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強(qiáng)化復(fù)合木地板吸水變形與改善途徑的方法
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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(guò)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(jiǎn)單等一系列優(yōu)點(diǎn)，因而成為20世紀(jì)90年代中期以來(lái)我國(guó)公共建筑和居民住宅迅猛發(fā)展的地面高級(jí)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(diǎn)，尤其當(dāng)?shù)匕寤哪退圆睢⒅苓叞惭b密封不嚴(yán)時(shí)，外界水分的進(jìn)人會(huì)引起周邊膨脹、變形，對(duì)地板的美觀及使用效果造成一定影響。
本文通過(guò)實(shí)驗(yàn)描述了強(qiáng)化復(fù)合木地板吸水膨脹。變形特性，對(duì)其變形機(jī)理作出分析。同時(shí)評(píng)價(jià)了現(xiàn)有強(qiáng)化復(fù)合木地板24h吸水厚度膨脹率國(guó)標(biāo)檢測(cè)方法，指出其不足之處并提出新的檢測(cè)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(jiǎn)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(lái)說(shuō)，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(duì)濕度的恒溫箱中，定期觀察并測(cè)量其厚度變化（注：本文實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)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(shí)間延長(zhǎng)，邊緣厚度膨脹更大，嚴(yán)重時(shí)板側(cè)面可見(jiàn)明顯的分層開裂現(xiàn)象，且膨脹有向板中間推移的趨勢(shì)，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(shí)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(huì)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(guò)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(cuò)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(shí)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(shí)屬多孔結(jié)構(gòu)。這樣，水分通過(guò)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(shí)際使用環(huán)境中當(dāng)周邊安裝密封不嚴(yán)時(shí)水分就會(huì)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(guó)標(biāo)吸水厚度膨脹率檢測(cè)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(píng)價(jià)指標(biāo)之一。現(xiàn)有國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定此指標(biāo)檢測(cè)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(diǎn)與中心作連線，距板邊25mm與3條線作交點(diǎn)為測(cè)量點(diǎn)。以3點(diǎn)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(cè)3點(diǎn)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(diǎn)測(cè)量厚度變化、以此計(jì)算地板的吸水膨脹率是不太合理的。
筆者認(rèn)為，依據(jù)實(shí)際使用過(guò)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(diǎn)。以此為原則，本文提出一種新的檢測(cè)方法，其與國(guó)標(biāo)的不同之處為：取正方形試板，將其兩對(duì)邊企口各分四等份，在l／4、l／2、3／4邊長(zhǎng)處取點(diǎn)測(cè)量厚度變化情況。
按此方法測(cè)得的地板吸水厚度膨脹率會(huì)比國(guó)標(biāo)方法得出的值略大，但更真實(shí)、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(duì)樹脂進(jìn)行改性，盡量減小尺寸加工誤差等。對(duì)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(jiǎn)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(duì)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(cè)（采用改進(jìn)的檢測(cè)方法）。結(jié)果見(jiàn)表1。
表1 強(qiáng)化復(fù)合木地板2
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