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強(qiáng)化木地板用MDF的生產(chǎn)與應(yīng)用
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強(qiáng)化木地板從1994年進(jìn)入國內(nèi)市場，并以其優(yōu)良的性能及適中的價(jià)位在競爭激烈的地板市場中迅速崛起，在我國地板市場中占有率以平均每年30％的速度遞增。目前國內(nèi)共有強(qiáng)化地板生產(chǎn)企業(yè)100多家，年生產(chǎn)能力可達(dá)6000萬m3。許多人在談到強(qiáng)化木地板時(shí)，一般比較關(guān)注地板的花色品種和表面耐磨，而往往忽視了另一個(gè)重要因素，即構(gòu)成強(qiáng)化木地板的基材的質(zhì)量情況。強(qiáng)化木地板在目前普遍采用低壓短周期貼面工藝進(jìn)行生產(chǎn)，在地板基材的表面膠貼耐磨層和裝飾紙，背面膠貼平衡紙。從它的生產(chǎn)工藝和產(chǎn)品構(gòu)成我們可以看到，強(qiáng)化木地板的裝飾表面只不過是薄薄的一層，而基材是構(gòu)成強(qiáng)化木地板的主體，在實(shí)際使用中起著連接榫槽、穩(wěn)定形狀、承受載荷的重要作用。如果基材的性能不好，會(huì)直接影響到最終產(chǎn)品的質(zhì)量。強(qiáng)化木地板的許多重要指標(biāo)如甲醛釋放量、吸水厚度膨脹率、靜曲強(qiáng)度、尺寸穩(wěn)定性及翹曲變形等，都和基材的質(zhì)量有著極為密切的關(guān)系。
作為強(qiáng)化木地板的基材，主要有中密度纖維即MDF和均質(zhì)刨花板。目前在國內(nèi)外只有少量的強(qiáng)化木地板以均質(zhì)刨花板作為基材，絕大部分的強(qiáng)化木地板是以MDF作為基材進(jìn)行生產(chǎn)。MDF是人造板的一個(gè)主要品種，在國內(nèi)已經(jīng)有近20年的生產(chǎn)歷史。產(chǎn)品廣泛應(yīng)用于家具制造業(yè)和建筑業(yè)，還可用于船舶、車輛等代替天然板材使用。MDF的密度一般在0．45～0．88g／cm3 范圍內(nèi)。現(xiàn)在許多地板制造廠商已認(rèn)識(shí)到作為地板基材使用的MDF其密度應(yīng)當(dāng)比著通用途MDF高一些，通常其密度在0．85～0．95g／cm3 之間，有些人將強(qiáng)化木地板用纖維板稱為高密度纖維板（HDF），目的是與中等密度的MDF有所區(qū)別。本文仍將強(qiáng)化木地板用纖維板稱為MDF，主要對(duì)作為強(qiáng)化木地板基材使用的MDF的生產(chǎn)工藝和使用方法進(jìn)行一些探討。由于地板使用環(huán)境條件較為苛刻，對(duì)基村提出了更高的質(zhì)量要求。所以地板基材的生產(chǎn)與普通MDF相比較具有更為嚴(yán)格和獨(dú)特的工藝要求。
1 原料制備
生產(chǎn)MDF的原料通常以木質(zhì)材料為主。它包括采伐剩余物、造材剩余物、加工剩余物等，也可用林區(qū)生產(chǎn)的木片作為生產(chǎn)原料。在樹種上應(yīng)將針葉材類原料和闊葉材類原料分開堆放，在生產(chǎn)時(shí)按工藝要求的比例搭配使用。作為地板基材使用的MDF要更加注意控制長短纖維的合理搭配，適當(dāng)增加針葉樹村長纖維的比例。要嚴(yán)格控制原料中樹皮的含量，以提高產(chǎn)品的靜曲強(qiáng)度和彈性模量，改善與提高基材在榫槽成型時(shí)的加工性能。
2 添加防水劑和膠粘劑
木質(zhì)纖維是一種親水性材料，它會(huì)隨著周圍環(huán)境溫度濕度的變化而吸濕或放濕，并發(fā)生相應(yīng)的尺寸和形狀的變化。強(qiáng)化木地板在實(shí)際的使用環(huán)境中，將受到以下幾種水分的作用，來自于空氣中的水分，來自于水泥地面的濕氣，還有生活中清拭地板的水分，這幾種水分作用的影響是客觀存在的，而且?guī)缀跏遣豢杀苊獾�。因此必須�?duì)中纖板基材進(jìn)行提高防水性能的處理，以滿足實(shí)際使用環(huán)境的要求。
在生產(chǎn)普通用途MDF時(shí)，通常都加入石蠟防水劑。石蠟是一種憎水物質(zhì)，它與纖維間的附著力弱，不能經(jīng)受住大氣變化的長期考驗(yàn)。同時(shí)過多的石蠟附著于纖維表面會(huì)阻礙纖維之間的結(jié)合，降低產(chǎn)品內(nèi)結(jié)合強(qiáng)度。目前在生產(chǎn)普通MDF中廣泛使用脲醛樹脂膠。這種普通的脲醛膠在熱壓的最終縮聚物中仍存有一些游離的羥甲基。當(dāng)周圍環(huán)境的溫、濕度發(fā)生變化時(shí)，空氣中的水分通過羥甲基的親水性和木質(zhì)纖維的親水性進(jìn)入膠接界面，進(jìn)而侵入脲醛樹脂的本體內(nèi)。在水份的作用下，脲醛樹脂的化學(xué)鍵被水解而產(chǎn)生龜裂。同時(shí)膠層對(duì)水分的吸收或排出時(shí)所產(chǎn)生的膨脹收縮內(nèi)應(yīng)力也會(huì)加速樹脂的龜裂，最終導(dǎo)致膠和纖維之間的連接被破壞。
提高地板基材的耐水性能除了添加少量的石蠟防水劑外，還要使用具有優(yōu)良防水性能的膠粘劑，如酚醛樹脂膠、三聚氰胺樹脂膠、單寧膠及異氰酸酯膠粘劑等。從生產(chǎn)技術(shù)和降低成本的角度綜合考慮，較為切實(shí)可行的方法之一是用三聚氰胺對(duì)脲醛樹脂進(jìn)行改性。在生產(chǎn)脲醛樹脂時(shí)加入一定比例的三聚氰胺，經(jīng)過改性后的樹脂膠粘度低、貯存穩(wěn)定性好、固化速度快、膠接強(qiáng)度高。由于在分子結(jié)構(gòu)中引人耐水結(jié)構(gòu)單元，所以生產(chǎn)的MDF具有良好的防水防潮性能，并具有較高的耐沸水能力。在外界溫、濕度發(fā)生變化時(shí)不易發(fā)生降解，從而使地板的使用壽命大大延長。
3 熱壓工藝
地板鋪設(shè)完畢之后，除了要長期承受各種家具在上面的靜載荷之外，還要承受人們?cè)诘孛嫔闲凶邥r(shí)產(chǎn)生的周期性變化的壓力，這些壓力除了直接作用于地板基材之外，還有很大的一部分是作用在地板連接的脲槽之間。它要求MDF要有足夠的力學(xué)性能。MDF的密度與其力學(xué)性能有著極為密切的關(guān)系。在一定的范圍內(nèi)，板的各項(xiàng)物理力學(xué)性能均隨板的密度的增加有顯著的提高。
在生產(chǎn)實(shí)踐中，我們認(rèn)為作為地板基村使用的MDF密度應(yīng)高于普通MDF的密度，以保證基材具備承受各種載荷的力學(xué)強(qiáng)度。但密度也不能太高，過分提高板子密度將會(huì)增加原材料消耗量，而板子的力學(xué)性能也不會(huì)無止境的提高。反而會(huì)由于
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