CN115142293B - 一种未浸三聚氰胺胶水的饰面原纸及其制备方法、应用 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及饰面原纸制备的技术领域，公开了一种未浸三聚氰胺胶水的饰面原纸及其制备方法、应用，按重量份计，由以下原料制得：针叶木浆纤维160~190份、阔叶木浆纤维25~40份、改性的玻璃纤维10~20份、预施胶剂1~5份、助剂1~10份；所述改性的玻璃纤维为经木质素磺酸盐接枝的乙烯基硅烷低聚物改性玻璃纤维；所述预施胶剂包括氧化阳离子淀粉和醇酸树脂。本发明采用表面预施胶使得在原纸步骤即获得较好的抗张强度、柔韧性与防水防污性能，达到饰面纸的应用要求，避免了下游工艺的浸渍三聚氰胺甲醛树脂，大大提高了饰面原纸的尺寸稳定性。
Description
技术领域
本发明涉及饰面原纸制备的技术领域，尤其涉及一种未浸三聚氰胺胶水的饰面原纸及其制备方法、应用。
背景技术
在目前的同步花纹的制作中，其一般步骤为先取得此装饰纸花纹的电子稿图案的光盘，然后把此装饰纸浸三聚氰胺胶水并烘干，测量浸过三聚氰胺胶水的装饰纸的长和宽，接着把装饰纸花纹的电子稿图案同比例放大到浸过三聚氰胺胶水的装饰纸的长和宽，然后制作成钢板磨具，利用浸过三聚氰胺胶水的装饰纸和相同花纹的钢板磨具压贴同步花纹，铺好三纸一材，即耐磨纸、浸过三聚氰胺胶水的装饰纸、HDF基材和平衡纸，全部铺好后送进热压机，经高温高压后，压贴出色泽均匀，贴面完好的板材。由于上述制作方法中的装饰纸浸过三聚氰胺胶水后会伸长，且伸长的长和宽受很多种因素的影响，使得每次浸胶或分批浸胶的装饰纸尺寸都不能相同，但是钢板磨具是固定尺寸，导致钢板磨具的花纹和浸过三聚氰胺胶水的装饰纸不吻合、不同步。因此未浸三聚氰胺胶水压贴同步花纹饰面原纸的研发可以在很大程度上避免装饰纸浸过三聚氰胺胶水后会伸长，导致每次浸胶或分批浸胶的装饰纸尺寸都不能相同的问题。
公开号为CN101642919A的中国发明专利公开了一种未浸三聚氰胺胶水的装饰纸压贴同步花纹的制作方法，其包括以下步骤：一、取得此装饰纸花纹的电子稿图案的光盘，二、测量未浸三聚氰胺胶水的装饰纸，三、把装饰纸花纹的电子稿图案同比例放大到未浸三聚氰胺胶水的装饰纸的长和宽，四、利用未浸三聚氰胺的胶水的装饰纸来制作钢板磨具，使得装饰纸的花纹和钢板磨具的花纹完全一致，五、把此钢板磨具装进热压机的上导热块上，下导热块装上底钢板磨具，六、调试钢板磨具上的花纹位置和装饰纸的花纹的位置一致，七、铺好四纸一材，全部铺好后送进热压机，经高温高压后，压贴出色泽均匀，贴面完好的板材。但是，该方法中未浸三聚氰胺胶水的装饰纸势必会在强度、防水、防污、光泽度、色度等性能上有所下降，限制其广泛应用。
发明内容
为了解决浸过三聚氰胺胶水后饰面原纸的尺寸伸长的技术问题，本发明提供了一种未浸三聚氰胺胶水的饰面原纸及其制备方法、应用，无需浸渍三聚氰胺胶水亦可压贴同步花纹，并且保证具有优异的防水防污、抗张强度与高尺寸稳定性等性能，方便加工应用。
本发明的具体技术方案为：
第一方面，本发明提供了一种未浸三聚氰胺胶水的饰面原纸，按重量份计，由以下原料制得：针叶木浆纤维160～190份、阔叶木浆纤维25～40份、改性的玻璃纤维10～20份、预施胶剂1～5份、助剂1～10份；所述改性的玻璃纤维为经木质素磺酸盐接枝的乙烯基硅烷低聚物改性玻璃纤维；所述预施胶剂包括氧化阳离子淀粉和醇酸树脂。
本发明在针叶木浆长纤维中配加少量阔叶木浆短纤维，可填充各长纤维间的缝隙，增强纤维间的结合力，在保证纵向拉力的同时，提高横向拉力，有效降低饰面原纸的横向伸缩率。但是，植物纤维因内部存在空腔，含有大量水分，伸缩程度较大，而玻璃纤维的吸湿性较差，能够改善植物纤维的伸缩率较大问题。玻璃纤维还具有增强作用，能够提升饰面原纸的抗张强度。并且，经硅烷低聚物改性后的玻璃纤维能够赋予其大量羟基，再加上木质素磺酸盐的接枝，大幅度改善玻璃纤维在木浆纤维中的分散性和结合性，提升原纸的尺寸稳定性。
另外，本发明中为经过预施胶的饰面原纸，采用的预施胶剂包括氧化阳离子淀粉和醇酸树脂。氧化阳离子淀粉在淀粉大分子中引入叔氨基或季铵基等带正电荷的基团，使其与带有负电荷的纸张纤维亲和力好，结合紧密，氧化阳离子淀粉由于经过氧化步骤粘度降低，容易渗透到纤维空隙中，再利用分子中的正离子基团与纤维结合紧密，但由于其粘度低成膜性比较差，容易使得部分纤维裸露。再加上醇酸树脂能够形成致密胶膜，在原纸步骤即获得较好的抗张强度、柔韧性、光泽度与防水防污性能，达到饰面纸的应用要求，避免了下游工艺的浸渍三聚氰胺甲醛树脂，大大提高了饰面原纸的尺寸稳定性。
作为优选，所述氧化阳离子淀粉和醇酸树脂的质量比为10～15：1。
作为优选，所述助剂包括抗水防潮剂和纸浆分散剂。
作为优选，所述纸浆分散剂选自阴离子聚丙烯酰胺树脂、聚氧化乙烯树脂中的一种或两种。
作为优选，所述抗水防潮剂选自有机硅乳液、EVA树脂、硬脂酸胶中的一种或多种。
作为优选，所述改性的玻璃纤维的制备方法包括如下步骤：
(1)将玻璃纤维于浸润剂中常温浸渍处理4～8h，所述浸润剂包括质量比为10～20：6～18：30～40：5～10：1～5的乙烯基硅烷偶联剂、饱和脂肪酸甘油酯、甲醇、对苯二酚和水，过滤后取出，得到乙烯基硅烷偶联剂改性的玻璃纤维；接着将其加入到甲醇、水、盐酸的混合溶液中，升温至50～70℃反应1～2h，调节pH至中性，之后减压蒸馏去除甲醇，得到乙烯基硅烷低聚物改性的玻璃纤维；
(2)将乙烯基硅烷低聚物改性的玻璃纤维分散于水中，加入丙烯酰胺、偶氮二异丁腈后升温至30～50℃反应2～4h，再加入木质素磺酸盐、戊二醛后升温至60～70℃反应1～3h；反应结束后经后处理，得到改性的玻璃纤维。
硅烷偶联剂能够与玻璃纤维形成良好的偶联结合，其还能发生水解和自聚反应，进而在玻璃纤维表面实现包覆，使其表面富含羟基以改善玻璃纤维在木浆中分散性和结合性。但是，需要控制反应条件以平衡硅烷偶联剂的水解和自聚，水解速率过快或者未添加阻聚剂对苯二酚，则会导致发生剧烈的自聚反应而形成凝胶状态，不利于与玻璃纤维发生良好的偶联结合作用。并且，硅烷偶联剂需要保证其保留乙烯端基团和一部分羟基，乙烯端基团会与丙烯酰胺反应，同时发生丙烯酰胺的自聚反应，会接枝形成烷基长链，接着，加入的木质素磺酸盐、戊二醛会与烷基长链上的胺基发生缩合的曼尼希反应，将木质素磺酸盐接枝于烷基长链上。木质素磺酸钙含有羧基、磺酸基等显酸性官能团，并且具有较强的负电性与亲水性，再加上木质素磺酸盐为类球形的大分子结构体，接枝于烷基长链上能够更好地接触和破坏纤维组织中空结构，使得纤维腔中的水分散失，极大的减少了纤维内部水分的含量，使得饰面原纸的尺寸稳定性得到较大幅度的改善。
作为优选，步骤(1)中，所述乙烯基硅烷偶联剂改性的玻璃纤维、甲醇、水的质量比为1：80～100：2～6。
溶剂的组分及含量对于硅烷偶联剂的水解和自聚尤为重要，前期的水解过程可获得大量羟基，而后期的自聚过程可实现对于玻璃纤维的良好包覆作用。
作为优选，步骤(2)中，所述乙烯基硅烷低聚物改性的玻璃纤维、丙烯酰胺、偶氮二异丁腈、木质素磺酸盐、戊二醛的质量体积比为2～6g：0.5～2g：0.1～0.3g：1～2g：5～10mL；所述木质素磺酸盐的平均分子量为5000～10000。
该质量体积比可保证木质素磺酸盐形成在长分子链上的接枝结构，有利于对于木浆纤维内部结构的破坏，导致水分散失。木质素磺酸盐的分子量则会影响原纸的匀度和平整度，分子量过大还易形成结构缠结，不易良好分散。
第二方面，本发明还提供了一种包括上述未浸三聚氰胺胶水的饰面原纸的制备方法，包括如下步骤：
S1：将针叶木浆纤维、阔叶木浆纤维和改性的玻璃纤维混合后打浆20～40min，控制打浆度28～40°SR，再加入助剂混合后得到浆料待用；
S2：将步骤S1所得浆料依次经真空脱水、压榨脱水、干燥脱水，制得底纸；
S3：将底纸用预施胶剂进行表面施胶，干燥后压光得到饰面原纸。
本发明先使得针叶木浆纤维、阔叶木浆纤维和改性玻璃纤维进行混合打浆，确保得到较好的分散度和结合稳定性，再加入助剂混合，提高原纸的匀度以及防水防潮性能。预施胶剂的表面预施胶使得在原纸步骤即获得较好的抗张强度、柔韧性、光泽度与防水防污性能，达到饰面纸的应用要求，避免了下游工艺的浸渍三聚氰胺甲醛树脂，大大提高了饰面原纸的尺寸稳定性。
第三方面，本发明还提供了上述制备方法制得饰面原纸的应用，包括如下步骤：所述饰面原纸经浸渍、刮涂水性聚氨酯后烘干，然后进行压贴同步花纹。
本发明原纸具有较高的纵向抗张强度和较小的横向伸缩率，且预施胶和施胶过程过程中均采用了热塑性的树脂，因此仍然具备优良的柔韧性能。虽然饰面原纸仍需要浸渍水性聚氨酯，但是，因饰面原纸具有高尺寸稳定性，而且水性聚氨酯相比于三聚氰胺树脂对饰面原纸的尺寸影响性更小，能够解决现有技术中浸过三聚氰胺胶水后饰面原纸的尺寸伸长的技术问题。
与现有技术对比，本发明的有益效果是：
(1)本发明在针叶木浆长纤维中配加少量阔叶木浆短纤维，可填充各长纤维间的缝隙，增强纤维间的结合力，在保证纵向拉力的同时，提高横向拉力，有效降低饰面原纸的横向伸缩率；再加上玻璃纤维的吸湿性较差，能够改善植物纤维的伸缩率较大问题；
(2)经改性后的玻璃纤维能够大幅度改善其在木浆纤维中的分散性和结合性，通过自聚和接枝反应，形成木质素磺酸盐接枝于长分子链上的结构，更有利于接触和破坏纤维组织中空结构，使得内部水分散失，提升原纸的尺寸稳定性；
(3)预施胶剂的表面预施胶使得在原纸步骤即获得较好的抗张强度、柔韧性与防水防污性能，达到饰面纸的应用要求，避免了下游工艺的浸渍三聚氰胺甲醛树脂，大大提高了饰面原纸的尺寸稳定性。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步的描述。
总实施例
1.饰面原纸的制备
一种未浸三聚氰胺胶水的饰面原纸由以下重量份原料制得：针叶木浆纤维160～190份、阔叶木浆纤维25～40份、改性玻璃纤维10～20份、预施胶剂1～5份、助剂1～10份。
其中，预施胶剂的制备方法为：
(1)将淀粉和水按质量比1:4混合，加入氢氧化钠溶液调节pH值8-9，加入淀粉重量的3～4％的次氯酸钠进行氧化，在温度35～40℃反应2～4h，反应结束时用盐酸溶液中和；加入淀粉重量的5～6％的3-氯-2-羟基丙基三甲基氯化铵，35～40℃下保温反应5～6h，反应完成后经过过滤、洗涤、干燥，得到氧化阳离子淀粉；
(2)将氧化阳离子淀粉配制成质量分数为10～12％的淀粉溶液，在恒温80～90℃条件下搅拌30～50min，再加入醇酸树脂搅拌10～30min，氧化阳离子淀粉与醇酸树脂的质量比为10～15：1，得到预施胶剂。
助剂包括纸浆分散剂和抗水防潮剂；纸浆分散剂为聚氧化乙烯树脂、阴离子聚丙烯酰胺树脂中的一种或多种；抗水防潮剂为有机硅乳液、硬脂酸胶、EVA树脂中的一种或多种。
改性玻璃纤维的制备方法为：
(1)将玻璃纤维置于浸润剂中常温处理4～8h，浸润剂包括质量比为10～20：30～40：6～18：5～10：1～5的乙烯基硅烷偶联剂、甲醇、饱和脂肪酸甘油酯、对苯二酚和水，过滤后取出，得到乙烯基硅烷偶联剂改性玻璃纤维；将其加入到甲醇、水的混合溶液中，使得乙烯基硅烷偶联剂改性玻璃纤维、甲醇、水的质量比为1：80～100：2～6，加入盐酸调节pH为5～6，升温至50～70℃反应1～2h；反应完成后，调节pH至中性，之后减压蒸馏去除甲醇，得到乙烯基硅烷低聚物改性玻璃纤维；
(2)将乙烯基硅烷低聚物改性玻璃纤维分散于水中，加入丙烯酰胺、偶氮二异丁腈后升温至30～50℃反应2～4h，再加入平均分子量为5000～10000的木质素磺酸盐、戊二醛后升温至60～70℃反应1～3h，所述乙烯基硅烷低聚物改性玻璃纤维、丙烯酰胺、偶氮二异丁腈、木质素磺酸盐、戊二醛的质量体积比为2～6g：0.5～2g：0.1～0.3g：1～2g：5～10mL；反应结束后，依次经过滤、洗涤、干燥，得到改性玻璃纤维。
上述饰面原纸的制备方法包括如下步骤：
S1：将针叶木浆纤维、阔叶木浆纤维和改性玻璃纤维混合后打浆20～40min，控制打浆度28～40°SR，再加入助剂混合后得到浆料待用；
S2：将步骤S1所得浆料依次经真空脱水、压榨脱水、干燥脱水，制得底纸；
S3：将底纸用预施胶剂进行表面施胶，干燥后压光得到饰面原纸。
2.应用
饰面原纸压贴同步花纹：先取得此饰面原纸花纹的电子稿图案的光盘，然后把此饰面原纸经浸渍、刮涂水性聚氨酯后烘干，测量浸过水性聚氨酯的饰面原纸的长和宽，接着把饰面原纸花纹的电子稿图案同比例放大到浸过水性聚氨酯的饰面原纸的长和宽，然后制作成钢板磨具，利用浸过水性聚氨酯的饰面原纸和相同花纹的钢板磨具压贴同步花纹，铺好三纸一材，即耐磨纸、浸过水性聚氨酯的饰面原纸、HDF基材和平衡纸，全部铺好后送进热压机，经高温高压后，压贴出色泽均匀，贴面完好的板材。
实施例1
一种未浸三聚氰胺胶水的饰面原纸由以下重量份原料制得：针叶木浆纤维180份、阔叶木浆纤维35份、改性玻璃纤维10份、预施胶剂3份、聚氧化乙烯树脂1份、硬脂酸胶4份。
其中，预施胶剂的制备方法为：
(1)将淀粉和水按质量比1:4混合，加入氢氧化钠溶液调节pH值8-9，加入淀粉重量的4％的次氯酸钠进行氧化，在温度35℃反应3h，反应结束时用盐酸溶液中和；加入淀粉重量的6％的3-氯-2-羟基丙基三甲基氯化铵，40℃下保温反应5h，反应完成后经过过滤、洗涤、干燥，得到氧化阳离子淀粉；
(2)将氧化阳离子淀粉配制成质量分数为10％的淀粉溶液，在恒温80℃条件下搅拌40min，再加入醇酸树脂搅拌20min，氧化阳离子淀粉与醇酸树脂的质量比为12：1，得到预施胶剂。
改性玻璃纤维的制备方法为：
(1)将玻璃纤维置于浸润剂中常温处理6h，浸润剂为质量比为15：36：12：7：3的乙烯基硅烷偶联剂、甲醇、饱和脂肪酸甘油酯、对苯二酚和水混合制得，过滤后得到乙烯基硅烷偶联剂改性玻璃纤维；将其加入到甲醇和水的混合溶液中，使得乙烯基硅烷偶联剂改性玻璃纤维、甲醇、水的质量比为1：100：4，加入盐酸调节pH为5～6，升温至65℃反应1h；反应完成后，调节pH至中性，之后减压蒸馏去除甲醇，得到乙烯基硅烷低聚物改性玻璃纤维；
(2)将乙烯基硅烷低聚物改性玻璃纤维分散于水中，加入丙烯酰胺、偶氮二异丁腈后升温至40℃反应3h，再加入平均分子量为8000的木质素磺酸钠、戊二醛后升温至70℃反应1h，所述乙烯基硅烷低聚物改性玻璃纤维、丙烯酰胺、偶氮二异丁腈、木质素磺酸钠、戊二醛的质量体积比为3g：1.5g：0.1g：1.2g：7mL；反应结束后，依次经过滤、洗涤、干燥，得到改性玻璃纤维。
上述饰面原纸的制备方法包括如下步骤：
S1：将针叶木浆纤维、阔叶木浆纤维和改性玻璃纤维混合后打浆35min，控制打浆度33°SR，再加入助剂混合后得到浆料待用；
S2：将步骤S1所得浆料依次经真空脱水、压榨脱水、干燥脱水，制得底纸；
S3：将底纸用预施胶剂进行表面施胶，干燥后压光得到饰面原纸。
实施例2
一种未浸三聚氰胺胶水的饰面原纸由以下重量份原料制得：针叶木浆纤维170份、阔叶木浆纤维30份、改性玻璃纤维12份、预施胶剂3份、聚氧化乙烯树脂1份、硬脂酸胶4份。
其中，预施胶剂的制备方法为：
(1)将淀粉和水按质量比1:4混合，加入氢氧化钠溶液调节pH值8-9，加入淀粉重量的4％的次氯酸钠进行氧化，在温度35℃反应3h，反应结束时用盐酸溶液中和；加入淀粉重量的6％的3-氯-2-羟基丙基三甲基氯化铵，40℃下保温反应5h，反应完成后经过过滤、洗涤、干燥，得到氧化阳离子淀粉；
(2)将氧化阳离子淀粉配制成质量分数为10％的淀粉溶液，在恒温80℃条件下搅拌40min，再加入醇酸树脂搅拌20min，氧化阳离子淀粉与醇酸树脂的质量比为12：1，得到预施胶剂。
改性玻璃纤维的制备方法为：
(1)将玻璃纤维置于浸润剂中常温处理6h，浸润剂为质量比为15：36：12：7：3的乙烯基硅烷偶联剂、甲醇、饱和脂肪酸甘油酯、对苯二酚和水混合制得，过滤后得到乙烯基硅烷偶联剂改性玻璃纤维；将其加入到甲醇和水的混合溶液中，使得乙烯基硅烷偶联剂改性玻璃纤维、甲醇、水的质量比为1：100：4，加入盐酸调节pH为5～6，升温至65℃反应1h；反应完成后，调节pH至中性，之后减压蒸馏去除甲醇，得到乙烯基硅烷低聚物改性玻璃纤维；
(2)将乙烯基硅烷低聚物改性玻璃纤维分散于水中，加入丙烯酰胺、偶氮二异丁腈后升温至40℃反应3h，再加入平均分子量为8000的木质素磺酸钠、戊二醛后升温至70℃反应1h，所述乙烯基硅烷低聚物改性玻璃纤维、丙烯酰胺、偶氮二异丁腈、木质素磺酸钠、戊二醛的质量体积比为3g：1.5g：0.1g：1.2g：7mL；反应结束后，依次经过滤、洗涤、干燥，得到改性玻璃纤维。
上述饰面原纸的制备方法包括如下步骤：
S1：将针叶木浆纤维、阔叶木浆纤维和改性玻璃纤维混合后打浆30min，控制打浆度33°SR，再加入助剂混合后得到浆料待用；
S2：将步骤S1所得浆料依次经真空脱水、压榨脱水、干燥脱水，制得底纸；
S3：将底纸用预施胶剂进行表面施胶，干燥后压光得到饰面原纸。
实施例3
一种未浸三聚氰胺胶水的饰面原纸由以下重量份原料制得：针叶木浆纤维180份、阔叶木浆纤维35份、改性玻璃纤维10份、预施胶剂3份、聚氧化乙烯树脂1份、硬脂酸胶4份。
其中，预施胶剂的制备方法为：
(1)将淀粉和水按质量比1:4混合，加入氢氧化钠溶液调节pH值8-9，加入淀粉重量的4％的次氯酸钠进行氧化，在温度35℃反应3h，反应结束时用盐酸溶液中和；加入淀粉重量的6％的3-氯-2-羟基丙基三甲基氯化铵，40℃下保温反应5h，反应完成后经过过滤、洗涤、干燥，得到氧化阳离子淀粉；
(2)将氧化阳离子淀粉配制成质量分数为10％的淀粉溶液，在恒温80℃条件下搅拌40min，再加入醇酸树脂搅拌20min，氧化阳离子淀粉与醇酸树脂的质量比为12：1，得到预施胶剂。
改性玻璃纤维的制备方法为：
(1)将玻璃纤维置于浸润剂中常温处理5h，浸润剂包括质量比为16：38：15：8：3的乙烯基硅烷偶联剂、甲醇、饱和脂肪酸甘油酯、对苯二酚和水，过滤后取出，得到乙烯基硅烷偶联剂改性玻璃纤维；将其加入到甲醇、水的混合溶液中，使得乙烯基硅烷偶联剂、甲醇、水的质量比为1：90：5，加入盐酸调节pH为5～6，升温至70℃反应1h；反应完成后，调节pH至中性，之后减压蒸馏去除甲醇，得到乙烯基硅烷低聚物改性玻璃纤维；
(2)将乙烯基硅烷低聚物改性玻璃纤维分散于水中，加入丙烯酰胺、偶氮二异丁腈后升温至35℃反应3h，再加入平均分子量为5000的木质素磺酸钠、戊二醛后升温至70℃反应2h，所述乙烯基硅烷低聚物改性玻璃纤维、丙烯酰胺、偶氮二异丁腈、木质素磺酸钠、戊二醛的质量体积比为3g：1g：0.15g：1.5g：7mL；反应结束后，依次经过滤、洗涤、干燥，得到改性玻璃纤维。
上述饰面原纸的制备方法包括如下步骤：
S1：将针叶木浆纤维、阔叶木浆纤维和改性玻璃纤维混合后打浆40min，控制打浆度30°SR，再加入助剂混合后得到浆料待用；
S2：将步骤S1所得浆料依次经真空脱水、压榨脱水、干燥脱水，制得底纸；
S3：将底纸用预施胶剂进行表面施胶，干燥后压光得到饰面原纸。
实施例4
实施例1-3饰面原纸压贴同步花纹的应用：
先取得此饰面原纸花纹的电子稿图案的光盘，然后把此饰面原纸经浸渍、刮涂水性聚氨酯后烘干，测量浸过水性聚氨酯的饰面原纸的长和宽，接着把饰面原纸花纹的电子稿图案同比例放大到浸过水性聚氨酯的饰面原纸的长和宽，然后制作成钢板磨具，利用浸过水性聚氨酯的饰面原纸和相同花纹的钢板磨具压贴同步花纹，铺好三纸一材，即耐磨纸、浸过水性聚氨酯的饰面原纸、HDF基材和平衡纸，全部铺好后送进热压机，经高温高压后，压贴出色泽均匀，贴面完好的板材。
对比例1
与实施例1的区别在于：改性玻璃纤维的制备中，不添加木质素磺酸钠。
改性玻璃纤维的制备方法为：
(1)将玻璃纤维置于浸润剂中常温处理6h，浸润剂为质量比为15：36：12：7：3的乙烯基硅烷偶联剂、甲醇、饱和脂肪酸甘油酯、对苯二酚和水混合制得，过滤后得到乙烯基硅烷偶联剂改性玻璃纤维；将其加入到甲醇和水的混合溶液中，使得乙烯基硅烷偶联剂改性玻璃纤维、甲醇、水的质量比为1：100：4，加入盐酸调节pH为5～6，升温至65℃反应1h；反应完成后，调节pH至中性，之后减压蒸馏去除甲醇，得到乙烯基硅烷低聚物改性玻璃纤维；
(2)将乙烯基硅烷低聚物改性玻璃纤维分散于水中，加入丙烯酰胺、偶氮二异丁腈后升温至40℃反应3h，再加入戊二醛后升温至70℃反应1h，所述乙烯基硅烷低聚物改性玻璃纤维、丙烯酰胺、偶氮二异丁腈、戊二醛的质量体积比为3g：1.5g：0.1g：7mL；反应结束后，依次经过滤、洗涤、干燥，得到改性玻璃纤维。
对比例2
与实施例1的区别在于：改性玻璃纤维的制备中，木质素磺酸钠为一次性加入。
改性玻璃纤维的制备方法为：
(1)将玻璃纤维置于浸润剂中常温处理6h，浸润剂为质量比为15：36：12：7：3的乙烯基硅烷偶联剂、甲醇、饱和脂肪酸甘油酯、对苯二酚和水混合制得，过滤后得到乙烯基硅烷偶联剂改性玻璃纤维；将其加入到甲醇和水的混合溶液中，使得乙烯基硅烷偶联剂改性玻璃纤维、甲醇、水的质量比为1：100：4，加入盐酸调节pH为5～6，升温至65℃反应1h；反应完成后，调节pH至中性，之后减压蒸馏去除甲醇，得到乙烯基硅烷低聚物改性玻璃纤维；
(2)将乙烯基硅烷低聚物改性玻璃纤维分散于水中，加入丙烯酰胺、偶氮二异丁腈、平均分子量为8000的木质素磺酸钠、戊二醛后升温至70℃反应3h，所述乙烯基硅烷低聚物改性玻璃纤维、丙烯酰胺、偶氮二异丁腈、木质素磺酸盐、戊二醛的质量体积比为3g：1.5g：0.1g：1.2g：7mL；反应结束后，依次经过滤、洗涤、干燥，得到改性玻璃纤维。
对比例3
与实施例1的区别在于：改性玻璃纤维的制备中，木质素磺酸钠的平均分子量为20000。
改性玻璃纤维的制备方法为：
(1)将玻璃纤维置于浸润剂中常温处理6h，浸润剂为质量比为15：36：12：7：3的乙烯基硅烷偶联剂、甲醇、饱和脂肪酸甘油酯、对苯二酚和水混合制得，过滤后得到乙烯基硅烷偶联剂改性玻璃纤维；将其加入到甲醇和水的混合溶液中，使得乙烯基硅烷偶联剂改性玻璃纤维、甲醇、水的质量比为1：100：4，加入盐酸调节pH为5～6，升温至65℃反应1h；反应完成后，调节pH至中性，之后减压蒸馏去除甲醇，得到乙烯基硅烷低聚物改性玻璃纤维；
(2)将乙烯基硅烷低聚物改性玻璃纤维分散于水中，加入丙烯酰胺、偶氮二异丁腈后升温至40℃反应3h，再加入平均分子量为20000的木质素磺酸钠、戊二醛后升温至70℃反应1h，所述乙烯基硅烷低聚物改性玻璃纤维、丙烯酰胺、偶氮二异丁腈、木质素磺酸盐、戊二醛的质量体积比为3g：1.5g：0.1g：1.2g：7mL；反应结束后，依次经过滤、洗涤、干燥，得到改性玻璃纤维。
对比例4
与实施例1的区别在于：改性玻璃纤维的制备中，不添加对苯二酚。
改性玻璃纤维的制备方法为：
(1)将玻璃纤维置于浸润剂中常温处理6h，浸润剂为质量比为15：36：12：3的乙烯基硅烷偶联剂、甲醇、饱和脂肪酸甘油酯和水混合制得，过滤后得到乙烯基硅烷偶联剂改性玻璃纤维；将其加入到甲醇和水的混合溶液中，使得乙烯基硅烷偶联剂改性玻璃纤维、甲醇、水的质量比为1：100：4，加入盐酸调节pH为5～6，升温至65℃反应1h；反应完成后，调节pH至中性，之后减压蒸馏去除甲醇，得到乙烯基硅烷低聚物改性玻璃纤维；
(2)将乙烯基硅烷低聚物改性玻璃纤维分散于水中，加入丙烯酰胺、偶氮二异丁腈后升温至40℃反应3h，再加入平均分子量为8000的木质素磺酸钠、戊二醛后升温至70℃反应1h，所述乙烯基硅烷低聚物改性玻璃纤维、丙烯酰胺、偶氮二异丁腈、木质素磺酸钠、戊二醛的质量体积比为3g：1.5g：0.1g：1.2g：7mL；反应结束后，依次经过滤、洗涤、干燥，得到改性玻璃纤维。
对比例5
与实施例1的区别在于：改性玻璃纤维的制备中，浸润剂中甲醇添加过多。
改性玻璃纤维的制备方法为：
(1)将玻璃纤维置于浸润剂中常温处理6h，浸润剂为质量比为15：70：12：7：3的乙烯基硅烷偶联剂、甲醇、饱和脂肪酸甘油酯、对苯二酚和水混合制得，过滤后得到乙烯基硅烷偶联剂改性玻璃纤维；将其加入到甲醇和水的混合溶液中，使得乙烯基硅烷偶联剂改性玻璃纤维、甲醇、水的质量比为1：100：4，加入盐酸调节pH为5～6，升温至65℃反应1h；反应完成后，调节pH至中性，之后减压蒸馏去除甲醇，得到乙烯基硅烷低聚物改性玻璃纤维；
(2)将乙烯基硅烷低聚物改性玻璃纤维分散于水中，加入丙烯酰胺、偶氮二异丁腈后升温至40℃反应3h，再加入平均分子量为8000的木质素磺酸钠、戊二醛后升温至70℃反应1h，所述乙烯基硅烷低聚物改性玻璃纤维、丙烯酰胺、偶氮二异丁腈、木质素磺酸钠、戊二醛的质量体积比为3g：1.5g：0.1g：1.2g：7mL；反应结束后，依次经过滤、洗涤、干燥，得到改性玻璃纤维。
性能测试
浸渍后伸长率：在每个实施例和对比例制备的饰面原纸上均匀选取220mm×220mm的试样进行测试，并区分试样的纵向和横向。将试样挂于标准温、湿度的大气中处理至平衡，然后通过试样中心，画两条平行于试样边且相互垂直的直线，在直线两端距试样各个边缘10mm处作一标记，这相对的二标记用游标卡尺测量其距离为200mm。将试样浸泡于与周围大气温度相同的水性聚氨酯中，浸泡15分钟，取出平铺于平板上，用游标卡尺测量两个标记间的距离，计作L1横和L1纵。按照以下公式计算饰面原纸横向伸长率E横和纵向伸长率E纵：E横＝(L横-200)/200×100％；E纵＝(L纵-200)/200×100％。
吸水性：采用GB/T1540纸和纸板吸水性的测定(可勃法)进行测试。
抗张强度：采用GB/T 12914纸和纸板抗张强度的测定(恒速拉伸法)进行测试。
表1
由表1所示，本发明中饰面原纸采用表面预施胶使得在原纸步骤即获得较好的抗张强度、低吸水性和高尺寸稳定性，达到饰面纸的应用要求，避免了下游工艺的浸渍三聚氰胺甲醛树脂。结合实施例1和对比例1-2，不添加木质素磺酸盐后原纸的伸缩性能受到影响，同时，将木质素磺酸盐一次性加入不利于形成将木质素磺酸盐接枝于烷基长链上的结构，进而影响对于木浆纤维内部结构的接触与破坏，原纸的伸缩性能也会受到影响。结合实施例1和对比例3，木质素磺酸盐的分子量过大易形成结构缠结，不易良好分散，原纸的整体性能会受到影响。结合实施例1和对比例4，不添加阻聚剂对苯二酚后，硅烷偶联剂会发生剧烈的自聚反应，易形成凝胶状态阻碍其在玻璃纤维表面的良好包覆，也不利于后期的接枝反应。结合实施例1和对比例5，浸润剂中的甲醇含量过多会导致水解速率过大，同样会诱导发生过度自聚，进而原纸的整体性能均会受到影响。
本发明中所用原料、设备，若无特别说明，均为本领域的常用原料、设备；本发明中所用方法，若无特别说明，均为本领域的常规方法。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明作任何限制，凡是根据本发明技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效变换，均仍属于本发明技术方案的保护范围。
Claims (8)
1.一种未浸三聚氰胺胶水的饰面原纸，其特征在于，按重量份计，由以下原料制得：针叶木浆纤维160~190份、阔叶木浆纤维25~40份、改性的玻璃纤维10~20份、预施胶剂1~5份、助剂1~10份；所述改性的玻璃纤维为经木质素磺酸盐接枝的乙烯基硅烷低聚物改性玻璃纤维；所述预施胶剂包括氧化阳离子淀粉和醇酸树脂；
所述改性的玻璃纤维的制备方法包括如下步骤：
（1）将玻璃纤维于浸润剂中常温浸渍处理4~8h，所述浸润剂包括质量比为10~20：6~18：30~40：5~10：1~5的乙烯基硅烷偶联剂、饱和脂肪酸甘油酯、甲醇、对苯二酚和水，过滤后取出，得到乙烯基硅烷偶联剂改性的玻璃纤维；接着将其加入到甲醇、水、盐酸的混合溶液中，升温至50~70℃反应1~2h，调节pH至中性，之后减压蒸馏去除甲醇，得到乙烯基硅烷低聚物改性的玻璃纤维；所述乙烯基硅烷偶联剂改性的玻璃纤维、甲醇、水的质量比为1：80~100：2~6；
（2）将乙烯基硅烷低聚物改性的玻璃纤维分散于水中，加入丙烯酰胺、偶氮二异丁腈后升温至30~50℃反应2~4h，再加入木质素磺酸盐、戊二醛后升温至60~70℃反应1~3h，所述木质素磺酸盐的平均分子量为5000~10000；反应结束后经后处理，得到改性的玻璃纤维。
2.如权利要求1所述未浸三聚氰胺胶水的饰面原纸，其特征在于，所述氧化阳离子淀粉和醇酸树脂的质量比为10~15：1。
3.如权利要求1所述未浸三聚氰胺胶水的饰面原纸，其特征在于，所述助剂包括抗水防潮剂和纸浆分散剂。
4.如权利要求3所述未浸三聚氰胺胶水的饰面原纸，其特征在于，所述纸浆分散剂选自阴离子聚丙烯酰胺树脂、聚氧化乙烯树脂中的一种或两种。
5.如权利要求3所述未浸三聚氰胺胶水的饰面原纸，其特征在于，所述抗水防潮剂选自有机硅乳液、EVA树脂中的一种或两种。
6.如权利要求1所述未浸三聚氰胺胶水的饰面原纸，其特征在于，步骤（2）中，所述乙烯基硅烷低聚物改性的玻璃纤维、丙烯酰胺、偶氮二异丁腈、木质素磺酸盐、戊二醛的质量体积比为2~6g：0.5~2g：0.1~0.3g：1~2g：5~10mL。
7.一种如权利要求1-6任一项所述未浸三聚氰胺胶水的饰面原纸的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
S1：将针叶木浆纤维、阔叶木浆纤维和改性的玻璃纤维混合后打浆20~40min，控制打浆度28~40°SR，再加入助剂混合后得到浆料待用；
S2：将步骤S1所得浆料依次经真空脱水、压榨脱水、干燥脱水，制得底纸；
S3：将底纸用预施胶剂进行表面施胶，干燥后压光得到饰面原纸。
8.如权利要求7所述制备方法制得饰面原纸的应用，其特征在于，包括如下步骤：所述饰面原纸经浸渍、刮涂水性聚氨酯后烘干，然后进行压贴同步花纹。
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Denomination of invention: A decorative base paper that has not been immersed in melamine adhesive and its preparation method and application Effective date of registration: 20231115 Granted publication date: 20230526 Pledgee: Zhejiang Tailong commercial bank Quzhou branch of Limited by Share Ltd. Pledgor: ZHEJIANG KINGDECOR PAPER INDUSTRY CO.,LTD. Registration number: Y2023980065540 |
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