深圳天祥质量技术服务有限公司上海奉贤分公司建筑工程事业部 上海奉贤 201499
摘要:本文对聚氯乙烯(PVC)地板的材料和特性简介,对国内外主要产品标准及测试方法进行介绍,将我国标准同北美和欧盟标准进行总结归纳。
关键词:聚氯乙烯;地板;PVC
背景:聚氯乙烯地板(以下称PVC地板)是一种以PVC树脂粉、增塑剂、石粉等为原材料,经过挤塑、热压、回火、淋膜等工序制作而成的新型轻体室内装饰材料。PVC地板历经三代发展从最初的LVT到WPC,直至现在应用最为广泛的第三代SPC。
PVC地板相对与瓷砖和木基地板,兼顾质轻,耐磨防滑,环保无毒,阻燃等特性在欧美国家广泛使用。PVC地板起源于欧洲,从上世纪80年代传入中国,与欧美等发达国家相比,我国PVC地板应用市场起步较晚,在应用普及度上还存在较大差距。我国PVC地板企业主要立足于生产,产品以出口为主。随着时代的发展和人们对健康环保的追求,PVC地板产品在各领域的应用优势不断显现,不断得到消费者的认可,我国PVC地板具有很大的发展潜力。
一、北美标准要求
PVC地板因其款式新颖、花纹多样,拼装简单,深得北美消费者青睐。在2020年新冠疫情席卷全球的情况下,北美大型建材零售商家得宝和FloorDecor PVC地板销售量不但没有减少,反而增长20%以上。
由美国材料和试验协会(ASTM)下属的F06弹性地板委员会于1996年制定的产品标准ASTM F1700和2017年制定的产品标准ASTM F3261,并经多次修订更新。最新标准为:
ASTM F1700-20:Standard Specification for Solid Vinyl Floor Tile
ASTM F3261-20:Standard Specification for Resilient Flooring in Modular Format with Rigid Polymeric Core
ASTM F1700-20主要是针对LVT,主要对尺寸、厚度、耐磨层厚度、直角度、残余凹陷、柔性、尺寸稳定性、耐化学试剂、耐旋光性、耐热性等性能作出了详细规定。
ASTM F3261-20是针对于WPC和SPC地板,主要对尺寸、厚度、耐磨层厚度、直角度、平整度、拼接离缝和高度差、残余凹陷、表面完整性、尺寸稳定性和翘曲、耐化学试剂、耐热性、耐旋光性、静态载荷、厚度膨胀等性能作出了详细规定。
关于具体测试方法,本文不再细述,主要将这两份产品标准要求的测试方法不同点进行介绍。
ASTM F3261相较于ASTM F1700不仅对长宽进行测量,而且对单片样品的直线度和平整度也做了详细规定,并且要求将拼装好的样品,在指定位置测量拼接离缝和高度差。
两份产品标准都是按照ASTM F1914测试残余凹陷,但两者在加载头直径、加载重量和时间上都做了不同规定。在ASTM F1700中残余凹陷测量参数和ASTM F3261表面完整性测试参数相同,都是直径4.5mm加载头,63.5kg加载10分钟。
在考察PVC地板受热膨胀方面,两者都是按照ASTM F2199来测试,区别在于ASTM F1700测试温度为82℃,ASTM F3261测试温度为70℃同时还增加了翘曲测量要求。
关于商业使用等级要求,ASTM F1700只要求耐磨层厚度大于等于0.5mm。ASTM F3261不仅要求耐磨层厚度大于等于0.5mm,而且规定了尺寸稳定性结果不超过0.2%和静态载荷结果小于等于0.13mm。
二、欧洲标准要求
欧洲市场居民消费习惯与北美地区较为相似,对PVC地板的市场认可度相对较高,亦是PVC地板重要的消费地区和主流地面装饰材料之一。
由欧洲标准化委员会的弹性、纺织和强化地板委员会起草的产品标准EN 16511,于2014年2月28发布,并于2019年2月28日做第一次修订。最新版本为:
EN 16511:2014+A1:2019 Loose-laid panels - Semi-rigid multilayer modular floor covering(MMF)panels with wear resistant top layer
该产品标准将要求分为两个表格,其中表格1对几何特性(厚、长、宽、直角度、直线度、平整度、拼接离缝和高度差)做了详细规定。与美标和国标明显不同之处在于,此标准不要求测量耐磨层厚度。表2主要是将PVC地板按照EN ISO 10874分为六个等级(21/22级、23级、31级、32级、33级、34级),列明了不同等级的物理性能指标要求,包括耐磨性、抗冲击、耐微刮擦、耐脚轮椅、家具腿影响、残余凹陷、耐污、厚度膨胀、锁扣强度、尺寸变化率。
表1.按照EN ISO 10874:2012分级

在物理性能指标方面与ASTM F1700和ASTM F3261比较,EN 16511重点关注了PVC地板表面受磨损、冲击、摩擦、刮擦相关的测试带来的影响,比如耐磨性、抗冲击、耐微刮擦、耐脚轮椅、家具腿测试。另外还增加了PVC地板锁扣拼接强度测试,但是没有考虑由热和光照导致PVC地板颜色变化的相关测试。
三、国标要求
21世纪以来我国的PVC地板行业进入快速发展阶段。目前相关的国家GB标准有如下:
GB/T 4085-2015 半硬质聚氯乙烯块状地板
GB/T 34440-2017 硬质聚氯乙烯地板
GB/T 4085主要分为3部分对产品性能做了详细规定:第1部分明确了对地板外观缺陷的要求;第2部分对尺寸偏差(长度、宽度、厚度、直角度和边直度)做了详细规定;第3部分不仅对通用物理性能(面质量偏差、加热尺寸变化率、加热翘曲、抗冲击性、弯曲性、残余凹陷、耐磨性、脚轮椅子试验和色牢度)做了规定,还包括有害物质含量需要符合GB 18586规定,燃烧性能、耐污染性、防滑性报告检测结果。
GB/T 34440 主要分为4部分对产品性能做了详细规定:第1部分明确了对地板外观缺陷的要求;第2部分规格尺寸及偏差,在表4中列明了尺寸偏差(长度、宽度、厚度、耐磨层厚度、直角度、直线度、拼装离缝)的要求,与上述其他4个标准不同的是,GB/T 34440还列明了地板长度,宽度,厚度和耐磨层厚度的具体值。而长度宽度值都是英寸的整数倍,反应了我国地板尺寸与国际上通用尺寸的接轨。第3部分物理力学性能,包括单位面积质量偏差、残余凹陷、色牢度、剥离强度、锁扣拉力强度、脚轮耐磨、防霉性、耐污染、耐磨性、加热尺寸变化率、加热翘曲、冷热翘曲。第4部分有害物质限量,包括甲醛释放量、氯乙烯单体、可溶性铅和铬、总挥发物限量、邻苯(DEHP、BBP、DBP、DNOP、DIDP、DINP)。
G/T 4085和GB/T 34440在使用等级上也类似EN ISO 10874将地板分为家用级、商用级和轻工业级。
表2.GB/T 4085和GB/T 34440-2017 按使用等级分
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GB/T 34440在残余凹陷、色牢度、脚轮耐磨性、耐污染、耐磨性、加热尺寸变化率和翘曲的测试方法都是按照GB/T 4085规定进行。
值得注意的是GB/T 34440对比上述4个标准增加了剥离强度测试,用来评价耐磨层和基材之间的黏接性能;增加了防霉性测试,用来评价PVC地板在使用中防霉性能;增加了冷热翘曲,模拟PVC地板遇冷受热后翘曲情况。
四、综合比较
上面涉及的不同国家地区的5份PVC地板标准,部分测试项目有着相同的名称,其测试原理相似,都是通过实验方法模拟实际使用中的情况。但具体测试参数各有差异,例如残余凹陷测试,不同标准就详细规定了各自测试参数,见下表:
表3.不同标准的残余凹陷测试参数
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北美标准主要缺少表面耐磨性能相关测试和锁扣拉力强度测试,欧洲标准缺少耐磨层厚度和色牢度相关测试,国标PVC地板上述两个产品标准不仅涵盖了其中主要测试项目,并且对两类标准取长补短。还增加了外观检查、剥离强度、冷热翘曲等测试。
更重要的是国外两大标准体系关于PVC地板的产品标准基本都是从几何尺寸和物理性能去关注,但在国标体系中,将安全和健康环保要求带入了产品标准中,比如在关于安全方面有燃烧性能测试和防滑性能,健康环保方面有防霉性、有害物质限量(包括甲醛释放量、氯乙烯单体、可溶性铅和铬、总挥发物限量、邻苯)。
五、小结
本文对国内外PVC地板的主要检测标准做了归纳和总结,方便生产企业、质检人员、和采购商对三大标准体系异同之处有详细了解。以上标准规范都是PVC地板的使用和安全、环保的基本要求,随着人们生活水平的提高,对居住舒适度提升,对室内装饰材料的特性要求会更多,比如吸声性能、撞击声改善量、热传导性能、静电性能等。从基本性能到特性要求,这也见证了PVC地板行业的发展。
参考文献:
[1].ASTM F1700-20:Standard Specification for Solid Vinyl Floor Tile
[2].ASTM F3261-20:Standard Specification for Resilient Flooring in Modular Format with Rigid Polymeric Core
[3].EN 16511:2014+A1:2019 Loose-laid panels - Semi-rigid multilayer modular floor covering(MMF)panels with wear resistant top layer
[4].EN ISO 10874:2012 Resilient,textile and laminate floor coverings — Classification
[5].GB/T 4085-2015 半硬质聚氯乙烯块状地板
[6].GB/T 34440-2017 硬质聚氯乙烯地板
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