浅析人造板弯曲木家具表面装饰工艺

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日期 2011 年 12 月 13 日

浅析人造板弯曲木家具表面装饰工艺

摘要：以人造板为基材的弯曲木以其独特的加工性能用于曲木家具，可满足企业追求高效益的目标。介绍了人造板弯曲木家具表面装饰工艺及生产过程中应注意的问题。

关键词：人造板弯曲木表面装饰贴面

1.弯曲木概况

弯曲木家具是现在和将来可持续发展的产品［1］。如何利用低成本的材料做成曲线造型优美、款式高雅的弯曲木家具并能达到高档表面装饰效果，是家具企业追求高利润中需要解决的问题。下面就人造板弯曲木家具表面装饰工艺做简要探讨。型，包括方材弯曲和锯制弯曲；二是人造板为基材胶合型，包括方材弯曲和锯制弯曲；二是人造板为基材胶合弯曲成型（薄板层压弯曲成型、刨花（纤维）模压弯曲成型、中密度纤维板弯曲成型）。这是当今家具生产中两大木材弯曲成型技术。采用实木弯曲（包括方材弯曲和锯制弯曲）方法生产的曲线形零件表面纹理好，保留了木材的天然美，通过透明涂饰后能满足人们不同的审美需求，但在弯曲技术方面主要存在以下问题：①对毛料的材质要求高，尤其是弯曲性能要求严格时选料困难；②实木弯曲的曲率半径大，成功率低，国内生产企业实木单向弯曲成功率仅为60%~75%（损失率达25%~40%）［2］，因此实木弯曲已逐渐转向以人造板为基材的胶合弯曲。但人造板弯曲成型技术生产的家具零部件，由于其外表暴露在外，装饰效果较差，直接影响了产品的质量等级，所以通常采用先贴面后涂饰的生产工艺。以人造板为基材的胶合弯曲部件不具备弯曲实木的天然纹理美，因此人造板家具实木化装饰当前比较流行［3］，其通常的做法是在基材的表面贴面处理再进行透明涂饰，凡高级木制品几乎都要求采用透明涂饰。透明涂饰不仅要求涂膜具有极好的装饰性、透明度、保护性，并且还要给制品染出新颖的色彩，同时又要使制品表面的天然木纹更清晰地显现出来，更好地表现制品的天然美［4］。

2.人造板表面特性与贴面关系

虽然各种人造板都是以木材作原料，但由于备料是加工成不同几何形状并以不同的方式组合而成，所以其都具有各自的表面特性。胶合板最外层的单板即面背板保持了木材弦切面的木材纹理和构造特点，可直接做透明涂饰，多数厂家用桦木单板做面背板，其结构细腻、纹理不清晰，透明装饰效果较差，通常是在其表面贴面后再进行涂饰。另外胶合板表面有变色、水渍纹等缺陷，采用透明涂饰比较困难，贴面装饰时必须进行打底处理，否则必须用遮盖力强的材料，这样往往会增加贴面成本。在刨花板（纤维板）热压过程中，

虽然表层刨花（纤维）因施胶量大、水分多、温度高，在初期压力较高的情况下能形成密度较高的表层，但是板的表层在热压板闭合前因先受热，树脂已预固化，形成预固化层，影响了表层密度，因此密度的最大值仅出现在离表层不远的内层［5］。表层密度低，刨花（纤维）间粘合力小，贴面装饰时，表层刨花（纤维）易随贴面材料一起剥离。为避免这种现象出现，刨花板（纤维板）在表面装饰之前都需要进行砂光，目的在于砂削去除低密度部分，并使表面平滑。在贴面过程中，应尽量避免与水接触或在潮湿的环境中存放，涂饰时多采用油性腻子。基材含水率对表面装饰的质量影响很大。所以，装饰前要求基材含水率一般为8%～10%。例如：采用树脂浸渍纸贴面，刨花板基材的最佳含水率为6.5%～8%。若基材含水率太低，装饰层的粘附力不足，胶粘剂在基材表面的润湿性差，达不到应有的胶合强度和附着力；基材含水率太高，不仅影响胶合强度，还容易产生鼓泡、表面出现湿花、失去光泽，正面干缩形成内应力易引起板面裂纹等。无论是哪种人造板，只要含有黄心腐朽的木材，贴面加工时都会严重影响贴面材料的胶接强度，甚至在腐朽处脱落；由于其表面特性、加工方法和生产工艺的差异较大，贴面时的工艺条件也不同。有一些基材的表面粗糙度精度较低，如各类单层、三层和多层结构平压法生产的刨花板，或挤压法生产的刨花板中，刨花板表面的最大不平度在160～210μm之间，很难满足贴面工艺的要求；又如纤维板的表面粗糙度精度虽然较高，但纤维板制造过程中施加的石蜡易浮在纤维板表面，影响表面的胶合性能，因此这两种类型的人造板在贴面前须进行表面砂光处理，以满足贴面的要求。

3.人造板弯曲木贴面

人造板平面贴面由于其幅面尺寸大可批量流水线生产，而弯曲人造板贴面由于其具有基材处理难度大、幅面尺寸小、弯曲面多等特点，所以贴面工艺较繁琐，主要有二次贴面、一次成型贴面等两种贴面工艺。

3.1 人造板弯曲木二次贴面

二次贴面的主要方式为冷贴面，是制品成型后在室温下（18~22℃）加压胶合贴面的一种方法。二次贴面(冷贴面) 的工艺流程为：弯曲人造板→研磨砂光→涂胶→贴面→边部处理→检验入库［6］。冷贴面是用冷固化胶粘剂(如氯丁橡胶、乳白胶、冷压脲醛树脂胶等)对弯曲木进行二次手工贴面。冷压法加压周期长，占地面积大，工作效率低，耗胶量大，劳动强度大，适合小规模生产，但贴面材料选材比较广泛，如木材类、纸类、布类、塑料类等均可使用。为提高装饰质量，最好用薄木（厚度0.25~0.6mm，含水率8%~12%），为防透胶胶合粘连，常选较厚薄木，用冷压脲醛树脂胶，所用设备为冷压机，加压时间一般在12h 以上，先经过干燥室预热（温度为60～80℃），使胶预固化后再进行加压，时间长达6～8h，所以此工艺应用较少。

3.2 人造板弯曲木一次成型贴面

一次成型贴面是在弯曲木制造过程中直接把贴面材料粘贴到其表面上的一种热贴面方法。一次成型贴面(热贴面)工艺流程为：挑选单板→研磨砂光→涂胶→组坯→陈放→热压→出模→开料→打磨→检验入库。该工艺较复杂，但可用于批量生产。热压粘贴0.2～0.4mm厚的薄木时，热压机的压板必须有足够的精度。为了弥补由于基材厚度不均产生的压力不均，必须采用耐热橡胶板、毛毡等作缓冲材料。铺装时，为了避免产品表面被铁质污染，多用不锈钢、铝板或硬质合金铝板等作垫板。在条件允许的情况下，采用导热油作热源可保证压板内温度均匀。热压操作条件随人造板基材的种类、厚度与薄木的树种、厚度、胶粘剂种类等不同而有所不同，一般热压条件如表1 所示。

表1 薄木贴面热压条件

热压条件

脲醛树脂与聚醋酸乙

烯混合胶

醋酸乙烯- N- 羟甲基丙烯酰胺乳液

薄木厚0.2～0.5mm 薄木厚0.5mm

薄木厚0.2～

0.5mm

薄木厚0.6～1mm

温度/℃115 胶合板基材中纤板基材刨花板基材

时间/min 1 60 55~80 95~100

压力/MPa 0.7 2 3~4 6~8

4.人造板贴面弯曲木涂装工艺确定

贴面后，为保证在木质板材表面上形成一定质量要求的漆膜，做到优质、低耗和高效，在家具涂饰前必须进行涂饰设计，拟定涂饰工艺，包括确定漆膜的质量

指标、涂料品种选择、涂饰工序先后程序的制订、涂饰方法、涂饰工艺参数（涂漆量、涂料黏度、干燥时间）等的确定，固化方式以及成本水平定位等［7］。可见，涂饰工艺涉及到涂料的选择、基材的认知、家具尺寸形状、涂装设备、涂装环境、涂装管理等诸多因素。下面就涂饰工艺拟定时的有关问题加以讨论。

4.1 涂装风格是拟定涂饰工艺的出发点

涂装风格主要是指涂膜厚与涂膜显示出的质感，可以从以下几个方面分类：

①透明度：透明涂饰、不透明涂饰。

②光泽度：亮光装饰、亚光装饰（多用于美式仿古家具）、半亚光装饰。

③导管孔槽显露程度：填孔（全封闭）、显孔（全开放）、半显孔（半开放）。

④漆膜颜色：本色、着色（含各种不同的颜色）。

⑤漆膜厚度：厚漆膜（大于1mm）、中等厚度（数十微米至1mm）、薄漆膜(外观似未经涂饰）。以上诸因素相互组合，可以形成丰富多样、不同的表面装饰风格。例如，底着色开放（封闭）透明亮光（亚光）涂饰、本色开放（封闭）亚光（亮光、半亚光）涂饰、浅蓝