三聚氰胺装饰纸浸渍工艺浅析

三聚氰胺装饰胶膜纸生产工艺浅析第一部分术语和定义人造板饰面专用纸decorativepaperforwood-basedpanels用于生产浸渍胶膜纸饰面人造板和热固性树脂装饰层压板（HPL）的原纸、印刷装饰纸和装饰胶膜纸。原纸basepaper一种具有很好吸收性和遮盖性的专用于浸渍氨基树脂的钛白纸，分素色纸（solidcolorpaper）和印刷用原纸（printbasepaper）二类。第一部分术语和定义印刷装饰纸printedpaper原纸经印刷花纹后称为印刷装饰纸。装饰胶膜纸impregnatedthermasettingresinsdecorativepaper一种素色原纸或印刷装饰纸经浸渍氨基树脂并干燥到一定程度、具有一定树脂含量的胶纸，经热压可相互胶合或与人造板基材胶合。第一部分术语和定义氨基树脂aminoresin是由氨基化合物和甲醛缩聚而成的热固性树脂，它通常作为涂料生产的原料。习惯上常把三聚氰胺甲醛树脂和脲醛树脂统称为氨基树脂。三聚氰胺甲醛树脂melamine-formaldehyderesin俗称三胺胶，简称MF树脂,又称蜜胺甲醛树脂。为三聚氰胺M与甲醛F缩合聚合而成的热固性树脂。脲醛树脂urea-formaldehyderesin由尿素和甲醛溶液在碱或酸催化下进行缩聚反应制得。加工成型时发生交联，形成不溶不熔的热固性树脂制品。第二部分胶膜纸用原料原纸目前浸渍胶膜纸行业常用的原纸根据用途不同主要分为三类：装饰纸、透明表层纸和底层平衡纸。装饰纸有印刷装饰纸和素色原纸两种，都是采用特种纸浆制成。素色原纸通过在造纸过程中添加有色颜料（包括金属氧化物或合成颜料等）和钛白粉混合起来，调配出各种颜色以达到装饰效果。印刷装饰纸一般使用装饰原纸为基材，采用水性凹版印刷，通过2~5次套色印刷而成；可以有木纹、石纹、卡通、特殊造型等各种图案选择，也可以添加特殊的材料如珠光颜料、紫外荧光颜料来达到不同的装饰效果或功能要求。第二部分胶膜纸用原料装饰纸的理化性能要求装饰纸的理化性能，必须要保证其色彩的稳定性、纸的不透明性、以及耐化学药剂、耐高温及光照能力；在浸渍时，要有良好的延展性、渗透能力、平整性、湿拉强度以及合理的吸胶量。其主要理化性能指标见下表：第二部分胶膜纸用原料检验项目单位理化性能指标素色原纸印刷装饰纸定量偏差%定量标示值±3水分%≤4.0≤6.0灰分%15～45pH值6.5～7.5纵向干抗张强度N/15mm≥25.0纵向湿抗张强度N/15mm≥6.0透气度（Gurley法）s/100ml≤25≤351）渗透性s≤6≤82）耐热性级1耐光色牢度（蓝色羊毛标准）级标准级≥6高保色级≥7纵横向伸缩率%纵向0.3～1.0横向1.0～3.5第二部分胶膜纸用原料透明表层纸透明表层纸作为低压三聚氰胺浸渍纸原纸，主要用于对压贴后板面有较高耐磨度要求的强化地板中。透明表层纸可以在造纸过程中加入Al2O3（三氧化二铝）或在浸渍时涂上Al2O3，以提高耐磨性，并保护装饰表面，浸渍成品一般称为耐磨纸。该种原纸是由纯纤维素纸浆制成的，不添加任何颜料，其克数在20~56g/㎡，在持续加压时转变为完全透明状；由于表层纸也是三聚氰胺甲醛树脂的载体，而且通常吸胶量是其自重的2~4倍，所以吸胶能力、吸胶速度及透气度等特性参数尤为关键，见下表：第二部分胶膜纸用原料透明表层纸特性参数特性指标纸克数（g/㎡）25323640含水率（%）＜4＜4＜4＜4湿张力（N/15mm）＞4.5＞6＞7＞7干张力（N/15mm）＞24.5＞32＞35＞35吸水高度（mm/min）＞16＞19＞20＞21pH值≈6≈6≈6≈6第二部分胶膜纸用原料底层平衡纸由于目前家具类装饰板对背面的装饰要求也都在逐步提高，目前市场上的平衡纸主要用于强化地板行业。底层平衡纸是在MDF贴面时用于板材底部，起到平衡作用，以避免贴面产品产生曲翘变形；同时也提供基材的防水保护功能或其他附加功能。平衡纸由于对装饰效果的要求很低，一般采用废纸回抄的纸浆为主，再添加一部分新纸浆和色料生产而成，常用克重在90~120g/㎡第二部分胶膜纸用原料胶水目前市场上用于含浸胶膜纸的胶水主要有：三聚氰胺甲醛树脂（MF）、尿素甲醛树脂（脲醛树脂UF）、三聚氰胺尿素甲醛树脂（MUF）、酚醛树脂等（PF）。三聚氰胺甲醛树脂（MF）浸渍纸用的三聚氰胺树脂是三聚氰胺与甲醛的初期缩聚物，能溶于水。使用时将原纸浸入MF中，使它达到要求的树脂量，浸渍纸在一定温度作用下，其树脂会熔融，并很快固化。第二部分胶膜纸用原料优点：MF树脂具有较大的化学活性，很高的胶接强度，耐水能力高，能经历三小时以上的沸水，热稳定性高，低温固化能力较强，硬度及耐磨性好，对化学药物的抵抗能力强，电绝缘性优异。缺点：脆性大、固化后胶层易产生龟裂现象，需进行增塑改性后使用，成本较高。使用范围：经过改性后的三聚氰胺树脂是胶膜纸行业最常用的胶水原料，广泛应用于地板装饰纸、透明表层纸、以及家具装饰纸面层的浸渍或涂布。第二部分胶膜纸用原料脲醛树脂（UF）UF树脂是由尿素和甲醛的聚合物，是较早开发的热固性树脂之一，1924年就由英国氰氨公司研制成功，因其低廉的成本和可靠的胶结性能在人造板行业得到非常广泛的运用。是生产刨花板、中纤板最主要的胶黏剂。今年来随着各浸渍胶膜纸厂家对成本的追求日趋迫切，UF在胶膜纸生产中的运用也越来越广泛，主要用于家具装饰纸第一道的浸渍，替代MF以起到降低成本的目的。第二部分胶膜纸用原料优点：成本低廉，原料丰富，固化后树脂无毒、无色、耐光性好，长期使用不变色，耐弱酸弱碱及油脂等介质，抗霉，有较好的绝缘性。缺点：易于吸水，因而耐水性和耐候性较差，耐热性也不高。对比三聚氰胺树脂，在完全固化前含有相对较高的游离甲醛量，对环保性要求高时应减少使用。MF、UF这两种胶黏剂各有优缺点，实际生产时常将二者交替混合使用。三聚氰胺尿素甲醛树脂（MUF）为了减少将MF、UF后期混合使用的麻烦，同时提高胶黏剂的稳定性，有人将三聚氰胺、尿素和甲醛一起进行缩聚反应，得到MUF树脂。第二部分胶膜纸用原料由于MUF在胶黏剂生产阶段已经确定了三聚氰胺和尿素的比例，使得后期调配的自由度就大幅降低了，而且相对成本也没有太大优势，目前只有一些专业生产强化地板用装饰胶膜纸的厂家在使用。酚醛树脂（PF）PF树脂又称电木，是由苯酚和甲醛在催化剂条件下缩聚、经中和、水洗而成的树脂。PF树脂最为突出的性能是耐高温性，即使在非常的温度下，也能保持结构的整体性和尺寸的稳定性，正由于这个特性，加上其本身出色的胶合能力，PF树脂常被用于高压防火板（HPL）的底层牛皮纸含浸。第二部分胶膜纸用原料PF树脂固化后一般依据催化体系的不同一般呈现黄色、棕色甚至红色，由于这一点，PF树脂很难用于表面装饰纸的浸渍。添加剂浸渍纸在生产过程中常用的添加剂有固化剂、渗透剂、脱膜剂、防粘剂、防尘剂、消泡剂、防静电剂等；对于用喷涂段生产浸渍纸液体表层，还会用到磨料等。添加剂用量不大，但是对浸渍胶膜纸的质量起着举足轻重的作用。第三部分浸渍设备及工艺在人造板行业，与浸渍干燥技术相适应的各种浸渍干燥设备按其布置方式分为卧式和立式生产线两大类，根据不同的工艺方式和生产要求，使用不同的设备。一般情况下，卧式生产线处理纸基材料，具有质量好、效率高、产量大的特点，在大批量生产的企业使用普遍。而立式生产线多用于处理布基材料或热固性树脂高压防火板（HPL）的表层纸，也用于产量较小的装饰纸浸渍生产，主要特点是投资少、占地面积小、对纸张的技术要求低。由于受到效率限制，目前已基本退出历史舞台。尽管两类生产线在结构上差异较大，但实现的功能或工序基本相同。第三部分浸渍设备及工艺第三部分浸渍设备及工艺目前较典型的浸渍工艺主要有两种：一次浸渍干燥工艺和二次浸渍干燥工艺。一次浸胶干燥工艺开卷浸渍计量干燥冷却调偏牵引冷却剪切堆垛接纸第三部分浸渍设备及工艺二次浸渍干燥工艺开卷浸渍计量干燥1冷却计量干燥2冷却调偏接纸涂布牵引冷却剪切堆垛第三部分浸渍设备及工艺一次浸渍方式结构相对简单，生产效率高，背涂和浸渍使用同一种树脂，上胶量在80%~100%之间，强化地板的装饰纸、透明表层纸（耐磨纸）、高压防火板装饰纸、底层纸普遍采用这种方式生产。与一次浸渍方式相比，二次浸渍方式生产线要在上述基础上增加涂布机构和干燥机组合，纸带经过一次浸渍和干燥后，立即进入第二次涂布干燥，其余过程和一次浸渍相同。它的最大特点是可以使用两种胶水，第一次背涂和浸渍可以使用成本低廉，性能相对较差的脲醛树脂，经过干燥后再二次涂布三聚氰胺树脂，既节省了成本，又保证了浸渍纸的表面质量，同时上胶量也较容易达到低压饰面人造板140%~160%的大胶量要求。第三部分浸渍设备及工艺主要工段浸渍：此工段是浸渍胶膜纸生产过程中的核心部分。通常使用调制过的脲醛树脂和三聚氰胺树脂单独或混合使用，浸渍牛皮纸还可能用到酚醛树脂。要求树脂充分渗透到纸张的内部，并准确控制浸入的胶量。此工段涉及到调配胶工艺，影响着后段生产工艺和浸渍纸成品的质量。干燥：目前常用的都是热风干燥箱干燥，目的是脱干胶膜纸中的部分水分。干燥程度对最终产品的挥发物含量起着至关重要的影响，同时也影响到后期压贴生产过程的热压时间和其它技术参数。第三部分浸渍设备及工艺涂胶：在二次浸渍干燥工艺中，由于第一次浸渍使用了UF树脂或UF和MF的混合树脂，而UF树脂的耐物理和化学性腐蚀性能较差，有必要在经过第一段干燥器后，用MF树脂进行第二次涂布。这段工艺使树脂粘附于胶膜纸的面层与底层，以满足产品质量的标准要求和最终特性。决定了产品的最终质量和其它特性。如在此工段尝试不同的涂布材料将获得不同的产品特性。第四部分胶膜纸质量标准项目外观质量要求素色装饰胶膜纸印刷装饰胶膜纸色差压贴后与标准饰面板比较，明显的不允许污斑明显的不允许白点明显的不允许套印精度误差－≤1mm，纹理清晰漏印－明显的不允许刀线－明显的不允许跳刀－明显的不允许皱褶影响使用的不允许边角缺损在公称尺寸范围内不允许裂纹长度≤50mm，允许1条胶泡轻微胶粉轻微漏胶不允许粘连不允许注：正常视力在视距为0.5m时能清晰观察到缺陷为明显，否则为不明显。第四部分胶膜纸质量标准理化性能指标，见下表(LY/T1831-2009)检验项目单位理化性能指标甲醛释放量mg/LA级≤1.5B级≤3浸胶量偏差%标示值±10%挥发物含量%5～9预固化度%10～70第五部分常见质量问题探讨浸渍胶膜纸是一种工业上游在产品，其在使用过程中受到多种因素的影响，这些因素有来自于原材料的，也有来自自身工艺和品质把关的，还有来自于操作环境，下游企业的生产工艺参数设定等。要做到完全杜绝质量问题，我们还有很长的路要走。浸渍胶膜纸行业在使用过程中常见质量问题的质量问题，按性质不同可分为三类：贴面后外观质量问题、贴面后理化性能问题、存储搬运过程中纸张自身问题。第五部分常见质量问题探讨贴面后外观质量问题干花现象：产品表面存在不透明白色花斑。产生原因：胶水流动性不足或流动时间不够。解决方法：将胶纸放在潮湿的区域吸潮，适当增加其挥发物含量，以提高流动性；同时调节压贴设备，增加压力、降低温度、增加热压时间。湿花现象：也称水渍，指产品表面存在雾状痕迹。产生原因：有三种情况引起，一是胶膜纸本身挥发物含量过高，二是有外部的水滴带到板子上，如气候影响或热板散发的热气遭遇出板线的冷铁架造成的冷凝水，在北方夜间尤其常见，三是深色纸脲胶含量过高，脲胶固化后的不透明性造成的类似“湿花”。第五部分常见质量问题探讨解决方法：第一种情况通常可以将胶膜纸存放在空调房内，增加抽湿装置，存放数日后使用，或者直接调高热压温度，并适当增加热压时间；第二种情况需要对压贴车间的环境设施进行改善，防止漏雨，增加保温，杜绝冷凝水的产生；第三种情况属于正常现象，最根本的方法是提高胶膜纸中MF树脂含量，或者通过增加压贴压力也可起到一定的改善作用。表面孔隙、亮星现象：产品表面出现针孔状缺陷。产