净醛抗菌饰面人造板分析研究

金祥龙 任士超

开放科学（资源服务）标识码（OSID）：DOI：10.16661/j.cnki.1672-3791.2312-5042-6415

作者简介：

金祥龙（1996—），男，硕士， 研究方向为家具制造。

任士超（1986—），男，本科，研究方向为家具制造。

摘要：研究净醛抗菌组合物以及净醛抗菌饰面人造板的制备工艺，分析净醛抗菌饰面人造板的净醛、抗菌、防霉和去TVOC等环保性能。结果表明：以甲壳素、医用级2-咪唑烷酮、N掺杂改性纳米TiO2或纳米硅片为主要原料，经过高速搅拌混合均匀后，按照一定比例添加在浸渍胶膜饰面纸浸胶工艺中并将其充分溶解，所制备的净醛抗菌饰面人造板，具有良好的净醛、抗菌、防霉、去TVOC等功效。

关键词：净醛 抗菌 饰面人造板 环保性能

中图分类号：TS65

饰面人造板广泛应用于木质家具、木质地板和墙面装饰等领域，是重要的室内装饰装修材料[1]。室内环境中的甲醛是影响人类身心健康的主要污染物，因此人们在家具材料方面采用MDI无醛添加胶水取代饰面人造板中含甲醛树脂的胶水[2]，Xu等[3]使用小分子聚丙烯酸酯-聚乙二醇胶黏剂来制作浸渍胶膜纸以实现无醛添加。家具制造行业先是引入无醛添加饰面人造板，后来又引入具有净醛功能的饰面人造板。

人类生活环境中存在大量的细菌，侵入宿主后可能会引起骨髓炎等多种传染病，严重影响人类的生命健康[4-5]。饰面人造板的抗菌防霉性能主要是在饰面纸浸胶胶水中添加抗菌防霉助剂的工艺来实现[6]。饰面人造板的热压工艺对板材表面理化性能有直接的影响，张圆[7]通过不同的覆膜方法研究了热压工艺对饰面胶合板表面性能的影响。本文从净醛抗菌组合物的制备及其在饰面人造板中的添加应用进行试验验证，通过净醛、抗菌、防霉等指标研究净醛抗菌饰面人造板的环保性能。

1材料与方法

1.1材料

甲壳素（C8H13O5N）n ，从海洋甲壳类动物的壳中提取； 2-咪唑烷酮（C3H6N2O），医用级； 纳米硅片，通过纳米细化技术制成，纯度高、分布均匀； N掺杂改性纳米TiO2，纳米级； 改性石墨烯； 三聚氰胺树脂，固含量45%～55%； 家具装饰纸，克重80～120g； 人造板素板，无醛添加ENF级。

1.2试验方法

以甲壳素、2-咪唑烷酮和纳米硅片为主要原材料，按照指定配比添加并高速搅拌混合均匀，配置成第一组净醛抗菌组合物。以甲壳素、2-咪唑烷酮、改性石墨烯和N掺杂改性纳米TiO2为主要原材料，按照指定配比添加并高速搅拌混合均匀，配置成第二组净醛抗菌组合物。

取相同量的上述两组净醛抗菌组合物分别添加到饰面纸浸胶胶水中，根据饰面纸常规浸胶工艺完成浸胶；然后将已添加净醛抗菌组合物的浸渍胶膜饰面纸铺在人造板素板的上下表面，在常规热压工艺下完成压贴，制成两组净醛抗菌饰面人造板成品。

以未添加净醛抗菌组合物的饰面人造板为对照组，上述两组净醛抗菌饰面人造板为实验组，分别检测其甲醛净化效率、甲醛净化效果持久性、抗菌性能、防霉性能以及TVOC去除率等指标，分析最终检测结果，得出结论。

1.3净醛抗菌饰面人造板的制备

1.3.1 净醛抗菌组合物的制备

将甲壳素、2-咪唑烷酮、纳米硅片和甲壳素、2-咪唑烷酮、改性石墨烯、N掺杂改性纳米TiO2两组物料按照需求量分别取出，并将同组物料进行均匀混合，用高速搅拌机搅拌30 min，确保每组物料混合均匀后密封包装。

1.3.2 净醛抗菌浸渍胶膜饰面纸的制备

根据浸渍胶膜饰面纸的浸胶工艺，在二浸上涂胶水中分别添加上述两组净醛抗菌组合物，添加比例为二浸上涂胶水量的10%，在高速搅拌的状态下使净醛抗菌组合物完全融化在胶水中，然后按照常规浸胶工艺涂布到饰面纸表面并烘干，完成净醛抗菌浸渍胶膜饰面纸的制备。

1.3.3 净醛抗菌浸渍胶膜饰面人造板的制备

将制备好的净醛抗菌浸渍胶膜饰面纸铺在无醛添加ENF级人造板素板的上下表面，在压力为14～17MPa，温度为180～200℃的条件下热压25～32s，制成最终的净醛抗菌饰面人造板成品。

2性能检测与分析

2.1性能检测

2.1.1 甲醛净化效率、甲醛净化效果持久性检测

依据标准《室内空气净化功能涂覆材料净化性能》（JC/T 1074—2021），分别将对照组和实验组板件裁切成规格为500 mm×500 mm×18 mm的样板，每组随机抽取4块进行检测。

2.1.2 抗菌、防霉性能检测

依据标准《抗菌防霉木质装饰板》（JC/T 2039—2010），分别将对照组和实验组板件裁切成规格为50 mm×50 mm×9 mm的样板，每组随机抽取18块进行检测其抗菌性能（大肠杆菌、金黄色葡萄球菌）和防霉性能。

2.1.3 TVOC去除率检测

依据标准《室内空气净化产品净化效果》（QB/T 2761—2006），分别将对照组和实验组板件裁切成规格为500 mm×500 mm×18 mm的样板，每组随机抽取6块进行检测。

2.2结果分析

根据各项环保性能指标对应的检测标准和要求，最终检测结果如表1所示。

由检测结果得知：未添加净醛抗菌组合物的对照组样板的甲醛净化效率、甲醛净化效果持久性、TVOC去除率、大肠杆菌抗菌率以及金黄色葡萄球菌抗菌率的检测结果均远低于标准要求，甚至基本没有净醛、抗菌和去TVOC的功能。两个实验组样板的上述环保性能指标均高于标准要求，且第二组的甲醛净化效率和TVOC去除率高于第一组，第一组的甲醛净化效果持久性高于第二组，两个实验组的大肠杆菌去除率和金黄色葡萄球菌去除率相同，如图1所示。未添加净醛抗菌组合物的对照组样板防霉等级为最低等级2级，而添加了净醛抗菌组合物的两个实验组样板防霉等级均为最高等级0级。

3结语

以甲壳素、医用级2-咪唑烷酮以及纳米硅片或N掺杂改性纳米TiO2为主要原材料制备的净醛抗菌组合物，按照一定比例添加在浸渍胶膜饰面纸浸胶胶水中并均匀混合，采用常规工艺制成净醛抗菌饰面人造板，其甲醛净化效率、甲醛净化效果持久性、大肠杆菌抗菌率和金黄色葡萄球菌抗菌率均高于标准要求，证明以上述原材料制备的净醛抗菌饰面人造板具有良好的净醛和抗菌功效，而且具有良好的TVOC去除率，防霉性能也可以达到最高的0级。

参考文献

[1] 吕斌，张玉萍.我国饰面人造板行业发展现状与趋势[J].中国人造板，2017，24（2）：1-3.

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[5] 刘温馨.二维黑磷基抗菌材料的设计合成及其在生物医用领域的应用研究[D].呼和浩特：内蒙古大学，2021.

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[7] 张圆.浸渍胶膜纸饰面胶合板表面性能的研究[D].北京：北京林业大学，2020.