薄木状态直接影响家具产品的外观,薄木胶贴质量对家具质量有着相当大的影响,而胶贴工序是影响家具产品质量的关键工序。根据基材表面情况,生产中通常用平板压机得到平表面的装饰板,对于表面凸凹不平的工件常采用真空覆膜压机。使用平板压机除利用热压板传导加热工件外,还广泛利用压板作为极板形成电容高频电场加热工件。目前,已有许多学者和工程技术人员对高频电场加热木材和胶粘剂的原理进行了很多、较为充分的研究和探索,并成功地将理论应用到实践中,而国内外对高频介质加热技术在薄木胶贴中的应用研究甚少,众多的研究文献多侧重于高频技术在木材胶合过程中的应用。
1薄木高频胶贴的特性
木材、胶粘剂等介质处于高频电场中,介质内的偶极分子随着电场变化迅速取向运动而产生热量。据胶拼工件在平板极板电场中的位置状态可以分成垂直配置和平行配置,垂直配置是胶层的方向与极板垂直,与电场的电力线方向相同,此种方式适于方材长宽方向的胶拼。由于垂直配置胶粘剂的损耗因数远远大于木材的损耗因数,所以胶缝处能获得的能量密度最大,温度最高,而木材获得的能量密度很小,能量自动而且是合理有效地进行了分配,常称此种情况为有选择性的加热。薄木作为一种高档的表面装饰材料,厚度通常在0.3～0.5mm,用作装饰,只能胶贴于工件的表面,并在整个装饰表面均匀施加一定的压力,受工件形状尺寸和工艺上的限制,胶贴薄木很难实现垂直配置形式,而选择平行配置又不能实现选择性加热,按照方材胶合的情况加以分析,此时能量会有较大的浪费。但胶贴薄木与胶合方材两者有很大的不同,胶合方材时工件断面尺寸较大,即使胶合时产生较多的热量,由于胶合操作时间比较短,方材的含水率不会出现大幅度的变化;对于厚度一般不超过0.5mm的刨切薄木而言,尽管热压时间也很短暂,但含水率却有相当大的变化。有关试验证明:木材的介质损耗因数在射频范围内与含水率有很大的相关性,在纤维饱和点以下,木材介质损耗因数随含水率升高而增大。采用平行配置胶贴刨切薄木时,虽然高频电场能不能自动选择分配,但生产中薄木的含水率通常在12%以下,胶贴过程含水率的进一步下降,会有较多的能量作用于胶层,仍然有较高的能量转换效率,刨切薄木消耗的能量占总消耗能量的比例不会太高,相对而言,高频电场能的利用依然处于较好的状态。
2备料
2.1金属垫板的准备
压贴片状合成薄木使用的金属垫板有铝板、钢板、铜板和其他金属板。金属垫板的表面应平滑、洁净、无划痕,表面粗糙度不应低于8级,即Hmax不能大于60μm。金属垫板不允许挪作他用,若表面损伤,将影响贴面板的装饰效果,还会使合成薄木与金属垫板粘结在一起。用于多层压机的金属垫板,组坯时温度不应高于45℃,否则,树脂会提前固化。所以,热压胶贴后,金属垫板必须进行冷却。金属垫板的表面应经常砂光,每月至少1—2次,并用丙酮和弱碱性水溶液洗净。为了避免粘板现象,金属垫板每次都应涂布有机硅油膏或油酸。但防粘剂中不允许含有硅酮,否则将影响贴面板与后续涂层的粘结力。如果金属垫板表面上涂布一层疏水剂(20g/m2左右),可在温度为120℃—130℃的压机里放置6h—7h,那么它就可以连续压贴10—20次而不发生粘板现象。
2.2 合成薄木的准备
片状合成薄木很薄,厚度仅为200—250μm,为天然薄木的1/3左右。其强度也较低,在运输和加工过程中,要防止破损和断裂。在胶贴之前,片状合成薄木的准备工作:首先是根据基材人造板的尺寸进行剪切,一般用铡刀式剪切机;其次是检查合成薄木的含水率,如果超过3%—4%,使用前必须重新烘干,否则会发生透胶、粘板等缺陷。同时要剔除不合格的原料,以保证产品的质量。
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2.3 基材的准备
由于片状合成薄木厚度小,基材上的任何缺陷都可能透过合成薄木而反映出来,因此,对基材表面质量的要求就比较严格。基材表面的粗糙度不符合要求,贴面板的涂层必然下陷,并出现白斑。为使基材表面粗糙度符合要求,除了用20—32号砂带砂光外,还可以用腻子将板面腻平。贴面前,经过腻平的基材板面还要用10—12号砂带砂光,使表面粗糙度达到9级。应该强调的是,腻平前的基材人造板,其表面粗糙度不应低于6级。
3涂胶
用来胶贴片状合成薄木的胶粘剂因胶贴工艺不同而有差异。采用热压胶贴工艺时,使用脲醛树脂胶。基材的两个面上都要涂布胶粘剂,通常所用的设备是四滚筒涂胶机,它有两个涂胶辊和两个计量辊,改变涂胶辊和计量辊之间的距离,便可调整涂胶量。生产实践表明,胶贴片状合成薄木时,涂胶量以80g/m2—110g/m2为宜。涂胶技术的关键在于使胶液形成均匀的涂层。如果涂胶不均,压贴时胶量多的部位胶液必将透过合成薄木,在贴面板表面形成白斑,严重影响表面装饰质量。实践证明,采用脲醛树脂胶粘剂与橡胶胶乳或聚醋酸乙烯酯胶乳混合液,能够有效地减轻透胶,并有利于提高贴面板的表面光洁度。
4组坯
组坯时要遵循对称原则,即基材两面铺放的合成薄木,其原纸的定量、胶粘剂种类和树脂含量应该相同,而且基材两面的涂胶量也应该一样。具体的组坯方案有两种:一种方案是使用脲醛树脂底层胶纸薄膜,其组坯顺序(自上而下)是:金属垫板———合成薄木———底层胶纸薄膜(浸胶面朝上)———胶层———基材———胶层———底层胶纸薄膜(浸胶面朝下)———合成薄木———金属垫板;另一种方案是不用脲醛树脂底层胶纸薄膜,其组坯顺序(自上而下)如下:金属垫板———合成薄木———胶层———基材———胶层———合成薄木———金属垫板。组坯时使用底层胶纸薄膜的主要目的是保证贴面板的表面装饰质量。在一般情况下,只有在基材表面粗糙度不符合要求时才选用铺放底层胶纸薄膜的组坯方案。用硝基纤维清漆对合成薄木贴面板进行后期涂饰时,采用铺放底层胶纸薄膜的组坯方案对提高表面装饰质量也是很有效的。
5压贴
在压贴工段应该注意以下问题:①用多层压机压贴时,用于组坯的金属垫板温度不应高于40—45℃。否则,胶粘剂会提前固化,影响胶贴质量。②从涂胶基材铺放合成薄木到热压机的压板闭合,这段时间不应超过4min。若时间过长,基材会发生膨胀,影响贴面板表面质量,而且合成薄木有可能被胶液浸透,产生透胶现象。从装板到压板完全闭合的时间,一般不应超过30—45s。③热压胶贴结束时,热压板不用通水冷却。热压板张开后,应尽快将贴面板取出。贴面板在热压机里允许停留时间因压板温度不同而异,通常不超过30—60s。④从压机取出的贴面板,要垛放再一起。垛放时,贴面板之间不放置隔条,以免贴面板翘曲变形。
结语
各因素对考核指标的影响还是有差异的,而且对浸渍剥离和表面胶合强度的影响不尽相同,说明对此有进一步研究的必要.
参考文献
［1］王恺.木材工业大全（家具卷）［M］.北京：中国林业出版社，1998.
［2］张晓明.木制品装饰工艺［M］.北京：中国林业出版社，2001.
［3］穆亚平,等.微薄木饰面工艺技术研究［J］.家具，2003，（3）.
论文作者:董瑞
论文发表刊物:《中国西部科技》2019年第24期
论文发表时间:2019/11/26
标签：基材论文; 垫板论文; 贴面论文; 表面论文; 涂胶论文; 金属论文; 电场论文; 《中国西部科技》2019年第24期论文;