CN116815538A - 一种耐磨耐酸的黑纸及其加工工艺 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种耐磨耐酸的黑纸，制备原料包括：耐磨纸，胶水，油墨和助剂，所述油墨添加量为胶水质量的5‑10％，助剂添加量为胶水质量的3‑5‰。本发明采用丙烯酰胺和二甘醇的组合作为三聚氰胺‑甲醛树脂的增塑剂，并采用(2‑3)：(7‑8)的重量比，可以减少胶水在纸表面的开裂，提高浸渍纸的韧性，避免脆性过大，容易出现折断问题。并且改善了油墨在树脂胶水中的分散，使树脂胶水中的颜色分散均匀，不易出现白点，干花，白花，湿花问题。提高了耐磨纸的耐磨性能，耐刮伤性，同时具有耐腐蚀性，耐酸性，耐灼性，与刨花板结合后具有良好的光泽度。

Description

一种耐磨耐酸的黑纸及其加工工艺

技术领域

本发明涉及一种耐磨耐酸的黑纸及其加工工艺，涉及D21H，具体涉及获得特定性能处理的浸渍纸领域。

背景技术

在人工板材上贴敷装饰纸制备的人造板美观时尚，越来越受到广大消费者的喜爱，通过将纸浸渍到树脂中，然后与人工板材压合制备的板材价格低廉，具有较好的综合性能，但是传统的加工工艺中先将纸染色，然后再浸渍到树脂中，浸渍固化后，深色浸渍纸尤其是黑纸表面容易出现白点，白花，树脂固化后还会出现干花，湿花的固化缺陷，次品率较高。并且传统的浸渍纸与板材压合后，耐磨性不佳，容易出现刮花的问题，并且对于耐酸，耐腐蚀性的效果欠缺，适用环境有限。

中国发明专利CN202110038244.9公开了一种改性三聚氰胺甲醛浸渍纸及其制备方法，通过对三聚氰胺甲醛树脂进行改性，采用二氧化碳超临界处理浸渍，提高了纸与三聚氰胺甲醛树脂的浸渍粘结性，并且使浸渍纸具有一定抗张强度，但是形成的浸渍纸的耐磨，耐刮花力学性能不佳。中国发明专利CN202211165403.2公开了一种浸渍纸用高固含量三聚氰胺甲醛树脂的制备工艺，通过控制水、二甘醇和己内酰胺的量来调节树脂的固含量，延长树脂的储存期，但是形成的树脂固含量较高，粘度较大，对耐磨纸的浸渍效果不佳，不能实现充分均匀渗透的效果。

发明内容

为了改善黑纸表面的生产加工缺陷，提高浸渍纸的耐磨，抗刮性能，本发明的第一个方面提供了一种耐磨耐酸的黑纸，制备原料包括：耐磨纸，胶水，油墨和助剂，所述油墨添加量为胶水质量的5-10％，助剂添加量为胶水质量的3-5‰。

作为一种优选的实施方式，所述助剂包括固化剂和脱模剂，固化剂添加量为胶水质量的1-3‰，脱模剂添加量为胶水质量的1-3‰。

作为一种优选的实施方式，所述胶水为三聚氰胺-甲醛树脂胶水，制备原料至少包括甲醛，水，三聚氰胺和增塑剂，所述甲醛和三聚氰胺的重量比为1：(1.80-1.95)。进一步优选，所述甲醛和三聚氰胺的重量比为1：(1.85-1.92)。

作为一种优选的实施方式，所述增塑剂选自丙烯酰胺、二甘醇、乙二醇、三甘醇、乙二醇单丁醚中的一种或几种的组合。

作为一种优选的实施方式，所述增塑剂为丙烯酰胺和二甘醇的组合，丙烯酰胺和二甘醇的质量比为(2-3)：(7-8)。

申请人在实验过程中发现，三聚氰胺-甲醛树脂胶水中含有大量的氢键，固化后树脂分子脆性大，特别是胶水与油墨混合后，三聚氰胺-甲醛树脂中含有未参与反应的羟甲基基团，在与纸浸渍固化后，浸渍纸发脆，容易折断，申请人通过引入丙烯酰胺和二甘醇可以增加三聚氰胺-甲醛树脂胶水的韧性，并且丙烯酰胺和二甘醇和三聚氰胺还具有很好的相容效果，不会发生分子结构的重大改变，可能是由于二甘醇削弱了三聚氰胺分子间的次价键，增加了聚合物分子的移动性，降低了三聚氰胺分子链的结晶性，并且二甘醇增加了油墨在三聚氰胺-甲醛树脂中的溶解度，减少了羟甲基基团的形成，减少了树脂与空气中水分的结合，降低了纸的吸湿性。并且丙烯酰胺和二甘醇共同作用，采用(2-3)：(7-8)的重量比可以增加胶水与耐磨纸的附着性能，丙烯酰胺依靠电中和架桥使耐磨纸表面的小颗粒与胶水的结合性增加，提高了耐磨纸对胶水的附着力。

作为一种优选的实施方式，所述三聚氰胺-甲醛树脂胶水的制备方法，包括以下步骤：

(1)将甲醛，水，增塑剂混合，碱调节pH为9-9.5；

(2)加入三聚氰胺，升温，保温反应；

(3)调整水溶比，降温出料即得。

作为一种优选的实施方式，所述步骤2的反应温度为85-95℃，反应时间为80-100min。作为一种优选的实施方式，所述碱选自氢氧化钠、碳酸钠、碳酸氢钠中的一种或几种的组合。

作为一种优选的实施方式，所述步骤3的水溶比为三聚氰胺-甲醛树脂与水的质量比，三聚氰胺-甲醛树脂与水的质量比为1：(2-2.5)。进一步优选，三聚氰胺-甲醛树脂与水的质量比为1：2.2。

申请人在实际生产中发现传统工艺中将原纸加工成黑纸后再进行胶水浸胶工艺，容易出现白点，白花，干花，湿花问题，原因是在黑色纸上进行树脂胶的固化，胶水固化的不均匀性表露明显，本申请中将三聚氰胺-甲醛树脂胶水与油墨预先混合，然后浸渍固化，可以减少表面问题的出现。但是申请人进一步发现，三聚氰胺-甲醛树脂胶水与油墨混合后，黏度大幅度增加，对耐磨纸的渗透性不好，胶水在耐磨纸上的浸渍量较少，不能达到浸渍纸的技术效果。本申请中通过优化三聚氰胺-甲醛树脂中三聚氰胺和甲醛的重量比，并且加水调节三聚氰胺-甲醛树脂胶水的粘度，避免油墨加入后胶水粘度的急剧变化，从而提高了耐磨纸对胶水的渗透效果，并且水的加入，促进了油墨在三聚氰胺-甲醛树脂胶束中的分散，避免了呈色不均匀问题。

作为一种优选的实施方式，所述耐磨纸和胶水的复合重量比为1：(100-105)。

作为一种优选的实施方式，所述耐磨纸和胶水的复合重量比为1：102。

申请人在实验过程中发现耐磨纸与三聚氰胺-甲醛树脂胶水的复合重量比为1：(100-105)时，制备得到的浸渍纸表面效果好，并且显著提高了浸渍纸的耐磨性和耐刮伤性。原因可能是：在优选的重量比范围内，耐磨纸可以被完全浸透，耐磨纸表面的三聚氰胺-甲醛树脂胶水可以分布均匀，超出优选的重量比，上胶量过大，胶层容易出现开裂问题，并且上胶量过多，耐磨纸表面的装饰层会有多余的树脂，造成表面封闭性不好，表面容易被刮伤。申请人进一步发现，超出优选的重量比范围，浸渍纸在压合到刨花板表面时，树脂胶水的温度穿透性不强，会造成三聚氰胺-甲醛树脂胶水在刨花板表面的固化效果不佳，不利于浸渍纸在刨花板表面的压合。

本发明的第二个方面提供了一种所述耐磨耐酸的黑纸的加工工艺，包括以下步骤：

(1)在胶水中加入助剂混合搅拌均匀，然后加入油墨混融，得胶水组合物；

(2)将耐磨纸浸入到胶水组合物中；

(3)压板。

作为一种优选的实施方式，所述步骤3中压板为将浸渍后的耐磨纸取出，然后压合；压板参数为：压板温度170-205℃，压板时间为30-60s。

申请人发现制备的浸渍黑纸与刨花板在170-205℃下压合30-60s后，表面耐腐蚀性，耐酸性，耐灼性大大提高，并且形成的压板表面光泽度优良。原因可能是：在短时间内快速压合可以降低刨花板的压缩率，形成的黑纸表面结构变化大，结构致密，实现良好的耐腐蚀，耐酸，耐灼性能。但是要在短时间内达到完全固化的效果需要控制压合温度，当压合温度过低时，浸渍纸表面的三聚氰胺-甲醛树脂胶水固化程度不足，影响黑纸表面的耐腐蚀性，耐酸性，耐灼性，当固化温度过高，三聚氰胺-甲醛树脂胶水的流动性下降，造成过度固化，影响黑纸的表面光泽度，可能出现表面开裂的问题。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

(1)本发明所述耐磨耐酸的黑纸，采用丙烯酰胺和二甘醇的组合作为三聚氰胺-甲醛树脂的增塑剂，并采用(2-3)：(7-8)的重量比，可以减少胶水在纸表面的开裂，提高浸渍纸的韧性，避免脆性过大，容易出现折断问题。

(2)本发明所述耐磨耐酸的黑纸，三聚氰胺-甲醛树脂胶水中三聚氰胺与甲醛采用1：(1.85-1.92)的质量比，并且三聚氰胺-甲醛树脂与水采用1：(2-2.5)的水溶比，提高了掺杂了油墨后的胶水对耐磨纸的渗透性，改善了油墨在树脂胶水中的分散，使树脂胶水中的颜色分散均匀，不易出现白点，干花，白花，湿花问题。

(3)本发明所述耐磨耐酸的黑纸，耐磨纸和胶水采用1：(100-105)的复合重量比，提高了耐磨纸的耐磨性能，提高浸渍纸的耐刮伤性。

(4)本发明所述耐磨耐酸的黑纸的加工工艺，浸渍纸与刨花板的压板温度为170-205℃，压板时间为30-60s，可以使制备的黑纸具有耐腐蚀性，耐酸性，耐灼性，与刨花板结合后具有良好的光泽度。

(5)本发明所述耐磨耐酸的黑纸的加工工艺，将油墨与胶水先混合后再浸渍，降低了黑纸的生产成本，避免了黑纸表面问题的出现，提高了产品的合格率。本申请的黑纸工艺可以应用于生产镜面黑纸，亚麻面黑纸等，表观表现好，尤其是镜面黑纸的加工生产中，不用担心气泡排不出出现的湿花问题，应用范围广。

附图说明

图1为实施例1制备的黑纸压板后的实物图片；

图2为对比例1制备的黑纸压板后的实物图片；

图3为实施例1实际生产的图片。

具体实施方式

实施例1

一种耐磨耐酸的黑纸，制备原料包括：耐磨纸，胶水，油墨和助剂，所述油墨添加量为胶水质量的8％，助剂添加量为胶水质量的4‰。

所述助剂包括固化剂和脱模剂，固化剂添加量为胶水质量的2‰，脱模剂添加量为胶水质量的2‰。所述固化剂购自杭州临安迪恩化工有限公司，牌号为XL-910S；所述脱模剂购自杭州临安迪恩化工有限公司，牌号为XL-524。

所述油墨购自临安天江水性油墨有限公司。所述耐磨纸购自齐峰新材料股份有限公司。

所述胶水为三聚氰胺-甲醛树脂胶水，制备原料包括甲醛，水，三聚氰胺和增塑剂，所述甲醛和三聚氰胺的重量比为1：1.89。

所述增塑剂为丙烯酰胺和二甘醇的组合，丙烯酰胺和二甘醇的质量比为2.5：7.5。

所述水的加入量为甲醛质量的18％，增塑剂的加入量为甲醛质量的3％。

所述三聚氰胺-甲醛树脂胶水的制备方法，包括以下步骤：

(1)将甲醛，水，增塑剂混合，碱调节pH为9.5；

(2)加入三聚氰胺，升温，保温反应；

(3)调整水溶比，降温出料即得。

所述步骤2的反应温度为90℃，反应时间为90min。所述碱为碳酸钠。

所述步骤3的水溶比为三聚氰胺-甲醛树脂与水的质量比，三聚氰胺-甲醛树脂与水的质量比为1：2.2。

所述耐磨纸和胶水的复合重量比为1：102。

一种所述耐磨耐酸的黑纸的加工工艺，包括以下步骤：

(1)在胶水中加入助剂混合搅拌均匀，然后加入油墨混融，得胶水组合物；

(2)将耐磨纸浸入到胶水组合物中；

(3)压板。

所述步骤3中压板为将浸渍后的耐磨纸取出，然后压合；压板参数为：压板温度200℃，压板时间为50s。

对比例1

一种耐磨耐酸的黑纸及其加工工艺，具体步骤同实施例1，不同点在于所述步骤3中三聚氰胺-甲醛树脂与水的质量比为1：2.5。

对比例2

一种耐磨耐酸的黑纸及其加工工艺，具体步骤同实施例1，不同点在于所述甲醛和三聚氰胺的重量比为1：2，油墨添加量为胶水质量的10％。

性能测试

1.粘度：参考GB/T1723-1993标准测试胶水组合物的粘度，涂-4杯试样的流出时间。

2.耐磨性：参考GB/T18102-2007标准测试制备的黑纸的耐磨性，施加4.9N的外力，使出现破损，破损面积≥0.6mm²时的磨耗转数。

3.耐刮花性：参考GB/T18102-2007标准测试制备的黑纸的耐刮花性，测试出现划痕时承受的外力。

4.耐腐蚀性：压板后将浓盐酸滴至黑纸表面，放置10min后测试有没有痕迹。

5.耐灼性：参照GB/T17657-1999标准测试制备的黑纸的耐灼性，将香烟点燃，放在板上，待香烟燃完测试有没有痕迹。

测试结果见表1。

表1

	实施例1	对比例1	对比例2
				粘度/s	16	12	/
耐磨性/转	500	300	/
				耐刮花性/N	2.5	1.5	/
耐腐蚀性	无痕迹	有痕迹	/
				耐灼性	无痕迹	有痕迹	/

对比例2中工人在搅拌调试时发现由于粘度过高，进行粘度测试会损坏仪器，粘度过高对耐磨纸的浸渍效果不佳，后续测试无意义，因此放弃。

通过实施例1和对比例1的图片可以看出，对比例1的黑纸放大会有云朵状态的发白问题，并且伴随白点，表观表现不佳。

Claims (10)

1.一种耐磨耐酸的黑纸，其特征在于，制备原料包括：耐磨纸，胶水，油墨和助剂，所述油墨添加量为胶水质量的5-10％，助剂添加量为胶水质量的3-5‰。

2.根据权利要求1所述耐磨耐酸的黑纸，其特征在于，所述胶水为三聚氰胺-甲醛树脂胶水，制备原料至少包括甲醛，水，三聚氰胺和增塑剂，所述甲醛和三聚氰胺的重量比为1：(1.80-1.95)。

3.根据权利要求2所述耐磨耐酸的黑纸，其特征在于，所述增塑剂选自丙烯酰胺、二甘醇、乙二醇、三甘醇、乙二醇单丁醚中的一种或几种的组合。

4.根据权利要求3所述耐磨耐酸的黑纸，其特征在于，所述增塑剂为丙烯酰胺和二甘醇的组合，丙烯酰胺和二甘醇的质量比为(2-3)：(7-8)。

5.根据权利要求2所述耐磨耐酸的黑纸，其特征在于，所述三聚氰胺-甲醛树脂胶水的制备方法，包括以下步骤：

(1)将甲醛，水，增塑剂混合，调节pH为9-9.5；

(2)加入三聚氰胺，升温，保温反应，得三聚氰胺-甲醛树脂；

(3)调整水溶比，降温出料即得。

6.根据权利要求5所述耐磨耐酸的黑纸，其特征在于，所述步骤2的反应温度为85-95℃，反应时间为80-100min。

7.根据权利要求5所述耐磨耐酸的黑纸，其特征在于，所述步骤3的水溶比为三聚氰胺-甲醛树脂与水的质量比，三聚氰胺-甲醛树脂与水的质量比为1：(2-2.5)。

8.根据权利要求1所述耐磨耐酸的黑纸，其特征在于，所述耐磨纸和胶水的复合重量比为1：(100-105)。

9.一种根据权利要求1-8任一项所述耐磨耐酸的黑纸的加工工艺，其特征在于，包括以下步骤：

(1)在胶水中加入助剂混合搅拌均匀，然后加入油墨混融，得胶水组合物；

(2)将耐磨纸浸入到胶水组合物中；

(3)压板。

10.根据权利要求9所述耐磨耐酸的黑纸的加工工艺，其特征在于，所述步骤3中压板为将浸渍后的耐磨纸取出，然后压合；压板参数为：压板温度170-205℃，压板时间为30-60s。