霉性能以及TVOC去除率等指標，分析最終檢測結果，得出結論。

1.3凈醛抗菌飾面人造板的制備

1.3.1 凈醛抗菌組合物的制備

將甲殼素、2-咪唑烷酮、納米硅片和甲殼素、2-咪唑烷酮、改性石墨烯、N摻雜改性納米TiO2兩組物料按照需求量分別取出，并將同組物料進行均勻混合，用高速攪拌機攪拌30?min，確保每組物料混合均勻后密封包裝。

1.3.2 凈醛抗菌浸漬膠膜飾面紙的制備

根據浸漬膠膜飾面紙的浸膠工藝，在二浸上涂膠水中分別添加上述兩組凈醛抗菌組合物，添加比例為二浸上涂膠水量的10%，在高速攪拌的狀態下使凈醛抗菌組合物完全融化在膠水中，然后按照常規浸膠工藝涂布到飾面紙表面并烘干，完成凈醛抗菌浸漬膠膜飾面紙的制備。

1.3.3 凈醛抗菌浸漬膠膜飾面人造板的制備

將制備好的凈醛抗菌浸漬膠膜飾面紙鋪在無醛添加ENF級人造板素板的上下表面，在壓力為14～17MPa，溫度為180～200℃的條件下熱壓25～32s，制成最終的凈醛抗菌飾面人造板成品。

2性能檢測與分析

2.1性能檢測

2.1.1 甲醛凈化效率、甲醛凈化效果持久性檢測

依據標準《室內空氣凈化功能涂覆材料凈化性能》（JC/T 1074—2021），分別將對照組和實驗組板件裁切成規格為500?mm×500?mm×18?mm的樣板，每組隨機抽取4塊進行檢測。

2.1.2 抗菌、防霉性能檢測

依據標準《抗菌防霉木質裝飾板》（JC/T 2039—2010），分別將對照組和實驗組板件裁切成規格為50?mm×50?mm×9?mm的樣板，每組隨機抽取18塊進行檢測其抗菌性能（大腸桿菌、金黃色葡萄球菌）和防霉性能。

2.1.3 TVOC去除率檢測

依據標準《室內空氣凈化產品凈化效果》（QB/T 2761—2006），分別將對照組和實驗組板件裁切成規格為500?mm×500?mm×18?mm的樣板，每組隨機抽取6塊進行檢測。

2.2結果分析

根據各項環保性能指標對應的檢測標準和要求，最終檢測結果如表1所示。

由檢測結果得知：未添加凈醛抗菌組合物的對照組樣板的甲醛凈化效率、甲醛凈化效果持久性、TVOC去除率、大腸桿菌抗菌率以及金黃色葡萄球菌抗菌率的檢測結果均遠低于標準要求，甚至基本沒有凈醛、抗菌和去TVOC的功能。兩個實驗組樣板的上述環保性能指標均高于標準要求，且第二組的甲醛凈化效率和TVOC去除率高于第一組，第一組的甲醛凈化效果持久性高于第二組，兩個實驗組的大腸桿菌去除率和金黃色葡萄球菌去除率相同，如圖1所示。未添加凈醛抗菌組合物的對照組樣板防霉等級為最低等級2級，而添加了凈醛抗菌組合物的兩個實驗組樣板防霉等級均為最高等級0級。

3結語

以甲殼素、醫用級2-咪唑烷酮以及納米硅片或N摻雜改性納米TiO2為主要原材料制備的凈醛抗菌組合物，按照一定比例添加在浸漬膠膜飾面紙浸膠膠水中并均勻混合，采用常規工藝制成凈醛抗菌飾面人造板，其甲醛凈化效率、甲醛凈化效果持久性、大腸桿菌抗菌率和金黃色葡萄球菌抗菌率均高于標準要求，證明以上述原材料制備的凈醛抗菌飾面人造板具有良好的凈醛和抗菌功效，而且具有良好的TVOC去除率，防霉性能也可以達到最高的0級。

參考文獻

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