甲醛净化生态板生产工艺探讨及性能直观展示试验

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(1.德华兔宝宝装饰新材股份有限公司，浙江 德清 313200；2.天津医科大学医学检验学院，天津 300000)

研究与设计

甲醛净化生态板生产工艺探讨及性能直观展示试验

吴振华1，刘元强1*，刘宜昕2，翁耀列1，叶交友1

(1.德华兔宝宝装饰新材股份有限公司，浙江 德清 313200；2.天津医科大学医学检验学院，天津 300000)

甲醛净化生态板具有除甲醛功能，其是在普通生态板生产工艺的基础上改进而成的。甲醛净化生态板区别于普通生态板的关键工序包括二次调胶、二次浸胶、浸渍胶膜纸储存、贴纸、热压等，胶水调制配比、固化时间、浸胶量、浸渍纸储存环境、热压为其核心工艺参数。在甲醛净化直观展示试验中，新制取的甲醛净化生态板试样10 min之内可除甲醛50%左右，1 h后甲醛浓度可降至0.3 mg/m3左右。

甲醛净化生态板；生产工艺；甲醛净化性能；展示试验

以细木工板芯材或普通胶合板为基材，表层压贴三聚氰胺浸渍胶膜纸的饰面板俗称生态板，生态板是目前家具建材行业应用量较大的板种之一。经水性油墨印刷、三聚氰胺树脂浸渍后的胶膜环保免漆，品种繁多，纹理花色几乎囊括了陆地优质木种大全，再配以柔光、色泽、浮雕的变化，可以给家具以及室内装饰设计师更广阔的遐想空间。无论是全屋模式定制，还是个性化需求，生态板都能较好地满足人们对室内的各项应用需求。

空气环境质量是全社会普遍关注的一个焦点问题，由此催生的国家环保风暴意在换回湛蓝的天空，重点解决室外PM2.5的问题。然而，室内甲醛、TVOC、细菌浓度超标等问题也严重影响着人们的身心健康。普通人造板家具的板材使用氨基树脂热固后即达到粘接效果，且胶接性能优良，但从中游离出来的甲醛会使室内空气质量恶化，对老幼、体弱者或孕妇产生健康隐患。另外，用于室内的布艺沙发、复合地板、墙纸、墙布、床垫等亦会释放甲醛。因此，能够吸附并分解空气中甲醛的功能性板材是人们健康的需求，也是家具板材发展的方向。

本文主要对甲醛净化生态板的生产工艺和净化原理进行探讨，并介绍其性能直观展示方法，以提高消费者及同业者对该产品的认识。

1 甲醛净化生态板的生产

1.1生产工艺流程

甲醛净化生态板的生产过程包括以下两方面：① 制备甲醛净化浸渍胶膜纸；② 将甲醛净化浸渍胶膜纸压贴在胶合板或细木工板芯材上，使其赋予生态板甲醛净化性能。

(1)甲醛净化浸渍胶膜纸生产流程：

(2)甲醛净化生态板生产流程：

1.2 关键工序方案

甲醛净化生态板的生产是在普通浸渍胶膜纸及其生态板生产流程的基础上改进而成的。在调胶2和二次浸胶工序中添加甲醛净化添加剂，起甲醛净化作用的主要成分为甲壳素和纳米硅片等天然物质[1-3]，其有效成分随三聚氰胺甲醛树脂溶液附着在浸渍纸表层，经干燥预固化后形成甲醛净化浸渍胶膜纸。整个甲醛净化生态板的关键工序为调胶2、二次浸胶、甲醛净化浸渍胶膜纸储存、贴纸、热压2。

(1)调胶2：三聚氰胺甲醛树脂溶液按定量注入调胶罐内，然后按比例加入脱模剂、渗透剂、除尘剂等助剂及甲醛净化添加剂和固化剂，搅拌后测试胶液的固化时间，夏季固化时间约为7 min，冬季约为5.5 min。达标后继续搅拌，以确保添加物全部溶解，备用。

(2)二次浸胶：将调制好的胶水分别与胶泵、胶槽、胶水回流系统连接好，根据原纸及三聚氰胺甲醛树脂溶液特性来调整浸胶量、预固化度等参数，二次浸胶量约为65 g/m2。

(3)浸渍胶膜纸储存：设立浸渍胶膜纸储存仓库并配备空调设施。储存仓库的环境温度低于25 ℃，湿度小于75%，储存时间不超过60天。严禁在炎热的夏季将浸渍纸放置在热压机旁边。

(4)贴纸：按需求在基板上双面覆贴三聚氰胺浸渍胶膜纸，浸渍胶膜纸需完全盖住基板。

(5)热压2：采用单面热压工艺，即一面热压完成冷却后再压另一面。热压工艺为：单位压力0.6～1.0 MPa，温度(125±5)℃，时间8～10 min。热压后板面要求平整光洁，无干湿花及亮点，无垃圾压痕等缺陷。

1.3 性能检测

甲醛净化生态板的表面性能依据国标GB/T 15102-2006检测表面胶合强度、表面耐冷热循环、表面耐磨、表面耐划痕、表面耐龟裂、表面耐污染腐蚀、表面耐干热及耐光色牢度等指标，甲醛净化性能依据JC/T 1074-2008《室内空气净化功能涂覆材料净化性能》检测甲醛净化效率和甲醛净化效果持久性。或依据Q/TBB 0022-2016《浸渍胶膜纸饰面胶合板》检测甲醛净化生态板的全部指标。经检测，甲醛净化生态板的2个主要指标为：甲醛净化效率≥75%，甲醛净化效果持久性≥60%，符合标准要求。

1.4 甲醛净化机理

甲醛净化生态板主要以甲壳素、纳米硅片等为净化甲醛的有效成分。甲壳素是一种分子量超大的有机天然物质，被科学界认定为人体第六大生命要素，具有稳定的不饱和正电荷结构，对小分子的游离物质具有超强的吸附能力。甲壳素是虾蟹壳体的提取物，环保健康，而且具有较高医用价值，是迄今为止在自然界中被发现的唯一一种动物纤维素，也是生命体基本要素之一。脱乙酰基甲壳素为壳聚糖，具有生理活性，在医药、食品领域有着广泛的应用。纳米硅片拥有约2万个负电荷/片，强大的负电场可将空气中的甲醛等气体分子吸附在板材表面。随后甲壳素中的活性氨基将这些物质分解成水分子，同时纳米硅片起杀菌作用，从而达到空气净化的效果。

目前，房地产开发商在国家强制标准GB 50325的重压下，已倍感空气质量要求方面的压力。空气质量不达标无法通过验收，就算侥幸通过了验收，消费者亦可聘请空气质量监察部门进行检测，轻者要求索赔，重者须返工重装，甚至退房。2017年起在全国范围内启动精装房交付模式，不论是将来的软装还是现行的硬装都要严格执行国家强制标准GB 50325，其中要求空气中的甲醛浓度≤0.08 mg/m3，TVOC≤0.5 mg/m3[4]。不环保的产品将无立足之地，空气净化类产品是人们装修时的首选。

2 甲醛净化性能直观展示试验

2.1试验材料与仪器

(1)甲醛净化生态板试样：德华兔宝宝装饰新材股份有限公司提供，规格100 mm×150 mm，数量4块。

(2)甲醛溶液：德华兔宝宝胶粘材料有限公司提供，浓度37%。

(3)医用脱脂棉签：规格15 cm。

2.1.2 主要仪器设备

(1)甲醛检测试验箱：由厚度为4 mm的钢化玻璃板制成，规格300 mm×300 mm×300 mm。

(2)电脑机箱风扇：型号5V-DC，ROHS。

(3)甲醛检测仪：内置电化学传感器和高精度运算放大芯片，型号BGFM-06，贝谷科技股份有限公司生产。

(4)医用移液器：规格1 mL，附针规格0.4 mm，型号0.4×15RWLB。

阮小棉发了封邮件给他，她说，你不认得我，我却认得你。第一次见你是在公墓，你买大束的鲜花去看楚西，我看得到你眼中有很深刻的痛楚。女人总是很不理智，她会因为一个男人对另一个女人的爱而心动，不要问我怎样找到你，你只需知道，我不是在游戏，也不是在玩笑。你可以不爱我，却不可以无视我。

2.2 试验方法

2.2.1 试验原理

在密封的钢化玻璃板箱中放入打开的甲醛测试仪，显示甲醛浓度小于0.1 mg/m3。侧面开一小孔，将注射了0.02～0.03 mL甲醛溶液的医用脱脂棉插入箱内，打开风扇搅动箱内的混合空气，待甲醛浓度升至1.0 mg/m3时移去棉签，然后迅速放入甲醛净化生态板，并密封测试箱，观察箱内甲醛浓度的下降速度及除甲醛效果。

甲醛净化生态板表面的甲壳素、纳米硅片等有效成分和高甲醛浓度的空气接触后迅速发生化学反应，将甲醛分解成水并蒸发至混合空气中，可直观展示甲醛净化效果。

2.2.2 操作流程

(1)准备甲醛净化生态板试样，并用不含甲醛的铝胶带封闭四边，擦拭表面，保持清洁。

(2)打开甲醛测试仪，观察室内甲醛浓度在合格值0.1 mg/m3以内，放进甲醛测试箱，并保持甲醛浓度没有较大的变化。

(3)用医用移液器抽取甲醛溶液0.5 mL，注入0.02～0.03 mL到准备好的医用棉签上，并插入甲醛测试箱。打开风扇搅动箱内混合空气，2 min左右(室温约25 ℃时)甲醛浓度升至1.0 mg/m3。医用棉签及甲醛测试箱箱盖与箱体之间均用密封橡胶圈连接。

(4)迅速打开箱盖，放入甲醛净化生态板试样，密封测试箱。由于甲醛测试仪的电化学传感器有滞后现象，试样放入后甲醛浓度仍会上升，最高转折点在1.2 mg/m3左右，随后开始下降。

(5)观察箱内甲醛浓度的下降速度及除甲醛效果。

2.3 试验结果与分析

(1)通过上述直观展示试验，新制取的甲醛净化生态板试样(表面没有经过高浓度甲醛污染)，10 min之内可除甲醛50%左右，1 h后甲醛浓度可降至0.3 mg/m3左右。

(2)本试验使用了规格100 mm×150 mm的试样4块，总表面积1 200 cm2，箱体容积约27 000 cm3，表体比1∶22.5。在箱体容积一定的情况下增大试样表面积，可使甲醛的净化效果更好。

(3)本试验的甲醛净化生态板试样四周用不含甲醛的铝胶带封闭，以减少边部木质部分在甲醛浓度较高时吸附甲醛，甲醛净化后低浓度时再释放甲醛，影响甲醛净化效果。

(4)本试验是一个简易的操作试验，只是现场观察产品是否具有除甲醛的功能。所使用的甲醛测试仪，其传感器工作时会受到一定外界物质的干扰，空气中的酒精、香水等含醇类物质以及高浓度的苯类物质、CO、H2、SO2、烟雾等都会对测量结果产生影响。准确的质量检测方法应根据国家行业标准 JC/T 1074-2008《室内空气净化功能涂覆材料净化性能》检测2个性能指标，分别为甲醛净化性能和甲醛净化效果持久性，检测时间为 24 h和6天。

3 结论

(1)随着全民环保、健康意识的提高，甲醛净化类产品得到了人们的广泛认可。经检测，甲醛净化生态板的净化效率≥75%，甲醛净化效果持久性≥60%，符合标准要求。甲壳素和纳米硅片等为除甲醛的有效成分，纳米硅片产生的负电场吸附甲醛等空气中的气体分子，甲壳素中的活性氨基能够将这些物质分解成水，纳米硅片同时还可以起杀菌作用，达到空气净化的效果。

(2)甲醛净化生态板是在普通浸渍胶膜纸及其生态板的基础上改进而成，其区别于普通生态板的关键工序为二次调胶、二次浸胶、浸渍胶膜纸储存、贴纸、热压等。胶水调制配比、固化时间、浸胶量、浸渍纸储存环境、热压为其核心工艺参数。

(3)甲醛净化直观展示试验，给人们一个短时间内佐证产品除甲醛的现场体验。新制取的甲醛净化生态板试样(表面没有经过高浓度甲醛污染)，在10 min之内可除甲醛50%左右，1 h后甲醛浓度可降至0.3 mg/m3左右。由于测试仪中电化学传感器的局限性，以及受到空气中其他混合气体的影响，所显示的数据存在误差。因此，该直观展示试验的结果仅能判断甲醛净化的趋势，而更准确的性能判定应依据JC/T 1074-2008检测甲醛净化效率和净化效果持久性指标。

[1] 刘元强，詹先旭，叶交友，等.一种甲醛净化生态板及其制备方法：中国发明专利，CN104972718B[P].2017-03-29.

[2] 万才超，刘玉，焦月，等.热压工艺参数对三聚氰胺饰面刨花板甲醛释放量的影响[J].森林工程，2014，30(2)：71-74+134.

[3] 池永亮.干燥器法与穿孔萃取法测定中密度纤维板甲醛释放量的相关性研究[J].林业机械与木工设备，2015，43(3)：19-21+26.

[4] 王喜元，刘宏奎.GB50325-2010，民用建筑工程室内环境污染控制规范[S].北京：中国标准出版社，2011.

DiscussiononProductionTechnologyofFormaldehydePurificationEcologicalBoardandIntuitivePerformanceDisplayExperiment

WUZhen-hua1，LIUYuan-qiang1*，LIUYi-xin2，WENGYao-lie1，YEJiao-you1

(1.Dehua Tubaobao New Decorative Material Co.，Ltd.，Deqing Zhejiang 313200，China；2.School of Medical Laboratory of Tianjin Medical University，Tianjin 300000，China)

Formaldehyde purification ecological board has the function of removing formaldehyde，which is improved on the basis of the production process of ordinary ecological boards.The key processes making it different from ordinary ecological board include secondary adhesive mixing，secondary adhesive dipping，impregnated film storage，paper sticking and hot pressing，with adhesive preparation ratio，curing time，dipping amount，storage environment of the impregnated paper and hot pressing process being the core process parameters.In the intuitive formaldehyde display test，the newly prepared formaldehyde purification ecological board samples can remove about 50% formaldehyde within 10min，with formaldehyde reduced to 0.3 mg/m31 h later.

formaldehyde purification ecological board；production technology；formaldehyde purification performance；display experiment

TS653

A

2095-2953(2017)11-0041-04

2017-09-07

浙江省政府“三名”重点企业研究院研发项目

吴振华(1959-)，男，浙江德清人，高级经济师，研究方向为国内外功能型人造板产品与市场，E-mail：821672909@qq.com。

*通讯作者：刘元强(1966-)，男，江苏沛县人，研究员级高级工程师，学士，研究方向为功能型人造板生产工艺与技术，E-mail：fxzlyq@126.com。

(责任编辑 张雅芳)