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文檔簡介

1、三聚氰胺裝飾膠膜紙生產工藝淺析第一部分 術語和定義人造板飾面專用紙 decorative paper for wood-based panels 用于生產浸漬膠膜紙飾面人造板和熱固性樹脂裝飾層壓板(HPL)的原紙、印刷裝飾紙和裝飾膠膜紙。 原紙 base paper 一種具有很好吸收性和遮蓋性的專用于浸漬氨基樹脂的鈦白紙,分素色紙(solid color paper)和印刷用原紙(print base paper)二類。第一部分 術語和定義印刷裝飾紙 printed paper 原紙經印刷花紋后稱為印刷裝飾紙。裝飾膠膜紙 impregnated thermasetting resins dec

2、orative paper 一種素色原紙或印刷裝飾紙經浸漬氨基樹脂并干燥到一定程度、具有一定樹脂含量的膠紙,經熱壓可相互膠合或與人造板基材膠合。 第一部分 術語和定義氨基樹脂 amino resin 是由氨基化合物和甲醛縮聚而成的熱固性樹脂,它通常作為涂料生產的原料。習慣上常把三聚氰胺甲醛樹脂和脲醛樹脂統(tǒng)稱為氨基樹脂。 三聚氰胺甲醛樹脂 melamine-formaldehyde resin 俗稱三胺膠,簡稱MF樹脂,又稱蜜胺甲醛樹脂。為三聚氰胺M與甲醛 F縮合聚合而成的熱固性樹脂。 脲醛樹脂 urea-formaldehyde resin 由尿素和甲醛溶液在堿或酸催化下進行縮聚反應制得。加工

3、成型時發(fā)生交聯(lián),形成不溶不熔的熱固性樹脂制品。 第二部分 膠膜紙用原料原紙目前浸漬膠膜紙行業(yè)常用的原紙根據(jù)用途不同主要分為三類:裝飾紙、透明表層紙和底層平衡紙。裝飾紙有印刷裝飾紙和素色原紙兩種,都是采用特種紙漿制成。素色原紙通過在造紙過程中添加有色顏料(包括金屬氧化物或合成顏料等)和鈦白粉混合起來,調配出各種顏色以達到裝飾效果。印刷裝飾紙一般使用裝飾原紙為基材,采用水性凹版印刷,通過25次套色印刷而成;可以有木紋、石紋、卡通、特殊造型等各種圖案選擇,也可以添加特殊的材料如珠光顏料、紫外熒光顏料來達到不同的裝飾效果或功能要求。第二部分 膠膜紙用原料裝飾紙的理化性能要求 裝飾紙的理化性能,必須要保

4、證其色彩的穩(wěn)定性、紙的不透明性、以及耐化學藥劑、耐高溫及光照能力;在浸漬時,要有良好的延展性、滲透能力、平整性、濕拉強度以及合理的吸膠量。 其主要理化性能指標見下表:第二部分 膠膜紙用原料檢驗項目單 位理化性能指標素色原紙印刷裝飾紙定量偏差%定量標示值3水 分%4. 06. 0灰 分%1545pH值6. 57. 5縱向干抗張強度N/15mm25. 0縱向濕抗張強度N/15mm6. 0透氣度(Gurley法)s/100ml25351)滲透性s682)耐熱性級1耐光色牢度(藍色羊毛標準)級標準級6高保色級7縱橫向伸縮率%縱向0. 31. 0橫向1. 03. 5第二部分 膠膜紙用原料透明表層紙透明表

5、層紙作為低壓三聚氰胺浸漬紙原紙,主要用于對壓貼后板面有較高耐磨度要求的強化地板中。透明表層紙可以在造紙過程中加入Al2O3(三氧化二鋁)或在浸漬時涂上Al2O3 ,以提高耐磨性,并保護裝飾表面,浸漬成品一般稱為耐磨紙。該種原紙是由純纖維素紙漿制成的,不添加任何顏料,其克數(shù)在2056g/,在持續(xù)加壓時轉變?yōu)橥耆该鳡睿挥捎诒韺蛹堃彩侨矍璋芳兹渲妮d體,而且通常吸膠量是其自重的24倍,所以吸膠能力、吸膠速度及透氣度等特性參數(shù)尤為關鍵,見下表:第二部分 膠膜紙用原料透明表層紙?zhí)匦詤?shù)特性指標紙克數(shù)(g/)25323640含水率(%)4444濕張力(N/15mm)4.5677干張力(N/15mm)

6、24.5323535吸水高度(mm/min)16192021pH值6666第二部分 膠膜紙用原料底層平衡紙由于目前家具類裝飾板對背面的裝飾要求也都在逐步提高,目前市場上的平衡紙主要用于強化地板行業(yè)。底層平衡紙是在MDF貼面時用于板材底部,起到平衡作用,以避免貼面產品產生曲翹變形;同時也提供基材的防水保護功能或其他附加功能。平衡紙由于對裝飾效果的要求很低,一般采用廢紙回抄的紙漿為主,再添加一部分新紙漿和色料生產而成,常用克重在90120g/第二部分 膠膜紙用原料膠水目前市場上用于含浸膠膜紙的膠水主要有:三聚氰胺甲醛樹脂(MF)、尿素甲醛樹脂(脲醛樹脂UF)、三聚氰胺尿素甲醛樹脂(MUF)、酚醛樹

7、脂等(PF)。三聚氰胺甲醛樹脂(MF)浸漬紙用的三聚氰胺樹脂是三聚氰胺與甲醛的初期縮聚物,能溶于水。使用時將原紙浸入MF中,使它達到要求的樹脂量,浸漬紙在一定溫度作用下,其樹脂會熔融,并很快固化。第二部分 膠膜紙用原料優(yōu)點:MF樹脂具有較大的化學活性,很高的膠接強度,耐水能力高,能經歷三小時以上的沸水,熱穩(wěn)定性高,低溫固化能力較強,硬度及耐磨性好,對化學藥物的抵抗能力強,電絕緣性優(yōu)異。缺點:脆性大、固化后膠層易產生龜裂現(xiàn)象,需進行增塑改性后使用,成本較高。使用范圍:經過改性后的三聚氰胺樹脂是膠膜紙行業(yè)最常用的膠水原料,廣泛應用于地板裝飾紙、透明表層紙、以及家具裝飾紙面層的浸漬或涂布。第二部分

8、膠膜紙用原料脲醛樹脂(UF)UF樹脂是由尿素和甲醛的聚合物,是較早開發(fā)的熱固性樹脂之一,1924年就由英國氰氨公司研制成功,因其低廉的成本和可靠的膠結性能在人造板行業(yè)得到非常廣泛的運用。是生產刨花板、中纖板最主要的膠黏劑。今年來隨著各浸漬膠膜紙廠家對成本的追求日趨迫切,UF在膠膜紙生產中的運用也越來越廣泛,主要用于家具裝飾紙第一道的浸漬,替代MF以起到降低成本的目的。第二部分 膠膜紙用原料優(yōu)點:成本低廉,原料豐富,固化后樹脂無毒、無色、耐光性好,長期使用不變色,耐弱酸弱堿及油脂等介質,抗霉,有較好的絕緣性。缺點:易于吸水,因而耐水性和耐候性較差,耐熱性也不高。對比三聚氰胺樹脂,在完全固化前含有

9、相對較高的游離甲醛量,對環(huán)保性要求高時應減少使用。MF、UF這兩種膠黏劑各有優(yōu)缺點,實際生產時常將二者交替混合使用。三聚氰胺尿素甲醛樹脂(MUF)為了減少將MF、UF后期混合使用的麻煩,同時提高膠黏劑的穩(wěn)定性,有人將三聚氰胺、尿素和甲醛一起進行縮聚反應,得到MUF樹脂。第二部分 膠膜紙用原料由于MUF在膠黏劑生產階段已經確定了三聚氰胺和尿素的比例,使得后期調配的自由度就大幅降低了,而且相對成本也沒有太大優(yōu)勢,目前只有一些專業(yè)生產強化地板用裝飾膠膜紙的廠家在使用。酚醛樹脂(PF)PF樹脂又稱電木,是由苯酚和甲醛在催化劑條件下縮聚、經中和、水洗而成的樹脂。PF樹脂最為突出的性能是耐高溫性,即使在非

10、常的溫度下,也能保持結構的整體性和尺寸的穩(wěn)定性,正由于這個特性,加上其本身出色的膠合能力,PF樹脂常被用于高壓防火板(HPL)的底層牛皮紙含浸。第二部分 膠膜紙用原料PF樹脂固化后一般依據(jù)催化體系的不同一般呈現(xiàn)黃色、棕色甚至紅色,由于這一點,PF樹脂很難用于表面裝飾紙的浸漬。添加劑浸漬紙在生產過程中常用的添加劑有固化劑、滲透劑、脫膜劑、防粘劑、防塵劑、消泡劑、防靜電劑等;對于用噴涂段生產浸漬紙液體表層,還會用到磨料等。添加劑用量不大,但是對浸漬膠膜紙的質量起著舉足輕重的作用。 第三部分 浸漬設備及工藝在人造板行業(yè),與浸漬干燥技術相適應的各種浸漬干燥設備按其布置方式分為臥式和立式生產線兩大類,根

11、據(jù)不同的工藝方式和生產要求,使用不同的設備。一般情況下,臥式生產線處理紙基材料,具有質量好、效率高、產量大的特點,在大批量生產的企業(yè)使用普遍。而立式生產線多用于處理布基材料或熱固性樹脂高壓防火板(HPL)的表層紙,也用于產量較小的裝飾紙浸漬生產,主要特點是投資少、占地面積小、對紙張的技術要求低。由于受到效率限制,目前已基本退出歷史舞臺。盡管兩類生產線在結構上差異較大,但實現(xiàn)的功能或工序基本相同。 第三部分 浸漬設備及工藝 第三部分 浸漬設備及工藝目前較典型的浸漬工藝主要有兩種:一次浸漬干燥工藝和二次浸漬干燥工藝。一次浸膠干燥工藝開卷浸漬計量干燥冷卻調偏牽引冷卻剪切堆垛接紙 第三部分 浸漬設備及

12、工藝二次浸漬干燥工藝開卷浸漬計量干燥1冷卻計量干燥2冷卻調偏接紙涂布牽引冷卻剪切堆垛 第三部分 浸漬設備及工藝一次浸漬方式結構相對簡單,生產效率高,背涂和浸漬使用同一種樹脂,上膠量在80%100%之間,強化地板的裝飾紙、透明表層紙(耐磨紙)、高壓防火板裝飾紙、底層紙普遍采用這種方式生產。與一次浸漬方式相比,二次浸漬方式生產線要在上述基礎上增加涂布機構和干燥機組合,紙帶經過一次浸漬和干燥后,立即進入第二次涂布干燥,其余過程和一次浸漬相同。它的最大特點是可以使用兩種膠水,第一次背涂和浸漬可以使用成本低廉,性能相對較差的脲醛樹脂,經過干燥后再二次涂布三聚氰胺樹脂,既節(jié)省了成本,又保證了浸漬紙的表面質

13、量,同時上膠量也較容易達到低壓飾面人造板140%160%的大膠量要求。 第三部分 浸漬設備及工藝主要工段浸漬:此工段是浸漬膠膜紙生產過程中的核心部分。通常使用調制過的脲醛樹脂和三聚氰胺樹脂單獨或混合使用,浸漬牛皮紙還可能用到酚醛樹脂。要求樹脂充分滲透到紙張的內部,并準確控制浸入的膠量。此工段涉及到調配膠工藝,影響著后段生產工藝和浸漬紙成品的質量。干燥:目前常用的都是熱風干燥箱干燥,目的是脫干膠膜紙中的部分水分。干燥程度對最終產品的揮發(fā)物含量起著至關重要的影響,同時也影響到后期壓貼生產過程的熱壓時間和其它技術參數(shù)。 第三部分 浸漬設備及工藝涂膠:在二次浸漬干燥工藝中,由于第一次浸漬使用了UF樹脂

14、或UF和MF的混合樹脂,而UF樹脂的耐物理和化學性腐蝕性能較差,有必要在經過第一段干燥器后,用MF樹脂進行第二次涂布。這段工藝使樹脂粘附于膠膜紙的面層與底層,以滿足產品質量的標準要求和最終特性。決定了產品的最終質量和其它特性。如在此工段嘗試不同的涂布材料將獲得不同的產品特性。 第四部分 膠膜紙質量標準項 目外觀質量要求素色裝飾膠膜紙印刷裝飾膠膜紙色 差壓貼后與標準飾面板比較,明顯的不允許污 斑明顯的不允許白 點明顯的不允許套印精度誤差1mm,紋理清晰漏 印明顯的不允許刀 線明顯的不允許跳 刀明顯的不允許皺 褶影響使用的不允許邊角缺損在公稱尺寸范圍內不允許裂紋長度50mm,允許1條膠 泡輕微膠

15、粉輕微漏 膠不允許粘 連不允許注:正常視力在視距為0. 5m時能清晰觀察到缺陷為明顯,否則為不明顯。 第四部分 膠膜紙質量標準理化性能指標,見下表(LY/T1831-2009)檢驗項目單位理化性能指標甲醛釋放量mg/LA級1.5B級3浸膠量偏差%標示值10%揮發(fā)物含量%59預固化度%1070 第五部分 常見質量問題探討浸漬膠膜紙是一種工業(yè)上游在產品,其在使用過程中受到多種因素的影響,這些因素有來自于原材料的,也有來自自身工藝和品質把關的,還有來自于操作環(huán)境,下游企業(yè)的生產工藝參數(shù)設定等。要做到完全杜絕質量問題,我們還有很長的路要走。浸漬膠膜紙行業(yè)在使用過程中常見質量問題的質量問題,按性質不同可

16、分為三類:貼面后外觀質量問題、貼面后理化性能問題、存儲搬運過程中紙張自身問題。 第五部分 常見質量問題探討貼面后外觀質量問題干花 現(xiàn)象:產品表面存在不透明白色花斑。 產生原因:膠水流動性不足或流動時間不夠。 解決方法:將膠紙放在潮濕的區(qū)域吸潮,適當增加其揮發(fā)物含量,以提高流動性;同時調節(jié)壓貼設備,增加壓力、降低溫度、增加熱壓時間。濕花 現(xiàn)象:也稱水漬,指產品表面存在霧狀痕跡。 產生原因:有三種情況引起,一是膠膜紙本身揮發(fā)物含量過高,二是有外部的水滴帶到板子上,如氣候影響或熱板散發(fā)的熱氣遭遇出板線的冷鐵架造成的冷凝水,在北方夜間尤其常見,三是深色紙脲膠含量過高,脲膠固化后的不透明性造成的類似“濕

17、花”。 第五部分 常見質量問題探討 解決方法:第一種情況通常可以將膠膜紙存放在空調房內,增加抽濕裝置,存放數(shù)日后使用,或者直接調高熱壓溫度,并適當增加熱壓時間;第二種情況需要對壓貼車間的環(huán)境設施進行改善,防止漏雨,增加保溫,杜絕冷凝水的產生;第三種情況屬于正常現(xiàn)象,最根本的方法是提高膠膜紙中MF樹脂含量,或者通過增加壓貼壓力也可起到一定的改善作用。表面孔隙、亮星 現(xiàn)象:產品表面出現(xiàn)針孔狀缺陷。 產生原因:主要有兩種,一種情況和干花產生類似,都是膠水流動性不足造成,第二種也可能是由于膠膜紙表層的MF樹脂沒有完全封膜,有脲膠滲透到表面造成。 解決方法:第一種同干花,第二種情況首先要注意控制一浸烘干

18、程度是否足夠,然后在壓貼時適當增加壓力。 第五部分 常見質量問題探討鼓泡、分層 現(xiàn)象:產品表面因內含氣體造成的異常突起,嚴重的導至膠膜紙和素板之間或膠膜紙自身的分離現(xiàn)象。 產生原因:1.膠膜紙內部膠水未完全固化或含膠量不足造成的膠膜紙自身分層;2.基材含水率過高造成的鼓泡分層;3.熱壓溫度過高、時間過長引起的爆板現(xiàn)象。 解決方法:第一種情況需要界分產生原因,如果是因裝飾紙顏色太深,滲透不好造成內部含膠量不足,可以通過降低溫度,延長壓貼時間來處理,如果是因浸漬時固化劑調配不當造成固化不完全,則需要提高熱壓溫度,同時增加熱壓時間、增加壓力來解決;第二種情況可以將素板干壓510S后再進行壓貼;第三種

19、情況只需要將熱壓溫度降低,熱壓時間減少即可。 第五部分 常見質量問題探討不脫膜 現(xiàn)象:指熱壓過程中產品部分或全部粘在鋼板上。 產生原因:1.熱壓時間短,熱壓板溫度低或局部偏低,使得樹脂固化不完全;2.基材含水率過高;3.膠膜紙上膠量過大,揮發(fā)份過高;4.鋼板表面不清潔;5.熱壓時板坯定位不準確。 解決方法:不脫膜現(xiàn)象大都容易發(fā)生在板的四周,因此檢查四周鋼板的溫度情況,表面污染情況是最重要的,同時適當增加溫度或延長壓貼時間也是解決此類問題的有效方法。 第五部分 常見質量問題探討板材曲翹 現(xiàn)象:產品冷卻后向一邊彎曲成弓形。 產生原因:主要由于上下壓板的用紙不同,上下壓板的溫度差不匹配導致兩側膠膜紙

20、的固化速度不一致,板材彎向固化速度快的一側,或者是由于成品堆垛方法不準確。 解決辦法:主要通過調節(jié)上下壓板之間的溫度差來控制,一般情況下應為上壓板溫度比下壓板溫度高35。顏色不匹配 現(xiàn)象:某一圖案顏色跟給定標樣的顏色視覺上不同。 產生原因:印刷色差或浸漬膠水收到有色污染。 解決辦法:按裝飾紙顏色由淺到深進行排單。 第五部分 常見質量問題探討龜裂 現(xiàn)象:產品表面產生網(wǎng)狀或線狀細微裂紋 產生原因:膠膜紙膠水在固化后的結構變形度過小造成和基材的熱脹冷縮率不匹配,遇冷后易產生裂紋,這種現(xiàn)象常見于北方;也有可能是部分改裝的壓機閉合速度過快,給膠膜紙造成沖擊力過大造成。 解決方法:注意產品的后期養(yǎng)護,不要將剛剛熱壓好的板立即置于溫度很低的環(huán)境中迅速降溫;在生產膠水時加大增塑材料的用量,改善膠水的脆硬程度,提高柔韌性;對于閉合速度快的壓機建議使用高克重的紙張,提高耐沖擊能力,同時適當降低膠水含浸量。 第五部分 常見質量問題探討貼面后理化性能問題不耐磨 主要出現(xiàn)在家具飾面板,100轉后木紋留著率不足50%,膠膜紙表面MF膠量過少或固化不完全都會出現(xiàn)此現(xiàn)象,需要適當提高膠膜紙中MF含量,添加耐磨填料,以及適當延長壓貼時間。不耐污 一般和針孔現(xiàn)象

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