一种人造板及其制备方法

技术领域：

本申请属于建筑材料领域，具体地，涉及一种人造板及其制备方法。

背景技术：

人造板，主要是指利用加工后的木质单元材料(刨花、纤维、木片、木芯等)添加胶粘剂、采用装饰纸/木皮贴面制造而成的板材。人造板一般由胶膜纸、基材组成，与实木锯材相比，人造板属于将木料分解再粘合成型的板材，其物理性质与原木有一定区别，防水性能较差。因此，国家标准要求人造板的非接触面必须用装饰纸/木片和封边条进行贴面、封边，才可进行后续家具加工。

目前，人造板的表面层通常是使用在胶液中浸渍过的薄木皮、贴面纸等，封边条一般是以PVC(聚氯乙烯)、ABS等材料制成，均具有保护基材的作用。将表面层压合到基材上，最后再用封边条对侧边进行封边，就得到了成品的人造板材。由于人造板具有原材料要求低、来源广泛，木材利用率高，产品规格多，加工性能好等特点，以及表面装饰多样化；目前已广泛使用在木质家具、家居装饰与建材用料等领域，与人们的生活息息相关。

但发展至今，人造板生产工艺仍存有以下不足之处：传统手段的贴面工艺主要包括辊压或平压对人造表表面进行贴面胶合操作，但总体流程都脱离不了加热加压，所需工艺流程与耗时较长、加工设备场景与操作环境要求高，且耗费能源大，不符合当前节能减排的主流趋势；有一些特殊人造板(如木饰面人造板)需通过UV照射固化表面贴皮，但UV固化存在穿透力低、照射范围不均等问题，容易出现贴皮固化不均匀、贴皮拼缝开缝，重叠、或局部开胶等情况，且UV照射需要光诱发剂，容易出现环境污染与有害气体遗留等问题；封边工艺需要对待加工板材进行对位与移动操作，极大地降低了加工效率，且在移动过程中容易出现封边条污染情况；此外，因传统手段的贴面工艺与封边工艺无法同时进行，导致人造板表面与四边的颜色、纹理不一致，降低了整体产品的美观度与档次。

因鉴于此，特提出此发明。

发明内容：

本发明旨在提供一种舍弃传统热压过程同时可进行模块化加工的人造板制备方法。

为了实现上述目的，本发明提供了一种人造板制备方法，按下述步骤依次进行：

(1)向人造板的饰面层的两侧涂覆胶合剂；

(2)将饰面层与面板基材粘合，并封边；

(3)切割，得中间件；

(4)将中间件在低氧环境下进行电子束直射固化，得到人造板产品。

优选或可选地，所述胶合剂的原料为以重量百分比计55-65％的主体树脂，30-35％的功能性单体，12-15％的功能性填料，0.5-2％的流平剂，1-2％的分散剂。0.5-2％的消泡剂，0.5-2％的防沉剂，0.5-1％的硅烷偶联剂。

优选或可选地，所述胶合剂的原料为以重量百分比计55％的主体树脂，30％的功能性单体，12.5％的功能性填料，0.5％的流平剂，1％的分散剂，0.5％的消泡剂，0.5％的防沉剂，0.5％的硅烷偶联剂。

其中，本发明使用的助剂，即流平剂、分散剂、消泡剂、防沉剂以及硅烷偶联剂均为本领域常规使用市售可得的产品，其中，流平剂优选为硅氧烷流平剂，而硅烷偶联剂则用于使原料中的功能性填料更好的分散，减少分层现象的产生。

本发明通过对胶合剂组分的优化，使所述胶合剂在保证成品理化性能(双键转换率)的前提下，最小完全固化辐照剂量可降低至10kGy，同时该胶合剂可承载的电子束辐照剂量≥100kGy，并在电子束辐照剂量≤200kGy的工况下不会发生辐射损伤或改性情况。

优选或可选地，所述主体树脂为改性聚氨酯丙烯酸树脂，优选的牌号为CN2281。

主体树脂用于为胶合剂提供附着力和固化后的机械性能。

优选或可选地，所述功能性单体为TMPTA或TMPTMA中的任意一种。

进一步的，功能性单体选择牌号为SARBIO 5400、SR579 NS、SR350LC NS或SR444DNS中的任意一种。

功能性单体在胶合剂中起稀释和固化的用途。

优选或可选地，所述电子束直射剂量参数设置为120-150kGy，加速电压设置为200-300kV。

优选或可选地，所述低氧环境的氧气浓度≤200ppm。

优选或可选地，所述胶合剂涂布量为10-15g/m

另一方面，本发明提供了一种人造板，采用上述的人造板的制备方法制备而成。

本发明提供的一种人造板及其制备方法，对比传统工艺，完全舍弃热压过程，在实现相同表层效果(甚至更优效果)的同时具备模块化加工、加工环节少与效率高等特性，整体工作流程与工艺耗能低，现需现做无需等待停开机时间；且在加工表面贴层时可进行封边处理，保证封边的颜色、纹理、触感与质感与表面层一致。

附图说明

图1为实施例1中所述方法制备的人造板产品示意图。

具体实施方式

为了使本领域技术人员能够更清楚地理解本申请，以下将结合实施例和附图详细地描述本申请。在进行描述之前，应当理解的是，在本说明书和所附的权利要求书中使用的术语不应解释为限制于一般含义和字典含义，而应当在允许发明人适当定义术语以进行最佳解释的原则的基础上，根据与本申请的技术方面相应的含义和概念进行解释。因此，这里提出的描述仅仅是出于举例说明目的优选实例，并非意图限制本申请的范围，从而应当理解的是，在不偏离本申请的精神和范围的情况下，可以由其获得其他等价方式或改进方式，而本申请要求保护的范围应以权利要求限定的范围为准。除非特别说明，以下实施例中使用的试剂和仪器均为市售可得产品。

实施例1

本实施例提供了一种人造板。

所述人造板按下述的制备方法制备而成。

将饰面层的两侧涂覆上胶合剂，本实施例中，饰面层为Schattdecor的哑光饰面纸(以印刷装饰纸、预浸渍纸或热塑性材料为基础的印刷成品饰面纸)。

在本实施例中，涂覆过程采用的是本领域常规的带有可挤压胶合剂孔洞的上位辊和下位辊。

本实施例中，使用的胶合剂组成为：以重量百分比计的60％的主体树脂，本实施例中所用的主体树脂牌号为CN2281；25％的功能性单体，本实施例中所用的功能性单体为沙多玛的SR350LC NS；12％的功能性填料，本实施例中所用的功能性填料为2000目的氧化铝粉末；0.5％的流平剂，本实施例中所用的流平剂为纪研AMORSO-189T；1％的分散剂，本实施例中所用的分散剂为毕克的DISPERBYK-2158；0.5％的消泡剂，本实施例中所用的消泡剂为毕克的BYK-070；0.5％的防沉剂，本实施例中所用的防沉剂为毕克的RHEOBYK-431；0.5％的硅烷偶联剂，本实施例中所用的硅烷偶联剂为道康宁的OFS-6011。

将上述原料按照所述配比混合均匀即得胶合剂。

在上位辊和下位辊的辊压过程中，将胶合剂以15g/m

将涂覆完胶合剂的饰面层与面板基材进行粘合，本实施例中，面板基材为刨花板，在其他的一些实施例中，面板基材也可选择中纤板。粘合过程采用定位辊进行压贴，同时，本实施例中，定位辊还附带弯折边条，将多出面板基材两侧的饰面层进行压弯和压贴，形成封边条饰面层。

采用切刀将粘合有饰面层的面板基材按需要的尺寸切割成中间件。

将中间件送入电子束辐照工位，在低氧环境(氧气浓度≤200ppm)下进行电子束的直射固化。本实施例中，电子束固化的直射剂量为150kGy，电子束辐照采用电压范围在200-300kV之间。

在电子束的照射过程中，电子与空气中的分子会发生碰撞而出现散射情况，使封边条饰面层仍可接收到表面饰面层30-60％剂量的电子束，即实现了表面与封边条同时固化胶合的技术效果。

本实施例制备的人造板如图1所示。

实施例2

本实施例提供了一种人造板。

所述人造板按下述的制备方法制备而成。

将饰面层的两侧涂覆上胶合剂，本实施例中，饰面层选择牌号为Schattdecor的哑光饰面纸(以印刷装饰纸、预浸渍纸或热塑性材料为基础的印刷成品饰面纸)。

在本实施例中，涂覆过程采用的是本领域常规的带有可挤压胶合剂孔洞的上位辊和下位辊。

本实施例中，使用的胶合剂组成为：以重量百分比计的55％的主体树脂，本实施例中所用的主体树脂牌号为CN2281；30％的功能性单体，本实施例中所用的功能性单体为沙多玛的SR350LC NS；12％的功能性填料,本实施例中所用的功能性填料为2000目的氧化铝粉末；0.5％的流平剂，本实施例中所用的流平剂为纪研AMORSO-189T；1％的分散剂，本实施例中所用的分散剂为毕克的DISPERBYK-2158；0.5％的消泡剂,本实施例中所用的消泡剂为毕克的BYK-070；0.5％的防沉剂,本实施例中所用的防沉剂为毕克的RHEOBYK-431；0.5％的硅烷偶联剂，本实施例中所用的硅烷偶联剂为道康宁的OFS-6011。

将上述原料按照所述配比混合均匀即得胶合剂。

在上位辊和下位辊的辊压过程中，胶合剂以15g/m

将涂覆完胶合剂的饰面层与面板基材进行粘合，本实施例中，面板基材为刨花板在其他的一些实施例中，面板基材也可选择中纤板。粘合过程采用定位辊进行压贴，同时，本实施例中，定位辊还附带弯折边条，将多出面板基材两侧的饰面层进行压弯和压贴，形成封边条饰面层。

采用切刀将粘合有饰面层的面板基材按需要的尺寸切割成中间件。

将中间件送入电子束辐照工位，在低氧环境(氧气浓度≤200ppm)下进行电子束的直射固化。本实施例中，电子束固化的直射剂量为140kGy，电子束辐照采用电压范围在200-300kV之间。

在电子束的照射过程中，电子与空气中的分子会发生碰撞而出现散射情况，使封边条饰面层仍可接收到表面饰面层30-60％剂量的电子束，即实现了表面与封边条同时固化胶合的技术效果。

实施例3

本实施例提供了一种人造板。

所述人造板按下述的制备方法制备而成。

将饰面层的两侧涂覆上胶合剂，本实施例中，饰面层选择牌号为Schattdecor的哑光饰面纸(以印刷装饰纸、预浸渍纸或热塑性材料为基础的印刷成品饰面纸)。

在本实施例中，涂覆过程采用的是本领域常规的带有可挤压胶合剂孔洞的上位辊和下位辊。

本实施例中，使用的胶合剂组成为：以重量百分比计的50％的主体树脂，本实施例中所用的主体树脂牌号为CN2281；35％的功能性单体，本实施例中所用的功能性单体为沙多玛的SR350LC NS；12％的功能性填料，本实施例中所用的功能性填料为2000目的氧化铝粉末；0.5％的流平剂，本实施例中所用的流平剂为纪研AMORSO-189T；1％的分散剂，本实施例中所用的分散剂为毕克的DISPERBYK-2158；0.5％的消泡剂，,本实施例中所用的消泡剂为毕克的BYK-070；0.5％的防沉剂，本实施例中所用的防沉剂为毕克的RHEOBYK-431；0.5％的硅烷偶联剂，本实施例中所用的硅烷偶联剂为道康宁的OFS-6011。

将上述原料按照所述配比混合均匀即得胶合剂。

在上位辊和下位辊的辊压过程中，胶合剂以10g/m

将涂覆完胶合剂的饰面层与面板基材进行粘合，本实施例中，面板基材选择刨花板或中纤板，粘合过程采用定位辊进行压贴，同时，本实施例中，定位辊还附带弯折边条，将多出面板基材两侧的饰面层进行压弯和压贴，形成封边条饰面层。

采用切刀将粘合有饰面层的面板基材按需要的尺寸切割成中间件。

将中间件送入电子束辐照工位，在低氧环境(氧气浓度≤200ppm)下进行电子束的直射固化。本实施例中，电子束固化的直射剂量为120kGy，电子束辐照采用电压范围在200-300kV之间。

在电子束的照射过程中，电子与空气中的分子会发生碰撞而出现散射情况，使封边条饰面层仍可接收到表面饰面层30-60％剂量的电子束，即实现了表面与封边条同时固化胶合的技术效果。

对比例1

本对比例与实施例1中的方案基本相同，区别仅在于，电子束固化的直射剂量为80kGy。

在工艺结束后，面板基材四个侧面的饰面层并未固化完全，有翘边和气泡产生。

对比例2

本对比例与实施例1中的方案基本相同，区别仅在于，电子束固化的直射剂量为200kGy。

在工艺结束后，该对比例的产品与实施例1中固化效果一致，表面并未发生辐射损伤。

对比例3

本对比例与实施例1中的方案基本相同，区别仅在于，电子束辐照采用电压范围在100-150kV之间。

在工艺结束后，面板基材四个侧面的饰面层并未固化完全，有翘边和气泡产生。

对比例4

本对比例与实施例1中的方案基本相同，区别仅在于，胶合剂为市售的胶合剂产品。

在工艺结束后，该对比例的产品因辐照强度超过胶合剂所能承受的最大值，表面的胶合剂出现了改性现象，即发生了辐射损伤，同时面板基材四个侧面的饰面层并未固化完全，有翘边和气泡产生。

效果实施例

采用GB/T 17657-2013《人造板及饰面人造板理化性能试验方法》中4.16节所述的表面胶合强度的测定方法测试实施例1-3饰面纸层的表面胶合强度；

采用GB/T 17657-2013《人造板及饰面人造板理化性能试验方法》中4.5节所述的方法测试实施例1-3样品的吸水厚度膨胀率；采用第4.6节所述的方法测试实施例1-3样品的24h吸水率；

采用GB/T 6739-2006《色漆和清漆铅笔法测定漆膜硬度》的标准方法测定实施例1-3表面饰面纸层的硬度；

采用GB 8624-2012《建筑材料燃烧性能分级》中5.1.1节所述的平板状建筑材料中所述的相关方法测定实施例1-3样品的阻燃性。

上述测定的结果如表1所示。

表1性能测试结果表

由表1的结果可以看出，本发明所述的各实施例制备的人造板，其表面饰面层均具备良好的附着力、较高的硬度和阻燃性，同时制备出的人造板具备较低的吸水率和吸水体积膨胀率，具备良好的性能。

本发明提供的一种人造板及其制备方法，对比传统工艺，完全舍弃热压过程，在实现相同表层效果(甚至更优效果)的同时具备模块化加工、加工环节少与效率高等特性，整体工作流程与工艺耗能低，现需现做无需等待停开机时间；且在加工表面贴层的同时可同时进行封边处理，保证封边的颜色、纹理、触感与质感与表面层一致，同时，通过改进胶合剂的配方，使制备出的人造板的表面饰面层具备良好的附着力、较低的吸水率和吸水体积膨胀率、较高的硬度和阻燃性。因此，本发明所述的人造板及其制备方法具备良好的应用前景。