竹茶改性脲醛树脂胶涂胶量对饰面板性能的影响*

魏年锋

（福建省林业勘察设计院，福州 350001）

竹茶改性脲醛树脂胶涂胶量对饰面板性能的影响*

魏年锋

（福建省林业勘察设计院，福州 350001）

利用闽北丰富的竹、茶资源，将其下脚料作为脲醛树脂的改性剂，研究经竹茶改性处理的脲醛胶黏剂的涂胶量对浸渍纸饰面细木工板横向弯曲强度的影响。研究结果表明，饰面板的横向弯曲强度与芯条侧面、芯板的正反面以及基板的正反面涂胶量均有关，整体趋势是随着涂胶量的增加而增大；但涂胶量过多，反而会导致强度的下降。

竹粉；茶粉；脲醛树脂；浸渍纸饰面板

在木材加工领域中，PF及UF胶是广泛应用的主要胶粘剂，但近年来随着人们对其甲醛含量的关注，对其进行改性的研究已成为热点和焦点。尽管利用大豆蛋白胶或其改性的PF及UF胶制造胶合板或细木工板等人造板可以有效降低游离甲醛的含量[1-4]，但如果能够寻找一种非食品的且资源广泛、价格低廉的材料来改性UF胶，则可以获得更加显著的经济和生态效益。木质素是重要的天然多酚类高分子，木质素分子中含有大量的酚羟基，除了紫丁香基苯丙烷以外，其即可以与羟甲基脲很好的结合反应，又可以与未反应完全的甲醛发生反应；茶叶中的活性物质如聚酚类与甲醛发生化学作用，结合自身的物理吸附作用，使茶叶具有捕获甲醛能力[5]。福建政和地区的竹和茶资源丰富，经过大量的试验表明，在制胶过程中添加一定量的竹粉和茶叶粉，不仅可降低甲醛的释放量,还可以替代等量胶粘剂使用，达到节约用胶、降低甲醛含量的目的；同时还可以提高人造板质量，使其不产生龟裂等产品缺陷。就目前的文献记载看，涂胶量对浸渍胶膜纸覆面的细木工板性能的影响方面的研究较少，部分作者只是针对原材料、热压工艺、生产设备及生产管理等因素对浸渍胶膜纸饰面细木工板质量的影响进行了讨论[6-7]。竹粉与茶叶粉改性的脲醛树脂胶黏剂具有显著的低游离甲醛、低成本特点，本文初步研究了其涂胶量对饰面细木工板性能的影响，以期为降低甲醛含量、提升材板品质提供技术支撑。

1 材料与方法

1.1 试验材料

竹茶改性脲醛树脂胶黏剂，自制，固含量60%，粘度400 MPa·s，固化时间120 s；杉木芯规格500 mm×40 mm×12.5 mm（长×宽×厚），含水率8%；表层板为杨木单板，厚2.6 mm，平均含水率12%；浸渍纸。

1.2 试验方法

芯板的制作：经刨光的杉木芯条侧面涂改性脲醛树脂胶（涂胶量60～120 g/m2）后放入一个金属框，通过螺栓施加一个侧向压力,送入平压机；热压工艺为：温度125℃，侧向压力6 MPa，加压时间4 min。

基板制作：在芯板双面涂胶后（涂胶量120～200 g/m2），将杨木单板贴覆在芯板的正反面后送入压机。热压工艺为：温度105℃，压力12 MPa，热压时间16 min。

浸渍装饰纸饰面板制作：在基板正反面涂上竹茶改性脲醛树脂胶黏剂（100 g～180 g/m2），铺覆浸渍纸后送入压机。热压工艺为：热压压力7 MPa，热压时间12 min，温度95℃。

工艺流程见图1。

1.3 检测方法

饰面板横向静曲强度检测按国家标准GB/T 5849-2006《细木工板》规定取样检测。

图1 工艺流程示意图

2 结果与讨论

胶黏剂与木材之间的胶合机理主要有两种：其一，胶黏剂在木材中的渗透并在热和压力的作用下在木材细胞的空隙中固化，起到胶钉固化的作用；其二，脲醛树脂胶黏剂与木材中的羟基发生反应形成粘合力，产生胶合作用。

表1 芯条、芯板、基板各种涂胶量与弯曲强度的关系

2.1 芯条涂胶量对饰面板性能的影响

表1中芯条的试验数据结果是在芯板涂胶量180 g/m2、基板涂胶量160 g/m2条件下测试的数据。从表1可以看出，随着涂胶量增加，横向静曲强度从25.6 MPa最大增加到37.8 MPa。这是因为当涂胶量增大，杉木侧面单位面积上就产生了更多的胶钉和有更多的化学反应，所以杉木条之间结合力就越大。由于细木工板弯曲破坏时大多发生在杉木条与杉木条之间的胶合部位[8]，所以杉木条之间结合力越大，板的抗弯曲破坏性能也越好，即横向静曲强度高。但从表1也发现，随着涂胶量的进一步增加，静曲强度不但不继续增加，反而开始下降，说明胶层太厚，会导致胶层脆性增加，反而降低了板的强度。

2.2 芯板涂胶量对饰面板性能的影响

表1中芯板的试验结果为芯条涂胶量为105 g/m2、基板涂胶量270 g/m2条件下的测试数据。从表1可知，在芯板的双面涂胶量从280 g/m2增加到400 g/m2的过程中，饰面板的横向弯曲强度在涂胶量370 g/m2时达到最大，之后随着涂胶量的继续增加，强度开始下降。这是由于基板由杉木条芯板与上下表面的杨木单板热压而成，因此，随着涂胶量的增加，胶液不仅在杉木表面和杨木单板表面的渗透增加，部分胶液还可能渗透到杉木条之间胶层的缝隙，进一步加强了杨木单板与芯板之间的结合力，因此强度整体上随涂胶量的增加而增大。但涂胶量过大，不仅增加了用较成本，也会因为胶层太厚导致固化后胶层变脆，反而影响到强度的保持。

2.3 基板涂胶量对饰面板性能的影响

表1中基板的试验结果为芯条涂胶量105g/m2、芯板涂胶量370 g/m2条件下的测试数据。从结果可以看出，随着基本涂胶量的增加，饰面板横向弯曲强度的变化趋势与前面所述的两种情形基本一致，随着涂胶量的增加，横向弯曲强度先升后降。由于表面装饰纸较薄，基板的涂胶量过大对强度的贡献不大，既增加了用胶成本，也容易造成浸渍纸表面透胶，从而影响美观和质量，因此，饰面工艺中的基本涂胶量不宜太大。

3 结论

竹茶改性的脲醛树脂胶黏剂是一种新型的低成本胶黏剂，本文仅对涂胶量对饰面板强度的影响进行了初步的探讨。从试验结果看，使用新型胶黏剂，随涂胶量的增加，饰面板的横向弯曲强度整体变化趋势是先增加后下降，说明涂胶量的使用有一个较优的量，这还与热压工艺参数有紧密的关系，有待进一步深入细致的研究。

［1］王伟宏，徐国良.蛋白胶/PF混合应用对胶合板强度影响的研究［J］.林产工业，2006，3（5）：30-32.

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［4］Ciannamea，Emiliano M.；Stefani,Pablo M.；Ruseckaite，Roxana A..Medium-density particleboards from modified rice husks and soybean protein concentrate-based adhesives［J］.BIORESOURCE TECHNOLOGY，2010，101（2）：818-825.

［5］邓飞英，罗建中，李慧君.茶叶除室内甲醛的机理初探［J］.广东化工，2007，34（10）：67-68，22.

［6］詹先旭，谢序勤，叶交友.浸溃胶膜纸饰面胶合板和细木工板生产工艺［J］.木材工业，2016，30（2）：57-59.

［7］池永亮.浸渍胶膜纸饰面细木工板生产工艺及影响质量的主要因素分析［J］.中国人造板，2014（4）：17-21.

［8］沈哲红，方群，钱俊.以杉木作芯板的细木工板制作工艺［J］.浙江林学院学报，2002，19（2）：208-210.

第1作者简介：魏年锋（1963-），男，工程师，主要从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

（责任编辑：潘启英）

1001-9499（2017）04-0027-03