CN114800725A - 防火防水抗变形的数码彩绘uv涂装科创家具板及其制备工艺 - Google Patents

防火防水抗变形的数码彩绘uv涂装科创家具板及其制备工艺 Download PDF

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Abstract

本发明公开一种防火防水抗变形的数码彩绘UV涂装家具板及其制备工艺，分别包括：位于中心层的厚芯长中板层，以及按由里向外的次序依次对称胶合于其两侧表面上的薄芯短中板层、防火防水抗变形薄板层、数码彩绘UV涂装复合装饰涂层；所述数码彩绘UV涂装复合装饰涂层按由里向外的分布排列次序，至少包括底涂UV复合涂层、数码彩绘UV复合涂层、中涂UV复合涂层和面涂UV复合涂层；其制备工艺，包括以下步骤：1)制备防火防水抗变形基材；2)涂装数码彩绘UV涂装复合装饰涂层；3)包覆表面防划伤保护膜。本发明解决了传统数码彩绘UV涂装家具板的抗变形及防潮防水性能与防火阻燃性能难兼顾的问题，简化制板工艺，达到了节材增效降本的目的。

Description

防火防水抗变形的数码彩绘UV涂装科创家具板及其制备工艺
技术领域
本发明属于家具材料技术领域，具体涉及一种防火防水抗变形的数码彩绘UV涂装科创家具板及其制备工艺。
背景技术
数码彩绘UV涂装家具板，是指以人造板素板或装饰单板贴面人造板为基材，表面通过艺术设计和智能数码涂装工艺处理，而制成的主要用于板式或板木家具制作等家具用途的涂装类木质装饰板材。也称为：智能数码涂装家具板。是近几年在我国逐渐兴起的一类家居装饰新材料，因其表面装饰图案、肌理纹理和色彩具有较高的仿真度与自然真实性，以及优异的可设计性与可快速定制生产交付，以及可环保化、标准化、规模化、定制化或个性化生产交付等诸多优点，受到了家具厂家、装饰公司与消费者的热爱。其产品应用已推广到柜、墙、门、地、顶等全家居空间应用领域及不同的应用场景。
但是，在数码彩绘UV涂装家具板的现有产品体系之中，以实木多层胶合板或装饰单板贴面胶合板为基材的传统数码彩绘UV涂装家具板，却存在有以下几个问题：
(1)抗变形的问题
以实木多层胶合板或装饰单板贴面胶合板为基材的传统数码彩绘UV涂装家具板，其实木多层胶合板基材的木材单板(长中板、短中板)层材料，采用人工速生林木材加工而成，而人工速生林木材因为树木生长速度极快，4-6年即可成材，其木材资源虽然来源丰富、供应周期短、价格成本有优势，但木材本身却存在、残留有大量的生长应力，不容易消除，容易导致其木材制品产生翘曲变形、开裂等问题。因此，采用人工速生林木材制备而成的、以实木多层胶合板及其装饰单板贴面板为基材的数码彩绘UV涂装家具板，存在抗变形性能比较差，其产品及制品容易出现翘曲变形的风险问题；当应用于衣柜门板等长度或高度尺寸超过1.8m以上时，需要对板材或其制成品部件的抗变形性能做改进处理，必须使用或安装抗变形条等特殊处理，才能确保产品或制品的尺寸与外形构造的稳定性能；但是，这样的处理，不仅增加了生产成本，还只能治标不治本，无法完全消除木材材料及其板材产品中的残留生长应力的长期释放所导致的尺寸与外形的变形风险。
(2)防潮防水与防火阻燃性能的优化提升与平衡兼顾的问题
以实木多层胶合板或装饰单板贴面胶合板为基材的传统数码彩绘UV涂装家具板，如果材料不做阻燃处理，虽然产品具有良好的防潮防水性能，但不具备阻燃性能，其产品并不能用于高层建筑与公共场所的定制家具与装饰装修等对阻燃性能有要求的应用领域；如果产品的材料做了阻燃处理，比如在木材中添加使用阻燃处理剂、或者使用阻燃型粘结剂等，则会降低产品的防潮防水性能，则其产品不能用于潮湿或湿气比较明显频繁的地区、使用环境或应用场景；总之，存在有不同程度的防潮防水性能与阻燃防火性能难以兼顾，需改善的问题。
(3)生产流程长、生产周期长、工艺复杂、生产成本高、用工量大的问题
以实木多层胶合板或装饰单板贴面胶合板为基材的传统数码彩绘UV涂装家具板，因为需要适应后工序数码彩绘UV涂装的印涂一体化工艺的技术要求，必须确保板材表面的平整度，才能确保装饰花色图像层的数码彩绘或喷印效果的质量(如：分辨率、清晰度、打印精确度、仿真度、印涂外观缺陷等)；因此，其通常需要采用多次组坯、多次修补、多次定厚砂光(成型次数在4次以上)，以及表面压贴至少两层以上的薄木，才能保证基材平整度、表面特性符合印涂一体化的工艺技术要求；既受限于贴面薄木资源的制约，还导致生产工艺流程过于繁琐、生产周期与交货期比较长；不仅不利于体现数码彩绘UV涂装工艺技术可快速设计与快速生产交付的产品特色与技术优势，还造成了制造生产成本增加、人工用量与工人招聘量增加、机械化自动化困难等相关问题上的困扰。
发明内容
针对数码彩绘UV涂装家具板现有产品体系中所存在的不足之处，本发明的目的在于提供一种防火防水抗变形的数码彩绘UV涂装家具板及其制备工艺。
本发明的技术方案概述如下：
一种防火防水抗变形的数码彩绘UV涂装家具板，分别包括：位于中心层的厚芯长中板层，以及按由里向外的次序依次对称胶合于厚芯长中板层两侧表面上的薄芯短中板层、防火防水抗变形薄板层、数码彩绘UV涂装复合装饰涂层；由上述各材料层叠加胶合而成的家具板整体厚度为12-25mm，能够满足板式家具类柜体、柜门等各种常规应用对厚度尺寸规格的需求；
所述数码彩绘UV涂装复合装饰涂层厚度为0.1-0.2mm，按由里向外的分布排列次序，至少包括底涂UV复合涂层、数码彩绘UV复合涂层、中涂UV复合涂层和面涂UV复合涂层；
所述底涂UV复合涂层按由里向外的分布排列次序，至少包括：1层辊涂UV透明高渗透力底漆涂层、1层辊涂UV透明高附着力底漆和辊涂UV透明高附着力腻子的复合涂层、2层辊涂UV透明普通腻子和辊涂UV透明砂光底漆的复合涂层、2-3层辊涂UV白色遮盖底漆涂层或辊涂UV修色底漆涂层；
所述数码彩绘UV复合涂层按由里向外的分布排列次序，至少包括：1层辊涂UV透明油墨高附着力底漆涂层、1层喷印UV数码彩绘装饰花色或数码彩绘图像油墨涂层；
所述中涂UV复合涂层，按由里向外的分布排列次序，至少应包括：1层辊涂UV透明加硬底漆或耐磨底漆涂层、1层辊涂UV透明砂光底漆涂层；
所述面涂UV复合涂层，至少包括：1层淋前辊涂UV透明面漆涂层、1层淋涂UV透明面漆涂层；或者至少包括2层辊涂UV透明面漆涂层；或者至少包括1层辊涂UV透明肤感面漆涂层；或者至少包括1层辊涂UV透明镭射辊面漆涂层。
优选的是，所述厚芯长中板层的含水量为8-14％、厚度为5-14mm，厚度偏差宜控制在±0.2mm，外观质量等级，应不低于行业标准或市场标准中的优等品级或A级、一级，其在使用时，需双面定厚定厚砂光，砂带粒度规格为60目，组坯或整张化拼接时，其摆放方式应确保木材的纹理方向与产品的长度方向相平行或相互一致；当厚度为5-10mm时，宜选用整张化的、加工方式为旋切的松木长中板；当厚度为10-14mm时，宜选用整张化的、加工方式为锯切、长度拼接方式为指接或平接、宽度拼接方式为平接胶合的无醛实木拼板，材质宜选用为松木、杉木、杨木或南洋楹木中的任意一种。
优选的是，所述薄芯短中板层的含水量为8-14％、厚度为1.5-3.5mm、厚度偏差控制在±0.1mm，外观质量等级，应不低于行业标准或市场标准中的优等品级或A级、一级，组坯或整张化拼接时，其摆放方式应确保木材的纹理方向与产品的长度方向相平行或相互一致；材质选用为速生杨木或桉木中的一种。
优选的是，所述防火防水抗变形薄板层的含水量为6-12％、吸水率应≤15％、气干密度为1.0-1.5g/cm3、干缩湿胀率应≤0.2％、厚度为3.0-4.0mm、厚度偏差宜控制在±0.2mm，其在使用时，需采用120目-150目粒度规格的砂带进行双面定厚砂光处理，以获得可直接涂装、胶合、免二次平整度加工的细表面效果；其燃烧性能等级，应不低于A2级；
材质选用由阻燃胶凝材料与木质纤维混合而成的胶凝平板材料，其中，所述阻燃胶凝材料为硫酸镁、氧化镁、氢氧化镁、氢氧化铝、硅酸钙、碳酸钙中的一种或多种；所述木质纤维占比应控制在4％-10％。
一种防火防水抗变形的数码彩绘UV涂装家具板的制备工艺，包括以下步骤：
S1：制备防火防水抗变形基材：
S101：对厚芯长中板进行双面涂布胶粘剂，双面涂胶总量为400-500g/m2；
S102：将两个薄芯短中板分别齐头齐边地叠加胶合于双面涂胶的厚芯长中板的下表面和上表面，且控制厚芯长中板的木材纹理方向与板坯长度方向相互一致，薄芯短中板的木材纹理方向与板坯宽度方向相互一致，形成三夹板坯；具体为：在设置有(一边一头齐)的基准边装置的工作台之上，齐头齐边地摆放上一层薄芯短中板；然后，把预先双面涂胶的厚芯长中板，齐头齐边地摆放在底下的薄芯短中板之上；最后，再在双面涂胶的厚芯长中板层之上，齐头齐边地摆放上一层薄芯短中板，即可完成一组三夹板坯的组坯生产；
S103：限时一次定量收料：将多组三夹板坯叠加堆积至高度达到1.0-1.6m(100-150组)，再转入后续的冷压工序，操作完成时间控制在2h以内；
S104：限时一次冷压、修补：将S103所得组坯料堆放置到冷压机设备之中，进行冷压胶合、初步成型作业；冷压的单位压力控制在0.6-0.8MPa，冷压时间控制在0.5-1h；冷压后，需在2h内完成对板面的平整度修补；
S105：限时一次热压、胶合成型：在温度为115-125℃、单位压力为0.7-0.9MPa的条件下，对三夹板坯进行热压胶合、成型，热压的单位时间控制在1.2-1.5min/mm，热压工艺曲线≥3段，其中的快速闭合段的时间＜60s，泄压排潮段的单位时间应控制在0.3-0.5min/mm；该过程总完成时间控制在2h内；
S106：定量堆码三夹板坯，并用不低于2t的重物将三夹板坯料堆压实，使其在承重、平整度的状态下自然养生3-5d、释放应力，并自然冷却至与环境相平衡的状态(温度、干湿度)，避免出现翘曲变形；然后，辊涂家具板材专用修补腻子，对三夹板坯的板面进行平整度修补；腻子固化后，再用粒度规格为40-60目的砂带对板面进行双面定厚砂光，确保板面平整、光洁；
S107：对三夹板坯进行双面涂胶，双面涂胶量控制在400-450g/m2；并对防火防水抗变形薄板进行单面涂胶，单面涂胶量控制在200-220g/m2；
S108：将两个防火防水抗变形薄板涂胶的一面分别齐头齐边地叠加胶合于双面涂胶的三夹板坯的下面和上面，组坯成五夹板坯；具体为：组坯时，先在工作台上齐头齐边地放置一层防火防水抗变形薄板(单面涂胶)，且应按不涂胶的板面朝下、涂胶的板面朝上的方式放置；然后，在其上面叠加放置一层三夹板坯(双面涂胶)；最后，在三夹板坯(双面涂胶)上面叠加一层涂胶面朝下、不涂胶面朝上的防火防水抗变形薄板，即可完成一组五夹板坯的组坯生产；
上述厚芯长中板层、薄芯短中板层、防火防水薄板层之间的胶合所使用的胶粘剂均为三棵树涂料股份有限公司的丙烯酸改性聚醋酸乙烯酯类木材无机兼用的无醛添加防水型胶粘剂，或者类似性能的市售胶粘剂；要求其胶层的浸渍剥离性能不低于Ⅲ类板的要求，木质、无机材料均可适用；
S109：限时二次定量收料：将多组五夹板坯叠加堆积至高度达到1.0-1.6m，再转入后续的冷压工序，操作完成时间控制在2h以内；
S110：限时二次冷压：在0.6-0.8MPa单位压力下，冷压0.5-1h；
S111：限时二次热压、胶合成型：在温度为115-125℃、单位压力为0.7-0.9MPa的条件下，对五夹板坯进行热压胶合、成型，热压的单位时间控制在1.2-1.5min/mm，热压工艺曲线≥3段，其中的快速闭合段的时间＜60s，泄压排潮段的单位时间应控制在0.3-0.5min/mm；该过程总完成时间控制在2h内；
S112：限时二次养生、定厚砂光、锯边：定量堆码五夹板坯，并用不低于2t的重物将五夹板坯料堆压实，使其在承重、平整度的状态下自然养生3-5d、释放应力，并自然冷却至与环境相平衡的状态(温度、干湿度)，避免出现翘曲变形；然后，辊涂家具板材专用修补腻子，对五夹板坯的板面进行平整度修补；腻子固化后，再转入定厚砂光工序，用粒度规格为150-240目的砂带对板面进行双面定厚砂光，确保板面平整、光洁，再按需对板材进行锯切加工，切除边部多余的部分材料，确保板材进入后续涂装工序时不会产生板面垃圾等杂物；锯切工序宜用无机板材切割专用的锯片；
S2：涂装数码彩绘UV涂装复合装饰涂层：用粒度规格为240-320目砂带对S112所得五夹板坯进行双面定厚砂光，并按各涂层组成及分布顺序依次在其两侧板面涂装底涂UV复合涂层、数码彩绘UV复合涂层、中涂UV复合涂层、面涂UV复合涂层，其中，底涂UV复合涂层中的辊涂UV透明高渗透力底漆涂层为整个复合涂层的第一道涂层，所述的辊涂UV透明高渗透力底漆的总涂布量为60-75g/m2，需分三次涂布，单次涂布量控制在20-25g/m2，三次涂布串联完成之后，再通过UV灯设备的固化干燥，固化能量控制在200-400mJ/cm2，固化程度控制在70-80％；
所述的辊涂UV透明高渗透力底漆必须能够适应木质、无机及其复合、混合、均质、非均质的细表面材质的界面特性，对UV涂料涂层具有良好的胶合与融合性能，具体选用为三棵树涂料有限公司的BM-G 001-FZ型号的辊涂UV透明渗透底漆，或市售的、具备类似性能的辊涂UV透明渗透底漆涂料；
S3：包覆表面防划伤PE保护膜，所包覆的表面防划伤PE保护膜，需在产品使用或安装的最后环节撕掉、清除；所述的表面防划伤PE保护膜的包覆，需在保护膜展开包覆作业的同时，经过针辊接触并在表面保护膜的平面之上刺穿出一些孔径为0.5-1mm的透气孔，以便产品在包覆之后其数码彩绘UV涂装复合装饰涂层所残留的轻微油墨或油漆的气味，以及残余的热气，仍然可以从板面上表面保护膜之上的透气孔散发出来、挥发殆尽，确保产品的气味等级能够在产品完成生产之后，短时间内冷却并达到净味级(气味等级≤2级)，以及挥发性有机化合物检测指标在产后短时间内即可达到最低水平的稳定平衡状态。
优选的是，所述表面防划伤PE保护膜选用厚度0.04-0.06mm、内表面带胶且容易包覆、粘附、撕开或清除的透明PE表面保护膜，包覆方式为流水线辊压贴面包覆，接触辊压力仅需保持适量的轻微压力即可，防止压伤或压坏板面漆膜。
本发明的产品的各材料层结构及其制备工艺的设计原理，及其解决目标问题点的原理，主要为：
1、厚芯长中厚板层的设计原理，及其设计功能与作用
(1)将位于中心层的材料层，设计为厚芯长中板，具有比较理想的消除速生木材的残余生长应力，以及抵抗其产品及其制品的翘曲变形问题的性能；
(2)当厚芯长中板的厚度在5-14mm范围时，其产品及其制品消除木材生长残留的生长应力与抵抗翘曲变形的性能，更加理想。
而且，当厚度在5-10mm时，采用整张化旋切的加工方式，可以在厚芯长中板表面形成很多细微的未贯穿板面厚度的加工裂缝，相当于人为地加工出来了很多条的消除应力的沟槽，有利于应力的释放，使厚芯长中板基本不再存在木材生长应力的残留问题，从而获得了长期的良好的尺寸稳定性和抗变形性能；其中，在各种材质效果的对比试验中，又发现松木的整张化旋切的厚芯长中板的抗变形效果最为理想；
而，当厚度在10-14mm时，采用锯切拼板条在长度方向上通过指接或平接拼长，在宽度方向上胶合拼宽，最终制备成的厚芯长中板，也具有比较理想的消除木材生长残余应力，以及抵抗其木材制品翘曲变形的性能；这种加工方式，相当于先对原始木材进行了小尺寸分解和再重新组装胶合为大尺寸的材料层，对木材生长残留生长应力的消除效果也非常良好；其中，在各种材质效果的对比试验中，又发现杨木、杉木、松木的锯切板条集成胶合的整张厚芯长中板的抗变形效果最为理想。
(3)通过大量的实验还发现，选择采用相同的加工方式与材质用料工艺，在厚度小于5mm或大于14mm时也可以获得类似的效果。但当厚芯长中板的厚度小于5mm或大于14mm时，其材料层与后续薄芯短中板层、防水防火抗变形薄板层的复合之后的整体效果则相对不够稳定。因此，将厚芯长中板层的厚度限制在了5-14mm。
(4)此外，厚芯长中板的设置，还确保了在产品整体材料占比当中，其木质材料层的厚度占比至少在50％以上，使产品继承了实木多层胶合板材质的重量轻、强重比大、力学性能好、易加工，以及便于切割开料、钻孔、开槽、打钉、封边等诸多方面的比较良好的加工性能。
2、薄芯短中厚板层的设计原理，及其设计功能与作用
(1)薄芯短中板层的设置，一方面可以在与厚芯长中板层胶合之后增加木材材料层的厚度及厚度占比，进一步优化、改善整体制品的加工性能、物理力学性能；另一方面，赋予了整体制品及其产品，同时具备横向纹理和纵向纹理的材料层，优化改善了木材材料层的各向异性，提升制品及产品的抗变形性能。
(2)此外，本发明的权利人，通过大量的实验还发现，将薄芯短中板的厚度限制在1.5-3.5mm范围，具有更理想的产业化前景与可操作性、实用性；厚度太薄、或者小于1.5mm，对于改善整体制品及其产品的各向异性、提高抗变形能力的贡献将不够明显；厚度太厚、或者大于3.5mm，对于原材料加工本身，加工难度增加，出材率、优等品率、利用率大幅降低，不利于产业化生产与资源获取。
3、防火防水抗变形薄板层的设计原理，及其功能与作用
(1)防火阻燃的作用及原理
将防火防水抗变形薄板层设在基材层的最外侧两层，一方面可以在整体制品的材料结构设计上赋予产品两层具有A2级防火不燃性能的材料，改善提升了整体制品的阻燃性能；另一方面将防火防水抗变形薄板层的厚度，设在3.0-4.0mm，是通过大量的试验验证，这个厚度范围的材料层，既可赋予整体制品的耐火时间的极限性能达到1h以上，能满足国家标准对建筑设计防火规范的要求，又不会对产品的加工性能、其它品质性能造成过大的不良影响。
该材料层，如果厚度过厚，则会增加产品的重量、密度，并影响下游用户在二次加工中的封边、切割、开槽、钻孔、打钉等使用性能。如果厚度过薄，则其耐火时间的极限满足不了部分应用场景对耐火极限性能所需要的较高要求。
该材料层的防火阻燃的原理，在于利用硫酸镁、氧化镁、氢氧化镁、氢氧化铝、氧化铝、硅藻土、无机填料成分的不燃和阻燃性能，并将可燃烧的木质纤维或木质碎料的材料用量控制在10％以内，从而确保其整体制品的燃烧性能不低于B1级。其阻燃机理是受热时可分解产生阻隔氧气的氧化物层及水、惰性气体等保护层。
(2)防水防潮的作用及原理
用防火防水抗变形薄板层，代替传统多层胶合板基材层的最外侧两层木材，一方面可将整体制品的木材层厚度占比、用量占比降低约30-50％，大大降低了整体制品的吸水厚度膨胀率、干缩湿胀率，提升了产品的防水防潮性能；另一方面，可将整体制品与外界接触的板面由多孔性可吸湿的木材替换为密实均质、吸湿性更小的木质无机复合材料，减少了整体制品向环境中吸收或释放水分或湿气的能力，从而起到了较好的防潮作用。
该材料层的防水防潮的原理，主要在于利用硫酸镁、氧化镁、氢氧化镁、氢氧化铝、氧化铝、硅藻土、无机填料成分的低吸湿性能、低吸水性能，以及低湿胀干缩的性能，并将具有较高吸水性、吸湿性与干缩湿胀率的木质纤维或木质碎料的材料用量控制在10％以内，从而确保其整体制品具备优异的防水防潮性能。
(3)抗变形的作用及原理
通过基于中心层对称原则的材料结构设计，将基材最外层两层材料，由木材替换为无机木质复合材质的防火防水抗变形薄板层，一方面利用了无机木质复合材质的防火防水抗变形薄板较强的尺寸稳定性与抗变形性能；另一方面考虑了防火阻燃性能、防水防潮性能、抗变形性能三方面因素对于材料厚度的技术平衡点问题；通过大量对比试验，最终将该材料层的厚度限制在3.0-4.0mm，从而确保在获得较好的防水防潮与防火阻燃性能的同时，还兼顾了抗变形性能对材料的技术要求。
该材料层的抗变形的原理，在于充分利用了无机木质复合材质为均质密实化、吸湿性小、吸水率低的材料，受环境温度、干湿度、内应力等因素的影响比较小，板面比较平整、不易产生弯曲变形、材料刚性突出的特性，并用其将容易产生翘曲变形的木质胶合板从两侧面包覆胶合为整体制品，使位于中间位置的胶合板芯层在发生翘曲变形时或处于易变形的环境之下时存在有防火防水抗变形薄板层的牵制，从而大大降低了整体制品的翘曲变形率，改善了整体制品的抗变形性能。
(4)表面免贴面木皮层、可直接涂装的作用及原理
用具有优异板面平整光洁度及精细表面界面特性的防火防水抗变形薄板层，代替传统多层胶合板基材层的最外侧两层木材，一方面利用了无机木质复合材质的材料表面为均质、密实化、孔隙率低、表面细腻、无色差等可直接涂装、免贴面木皮层的材料界面特点；另一方面，通过对防火防水抗变形薄板层的用料配方的优化设计，将木质纤维木质碎料的比例控制在可获取优良涂装界面特性的4％-10％范围内，以及适当改性剂的应用，确保了该材料层可以通过渗透底漆的过渡架桥而获得良好的直接涂装性能，从而免去了木皮层贴面的传统工序。
4、数码彩绘UV涂装装饰复合涂层的设计原理，及其功能、作用
一方面，可赋予产品外观颜值的装饰效果和保护效果，确保装饰性和保护性。另一方面，赋予产品表面装饰效果的可快速设计、生产、交付的智能化涂装工艺属性，实现所见即所得，以及实现数码彩绘喷印与UV涂装的印涂装饰一体化工艺的集成化生产，可仿制或创新地设计生产出各种装饰图案与效果。同时，可根据品质性能或功能性需求，赋予产品装饰面预期的性能、功能或效果。
此外，产品两侧表面上所设置的数码彩绘UV涂装复合装饰涂层，实际上是一层UV树脂高分子材质薄层，而UV树脂固化后可形成致密的涂膜层，具有较好的疏水性，从而赋予产品表面具有较好的防水防潮性能，可承受日常维护保养当中的湿抹布的反复擦洗，以及使用环境中的空气干湿度的日常变化与切换。
本发明的有益效果：
1、相比于传统多层胶合板为基材的数码彩绘UV涂装家具板，本发明解决了抗变形问题，赋予产品优异的抗变形性能，后续用户用于家具柜门制作时，无需使用抗变形条等抗变形处理；解决了防水防潮性能与防火阻燃性能，难以兼顾的问题；不需使用化学阻燃剂，即可获得良好的防火阻燃性能，产品更健康安全环保，避免了水溶性阻燃剂的使用，从而提高了产品防水性，并避免了阻燃剂对家具金属连接件的腐蚀性问题。
2、本发明简化了产品生产中基材的制备工艺，免去了打底木皮层与标准化木皮层的贴面工序，由原来的至少4次成型的工艺，缩减为仅两次成型的工艺；减少了多道板面修补、腻子修补、定厚砂光、养生、组坯、冷压、热压、贴面等多个中间工序，达到省工省时、节能降耗、提效降本的经济效果。
3、本发明实现了产品防火阻燃、防水防潮、抗变形的一体化集成生产，以及数码彩绘、UV涂装的印涂装饰一体化的集成生产。
附图说明
图1为本发明所述的一种防火防水抗变形的数码彩绘UV涂装家具板的材料结构示意图；其中，图1中的标识，可说明如下：
1为一层厚芯长中板和两层短中板胶合成型的三夹板坯；
2为一层三夹板坯和两层防火防水抗变形薄板胶合成型的五夹板坯；
3为本发明所述的一种防火防水抗变形的数码彩绘UV涂装的家具板；
101为厚芯长中板层；
102为薄芯短中板层；
201为防火防水抗变形薄板层；
301为数码彩绘UV涂装装饰涂层。
图2为本发明所述的一种防火防水抗变形的数码彩绘UV涂装家具板的制备工艺流程图。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。
实施例1一种防火防水抗变形的数码彩绘UV涂装家具板
一种厚度为17mm的防火防水抗变形的数码彩绘UV涂装家具板3；其材料层构成，如说明书中的附图1所示，按由中心层向外侧对称排列分布的次序，分别包括：位于中心层的厚芯长中板层101，对称地叠加胶合于厚芯长中板层101两侧表面上的薄芯短中板层102，对称地叠加胶合于薄芯短中板层101两外侧表面上的防火防水抗变形薄板层201，对称地叠加涂覆于防火防水抗变形薄板层201两侧外表面上的数码彩绘UV涂装复合装饰涂层301；由上述各材料层叠加胶合而成的整体制品，其厚度约在17mm±0.5mm，是板式家具中柜体板或柜门板所常用的的一种常规厚度规格。
所述位于中心层的厚芯长中板层101，具有以下主要技术特征；
(1)厚度为7mm，厚度偏差宜控制在±0.2mm；具体选用为整张化的、加工方式为旋切的松木长中板；该材料层使用时，需双面定厚定厚砂光，砂带粒度规格为60目，以确保厚度偏差在±0.2mm以内；
(2)含水率，应控制在8-14％；
(3)外观质量等级，应不低于行业标准或市场标准中的优等品级或A级、一级；
(4)组坯或整张化拼接时，材料层的摆放方式，应确保木材的纹理方向与产品的长度方向相平行或相互一致；
所述对称地叠加胶合于厚芯长中板层101两外侧表面上的薄芯短中板层102，有以下主要技术特征：
(1)厚度为2.6mm，厚度偏差控制在±0.1mm；具体选用为人工种植林的速生桉木；
(2)含水率控制在8-14％；
(3)外观质量等级不低于行业标准或市场标准中的优等品级或A级、一级；
(4)组坯或整张化拼接时，材料层的摆放方式，应确保木材的纹理方向与产品的宽度方向相平行或相互一致；
所述对称地叠加胶合于薄芯短中板层102两外侧表面上的防火防水抗变形薄板层201，有以下主要技术特征：
(1)厚度为3.2mm，厚度偏差控制在±0.2mm；材质为硫酸镁、氧化镁与木质纤维的混合胶凝平板材料(也可简称为硫氧镁木质复合平板)，其中木质纤维的占比应控制在4％-10％；其气干密度控制在1.0-1.5g/cm3；其燃烧性能等级应不低于A2级；
(2)含水率控制在6-12％；其吸水率≤15％；其干缩湿胀率≤0.2％；
(3)外观质量等级，不低于行业标准或市场标准中的优等品级或A级、一级；
(4)该材料层在生产使用前需采用120目-150目粒度规格的砂带进行双面定厚砂光处理，以获得可直接涂装、胶合、免二次平整度加工的细表面效果；
所述对称地叠加涂覆于防火防水抗变形薄板层201两侧外表面上的数码彩绘UV涂装复合装饰涂层301，有以下主要技术特征：
(1)按由里向外的分布排列次序，至少包括底涂UV复合涂层、数码彩绘UV复合涂层、中涂UV复合涂层和面涂UV复合涂层；整体涂层厚度为0.2mm；
(2)上述的底涂UV复合涂层，至少包括1层辊涂UV透明高渗透力底漆涂层、1层辊涂UV透明高附着力底漆和辊涂UV透明高附着力腻子的复合涂层、2层辊涂UV透明普通腻子和辊涂UV透明砂光底漆的复合涂层、3层辊涂UV白色遮盖底漆涂层；
(3)上述的数码彩绘UV复合涂层，至少包括1层辊涂UV透明油墨高附着力底漆涂层、1层喷印UV数码彩绘图像油墨涂层；
(4)上述的中涂UV复合涂层，至少包括1层辊涂UV透明加硬底漆涂层、1层辊涂UV透明砂光底漆涂层；
(5)上述的面涂UV复合涂层，至少包括1层淋前辊涂UV透明面漆、1层淋涂UV透明面漆。
上述厚芯长中板层101、薄芯短中板层102、防火防水薄板层201之间的胶合所使用的胶粘剂均为三棵树涂料股份有限公司的丙烯酸改性聚醋酸乙烯酯类木材无机兼用的无醛添加防水型胶粘剂；要求其胶层的浸渍剥离性能或防水性能不低于Ⅲ类板的性能要求，木质、无机材料均可适用；
一种防火防水抗变形的数码彩绘UV涂装家具板的制备工艺，包括以下主要步骤：S1：防火防水抗变形基材的制备；S2：数码彩绘UV涂装复合装饰涂层的涂装；S3：防划伤表面保护膜的包覆。具体包括以下细分步骤：
S1：防火防水抗变形基材的制备，包括以下12个步骤：
S101：对厚芯长中板101进行双面涂布防水型无醛胶粘剂，双面涂胶量控制在400-500g/m2；
S102：两层薄芯短中板102(不需涂胶)和一层厚芯长中板101(双面涂胶)，组坯为三夹板坯1；具体操作为：
在设置有(一边一头齐)的基准边装置的工作台之上，齐头齐边地摆放上一层薄芯短中板102；然后，把预先双面涂胶的厚芯长中板101，齐头齐边地摆放在底下的薄芯短中板102之上；最后，再在双面涂胶的厚芯长中板层101之上，齐头齐边地摆放上一层薄芯短中板102；由上述作业步骤，所组合完成的三层一组的材料组合，即为三夹板坯1，该三夹板坯1厚度为12.2mm。
S103：限时一次定量收料
重复上述S101和S102，在组坯工作台之上，叠加累积完成多组三夹板坯1半成品的组坯生产作业；当三夹板坯组坯料堆的堆积高度，达到1.5m-1.6m时(约120组)，即可停止组坯生产操作，并将组坯料堆转入后续的冷压工序；此工序的操作，需在2h内完成(即定量收料时间控制在120min内)；
S104：限时一次冷压、修补
将上述S103完成的组坯料堆，放置到该种板材专配的冷压机设备之中，进行冷压胶合、初步成型作业；冷压的单位压力，控制在0.6-0.8MPa；冷压时间，控制在0.5-1h；冷压后，需在2h内完成对板面的平整度修补；
S105：限时一次热压、胶合成型
上述S104完成之后，需在2h以内，完成对三夹板坯1的热压胶合、成型作业；热压的单位压力控制在0.7-0.9MPa；热压的单位时间控制在1.5min/mm；热压工艺曲线应不低于3段，其中的快速闭合段的时间小于60s,泄压排潮段的时间应控制在0.5min/mm；热压温度控制在120-125℃；热压之后，板材压缩率在4％以内，板材实际厚度控制在不低于11.7mm；
S106：限时一次养生、腻补、定厚砂光
上述S105完成之后，需定量堆码，在料堆顶部使用不低于2t的重物压住，使板材在承重、平整度的状态下自然养生3-5d、释放应力，并冷却到与环境相平衡的状态(温度、干湿度)，避免出现翘曲变形；然后，再用专用的修补腻子对板面进行平整度修补；待修补腻子固化后，再用粒度规格为40-60目的砂带对板面进行双面定厚砂光，确保板面平整、光洁；双面砂削量控制在0.4mm以内，双面定厚之后板材实际厚度控制在11.3mm以上；
S107：三夹板坯1的双面涂胶；以及防火防水抗变形薄板201的单面涂胶
上述S106完成之后，即可对三夹板坯1进行双面涂胶，双面涂胶量控制在400-450g/m2；并对防火防水抗变形薄板201，进行单面涂胶，单面涂胶量控制在200-220g/m2；
S108：一层三夹板坯1(双面涂胶)和两层防火防水抗变形薄板201(单面涂胶)，组坯为五夹板坯2；组坯厚度为17.7mm；
上述S107完成之后，即可在组坯工作台上将一层三夹板坯1(双面涂胶)与两层防火防水抗变形薄板201(单面涂胶)，涂胶面对涂胶面地组坯为五夹板坯2；
组坯时，先在工作台上齐头齐边地放置一层防火防水抗变形薄板201(单面涂胶)，且应按不涂胶的板面朝下、涂胶的板面朝上的方式放置；然后，在其上面叠加放置一层三夹板坯1(双面涂胶)；最后，在三夹板坯1(双面涂胶)上面叠加一层涂胶面朝下、不涂胶面朝上的防火防水抗变形薄板201；按上述步骤作业即可完成一组五夹板坯2的组坯生产；
S109：限时二次定量收料
继续重复上述S108的作业，即可在组坯工作台上完成多组五夹板坯的生产；当五夹板坯组坯料堆的堆积高度，达到1.5m-1.6m时(约90组)，即可停止组坯生产操作，并将组坯料堆转入后续的冷压工序；此工序的操作，需在2h内完成(即定量收料时间控制在120min以内)。
S110：限时二次冷压、修补
将上述S109完成的组坯料堆，放置到该种板材专配的冷压机设备之中，进行冷压胶合、初步成型作业；冷压的单位压力控制在0.6-0.8MPa，冷压时间控制在0.5-1h；但冷压之后，不需再对板面进行平整度修补；
S111：限时二次热压、胶合成型
上述S110完成之后，需在2h以内，完成对五夹板坯进行热压胶合、成型的作业；热压的单位压力控制在0.7-0.9MPa，热压的单位时间控制在1.5min/mm，热压工艺曲线应不低于3段，其中的快速闭合段的时间应小于60s，泄压排潮段的时间应控制在0.5min/mm，热压温度控制在115-120℃；热压完成之后，板材的压缩率在2％以内，实际厚度在17.3mm以上。
S112：限时二次养生、腻补、定厚砂光、锯边
上述S111完成之后，需定量堆码，并在料堆顶部使用2t以上的重物压住，使板材在承重、平整度的状态下自然养生3-5d、释放应力，并冷却到与环境相平衡的状态(温度、干湿度)，避免出现翘曲变形的问题；然后，辊涂家具板材专用修补腻子，对五夹板坯(2)的板面进行平整度修补，腻子固化后，再转入定厚砂光工序，用粒度规格为150-240目的砂带对板面进行双面定厚砂光，确保板面平整、光洁；双面定厚砂光的砂削量为0.3mm，双面砂光之后的板材实际厚度为17.0±0.1mm；
上述工序步骤完成后，即可按需对板材进行锯切加工，将边部多余的部分材料切割去除，确保板材进入后续涂装工序时不会产生板面垃圾等杂物；锯切工艺要求，可参照常规技术方案执行；锯边工序宜用无机板材切割专用的锯片。
S2：涂装数码彩绘UV涂装复合装饰涂层301：用粒度规格为240-320目砂带对S112所得五夹板坯进行双面定厚砂光，并按各涂层组成及分布顺序依次在其两侧板面涂装底涂UV复合涂层、数码彩绘UV复合涂层、中涂UV复合涂层、面涂UV复合涂层，控制每个板面的涂层厚度为0.2mm，完成双面涂装之后的板材厚度在17.4±0.1mm，其中，底涂UV复合涂层中的辊涂UV透明高渗透力底漆涂层为整个复合涂层的第一道涂层，所述的辊涂UV透明高渗透力底漆的总涂布量为60-75g/m2，需分三次涂布，单次涂布量控制在20-25g/m2，三次涂布串联完成之后，再通过UV灯设备的固化干燥，固化能量控制在200-400mJ/cm2，固化程度控制在70-80％；
所述的辊涂UV透明高渗透力底漆必须能够适应木质、无机及其复合、混合、均质、非均质的细表面材质的界面特性，对UV涂料涂层具有良好的胶合与融合性能，具体选用为三棵树涂料有限公司的BM-G 001-FZ型号的辊涂UV透明渗透底漆，或市售的、具备类似性能的辊涂UV透明渗透底漆涂料；
S3：表面防划伤PE保护膜的包覆：对其数码彩绘UV涂装的装饰面301进行表面防划伤PE保护膜的包覆，包覆方式为流水线辊压贴面包覆，接触辊压力仅需保持适量的轻微压力即可，防止压伤或压坏板面漆膜；所述的表面防划伤PE保护膜厚度为0.04-0.06mm、内表面带胶，且应为容易包覆、粘附、撕开或清除的透明PE表面保护膜；且需在该PE保护膜展开包覆作业的同时，经过针辊接触并在表面保护膜的平面之上刺穿出一些孔径为0.5-1mm的透气孔，以便产品在包覆之后其数码彩绘UV涂装复合装饰涂层所残留的轻微油墨或油漆的气味，仍然可以从板面上表面保护膜之上的透气孔散发出来、挥发殆尽，确保产品的气味等级能够在产品完成生产之后，短时间内即可冷却、并达到净味级(气味等级≤2级)，以及挥发性有机化合物检测指标在产后短时间内即可达到最低水平的稳定平衡状态；所包覆的表面防划伤PE保护膜，需在产品使用或安装的最后环节撕掉或清除。
实施例1制备出的厚度为17mm的防火防水抗变形的数码彩绘UV涂装家具板，其耐火极限为≥1.0h，其燃烧性能等级为B1-C级；其浸渍剥离性能能够通过Ⅲ类板材的试验测试，其24h吸水厚度膨胀率≤4％，其24h吸水率≤30％，不透水性试验结果符合国家标准规定；其板面翘曲变形度为≤0.1％，板面最大变形处的拱高≤2mm；其量产优等品率＞98％，产品的其它品质性能也均可满足家具板、墙板、门板等家居板材的性能要求，具有较高的品质水平，以及优异的防火防水和抗变形性能。
尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本发明的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限于特定的细节。

Claims (6)

1.一种防火防水抗变形的数码彩绘UV涂装家具板，其特征在于，该家具板(3)厚度为12-25mm，分别包括：位于中心层的厚芯长中板层(101)，以及按由里向外的次序依次对称胶合于厚芯长中板层(101)两侧表面上的薄芯短中板层(102)、防火防水抗变形薄板层(201)、数码彩绘UV涂装复合装饰涂层(301)；
所述数码彩绘UV涂装复合装饰涂层(301)厚度为0.1-0.2mm，按由里向外的分布排列次序，至少包括底涂UV复合涂层、数码彩绘UV复合涂层、中涂UV复合涂层和面涂UV复合涂层；
所述底涂UV复合涂层按由里向外的分布排列次序，至少包括：1层辊涂UV透明高渗透力底漆涂层、1层辊涂UV透明高附着力底漆和辊涂UV透明高附着力腻子的复合涂层、2层辊涂UV透明普通腻子和辊涂UV透明砂光底漆的复合涂层、2-3层辊涂UV白色遮盖底漆涂层或辊涂UV修色底漆涂层；
所述数码彩绘UV复合涂层按由里向外的分布排列次序，至少包括：1层辊涂UV透明油墨高附着力底漆涂层、1层喷印UV数码彩绘装饰花色或数码彩绘图像油墨涂层；
所述中涂UV复合涂层，按由里向外的分布排列次序，至少应包括：1层辊涂UV透明加硬底漆或耐磨底漆涂层、1层辊涂UV透明砂光底漆涂层；
所述面涂UV复合涂层，至少包括：1层淋前辊涂UV透明面漆涂层、1层淋涂UV透明面漆涂层；或者至少包括2层辊涂UV透明面漆涂层；或者至少包括1层辊涂UV透明肤感面漆涂层；或者至少包括1层辊涂UV透明镭射辊面漆涂层。
2.根据权利要求1所述一种防火防水抗变形的数码彩绘UV涂装家具板，其特征在于，所述厚芯长中板层(101)的含水量为8-14％、厚度为5-14mm，厚度偏差宜控制在±0.2mm，其在使用时，需双面定厚定厚砂光，砂带粒度规格为60目；当厚度为5-10mm时，宜选用整张化的、加工方式为旋切的松木长中板；当厚度为10-14mm时，宜选用整张化的、加工方式为锯切、长度拼接方式为指接或平接、宽度拼接方式为平接胶合的无醛实木拼板，材质宜选用为松木、杉木、杨木或南洋楹木中的任意一种。
3.根据权利要求1所述一种防火防水抗变形的数码彩绘UV涂装家具板，其特征在于，所述薄芯短中板层(102)的含水量为8-14％、厚度为1.5-3.5mm、厚度偏差控制在±0.1mm；材质选用为速生杨木或桉木中的一种。
4.根据权利要求1所述一种防火防水抗变形的数码彩绘UV涂装家具板，其特征在于，所述防火防水抗变形薄板层(201)的含水量为6-12％、吸水率应≤15％、气干密度为1.0-1.5g/cm3、干缩湿胀率应≤0.2％、厚度为3.0-4.0mm、厚度偏差宜控制在±0.2mm，其在使用时，需采用120目-150目粒度规格的砂带进行双面定厚砂光处理；材质选用由阻燃胶凝材料与木质纤维混合而成的胶凝平板材料，所述阻燃胶凝材料为硫酸镁、氧化镁、氢氧化镁、氢氧化铝、硅酸钙、碳酸钙中的一种或多种。
5.如权利要求1-4任一项所述的一种防火防水抗变形的数码彩绘UV涂装家具板的制备工艺，其特征在于，包括以下步骤：
S1：制备防火防水抗变形基材：
S101：对厚芯长中板(101)进行双面涂胶，双面涂胶总量为400-500g/m2；
S102：将两个薄芯短中板(102)分别齐头齐边地叠加胶合于双面涂胶的厚芯长中板(101)的下表面和上表面，且控制厚芯长中板的木材纹理方向与板坯长度方向相互一致，薄芯短中板的木材纹理方向与板坯宽度方向相互一致，形成三夹板坯(1)；
S103：限时一次定量收料：将多组三夹板坯(1)叠加堆积至高度达到1.0-1.6m，再转入后续的冷压工序，操作完成时间控制在2h以内；
S104：限时一次冷压、修补：在0.6-0.8MPa单位压力下，冷压0.5-1h后，并在2h内完成对板面的平整度修补；
S105：限时一次热压、胶合成型：在温度为115-125℃、单位压力为0.7-0.9MPa的条件下，对三夹板坯(1)进行热压胶合、成型，热压的单位时间控制在1.2-1.5min/mm，热压工艺曲线≥3段，其中的快速闭合段的时间＜60s，泄压排潮段的单位时间应控制在0.3-0.5min/mm；该过程总完成时间控制在2h内；
S106：限时一次养生、腻子修补、定厚砂光：定量堆码三夹板坯(1)，并用不低于2t的重物将三夹板坯料堆压实，使其在承重、平整度的状态下自然养生3-5d、释放应力，并自然冷却，避免出现翘曲变形；然后，再辊涂家具板材专用修补腻子，对三夹板坯(1)的板面进行平整度修补；腻子固化后，再用粒度规格为40-60目的砂带对板面进行双面定厚砂光，确保板面平整、光洁；
S107：对三夹板坯(1)进行双面涂胶，双面涂胶量控制在400-450g/m2；并对防火防水抗变形薄板(201)进行单面涂胶，单面涂胶量控制在200-220g/m2；
S108：将两个防火防水抗变形薄板(201)涂胶的一面分别齐头齐边地叠加胶合于双面涂胶的三夹板坯(1)的下面和上面，组坯成五夹板坯(2)；
S109：限时二次定量收料：将多组五夹板坯(2)叠加堆积至高度达到1.0-1.6m，再转入后续的冷压工序，操作完成时间控制在2h以内；
S110：限时二次冷压：在0.6-0.8MPa单位压力下，冷压0.5-1h；
S111：限时二次热压、胶合成型：在温度为115-125℃、单位压力为0.7-0.9MPa的条件下，对五夹板坯(2)进行热压胶合、成型，热压的单位时间控制在1.2-1.5min/mm，热压工艺曲线≥3段，其中的快速闭合段的时间＜60s，泄压排潮段的单位时间应控制在0.3-0.5min/mm；该过程总完成时间控制在2h内；
S112：限时二次养生、腻补、定厚砂光、锯边：定量堆码五夹板坯(2)，并用不低于2t的重物将五夹板坯料堆压实，使其在承重、平整度的状态下自然养生3-5d、释放应力，并自然冷却，避免出现翘曲变形；然后，辊涂家具板材专用修补腻子，对五夹板坯(2)的板面进行平整度修补；腻子固化后，再转入定厚砂光工序，用粒度规格为150-240目的砂带对板面进行双面定厚砂光，确保板面平整、光洁，再按需对板材进行锯切加工，切除边部多余的部分材料；
S2：涂装数码彩绘UV涂装复合装饰涂层(301)：用粒度规格为240-320目砂带对S112所得五夹板坯(2)进行双面定厚砂光，并按各涂层组成及分布顺序依次在其两侧板面涂装底涂UV复合涂层、数码彩绘UV复合涂层、中涂UV复合涂层、面涂UV复合涂层，其中，底涂UV复合涂层中的辊涂UV透明高渗透力底漆涂层为整个复合涂层的第一道涂层，所述的辊涂UV透明高渗透力底漆的总涂布量为60-75g/m2，需分三次涂布，单次涂布量控制在20-25g/m2，三次涂布串联完成之后，再通过UV灯设备的固化干燥，固化能量控制在200-400mJ/cm2，固化程度控制在70-80％；
S3：包覆表面防划伤PE保护膜。
6.根据权利要求5所述一种防火防水抗变形的数码彩绘UV涂装家具板的制备工艺，其特征在于，所述表面防划伤PE保护膜选用厚度0.04-0.06mm、内表面带胶且容易包覆、粘附、撕开或清除的透明PE表面保护膜，包覆方式为流水线辊压贴面包覆，接触辊压力仅需保持适量的轻微压力即可，防止压伤或压坏板面漆膜；在辊压包覆作业时需在表面防划伤PE保护膜展开包覆作业的同时，经过针辊接触并在表面保护膜的平面之上刺穿出一些孔径为0.5-1mm的透气孔，以便于挥发板材涂层残余的热气和气味，以及涂层中所含有的极少量可挥发性物质的逃逸、清除，确保板材冷却之后的气味等级可达到净味级(≤2级)。
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