杨庆
近几年,热固性树脂装饰层压板(简称装饰板)应用范围不断扩大,如建筑装饰,家具表面装饰等,需要量越来越大。装饰板后成型技术成为热门话题,因为采用后成型技术,可以覆盖内部基材的边缘,在建筑中能节省部分安装工时,产品具有整体美感、表面光滑。线型流畅、防水渗透且外型美观而颇受欢迎。但是许多家具生产厂家在后成型加工中,装饰板表面往往会产生裂纹,比例为2%一5%。这给生产带来许多困难而且造成很大的经济损失。因此研究后成型加工裂缝产生的原因及预防办法对生产实际具有重大意义。
1 装饰板及后成型工艺
装饰板是由数层浸渍了合成树脂的纸经层叠高压而成的薄片状材料,又称为塑料贴面板。一般厚度在0.5~1.5mm。生产上常用的装饰板是三聚氰胺装饰板。它是由浸渍三聚氰胺树脂的透明的表层纸和印有花纹图案的装饰纸与浸渍了酚醛树脂的基层牛皮纸高压而成的。有平面型(普通型)和可弯曲型(后成型)两种。后成型工艺应采用可弯曲型装饰板。近年来,人们在生产橱具时常用的防火板其实就是在合成树脂中或在浸渍纸中加入了阻燃剂的三聚氰胺装饰板。
可弯曲型装饰板的结构与平面型装饰板的不同之处有两点:一是采用皱纹芯层牛皮纸作基层纸或采用无纺布层积基材;二是对浸渍树脂进行改性,使装饰板具有优良的弯曲性能。工件在进行后成型前,首先将装饰板裁成要求的尺寸,基材进行规格下料后,再按要求进行边部铣形(如,半圆形,1/4圆形、鸭嘴形等),然后用冷压或低温热压的方法将基材与装饰板进行平面胶合并沿基材异型边预留出需后成型部分的装饰板。最后将平面胶合好的工件夹持在后成型机上进行后成型(包边)加工。由于种种原因在最后的包边加工中往往会产生装饰板表面出现裂纹的现象。
2 产生裂纹的原因
装饰板在后成型加工时产生了一定的弯曲,其靠外表层的材料因受拉应力的作用而有一定的伸长,当弯曲度较大,外表层的形变超过了该材料的允许形变时就会出现断裂、破坏,装饰板即出现裂纹。笔者认为装饰板弯曲时产生表面裂纹与装饰板的性能、后成型工艺、后成型机的性能和一些偶然因素有关。
2.1 装饰板的性能
衡量普通装饰板性能的指标有耐磨性、耐热性、吸水率、硬度、抗冲击强度、抗划伤强度、抗拉强度等。影响性能的主要因素有树脂含量、挥发物含量和压制工艺。而后成型用装饰板其主要性能指标是装饰板的弯曲性能。装饰板的弯曲性能常用装饰板厚度与装饰板能弯曲的最小弯曲半径之比值来衡量。如生产中常用的比值为1:10,即厚为1mm的装饰板最小弯曲半径为10mm,它代表了装饰板的柔韧性。如果装饰板的弯曲性能差,在弯曲较小弧度时表面就易产生开裂。就装饰板本身来说,决定其弯曲性能的主要因素有所用浸渍树脂的性能、纸张的性能、装饰板的厚度和装饰板的压制工艺。
2.1.1 浸渍树脂的性能 生产后成型装饰板都采用改性树脂。有的用己二烯邻苯二甲酸酯改性的三聚氰胺树脂浸渍装饰板;有的用二氰基联氨改性的酚醛树脂浸渍无纺布层积的基材。两种方法都能得到良好的后成型性,弯曲性能可达到1:8。如果两种方法同时采用则弯曲性能更佳。
2.1.2 浸渍用纸张性能 生产后成型装饰板一般采用特殊纸张。如以玻璃纤维无纺布作为表层生产后成型装饰板,即使采用未改性的三聚氰胺浸渍其弯曲性能也能达到1:6。对装饰纸特殊加工和采用皱纹芯层牛皮纸生产后成型装饰板,可得到性能更优的后成型装饰板。
2.1.3 装饰板厚度 在其它条件都相同的情况下,装饰板的弯曲性能与装饰板的厚度成反比。相同弯曲半径的情况下,厚度越大的弯曲时其外表所产生的变形越大。因而更易产生开裂。因此在保证强度的条件下应尽量减小装饰板的厚度,可以提高后成型的成功率。
2.1.4 装饰板压制工艺 压制装饰板时的热压温度。热压时间会影响装饰板的挥发物含量和弯曲性能。压制温度越高、时间越长,树脂固化更完全,则挥发物含量越低、弯曲性能越差。因此对后成型装饰板来说热压时间应短、温度应低一些。
2.2 后成型装饰工艺
当装饰板选定后,要保证装饰质量只有采取合理的装饰工艺,包括装饰板的贮存、胶贴时的胶种、涂胶量、贴面及后成型包边工艺参数。
2.2.1 后成型装饰板的贮存 后成型装饰板的贮存方法及贮存时间对其性能影响较大。贮存时一定要保持其含水率不变,贮存时间不能超过厂家提供的保质期限。否则装饰板的含水率降低,柔韧性降低,弯曲时易产生裂纹。因为装饰板在贮存时内部的树脂在缓慢地缩聚、固化,使装饰板逐渐失去柔韧性。装饰板在使用前最好在温度为18~20℃、湿度为70%的条件下平衡3d,这样可以减少裂纹的产生。
2.2.2 胶贴时的胶种及涂胶量 用于后成型加工的胶粘剂有:脲醛胶、乳白胶、脲醛十乳白胶混合胶。乳白胶系列可采用二次热贴法(平贴和包边都采用热压法)。但平贴时热压时间不能太长,否则弯曲
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