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【摘 要】 随着国家经济的发展和生活水平的不断提高,人们对物质品质的要求也越来越高,对人造板的品质也提出了更高的要求。虽然生产厂家在生产工艺上不断地进行改进,改善了传统的工艺,提升了物理性能的指标,降低了甲醛的含量,但在检验过程中仍有一些指标难以达标。本文将从内部质量和外部影响两方面,分析人造板生产中存在的一些问题,并提出有效的解决办法。
【关键词】 人造板 质量分析 解决方法
【DOI编码】 10.3969/j.issn.1674-4977.2016.07.007
近几年,随着人造板需求的日益增加,国家对人造板行业的重视程度也越来越高,有关部门也采取了一系列措施对人造板产品质量进行监督,但在监督检验过程中发现人造板在生产中还是会有一些问题存在,本文将从人造板内部质量和外部影响两方面,对问题产生的原因和影响因素进行分析,并提出相应的解决措施。
1 人造板检验过程中质量问题的影响因素
1.1 吸水厚度膨胀率的影响
吸水厚度膨胀率是人造板在使用过程中一个相当重要的指标,它能够直接反映出产品的耐水性和尺寸稳定性,根据GB/T 17657-2013吸水厚度膨胀率检测方法,一般会在(20±1)℃的水槽中浸泡规定的时间后进行测量,且在10min内完成。而影响其数值的主要因素是原材料的选择、胶粘剂的质量、施胶量、热压工艺以及产品的密度和含水率等,而正是由于这些因素导致了部分产品的吸水量过多。而在实际检测过程中还发现有些样品因为材质的不均一性导致周边吸水量高于中心吸水量,从而导致中心测量点往里凹陷,特别是对于刨花板为基材的浸渍胶膜纸饰面人造板容易出现其测量值为负值的情况。
1.2 内外结合强度的影响
人造板的加工使用性能是由其胶合强度所决定的,若板材表面粗糙、均一性较差都会影响其表面结合强度。而内结合强度是衡量非单板类木质人造板性能的一个重要指标,在使用相同胶粘剂和施胶量的情况下板材密度是决定内结合强度大小的关键因素。研究表明,内结合强度与平均密度、芯层密度有密切关系,一般来说芯层密度越高,内结合强度越大,但密度过高也不利于内结合强度,其平面密度变异会影响内结合强度的均匀性。
1.3 表面耐磨的影响
对于表面耐磨这一指标,在检测过程中发现对于浸渍纸层压木质地板和实木地板影响比较大,目前市面上越来越多的厂家为了美观效果将其表面做成浮雕状,而正是这类地板表面耐磨很不容易达标。
1.4 甲醛释放量的影响
甲醛是世界上公认的有害物质,而高游离甲醛更是诱发“装修病”的主要原因,甲醛的释放是一个非常缓慢的过程,其释放过程长达3-15年。因此甲醛释放量一直是人们关注人造板的一个重要指标,而造成甲醛释放量超标的主要原因有3个:使用了质量不好的胶黏剂,目前我国使用的木材胶黏剂主要为“三醛”胶黏剂,即三聚氰胺、酚醛和脲醛树脂,三者都会释放甲醛,而人造板里的甲醛释放量也主要来自于胶黏剂;不合理的施胶工艺和热压工艺,但效果有限,木材本身释放甲醛很微量,主要来源于木质素的天然水解;没有采取有效的后期处理工艺,例如进行饰面或封边处理。
1.5 静曲强度的影响
静曲强度是确定试件在最大载荷作用时的弯矩和抗弯截面模量之比,它直接客观地反映出了板材的承载受力和抵抗变形的能力,而这与其板材的基材与饰面层有直接的关系,很多企业为了降低成本,采用了存在缺陷或腐朽的原料作为基材,致使材料本身的力学性能下降。而有些基材均匀性不一,使得其检测结果偏离性较大。
2 人造板质量问题的解决方法与方向
2.1 从质量根本出发
要想根本解决人造板性能问题,还是应该从材料本身出发,在选用树种基材时就应该选用无缺陷和腐朽的原料进行加工,这也是最基本的第一步。
而要想降低板材的吸水厚度膨胀率,可以选用防水效果较好的防水剂或胶粘剂,保证合适的施胶量,确保板材密度的均一性从而保证更准确的进行其检测。特别是使用纤维板基材所制造的板材,实验表明:采用三聚氰胺改性脲醛树脂(MUF)胶黏剂,在热压温度180℃,施胶量为14%,石蜡加入量为1.5%的条件下,工业化生产密度为0.85g/cm3的纤维板基材,吸水厚度膨胀率会大大降低。
对于表面结合强度,可以通过砂光处理后去除板材表面的预固化层,同时增加板材表面光滑度,以便更好地和检测用的夹具粘接。而通过增加密度则有助于提高内结合强度,当然过高的密度同时也会影响其均匀性使得检测数据均一性降低,因此完善铺装工序工艺管理能使得内结合强度的离散性达到最低。而在日常检测中,样品与夹具的粘接情况也会直接影响到检测结果,因此胶粘剂的选择尤为重要,最好选择粘接强度大,置干速度快的粘胶剂,可选用环氧树脂胶。
对于关注度最高的甲醛释放量来说,首先得选择高质量的胶黏剂,而目前植物蛋白胶无游离甲醛释放,但初黏性低,活性期短。部分厂家使用的甲醛捕捉剂,对降低板材表面甲醛释放量也有一定作用。因此探索先进的生产方法和合理的科学配方是有效降低胶黏剂中甲醛含量必要方向。其次严格控制施胶量,改进制胶工艺,改进热压工艺,不断探究确定其最佳热压工艺参数,从而最大限度降低其甲醛释放量。
要想人造板的力学性能更好地满足需求,就要尽量使结构更为合理,适当增加板材密度,改善喷胶的雾化程度,不断加大工艺技术的革新,严格按照工艺生产,同时积极引用国外先进技术和国际标准,特别是对于像甲醛释放量这样的强标更要严格控制,从而更好地确保产品质量的稳定。
2.2 从生产企业管理出发
现在人造板市场的生产技术已较为成熟,越来越多的企业进入了这一行业。但随着人们的要求越来越高,工艺上也需要更先进的技术来完善,因而加大技改投入,更替引进先进的设备,确保产品的稳定性是首要任务。当然工艺上的革新是需要专业的技术人员才能发挥更好的优势,因此提高员工的整体素质是整体质量的提升不可缺少的因素。可以定期组织员工能力培训与学习,招收具有一定能力的学术带头人。从而建立起良好的培养体系并持续的进行人才的补给,不断进行科技的创新和改进,使得产品的质量与工艺得到全面的提高。 2.3 从监管部门出发
首先监管部门应该加大对生产企业的监管力度,对不具备生产条件和能力的非法企业要进行严厉打击,对监督检验不合格的企业应及时进行整改教育,对质量意识不强的企业加大宣传教育力度,组织相关负责人学习质量相关的法律法规与工厂生产管理条例等文件,督促企业配合每次监督抽查任务,让企业明白抽查任务不仅是维护消费者权益,更是为了帮助企业提高自身生产水平。使得市场管理真正意义上的全面进入规范化、标准化、法制化管理模式。
2.4 从政府宣传出发
政府部门应该将《产品质量法》《标准化法》等相关法律法规向企业和普通百姓进行宣传和普及,不仅能够使生产企业经销商等厂商更好地进行质量把控,更重要的是使消费者提高自我保护意识及质量意识,能够合理的运用法律武器维护自己的合法权益。不断完善标准体系,及时根据行业发展更新标准并及时向企业颁布。
3 结束语
总结上述分析,人造板行业目前正在快速地发展着,并已经成为人们日常生活中不可或缺的产品之一,各行各业对人造板的需求也日益增多,越来越多的人造板也开始了出口,成为了各个地方不可或缺的建筑装饰材料,因此改善人造板质量问题刻不容缓。只有通过企业、政府、消费者等多方面的共同努力,中国人造板的未来才会更有希望。
参考文献
[1] 弗雷德里克[?]瑞兹,张华民.甲醛对人造板胶黏剂生产和质量的影响[J].木材工业,2016年第3期.
[2] 赵生贵.人造板生产中产生的质量问题与解决方法[J].山东工业技术,2013年第12期.
[3] 邓燕平,海陵超,廖桂福,温福泉.三种人造板产品主要质量问题分析[J].木材加工机械,2010年第3期.
[4] 徐有明,李婷,夏青青.细木工板生产和市场管理存在问题及改进方向[J].专论综述,2015年第5期.
[5] 孟宪平,杜向前.我省人造板产品质量问题及对策[J].河北林业,2004年第3期.
作者简介
刘俊,武汉产品质量监督检验所高级工程师,主要从事金属材料、金属制品、五金件、装饰装修材料和室内装饰工程的检验工作。
刘尧,武汉产品质量监督检验所助理工程师,主要从事板材、石材、保温材料、卷材等建筑材料的检验工作。
【关键词】 人造板 质量分析 解决方法
【DOI编码】 10.3969/j.issn.1674-4977.2016.07.007
近几年,随着人造板需求的日益增加,国家对人造板行业的重视程度也越来越高,有关部门也采取了一系列措施对人造板产品质量进行监督,但在监督检验过程中发现人造板在生产中还是会有一些问题存在,本文将从人造板内部质量和外部影响两方面,对问题产生的原因和影响因素进行分析,并提出相应的解决措施。
1 人造板检验过程中质量问题的影响因素
1.1 吸水厚度膨胀率的影响
吸水厚度膨胀率是人造板在使用过程中一个相当重要的指标,它能够直接反映出产品的耐水性和尺寸稳定性,根据GB/T 17657-2013吸水厚度膨胀率检测方法,一般会在(20±1)℃的水槽中浸泡规定的时间后进行测量,且在10min内完成。而影响其数值的主要因素是原材料的选择、胶粘剂的质量、施胶量、热压工艺以及产品的密度和含水率等,而正是由于这些因素导致了部分产品的吸水量过多。而在实际检测过程中还发现有些样品因为材质的不均一性导致周边吸水量高于中心吸水量,从而导致中心测量点往里凹陷,特别是对于刨花板为基材的浸渍胶膜纸饰面人造板容易出现其测量值为负值的情况。
1.2 内外结合强度的影响
人造板的加工使用性能是由其胶合强度所决定的,若板材表面粗糙、均一性较差都会影响其表面结合强度。而内结合强度是衡量非单板类木质人造板性能的一个重要指标,在使用相同胶粘剂和施胶量的情况下板材密度是决定内结合强度大小的关键因素。研究表明,内结合强度与平均密度、芯层密度有密切关系,一般来说芯层密度越高,内结合强度越大,但密度过高也不利于内结合强度,其平面密度变异会影响内结合强度的均匀性。
1.3 表面耐磨的影响
对于表面耐磨这一指标,在检测过程中发现对于浸渍纸层压木质地板和实木地板影响比较大,目前市面上越来越多的厂家为了美观效果将其表面做成浮雕状,而正是这类地板表面耐磨很不容易达标。
1.4 甲醛释放量的影响
甲醛是世界上公认的有害物质,而高游离甲醛更是诱发“装修病”的主要原因,甲醛的释放是一个非常缓慢的过程,其释放过程长达3-15年。因此甲醛释放量一直是人们关注人造板的一个重要指标,而造成甲醛释放量超标的主要原因有3个:使用了质量不好的胶黏剂,目前我国使用的木材胶黏剂主要为“三醛”胶黏剂,即三聚氰胺、酚醛和脲醛树脂,三者都会释放甲醛,而人造板里的甲醛释放量也主要来自于胶黏剂;不合理的施胶工艺和热压工艺,但效果有限,木材本身释放甲醛很微量,主要来源于木质素的天然水解;没有采取有效的后期处理工艺,例如进行饰面或封边处理。
1.5 静曲强度的影响
静曲强度是确定试件在最大载荷作用时的弯矩和抗弯截面模量之比,它直接客观地反映出了板材的承载受力和抵抗变形的能力,而这与其板材的基材与饰面层有直接的关系,很多企业为了降低成本,采用了存在缺陷或腐朽的原料作为基材,致使材料本身的力学性能下降。而有些基材均匀性不一,使得其检测结果偏离性较大。
2 人造板质量问题的解决方法与方向
2.1 从质量根本出发
要想根本解决人造板性能问题,还是应该从材料本身出发,在选用树种基材时就应该选用无缺陷和腐朽的原料进行加工,这也是最基本的第一步。
而要想降低板材的吸水厚度膨胀率,可以选用防水效果较好的防水剂或胶粘剂,保证合适的施胶量,确保板材密度的均一性从而保证更准确的进行其检测。特别是使用纤维板基材所制造的板材,实验表明:采用三聚氰胺改性脲醛树脂(MUF)胶黏剂,在热压温度180℃,施胶量为14%,石蜡加入量为1.5%的条件下,工业化生产密度为0.85g/cm3的纤维板基材,吸水厚度膨胀率会大大降低。
对于表面结合强度,可以通过砂光处理后去除板材表面的预固化层,同时增加板材表面光滑度,以便更好地和检测用的夹具粘接。而通过增加密度则有助于提高内结合强度,当然过高的密度同时也会影响其均匀性使得检测数据均一性降低,因此完善铺装工序工艺管理能使得内结合强度的离散性达到最低。而在日常检测中,样品与夹具的粘接情况也会直接影响到检测结果,因此胶粘剂的选择尤为重要,最好选择粘接强度大,置干速度快的粘胶剂,可选用环氧树脂胶。
对于关注度最高的甲醛释放量来说,首先得选择高质量的胶黏剂,而目前植物蛋白胶无游离甲醛释放,但初黏性低,活性期短。部分厂家使用的甲醛捕捉剂,对降低板材表面甲醛释放量也有一定作用。因此探索先进的生产方法和合理的科学配方是有效降低胶黏剂中甲醛含量必要方向。其次严格控制施胶量,改进制胶工艺,改进热压工艺,不断探究确定其最佳热压工艺参数,从而最大限度降低其甲醛释放量。
要想人造板的力学性能更好地满足需求,就要尽量使结构更为合理,适当增加板材密度,改善喷胶的雾化程度,不断加大工艺技术的革新,严格按照工艺生产,同时积极引用国外先进技术和国际标准,特别是对于像甲醛释放量这样的强标更要严格控制,从而更好地确保产品质量的稳定。
2.2 从生产企业管理出发
现在人造板市场的生产技术已较为成熟,越来越多的企业进入了这一行业。但随着人们的要求越来越高,工艺上也需要更先进的技术来完善,因而加大技改投入,更替引进先进的设备,确保产品的稳定性是首要任务。当然工艺上的革新是需要专业的技术人员才能发挥更好的优势,因此提高员工的整体素质是整体质量的提升不可缺少的因素。可以定期组织员工能力培训与学习,招收具有一定能力的学术带头人。从而建立起良好的培养体系并持续的进行人才的补给,不断进行科技的创新和改进,使得产品的质量与工艺得到全面的提高。 2.3 从监管部门出发
首先监管部门应该加大对生产企业的监管力度,对不具备生产条件和能力的非法企业要进行严厉打击,对监督检验不合格的企业应及时进行整改教育,对质量意识不强的企业加大宣传教育力度,组织相关负责人学习质量相关的法律法规与工厂生产管理条例等文件,督促企业配合每次监督抽查任务,让企业明白抽查任务不仅是维护消费者权益,更是为了帮助企业提高自身生产水平。使得市场管理真正意义上的全面进入规范化、标准化、法制化管理模式。
2.4 从政府宣传出发
政府部门应该将《产品质量法》《标准化法》等相关法律法规向企业和普通百姓进行宣传和普及,不仅能够使生产企业经销商等厂商更好地进行质量把控,更重要的是使消费者提高自我保护意识及质量意识,能够合理的运用法律武器维护自己的合法权益。不断完善标准体系,及时根据行业发展更新标准并及时向企业颁布。
3 结束语
总结上述分析,人造板行业目前正在快速地发展着,并已经成为人们日常生活中不可或缺的产品之一,各行各业对人造板的需求也日益增多,越来越多的人造板也开始了出口,成为了各个地方不可或缺的建筑装饰材料,因此改善人造板质量问题刻不容缓。只有通过企业、政府、消费者等多方面的共同努力,中国人造板的未来才会更有希望。
参考文献
[1] 弗雷德里克[?]瑞兹,张华民.甲醛对人造板胶黏剂生产和质量的影响[J].木材工业,2016年第3期.
[2] 赵生贵.人造板生产中产生的质量问题与解决方法[J].山东工业技术,2013年第12期.
[3] 邓燕平,海陵超,廖桂福,温福泉.三种人造板产品主要质量问题分析[J].木材加工机械,2010年第3期.
[4] 徐有明,李婷,夏青青.细木工板生产和市场管理存在问题及改进方向[J].专论综述,2015年第5期.
[5] 孟宪平,杜向前.我省人造板产品质量问题及对策[J].河北林业,2004年第3期.
作者简介
刘俊,武汉产品质量监督检验所高级工程师,主要从事金属材料、金属制品、五金件、装饰装修材料和室内装饰工程的检验工作。
刘尧,武汉产品质量监督检验所助理工程师,主要从事板材、石材、保温材料、卷材等建筑材料的检验工作。