CN112921707A - 一种无醛浸渍胶膜纸及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及胶膜纸技术领域，具体涉及一种无醛浸渍胶膜纸及其制备方法。将所述胶膜纸的基材浸泡在无醛浸渍胶液中，然后将浸渍后的基材取出烘干，制得所述胶膜纸，所述无醛浸渍胶液包括以下重量份的原料：水性PUA树脂30‑60份、乳化剂8‑15份、分散剂5‑10份、木材专用渗透剂5‑10份、润湿剂3‑8份、水50‑100份。本发明可将基材直接浸渍在无醛浸渍胶液中制得，无醛浸渍胶液充分渗透基材，制得的胶膜纸真正做到不含甲醛，环保性好。此外，由于浸渍胶液的充分浸渍，制备的胶膜纸具有优异的丰满度、光泽、硬度、耐溶剂性、耐候性、在高温烘烤时不变色、不返黄，产品品质高。

Description

一种无醛浸渍胶膜纸及其制备方法
技术领域
本发明涉及胶膜纸技术领域，具体涉及一种无醛浸渍胶膜纸及其制备方法。
背景技术
中国是世界第一大人造板生产国，也是第一大家具生产国。目前，人造板的产量超过3亿立方米。人造板素板制作家具需要进行饰面处理，常见的有贴三聚氰胺缩甲醛浸胶纸饰面、贴木皮饰面、油漆饰面等，其中三聚氰胺纸饰面使用效果远高于其他饰面，并且，成本低，加工效率高。
随着人们对环保要求日益增高，人造板生产及产品的绿色化越来越普及，越来越多的人造板生产厂家开始生产无醛的刨花板、多层板、纤维板等。但是，板材的饰面，尤其是贴纸工艺，却仍然只能使用三聚氰胺缩甲醛浸渍胶膜纸。即基材可以实现无醛胶粘剂生产，而饰面却仍然为有醛胶浸渍纸饰面，这成为板材完全环保化的最后一道障碍。
三聚氰胺缩甲醛胶浸渍胶膜纸生产方法、使用方法成熟，极为简便和高效，成本低，因此其成为了板材饰面最为广泛的方法。为了规避甲醛，人们尝试使用其他胶粘剂用于浸渍纸饰面，但都不理想。因此，业内亟需研发一种可供原纸直接浸渍得到的胶膜纸从而制得真正无醛的贴面板。
发明内容
本发明的目的之一是提供一种无醛浸渍胶膜纸，可将基材直接浸渍在无醛浸渍胶液中制得，无醛浸渍胶液充分渗透基材，制得的胶膜纸真正做到不含甲醛，环保性好。此外，由于浸渍胶液的充分浸渍，制备的胶膜纸具有优异的丰满度、光泽、硬度、耐溶剂性、耐候性、在高温烘烤时不变色、不返黄，产品品质高。
本发明的目的之二是提供一种无醛浸渍胶膜纸的制备方法，工艺简单，浸渍加工方便，生产效率高，制得的胶膜纸完全不会释放甲醛，且具有优异的物理性能，产品品质好。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下。
一种无醛浸渍胶膜纸，将所述胶膜纸的基材浸泡在无醛浸渍胶液中，然后将浸渍后的基材取出烘干，制得所述胶膜纸，所述无醛浸渍胶液包括以下重量份的原料：
水性PUA树脂 30-60份
乳化剂 8-15份
分散剂 5-10份
木材专用渗透剂 5-10份
润湿剂 3-8份
水 50-100份。
水性PUA树脂、乳化剂、分散剂、木材专用渗透剂、润湿剂和水充分混合制得的改性的无醛浸渍胶液，可以直接用于浸渍，树脂可以很好的渗透到基材的芯层，从而可以生产出无醛的浸渍胶膜纸。此外，由于浸渍胶液的充分浸渍，制备的胶膜纸具有优异的丰满度、光泽、硬度、耐溶剂性、耐候性、在高温烘烤时不变色、不返黄，产品品质高。本发明可将基材直接浸渍在无醛浸渍胶液中制得，无醛浸渍胶液充分渗透基材，制得的胶膜纸真正做到不含甲醛，环保性好。
优选地，所述水性PUA树脂为A-2031水性PUA树脂、DA-3100水性PUA树脂中的一种或两种以任意比例组成的混合物。
更优选地，所述 水性PUA树脂为A-2031水性PUA树脂、DA-3100水性PUA树脂以质量比为2-3:1-2组成的混合物。
优选地，所述A-2031水性PUA树脂，其pH值为7-7.5，固含量为32%±1%WT，有效含量为32%±1%WT，粘度为10-75mPa.s，渗透速度≤1秒。
A-2031水性PUA树脂为水性PUA预聚体，半溶解分散于水中，对纸张，木材有 很强的快速渗透效果，5cmx5cm的标准75g木纹纸的渗透速度小于1秒，渗透速度快，且浸渍效果好。A-2031水性PUA树脂对基材浸渍加工，干燥成膜后，会在基材表面形成一层树脂胶膜，树脂胶膜干燥后硬度与韧性达到一定的平衡，成膜可擦洗，具有耐水性和耐污性。
此外，A-2031水性PUA树脂原料无甲醛，生产过程和终端产品绿色环保，终生不释放甲醛，胶水稳定，不会二次自聚，存储期达一年；浸胶烘烤温度大幅度可调，生产效率提高；浸胶纸存放无特殊要求，储存极限温度为0-50℃，不会吸潮粘连；柔韧好，硬度可调，可收卷可裁切，接近实木效果，表面可调节出手感效果。
优选地，所述DA-3100水性PUA树脂，其pH值为7-7.5，固含量为40%±1%WT，有效含量为40%±1%WT，粘度为100-300mPa.s。
优选地，所述无醛浸渍胶液还包括有AH-0203DA水性树脂和固化剂，其重量分数如下：AH-0203DA水性树脂的重量分数5-12份，固化剂的添加量为AH-0203DA水性树脂质量的3-5%。
优选地，所述AH-0203DA水性树脂的pH值为7-8，固含量为48%±1%WT，比重为1.05g/cm3，软化点为 50-60℃，粘度为 2000-3000 mPa.s。
AH-0203DA水性树脂具有无毒、安全、无异味、无刺激性、无甲醛等有害气体释放、易清洁的特点。在无醛浸渍胶液中添加AH-0203DA水性树脂，由于AH-0203DA水性树脂具有具有良好的耐热性，和固化剂配合能达到90℃以上的耐温性，基材在热浸渍过程在渗透性更快，浸渍效果更好；此外，由于 AH-0203DA水性树脂还具有优异的初粘、终粘强度和耐水解性能，制得的无醛浸渍胶液还具有更好的成膜稳定性，成膜不易脱落，浸渍效果好。
优选地，所述固化剂由以下重量份的原料反应制成：
二苯基甲烷二异氰酸酯 12-35份
聚乙二醇 45-75份
酒石酸 0.5-1.8份
亚硫酸盐 0.5-3份。
优选地，所述乳化剂为CO-436烷氧基聚氧乙烯醚硫酸钠；所述分散剂为WMP-0513脂肪族聚醚型聚氨酯分散体；所述木材专用渗透剂为渗透剂ZY-88；所述润湿剂为104E润湿剂。
CO-436烷氧基聚氧乙烯醚硫酸钠，外透明浅黄色液体，活性含量为58-60 Wt%，水含量为20-25 Wt%，醇含量为12-16 Wt%，p值(1%水溶液) 6.5-7.5，其CMC值小，使用时用量少，制备的胶液具有粒径细小，从而使胶液成膜透明、膜的光亮性接近油性树脂。
WMP-0513脂肪族聚醚型聚氨酯分散体，其pH值为7-7.5，固含量为36%±1%WT，粘度为30-40s（IWATA NK2#CPU，25℃），配套固化剂为GH-01，配比为：WMP-0513：GH-01：水=100:5-10:5-10，施工粘度为20-30s（涂4杯）。其保质期长达一年，存储极限温度为0-40℃。
具有良好的耐黄变性、施工性、透明度、硬度和耐化学品 性能。使用时，添加5-10%的配套固化剂GH-01，活化期长，干燥后的成膜具有高硬度及优秀的耐化学品性，能通过GB/T23999-2009和GB/T3324-2008里所有的耐冷液测试项目。
渗透剂zy-88，外观无色至浅黄色粘稠液体，pH值为5-7（1%水溶液）， 渗透力≤5秒（1%水溶液，25℃），稳定系数强，具有渗透快速、均匀、具有良好的润湿、渗透、乳化、起泡性能。在40℃以下渗透效果好，用于木材的精加工，能迅速加快有效物质的渗透。
104E 润湿剂为Airproduct品牌的104E型号的润湿剂，外观透明，cas号为：82250991，动态润湿流平佳，同时具有消泡抑泡性。
优选地，所述基材的材质为原纸或无醛实木颗粒纸，其含水率小于9%，所述无醛实木颗粒纸由以下重量份的原料制成：
实木颗粒 100份
秸秆颗粒 8-15份
纳米填料 5-10份
所述纳米填料为纳米二氧化硅、纳米陶瓷颗粒和纳米硅微粉中的至少一种，纳米填料的粒径为50-200纳米。
无醛实木颗粒纸由实木颗粒、秸秆颗粒和纳米填料调浆加工制成（具体生产工艺与常规造纸工艺近似），制得的无醛实木颗粒纸具有秸秆的生物特性，渗透吸附性好，有利于无醛浸渍胶液的充分渗透，加快渗透速度，且秸秆的纤维含量高，制得的无醛实木颗粒纸的韧性好，成本比实木原纸低。实木颗粒的粒径为100-200目，秸秆颗粒的粒径为100-200目。
本发明通过采用上述填料，可以降低成本，提高固含量和粘度，降低渗透率，改善填充性能。通过采用纳米填料，粒径小，能够很好的分散于实木颗粒和秸秆颗粒中，在一定程度上增强了实木颗粒纸的纸张强度。
一种无醛浸渍胶膜纸的制备方法，包括以下步骤：
（1）基材选取或制备；基材选取原纸基材或无醛实木颗粒纸；
无醛实木颗粒纸的制备方法为：将重量份为100份实木颗粒、8-15份秸秆颗粒和5-10份纳米填料调浆制成无醛实木颗粒纸；
（2）浸渍：将基材浸泡在无醛浸渍胶液中，浸渍温度为20-40℃，浸渍时间为5-10秒，将浸渍后的基材取出烘干，烘干温度为120-160℃，制得所述无醛浸渍胶膜纸。
本发明的工艺简单，浸渍加工方便，生产效率高，制得的胶膜纸完全不会释放甲醛，且具有优异的物理性能，产品品质好。
本发明的有益效果在于：
（1）水性PUA树脂、乳化剂、分散剂、木材专用渗透剂、润湿剂和水充分混合制得的改性的无醛浸渍胶液，可以直接用于浸渍，树脂可以很好的渗透到基材的芯层，从而可以生产出无醛的浸渍胶膜纸。此外，由于浸渍胶液的充分浸渍，制备的胶膜纸具有优异的丰满度、光泽、硬度、耐溶剂性、耐候性、在高温烘烤时不变色、不返黄，产品品质高。本发明可将基材直接浸渍在无醛浸渍胶液中制得，无醛浸渍胶液充分渗透基材，制得的胶膜纸真正做到不含甲醛，环保性好。
（2）聚氨酯丙烯酸树脂的分子中含有丙烯酸官能团和氨基甲酸酯键，固化后的胶黏剂具有聚氨酯的高耐磨性、粘附力、柔韧性、高剥离强度和优良的耐低温性能以及聚丙烯酸酯卓越的光学性能和耐候性，生产出来的浸渍胶膜纸经过压贴后的贴面板可以得到与原先三聚氰胺贴面板同样的板面性能。
（3）本发明的工艺简单，浸渍加工方便，基材可直接浸泡在胶液中，调节浸渍温度为20-40℃，浸渍时间为5-10秒即可完成基材的充分浸渍，生产效率高，制得的胶膜纸完全不会释放甲醛，且具有优异的物理性能，产品品质好。
具体实施方式
为了便于本领域技术人员的理解，下面结合实施例对本发明作进一步的说明，实施方式提及的内容并非对本发明的限定。
实施例1
本实施例的一种无醛浸渍胶膜纸，将所述胶膜纸的基材浸泡在无醛浸渍胶液中，然后将浸渍后的基材取出烘干，制得所述胶膜纸，所述无醛浸渍胶液包括以下重量份的原料：
水性PUA树脂 30份
乳化剂 10份
分散剂 5份
木材专用渗透剂 5份
润湿剂 3份
水 50份。
所述水性PUA树脂为A-2031水性PUA树脂。 所述乳化剂为CO-436烷氧基聚氧乙烯醚硫酸钠；所述分散剂为WMP-0513脂肪族聚醚型聚氨酯分散体；所述木材专用渗透剂为渗透剂ZY-88；所述润湿剂为104E润湿剂。
本实施例的一种无醛浸渍胶膜纸的制备方法，包括以下步骤：
（1）基材选取或制备；基材选取原纸基材；
（2）浸渍：将基材浸泡在无醛浸渍胶液中，浸渍温度为20℃，浸渍时间为10秒，将浸渍后的基材取出烘干，烘干温度为120℃，制得所述无醛浸渍胶膜纸。
实施例2
本实施例的一种无醛浸渍胶膜纸，将所述胶膜纸的基材浸泡在无醛浸渍胶液中，然后将浸渍后的基材取出烘干，制得所述胶膜纸，所述无醛浸渍胶液包括以下重量份的原料：
水性PUA树脂 40份
乳化剂 12份
分散剂 7份
木材专用渗透剂 8份
润湿剂 5份
水 65份。
所述水性PUA树脂为DA-3100水性PUA树脂。 所述乳化剂为CO-436烷氧基聚氧乙烯醚硫酸钠；所述分散剂为WMP-0513脂肪族聚醚型聚氨酯分散体；所述木材专用渗透剂为渗透剂ZY-88；所述润湿剂为104E润湿剂。
本实施例的一种无醛浸渍胶膜纸的制备方法，包括以下步骤：
（1）基材选取或制备；基材选取原纸基材；
（2）浸渍：将基材浸泡在无醛浸渍胶液中，浸渍温度为25℃，浸渍时间为9s，将浸渍后的基材取出烘干，烘干温度为130℃，制得所述无醛浸渍胶膜纸。
实施例3
本实施例的一种无醛浸渍胶膜纸，将所述胶膜纸的基材浸泡在无醛浸渍胶液中，然后将浸渍后的基材取出烘干，制得所述胶膜纸，所述无醛浸渍胶液包括以下重量份的原料：
水性PUA树脂 50份
乳化剂 13份
分散剂 9份
木材专用渗透剂 9份
润湿剂 6份
水 80份。
所述水性PUA树脂为A-2031水性PUA树脂、DA-3100水性PUA树脂以质量比为2:1组成的混合物。 所述乳化剂为CO-436烷氧基聚氧乙烯醚硫酸钠；所述分散剂为WMP-0513脂肪族聚醚型聚氨酯分散体；所述木材专用渗透剂为渗透剂ZY-88；所述润湿剂为104E润湿剂。
本实施例的一种无醛浸渍胶膜纸的制备方法，包括以下步骤：
（1）基材选取或制备；基材选取原纸基材；
（2）浸渍：将基材浸泡在无醛浸渍胶液中，浸渍温度为30℃，浸渍时间为8s，将浸渍后的基材取出烘干，烘干温度为140℃，制得所述无醛浸渍胶膜纸。
实施例4
本实施例的一种无醛浸渍胶膜纸，将所述胶膜纸的基材浸泡在无醛浸渍胶液中，然后将浸渍后的基材取出烘干，制得所述胶膜纸，所述无醛浸渍胶液包括以下重量份的原料：
水性PUA树脂 60份
乳化剂 15份
分散剂 10份
木材专用渗透剂 10份
润湿剂 8份
水 100份。
所述水性PUA树脂为A-2031水性PUA树脂、DA-3100水性PUA树脂以质量比为3:2组成的混合物。 所述乳化剂为CO-436烷氧基聚氧乙烯醚硫酸钠；所述分散剂为WMP-0513脂肪族聚醚型聚氨酯分散体；所述木材专用渗透剂为渗透剂ZY-88；所述润湿剂为104E润湿剂。
本实施例的一种无醛浸渍胶膜纸的制备方法，包括以下步骤：
（1）基材选取或制备；基材选取原纸基材；
（2）浸渍：将基材浸泡在无醛浸渍胶液中，浸渍温度为35℃，浸渍时间为7s，将浸渍后的基材取出烘干，烘干温度为150℃，制得所述无醛浸渍胶膜纸。
实施例5
本实施例与实施例1的不同之处在于：本实施例的所述无醛浸渍胶液还包括有AH-0203DA水性树脂和固化剂，其重量分数如下：AH-0203DA水性树脂的重量分数6份，固化剂的添加量为AH-0203DA水性树脂质量的3%。
所述固化剂由以下重量份的原料反应制成：
二苯基甲烷二异氰酸酯 15份
聚乙二醇 45份
酒石酸 0.8份
亚硫酸盐 0.8份。
本实施例的一种无醛浸渍胶膜纸的制备方法，包括以下步骤：
（1）基材选取或制备；基材选取无醛实木颗粒纸；
无醛实木颗粒纸的制备方法为：将重量份为100份实木颗粒、8份秸秆颗粒和5份纳米填料调浆制成无醛实木颗粒纸；
（2）浸渍：将基材浸泡在无醛浸渍胶液中，浸渍温度为40℃，浸渍时间为5s，将浸渍后的基材取出烘干，烘干温度为160℃，制得所述无醛浸渍胶膜纸。
本实施例的其余内容与实施例1相同，这里不再赘述。
实施例6
本实施例与实施例2的不同之处在于：本实施例的所述无醛浸渍胶液还包括有AH-0203DA水性树脂和固化剂，其重量分数如下：AH-0203DA水性树脂的重量分数8份，固化剂的添加量为AH-0203DA水性树脂质量的4%。
所述固化剂由以下重量份的原料反应制成：
二苯基甲烷二异氰酸酯 20份
聚乙二醇 50份
酒石酸 1份
亚硫酸盐 1份。
本实施例的一种无醛浸渍胶膜纸的制备方法，包括以下步骤：
（1）基材选取或制备；基材选取无醛实木颗粒纸；
无醛实木颗粒纸的制备方法为：将重量份为100份实木颗粒、10份秸秆颗粒和6份纳米填料调浆制成无醛实木颗粒纸；
（2）浸渍：将基材浸泡在无醛浸渍胶液中，浸渍温度为25℃，浸渍时间为8s，将浸渍后的基材取出烘干，烘干温度为130℃，制得所述无醛浸渍胶膜纸。
本实施例的其余内容与实施例2相同，这里不再赘述。
实施例7
本实施例与实施例3的不同之处在于：本实施例的所述无醛浸渍胶液还包括有AH-0203DA水性树脂和固化剂，其重量分数如下：AH-0203DA水性树脂的重量分数10份，固化剂的添加量为AH-0203DA水性树脂质量的4.5%。
所述固化剂由以下重量份的原料反应制成：
二苯基甲烷二异氰酸酯 30份
聚乙二醇 60份
酒石酸 1.5份
亚硫酸盐 2份。
本实施例的一种无醛浸渍胶膜纸的制备方法，包括以下步骤：
（1）基材选取或制备；基材选取无醛实木颗粒纸；
无醛实木颗粒纸的制备方法为：将重量份为100份实木颗粒、12份秸秆颗粒和8份纳米填料调浆制成无醛实木颗粒纸；
（2）浸渍：将基材浸泡在无醛浸渍胶液中，浸渍温度为30℃，浸渍时间为6s，将浸渍后的基材取出烘干，烘干温度为130℃，制得所述无醛浸渍胶膜纸。
本实施例的其余内容与实施例3相同，这里不再赘述。
实施例8
本实施例与实施例4的不同之处在于：本实施例的所述无醛浸渍胶液还包括有AH-0203DA水性树脂和固化剂，其重量分数如下：AH-0203DA水性树脂的重量分数12份，固化剂的添加量为AH-0203DA水性树脂质量的5%。
所述固化剂由以下重量份的原料反应制成：
二苯基甲烷二异氰酸酯 35份
聚乙二醇 75份
酒石酸 1.8份
亚硫酸盐 3份。
本实施例的一种无醛浸渍胶膜纸的制备方法，包括以下步骤：
（1）基材选取或制备；基材选取无醛实木颗粒纸；
无醛实木颗粒纸的制备方法为：将重量份为100份实木颗粒、15份秸秆颗粒和10份纳米填料调浆制成无醛实木颗粒纸；
（2）浸渍：将基材浸泡在无醛浸渍胶液中，浸渍温度为35℃，浸渍时间为7s，将浸渍后的基材取出烘干，烘干温度为140℃，制得所述无醛浸渍胶膜纸。
本实施例的其余内容与实施例4相同，这里不再赘述。
对于本领域技术人员而言，以上所述仅是本发明的较佳实施方式，故凡依本发明专利申请范围所述的构造、特征及原理所做的等效变化或修饰，均包括于本发明专利申请范围内。

Claims (10)

1.一种无醛浸渍胶膜纸，其特征在于：将所述胶膜纸的基材浸泡在无醛浸渍胶液中，然后将浸渍后的基材取出烘干，制得所述胶膜纸，所述无醛浸渍胶液包括以下重量份的原料：
水性PUA树脂 30-60份
乳化剂 8-15份
分散剂 5-10份
木材专用渗透剂 5-10份
润湿剂 3-8份
水 50-100份。
2.根据权利要求1所述的一种无醛浸渍胶膜纸，其特征在于：所述水性PUA树脂为A-2031水性PUA树脂、DA-3100水性PUA树脂中的一种或两种以任意比例组成的混合物。
3.根据权利要求2所述的一种无醛浸渍胶膜纸，其特征在于：所述A-2031水性PUA树脂，其pH值为7-7.5，固含量为32%±1%WT，有效含量为32%±1%WT，粘度为10-75mPa.s，渗透速度≤1秒。
4.根据权利要求2所述的一种无醛浸渍胶膜纸，其特征在于：所述DA-3100水性PUA树脂，其pH值为7-7.5，固含量为40%±1%WT，有效含量为40%±1%WT，粘度为100-300mPa.s。
5.根据权利要求1所述的一种无醛浸渍胶膜纸，其特征在于：所述无醛浸渍胶液还包括有AH-0203DA水性树脂和固化剂，其重量分数如下：
AH-0203DA水性树脂的重量分数5-12份，固化剂的添加量为AH-0203DA水性树脂质量的3-5%。
6.根据权利要求5所述的一种无醛浸渍胶膜纸，其特征在于：所述AH-0203DA水性树脂的pH值为7-8，固含量为48%±1%WT，比重为1.05g/cm3，软化点为 50-60℃，粘度为 2000-3000 mPa.s。
7.根据权利要求5所述的一种无醛浸渍胶膜纸，其特征在于：所述固化剂由以下重量份的原料反应制成：
二苯基甲烷二异氰酸酯 12-35份
聚乙二醇 45-75份
酒石酸 0.5-1.8份
亚硫酸盐 0.5-3份。
8.根据权利要求1所述的一种无醛浸渍胶膜纸，其特征在于：所述乳化剂为CO-436烷氧基聚氧乙烯醚硫酸钠；所述分散剂为WMP-0513脂肪族聚醚型聚氨酯分散体；所述木材专用渗透剂为渗透剂ZY-88；所述润湿剂为104E润湿剂。
9.根据权利要求1所述的一种无醛浸渍胶膜纸，其特征在于：所述基材的材质为原纸或无醛实木颗粒纸，其含水率小于9%，所述无醛实木颗粒纸由以下重量份的原料制成：
实木颗粒 100份
秸秆颗粒 8-15份
纳米填料 5-10份
所述纳米填料为纳米二氧化硅、纳米陶瓷颗粒和纳米硅微粉中的至少一种，纳米填料的粒径为50-200纳米。
10.一种无醛浸渍胶膜纸的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
（1）基材选取或制备；基材选取原纸基材或无醛实木颗粒纸；
无醛实木颗粒纸的制备方法为：将重量份为100份实木颗粒、8-15份秸秆颗粒和5-10份纳米填料调浆制成无醛实木颗粒纸；
（2）浸渍：将基材浸泡在无醛浸渍胶液中，浸渍温度为20-40℃，浸渍时间为5-10秒，将浸渍后的基材取出烘干，烘干温度为120-160℃，制得所述无醛浸渍胶膜纸。
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