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如何正确选择平贴PUR板材?

放大字体  缩小字体 发布日期:2021-03-11 12:12:38    作者:亚洲板材与家具    浏览次数:3618
导读

平贴板材广泛应用于家具、门、地板、墙板和吊顶等领域。近年来,极简轻奢风格的风靡,集成快装的流行,环保政策的趋严等诸多因素加速了PUR平贴工艺在家居行业的发展。平贴材料推陈出新,基材和膜皮的不同组合对PUR的要求也不尽相同。“三分胶水,七分工艺”,强调了工艺控制对高质量的胶合的重要性,但如果选胶不当,工艺控

平贴板材广泛应用于家具、门、地板、墙板和吊顶等领域。近年来,极简轻奢风格的风靡,集成快装的流行,环保政策的趋严等诸多因素加速了PUR平贴工艺在家居行业的发展。平贴材料推陈出新,基材和膜皮的不同组合对PUR的要求也不尽相同。“三分胶水,七分工艺”,强调了工艺控制对高质量的胶合的重要性,但如果选胶不当,工艺控制将变得异常困难,从而影响胶合品质和生产效率。因此正确选胶将从源头上避免很多生产问题,确保更高的工艺保险系数。

很多用户出于成本竞争力考虑,倾向选择低价格PUR,但也有用户为了品质保障和宣传效果,宁可高价购买进口品牌。不同PUR对不同的材料和工作环境有着不同的适用范围,性能并不一定跟成本成正比。想要从市场上众多PUR产品中选出最适合自己使用的,必须充分详细地了解材料、设备、车间条件和工艺要求等,进行科学选胶,以期所选PUR产品能最大范围地覆盖所有要求,降低风险。

表1 家居行业平贴板材常见材料种类及特点

表1 家居行业平贴板材常见材料种类及特点


材料

随着定制化的深入人心,家居行业用到的材料种类越来越多。平贴板材从最初的木质板材素板主导,逐步出现三胺面、金属、木塑、石塑、无机材料等基材,膜皮从最初的高光膜主导,逐步出现薄PVC、防火板、纸、木皮、布料、铝箔、镀锌板等。此外,市场上出现越来越多难粘材料,如表面能30mN/m左右的膜和PVC发泡板等,这些新增变数为正确选择和使用PUR增加了难度。

a. 材料粘附性

不管使用什么材料,最基本的要求是胶粘剂对所用材料的粘附性是否达到标准,通常以破坏模式和破坏力来判断。材破百分比高或破坏力达到标准要求值认为粘附合格。三胺面、木塑、石塑、低表面能PVC/PP膜等难粘材料通常需要进行底涂、砂光、电晕或等离子处理,能够提高材料表面能至经验值38mN/m以上。随着PUR技术的进步,一些表面能30mN/m左右的材料不经表面处理也能粘附得很好,但这类材料表面特性通常不够稳定,加上生产中温、湿度等因素的变化,工艺控制仍需特别谨慎,否则很容易出现脱胶(如图1)。对于新材料或新胶,为确保胶合品质,进行相对应的老化测试是必要的。

b. 表面效果

高光膜期望表面尽量接近镜面效果,所以宜选择粘度低、延展性好的PUR,越薄的高光膜更是如此。如果是不透气基材复合高光彩膜,夏季无空调的用户可以考虑初粘力大的产品,初粘力大的PUR通常粘度也较大,为获得较好的高光效果可通过使用扫平辊来补偿;如果是透明PET膜复合三胺板,在满足常规高光膜的要求前提下,胶层需要透明且具有很好的耐黄变性能,而且胶层中不得有丝毫肉眼可见的杂质和气泡。

c. 不透气材料导致的鼓泡

鼓泡问题随着不透气板材的使用变得越来越普遍,尤其在夏季高温天气。其原理是PUR反应过程释放CO2,高温高湿天气CO2释放过多过快,当无处释放的CO2聚集产生的力大过胶层内聚力就会导致鼓泡的产生(如图2)。鼓泡通常发生在下线后的数分钟至数小时内,也有个别情况发生在数天或数月后。

如图2

木质板材素板多为多孔性材质,为CO2提供释放渠道,很少会产生鼓泡问题。如果两面都是不透气材料,PUR一定要选择低CO2释放且高初粘力的配方。胶合板素板需特别注意,虽然表面是多孔的木单板,但木单板间的连续胶膜透气性很差,如选胶不当,夏季也经常会出现鼓泡问题。值得留意的是木塑类板材和薄膜的透气性都不尽相同,所以有时会发现在相同的工艺条件下,某些基材搭配某些膜更容易鼓泡。金属与金属的复合要特别注意,中间部位的胶层缺乏水分可能一直不固化,造成终端使用过程中鼓泡隐患。

d. 基材导致的表面颗粒

为减少表面颗粒,涂胶前板材务必清理干净,塑料类板材建议增加除静电装置。胶合板和刨花板表面相对较疏松,如果所用PUR胶粘度大,辊轮涂胶时很容易粘下板材表面的木屑带入胶辊,造成表面颗粒(如图3),因此宜选用粘度小的PUR。

如图3

e. 变形大的膜皮导致反弹

平贴膜多数较柔软,没有很大反弹力,所以通常平贴PUR胶的粘度都不高也不会发生反弹问题。目前市场上反弹力最大的材料要属1毫米以上厚木皮和背裱三胺纸,即使选用市场上初粘力最大的PUR,夏天仍然反弹(如图4)。目前的生产经验是复合后进冷压机保压一段时间,或使用较高初粘力的PUR结合连续辊压设备。

如图4


设备

平贴生产线中的辊涂系统主要有三种:普通三辊涂胶机、带扫平辊涂胶机、和网纹辊涂胶机。当然也有个别客户采取刮涂系统,比如铝单板贴膜客户。加压复合系统也有三种,橡胶辊配钢辊、连续辊压和冷压机。为确保品质,高端生产线会配置除静电装置、有效的预热系统、在线电晕机或底涂装置。用户设备的选择和配置主要取决于材料,当设备具有某些特性时选胶需要特别考虑以下因素:

a. 设备老化,涂胶辊温度无法升高,导致粘度较高的胶涂胶量很难降低,既增加成本,又影响表面效果,所以需要选用粘度较低的PUR;

b. 网纹辊设备一般不会用来生产高光膜,而且挡脚板处容易漏胶,所以不宜使用粘度过低的PUR;

c. 辊涂系统如果打胶口不靠近挡胶板,涂胶辊上两端头的胶长时加热易老化拉丝,需选择热稳定性好的PUR;

d. 有冷压机且能接受保压的用户,可考虑选择较低初粘力、综合性价比较高的PUR;

e. 预热系统缺失或效果较差的生产线需选择低温润湿性好的PUR。

车间条件

车间条件因户用而异,有些会建保温房以确保相对稳定的温湿度条件;有些用户车间条件十分简陋,一年之内车间内的温度可能在0~45度之间变化。

a.对于车间温差大的用户,某个时间点上的一次试胶成功不代表能满足日后的正常使用,因此选择PUR时必须考虑极端温度条件。如果再考虑到材料、设备的变化因素,一般来说一个PUR产品很难满足如此大跨度温度条件,选胶时至少要考虑冬夏两个版本以满足冬季长开放时间和夏季高初粘力的基本要求,而且还需在合适的时间点进行切换。

b.毫无疑问,车间温、湿度稳定的用户对PUR胶有着更多的选择机会,理论上可以使用性价比更高的PUR产品,因此综合来看会更具竞争优势。

工艺要求

即便生产同一买家的同类产品,不同用户的工艺也是各有千秋。有的受限于设备和车间条件,有的为了追求效率或降低成本,也有的因为操作习惯。特殊的工艺往往对PUR某方面特性有着特殊的要求。

a. 保温房客户冬季一般为密闭空间,为了保温也不会开启排风系统,因此辊涂大面积暴露加热产生的烟雾和气味很容易聚集,低气味环保的PUR更受操作人员喜欢。

b. 石塑复合PVC模压成型工艺要求PUR固化后能够耐较高的温度,否则高温模压工序容易起褶皱(如图5)。

如图5

c. 客户中午休息不停机,需要选用热稳定性好的PUR,即便在高温高湿的梅雨季节,设备空转一个小时后仍能保持粘度稳定,涂胶均匀。

综合以上分析,材料、设备、车间条件和工艺的每个细节对选胶都能起到至关重要的作用。选胶正确对于生产顺畅和最终产品的稳定性具有极其重要的作用,使用价格高的胶不一定就可以高枕无忧,价格过低的胶往往产品稳定性难以保证。唯有通过专业分析后,科学地选择最适合自己的PUR才能发挥出用户自己最大的竞争力。

本文选自《亚洲板材与家具》2021年3/4月刊

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编辑 / Sharon

 
(文/亚洲板材与家具)
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