第一節(jié) 產(chǎn)品定義及發(fā)展歷程
1、產(chǎn)品定義
這里將低壓板界定為對人造板進行二次加工貼面后的產(chǎn)成品,主要是使用低壓三聚氰胺樹脂浸漬紙貼面后的刨花板及中纖板。
貼面是木質(zhì)裝飾材料目前應(yīng)用最廣泛的裝飾方法。隨著科學技術(shù)的進步和人們對生活質(zhì)量要求的不斷提高,表面裝飾材料發(fā)展極快,木質(zhì)、塑料、金屬、玻璃、紡織品、無機礦、皮革、天然纖維等各種材料的裝飾制品層出不窮,變化萬千,使貼面裝飾成為主要的裝飾手段。它裝飾工藝簡單,圖案色澤花樣多,裝飾效果很好,深受廣大人民喜愛。其中尤以樹脂浸漬材料貼面最為風行,低壓短周期貼面工藝和真空負壓貼面工藝的出現(xiàn)加快了這一裝飾方法的發(fā)展。利用低壓三聚氰胺樹脂漬紙對刨花板、纖維板進行貼面是為了滿足家俱、地板、裝修等飾面的需要。
2、發(fā)展歷程
低壓三聚氰胺樹脂浸漬紙貼面人造板的出現(xiàn)一方面得益于人造板的飛速發(fā)展,另一方面也與人們對對三聚氰胺甲醛樹脂的深入 研究 和開發(fā)息息相關(guān)。具體而言,三聚氰胺樹脂浸漬紙貼面工藝經(jīng)歷了三個階段:
第一階段:高壓三聚氰胺樹脂浸漬紙
高壓三聚氰胺樹脂浸漬紙的特點是:性能良好,光澤度高,但貼面壓力高,熱壓工藝復雜,需在熱壓和冷卻后降壓,即熱—冷法膠壓。
第二階段:低壓(改性)三聚氰胺樹脂浸漬紙
低壓(改性)三聚氰胺樹脂浸漬紙是對三聚氰胺樹脂進行改性、增加其流動性的一種浸漬紙,它在低壓下也能有足夠的流動性,不要冷卻,即低壓熱—熱法膠壓。低壓法由德國在20世紀60年代開發(fā)成功,80年代中傳入我國。
第三階段:低壓短周期三聚氰胺樹脂浸漬紙
低壓短周期三聚氰胺樹脂浸漬紙是在低壓三聚氰胺樹脂中加入熱反應(yīng)催化劑以加快反映速度,熱壓周期可縮短到1~2min。為了降低成本可先浸改性脲醛樹脂再浸改性三聚氰胺樹脂。也采用低壓熱—熱法膠壓。低壓短周期三聚氰胺浸漬紙貼面刨花板是70年代初由原西德開發(fā)出的新產(chǎn)品。
第二節(jié) 產(chǎn)品特點及應(yīng)用領(lǐng)域 分析
1、產(chǎn)品特點
近年來我國人造板工業(yè)飛速發(fā)展,據(jù)有關(guān)資料統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示,2002年我國已成為世界第二大人造板生產(chǎn)大國,人造板廣泛用于國民經(jīng)濟各領(lǐng)域。為擴大人造板的使用范圍和提高使用價值,需對其表面進行裝飾,而用低壓三聚氰胺浸漬紙飾面最通用。用低壓三聚氰胺浸漬紙對人造板進行飾面,不僅提高了板材的強度、剛度和尺寸的穩(wěn)定性,而且可使其表面具有耐磨、耐熱、耐水、耐化學污染等性能。
2、應(yīng)用領(lǐng)域
低壓三聚氰胺樹脂浸漬紙貼面刨花板、中纖板主要用于廚房家具、辦公家具及計算機臺的加工。如果表層紙用耐高磨的,基材用高密度纖維板則可加工成高耐磨層壓地板材料(強化復合地板)。
第三節(jié) 產(chǎn)業(yè)鏈概述
一、在產(chǎn)業(yè)鏈中的位置
低壓板產(chǎn)業(yè)鏈簡圖
二、相關(guān) 行業(yè) 簡述
1、上游 行業(yè) ——基材 行業(yè) 、裝飾紙 行業(yè) 、三聚三聚氰胺樹脂 行業(yè)
1)纖維板、刨花板基材 行業(yè) 簡介
纖維板(Fiberboard)是以植物纖維為主要原料,經(jīng)過纖維分離、纖維處理、成型、熱壓等工序制成的產(chǎn)品。能制造成強化地板的只能是中、高密度纖維板。
刨花板(Particleboard)是將木材加工剩余物、小徑木、木屑等切削成碎片,經(jīng)干燥后拌以膠料、硬化劑,在一定的溫度下壓制而成。
纖維板和刨花板的區(qū)別在于構(gòu)成纖維板的基本單元是纖維,而構(gòu)成刨花板的基本單元是刨花或碎料。
2005-2006年纖維板
行業(yè)
基本狀況
2006-2007年11月刨花板
行業(yè)
基本情況
2)裝飾紙 行業(yè)
裝飾紙是很多建材產(chǎn)品中必不可少的原料。裝飾紙在產(chǎn)品結(jié)構(gòu)中是放在表層紙下面,主要起提供花紋圖案的裝飾作用和防止底層膠液滲現(xiàn)的覆蓋作用。裝飾紙需要具有良好的遮蓋力,浸漬性和印刷性能。
在家居產(chǎn)業(yè)的蓬勃發(fā)展中,裝飾紙開始嶄露頭角,成為一個不可小覷的 行業(yè) 。2005年,我國裝飾紙產(chǎn)量達到40萬噸,消費量約占全球消費市場的1/4。2006年,中國林產(chǎn)工業(yè)協(xié)會會長張森林表示,這個“小 行業(yè) ”目前數(shù)得上名號的企業(yè)已達800多家,一年創(chuàng)造的產(chǎn)值達到110億元,從業(yè)人員有10多萬人。
低壓三聚氰胺浸漬紙——裝飾紙(鈦白紙)。紙面印有木紋,浸漬低壓三聚氰胺樹脂,樹脂含量為130%~150%,用于刨花板、MDF貼面,貼面時不需施膠,貼面后不再進行涂飾。耐磨性高于預油漆紙。樹脂含量為70%~100%的用于強化木地板,耐磨性取決于表層紙。
20世紀90年代中后期,隨著強化木地板的國產(chǎn)化及辦公家具的發(fā)展,低壓三聚氰胺浸漬紙需求量猛增,2006年,國內(nèi)三聚氰胺浸漬紙的年需求量達到7.9萬噸。
3)三聚氰胺樹脂 行業(yè)
三聚氰胺樹脂膠包括三聚氰胺甲醛樹脂膠及三聚氰胺尿素甲醛樹脂膠,這兩種膠合劑的耐熱及耐水性能,較一般其它木材工業(yè)用膠為優(yōu)。但此樹脂原料三聚氰胺價格較高,所以目前國內(nèi)外各企業(yè)主要用于制造裝飾貼面用膠膜,沒有作膠合劑使用。
三聚氰胺尿素甲醛樹脂,其制造成本略低,但用它制造的貼面膠膜存在著透明度較差,吸濕性大,膠膜發(fā)粘等缺陷,故很少使用,現(xiàn)常用的是三聚氰胺甲醛樹脂膠。它是以三聚氰胺與甲醛作原料,在一定的條件下縮聚而成。該樹脂是無色透明粘稠狀液體,也可以制成白色粉末狀,便于儲存??扇苡谒鸵掖迹菬峁绦詷渲?,硬化后的膠膜耐水、耐熱、耐磨、耐化學藥劑以及耐腐蝕性能極為優(yōu)良。但此膠在使用中存在著低溫下易凍結(jié),保存性能差及膠膜易發(fā)脆等缺陷,這對樹脂貯存,產(chǎn)品質(zhì)量以及使用壽命有一定的影響。為了克服此缺點,因此,生產(chǎn)上對三聚氰胺甲醛樹脂進行改性,常加入尿素與之共聚進行改性,可以延長膠的貯存時間,加入醇類對樹脂進行醚化,或用有機酸酯化,增加樹脂柔韌度,使樹脂脆性下降。由于此樹脂膠有著極其的優(yōu)良性質(zhì),因此常用于制造表面裝飾貼面材料,廣泛地使用于家具、建筑、車輛、船舶等方面。
第四節(jié) 產(chǎn)品生產(chǎn)技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀
目前生產(chǎn)技術(shù)已發(fā)展為低壓—熱法膠壓,即使用低壓短周期三聚氰胺樹脂浸漬紙。利用在低壓三聚氰胺樹脂中加入熱反應(yīng)催化劑的方式來生產(chǎn)。
第五節(jié) 產(chǎn)品生產(chǎn)工藝特點或流程
主要的生產(chǎn)工藝流程是將經(jīng)過砂光的基材板垛送到板垛運輸機,再輸送至液壓升降臺,浸漬紙放到貯紙架上,推板機將板坯經(jīng)刷光機送入輥臺運輸機,經(jīng)組坯后由裝板機裝板,經(jīng)熱壓后,由卸板機將成品板卸出壓機,再經(jīng)齊邊、驗板等工序后完成分級堆垛。在生產(chǎn)過程中,主要包含兩個工藝,即浸漬工藝和熱壓工藝。
1、紙張質(zhì)量及浸漬工藝
為保證浸漬膠膜紙質(zhì)量,必須采用高質(zhì)量的裝飾原紙。無論何種紙都應(yīng)在檢驗合格后使用。
在浸漬過程中,嚴格按照工藝要求進行操作,每半小時取樣檢驗一次,保證上膠量在130%~150%、揮發(fā)分含量6%~7%、預固化度≤65%的技術(shù)要求。浸漬和干燥后的膠膜紙需立刻用塑料薄膜包裝,并用膠條粘封。貯存在溫度20—25℃、濕度55%一65%、安裝有空調(diào)的庫房內(nèi),貯存時間應(yīng)不超過3個門。使用時采取隨用隨開的原則,一次使用不完的紙應(yīng)立刻封好并送入庫房貯存,以防吸潮造成膠膜紙粘接在一起而無法使用,造成不必要的損失。
2、基材質(zhì)量
貼面人造板的基材常用中密度纖維板和刨花板。對于刨花板,應(yīng)根據(jù)客戶的不同要求外購,但刨花板產(chǎn)品必須滿足GB/T4897-92一等品的要求。對基材的質(zhì)量要求:
1)板面平整清潔,不允許有水漬、油漬,有效尺寸內(nèi)不能有溜邊、啃頭等現(xiàn)象。
2)板材的厚度偏差應(yīng)不超過±0.2mm,且砂光均勻,不允許有漏砂現(xiàn)象。
3)板材含水率應(yīng)控制在6%-10%范圍之內(nèi)。由于刨花板多為外購,環(huán)境的變化可引起板材含水率的變化。如果含水率偏高,可能導致貼面過程中出現(xiàn)放炮、分層等現(xiàn)象;如果含水率偏低,或浸漬紙揮發(fā)分含量偏低,則可能造成熱壓時表面不能很好地潤濕而產(chǎn)生紙板分層現(xiàn)象。
因此,在生產(chǎn)過程中需隨時觀察、及時剔除不合格的基材。
3、熱壓工藝
熱壓工藝的三要素是相互依存、又相互制約的,在進行工藝調(diào)整時需要統(tǒng)一 分析 、調(diào)整。三個因素對貼面板的影響各不相同。
熱壓溫度主要是對浸漬樹脂的化學反應(yīng)起催化作用,即加速固化。根據(jù)生產(chǎn)的實際要求及筆者經(jīng)驗,熱壓板溫度在145~165℃較為合適。溫度高有利于壓貼后的脫模,并能縮短熱壓同期、提高產(chǎn)量,但是過高的溫度使樹脂來不及均勻流動即固化,造成板面有微小孔隙。據(jù)1998年全國浸漬膠膜紙貼面人造板質(zhì)量統(tǒng)檢資料顯示,曾有相當數(shù)量的企業(yè)為達到提高產(chǎn)量的目的,通過提高熱壓溫度來縮短熱壓時間,結(jié)果造成板面易反彈且不光滑。看似提高了產(chǎn)量,實則是以犧牲產(chǎn)品質(zhì)量為代價,同時也對正規(guī)產(chǎn)品的生產(chǎn)廠家造成沖擊。
合適的壓力可以保證基材與浸漬紙之間良好的結(jié)合,在適宜的溫度和壓力作用下,浸漬紙中的樹脂熔融、固化后,形成封閉、致密的表面,還可以使基材表面的不平和微小孔隙得以填充。通常,壓力一般為2.0~3.OMPa,在不影響產(chǎn)品質(zhì)量的前提下,應(yīng)盡可能采用低的壓力,這樣對設(shè)備、液壓油的使用壽命、基材的內(nèi)在結(jié)構(gòu)都有益。但過低的壓力影響基材與浸漬紙的粘結(jié)強度和樹脂流動能力。因此,實際生產(chǎn)中,應(yīng)針對不同的基材和緩沖墊的新舊程度適當調(diào)整單位壓力。
熱壓時間的長短取決于浸漬樹脂的固化速度和熱壓溫度,一般在40~50s為宜。時間過長會造成樹脂固化過度,失去應(yīng)有的彈性,容易給產(chǎn)品造成裂紋或內(nèi)在應(yīng)力,使其在后續(xù)加工過程中出現(xiàn)裂紋、翹曲。時間過短,樹脂固化不充足,容易產(chǎn)生粘板現(xiàn)象,且影響產(chǎn)品表面的理化性能,影響產(chǎn)品的耐用性。不同的材料所需時間不同,應(yīng)對每個新產(chǎn)品的板面進行固化程度的試驗,然后根據(jù)試驗結(jié)果調(diào)整熱壓參數(shù)。
另外,在操作過程中,浸漬紙的移動需仔細,避免破損。不允許戴臟手套操作。組坯過程中如發(fā)現(xiàn)板面不清潔要及時清理干凈。基材進料時要仔細檢查,如發(fā)現(xiàn)板面有大刨花、缺角、破損、砂痕等缺陷,應(yīng)及時剔除,拒絕使用。鋪裝機的壓輥、出料的大吸盤、堆垛分等的小吸盤、各輸送輥都要定期清潔,防止板面有吸盤印及灰塵等而導致產(chǎn)品降等。
第六節(jié) 國內(nèi)外生產(chǎn)技術(shù)發(fā)展趨勢 分析
近年來浸漬設(shè)備及工藝的新進展主要表現(xiàn)在
1、改進設(shè)備、降低能耗
臥式浸漬生產(chǎn)線“革掉”了紅外線干燥組(共80kw),改成由兩節(jié)烘箱代替,大大減少了裝機容量,降低了耗電量,據(jù)廠家估算每張紙可降低成0.2元。近年來由國外新引進的設(shè)備,只有一個浸膠槽,三聚氰胺樹脂由浸膠改為“涂刮工藝”,減少了樹脂用量,降低了生產(chǎn)成本,浸漬速度可增加到40m/min以上。
2、改進浸漬樹脂性能與生產(chǎn)工藝
目前研制的三聚氰胺樹脂穩(wěn)定性已有了很大提高,在室溫條件下,樹脂在40天內(nèi)保持澄清透明,為商品化創(chuàng)造了條件,可運到全國各地應(yīng)用。上述樹脂更適合我國企業(yè)現(xiàn)有條件,給生產(chǎn)創(chuàng)造了較寬松的條件,有利于生產(chǎn)管理與保證產(chǎn)品質(zhì)量。
新研制的三聚氰胺樹脂大大降低了浸漬膠膜紙的吸潮性,在北京地區(qū)膠膜紙存放普通庫房(無降溫、除濕設(shè)備)可存放3個月基本上不吸潮,不粘連,熱壓貼面時生產(chǎn)正常。在南方地區(qū)普遍反映吸潮性大有改進。
新研制的脲醛浸漬樹脂成本僅1.3元/kg左右,實行兩次浸漬,即第一道浸漬腮醛樹脂,第二道浸漬三聚氰胺樹脂。據(jù)初步估算每張膠膜紙(4"×8")可降低成本2元左右,一條生產(chǎn)線一個工作日即可節(jié)約數(shù)千元,經(jīng)濟效益可觀。
而CK—l型超硬樹脂在生產(chǎn)強化木地板時可免去進口耐磨表層紙,所生產(chǎn)的強化木地板耐磨性能可達到l萬轉(zhuǎn)以上。
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