一种抗龟裂的多功能浸渍胶膜纸饰面人造板及其制造方法与流程

本发明涉及浸渍胶膜纸饰面人造板领域。更具体地说，本发明涉及一种抗龟裂、结构稳定、强度高、饰面质量高及兼具有抗静电和电磁屏蔽功能的多功能浸渍胶膜纸饰面人造板及其制造方法。

背景技术：

浸渍胶膜纸饰面人造板是通过热压饰面技术将浸渍胶膜纸牢固贴敷于人造板基材上，主要用于家具制造和装饰；基材包括胶合板、刨花板、纤维板、细木工板、集成薄板及竹木复合板等。其也称为“生态板”，具有免漆、环保、美观等诸多优点，备受家装行业青睐。浸渍胶膜纸饰面人造板具有较优的装饰特性，更加环保，加工性能更加优异，附加值更高。然而，因其基材含水率分布不均匀、厚度偏差及木质材料自身各向异性较大导致饰面质量稳定性差，尤其是使用一段时间后饰面易出现龟裂等共性关键问题，产业化生产合格率不高，制约着该种环保型、高附加值产品产业化生产。为解决该共性关键问题，行业内已通过改进直贴和复贴工艺，通过基材板面补腻抛光，添加中板层如科技木皮或单板或薄木等木质材料，可改善浸渍胶膜纸饰面人造板的饰面质量，但使用过程易出现龟裂现象的问题仍需进一步改进。此外，饰面人造板常用于家具表面、装饰墙面或隔板面板，因此解决其静电问题和赋予其它功能是进一步提高其附加值的主要途径之一。

技术实现要素：

本发明的一个目的是解决至少上述缺陷，并提供至少后面将说明的优点。

本发明还有一个目的是提供一种浸渍胶膜纸饰面人造板，其采用碳纤维材料复合于浸渍胶膜纸与基材之间，能够克服木质基材自身因干缩湿胀而产生的形变和应力，尤其是提高了饰面纸固化后的抗拉强度，进而显著改善使用过程板面易发生龟裂的共性关键问题。

本发明还有一个目的是提供一种浸渍胶膜纸饰面人造板，能够利用碳纤维材料的增强作用有效提高其表面胶合强度、抗弯强度及抗冲击性能，进而能够在节约耗材的情况，达到良好的机械力学性能。

本发明还有一个目的是提供一种浸渍胶膜纸饰面人造板的制造方法，其能够通过叠层复合提高制造效率，并能够进一步改善饰面的表面质量。

本发明还有一个目的是提供一种兼具抗静电、屏蔽电磁辐射功能的浸渍胶膜纸饰面人造板，可进一步提升其附加值。

为了实现根据本发明的这些目的和其它优点，提供了一种抗龟裂的多功能浸渍胶膜纸饰面人造板，至少包括基材和浸渍胶膜纸层，其中，在所述基材和浸渍胶膜纸层之间至少具有一层碳纤维材料层。

优选的是，所述的抗龟裂的多功能浸渍胶膜纸饰面人造板中，所述碳纤维材料层为碳纤维材料和植物纤维复合制备得到的厚度只有0.06～0.8mm的纸膜；所述碳纤维材料层包括碳纤维纸和碳纤维毡中的至少一种；所述碳纤维材料层中碳纤维含量为10～95％。碳纤维材料层通过将短切碳纤维分散，再与植物纤维或其他高分子纤维均匀混合，经造纸工艺或无纺工艺等制成；充分利用植物纤维或高分子纤维的可压缩性及其与树脂胶的界面相容性，提高碳纤维材料层表面光滑平整度和缓冲能力，尤其是促进碳纤维材料层与树脂胶的胶合，进而使浸渍胶膜纸层保持稳定平整，显著提高了饰面质量；如果简单使用碳纤维制作为结构层，没有经过专门的成膜工艺难于达到这样的效果。

优选的是，所述的抗龟裂的多功能浸渍胶膜纸饰面人造板中，由上而下依次为浸渍胶膜纸层、碳纤维材料层、胶层、碳纤维材料层或木质缓冲层、胶层、基材、胶层、碳纤维材料层或木质缓冲层、胶层、碳纤维材料层、浸渍胶膜纸层。

优选的是，所述的抗龟裂的多功能浸渍胶膜纸饰面人造板中，所述胶层为半固化胶膜或液态树脂胶层；所述半固化胶膜为三聚氰胺树脂半固化胶膜或改性三聚氰胺树脂半固化胶膜；胶含量90％以上，预固化率为30～65％，厚度为0.05～0.4mm；所述液态树脂胶层为脲醛树脂胶或三聚氰胺改性脲醛树脂胶涂布于目标表面形成的胶层，施胶量为230～350g/m²，胶的固含量为46～53％。

优选的是，所述的抗龟裂的多功能浸渍胶膜纸饰面人造板中，所述浸渍胶膜纸为三聚氰胺树脂或改性三聚氰胺树脂浸渍胶膜纸，上胶量为55～85％，预固化率20～50％、克重80～150g/m²。

优选的是，所述的抗龟裂的多功能浸渍胶膜纸饰面人造板中，所述木质缓冲层为科技木皮、薄木、单板、薄纤维板中任一种，含水率控制为7～12％，厚度为0.1～3mm。

优选的是，所述的抗龟裂的多功能浸渍胶膜纸饰面人造板中，所述基材为胶合板、刨花板、纤维板、细木工板、集成薄板及竹木复合板中任意一种或是两种的组合；所述基材含水率为7～15％，厚度为3～50mm。

一种抗龟裂的多功能浸渍胶膜纸饰面人造板的制造方法，其中，主要包括以下步骤：

步骤一：将基材调节含水率在7～15％范围内，经过定厚砂光；选择科技木皮、薄木、单板、薄纤维板中任一种作为木质缓冲层，并将含水率调节在7～15％范围内；将碳纤维材料和植物纤维混合压制得到碳纤维材料层。

步骤二：对木质缓冲层、碳纤维材料层、半固化胶膜、浸渍胶膜纸进行裁切，长宽尺寸均比基材多5mm以上。

步骤三：进行组坯得到板坯，由上而下依次为浸渍胶膜纸、碳纤维材料层、半固化胶膜、碳纤维材料层或木质缓冲层、半固化胶膜或辊涂于基材的液态树脂胶层、基材、半固化胶膜或辊涂于基材液态树脂胶层、碳纤维材料层或木质缓冲层、半固化胶膜、碳纤维材料层、浸渍胶膜纸；所述板坯上下结构关于基材对称；其中，基材之上和之下的两层木质缓冲层或碳纤维材料层中，各自至少有一层为碳纤维材料，且上下结构对称。液态树脂胶可以是三聚氰胺树脂或是三聚氰胺改性脲醛树脂。

步骤四：将所得的板坯置于热压机上下两块压板之间进行热压制得所述抗龟裂的多功能浸渍胶膜纸饰面人造板。

优选的是，所述的抗龟裂的多功能浸渍胶膜纸饰面人造板的制造方法中，如所述基材施加液态树脂胶，晾置10～20min后，再进行组坯；如所述基材采用半固化胶膜，则直接进行组坯。

所述热压机的上压板由上而下依次叠加缓冲毡子、铝铁垫板或钢模板；热压机的下压板由上而下依次叠加铝铁垫板或钢模板、缓冲毡子；热压单位压力为0.8～2.0mpa，上下压板温度130～180℃，热压时间为420～30s。

本发明至少包括以下有益效果：

首先，本发明所述的浸渍胶膜纸饰面人造板在人造板基材与浸渍胶膜纸之间上下对称设置两层碳纤维材料或一层碳纤维材料和一层木质缓冲层，充分利用表面平整和渗透性好的碳纤维材料作为增强体，增强饰面人造板的尺寸稳定性；热压过程，浸渍胶膜纸和半固化胶膜或液态树脂胶中的胶熔融并渗透碳纤维材料，使浸渍胶膜纸与纤维增强体紧密胶合，增强了浸渍胶膜纸热压固化后的抗拉强度，显著改善了长期使用饰面易龟裂的问题。同时，因碳纤维材料中纤维对胶层的增强作用有效提高了其表面胶合强度、抗弯强度及抗冲击性能。

其次，碳纤维材料层均匀且表面平整，还兼具有一定的缓冲作用，将其置于浸渍胶膜纸与木质缓冲层或人造板基材之间，有效改善基材厚度偏差和表面平整度不足等引起的饰面质量问题。

再者，碳纤维材料复合于饰面人造板近表层，热压过程其中碳纤维相互紧密搭接，导电性能大幅提高，碳纤维材料层的方阻达到2～2000ω/□，并形成一层均质的导电层，可迅速转移聚集在板面和内部的静电电荷，具有良好的抗静电性能，提高了其应用于各种家具表面的使用舒适性；同时，所设的具有一定间距的两层或四层碳纤维导电层能有效反射和损耗入射有害电磁波，尤其是具有多重反射损耗电磁波的作用，电磁屏蔽效能达到20～35db，用于隔板或墙板等具有较好防护电磁辐射性能。

最后，采用本发明的制造工艺，每批产品合格率达到96％以上，各项性能均满足gb/t15102-2006《浸渍胶膜纸饰面人造板》，无炭化、干花、湿花等常见问题，平整度好，整体实木感强，机械力学性能高，尤其是长期使用板面无龟裂现象，档次高。

本发明的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本发明的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。

附图说明

图1为本发明所述的抗龟裂的多功能浸渍胶膜纸饰面人造板的结构示意图；

图2为本发明实施例1的抗龟裂的多功能浸渍胶膜纸饰面人造板经抗龟裂试验后的板面；

图3为本发明对比样品1的板面龟裂和裂纹状况图；

图4为本发明对比样品2的板面龟裂和裂纹状况图；

图5为本发明对比样品3的板面龟裂和裂纹状况图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。

应当理解，本文所使用的诸如“具有”、“包含”以及“包括”术语并不配出一个或多个其它元件或其组合的存在或添加。

如图1所示，本发明所述的浸渍胶膜纸饰面人造板，包括由上而下依次为浸渍胶膜纸1、碳纤维材料层2、半固化胶膜3、碳纤维材料层或木质缓冲层4、半固化胶膜或辊涂于人造板基材的胶层5、人造板基材6；基材之下结构与基材之上结构对称布置。

其中，浸渍胶膜纸之下至少布置了一层碳纤维材料层，热压时浸渍胶膜纸中的胶黏剂和半固化胶膜或辊涂胶层熔融渗透碳纤维材料，其中碳纤维和植物纤维增强体之间紧密搭接，并与表面浸渍胶膜纸紧密胶合，进而增强其抗拉强度，从而解决了传统浸渍胶膜纸饰面人造板使用易产生龟裂、表面胶合强度不高及质量不够好的问题。在热压过程中，碳纤维材料中的碳纤维进一步紧密搭接，导电性能显著提高，增强了抗静电性能和反射损耗有害电磁辐射的性能。

主要原料为：

制备方法：人造板基材和木质缓冲层含水率调整—人造板基材定厚砂光—各主要材料裁切—组坯—叠层一次热压成型—散热养生—修边—分等打包。

实施例1

步骤一：选用胶合板作为基材，将基材调节含水率在7％，经过定厚12mm砂光；选用基材上下各两层碳纤维材料层的结构。

步骤二：对碳纤维材料、半固化胶膜、浸渍胶膜纸进行裁切，其长宽尺寸均比胶合板基材多5mm，其中选用三聚氰胺树脂胶膜作为半固化胶膜，选用改性三聚氰胺脲醛树脂胶膜纸作为浸渍胶膜纸。

步骤三：进行组坯，由上而下依次为浸渍胶膜纸、碳纤维材料、半固化胶膜、碳纤维材料、半固化胶膜、胶合板基材、半固化胶膜、碳纤维材料、半固化胶膜、碳纤维材料、浸渍胶膜纸。

其中，所述碳纤维材料层选自短切碳纤维与植物纤维混合分散均匀经造纸工艺制得到具有多孔性和渗透性的纸膜，克重为50g/m²，厚度为0.06mm；其中，碳纤维含量达到95％，碳纤维纸和植物纤维的质量比为19:1。植物纤维可以是棉花、剑麻以及其他植物分解制得的纤维。

步骤四：将上述组好的板坯置于热压机上下两块压板之间进行热压，双面同时贴面制得所述抗龟裂的多功能浸渍胶膜纸饰面人造板。

其中，热压机的上压板由上而下依次叠加缓冲毡子、铝铁垫板或钢模板；热压机的下压板由上而下依次叠加铝铁垫板或钢模板、缓冲毡子；热压单位压力为0.8mpa，上下压板温度130℃，热压时间为420s。

实施例2

步骤一：选用胶合板作为基材，将基材调节含水率在7％，经过定厚12mm砂光；选用科技木皮作为木质缓冲层，将木质缓冲层经过含水率调节在7％范围内。

步骤二：对木质缓冲层、碳纤维材料、半固化胶膜、浸渍胶膜纸进行裁切，其长宽尺寸均比人造板基材多5mm，其中选用三聚氰胺树脂胶膜作为半固化胶膜，选用改性脲醛树脂作为辊涂于基材的胶层，选用改性三聚氰胺树脂浸渍胶膜纸作为浸渍胶膜纸。

步骤三：进行组坯，由上而下依次为浸渍胶膜纸、碳纤维材料、半固化胶膜、木质缓冲层、辊涂于基材的胶层、基材、辊涂于基材的胶层、木质缓冲层、半固化胶膜、碳纤维材料、浸渍胶膜纸。

其中，所述基材采用辊涂装置施加胶黏剂方法，施胶后，晾置10min后，再进行上述组坯；所述碳纤维材料层选自短切碳纤维与植物纤维混合分散均匀经造纸工艺制得到具有多孔性和渗透性的纸膜，克重为50g/m²，厚度为0.06mm；其中，碳纤维含量达到95％，碳纤维纸和植物纤维的质量比为19:1。

步骤四：将上述组好的板坯置于热压机上下两块压板之间进行热压，双面同时贴面制得所述抗龟裂的多功能浸渍胶膜纸饰面人造板。

其中，热压机的上压板由上而下依次叠加缓冲毡子、铝铁垫板或钢模板；热压机的下压板由上而下依次叠加铝铁垫板或钢模板、缓冲毡子；热压单位压力为0.8mpa，上下压板温度130℃，热压时间为420s。

实施例3

步骤一：选用胶合板作为基材，将基材调节含水率在15％，经过定厚12mm砂光；选用科技木皮作为木质缓冲层，将木质缓冲层经过含水率调节在15％范围内。

步骤二：对木质缓冲层、碳纤维材料、半固化胶膜、浸渍胶膜纸进行裁切，其长宽尺寸均比人造板基材多5mm，其中选用三聚氰胺树脂半固化胶膜作为半固化胶膜，选用三聚氰胺树脂浸渍胶膜纸作为浸渍胶膜纸。

步骤三：进行组坯，由上而下依次为浸渍胶膜纸、碳纤维材料、半固化胶膜、碳纤维材料、半固化胶膜、人造板基材、半固化胶膜、碳纤维材料、半固化胶膜、碳纤维材料、浸渍胶膜纸。

其中，所述碳纤维材料层选自短切碳纤维与植物质纤维混合分散均匀经造纸工艺制得具有多孔性和渗透性的纸膜，克重为300g/m²，厚度为0.8mm；其中，碳纤维含量达到90％，碳纤维纸和植物纤维的质量比为9:1。

步骤四：将上述组好的板坯置于热压机上下两块压板之间进行热压，双面同时贴面制得所述抗龟裂的多功能浸渍胶膜纸饰面人造板。

其中，热压机的上压板由上而下依次叠加缓冲毡子、铝铁垫板或钢模板；热压机的下压板由上而下依次叠加铝铁垫板或钢模板、缓冲毡子；热压单位压力为0.8mpa，上下压板温度130℃，热压时间为420s。

实施例4

步骤一：选用竹木复合板作为基材，将基材调节含水率在10％，经过定厚12mm砂光；选用科技木皮作为木质缓冲层，将木质缓冲层经过含水率调节在7％范围内。

步骤二：对木质缓冲层、碳纤维材料、半固化胶膜、浸渍胶膜纸进行裁切，其长宽尺寸均比人造板基材多5mm，其中选用三聚氰胺树脂半固化胶膜作为半固化膜，选用脲醛树脂作为辊涂于基材的胶层，选用改性三聚氰胺树脂浸渍胶膜纸作为浸渍胶膜纸。

步骤三：进行组坯，由上而下依次为浸渍胶膜纸、碳纤维材料、半固化胶膜、木质缓冲层、辊涂于基材的胶层、基材、辊涂于基材的胶层、木质缓冲层、半固化胶膜、碳纤维材料、浸渍胶膜纸。

其中，所述基材采用辊涂装置施加液态树脂胶黏剂方法，施胶后，晾置20min后，再进行上述组坯；所述碳纤维材料层选自由短切碳纤维与植物质纤维混合分散均匀经造纸工艺制得具有多孔性和渗透性的纸膜，克重为200g/m²，厚度为0.8mm；其中，碳纤维含量达到80％，碳纤维纸和植物纤维的质量比为4:1。

步骤四：将上述组好的板坯置于热压机上下两块压板之间进行热压，双面同时贴面制得所述抗龟裂的多功能浸渍胶膜纸饰面人造板。

其中，热压机的上压板由上而下依次叠加缓冲毡子、铝铁垫板或钢模板；热压机的下压板由上而下依次叠加铝铁垫板或钢模板、缓冲毡子；热压单位压力为2mpa，上下压板温度180℃，热压时间为30s。

上述实施例1-4中的造纸工艺一般包括:将碳纤维和植物质纤维混合分散均匀后加入水搅拌成纸浆，再将纸浆铺装均匀、脱水干燥、压平、裁剪即得到所述纸膜。

对比例1

将实施例1中的碳纤维材料层去掉，其他条件与实施例1完全相同，进行组坯压板得到对比样品1。

对比例2

将实施例1中的碳纤维材料层替换，替换方案为：使用纯碳纤维制得厚度为0.06mm的纸膜，使用该纸膜替换实施例1中的碳纤维材料层，其他条件相同，进行组坯压板得到对比样品2。

对比例3

将实施例1中的碳纤维材料层替换，替换方案为：使用纯植物纤维纤制得厚度为0.06mm的纤维纸膜，使用该纤维纸膜替换实施例1中的碳纤维材料层，其他条件相同，进行组坯压板得到对比样品3。

性能分析

将实施例1-4制得的试样1-4，以及对比例1-3制得的对比样品1-3，按照国标gb/t15102-2006《浸渍胶膜纸饰面人造板》进行性能检测。结果发现试样1-4以及对比样品1-3均符合国标要求，但是相同环境下进一步提高耐龟裂试验的条件，在100℃的鼓风干燥机中处理24h时间后，如图2-5所示，对比样品1-3的表面都出现了不同程度的龟裂和裂纹，尤其是对比样品1，以及出现表面纸张撕裂的情况，裂口大于100mm，对比试样2和3也出现了多处大小为20～100的裂口；而图2中的实施例1的本发明产品试样1基本完好，实施例2-4的试样2-4和实施例1的试样一样基本无变化。说明本发明的抗龟裂的多功能浸渍胶膜纸饰面人造板在抗龟裂性能上得到了很大程度的提高。

尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用。它完全可以被适用于各种适合本发明的领域。对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改。因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限于特定的细节和这里示出与描述的图例。