生态板在家具市场很火,使用这种材料,消费者最困扰的问题是受潮后膨胀变形,为何生态板不耐水,又如何解决防水的问题。生态板的木材基材料会吸附空气中的水分,吸水能力很大程度上取决于板材的解剖结构,由于生态板大多为纤维板或刨花板,内部的酚醛树脂具有强烈的吸水性能,吸收水分会对生态板物理和机械性能产生影响,导致板材出现膨胀,所以生态板的防水性能尤为重要。
在实木木材中的纤维素充当增强剂,形成纤维素分子胶束,胶束之后形成结晶和无定形的原纤维,原纤维作为保护机制,可以防止树木中的水分流失,尤其是热带树木,具有很多原纤维。
而生态板的木材纤维是一种高分子材料,成分中含有50%碳,43%氧,6%氢,1% 氮,还还有纤维素,木质素,以及粘合剂。 生态板如胶合板,刨花板,纤维板等是由切碎或切割的木材组成,通过该木板,饰面,木片粘在一起的。合成粘合剂是使用尿素树脂,酚醛树脂,异氰酸酯等树脂材料。粘合剂的量因板材类型而异,但通常不超过10%,16%。生态板的木基材料通常具有更高的密度,比实木高于40-80。采用了粘合剂,会影响木材的结构性质形成毛细管多孔系统,会吸附大量水分,生态板可分为三种不同的状态,绝对干燥的板不存在水分,含水量为0%,半饱和的生态板细胞间和纤维间腔充满了水分,含水量约为28%,而饱和的生态板水分含量在31%*-70%。
生态板的水分含量与空气的温度和湿度有关,也取决于基材种类。一般来说,吸附效应会随着环境变化而出现,有三个阶段的吸附:首先是化学吸附,构建单分子水层,接着是x物理吸附构建多分子水层,最后是毛细管冷凝,吸收水分的过程中,水分需要很长一段时间均衡分布在板材内部。
对于实木来说,膨胀在很大程度上是可逆的,刨花板,纤维板和压缩木材的膨胀是不可逆转的,吸收和释放水分时,生态板会发生膨胀和收缩,膨胀随密度增加而增加,刨花板和纤维板分布均匀性,密度不同,材料越薄,吸收水分后出现的翘曲情况越严重。除了材料固有的应力外,还有相当大的膨胀组装时,压力会增加,膨胀压力随密度增加而增加,内部应力也导致板材分层,出现裂缝等情况。
要解决吸水性问题,可以使用湿热预处理降低水分含量,用热压力减少纤维素的含量,生态板热压在180至240℃的温度下进行处理,降低木材含水率,可以提高尺寸的稳定性。
生态板的水分还会受到粘合剂和板材类型的影响,例如含碱酚醛树脂具有很高的吸水性,密度板的水分含量略低于刨花板,在高压下,密度板长纤维分离持续时间增大,厚度膨胀减小,吸水性也就降低了。
采用新型的防水粘合剂,可以降低吸水性,减少板材膨胀的情况出现,但是目前粘合剂方面,新型生物粘合剂成功过高,此类型防水处理有待改进。
生态板的表面接触外部环境,如果表面做好物理上的密封,可以大大提高防水性,可以采用多层的三氯氰胺纸进行覆层,然后表面镀膜,通过高温热压,紧密粘合在板材表层,表面密封越好,防水性越强。
最后一种措施,就是降低室内的空气水分,对于南方天气比较潮湿,可以通过除湿机降低空气水分含量,减少板材膨胀的情况。