人造板功能型饰面技术研究进展
室内是人们长期工作和生活的重要场所，数据显示大多数人70%~90%的时间是在室内度过的［1］。随着生活水平的提高，人们对室内环境的安全性以及舒适性提出了更高的要求。饰面人造板具备易于加工、花色多样等优点，是室内装饰装修应用最广泛的材料。近年，消费者对于环保、阻燃防火、防水、净味、抗菌等功能型装饰装修材料及制品的追求与日俱增，引发了功能型饰面人造板的研发热潮，出现了低醛、无醛、除醛、负离子、抗菌抗病毒、释香、阻燃、疏水等功能型饰面人造板。本文综述近年功能型饰面人造板的技术研究进展，以期为功能型饰面人造板生产和研发提供参考。
1 无醛/除醛饰面人造板技术
开发低醛甚至无醛型人造板一直是行业的研究热点。对于饰面人造板来说，实现低醛、无醛甚至具有净化甲醛功能的途径主要有两种：一是使用无醛添加胶黏剂进行基材和浸渍胶膜纸生产；二是添加或涂覆甲醛捕捉剂、除醛剂等［2-3］。当前饰面人造板基材用无醛胶黏剂主要有异氰酸酯胶黏剂、大豆蛋白胶黏剂、淀粉胶黏剂、木质素胶黏剂等，以解决甲醛基胶黏剂中游离甲醛释放污染问题。
徐建峰等［4］以二元醇与二异氰酸酯为主要原料，添加扩链剂、亲水剂合成固含量为20%、粒径50～100 nm、黏度50～100 mPa·s、分子量为500～2 000的水性聚氨酯乳液，该乳液较普通乳液更容易渗入纸张内部。其次，向水性聚氨酯乳液中添加填料，引入双醛改性纳米纤维素作为分散剂，最终合成无醛浸渍胶膜纸用胶黏剂，该无醛浸渍胶膜纸用胶黏剂安全无甲醛，同时解决了浸渍后的纸张破裂问题。相较于普通胶黏剂，浸胶量由50%增加至80%，饰面人造板表面耐磨性能磨耗值由75 mg/100 r减小至60 mg/100 r，在一定程度上还提高了浸胶量以及耐刮擦性能。另外，徐建峰等［5］采用高碘酸钠对纳米纤维素进行氧化改性，使其在纳米纤维素分子链上形成了两个醛基，称为双醛改性纳米纤维素。以三乙二胺为交联剂，将双醛改性纳米纤维素引入至聚丙烯酸酯与聚乙二醇的混合乳液中，得到用于浸渍胶膜纸的胶黏剂。结果表明，双醛改性纳米纤维素的添加量为0.3%时，其混合乳液浸渍得到的浸渍胶膜纸饰面纤维板的硬度达到3H，表面出现损伤的耐磨转数为330 r，远大于三聚氰胺甲醛树脂浸渍胶膜纸的50 r，表面结合强度为1.13 MPa，符合标准要求。
陈风青等［6］采用纳米纤维素晶体与纳米Al（OH）3联合对水性丙烯酸树脂进行改性，用于制备高性能无醛浸渍胶膜纸，并压贴于胶合板表面，分析其对浸渍胶膜纸性能影响。结果发现，纳米Al（OH）3和纳米纤维素晶体在水性丙烯酸树脂乳液中均为增强相，将两种物质加入水性丙烯酸树脂中，使其保持了基本特性，同时提高了其固化温度，使树脂耐高温性相应提升。随着纳米纤维素晶体单独添加比例的增加，浸渍胶膜纸耐磨性逐渐提升，且在添加量为5%时达到最大值，其浸渍胶膜纸耐磨性的磨损值为21.5 mg/100 r。但其表面胶合强度呈先升高后降低的趋势，纳米纤维素晶体添加量为1%时，其表面胶合强度达到最大值（0.83 MPa）。加入少量纳米纤维素晶体可提高表面胶合强度，同时加入1%纳米纤维素晶体和3%的Al（OH）3联合改性水性丙烯酸树脂的磨损值最小，且其表面胶合强度达到0.63 MPa，能够满足标准要求（≥0.6 MPa）。
刘广军［7］向去离子水中加入乳化剂、丙烯酸、丙烯酸甲酯、苯乙烯、丙烯酸丁酯，制成预乳化液；再以过硫酸铵水溶液为引发剂，将碳酸氢铵水溶液和预乳化液混合，引入稀氨水、叔丁基过氧化氢溶液和甲醛、次硫酸氢钠水溶液以及表面活性剂、消泡剂，最终得到一种丙烯酸酯基的无醛预浸渍树脂。以此作为浸渍用胶黏剂生产的浸渍胶膜纸，实现了浸渍胶膜纸生产原料无醛，不仅柔软、可收卷、可裁切，而且不会因为受潮粘连，可以稳定储存1年以上。此外，拉力测试结果表明，该发明浸渍胶膜纸拉力比原纸提升100％以上。
张龙飞等［2］采用3-氨丙基三甲氧基硅烷对二氧化钛（TiO2）进行表面改性，并将禾本植物柳枝稷合成的碳量子点（CDs）负载于TiO2制备了TiO2-CDs复合光催化木材功能涂层，经过测试发现CDs负载TiO2光催化涂层在紫外光与紫外结合可见光下对甲醛气体的净化效率分别达到68.26%、81.62%，较未改性的TiO2涂层提高了35.55%、38.17%。
梁静静等［3］发明了一种具有净醛、阻燃功能的木质复合吸音板及其制备方法。该技术采用多孔活性炭负载MnO2制备成Mn/C催化剂，作为复合型甲醛降解颗粒。将聚醚多元醇、水发泡剂、催化剂、稳泡剂、磷系阻燃剂和复合型甲醛降解颗粒依次加入混合釜中，再加入异氰酸酯进行搅拌发泡制得发泡聚氨酯材料，然后通过高压喷涂机喷涂在木质基材层表面，制得具有净醛、阻燃功能的木质复合吸音板。该专利称其吸音板的阻燃性能达到B1级，且甲醛释放量相较于对照组减少了67.35%。
2 负离子饰面人造板技术
负离子对甲醛、氮氧化合物、大肠杆菌、霉菌等均具有一定的降解和净化作用，对人体健康有着积极作用。负离子饰面技术主要是将能产生负离子的材料（如负离子粉/液）添加至胶黏剂中或涂料中，赋予胶黏剂或涂料产生负离子的功能，将其用于人造板生产便可实现人造板的负离子功能。
陈建新等［8］将负离子粉与生产浸渍胶膜纸用的胶混合，结合工厂工艺得到改性浸渍胶膜纸，让负离子粉均布在三聚氰胺浸渍胶膜纸背面或表面。所得负离子改性三聚氰胺浸渍胶膜纸饰面胶合板诱生的负离子增量平均值为2 460 ions/s·cm2，改性三聚氰胺浸渍胶膜纸饰面细木工板诱生的负离子增量平均值为1 344 ions/s·cm2，均达到JC/T
2040—2010《负离子功能建筑室内装饰材料》规定的大于500 ions/s·cm2的要求，能够有效提高板材整体的负离子释放量，
增加室内空气负离子浓度。此外，负离子改性三聚氰胺浸渍纸饰面胶合板与细木工板中各类放射性指标，经检测均能达到GB
6566—2010《建筑材料放射性核素限量》规定的A类产品要求。
田应祥［9］将装饰纸浸渍干燥后，表面喷涂或辊涂由负离子粉、水溶性透明树脂、蒸馏水以及挥发助剂混合而成的负离子浓缩液并进行烘干，使得负离子晶体均匀地分布于浸渍胶膜纸表面，得到负离子浸渍胶膜纸。相关研究表明，负离子材料与空气接触面积越大，负离子释放量越大［10］。该方法通过在表面涂覆负离子浓缩液，能与空气直接接触，使空气中负离子含量大幅度升高，达到净化空气的作用，有效地避免了负离子释放物质被胶水包裹或者被涂料、单板、浸渍纸等装饰层覆盖，影响其释放负离子的效率。
胡震等［11］将2%～5%由电气石粉、磁铁粉、金属粉（锌粉、铝粉、银粉）组成的负离子材料，10%～20%纳米氧化铋与硅藻土复合物与油漆涂料混合制得一种可释放负离子的涂料。该技术称将这种涂料喷涂到人造板表面，不仅能够将人造板的甲醛、苯系物、TVOC等有害物质催化分解成二氧化碳和水分子及其他无害物质，其甲醛净化率能够达到86%，同时赋予人造板释放负离子的功效，其饰面人造板的负离子诱生量为121 ions/s·cm2。
3 抗菌/抗病毒饰面人造板技术
长期暴露于微生物含量较高的环境中，人体容易感染各种各样的疾病，如引起呼吸道疾病、过敏症状等［12］。因此，具有抗菌/抗病毒功能的饰面人造板产品越来越受到广大消费者的喜爱。
抗菌/抗病毒的实现，主要是利用光催化剂材料的光敏特性、化学稳定性来杀灭微生物。常见的光催化剂有贵金属（如Pt、Pd、Rh、Ru和Au）催化剂和金属氧化物（如TiO2、ZnO、WO3、Fe2O3、SnO2、CdS）催化剂。其中，TiO2光催化剂因其优良特性被广泛应用，通常是将其掺混于胶黏剂/涂料中，制得纳米TiO2改性胶黏剂/涂料，用于浸渍/涂饰微薄木、装饰纸等得到饰面材料，进而制得抗菌抗病毒饰面人造板。
龙玲等［13］选用锐钛型纳米TiO2作为抗菌剂，通过使用化学助剂与机械高速剪切分散结合的方法，制成抗菌浆料，将其按一定比例分别添加进三聚氰胺甲醛树脂中，在经过浸渍烘干以及热压制备得到抗菌型三聚氰胺浸渍胶膜纸以及抗菌型三聚氰胺浸渍单板饰面材料，并探究了饰面人造板的抗菌与物理力学性能。结果表明，三聚氰胺甲醛树脂与纳米TiO2混合后，具有良好的相容性，不影响其胶合性能，且经过混合树脂浸渍所得的浸渍胶膜纸和浸渍单板具有明显的抗菌性。其中三聚氰胺甲醛树脂中TiO2加入量为1%时的饰面人造板对黄色葡萄球菌和大肠杆菌具有较好的抑菌效果。
刘晓静等［14］对光触媒类（光催化）、季铵盐类、金属或金属氧化物类的抗病毒助剂进行了研究，筛选出一种同时具有多功效的抗菌抗病毒助剂，进而在一定量的去离子水中加入羟乙基纤维素、成膜助剂、填料、消泡剂、乳液，0.1%～0.3%抗菌抗病毒助剂，探究了抗菌抗病毒助剂对涂料产品性能的影响。结果表明，其制备的抗病毒助剂具有国家标准Ⅰ级抗霉菌和抗霉菌耐久性、Ⅰ级抗金黄色葡萄球菌和大肠埃希氏菌防腐防霉、Ⅰ级抗病毒性和抗病毒耐久性，且具有极其良好的稳定性。同时它与色浆有良好的相容性，为涂料的颜色多样化提供了保障。
高水昌等［15］以纳米银为抗菌防霉剂，添加至三聚氰胺甲醛树脂中，通过调控不同纳米银用量及浸胶量，得到相应的浸渍胶膜纸饰面细木工板，并对其进行理化性能测试分析。结果表明，添加5%抗菌防霉剂、140 g/cm2浸胶量的情况下，所得浸渍胶膜纸饰面细木工板具有优异的抗菌性能，除菌率超过99%，防霉菌等级达到0级，同时其甲醛释放量仅为0.15 mg/L，表面胶合强度达到0.92 MPa，均满足国家标准的要求。此外，还发现抗菌防霉剂的配比对浸渍胶膜纸饰面细木工板的抗菌率、防霉等级的影响比浸胶量的影响要大。
陈媛等［16］将茶叶提取物、竹叶提取物、雪松木提取物和穿心莲提取物的复方天然植物提取物负载于SiO2纳米颗粒的介孔中，采用明胶、阿拉伯胶、硅烷偶联剂、聚乙烯亚胺等包覆，得到一种复方天然植物提取物协同抗菌抗病毒多壳微胶囊，并添加至胶膜纸的浸渍胶中，其浸渍制得的胶膜纸饰面细木工板的金黄色葡萄球菌、大肠杆菌、白色念珠菌抑菌率能够达到98.1%、95.7%、90.2%。同时，经过多壳结构的设计与天然植物的负载，抗菌作用明显增强。
4 释香型饰面人造板技术
用添加香料的浸渍树脂制得释香型浸渍胶膜纸是当前的研究热点，但香料的加入是否会产生其他有害的挥发性物质还有待考察。
梁敏等［17］选用的缤纷花香型缓释香料是一种天然精油提取和人工合成的多种酯类混合物，分别在装饰纸浸渍用无醛聚氨酯类胶黏剂、三聚氰胺甲醛胶黏剂中添加不同质量分数的香料，赋予装饰纸香味，探究香料添加量（0.25%、0.5%、0.75%、1%）对无醛装饰纸饰面人造板香料缓释性能及表面性能的影响。结果表明，香料与胶黏剂有较好的相容性，对浸渍胶黏剂本身无影响，同时无醛装饰纸胶膜对香料粒子具有适度的封闭作用，其缓释性能较好，0.75%、1%香料添加量的无醛装饰纸饰面纤维板在室温条件下90 d后仍能释放出香味。此外，饰面人造板的表面结合强度、表面耐水蒸气、表面耐丙酮污染腐蚀性能均符合GB/T 15102—2017《浸渍胶膜纸饰面纤维板和刨花板》标准要求。
胡杨兵［18］运用乳液聚合法对松木精油和薰衣草精油进行微囊化处理，得到精油微胶囊，将桦木薄木浸渍于精油微胶囊混悬液中，采用冷压胶合的方式将饰面薄木装饰于胶合板基材表面，探讨精油微胶囊对薄木饰面胶合板气味释放特性的作用。结果表明，精油微胶囊处理后，胶合板中酯类化合物的含量降低，其中松木精油微胶囊处理可促使胶合板中花香、乙醚气味释放，薰衣草精油微胶囊处理促使胶合板中的樟脑、花香气味释放，消除刺激气味。
刘丹丹［19］发明了一种缓释香型装饰纸，将壳聚糖溶于稀醋酸溶液得壳聚糖醋酸溶液，将交联剂三聚磷酸钠溶于水中，加入柠檬香精、艾蒿油搅拌均匀后，再滴加到壳聚糖醋酸溶液中，继续搅拌得到缓释香型抗菌微胶囊溶液。将原纸浸渍于缓释香型抗菌微胶囊溶液中，取出自然干燥得到缓释香型抗菌浸渍胶膜纸；再将疏水化改性的纤维素纳米颗粒、甲基三甲氧基硅烷和水密闭反应后，加入到四氢呋喃中得到超疏水涂料，喷涂在缓释香型抗菌处理的浸渍胶膜纸上，在烘箱中固化，得到缓释香型抗菌超疏水浸渍胶膜纸。
5 阻燃饰面人造板技术
对室内装修用普通人造板进行阻燃处理，可提高其使用安全性能。目前，人造板的阻燃处理，主要有表面涂覆和浸渍两种方法。
屈伟［20］将聚磷酸铵、季戊四醇
、三聚氰胺-尿素-甲醛树脂混合配制阻燃胶黏剂，原纸一次浸渍于阻燃胶黏剂中，干燥后再将阻燃胶黏剂二次涂覆于其上下表面，干燥后得到阻燃浸渍胶膜纸，并压贴于纤维板得到阻燃型浸渍胶膜纸饰面纤维板，探究阻燃剂对胶黏剂黏度的影响以及饰面纤维板的表面胶合性能、阻燃性能。结果表明，阻燃成分的加入使胶黏剂黏度增大，阻燃型浸渍胶膜纸饰面纤维板具有较好的阻燃性能，其在300 s时热释放总量仅为5.1 MJ。
李正木［21］将一定阻燃剂加入至氨基树脂中，再制成阻燃型浸渍胶膜纸，采用阻燃刨花板基材，在表面压贴阻燃型浸渍胶膜纸，最外层压贴普通三聚氰胺浸渍胶膜纸，得到一种具有阻燃效果的饰面人造板，解决了由于阻燃剂的颜色影响表面花纹的问题。该发明所生产的饰面人造板阻燃性能符合国家标准GB 8624—2012《建筑材料及制品燃烧性能分级》的B1（B）级要求。
6 疏水饰面人造板技术
人造板的疏水饰面技术，主要是通过在浸渍胶膜纸的树脂中添加疏水剂，或在胶膜纸上涂覆输水物质等方式实现。
朱文凯等［22］开发了一种纳米纤维素/纳米ZnO复合材料改性丙烯酸胶黏剂，装饰纸通过浸渍于疏水改性的丙烯酸胶黏剂，制备得到疏水型的无醛浸渍胶膜纸，以此饰面的人造板水接触角能够达到120°，具有优良的防潮抗水性能。
徐昆等［23］发明了一种哑光型疏油疏水饰面浸渍胶膜纸。原纸经一次浸渍脲醛树脂预固化后，在其一面涂布含有1%二氧化硅消光粉的哑光三聚氰胺甲醛树脂实现哑光效果。然后，在哑光层涂布含有0.05%～0.2%氟碳表面活性剂的三聚氰胺甲醛树脂，以实现疏油疏水的功效。由此制备的哑光型疏油疏水饰面胶膜纸，其表面水接触角可达140°，并且按压指纹能够在3～5 s内消失。
袁若堂等［24］采用环氧丙烯酸树脂、三聚氰胺树脂、丙烯酸氢糠酯、疏水填料、分散剂、消泡剂、附着力促进剂、光引发剂和有机溶剂制备疏水涂料，涂覆于装饰纸表面，并经过光固化得到疏水型装饰纸，其表面水接触角达160°，纵向干/湿抗张强度能够达到28
N/15 mm，具有优异的耐开裂性。
7 结语
我国是人造板生产大国，其多样化的功能性研究不仅提高了其附加值，拓宽了应用范围，同时促进了人造板行业的不断进步。人造板饰面技术，正在稳定持续发展，逐渐由单一功能向多功能综合发展，向更高品质、更高质量发展，具有良好的发展和应用前景。未来，仍需在丰富功能化人造板饰面技术，拓宽饰面材料应用范围以及迎合消费者个性化、多样化需求等方面深入研究。