強(qiáng)化復(fù)合木地板吸水變形與改善途徑的方法

    1 前 言

　　以林產(chǎn)工業(yè)副產(chǎn)品、不成材的雜木等為基本原料，經(jīng)過深加工制成的強(qiáng)化復(fù)合木地板，具有高耐磨，硬度大、耐香煙灼燒、自然木材紋理、裝飾效果好、表面不易被污染、安裝維修簡單等一系列優(yōu)點，因而成為20世紀(jì)90年代中期以來我國公共建筑和居民住宅迅猛發(fā)展的地面高級裝飾裝修材料之一。但其防水性能差、吸水膨脹率大一直是難以克服的弱點，尤其當(dāng)地板基材耐水性差、周邊安裝密封不嚴(yán)時，外界水分的進(jìn)人會引起周邊膨脹、變形，對地板的美觀及使用效果造成一定影響。

　　本文通過實驗描述了強(qiáng)化復(fù)合木地板吸水膨脹。變形特性，對其變形機(jī)理作出分析。同時評價了現(xiàn)有強(qiáng)化復(fù)合木地板24h吸水厚度膨脹率國標(biāo)檢測方法，指出其不足之處并提出新的檢測方法。為改善地板防水性能，本文作了進(jìn)一步研究，提出一種簡便可行的企口全封閉改性法，使地板吸水膨脹率大大降低。

　　2 強(qiáng)化復(fù)合木地板吸水膨脹、變形特征及其機(jī)理分析
　　
　　2．1 強(qiáng)化復(fù)合木地板吸水膨脹、變形特征一般來說，強(qiáng)化復(fù)合木地板由A12q耐磨紙、裝飾紙、高密度纖維板、平衡紙四層材料熱壓而成。為便于鋪設(shè)安裝，地板四邊加工成尺寸較精確的槽、榫（也稱作企口）。將強(qiáng)化復(fù)合木地板分別放人25℃恒溫水槽中和95％相對濕度的恒溫箱中，定期觀察并測量其厚度變化（注：本文實驗研究中所用強(qiáng)化復(fù)合木地板為同一廠家產(chǎn)品）。多次實驗結(jié)果表明，地板吸水或吸濕后主要是槽、榫邊緣厚度增大，而板中部厚度基本不變，即吸水膨脹變形主要發(fā)生在板的企口邊緣。隨浸水時間延長，邊緣厚度膨脹更大，嚴(yán)重時板側(cè)面可見明顯的分層開裂現(xiàn)象，且膨脹有向板中間推移的趨勢，但在浸水的前l(fā)－3d內(nèi)，主要是邊緣吸水膨脹。一般6－7d左右地板吸水率基本達(dá)到飽和。地板吸水膨 同時發(fā)現(xiàn)強(qiáng)化復(fù)合木地板的上層裝飾紙與下層平衡紙防水性能較好，或基本不透水。即水分主要是從芯層纖維板的側(cè)面企口處進(jìn)入。

　　2．2 機(jī)理分析

　　耐磨紙、裝飾紙與平衡紙都經(jīng)樹脂（如三聚氰胺甲醛樹脂）浸漬，熱固化后具較好的防水防潮功能，故水分一般不會從地板的上、下表面進(jìn)人。

　　芯層高密度纖維板主要由木纖維和樹脂（如脲醛樹脂）膠合而成，一般含膠量較小。在其制造過程中，將植物纖維分離后再摻樹脂熱壓成型，纖維間由于排列錯亂必留有大量空隙，而樹脂所占比重小，不能完全充滿空隙；同時每一纖維都由具吸水能力的植物細(xì)胞組成，纖維內(nèi)部也存在大量空隙，故纖維板實屬多孔結(jié)構(gòu)。這樣，水分通過纖維和纖維之間的空隙以及纖維內(nèi)部的空隙傳遞進(jìn)人地板，使地板膨脹導(dǎo)致翹曲變形。

　　由于水分難以從地板的上下表面進(jìn)人，而板側(cè)面是裸露的纖維板，實際使用環(huán)境中當(dāng)周邊安裝密封不嚴(yán)時水分就會從板拼接縫隙進(jìn)人，引起企口邊緣膨脹變形而不能使用。

　　3 國標(biāo)吸水厚度膨脹率檢測方法的不足及改進(jìn)方法

　　如上所述，可知強(qiáng)化復(fù)合木地板的吸水膨脹變形主要發(fā)生在企口邊緣，尤其在浸水24h以內(nèi)。而24h吸水厚度膨脹率是強(qiáng)化復(fù)合木地板最重要的質(zhì)量評價指標(biāo)之一。現(xiàn)有國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定此指標(biāo)檢測方法大致為：

　　在正方形試板上，以試板中心與一邊的兩角分別作兩條連線及另一邊中點與中心作連線，距板邊25mm與3條線作交點為測量點。以3點厚度的平均值為板厚h1；。將試板于25± 2℃水中浸泡24h后取出測3點厚度，求平均值h2。地板24h吸水厚度膨脹率H＝（h2－h(huán)1；）×100％／h1；。

　　顯然，24 h內(nèi)地板膨脹基本上只發(fā)生在企口邊緣部位，在距邊緣25 mm的板內(nèi)位置取點測量厚度變化、以此計算地板的吸水膨脹率是不太合理的。

　　筆者認(rèn)為，依據(jù)實際使用過程中強(qiáng)化復(fù)合木地板吸水膨脹變形情況，應(yīng)以企口邊緣的厚度膨脹率為準(zhǔn)，即應(yīng)全部在企口邊緣取點。以此為原則，本文提出一種新的檢測方法，其與國標(biāo)的不同之處為：取正方形試板，將其兩對邊企口各分四等份，在l／4、l／2、3／4邊長處取點測量厚度變化情況。按此方法測得的地板吸水厚度膨脹率會比國標(biāo)方法得出的值略大，但更真實、準(zhǔn)確地反映了地板吸水變形情況。 4 強(qiáng)化復(fù)合木地板防水性能的改進(jìn)措施改善措施有內(nèi)部改性和外部改性兩種。前者主要從提高強(qiáng)化復(fù)合木地板內(nèi)在質(zhì)量著手，如對樹脂進(jìn)行改性，盡量減小尺寸加工誤差等。對此，筆者不作深一步探討，而主要研究了外部改性方法。

　　目前，研制出一種簡便而行之有效的方法——企口全封閉法。即在地板企口表面噴刷特殊的防水封閉劑，使其滲進(jìn)板的空隙內(nèi)部起堵塞作用，并在企口表面形成一層膠膜，封鎖了纖維板內(nèi)的空隙，毛細(xì)管作用受到某種程度的破壞；這層膠膜改變了纖維板和水的接觸角，從而達(dá)到防水效果。

　　以未改性地板作參比，選用3種封閉劑C－15、D一26、E－52，對用企口全封閉法改性的地板進(jìn)行 24 h吸水厚度膨脹率檢測（采用改進(jìn)的檢測方法）。結(jié)果見表1。

　　按國標(biāo)規(guī)定：吸水厚度膨脹≤ 8.5％為合格品，≤4．5％為一等品，≤2．5％為優(yōu)等品。從表1可看出，地板經(jīng)3種不同的封閉劑改性后，吸水厚度膨脹率都大大降低，地板品質(zhì)由合格品轉(zhuǎn)變成一等品甚至優(yōu)等品。此外，企口全封閉法工藝簡單、成本低，這無疑將為生產(chǎn)廠家?guī)砀玫男抛u(yù)與經(jīng)濟(jì)效益，也為用戶帶來益處。

　　 5 結(jié) 語

　　（1）強(qiáng)化復(fù)合木地板吸水變形的特征主要是在企口邊緣膨脹、翹曲變形。其上層裝飾紙與下層平衡紙防水性能較好，芯層纖維板為多孔結(jié)構(gòu)，故水分主要從板側(cè)面纖維板進(jìn)入。

　　（2）現(xiàn)有國標(biāo)吸水膨脹率檢測方法存在測量位置的不合理性，我們提出新的檢測方法更能準(zhǔn)確地反映地板吸水變形情況。

　　（3）企口全封閉法能大大降低地板的吸水膨脹率，是一種簡便而有效的改善強(qiáng)化復(fù)合木地板防水性能的方法。 

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