1、紙基飾面材料發(fā)展現狀與新技術紙基飾面材料又稱裝飾紙，是由具有一定吸收性和遮蓋性的鈦白紙（又稱裝飾原紙，包括不經過印刷的素色紙和經過印刷的印刷紙兩類）經過浸漬樹脂制成，可用于人造板表面裝飾。因其良好的環(huán)保性、功能性和裝飾性受到市場青睞，不僅賦予人造板表面豐富的圖案和花色，還可以增強人造板耐磨、耐污染等性能，從而提高人造板產品的附加值。近年來，隨著我國板式家具迅速發(fā)展，紙基飾面材料行業(yè)在設計、制造工藝以及設備等方面不斷進步，產量大幅增加，出現了適用于不同板種和用途、具備不同功能的紙基飾面材料產品1，涌現出具有個性化定制功能的數碼打印技術、具有抗指紋等功能的電子束固化涂料再飾面技術、無醛添加浸漬膠膜

2、紙制備技術等，在一定程度上提升了我國人造板飾面行業(yè)的發(fā)展水平，為紙基飾面材料在人造板中的應用發(fā)揮了更大的作用2。1紙基飾面材料的發(fā)展概況紙基飾面材料起源于歐洲，最初目的是以紙?zhí)娲滟F薄木用于人造板表面裝飾。隨著飾面材料的發(fā)展，歐洲成為飾面材料的重要生產地，浸漬紙行業(yè)也逐漸發(fā)展成為了原材料質量好、設備先進、制造技術較高的重要飾面材料行業(yè)。我國紙基飾面材料行業(yè)的發(fā)展相對較晚，以前主要靠進口。但在強大內需的帶動下，尤其進入21世紀以后，我國紙基飾面材料生產企業(yè)學習國際先進技術和管理方法，引進先進設備，并進行自主研發(fā)，大幅提升了生產技術水平、產品質量和產能，使國內紙基飾面材料產業(yè)快速發(fā)展，我國的紙基飾

3、面材料產品開始從進口轉向出口。目前，主要生產企業(yè)集中在山東、浙江、廣東等地。近年禁塑令、限塑令的施行，促使環(huán)保型飾面材料飛速發(fā)展，全球紙基飾面材料產量呈增加的趨勢2。從19892022年全球紙基飾面材料的產量（圖1a）來看，國外的產量增長趨勢較為平緩，其中在2022年曾出現下跌。從歐美人造板飾面材料市場的分布（圖1b）2可知，紙基飾面材料在歐洲是主要的飾面材料，占比80%，在北美市場占比約為60%。在2022年，中國紙基飾面材料產量已占據全球產量的52%。同時，中國已成為全球最大的紙基飾面材料消費市場，2022年中國市場需求量達到了98億m2，其中紙基飾面材料83.3億m2，占比85%3-4。

4、據中國林產工業(yè)協(xié)會裝飾紙專業(yè)委員會統(tǒng)計，2022年中國裝飾原紙行業(yè)銷量達到114.97萬t。紙基飾面材料產業(yè)在中國市場的發(fā)展尤為可觀。圖1紙基飾面材料產量情況Fig.1Production of paper based decorative materials2紙基飾面材料的分類、特性與應用紙基飾面材料按原紙定量可分為低定量（約30 g/m2）、中定量（5080 g/m2）以及高定量（80150 g/m2）等，通常包括薄頁紙、預油漆紙、浸漬膠膜紙等5。2.1薄頁紙薄頁紙裝飾原紙的定量在30 g/m2左右，主要包括寶麗紙、華麗紙和PU紙（Polyurethane）。1）寶麗紙：寶麗紙是在裝飾原紙

5、表面涂飾不飽和聚酯制成。寶麗紙飾面工藝通常是先將裝飾原紙通過熱熔膠或聚醋酸乙烯酯等膠黏劑貼覆在人造板基材表面，再在表面噴涂或淋涂不飽和聚酯，多用作中/高密度纖維板（MDF/HDF）和膠合板飾面材料。寶麗紙飾面的人造板產品表面硬度較高，具有一定的耐水、耐熱、耐磨、耐污染性，在沖擊后表面不易產生裂紋，具有制作工藝簡單、生產效率較高等特點?？筛鶕枰{整樹脂膜表面的硬度、耐磨性和光澤度，可塑性較強。由于寶麗紙較薄，飾面工藝受基材表面質量影響較大，對基材表面平整度要求較高，因此，需要進行基材精砂光和打膩子填充處理。同時，寶麗紙需經油性油墨印刷，并涂飾不飽和聚酯，花紋印刷設計感不強，難以制備外觀質量要求

6、較高的產品，在一些低檔要求的飾面以及包覆領域還有使用的空間。2）華麗紙和PU紙：華麗紙和PU紙是在裝飾原紙（可印刷或不印刷）表面涂飾丙烯酸樹脂或聚氨酯（PU）樹脂制成。華麗紙和PU紙使用時通過膠黏劑貼覆在人造板基材表面，不需再進行涂飾，因此也被稱為免漆紙，多用于MDF/HDF、膠合板飾面。同寶麗紙一樣，華麗紙和PU紙較薄，受基材影響較大。另外，由于直接在紙面涂飾樹脂，涂布量較小，紙表面的耐磨、耐污染、耐灼燒等性能較差，而且紙的內結合強度也比較低。華麗紙一般應用在內部襯板，而PU紙較廣泛使用在立式面板（如門板）、相框、線條等。從目前華麗紙和PU紙的使用情況來看，在一些低檔要求的飾面以及包覆還有使

7、用的空間，其環(huán)保性也需要改善6。2.2預油漆紙預油漆紙的原紙定量通常為5080 g/m2，是將裝飾原紙經過浸漬樹脂和干燥之后，再進行印刷或不印刷、涂飾油漆（涂布量一般為210 g/m2）并采用熱風或者電子束固化后制成。預油漆紙飾面人造板時，需要使用白乳膠或者熱熔膠，通過連續(xù)輥壓機或者包覆機飾面。貼面后一般不再進行涂飾。預油漆紙飾面產品表面物理化學性能較好，成品美觀，耐磨性高于寶麗紙、華麗紙和PU紙7，但低于三聚氰胺浸漬膠膜紙。目前，預油漆紙主要用于異型基材的包覆，定量低的用于刨花板和中密度纖維板貼面，定量高的用于封邊條。相對于三聚氰胺浸漬膠膜紙，市場上預油漆紙的用量相對較少，歐洲用量約7.15

8、萬t/年（其中宜家用量占43%），而在中國用量僅2 000 t/年（中國林產工業(yè)協(xié)會裝飾紙專業(yè)委員會統(tǒng)計），還有進一步提升的空間。2.3浸漬膠膜紙浸漬膠膜紙的原紙定量通常為80150 g/m2，包括素色紙和印刷紙兩種。浸漬膠膜紙是將裝飾原紙（印刷或不印刷）經過浸漬氨基樹脂并且干燥至一定程度后制備而成。通常采用“浸漬-干燥-浸漬-干燥”或者“浸漬-干燥-面涂/背涂-干燥”的工藝制備而成。第一次浸漬樹脂通常為脲醛樹脂或三聚氰胺改性脲醛樹脂，第二次浸漬或面涂/背涂樹脂為三聚氰胺-甲醛樹脂。樹脂含量60%100的浸漬膠膜紙可用于制造熱固性樹脂浸漬紙高壓裝飾層積板（high-pressure lamin

9、ate，HPL，又稱防火板）；樹脂含量70%100%的浸漬膠膜紙可以用于浸漬紙層壓木質地板（強化木地板），但其表面還需增加一層浸漬表層紙（樹脂含量200%250）；樹脂含量130%150%的浸漬膠膜紙，可用于刨花板、中密度纖維板、膠合板和細木工板飾面，貼面時不需要另行施膠，也可不再進行涂飾。浸漬膠膜紙的耐磨性能高于寶麗紙、華麗紙和PU紙，同時相對于涂料、PVC膜等其他表面裝飾材料，操作工藝相對簡單、有機揮發(fā)物（volatile organic compounds，VOCs）釋放量少、表面性能較好、花紋美觀、價格便宜，具有耐高溫和耐污染腐蝕等優(yōu)點，是主要的板式家具裝飾材料7。3紙基飾面材料新技術

10、隨著人們生活水平的提高，對飾面效果的要求也越來越高，促使新技術在紙基飾面材料中應用，主要包括數碼打印及數碼印刷技術、電子束固化涂料再飾面技術、無醛浸漬紙制備技術等。3.1數碼打印裝飾紙及數碼印刷技術隨著數碼印刷技術的不斷發(fā)展，性能優(yōu)良的數碼打印裝飾紙的出現是高端化和個性化的必然需求。傳統(tǒng)的裝飾原紙在印刷木紋等花色并浸漬樹脂后，可作為貼面裝飾材料，存在色彩不鮮艷、層次感不強、圖像單一等缺點。數碼打印裝飾紙是以實現裝飾紙個性化為目的，同時解決快速、小批量生產要求的產品，已有多家公司研發(fā)并生產出色彩鮮艷飽滿、遮蓋性能良好、耐光色牢度等級高、透氣性好的數碼打印裝飾紙2。2022年，德國夏特裝飾材料公司

11、（Schattdecor AG）和德國帕麗絲數碼印刷設備公司（PadaLuma Ink-Jet Solutions GmbH，簡稱Palis）開始合作研究裝飾紙工業(yè)化數碼印刷，其推出的集成工業(yè)4.0技術的數碼印刷設備中，單機分布了80多個水冷噴頭，具備46色噴墨，每秒可噴射出255億個墨滴到紙面上，在分辨率高達1 200 dpi的條件下，每秒可處理高達6 Gb的顏色數據，同時結合網絡公共管理系統(tǒng)可快速響應下游客戶的需求8。此外，將數碼印刷與高分子聚合物光固化技術結合，還可以呈現出立體的浮雕效果，進一步提升表面裝飾效果。德國Hymen公司研制的Saturn型數碼印刷線采用了一種創(chuàng)新的數字化印刷方

12、式，使產品呈現出獨特的立體效果2。數碼打印及數碼印刷技術目前未得到廣泛應用，主要原因有：1）成本較高，一次性資金投入較大，Single-Pass高速設備投入一般需要上千萬元，同時，生產所需原紙價格是普通裝飾紙的4倍以上，油墨價格是普通裝飾紙印刷油墨的10倍以上；2）素材采集和產品設計難度高，需要高技術人才，并建立新的工作流程；3）后期服務難度較大。由于油墨對紙張的適應性是影響當前數碼打印應用的主要問題之一，故數碼打印應用在紙基飾面材料有以下發(fā)展趨勢：1）油墨的高品質化。為使紙基飾面材料呈現出更高的分辨率和還原效果，應提高油墨的品質，如染料和水性顏料的高分散色漿研磨技術等；2）對基材的普遍適應性

13、。單一類型的油墨很難適用于不同類型紙基飾面材料，特別在飾面材料表面吸收性較差時的適應性差。因此，增強油墨對不同材料的適應性是未來發(fā)展趨勢之一；3）水性乳液型油墨的開發(fā)。為適應環(huán)保要求，研發(fā)對人體無害、環(huán)境友好的水性乳液型油墨也是一個重要的發(fā)展方向；4）打印油墨的功能化。將打印油墨與耐老化、阻燃、防霉、防靜電等功能型材料復配，在不影響打印效果的同時提高飾面材料的功能性，也是未來的重要發(fā)展方向。數碼打印在飾面材料中的應用有望進一步融合和發(fā)展，目前應著眼于降低核心材料成本、培養(yǎng)人才和積累素材設計庫，并建立良好有效的商業(yè)模式。3.2電子束固化涂料再飾面技術電子束（electron beam，EB）是指

14、具有一定能量（運動的）電子在空間聚集在一起，沿著同一方向運動的電子流8。利用電子束使液態(tài)材料變成固態(tài)材料，發(fā)生聚合并最終固化的過程稱為電子束固化。EB固化具有較強的穿透力，能夠達到100 m的深度，同時能夠提供足夠強的電子濃度，在較短時間使預聚體產生交聯。采用EB固化不會因光引發(fā)劑殘留及分解產物的遷移和揮發(fā)而產生難聞的氣味，并且能夠提高涂層與基材的化學結構穩(wěn)定性。因此，EB固化技術是一項高效、無污染、節(jié)能的加工技術，在涂料、油墨、膠黏劑和復合材料等產業(yè)中廣泛應用。日本以EB固化技術為出發(fā)點研究EB固化涂膜技術，開發(fā)了多種功能性建筑內外裝用裝飾產品。EB固化涂料再飾面技術是指將EB樹脂均勻涂布在

15、裝飾紙表面，經過EB照射固化。與其他涂飾固化技術相比，EB涂飾固化技術更節(jié)省能源、無溶劑揮發(fā)、不污染環(huán)境，有加工速度快9、產量高等優(yōu)點。經過EB照射后，涂料的交聯密度較高，因此EB固化涂料再飾面產品有三大特點：1）易清潔，抗污性能優(yōu)異；2）耐用，耐候性能優(yōu)異；3）健康環(huán)保，無甲醛、苯等揮發(fā)性有害物質。目前EB固化技術在紙基飾面材料的應用相對較少，主要原因有三點：1）設備成本較高，一般進口設備價格在1 000萬左右；2）EB固化時需要以惰性氣體保護，防止氧氣的阻聚作用；3）傳統(tǒng)光固化涂料用汞燈固化，波長選擇范圍覆蓋了紫外線UVA（波長320400 nm）、UVB（波長275320 nm）、UVC

16、（波長200275 nm）波段，樹脂和光引發(fā)劑的選擇范圍較大，而采用EB固化涂料需要選擇適應的樹脂，目前國產樹脂還處在開發(fā)階段。3.3無醛浸漬膠膜紙生產技術以水性聚氨酯、水性丙烯酸酯等有機乳液型化合物作為浸漬膠黏劑，替代傳統(tǒng)三聚氰胺-甲醛樹脂，是近年來的研究熱點10。這類樹脂的結構和性能可調，具有成膜性良好、覆蓋力較強等優(yōu)點。技術難點是樹脂對紙層的滲透問題。只有浸漬樹脂充分滲透紙張，在熱壓固化之后才能夠提供足夠的Z向強度；若樹脂只覆蓋在紙張表面，容易導致紙張Z向破壞，表面結合強度較低。相比傳統(tǒng)的脲醛樹脂或三聚氰胺-甲醛樹脂，無醛浸漬紙需要采用多級結構：一浸樹脂、背涂樹脂和面涂樹脂10。一浸樹脂需要對紙張有優(yōu)良的滲透性，可快速進入紙層內部填充縫隙，同時在加熱后交聯固化，賦予紙張一定的強度；背涂樹脂則需具有較好的粘附力，能夠與人造板基材產生較強的結合力；面涂樹脂則需要具有一定的硬度，能提供耐磨、耐劃、耐污染腐蝕等功能。目前，已有研究團隊基本實現了浸漬紙的無醛化生產，能基本滿足飾面人造板表面性能的要求，具有良好的柔韌性，但耐劃痕、耐香煙灼燒性能還有待進一步提高11。此外，水性聚氨酯、水性丙烯酸酯類化合物相比三聚氰胺-甲醛樹脂市場價較高，進一步開發(fā)低成本、高性能的無醛浸漬膠膜紙將是未來的