СПОСОБ ФОРМИРОВАНИЯ ДЕКОРАТИВНОГО УЗОРА НА ЭЛЕМЕНТЕ ИЗ ДРЕВЕСНОГО МАТЕРИАЛА
METHOD OF FORMING DECORATIVE PATTERN ON WOOD ELEMENT

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕ
Настоящее изобретение относится к способу формирования декоративного узора на элементе из древесного материала посредством печати декоративного узора.
УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
В последние годы технология цифровой печати предлагает новые возможности в промышленности напольных покрытий для выполнения декоративных рисунков для напольных покрытий по индивидуальным заказам.
Вместо печати больших количеств декоративных обоев с декоративным рисунком посредством ротационной глубокой печати или прямого контактного копирования, технология цифровой печати предлагает возможность печати небольших количеств декоративных обоев. Таким образом, технология цифровой печати предлагает возможность создавать большое количество различных рисунков и выполнять рисунки по индивидуальному заказу.
Цифровую печать использовали для формирования декоративных рисунков для ламинированных напольных покрытий, а также для дощатых настилов, чтобы образовывать фантазийный рисунок на поверхности или чтобы печатать узор натуральной древесной структуры.
Под цифровой печатью традиционно подразумевается печать посредством бесконтактной печати, например, с использованием технических средств струйной печати с дозированием краски (DOD). Каплю краски помещают с большой точностью на поверхность бумаги или древесины. Примерами технических средств DOD являются пьезоэлектрический струйный принтер DOD и термографический струйный принтер DOD. В пьезоэлектрическом струйном принтере DOD пьезоэлектрический материал изменяет свою форму при подаче напряжения. Изменение формы пьезоэлектрического материала генерирует импульс давления в текучей среде, таким образом, вытесняя каплю краски из сопла. В термографическом струйном принтере DOD, капли краски вытесняются посредством формирования пузырька пара при нагревании краски.
При печати на древесной поверхности обычно используют краску, закрепляющуюся под действием ультрафиолетового (УФ) излучения. Краска, закрепляющаяся под действием УФ излучения, содержит отверждаемый под действием УФ излучения полимер. Краска, закрепляющаяся под действием УФ излучения, наносится на древесную поверхность посредством цифровой печати. Эта краска подвергается воздействию сильного УФ освещения так, что отверждаемый под действием УФ излучения полимер отверждается. Таким образом, благодаря отверждению полимера краска больше не является влажной после процесса печати и, следовательно, больше не может удаляться.
Преимущество краски, закрепляющейся под действием УФ излучения, состоит в том, что ее можно применять для широкого диапазона подложек без необходимости в нанесении на подложку покрытия перед печатью благодаря тому, что краска закрепляется сразу же после печати. Это свойство особенно выгодно при печати на древесной поверхности. Краска, закрепляющаяся под действием УФ излучения, закрепляется прежде, чем произойдет какое-либо просачивание краски в древесину.
Однако краска, закрепляющаяся под действием УФ излучения, является дорогостоящей по сравнению с другими типами красок. К тому же краска, закрепляющаяся под действием УФ излучения, в общем не безвредна для окружающей среды, главным образом из-за отверждаемых под действием УФ излучения полимеров, входящих в состав такой краски. Во время ее отверждения следует уделять особое внимание, чтобы избегать воздействия паров, образующихся при отверждении, а также избегать воздействия ультрафиолетового излучения, исходящего от лампы УФ излучения, используемой для отверждения. До закрепления краска, закрепляющаяся под действием УФ излучения, может вызывать раздражение глаз и кожи. Поскольку краска, закрепляющаяся под действием УФ излучения, не высыхает без закрепления, до закрепления она остается влажной. Следовательно, риск раздражения кожи остается до тех пор, пока краска, закрепляющаяся под действием УФ излучения, не будет смыта. Если в течение длительного времени человек подвергается воздействию краски, закрепляющейся под действием УФ излучения, или паров, образующихся от такой краски, воздействие может вызвать сенсибилизацию, то есть привести к тому, что воздействие даже низкого уровня такой краски может вызывать бурную реакцию.
СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Задачей настоящего изобретения является обеспечение альтернативного решения или усовершенствования по сравнению с описанными выше техническими приемами и предшествующим уровнем техники.
Еще одной задачей по меньшей мере некоторых из вариантов осуществления является обеспечение способа формирования рисунка на элементе из древесного материала, который является менее опасным для человека, управляющего этим процессом.
Еще одной задачей по меньшей мере некоторых из вариантов осуществления является обеспечение способа формирования декоративного узора на элементе из древесного материала, который является менее дорогостоящим по сравнению с решениями, известными из уровня техники.
По меньшей мере некоторые из этих и других целей и преимуществ, которые станут очевидны из описания, были достигнуты с помощью способа формирования декоративного узора на элементе из древесного материала, содержащего обеспечение элемента из древесного материала, имеющего поверхность, причем упомянутая поверхность является твердой и образована из упомянутого древесного материала, и печати декоративного узора с помощью краски на водной основе по меньшей мере на участке упомянутой поверхности посредством цифрового печатающего устройства.
Предпочтительно, грунтовка, выполненная с возможностью управления расплыванием упомянутой краски, наносится по меньшей мере на участок упомянутой поверхности. Предпочтительно, грунтовка представляет собой закрепляющую краску грунтовку.
С помощью способа согласно изобретению можно создавать новые рисунки на поверхности менее дорогостоящим способом по сравнению решениями, с известными из уровня техники. Например, можно создать рисунок, имеющий имитирующий натуральную древесину узор, который является очень близким к натуральной древесине, или узор, подобный камню. При печати подобных узоров на нескольких элементах эти элементы будут относиться к одному и тому же показателю качества, и нежелательные видоизменения в узоре могут быть предотвращены. Посредством небольшого изменения узора могут быть получены видоизменения, напоминающие естественные видоизменения узора.
В дополнение к природным узорам также могут быть получены декоративные узоры, не напоминающие природные узоры, такие как фантазийные рисунки. Такие декоративные узоры могут включать в себя элементы узора, добавляющие цвет поверхности, печать букв и символов и т.д. Элементы узора могут образовывать периодически повторяющийся рисунок или могут быть отдельными элементами узора.
При печати декоративного узора на менее дорогостоящем древесном материале, таком как березовая или буковая древесина, декоративный узор может напоминать природный рисунок более дорогостоящего сорта древесины. Однако способ согласно изобретению может быть использован на любом виде древесного материала, а также для печати декоративного узора, такого как логотип, на более дорогостоящем виде древесного материала.
Таким образом, под декоративным узором подразумевается любой элемент, способствующий зрительному восприятию элемента. Под декоративным узором также подразумеваются объекты, которые не являются периодически повторяющимися.
При цифровой печати декоративного узора, видоизменения в узоре этого декоративного узора могут быть легко получены с низкими затратами. По сравнению с офсетной печатью или ротационной глубокой печатью, никакие затраты не требуются для производства печатной формы или формного цилиндра глубокой печати. Таким образом, можно печатать большое количество различных узоров. Эти узоры могут быть индивидуализированы с низкими затратами и могут быть напечатаны по требованию.
Преимущество использования краски на водной основе, также называемой водосодержащей краской, состоит в том, что краска на водной основе является менее дорогостоящей по сравнению с красками, закрепляющимися под действием УФ излучения, и сольвентными красками. Кроме того, недостатки, связанные с красками, закрепляющимися под действием УФ излучения, такие как раздражающее действие на кожу и глаза, преодолены путем использования вместо них краски на водной основе. Краска на водной основе меньше раздражает кожу и глаза, и для закрепления такой краски лампа УФ излучения не требуется. Таким образом, использование краски на водной основе способствует достижению улучшенных условий труда на рабочих местах.
Применяя грунтовку, можно контролировать и/или уменьшать расплывание краски. Таким образом, неудобства, связанные обычно с использованием краски на водной основе, такие как расплывание, могут быть преодолены. При применении грунтовки перед печатью краска на водной основе действует аналогично краске, закрепляющейся под действием УФ излучения. При использовании грунтовки капли краски фиксируются в том положении на поверхности, в котором капли краски располагаются посредством выпускного отверстия, или по меньшей мере нежелательное расплывание краски на водной основе уменьшается.
Использование краски на водной основе может иметь преимущество при печати природных узоров, поскольку капилляры в древесном материале переносят краску, и краска растекается таким образом, что на участках элемента, на которых это желательно, получается мягкий и естественный рисунок.
Элемент может быть верхней частью или слоем строительной панели, при этом верхняя часть или слой образует поверхность строительной панели. На строительной панели может быть напечатан декоративный узор, причем элемент образует поверхностный слой древесного материала, при этом поверхность является твердой. Декоративный узор также может быть напечатан на элементе, который на более поздней стадии процесса должен быть прикреплен, например, к центральному или нижнему слою, чтобы образовывать строительную панель. Сам элемент также может образовывать строительную панель.
Грунтовка может содержать по меньшей мере одну соль металла. Соль металла осаждает красящее вещество состава краски. Соль металла вступает в реакцию с краской на водной основе таким образом, что красящее вещество краски осаждается. Соль металла грунтовки разрушает краску таким образом, что красящее вещество краски осаждается или агломерирует. При разрушении окрашенной пигментом краски на водной основе капли краски фиксируются в требуемом положении на поверхности, в котором капли краски располагались выпускным отверстием. Благодаря разрушению окрашенной пигментом краски на водной основе предотвращается смешивание капель краски друг с другом.
В качестве альтернативы, грунтовка может быть отверждаемой под действием УФ излучения грунтовкой. Отверждаемая под действием УФ излучения грунтовка уменьшает смещение капель краски на поверхности таким образом, что расплывание краски уменьшается. Капли краски фиксируются в требуемом положении, в котором капли краски располагались выпускным отверстием на отверждаемой под действием УФ излучения грунтовке.
Способ дополнительно может содержать управление расплыванием упомянутой краски, предпочтительно, регулируемым способом. Под управлением расплыванием краски регулируемым способом подразумевается, что расплывание может быть уменьшено, увеличено и/или поддерживаться, как обусловлено поверхностью, на которую наносят краску. Управление расплыванием краски может быть выполнено несколькими способами, как описано ниже. Преимущество управления расплыванием краски состоит в том, что расплывание может быть отрегулировано таким образом, чтобы получать определенный узор декоративного рисунка, например, с четко очерченный контурами или с расплывчатыми контурами. Таким образом, определенный узор может быть воспроизведен с высокой точностью.
Способ управления расплыванием состоит в том, чтобы управлять размером капель наносимой краски. При нанесении мелких капель краски на поверхность капли высыхают прежде, чем начнут просачиваться друг в друга. Таким образом, расплывание уменьшается. При нанесении капель на достаточном расстоянии друг от друга таким образом, что капли не будут протекать друг в друга до высушивания, расплывание также уменьшается. Также уменьшению расплывания способствует поверхностное натяжение мелких капель краски.
Вместо этого, при нанесении более крупных капель краски на поверхность, капли краски будут протекать друг в друга. Таким образом, расплывание краски увеличивается. Кроме того, при нанесении капель краски близко друг к другу таким образом, что капли будут протекать друг в друга до высушивания, расплывание краски также увеличивается. Другие способы управления расплыванием краски описаны ниже.
На тенденцию расплывания будет влиять поверхностное натяжение краски. Вязкость краски также будет влиять на расплывание. Чтобы иметь управляемое растекание, предпочтительный вариант краски на водной основе представляет собой краску с коэффициентом вязкости, составляющим 10-15 мПа, при температуре струи, составляющей 30°C. Предпочтительное поверхностное натяжение краски на водной основе составляет 30-40 мН/м, чтобы иметь управляемое растекание. Предпочтительная величина pH краски на водной основе составляет 7-8. Предпочтительный размер частиц красящих веществ составляет менее 500 нм, предпочтительно, 80-300 нм.
Древесный материал может быть массивной древесиной или древесным шпоном. Под массивной древесиной также подразумевается древесина твердых пород. Древесным материалом также может быть МДФ (MDF, древесно-волокнистая плита), ДВП (HDF оргалит) или древесностружечная плита (ДСП). Бумага не подразумевается под древесным материалом. Бумага по существу содержит высокодисперсное альфа-целлюлозное волокно.
Цифровое печатающее устройство может содержать принтер струйной печати с дозированием краски (DOD), предпочтительно пьезоэлектрический струйный принтер DOD. При использовании технических средств DOD капли краски могут быть размещены на поверхности с большой точностью. Таким образом, декоративный узор может быть повторен с точностью, и узор может быть напечатан с высоким разрешением.
Краска на водной основе может быть термочувствительной закрепляющейся при нагревании краской. Термочувствительная закрепляющаяся при нагревании краска закрепляется при воздействии на нее тепла. Закрепление краски препятствует растеканию краски по поверхности. При нанесении краски на поверхность древесного материала краска имеет тенденцию просачиваться в древесину. Древесина включает в себя капилляры, переносящие краску с поверхности внутрь древесины. Кроме того, растекание чернил может привести к размытию изображения узора. При закреплении краски дальнейшее растекание краски прекращается, и краска «высыхает».
Способ дополнительно может содержать применение нагревания в отношении элемента. При применении нагревания, вода в краске на водной основе испаряется, и краска высыхает. Таким образом, расплывание краски уменьшается. Если краска на водной основе представляет собой термочувствительную закрепляющуюся при нагревании краску, нагревание запускает реакцию закрепления краски, и отверждение связующего компонента предотвращает расплывание. Нагревание может быть применено до, во время и/или после печати. Если нагревание применено по отношению к поверхности до печати, элемент будет нагрет при нанесении краски. Таким образом, сушка краски начнется немедленно. При использовании термочувствительной закрепляющейся при нагревании краски, когда нагревание применяется перед печатью, закрепление начнется сразу же.
Способ дополнительно может содержать нанесение грунтовки, выполненной с возможностью управления краской, по меньшей мере на участке упомянутой поверхности. Грунтовка может быть нанесена до или после печати декоративного узора. Грунтовка вступает в реакцию с краской таким образом, что она управляет краской тем или иным путем. Грунтовка может, например, ограничивать расплывание краски, или может увеличивать расплывание краски. Грунтовка может быть нанесена на участок или на несколько отдельных участков поверхности, или может покрывать всю поверхность.
Грунтовка может быть закрепляющей краску грунтовкой. Под термином «закрепляющая краску» подразумевается, что грунтовка закрепляет краску таким образом, что расплывание краски предотвращается. Закрепляющая краску грунтовка ограничивает перемещение краски в капиллярах древесины. Таким образом, ограничивается перенос краски с поверхности и расплывание за пределы рисунка.
Грунтовка может агломерировать упомянутую краску. Когда грунтовка агломерирует краску, грунтовка фиксирует краску и предотвращает растекание краски. Краска и грунтовка образуют агломерат при взаимодействии друг с другом.
В альтернативном варианте осуществления, грунтовка может быть усиливающей растекание краски грунтовкой. Грунтовка усиливает растекание краски таким образом, что связующий компонент увеличивает расплывание краски. Примером усиливающей растекание краски грунтовки является вода.
Грунтовка может быть нанесена с помощью цифровой печати. При нанесении грунтовки с помощью цифрового печатающего устройства, грунтовка может быть нанесена на поверхность с высокой точностью. Таким образом, грунтовка может быть нанесена только на некоторые участки поверхности.
Кроме того, одна или более грунтовок, имеющих различные свойства, могут быть нанесены на разные участки поверхности с высокой точностью, таким образом предлагая возможность управления внешним видом рисунка. Может быть желательно применить закрепляющую краску грунтовку на первом участке поверхности, применить усиливающую растекание краски грунтовку на втором участке поверхности и не применять никакой грунтовки на третьем участке поверхности. Таким образом, расплыванием краски управляют различными способами на разных участках, и внешний вид рисунка может изменяться между различными элементами рисунка. При печати узора натуральной древесной структуры или каменного узора этот эффект может быть желательным. Этот аспект изобретения также может быть использован с другими типами краски, отличающимися от краски на водной основе. Этот аспект изобретения также можно использовать на других типах элементов, отличающихся от элемента из древесного материала.
Способ дополнительно может содержать нанесение защитного поверхностного слоя поверх декоративного рисунка. Защитный поверхностный слой может включать в себя износоустойчивые частицы. Защитным поверхностным слоем может быть один или несколько слоев лака, порошкообразный слой, содержащий древесные волокна и связующий компонент, или любой другой тип общепринятой защитной поверхности. Защитный поверхностный слой может быть радиационно-отверждаемым покрытием, предпочтительно, отверждаемым под действием УФ излучения покрытием. Защитный поверхностный слой может быть покрытием, содержащим акриловое вещество или акрилатный связующий компонент.
Краска может содержать красящие вещества. Таким образом, используется окрашенная пигментом краска на водной основе.
Цифровое печатающее устройство может использовать точечные цвета или цвета CMYK (голубой, пурпурный, желтый, черный). Точечные цвета могут быть предпочтительными при печати узоров натуральной древесной структуры или каменных узоров, поскольку точечные цвета позволяют использовать более естественный диапазон цветов по сравнению с CMYK.
Краска может содержать связующий компонент. При применении нагревания в отношении краски, связующий компонент закрепляется и дальнейшее расплывание краски уменьшается.
Элемент может образовывать поверхностный слой строительной панели. Строительная панель может быть панелью настила пола. В варианте осуществления, в котором строительная панель представляет собой панель настила пола, способ дополнительно может содержать образование системы механической фиксации по меньшей мере на одном краю панели настила пола.
В соответствии со вторым аспектом изобретения, обеспечена строительная панель, содержащая элемент из древесного материала, образующий поверхность упомянутой строительной панели, причем упомянутая поверхность является твердой и образована из упомянутого древесного материала, при этом упомянутая поверхность имеет декоративный узор, напечатанный на ней, упомянутый декоративный узор образован из краски на водной основе и, предпочтительно, грунтовки, содержащей по меньшей мере одну соль металла.
Краска на водной основе может содержать красящие вещества. Краской на водной основе может быть термочувствительный термозакрепляющийся связующий компонент. Декоративный узор может быть напечатан поверх грунтовки, выполненной на поверхности. Второй аспект настоящего изобретения объединяет все преимущества способа в соответствии с первым аспектом изобретения, уже обсуждавшимся выше, посредством чего предыдущее обсуждение также применимо к строительной панели.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
Настоящее изобретение будет описано более подробно посредством примера со ссылкой на прилагаемые схематические чертежи, которые показывают варианты осуществления настоящего изобретения.
Фиг. 1 иллюстрирует печатающую линию, содержащую цифровое печатающее устройство и устройство нанесения грунтовки.
Фиг. 2 иллюстрирует элемент, имеющий декоративный древесный узор, напечатанный на нем.
Фиг. 3 иллюстрирует элемент, имеющий рисунок с фантазийным узором, напечатанный на нем.
Фиг. 4 иллюстрирует элемент, имеющий рисунок с фантазийным узором, напечатанный на нем.
Фиг. 5 иллюстрирует элемент, имеющий рисунок с каменным узором, напечатанный на нем.
Фиг. 6 иллюстрирует строительные панели в форме панелей настила пола, включающих в себя систему механической фиксации.
ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ
Фиг. 1 показывает печатающую линию, включающую в себя цифровое печатающее устройство 20, подлежащее использованию в способе согласно изобретению. Печатающая линия содержит конвейерную ленту 10, блок 50 нанесения грунтовки, выполненный с возможностью нанесения грунтовки, цифровое печатающее устройство 20 и нагревательное устройство 30.
Печатающая линия выполнена с возможностью образования декоративного узора на элементе 1 из древесного материала. Элемент 1 имеет поверхность 3 древесного материала. Древесный материал может быть массивной древесиной или древесным шпоном. Древесный материал также может быть материалом на основе древесных волокон, таким как МДФ, ДВП и ДСП. Поверхность 3 представляет собой твердую поверхность. Поверхность 3 может быть жесткой поверхностью. Элемент 1 может, например, представлять собой слой, например, слой древесного шпона, имеющий толщину 0,6 мм или даже 0,3 мм.
Элемент 1 может быть уже прикреплен к центральному или нижнему слою, когда декоративный узор 2 печатается на элементе 1. В качестве альтернативы, декоративный узор 2 печатается на элементе 1 до того, как элемент 1 будет прикреплен либо к центральному слою, либо к нижнему слою. Элемент 1, имеющий напечатанный на нем декоративный узор 2, после этого прикрепляют к центральному или нижнему слою. Элемент 1, прикрепленный к центральному или нижнему слою, может образовывать строительную панель. В качестве альтернативы, элемент 1 сам по себе может образовывать строительную панель. Строительная панель может быть панелью настила пола, стеновой панелью, потолочной панелью, деталью фурнитуры и т.п. Строительная панель может быть, например, глухой панелью, панелью, содержащей несколько слоев, или панелью, содержащей центральный слой и упомянутый элемент, выполненный в виде поверхностного слоя на центральном слое.
Декоративный узор 2, который должен быть напечатан на элементе 1, может представлять собой как природные узоры, и рисунки, такие как узор древесной структуры или каменный узор. Декоративный узор также может быть фантазийным узором или рисунком.
Элемент 1 размещен на конвейерной ленте 10. Конвейерная лента 10 выполнена с возможностью перемещения элемента 1, на котором должна быть напечатана декоративная печать 2, в направлении D перемещения. Элемент 1 перемещается к блоку 50 нанесения грунтовки, цифровому печатающему устройству 20 и нагревательному устройству 30.
Блок 50 нанесения грунтовки выполнен с возможностью нанесения грунтовки, которая выполнена с возможностью управления краской. Под термином «управление краской» подразумевается управление поведением краски, таким как расплывание. Краска представляет собой краску на водной основе, предпочтительно, термочувствительную закрепляющуюся при нагревании краску.
Блок 50 нанесения грунтовки наносит грунтовку на поверхность 3 древесного материала элемента 1. Грунтовка, наносимая перед декоративным узором, печатается на поверхности элемента 1. Блок 50 нанесения грунтовки может распылять грунтовку на поверхность 3 элемента 1. В качестве альтернативы, блок 50 нанесения грунтовки может покрывать поверхность 3 элемента 1 грунтовкой.
В качестве альтернативы, блок 50 нанесения грунтовки может содержать цифровое печатающее устройство, таким образом, что грунтовка наносится с помощью техники цифровой печати. Цифровое печатающее устройство может быть принтером DOD, предпочтительно, пьезоэлектрическим принтером DOD. При использовании принтера DOD грунтовка может быть нанесена с большой точностью. Например, грунтовка может быть нанесена на четко определенные участки поверхности 3 элемента 1.
В одном варианте осуществления грунтовка может быть закрепляющей краску грунтовкой. Под термином «закрепляющая краску» подразумевается, что грунтовка закрепляет краску таким образом, что расплывание краски уменьшается. Закрепляющая краску грунтовка ограничивает перемещение краски в капиллярах массивной древесины таким образом, что краска фиксируется. Вследствие этого, просачивание краски в древесный материал уменьшается. Также уменьшается расплывание за пределы отдельных элементов, образующих рисунок, благодаря нанесению закрепляющей краску грунтовки.
Грунтовка может агломерировать упомянутую краску. Когда грунтовка агломерирует упомянутую краску, эта грунтовка закрепляет краску и предотвращает ее растекание. Когда грунтовка вступает в реакцию с краской, краска и грунтовка образуют агломерат. Благодаря образованию агломерата грунтовка закрепляет краску таким образом, что расплывание уменьшается. Таким образом, расплывание краски ограничивается, поскольку она находится в форме агломерата на поверхности элемента.
+
2+
2+
2+
2+
2+
2+
3+
3+
Грунтовка может содержать по меньшей мере одну соль металла, такую как хлористый натрий. Грунтовка может представлять собой водный раствор, содержащий по меньшей мере одну соль металла. Соль металла может быть одновалентной солью металла, например, содержащей одновалентный ион, такой как Na. Соль металла предпочтительно представляет собой многовалентную соль металла. Предпочтительно, многовалентная соль металла содержит двухвалентные ионы, такие как Ca, Cu, Ni, Mg, Zn или Ba, или трехвалентные ионы, такие как Al или Fe. Соль металла может быть, например, хлористым натрием или хлористым кальцием. Соль металла осаждает красящее вещество краски. Соль металла вступает в реакцию с краской на водной основе таким образом, что красящее вещество краски осаждается. Соль металла грунтовки разрушает краску таким образом, что красящее вещество краски осаждается или агломерирует. При разрушении состава пигментной краски на водной основе, капли краски фиксируются в требуемом положении на носителе, в котором капли краски располагаются соплом. При разрушении состава пигментной краски на водной основе, предотвращается смешивание капель краски друг с другом. Расплыванием краски можно управлять, изменяя концентрацию соли металла в грунтовке. При увеличении концентрации соли металла в грунтовке расплывание дополнительно уменьшается.
В одном варианте осуществления грунтовка может быть отверждаемой под действием УФ излучения грунтовкой. Отверждаемая под действием УФ излучения грунтовка действует как закрепляющая краску грунтовка, уменьшающая расплывание краски на водной основе. Отверждаемую под действием УФ излучения грунтовку наносят до печати, образующей декоративный рисунок. Отверждаемая под действием УФ излучения грунтовка не отверждается, или полностью не отверждается до того, как будет напечатан декоративный узор. Печать может выполняться с помощью нанесения мокрого состава на мокрую отверждаемую под действием УФ излучения грунтовку. В качестве альтернативы, отверждаемая под действием УФ излучения грунтовка может загустевать. Печать краской на водной основе выполняется непосредственно на отверждаемую под действием УФ излучения грунтовку. Нет необходимости наносить какой-либо промежуточный слой. Отверждаемая под действием УФ излучения грунтовка закрепляет краску таким образом, что просачивание в древесную поверхность и за пределы элементов, образующих рисунок, уменьшаются.
Отверждаемая под действием УФ излучения грунтовка также может быть выполнена с возможностью образования грунтовки для каких-либо отверждаемых под действием УФ излучения покрытий, образующих защитный поверхностный слой. Отверждаемая под действием УФ излучения грунтовка может быть совместимой с отверждаемым под действием УФ излучения покрытием, образующим защитный поверхностный слой, наносимый после печати.
В качестве альтернативы или дополнения, грунтовка может быть усиливающей растекание краски грунтовкой. Под термином «усиливающая растекание краски» подразумевается, что грунтовка усиливает растекание краски таким образом, что грунтовка увеличивает расплывание краски по области, на которую нанесена эта грунтовка. Таким образом может быть получен расплывчатый рисунок. Примером усиливающей растекание краски грунтовки является вода. При применении воды до или после печати расплывание краски дополнительно увеличивается.
Грунтовка может быть нанесена на всю поверхность 3 элемента 1 или только на участки поверхности элемента 1. На поверхность 3 также могут быть нанесены различные типы грунтовок. Например, на первый участок поверхности 3 может быть нанесена закрепляющая краску грунтовка, на второй участок поверхности 3 может быть нанесена усиливающая растекание краски грунтовка, а на третий участок поверхности 3 может быть не нанесена никакая грунтовка. Таким образом, дизайном декоративного рисунка 2 можно управлять, нанося различные типы грунтовок на разные области элемента 1.
После того, как была нанесена грунтовка, на поверхности 3 печатается декоративный узор 2 с помощью цифрового печатающего устройства 20.
Цифровое печатающее устройство 20 представляет собой принтер струйной печати с дозированием краски (DOD). Предпочтительно, принтер 20 представляет собой пьезоэлектрический струйный принтер DOD. Также может использоваться термографической струйный принтер DOD.
Цифровое печатающее устройство 20 содержит по меньшей мере одну печатающую головку 25 для струйной печати. Предпочтительно, цифровое печатающее устройство 20 содержит несколько печатающих головок 25 для струйной печати. Если в качестве цветовой системы используется система CMYK, требуются по меньшей мере четыре печатающие головки 25 для струйной печати, по одной для каждого цвета. Если используются точечные цвета, требуется по одной печатающей головке 25 для каждого точечного цвета. Количество точечных цветов и, таким образом, количество печатающих головок 25 могут изменяться. Цифровое печатающее устройство 20, показанное на Фиг. 1, содержит четыре печатающие головки 25, соответствующие CMYK-цветам или четырем точечным цветам.
Предпочтительно, некоторое количество печатающих головок 25 выполнено одна за другой в ряд, продолжающийся перпендикулярно направлению перемещения конвейерной ленты. Печатающие головки, выполненные в одном и том же ряду, включают в себя краску, имеющую одинаковый цвет. Ширина ряда печатающих головок предпочтительно соответствует ширине элемента 1, на который должна быть нанесена печать 2.
В показанном цифровом печатающем устройстве 20, первый, второй, третий и четвертый ряды 21, 22, 23, 24 печатающих головок выполнены один за другим в направлении D перемещения конвейерной ленты 10. Первый цвет наносится печатающими головками 21a-21d в первом ряду 21, второй цвет наносится печатающими головками 22a-22d во втором ряду 22, третий цвет наносится печатающими головками 23a-23d в третьем ряду 23 и четвертый цвет наносится печатающими головками 24a-24d в четвертом ряду 24.
В качестве альтернативы, может быть использовано цифровое печатающее устройство, содержащее печатающую головку, имеющую разные каналы. В этом случае, одна печатающая головка может выполнять печать одним цветом или несколькими цветами. Таким образом, отдельной печатающей головкой, снабженной разными каналами, может быть напечатан больше чем один цвет. Для каждого цвета предназначен один канал. Следовательно, в цифровом печатающем устройстве может быть обеспечен только один ряд печатающих головок.
Краска, которую наносят посредством описанного выше устройства 20 струйной печати, является краской на водной основе. Краска содержит красящие вещества, придающие краске ее определенный цвет. Предпочтительно, краска на водной основе представляет собой термочувствительную закрепляющуюся при нагревании краску. Краска может содержать связующий компонент. Связующий компонент может содержать, например, метилакрилат, этилакрилат, бутилакрилат или винилацетат.
Цифровое печатающее устройство 20 используется для выполнения печати декоративного узора 2 на элементе 1.
Конвейерная лента 10 перемещает элемент 1 через цифровое печатающее устройство 20. Печатающие головки 25 предпочтительно являются неподвижными, в то время как элемент 1 перемещается в направлении D перемещения под печатающими головками 25. Первый ряд 21 печатающих головок 21a-21c печатает первый цвет на поверхности 3, второй ряд 22 печатающих головок 22a-22c печатает второй цвет на поверхности 3, третий ряд 23 печатающих головок 23a-23c печатает третий цвет на поверхности 3, и четвертый ряд 24 печатающих головок 24a-24c печатает четвертый цвет на поверхности 3.
После цифрового печатающего устройства 20, как показано в направлении D перемещения конвейерной ленты 10, выполнено нагревательное устройство 30. Нагревательное устройство 30 может включать в себя нагрев инфракрасным (ИК) излучением. Следовательно, когда элемент 1 прошел цифровое печатающее устройство 20, в отношении элемента 1 применяется нагревание посредством нагревательного устройства 30. Нагревательное устройство 30 высушивает краску на водной основе, поскольку вода испаряется из краски. Следовательно, нагревание элемента 1 с печатью, нанесенной на него, предотвращает дальнейшее расплывание краски на водной основе и стабилизирует печать. Если используется термочувствительная закрепляющаяся при нагревании краска, нагревание отверждает краску и таким образом стабилизирует краску.
На Фиг. 1 нагревательное устройство 30 выполнено после цифрового печатающего устройства 20. В качестве альтернативы или дополнения, нагревательное устройство 30 может быть выполнено перед цифровым печатающим устройством, как показано в направлении D перемещения. Когда нагревание применяется в отношении элемента 1 до его введения в цифровое печатающее устройство 20, элемент 1 оказывается уже нагретым, когда краска наносится на его поверхность 3. Таким образом, краска высыхает и/или закрепляется, если используется термочувствительная закрепляющаяся при нагревании краска, быстрее по сравнению с печатью на не нагретом элементе 1. Таким образом, расплывание уменьшается.
Нагревание также может быть применено в отношении элемента 1 в цифровом печатающем устройстве 20. В этом случае, на элементе 1 печатается первый цвет, и затем элемент 1 нагревается до печати второго цвета. Таким образом, краска первого цвета высыхает, и если используется термочувствительная закрепляющаяся при нагревании краска, когда применяется нагревание, краска закрепляется. Расплывание таким образом уменьшается. В частности, может быть уменьшено просачивание двух различных цветов друг в друга.
Фиг. 2 иллюстрирует элемент 1, имеющий отпечаток, образующий декоративный узор 2, напечатанный с помощью описанного выше способа. Декоративный узор 2 представляет собой узор натуральной древесной структуры. Узор древесины напечатан на элементе 1, имеющем поверхность 3 материала массивной древесины или древесного шпона. Материалом массивной древесины или древесным шпоном могут быть, например, древесина пекана, березовая древесина или буковая древесина. Узор древесины напоминает натуральную древесину.
При нанесении краски на водной основе непосредственно на поверхность 3 древесного материала, краска просачивается в древесный материал. В материале массивной древесины и в шпоне, краска перемещается капиллярами в древесном материале. Это может привести к тому, что границы рисунка станут размытыми. Однако при печати рисунка натуральной древесной структуры расплывание может быть желательным по меньшей мере в некоторых участках элемента 1, поскольку это создает мягкий и естественный рисунок, как показано на Фиг. 2. Расплывание, происходящее в связи с тем, что краска на водной основе, перемещаемая капиллярами, может создавать преимущества узора, образуя декоративный узор, особенно при печати узора натуральной древесной структуры.
Фиг. 3 иллюстрирует элемент 1, в котором закрепляющая краску грунтовка была нанесена на первый участок 4 поверхности 3 элемента 1, как описано выше. На второй участок 5 поверхности 3 элемента 1 грунтовка нанесена не была. Фантазийный рисунок 2 был напечатан на поверхности 3 древесного материала с помощью цифрового печатающего устройства 20. Краска представляет собой краску на водной основе.
Фиг. 3 иллюстрирует разницу в расплывании краски между первым участком 4, на который была нанесена закрепляющая краску грунтовка, и вторым участком 5, на который грунтовка не была нанесена. На втором участке 5, границы 6 между различными цветами и между частями, на которые краска не была нанесена, и частями, на которые краска была нанесена, размыты. Причиной этого является то, что краска растекается за пределы области, на которую краска была нанесена, в направлении, параллельном плоскости поверхности 3. Прежде, чем краска высохнет, или отвердеет, при использовании термочувствительной закрепляющейся при нагревании краски, краска продолжает течь за пределы области, на которую она была нанесена. В массивной древесине и в шпоне капилляры в древесине переносят краску. Это может привести к тому, что краска будет растекаться за пределы области, на которую она была нанесена. Если нанесены два цвета, один рядом с другим, цвета могут просачиваться друг в друга таким образом, что никакой четко выраженной границы не получится. Если один цвет нанесен рядом с областью, на которую краска не нанесена, краска может просачиваться в область без цвета, и никакой четко выраженной границы не получится.
Кроме того, в дополнение к просачиванию в направлении, параллельном плоскости поверхности, краска также может просачиваться в древесный материал поверхности 3, то есть в направлении, перпендикулярном плоскости поверхности 3. Краска переносится в древесный материал от поверхности. В массивной древесине и в шпоне, капилляры в древесине переносят краску вглубь древесного материала. Это может привести к тому, что поверхность не будет окрашена, а будет проступать древесина. Таким образом, может быть получено неравномерное окрашивание.
На Фиг. 3, на первом участке 4, на котором была нанесена закрепляющая краску грунтовка, границы 6 между смежными цветами и границы 6 между окрашенным участком и участком, на который краска не была нанесена, являются четко выраженными. Кроме того, древесный материал не проступает через окрашенные участки в связи с сокращением просачивания в древесный материал. Закрепляющая краску грунтовка уменьшает расплывание краски таким образом, что краска фиксируется в требуемом положении, на которое она была помещена струйной печатающей головкой.
Фиг. 4 иллюстрирует элемент 1, в котором усиливающая растекание краски грунтовка была нанесена на поверхность 2 элемента 1, как описано выше. Усиливающая растекание краски грунтовка увеличила расплывание краски, нанесенной на область, на которую была нанесена усиливающая растекание краски грунтовка. Таким образом, получен размытый рисунок. Некоторая часть краски была перенесена вглубь древесного материала таким образом, что проступает поверхность древесного материала.
Фиг. 5 иллюстрирует элемент 1, имеющий напечатанный на нем каменный узор. На поверхность 3 древесного материала были нанесены грунтовки, имеющие различные свойства. Декоративный узор 2 в форме каменного узора был печатан на поверхности 3 посредством цифрового печатающего устройства 20, как описано выше.
Каменный узор включает в себя и элемент, имеющий четко очерченные контуры 7, и элементы, имеющие размытые контуры. Чтобы воссоздать рисунок природного камня, закрепляющая краску грунтовка была нанесена на некоторые участки 9a поверхности 3. Усиливающая растекание краски грунтовка была нанесена на другие участки 9b поверхности 3. На остальные участки 9c поверхности 3 никакая грунтовка не была нанесена. Таким образом, расплыванием краски можно управлять, чтобы получать различные эффекты. Предпочтительно, грунтовки наносятся с помощью цифровой печати таким образом, что грунтовки могут быть нанесены с высокой точностью. При нанесении как грунтовки, так и краски с помощью техники цифровой печати, грунтовка и краска могут быть нанесены с высокой точностью относительно друг друга. Таким образом может быть получен узор, являющийся очень похожим на рисунок природного камня. Нанесение различных грунтовок, как описано выше, не ограничено использованием краски на водной основе и не ограничено элементом древесного материала, а может быть использовано также и для других материалов.
Общим для всех вариантов осуществления является то, что нагревание также может быть применено в отношении элемента до и/или во время печати декоративного узора в цифровом печатающем устройстве, как было описано выше.
Общим для всех вариантов осуществления является то, что поверх печати может быть нанесен защитный поверхностный слой. Защитный поверхностный слой может содержать износоустойчивые частицы, такие как окись алюминия или двуокись кремния. Защитным поверхностным слоем может быть один или несколько слоев лака. Слой лака может быть, например, водорастворимым отверждаемым под действием УФ излучения лаком, полиуретановым лаком, лаком на неводной основе, двухкомпонентным лаком. В качестве альтернативы, защитный поверхностный слой может быть порошковым верхним слоем, содержащим смесь древесных частиц и связующего компонента, предпочтительно термоотверждающегося связующего компонента, который наносят в виде порошкового слоя поверх печати. Порошковый слой отверждается путем применения нагревания и давления, таким образом, что образуется порошковый верхний слой. В качестве альтернативы, защитный поверхностный слой может быть бумажным верхним слоем.
Фиг. 6 иллюстрирует краевые участки двух строительных панелей в форме панелей 100, 100ʹ настила пола. Панель 100, 100ʹ настила пола в варианте осуществления, показанном на Фиг. 6, содержит центральный слой 17 и упомянутый элемент 3 древесного материала, образующий поверхность панели 100, 100ʹ настила пола. Упомянутый элемент 3 прикреплен к центральному слою 17. К тыльной стороне центрального слоя 17 может быть прикреплен компенсирующий слой (не показан).
Панели 100, 100ʹ настила пола содержат систему 11 механической фиксации. Система 11 механической фиксации содержит стопорную планку 12 с заклинивающим элементом 13, который взаимодействует с фиксирующим пазом 14 и блокирует панели 1, 1ʹ в горизонтальном направлении D2. Система 11 механической фиксации дополнительно содержит выступ 15, который взаимодействует с пазом 16 выступа и блокирует панели 1, 1ʹ в вертикальном направлении D1. Как длинные стороны, так и короткие стороны панели настила пола могут быть снабжены системой 11 механической фиксации. В качестве альтернативы, длинные стороны панели настила пола могут быть снабжены системой механической фиксации для горизонтальной и вертикальной блокировки, а короткие стороны могут быть снабжены системой механической фиксации только для горизонтальной блокировки. Также предполагается, что возможны другие системы блокировки.
Следует понимать, что существуют многочисленные модификации вариантов осуществления, описанных в данном документе, которые тем не менее находятся в пределах объема изобретения, как определено прилагаемой формулой изобретения.
Несмотря на то, что они были названы грунтовкой, все описанные выше грунтовки также могут быть нанесены на поверхность после печати декоративного узора. Грунтовка, наносимая после печати, вступает в реакцию с краской на водной основе и управляет ею аналогично грунтовке, наносимой на поверхность до печати, как описано более подробно выше.
Пример 1
Обеспечен элемент из массивной древесины пекана. На поверхность элемента, на котором должен быть напечатан декоративный узор, никакая грунтовка не нанесена.
Декоративный узор печатается на поверхности упомянутого элемента посредством цифрового печатающего устройства. Наносимая краска является краской на водной основе. Цифровое печатающее устройство содержит четыре печатающие головки.
Декоративный узор представляет собой узор натуральной древесной структуры, который печатается поверх древесного рисунка массивной древесины пекана.
До, во время или после печати нагревание не применяется.
После того, как краска высохла, на поверхность элемента, имеющую напечатанный на ней декоративный узор, наносится по меньшей мере один защитный поверхностный слой. Используемый лак представляет собой водорастворимый полиуретановый лак (Aqua Zar, gloss 90 by M&P DIY Products AB).
Таким образом, получен элемент, имеющий декоративный узор, как показано на Фиг. 2. Расплывание краски на водной основе способствует получению узора натуральной древесной структуры.
Пример 2
Обеспечен элемент из массива дуба. Водный раствор, содержащий по меньшей мере одну соль металла, наносится на поверхность элемента из массива дуба. Концентрация соли металла в водном растворе варьируется в зависимости от того, насколько сильное расплывание желательно получить. Водный раствор, содержащий соль металла, образует закрепляющую краску грунтовку. Водный раствор с помощью валика наносится на всю поверхность элемента.
Декоративный узор печатается на поверхности упомянутого элемента посредством цифрового печатающего устройства. Наносимая краска представляет собой краску на водной основе. Краска является термочувствительной закрепляющейся при нагревании краской. Цифровое печатающее устройство содержит четыре печатающие головки.
Декоративный узор представляет собой фантазийный рисунок.
После печати применяется нагревание. Температура предпочтительно составляет 160-200°С, в зависимости от скорости конвейерной ленты.
На поверхность элемента, имеющую напечатанный на ней декоративный узор, наносится по меньшей мере один защитный поверхностный слой. Используемый лак представляет собой водорастворимый полиуретановый лак (Aqua Zar, gloss 90 by M&P DIY Products AB).
Закрепляющая краску грунтовка уменьшает расплывание краски на водной основе, таким образом образуя четко очерченные контуры в рисунке.
Пример 3
Обеспечен элемент из массивной древесины пекана. Водорастворимая отверждаемая под действием УФ излучения грунтовка наносится на поверхность элемента. Отверждаемая под действием УФ излучения грунтовка наносится с помощью валика на всю поверхность элемента. Отверждаемая под действием УФ излучения грунтовка образует закрепляющую краску грунтовку, уменьшающую расплывание краски на водной основе.
Декоративный узор печатается на поверхности упомянутого элемента посредством цифрового печатающего устройства. Декоративный узор печатается путем нанесения мокрого состава на мокрый материал отверждаемой под действием УФ излучения грунтовки, то есть отверждаемая под действием УФ излучения грунтовка не подвергалась отверждению. Наносимая краска представляет собой краску на водной основе. Краска является термочувствительной закрепляющейся при нагревании краской. Цифровое печатающее устройство содержит четыре печатающие головки.
Декоративный узор представляет собой узор натуральной древесной структуры, напоминающий древесину ясеня, который напечатан на элементе из древесины пекана.
Отверждаемая под действием УФ излучения грунтовка отверждается с помощью лампы УФ излучения.
Когда отверждаемая под действием УФ излучения грунтовка отвердеет, на поверхность элемента, имеющую напечатанный на ней декоративный узор, наносится по меньшей мере один защитный поверхностный слой. Используемый лак представляет собой водорастворимый полиуретановый лак (Aqua Zar, gloss 90 by M&P DIY Products AB).
Отверждаемая под действием УФ излучения грунтовка уменьшает расплывание краски на водной основе.
Пример 4
Обеспечен элемент из массива дуба. На первый участок поверхности элемента из массива дуба наносится водный раствор, содержащий по меньшей мере одну соль металла. Содержание соли металла в водном растворе варьируется в зависимости от того, насколько сильное расплывание желательно получить. Водный раствор, содержащий соль металла, образует закрепляющую краску грунтовку. Водный раствор с помощью валика наносится на первый участок поверхности элемента.
На второй участок поверхности элемента из массива дуба никакая грунтовка не наносится.
Декоративный узор печатается на поверхности упомянутого элемента посредством цифрового печатающего устройства. Наносимая краска является краской на водной основе. Цифровое печатающее устройство содержит четыре печатающие головки.
Декоративный узор представляет собой фантазийный рисунок.
На поверхность элемента, имеющую напечатанный на ней декоративный узор, наносится по меньшей мере один защитный поверхностный слой. Используемый лак представляет собой водорастворимый полиуретановый лак (Aqua Zar, gloss 90 by M&P DIY Products AB).
Таким образом, получают элемент, имеющий декоративный узор, как показано на Фиг. 3. Закрепляющая краску грунтовка, которая была нанесена на первый участок поверхности, уменьшает расплывание краски на водной основе, таким образом образуя четко очерченные контуры в рисунке. На втором участке поверхности, на который закрепляющая краску грунтовка не была нанесена, произошло расплывание краски.
Пример 5
Обеспечен элемент из массивной древесины пекана. На поверхность элемента наносится водорастворимая отверждаемая под действием УФ излучения грунтовка. Отверждаемая под действием УФ излучения грунтовка наносится с помощью валика на всю поверхность элемента. Отверждаемая под действием УФ излучения грунтовка образует закрепляющую краску грунтовку, уменьшающую расплывание краски на водной основе.
Декоративный узор печатается на поверхности упомянутого элемента посредством цифрового печатающего устройства. Декоративный узор печатается путем нанесения мокрого состава на мокрый материал отверждаемой под действием УФ излучения грунтовки, то есть отверждаемая под действием УФ излучения грунтовка не подвергалась отверждению. Наносимая краска представляет собой краску на водной основе. Краска является термочувствительной закрепляющейся при нагревании краской. Цифровое печатающее устройство содержит четыре печатающие головки.
Декоративный узор представляет собой узор натуральной древесной структуры, напоминающий древесину ясеня, который напечатан на элементе из древесины пекана.
На поверхность элемента, имеющую напечатанный на ней декоративный узор, наносится по меньшей мере один защитный поверхностный слой. Защитный поверхностный слой представляет собой отверждаемый под действием УФ излучения лак, или слои отверждаемого под действием УФ излучения лака.
Отверждаемая под действием УФ излучения грунтовка и слой или слои отверждаемого под действием УФ излучения лака одновременно отверждаются с помощью лампы УФ излучения.
Отверждаемая под действием УФ излучения грунтовка уменьшает расплывание краски на водной основе.