Vol48 No12
Dec 2020
第48卷第12期2020年12月
西北农林科技大学学报(自然科学版)
Journal of Northwest A&F University(Nat. Sci. Ed.)
网络出版时间 2020-06-01 10： 45 DOI ：10. 13207/j. cnki. jnwafu. 2020. 12. 008网络出版地址：http ：//kns. cnki. net/kcms/detail/61. 1390. s. 20200529. 0830. 008 html
贴面性能的影响
王蕊，田飞宇，徐德良，徐信武
(南京林业大学材料科学与工程学院，江苏南京210037)
［摘要
］【目的+研究薄木初含水率对三聚氤胺甲醛树脂浸渍后性能的影响，为薄木贴面的应用提供参考)
【方法】以杨木、海棠木、松木薄木为材料，采用三聚氤胺甲醛树脂浸渍处理，制备装饰用浸渍薄木，研究薄木的初含水
率对浸渍薄木的表面微观形貌、浸胶量、预固化度、挥发物含量以及浸渍薄木覆面纤维板贴面性能的影响)【结果】在
相同浸渍工艺条件下，随着初含水率(％〜30% )的提高，浸渍薄木的浸胶量降低，杨木浸胶量从72. 0%降低到 59. 3%，海棠木浸胶量从94. 2%降低到84. 4%，松木浸胶量从103. 4%降低到86.1% ；预固化度减小，杨木预固化度
从20%降低到15%，海棠木预固化度从30%降低到19%，松木预固化度从由13%降低到6% ；挥发物含量略有提高，
杨木挥发物含量从8%增加到9%，海棠木挥发物含量从9%增加到10%，松木挥发物含量从8%增加到9% ；贴面胶 合强度呈先增大后减小的趋势，表面胶合强度最高可达2. 1 MPa 。【结论】为确保浸渍薄木的贴面性能，建议薄木初
含水率控制在10%〜20%)
［关键词］浸渍薄木；初含水率；三聚氤胺甲醛树脂；贴面性能
［中图分类号］
S785；TQ351
［文献标志码］
A
［文章编号］
1671-9387(2020)12-0064-08
Effect of moisture content on overlaying performanee of melamine
formaldehyde resin impregnated thin veneer
WANG Rui,TIAN Feiyu,XU Deliang,XU Xinwu
(College of Materials Science and Engineering Janjing Forestry University ，Nanj ing ，V i angsu 210037 , China )
Abstract
: ［Objective ! The effects of initial moisture content of thin veneers on performance after mel
amine formaldehyde soaking were studied to provide reference for the application of thin veneers.【Method 】 Resin-impregnatedpoplar ，Bintangor ，andpinethinveneerswerefabricatedusing melamineformaldehyde (MF ) resin. The effect of initial moisture content (MC ) on surface morphology, content of impregnated resin ，degreeofpre-curing ，andcontentofvolatilesubstancesoftheimpregnatedveneerswereinvestigated Thebondstrengthofimpregnatedveneersonfiberboardsubstratewasalsotested *Result 】Basedonsame
impregnation process,the increase of moisture content from zero to 30% ,the content of MF resin of poplar thin veneer decreased from 72. 0% to 59. 3% ,the content of MF resin of bintangor thin veneer decreased
from 94. 2% to 84. 4% ,and the content of MF resin of pine thin veneer decreased from 103. 4% to 86. 1 %. The degree of pre-curing of poplar thin veneer decreased from 20 % to 15 %，
the degree of pre-curing of Bin
t a ngor t h in veneer decreased from 30 % t o 19 %, and t h e degree of pre-curing of pine t h in veneer decreased
from 13 % t o 6 %. In con t r as t ，
t h e con t en t of volatile subs t a nces of poplar t h in veneer increased from 8 % t o
［收稿日期& 2019-1122
［基金项目&国家木竹产业技术创新战略联盟科研计划项目(TIAWBI2018)；湖北省技术创新专项重大项目(019ABA097)［作者简介&王蕊(1994-)，女，江苏南京人，在读硕士，主要从事人造板与胶粘剂研究。E-mail :641214952@qq. com ［通信作者&徐信武(1975-)，男，江苏南京人，教授，主要从事人造板与胶粘剂研究。
第12期王蕊，等：含水率对三聚氤胺甲醛树脂浸渍薄木贴面性能的影响65
9%,t he content of volatile substances of Bintangor thin veneer increased from9%to10%,and the con
tent of volatile substances of pine thin veneer increased from8%to9%.The surface bonding strength firstly increased and then decreased with the optimal surface bonding strength of2.1MPa.[Conclusion!MC of thin veneers was suggested to be10%to20%to ensure strong overlaying performance.
Key words:impregnated thin veneer；initial moisture content；melamine formaldehyde resin；overlaying pe)fo)mance
表面装饰优化了人造板基材的表面形态和泽，还可赋予其阻燃、隔热、防潮等功能性特征。目前常用的木材表面装饰优化方法主要有贴面、涂饰、机械加工等3种%13&，其中贴面装饰应用最为广泛的材料包括三聚氧胺甲醛(MF)树脂浸渍纸和各种装饰薄木％7。随着生活品质的不断提升，人们愈发青睐木材天然纹理，因此融合MF树脂和薄木两大材料优势制作浸渍薄木装饰新材料，已成为新的研究热点％9。汤正捷等%10&对薄木浸渍工艺进行了研究，结果发现在其他条件不变的情况下，干燥温度越高、时间越长，浸渍薄木的挥发物含量越低，预固化度越高。刘明利等%11&采用MF树脂浸渍薄木作为复合地板表板，结果表明当浸胶量小于60%时板面容易出现干花现象，当浸胶量大于120%时则板面光泽不均匀且压贴时容易出现气泡，确定最佳浸胶量为90%。李春风等比&使用MF树脂贴饰水泥刨花板，有效地提高了水泥刨花板的表面质量。与装饰纸不同的是，为了防止开裂破损%13，装饰薄木一般含水率较高，但薄木初含水率过高是否会对浸渍薄木的工艺与性能产生不利影响，目前尚不清楚。
为此，本试验研究了薄木初含水率对三聚氧胺甲醛树脂浸渍后贴面性能的影响，以期为浸渍薄木的生产工艺及其应用提供参考。
1
1.1试验材料
所用薄木(厚度0.2mm)包含胶合板工业常见的3种树种：意大利214杨(.Populus euramevicana cv.'I214')、海棠(Calophyllum ssp)、辐射松(Pi nus radiata)，薄木由山东临沂某胶合板企业直接旋切木段制备，含水率40%〜50%。浸渍用三聚氧胺甲醛(MF)树脂，取自江苏常州某浸渍纸生产企业，固含量50%，黏度15mPa-s。纤维板(厚度10 mm，密度0.868g/cm s，施胶量10%)，取自江苏丹阳大亚人造板集团。
1.2试验方法
1.2.1薄木初含水率控制将新鲜薄木裁成100mmX150mm幅面试样，随机分成a、b、c、d4组，每组5个试样。将其置于常温室内环境下自然干燥不同时间，以获取不同梯度初含水率试样(每个试样裁取50mmX50mm试件用烘干法测定含水率)。经过自然干燥后，3种薄木平均含水率为：杨木6.7%〜27.0%，海棠木6.1%〜20.6%，松木4.3%〜20.7%。
1.2.2薄木浸渍从每组自然干燥薄木试样中，进一步裁取100mmX100mm试件，于实验室用浸胶槽进行浸渍处理。用银子将试件置于浸渍槽，当试件全部接触树脂后开始计时，浸渍时间15s。浸渍完毕后将薄木悬挂静置约12h，至表面无树脂流动后采用试验烘箱进行干燥处理，温度为120C，时间120s%10］。
双接头1.2.3浸渍薄木饰面使用单层试验热压机，将浸渍薄木覆面于纤维板基材。贴面温度为170C，压力1MPa，时间90s。
1.3性能测试
1.3.1浸渍薄木表面微观形貌表征分别取10 mmX10mm的3浸渍薄3，其含
率分别为：杨木薄木6.7%,14.8%,27.0%；海棠木薄木 6.1%,10.2%,20.6%；松木薄木 4.3%, 7.7%20.7%，用环境扫描电子显微镜(SEM，型号:Quanta200，美国FEI公司)观察浸渍薄木的表面微观形貌。将薄木试样用导电胶粘在样品台上，喷金处理后进行观察，放大倍数分别为X100、X200 X400。
1.3.2薄木浸渍性能参照《饰面用浸渍胶膜纸》(LY/T1143—2006)行业标准，主要测试浸渍薄木的浸胶量、预固化度和挥发物含量。首先取4组100mmX100mm的3种浸渍薄木，每组6个样品，每组含别：杨薄74%92% 15.6%,27.9%；海棠木薄木6.3%,6.7%,10.2%, 2
2.5%；松木薄木4.8%,7.5%,10.9%,20.3%，按照122的浸渍理浸渍脂在120C烘箱干燥120s后薄木的质量W d，之后将每组中3片浸渍薄木在160C烘箱中干燥10min后，测定干燥后的质量W b，按照公式(1),(2)计算每组
66西北农林科技大学学报（自然科学版）第48卷
平均浸胶量和平均挥发物含量；然后将每组中另外
3片浸渍薄木在40 b 蒸J 浸泡20 min 后，于室
温下挂晾10 min，测定在160 b 烘箱中干燥10 min 后烘干的质量W ；，按照 3）计算 预固化度）
Q r = ^0^00°&
X100%,
（1）Q v
= p^-0
^&X100% ,
（2）
Q c =
卧式导热油加热器%Q d -Q d -0= -Q o ]X100
%。⑶
式中：Q r 为浸渍薄木的浸 （％ ），Q b 为浸渍树脂
干燥后薄木的 （g ） ,Q o 为浸渍前薄木的绝干质量（g ）,Q v 为浸渍薄木的挥发物含量（% ）W a 为浸
渍薄木干燥前的
（g ） ,Q c 为浸渍薄木的预 ：
度（% ）,Q 为浸渍薄木在蒸J 水中浸泡后烘干的质 量（g ）,Q d 为浸渍薄木浸泡前的质量（g ）。
1.3.3 浸渍薄木贴面性能 分别取海棠木薄木和
松木薄木的9 ，其初含 别为：海棠木薄
木 3. 6% ,4. 1% ,4. 2% ,14. 9% ,16. 8% ,20. 9%,
21.2% ,49. 4% ,50. 4% ；松木薄木 4. 2% ,4. 6%, 16.2% ,19. 8% ,21. 1% ,29. 4% ,43 8% ,53 2%,
53. 3%，按照1. 2. 3节的方法进行处理，参照《装饰FOSY
单板贴面人造板6CGB/T 15104 - 2006 ）标准中
6. 3. 4的 ，进行贴
强度的测试，并观察海
棠木浸渍薄木饰 板的贴
。
2
2. 1浸渍薄木表面微观形貌
通过SEM 的浸渍薄木试样进行表面微
观形
征。浸渍后的杨木薄木、海棠木薄
松
薄木在不同放大倍数下的微观形
1〜3。
a 、
b 、
c 分别表示放大X 100,X20 0和X400；下标1,2,3分别表示初含水率为6. 7%, 14. 8%和27. 0%
a,b,and c indicate magnifications of X 100, X 200 andX 400, respectively. Subscripts 1,2,and 3 indicate initial moisture
contentsof6 7% 14 8% and27 0% respectively
图1三聚1胺甲醛树脂浸渍后杨木薄木表面的电镜观察
耳垫Fig. 1 SEM of MF resin impregnated poplar thin
veneers
第12期王蕊，等：含水率对三聚1胺甲醛树脂浸渍薄木贴面性能的影响67
a、b、c分别表示放大X100,X200和X400；下标1,2(分别表示初含水率为6.1%,10.2%和20.6%
a b andcindicatemagnificationsof X100(X200and X400respectively Subscripts12and3indicateinitial
moisturecontentsof61%102%and206%respectively
图2三聚1胺甲醛树脂浸渍后海棠木薄木表面的电镜观察
Fig.2SEM of MF resin impregnated bintangor thin veneers
从图1〜s可以看出，三聚1胺甲醛树脂浸渍效能够布满腔、导管壁间隙。有学
者使用紫外线微光谱法证实，三聚1胺脂能地次生壁层和胞间层，但需要一含打开通道「14&。同的浸渍薄验含水率相对较咼的薄木在浸渍后表面
多的甚至开裂，这可能是干燥过程中有多蒸发所致。
2.2初含水率对浸渍薄木性能的影响
2.2.1浸胶量s种薄木初含水率对浸胶量的影响见图4。图4显示，当浸渍时间为15s时，随着初含的，杨木、海棠木、松木s种薄木的浸胶别呈势：杨木薄含7.4%
到27.9%时，其浸从72.0%到59.3%；海棠木薄木初含水率由6.3%增加到22.5%时，其浸从94.2%到84.4%；松木薄木初含 4.8%增加到20.S%时，其浸：从10S.4%到86.1%。这可能是的含隙关，随着含的，薄木的孔隙
能薄木的三聚1胺脂减少「15&。
2. 2.2挥发物含量S种薄木初含水率对挥发物含量的影响见图5。由图5可知，随着初含水率的（杨、棠、松3薄的挥发物含
管总呈增大的趋势，但增大幅度，以上S 浸渍薄木的挥发物含别为8%〜9%,9%〜10%,8%〜9%
。
68西北农林科技大学学报（自然科学版）第48卷
UISUJ
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%
*
星呢
ab 110
100
9080
7060
化学泥浆
a 、
b 、
c 分别表示放大X 100 , X 200和X 400；下标1,2,3分别表示初含水率为4.3% ,7.7%和20.7%
,
and c indicate magnifications of X 100 , X 200 andX 400 , respectively. Subscripts 12, and 3 indicate initial moisture
contentof4.3% 7.7% and20.7% respect8vely
图3三聚1胺甲醛树脂浸渍后松木薄木表面的电镜观察Fig. 3 SEM of MF resin impregnated pine thin veneers
%
嘲如畀衆戦
上 H
E O A JO
1U E U O O
10.5
10.0
9.59.0
8.5
-■-杨木 Poplar;
-•-海棠木 Bintangor; -A-松未 Pine
2
4
g
50 --------------------------------------------------------------——4 8 12 16 20 24 28
初含水率/%
Initial moisture content
图4薄木初含水率对浸胶量的影响
刷镀液E f ec/ofini/ialmois/urecon/en/of/hinveneer
onimpregna/ionamoun/
预固化度预 度 了树脂 程8.0 __*---------'----------------------'-------------------—4 8 12 16 20 24 28
初含水率/%
Initial moisture content
图5薄木初含水率对挥发物含量的影响
Fig. 5 Effect of initial moisture content of thin veneer
onvola/ilecon/en/
的流动性，是影响浸渍薄 存期及贴面工
艺和
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