為提高珍貴樹種的木材利用率和木制品的附加值,在木制品表面通常需要進行涂飾、裝飾紙、木制品、PVC薄膜、聚丙烯(PP)貼面等表面裝飾,以增加產品外觀美感,提升產品質量和附加值。本文著重介紹了近年來國內裝飾紙及木制品表面裝飾新產品、新技術,并展望了木制品表面裝飾技術的發展趨勢。
我們國家是木制品制造大國,木門、木器、木器、木地板等產品的生產能力和產值都居世界第一[1]。伴隨著經濟的高速發展和人們物質生活水平的不斷提高,我國家具工業和室內裝飾行業呈現快速發展的趨勢[2]。為節省珍貴木材,節省生產成本,改善產品外觀質量,需要對產品進行表面保護或功能化處理。國內人造板、實木復合類家具等木制品往往需要進行表面裝飾處理。家居飾面是在家具表面覆蓋一層具有一定的防水、耐熱、耐候、耐磨、耐化學腐蝕的保護層,是家具整體造型的重要組成部分[3-4]。用涂飾的方法來提高實木家具的實用功能和藝術效果;以密度纖維板、刨花板等人造板為基材的板式家具為了達到表面裝飾的效果,通常先將不同的紋理、顏色和材料貼在基材表面,然后根據裝飾材料的種類來選擇是否涂飾,[5-8]。
圖1裝飾紙應用場景示例。
木材飾面材料多種多樣,而且隨著經濟的發展和科技手段的不斷進步,產品的種類日趨多樣化,產品質量也不斷提高。家具表面裝飾材料主要有裝飾紙、涂料、PVC(PVC)裝飾膜、熱固性樹脂浸漬紙高壓裝飾層積板(High-pressureLaminate,HPL;又名防火板)、聚丙烯(PP)飾面膜等材料。作者介紹了近幾年國內裝飾紙及木制品表面裝飾新產品、新技術,并展望了木制品表面裝飾技術的發展趨勢,以期進一步推廣木制品表面裝飾新產品和新工藝。
1表面裝飾新產品。
1.1裝飾紙
裝飾紙是木制品中最常用的裝飾材料之一,常用于木器家具、木門、木制地板等表面飾面,其產品外觀形式多樣,色感好,成本相對較低,產品制作可操作性強,無論是平貼還是異型貼面,都可很好地使用,性價比較高。根據應用場合和功能分為傳統家具飾面裝飾紙和功能性裝飾紙。
1.1.1傳統家具表面裝飾用紙/板。
1)耐磨裝飾紙。
常規裝飾紙表面耐磨、耐水性較差,在木制品容易摩擦的部位(如木地板表面),容易出現磨損、吸水開裂、起皺等問題,因此,有必要對其進行改進。當前,相關研究主要集中在改性膠粘劑組分和改進干燥工藝方面,研制開發的耐磨裝飾紙能顯著延長家具的使用壽命[16];負離子型耐磨裝飾紙對環境的影響還可以起到凈化空氣、醫療保健等功效[17]。
無醛浸漬膠膜紙。
隨著環境保護意識的加強,無醛膠合板、無醛細木工板、無醛飾板等各種人造板作為基材,成為木制品制造業的發展方向,低醛或超低醛級浸漬膠膜紙的需求不斷增加,無醛浸漬膠膜紙將成為未來木制品飾面材料的主流。當前,國內許多企業和高校、研究機構正在研制無醛或超低醛浸漬膠膜紙,其關鍵技術之一是無醛或超低甲醛含量的浸漬膠。目前所面臨的技術難題是甲醛釋放量與浸漬紙的耐水率,甲醛釋放量與浸漬紙表面性能之間不能兼顧的問題。
柔性浸漬膠膜紙。
近幾年來,浸漬膠膜紙廣泛應用于家具、櫥柜、木門門窗及室內裝飾。從原紙質量、膠膜紙浸膠量、殘留揮發物含量、預固化程度、膠膜紙貯存條件等方面來控制,使浸漬膠膜紙逐漸達到了人造板實際應用的要求[18]。而三聚氰胺與脲醛膠的浸入,會使膠膜紙的柔韌度下降,脆性相對增加,難以實現對木制品異型件的熱壓。通過對原紙原料的選擇、粘合劑的研究開發以及涂膠量、預固化等方面的協同處理,研制了柔性浸漬膠膜紙。
4)裝飾數碼印刷紙。
一般裝飾紙經印刷木紋等裝飾性圖案、用三聚氰胺樹脂浸漬后作為貼面裝飾物,往往存在容易掉色、顏色不鮮艷、層次感差、圖像單一等缺點。伴隨著數字技術的飛速發展,數碼打印紙越來越受歡迎。數碼打印紙研發初期存在著像象象素較低、模擬度較差的問題,在后續的加工過程中,易產生不完全浸漬、滲透性差、變色失真、壓貼板表面斑駁等缺陷。伴隨著技術的不斷進步,性能優良的裝飾性數碼印刷紙是裝修裝飾向高端、個性化方向發展的必然要求。企業如齊峰新材料有限公司、淄博歐木特種紙業有限公司、杭州天元誠達裝飾材料有限公司等,紛紛投入數字打印紙的研發生產,經原料選型、配比、制備工藝等綜合處理,可生產出遮蓋性能好、纖維分布均勻、紙面細膩、透氣性好、耐曬等級高、色彩飽滿的數碼印刷裝飾紙。
5)預涂裝飾紙。
預涂漆裝飾紙是一種高品質的裝飾紙,采用水性樹脂浸漬、表面涂漆等工藝加工而成,具有木紋或其它圖案。預涂漆裝飾紙外觀質量好,紋理逼真,易彎曲且富有彈性,耐污染、耐老化,而且由于表面經機械化預涂漆膜,可避免家具在涂飾后手工打磨、異形表面很難等問題。噴漆前用裝飾紙根據工藝需要一般分為最終處理和再涂飾兩種;根據涂飾的不同,可以分為標準、軟性、超柔三種;根據裝飾部位可以分為平壓型、輥壓型、線型等。應用前景廣闊,在不同的生產工藝中,可以選擇不同性質的預涂漆裝飾紙材料。
6)高壓裝飾層積板熱固性樹脂浸漬紙(HPL)
HPL是將原紙(鈦粉紙、牛皮紙)經三聚氰胺與酚醛樹脂浸漬后,經高溫高壓處理而制成的室內裝飾表面材料。通常厚度為0.5~2mm,通常用于密度板、刨花板、細木工板等人造板基材,或石英、石膏、水泥、墻體等無機材料表面使用,其特點是耐磨、耐高溫、耐滲透、防潮、不褪色。貼合HPL密度板、木工板一般屬于B1難燃級別,可用于室內裝修、家具、櫥柜、門板、實驗室臺面等。近幾年來,室內設計師大力開發仿金鋼效果防火板,將其用于背景墻、局部櫥柜等,在增加室內色彩的同時,又避免了鋁板、不銹鋼板等金屬板施工復雜、價格偏高等問題。
1.1.2功能性裝飾紙。
當前家具市場上常用的裝飾紙,在滿足裝飾效果的同時,兼顧功能性,提高了產品的質量和附加值。新型功能性裝飾紙包括:阻燃膠、抗菌表面裝飾紙、無痕裝飾紙等。
1)阻燃膠膜紙。
伴隨著國家對建筑和室內裝飾裝修材料安全防火的重視,一些特殊場所對阻燃飾面人造板的需求也越來越大。大多數浸漬膠膜紙用阻燃劑的浸漬工藝效果不太理想[20],經常存在阻燃劑與浸漬樹脂同時固化影響后續壓貼工藝的問題。中國林業科學院木材工業研究所研制出一種阻燃型飾面浸漬膠膜紙,其阻燃樹脂的固化時間接近于涂有花紋的第二道氨基樹脂。浸漬膠膜紙同時具有阻燃功能,在保證膠膜紙木紋等裝飾圖案成型的前提下,粘貼到木質材料表面,可使阻燃等級達到國家標準要求[20]。
2)抗菌面裝飾紙。
對于環境清潔、無菌或少菌要求較高的場所(如幼兒園、醫院等),其家具和室內壁板、地板、木門等裝飾裝修材料一般都要考慮抗菌功能。近幾年,抗菌裝飾紙逐漸被引入木制品裝飾領域,賦予了它更多的功能和價值。江蘇建豐裝飾紙有限公司研究開發了一種采用納米材料、同時用低質、高質量的抗菌裝飾紙生產工藝,用白鋼玉制成復合高分子材料,經過特殊干燥工藝,達到抗菌耐磨裝飾紙的高光度、高清晰度,裝飾紙甲醛釋放量≤0.5mg/L,其它性能保持穩定。抗菌性裝飾紙的主要原理是納米材料能在裝飾材料表面形成一層臭氧,從而抑制或殺滅細菌,而不影響產品的其它性能[21]。
3)無指痕表面裝飾紙。