林卫东 张凤岚 邹明星 谭锋明 陈瑞建

【摘 要】纤维板在社会生产生活中的应用较为广泛，尤其是在室内装饰、房地产业和包装等领域当中，对于纤维板的需求量在不断增长。在传统纤维板的生产制造过程当中，由于缺少对其防潮性能的重视，因此在实际使用中的效果较差。将防潮脲醛树脂胶应用于生产过程中，能够有效保障高防潮纤维板的高防潮与防水性能，这也为纤维板市场的发展奠定了基础。本文将从防潮脲醛树脂胶的研制与高防潮纤维板的力学性能出发，研究高防潮纤维板的生产技术。同时，对高防潮纤维板的应用试验进行分析，以促进其性能的进一步优化。

【关键词】高防潮纤维板;生产技术;应用

在气候较为潮湿的环境当中，高防潮纤维板的应用较为广泛，比如东南亚地区和我国南方地区等。随着科学技术的不断发展，高防潮纤维板的类型也在不断增多，但是其环保性能与防潮性能的平衡却一直存在问题，限制了其应用范围的拓展。而在当前现代化建设速度逐渐加快的趋势下，社会各领域对防水、防潮纤维板的需求量也在不断增长，只有加强生产工艺的优化与改进，才能促进其性能的改善，满足人们的不同需求。尤其是生产工艺和胶黏剂的种类，是影响其性能的主要因素。高防潮纤维板采用了脲醛树脂胶，使其防潮性能得到了有效改善，能够应用于厨房组件、浴室柜、工作台衬底、梳妆台、橱柜、搁板和洗浴盆边沿台面当中，应对高度潮湿环境的影响，延长其使用寿命。

一、高防潮纤维板的生产技术要点

（一）防潮脲醛树脂胶的研制开发

1.胶黏剂种类的选择

较高的稳定性是间苯二酚改性树脂和酚醛树脂的主要特点，其水解难度较高，产品在使用中不会出现降级。上述两种材料属于耐候性树脂，因此在人造板胶黏剂的生产制造中较为常用，间苯二酚改性树脂和酚醛树脂的颜色为红色，对于产品的色泽会产生一定程度的影响。生产效率也会由于其较长的固化时间而降低，与此同时，其较高的生产成本也给批量生产带来了一定的困难。耐湿性能强是异氰酸酯树脂胶和三聚氰胺树脂胶的主要特点，在防潮板的制造当中应用较为广泛。专用施胶设备和脱模剂应用于异氰酸酯的生产当中，增大了生产制造成本。另一方面，在对其进行开封后，其对于存储环境的要求较高，使得板材生产的稳定性降低，加大了批量生产的难度【1】。在脲醛树脂防潮性能的改善当中，三聚氰胺的应用较为普遍，同时也能够对甲醛释放量进行有效控制，防止人们的生命安全受到较大威胁。在脲醛树脂的性能改善中，通常会运用共缩聚方法，有助于脲醛树脂耐水性的增强。运用改性脲醛树脂时，应该在保障其防潮性能的同时，降低其成本投入，保障企业的经济效益。

2.工艺控制要点

在添加尿素、增强助剂M和甲醛的过程中，应该分两次;在添加三聚氰胺的过程中，应该分三次;弱酸pH值起始反应。甲醛羰基可以在尿素的作用下实现加成，以促进树脂分子的生成，该分子的连接依靠亚甲基键。为了保障树脂的正向反应，应该采用分时机投料和多次投料的方式，对胶黏剂中游离甲醛的含量加以控制。在树脂分子当中，由于分批投料方式的运用，三聚氰胺环状结构使得分布十分合理，有助于三聚氰胺利用率的提升和树脂耐水性的增强，避免对三聚氰胺的降醛效果造成影响。在促进正反应进行的同时，在添加甲醛时采用分多次的方式，还能够对游离尿素的含量进行控制，促进树脂固化强度的提升。100-110s为一般情况下固化时间的范围，热压时的生产效率得到明显提升。对胶黏剂指标进行检测时，应该严格遵循GB/T14074-2006《木材胶黏剂及其树脂检验方法》的相关规定【2】。其测定结果如图1所示。

3.反应机理

加成反应存在于甲醛和三聚氰胺当中，其反应环境为中性或者碱性，会有（1-6）羟甲基三聚氰胺的生成，其中主要为3羟甲基三聚氰胺，其反应式如图2所示。（1-3）羟甲基脲主要是由甲醛和尿素反应生成，其化学反应式为：H2NCNH2+2CH2O→HOH2CNHCONHCH2OH.缩聚反应存在于二羟甲基脲和羟甲基三聚氰胺当中，其反应环境为中性环境。二羟甲基脲和羟甲基三聚氰胺在酸性环境中的反应速率较慢，会与三聚氰胺发生快速反应。

较差的耐水性，是脲醛树脂固化后的主要弊端，-CONH和-OH基团存在于反应体系当中，碳酰胺键在70℃的高温热水当中会发生水解反应，破坏了树脂结构导致板材的强度受到影响。三聚氰胺添加于树脂分子当中，能够与甲醛发生反应，促进（1-6）羟甲基三聚氰胺的生成，也会与羟甲基脲之间存在化学反应。6个反应位存在于羟甲基三聚氰胺当中，由于亲水基团的减少，比如-CONH和-OH基团，加上三氮杂环的存在，使得其耐热性与耐水性得到增强。甲醛还应该在制备的后期进行适量添加，树脂的水溶性会由于含羟基支链的存在而得到增强，游离尿素也会充分反应，这也促进了固化强度的提升【3】。

（二）高防潮纤维板的生产工艺

控制材料的含水率在35%-40%之间，对其中砂石、金属和不合格木片进行筛除，保障其具备良好的纤维形态。在软化木片的过程中主要借助于飽和蒸汽，降低纤维结合力。在施胶的过程中主要运用了管道施胶的方式，应该确保添加料和胶料在纤维中添加的均匀性。170kg/m3是施胶量的合理值，并以此为依据控制固化胶和捕捉剂的用量，使其分别在1%-2%和4.5%左右，5kg/m3为石蜡施加量的合理值。纤维会受到高热热气流的冲击，悬浮状态出现在纤维当中，热传导系数在热气流的更新当中得到提升，有利于快速干燥纤维，确保其含水率符合相关标准。在分离湿热空气和纤维时，主要采用了旋风分离器。在铺装过程中应该严格遵循相关工艺要求，以成品板厚度和密度为依据，确定板坯的密度，并依照实际生产情况进行适当调整。为了促进其支撑强度的提升，应该采用预压处理，为后续运输、切割和装板工作奠定基础【4】。为了对密度偏差进行控制，促进热压速度的适当提升和热压机压力的降低。在调整压机的温度、时间和压力时，应该明确成品板的纤维含水率、厚度、密度和脲醛树脂胶性能等要求，促进添加物和脲醛树脂胶的固化。体型聚合物是由游离甲醛和有利脲生成的，促进板材粘结强度的提升。胶结性能主要是受到热压时间的影响，进而对生产效率产生影响。在完成热压后由于毛板具有较高的温度，因此应该进行冷却处理，防止对生产质量产生影响，能够有效避免脲醛树脂的降解，增强其耐水性。在冷却完成后，进行养生、砂光和齐边等操作，完成高防潮纤维板的生产。

（三）高防潮纤维板的力学性能

以GB/T11718-2009《中密度纤维板》的相关规定为依据，对高防潮纤维板的力学性能进行检测。在18mm家具型中密度纤维板性能的测试当中，测得其静曲强度为31MPa，满足了标准中的24MPa要求;弹性模量在3045-3202MPa之间，满足了标准中的2300MPa要求;内结合强度在0.76-1.04MPa之间，满足了标准中0.5MPa的要求;表面结合强度在1.71-1.89MPa之间，远超标准中0.9MPa的要求;吸水厚度膨胀率在3.0%左右，远小于标准中的7.0%;在70℃热水浸泡中的湿静曲强度在11.0MPa左右，也超过了标准中的10.0MPa要求。在7.9mm地板基材理化性能的测试当中，测得其静曲强度为45MPa;弹性模量在4200MPa左右;内结合强度在2.0MPa左右;表面结合强度在1.5MPa左右;吸水厚度膨胀率在8.2%左右;在70℃热水浸泡中的湿静曲强度在13.0MPa左右【5】。

二、高防潮纤维板的应用试验

（一）高防潮家具板

在人造板市场的发展过程当中，对于家具的防潮性能提出了更高的要求，在浴室门、柜和橱柜的生产当中，高防潮家具板的应用越来越广泛。表面压贴18mm高防潮中密度纤维板形成家具板，对其性能进行检测分析，在此过程中应该严格以GB/T15102-2006《浸渍胶膜纸饰面人造板》中的相关规定为依据。其密度值为0.86g/cm3;含水率为5.25%，符合标准中3.0%-10.0%的要求;吸水厚度膨胀率为0.6%。符合标准中的≤8.0%要求;内结合强度在0.95MPa，符合标准中的≥0.45MPa要求;静曲强度为37.43MPa，符合标准中的≥20.0MPa要求;板面握螺钉力为1586N，符合标准中的≥1000N要求;甲醛释放量为0.73mg/L，远远低于标准中的≤1.5mg/L要求，能够防止对人体健康造成危害【6】。

对于大幅面板材的变形情况进行分析，普通纤维板和高防潮纤维板数量各为2块，对其进行加工，完成门板的制造，其规格为2250mm×450mm。在此过程中为了降低检测的误差，应该控制其生产工艺与参数的一致性。运用湿抹布在早晨与晚上对四片门板进行擦拭，为其创造一定的高湿环境，对其变形状况进行观察与分析。试验时间为45d，在擦拭5-6天后，普通基材出现了1mm的变形问题;在30天后出现了2mm的变形情况;在45d时出现了3mm的变形情况。而高防潮基材自始至终未出现变形问题。在浴室门当中应用高防潮纤维板，能够有效增强其质量性能，延长其使用寿命。

对高防潮纤维板的防霉能力进行分析，普通纤维板和高防潮纤维板数量各为2块，试件规格为50mm×100mm，对其进行加工后进行不浸水处理和浸水处理，对其霉变情况进行观察与分析。试验空间环境保持有效的密封性和潮湿性，同时应该对其进行避光处理【7】。10-18℃为该空间的温度范围，在加湿的过程中运用加湿器，使其湿度保持在90%。在浸泡的第96h，1号普通基材出现了较为轻微的霉变情况，在第108h出现了严重的霉变情况;2号、3号和4号普通基材也存在不同程度的霉变情况。而高防潮基材中却始终没有发生霉变情况。因此，其防潮性能的提升，能够有效防止水分进入板材内部，避免了霉菌的滋生。

（二）防潮地板的生产

在高温高湿的环境当中，普通木地板会出现一定的变形问题，比如在东南亚和我国南方地区等，不仅会严重影响企业的信誉，而且会造成严重的经济损失。增强地板基材的防潮性能，能够有效提升企业效益，在生产过程中，应该严格以LY/T1700-2007的相关要求为依据。对地板尺寸稳定性进行检测，其在长度和宽度方面的耐热尺寸稳定性分别为0.15%和0.16%，都满足LY/T1700-2007《地采暖用木质地板》中≤0.4%的要求;其在长度和宽度方面的耐湿尺寸稳定性分别为0.09%和0.11%，都满足LY/T1700-2007《地采暖用木质地板》中≤0.15%的要求。通过对多个客户的使用状况进行调查，在正常温湿度和高温湿度的环境当中，为发现离缝和起拱等问题。

三、结语

高防潮纤维板在防潮与环保性能方面具有较大的优势，能够有效方式板材在高湿度环境中出现严重变形等质量问题，延长其使用寿命。尤其是随着纤维板使用范围的扩大，市场中对于高防潮纤维板的需求量也在增加，脲醛树脂的运用能够促进板材吸水厚度膨胀率的下降，增强大幅面家具板的尺寸稳定性，同时也能够有效防止在使用中出现严重的霉变问题。较强的复杂性是脲醛树脂合成的主要特点，在生产与制备过程中应该对反应条件进行有效控制，促進高防潮纤维板性能的提升，满足企业的经济效益追求。

【参考文献】

[1]唐启恒，常亮，王双永，郭文静.密度对异氰酸酯胶高密度纤维板性能的影响[J].木材工业，2019，33（03）：49-52.

[2]唐启恒，谭宏伟，韦淇峰，崔贺帅，郭文静，周冠武.低甲醛释放高密度纤维板的制备及性能[J].林业工程学报，2019，4（02）：26-30.

[3]陈玲.未来中密度纤维板（MDF）生产的原料[J].国际木业，2019，49（01）：27.

[4]张江峰，刘达成.新型功能纤维板的开发与应用[J].中国人造板，2017，24（07）：17-20.

[5]陈秀兰，王俊伟.工艺参数对防潮纤维板性能的影响[J].林产工业，2015，42（09）：17-19.

[6]陈文渊，陈文江，田湘，湛年勇，黄家毅.环保高防潮纤维板用改性脲醛树脂胶黏剂的研制[J].广西林业科学，2015，44（01）：44-46.

[7]鲍洪玲，国晓均，周湘，高淑国.高防潮纤维板的生产技术及其应用[J].中国人造板，2014，21（05）：4-7.