CN103333353A - 一种在木塑复合材料表面进行贴面的方法 - Google Patents
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Abstract
一种在木塑复合材料表面进行贴面的方法，它涉及一种木塑复合材料的贴面装饰方法。本发明是要解决现有聚烯烃木塑复合材料表面贴面困难、工艺复杂和成本高的问题。方法：一、预热；二、制备贴面板材；三、冷却定型；即完成。本发明的贴面方法操作简便，表面胶合强度较高，节省能源；本发明方法无需使用涂胶设备及配胶等辅助设施，无需使用特殊的胶黏剂，无需进行特殊表面处理，降低了成本；木塑复合材料以非极性的热塑性塑料为基质，与极性的木质纤维材料之间存在不相容性，常规的胶黏剂很难将二者牢固地结合到一起，本发明利用木塑基质塑料和具有双性基团偶联剂使表面装饰材料与木塑复合材牢固粘接。本发明可用于对木塑复合材料表面进行贴面装饰。
Description
技术领域
本发明涉及一种木塑复合材料的贴面装饰方法。
背景技术
木塑复合材料是利用木质纤维和热塑性塑料加工而成的复合材，其原料可以是废旧木材、农作物秸秆、竹材、麻屑等生物质纤维，回收的聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯等热塑性塑料，为废弃物的再生利用提供了良好途径。同时所制备出的木塑复合材料具有耐水、防腐、尺寸稳定和无甲醛释放的优点，生产过程和使用过程都具有环保性。在户外地板、建筑挂板、园林景观建筑、家具制造、室内装饰等方面具有广泛应用。
但木塑复合材料也存在缺乏木质感和外观装饰性不强的问题，与刨花板、纤维板等人造板类似都需要二次加工后使用，即在表面贴上浸渍纸、单板、PVC薄膜等装饰材料。由于以聚乙烯、聚丙烯为基质的木塑复合材表面为非极性，与极性的浸渍纸、木质单板、PVC薄膜等材料之间相容性差，贴面困难，如果进行等离子、表面氧化或其他的表面处理，则会造成工艺复杂、增加产品成本，而且贴面层不耐水的问题。
发明内容
本发明是要解决现有聚烯烃木塑复合材料表面贴面困难、工艺复杂和成本高的问题，而提供一种在聚烯烃木塑复合材料表面进行贴面的方法。
本发明一种在木塑复合材料表面进行贴面的方法，按以下步骤进行：
一、预热：调整红外加热器，控制环境温度为150℃～180℃，将木塑复合板基材送入红外加热器，要贴面的部位面向红外加热板，保持辐射20s～50s，同时将贴面材料放入红外加热器，与木塑复合板基材接触的一面面向红外加热板，保持辐射5s～15s，即得到预热后的木塑复合板基材和预热后的贴面材料；
二、制备贴面板材：将步骤一得到的预热后的木塑复合板基材和预热后的贴面材料从红外加热器中取出，然后将木塑复合板基材和贴面材料的受热面相对叠放在一起，在温度为150℃～175℃、压力为2MPa～5MPa的条件下保持10s～50s，之后卸去压力，即得到贴面板材；
三、冷却定型：将步骤二得到的贴面板材放到冷压机里，施加0.4MPa～1.5MPa的压力，温度降至50℃～70℃时取出贴面板材，即完成贴面定型。
本发明的优点：一、本发明采用红外辐射加热方式，穿透厚度有限，仅使材料表面受热和快速熔化，然后贴合，因此，本发明利用红外快速表面加热手段，不影响内部材料，不会造成基材生物质纤维的热降解，并有利于控制整块合板的厚度；二、本发明在木塑基材与木质单板之间采用的中间介质是基质塑料或马来酸酐接枝聚乙烯(MAPE)或马来酸酐接枝聚丙烯(MAPP)，粘接效果比胶黏剂粘接效果好，并且耐水、耐热性能好；三、本发明不使用传统醛类(三聚氰胺、尿醛胶等)贴面胶黏剂，生产和使用过程中安全环保，无甲醛释放；四、本发明的贴面方法操作简便，表面胶合强度较高，节省能源；五、本发明方法无需使用涂胶设备及配胶等辅助设施，无需使用特殊的胶黏剂，无需进行特殊表面处理，降低了成本；六、木塑复合材料以非极性的热塑性塑料为基质，与极性的木质纤维材料之间存在不相容性，常规的胶黏剂很难将二者牢固地结合到一起，本发明利用木塑基质塑料和具有双性基团偶联剂使表面装饰材料与木塑复合材牢固粘接。
具体实施方式
具体实施方式一：本实施方式一种在木塑复合材料表面进行贴面的方法，按以下步骤进行：
一、预热：调整红外加热器，控制环境温度为150℃～180℃，将木塑复合板基材送入红外加热器，要贴面的部位面向红外加热板，保持辐射20s～50s，同时将贴面材料放入红外加热器，与木塑复合板基材接触的一面面向红外加热板，保持辐射5s～15s，即得到预热后的木塑复合板基材和预热后的贴面材料；
二、制备贴面板材：将步骤一得到的预热后的木塑复合板基材和预热后的贴面材料从红外加热器中取出，然后将木塑复合板基材和贴面材料的受热面相对叠放在一起，在温度为150℃～175℃、压力为2MPa～5MPa的条件下保持10s～50s，之后卸去压力，即得到贴面板材；
三、冷却定型：将步骤二得到的贴面板材放到冷压机里，施加0.4MPa～1.5MPa的压力，温度降至50℃～70℃时取出贴面板材，即完成贴面定型。
本实施方式步骤一中木塑复合板基材预热的目的是使木塑复合板基材表面层的塑料薄膜层熔化；贴面材料预热的目的是使贴面材料表面温度提高，有利于界面的牢固粘贴。
本实施方式采用红外辐射加热方式，穿透厚度有限，仅使材料表面受热和快速熔化，然后贴合，因此，本实施方式利用红外快速表面加热手段，不影响内部材料，不会造成基材生物质纤维的热降解，并有利于控制整块合板的厚度。
本实施方式在木塑基材与木质单板之间采用的中间介质是基质塑料或马来酸酐接枝聚乙烯(MAPE)或马来酸酐接枝聚丙烯(MAPP)，粘接效果比胶黏剂粘接效果好，并且耐水、耐热性能好。
本实施方式不使用传统醛类(三聚氰胺、尿醛胶等)贴面胶黏剂，生产和使用过程中安全环保，无甲醛释放。
本实施方式的贴面方法操作简便，表面胶合强度较高，节省能源。
本实施方式的方法无需使用涂胶设备及配胶等辅助设施，无需使用特殊的胶黏剂，无需进行特殊表面处理，降低了成本。
木塑复合材料以非极性的热塑性塑料为基质，与极性的木质纤维材料之间存在不相容性，常规的胶黏剂很难将二者牢固地结合到一起，本实施方式利用木塑基质塑料和具有双性基团偶联剂使表面装饰材料与木塑复合材牢固粘接。
具体实施方式二：本实施方式与具体实施方式一不同的是：步骤一中所述的木塑复合板基材为聚乙烯基木塑复合材料或聚丙烯基木塑复合材料。其它与具体实施方式一相同。
具体实施方式三：本实施方式与具体实施方式一或二不同的是：步骤一中所述的贴面材料为浸渍纸、木单板或PVC膜。其它与具体实施方式一或二相同。
具体实施方式四：本实施方式与具体实施方式一至三之一不同的是：步骤一中调整红外加热器，控制环境温度为155℃～175℃，将木塑复合板基材送入红外加热器，要贴面的部位面向红外加热板，保持辐射25s～45s，同时将贴面材料放入红外加热器，与木塑复合板基材接触的一面面向红外加热板，保持辐射6s～12s，即得到预热后的木塑复合板基材和预热后的贴面材料。其它与具体实施方式一至三之一相同。
具体实施方式五：本实施方式与具体实施方式一至四之一不同的是：步骤二中将步骤一得到的预热后的木塑复合板基材和预热后的贴面材料从红外加热器中取出，然后将木塑复合板基材和贴面材料的受热面相对叠放在一起，在温度为155℃～170℃、压力为3MPa～4MPa的条件下保持15s～45s，之后卸去压力，即得到贴面板材。其它与具体实施方式一至四之一相同。
具体实施方式六：本实施方式与具体实施方式一至五之一不同的是：步骤三中将步骤二得到的贴面板材放到冷压机里，施加0.5MPa～1.2MPa的压力，温度降至55℃～65℃时取出贴面板材，即完成贴面定型。其它与具体实施方式一至五之一相同。
采用下述试验验证本发明的效果：
试验一：一种在木塑复合材料表面进行贴面的方法，按以下步骤进行：
一、预热：调整红外加热器，控制环境温度为175℃，将木粉/HDPE木塑复合板基材送入红外加热器，要贴面的部位面向红外加热板，保持辐射40s，同时将贴面材料杨木单板放入红外加热器，与木粉/HDPE木塑复合板基材接触的一面面向红外加热板，保持辐射15s，即得到预热后的木粉/HDPE木塑复合板基材和预热后的贴面材料杨木单板；
二、制备贴面板材：将步骤一得到的预热后的木粉/HDPE木塑复合板基材和预热后的贴面材料杨木单板从红外加热器中取出，然后将木粉/HDPE木塑复合板基材和贴面材料杨木单板的受热面相对叠放在一起，在温度为175℃、压力为3MPa的条件下保持40s，之后卸去压力，即得到贴面板材；
三、冷却定型：将步骤二得到的贴面板材放到冷压机里，施加1MPa的压力，温度降至70℃以下时取出贴面板材，即完成贴面定型。
本试验步骤一中所述的红外加热器为镇江美博红外科技有限公司生产的催化式红外加热器。
本试验步骤三中所述的冷压机为哈尔滨特种塑料制品有限公司制造的SL-6型塑料压力成型机。
浸渍剥离强度检测：
按照GB/T17657-1999《人造板及饰面人造板理化性能试验方法》[19]中I类浸渍剥离试验的方法对现有尿醛胶贴面木塑复合材料、三聚氰胺胶贴面木塑复合材料和试验一的单板贴面木塑复合材料进行测试，试件尺寸均为75mmx75mmx9mm。
测试方法：将尿醛胶贴面木塑复合材料试件、三聚氰胺胶贴面木塑复合材料试件和试验一的单板贴面木塑复合材料试件放在沸水中煮4h，取出后置于(63±3)℃的烘箱中干燥20h，然后将干燥后的待测试件再放置在沸水中煮4h，取出后再置于(63±3)℃的烘箱中干燥3h。结果用四边的剥离长度的最大值来表示。
本发明试验一的单板贴面木塑复合材料：无开裂。
尿醛胶贴面：第一个水煮阶段开裂分离。
三聚氰胺胶贴面：第一个干燥阶段开裂分离。
以上可说明本发明方法的表面胶合牢固，耐水，而其他的胶合方法则达不到这种效果。
Claims (6)
1.一种在木塑复合材料表面进行贴面的方法，其特征在于一种在木塑复合材料表面进行贴面的方法是按以下步骤进行：
一、预热：调整红外加热器，控制环境温度为150℃～180℃，将木塑复合板基材送入红外加热器，要贴面的部位面向红外加热板，保持辐射20s～50s，同时将贴面材料放入红外加热器，与木塑复合板基材接触的一面面向红外加热板，保持辐射5s～15s，即得到预热后的木塑复合板基材和预热后的贴面材料；
二、制备贴面板材：将步骤一得到的预热后的木塑复合板基材和预热后的贴面材料从红外加热器中取出，然后将木塑复合板基材和贴面材料的受热面相对叠放在一起，在温度为150℃～175℃、压力为2MPa～5MPa的条件下保持10s～50s，之后卸去压力，即得到贴面板材；
三、冷却定型：将步骤二得到的贴面板材放到冷压机里，施加0.4MPa～1.5MPa的压力，温度降至50℃～70℃时取出贴面板材，即完成贴面定型。
2.根据权利要求1所述的一种在木塑复合材料表面进行贴面的方法，其特征在于步骤一中所述的木塑复合板基材为聚乙烯基木塑复合材料或聚丙烯基木塑复合材料。
3.根据权利要求1所述的一种在木塑复合材料表面进行贴面的方法，其特征在于步骤一中所述的贴面材料为浸渍纸、木单板或PVC膜。
4.根据权利要求1所述的一种在木塑复合材料表面进行贴面的方法，其特征在于步骤一中调整红外加热器，控制环境温度为155℃～175℃，将木塑复合板基材送入红外加热器，要贴面的部位面向红外加热板，保持辐射25s～45s，同时将贴面材料放入红外加热器，与木塑复合板基材接触的一面面向红外加热板，保持辐射6s～12s，即得到预热后的木塑复合板基材和预热后的贴面材料。
5.根据权利要求1所述的一种在木塑复合材料表面进行贴面的方法，其特征在于步骤二中将步骤一得到的预热后的木塑复合板基材和预热后的贴面材料从红外加热器中取出，然后将木塑复合板基材和贴面材料的受热面相对叠放在一起，在温度为155℃～170℃、压力为3MPa～4MPa的条件下保持15s～45s，之后卸去压力，即得到贴面板材。
6.根据权利要求1所述的一种在木塑复合材料表面进行贴面的方法，其特征在于步骤三中将步骤二得到的贴面板材放到冷压机里，施加0.5MPa～1.2MPa的压力，温度降至55℃～65℃时取出贴面板材，即完成贴面定型。
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