Декоративная бумага для слоистых пластиков
DECORATIVE PAPER FOR LAYERED PLASTICS

В частности, данное изобретение относится к декоративной бумаге, также называемой отделочной бумагой либо декоративным листом, пригодной для струйной печати, а также к способу производства такой бумаги и к слоистому пластику, содержащему такую бумагу.
В течение многих лет слоистые декоративные плиты или профильные продукты (называемые также «слоистыми пластиками») применяют в качестве материалов для жилых, коммерческих и промышленных помещений. В числе наиболее распространенных применений таких слоистых пластиков можно назвать напольные покрытия, в частности, имитирующие паркетное покрытие, а также среди прочего покрытия для мебели и столешницы или сиденья для стульев.
Различают два крупных класса декоративных «слоистых пластиков»: слоистые пластики, формуемые при высоком давлении (High-pressure laminates, HPLs) и слоистые пластики, формуемые при низком давлении (Low-Pressure Laminates, LPLs).
Декоративные слоистые пластики, формуемые при высоком давлении, изготавливают из тела, образованного пропитанными смолой листами. Данные листы выполнены, как правило, из крафт-бумаги и пропитаны термоотверждаемой смолой, чаще всего фенольной смолой.
После пропитки листов смолой их высушивают, разрезают и укладывают в стопу. Количество листов в стопе зависит от области применения и находится, как правило, в пределах от 3 до 9, хотя может быть и большим. Затем на уложенные в стопу листы, образующие тело слоистого пластика, помещают декоративную бумагу, которая представляет собой обычно лист бумаги с печатным или цветным рисунком либо содержит декоративные частицы, пропитанный термоотверждаемой смолой, выбираемой из группы, включающей в себя меламиноформальдегидные, мочевиноформальдегидные, бензогуанаминформальдегидные смолы, или бумагу на основе ненасыщенной полиэфирной смолы.
Поверх декоративной бумаги укладывают, как правило, защитный слой, называемый «поверхностным слоем», который не имеет рисунка и оказывается в готовом слоистом пластике прозрачным, что позволяет повысить стойкость слоистого пластика к истиранию. Затем стопу из пропитанных смолой слоев помещают в пресс для изготовления слоистых пластиков, плиты которого снабжены стальным листом для придания слоистому пластику в качестве финишной обработки желаемой поверхности. После этого производят уплотнение стопы посредством нагрева до температуры порядка 110-170°С и прессования при давлении порядка 5,5-11 МПа в течение приблизительно 25-60 минут с целью получения единой цельной структуры.
Далее закрепляют полученную структуру на какой-либо подложке, например, наклеивают ее на плиту из агломерированных частиц, в частности, из агломерированных древесных частиц.
Можно также получать слоистые пластики, формуемые при высоком давлении, с использованием так называемого «беспропиточного метода» или «сухого метода», который состоит в использовании декоративной бумаги, не пропитанной термоотверждаемой смолой и укладываемой, как правило, между пропитанной смолой барьерной бумагой, укладываемой снизу, и поверхностным защитным листом, также пропитанным смолой и укладываемым сверху. Возможны также модификации, в соответствии с которыми поверхностный лист помещают не сверху, а снизу. Пропитка декоративной бумаги смолой происходит при воздействии давления на стопу из отдельных листов, посредством диффузии смолы за пределы листов барьерной бумаги и поверхностного слоя, с которыми декоративная бумага соприкасается или в непосредственной близости от которых располагается.
Кроме технологий с использованием высокого и низкого давления, существует еще метод непрерывного прессования под названием CPL (Continuous Pressed Laminates), сходный с технологией формования при высоком давлении, но отличающийся от нее тем, что здесь вместо предварительно нарезанных листов используют сматываемые с бобин пропитанные листы бумаги.
При производстве декоративных слоистых пластиков, формуемых при низком давлении, используют только один декоративный лист, пропитанный термоотверждаемой смолой, а в ряде случаев - поверхностный лист, который наносят непосредственно на подложку в течение кратковременного периода при температуре порядка 160-175°С и давлении 1,25-3 МПа.
Декоративная бумага, используемая при производстве слоистых пластиков, представляет собой, как правило, лист бумаги, полученный на бумагоделательной машине. Такую декоративную бумагу применяют обычно для придания особого эстетичного вида слоистой основе, на которую она наносится, причем такой внешний вид может достигаться благодаря печатанию на бумаге декоративного рисунка.
Следует, однако, иметь в виду, что хотя подобные декоративные рисунки, традиционно обеспечивающие имитацию внешнего вида какого-либо природного материала, например дерева или мрамора, приобрели самые разнообразные формы, учитывающие спрос и необходимость адаптации к потребностям и пожеланиям заказчиков, такое расширение многообразия рисунков привело, с другой стороны, к снижению объемов выпускаемой продукции.
Указанные факторы индивидуального выполнения рисунков и мелкосерийного производства не могли не отразиться на трудностях, с которыми сталкиваются производители декоративных бумаг. Действительно, для массового производства простых рисунков такие печатные методы, как фотогравировка, давали преимущество, заключающееся в возможности печатания с большой шириной бумажного полотна и с высокой скоростью. Однако оказалось, что при мелкосерийном производстве данные печатные методы становятся нерентабельными и, кроме того, получаемая точность воспроизведения печати недостаточна для сложных рисунков, требующих большого разрешения.
Из тех печатных методов, которые являются достаточно гибкими при изготовлении на заказ незначительных объемов продукции, наиболее пригодным для удовлетворения требований к изготовлению декоративных бумаг оказался метод струйной печати. Кроме того, что данный метод прост в реализации и требует относительно небольших затрат, струйная печать позволяет получать более качественную печатную продукцию, в частности, с очень высокой четкостью и хорошей оптической плотностью изображения при низком потреблении чернил.
Однако при использовании метода струйной печати для производства декоративных бумаг приходится по-прежнему сталкиваться с главной трудностью, которая связана с технологией получения самих слоистых пластиков.
В ходе традиционного процесса производства слоистых пластиков сначала на декоративную бумагу наносят печать, затем ее пропитывают смолой и, наконец, подвергают, вместе с основой, горячему прессованию при высоком или низком давлении. Для выполнения этапа пропитки необходимо иметь декоративную бумагу, которая обладала бы высокой прочностью во влажном состоянии, что позволит сохранить достаточную стойкость после ее полного погружения в смолу, которая является предпочтительно смолой наводной основе, а также как можно большей способностью поглощения смолы за возможно более короткое время. Такие характеристики достигаются, как правило, благодаря использованию декоративных бумаг с очень высокой пористостью.
Применяемые в настоящее время методы струйной печати основаны на принципе закрепления чернил на поверхности подложки, на которую наносится печать, поэтому для того чтобы на подложке сформировалась четкая и качественная печать, необходимо иметь возможность контроля поглощения чернил. Так, бумаги, используемые обычно для струйной печати в областях, не относящихся к производству слоистых пластиков, для производства цветной печати, графики или печатной продукции с фотографическим качеством, имеют замкнутую поверхность, производимую нанесением покрытия на синтетическую смолу или нанесением покрытия слоями. Таким образом, подобные бумаги непригодны для изготовления слоистых пластиков, учитывая, что их не удается в достаточной степени пропитать термоотверждаемой смолой. Поскольку эти бумаги не относятся к категории декоративных, их нельзя также применить в рамках беспропиточного метода (сухого метода) из-за отделения различных слоев, происходящего в процессе проведения испытаний на непроницаемость для водяного пара и на погружение в воду.
Выясняется также, что используемые до сих пор декоративные бумаги нельзя применить в своем виде для струйной печати по причине их высокой пористости, необходимой для быстрой и равномерной пропитки смолой.
Ранее уже были описаны (в частности, в патентах ЕР 1749134 и ЕР 1044822) декоративные бумаги, обладающие улучшенным качеством благодаря нанесению слоя, содержащего частицы для закрепления чернил.
В патенте ЕР 1044822 описано использование традиционных методов нанесения покрытия, при использовании которых может произойти существенное ухудшение свойств пропитки бумаги смолой вследствие проникновения слоя в бумагу.
В патенте ЕР 1749134 заявлен способ нанесения покрытия, позволяющий получить декоративную бумагу, пригодную для струйной печати, без сколько-нибудь значительного ухудшения свойств пропитки данной бумаги. Однако такая бумага не совсем подходит для изготовления слоистого пластика, формуемого при высоком давлении посредством метода сухого ламинирования из-за отслаивания, происходящего в процессе проведения испытаний таких слоистых пластиков, формуемых при высоком давлении, на непроницаемость для водяного пара и на погружение в воду.
В международной заявке WO 02/081228 раскрыт лист декоративной бумаги для слоистых пластиков, формуемых при высоком давлении, или для слоистых пластиков, формуемых при низком давлении, содержащий частицы кремнезема по всей своей толщине, с целью повышения стойкости бумаги к истиранию. В этой связи необходимо заметить, что используемые частицы кремнезема имеют относительно большой диаметр, который оказывается чрезмерным в случаях, когда необходимо улучшить печатные свойства бумаги.
Как следует из известного уровня техники, производство декоративной бумаги, на которой можно было бы выполнить качественную струйную печать и которая обладала бы в то же время высокой способностью поглощения смолы, обеспечивающую возможность изготовления слоистых пластиков, формуемых при высоком давлении, или слоистых пластиков, формуемых при низком давлении, подразумевает необходимость выполнения противоречащих друг другу требований.
С другой стороны, производство декоративной бумаги, на которой возможно выполнить качественную струйную печать и которая была бы в то же время пригодной для изготовления слоистых пластиков методом сухого ламинирования (сухим методом), порождает серьезные трудности.
Изобретение направлено на устранение проблем, с которыми пришлось сталкиваться при изготовлении декоративных бумаг для слоистых пластиков известными методами, посредством обеспечения декоративной бумаги, которая одновременно обладает хорошими печатными свойствами при струйной печати и пригодна для промышленного изготовления слоистых пластиков любых типов с предварительной пропиткой декоративной бумаги или без такой пропитки, и, в частности, посредством реализации технологий формования при высоком давлении, или низком давлении или сухого метода.
Таким образом, предметом изобретения является декоративная бумага для декоративного слоистого пластика, формуемого при высоком давлении (HPL), или декоративного слоистого пластика, формуемого при низком давлении (LPL), или для декоративного слоистого пластика непрерывного прессования (CPL), содержащая распределенные по толщине указанной бумаги частицы наполнителя, обладающие относительно высокой маслопоглощающей способностью, предпочтительно превышающей или равной 80%. Иногда эти частицы наполнителя ошибочно называют частицами «пигмента» даже в тех случаях, когда они не придают бумаге никакого цветового оттенка.
Как было неожиданно установлено заявителем, удается получать декоративные бумаги с хорошими печатными свойствами при использовании струйной печати, которые могут в то же время пропитываться термоотверждаемой смолой, для производства традиционных слоистых пластиков, формуемых при высоком давлении, или слоистых пластиков, формуемых при низком давлении, либо слоистых пластиков непрерывного прессования, либо такие, которые могут быть использованы в рамках сухого метода, благодаря введению в декоративную бумагу особого наполнителя в виде частиц, выбираемого с учетом его маслопоглощающих свойств.
Как демонстрируют результаты испытаний, проведенных на образцах описываемой детально ниже декоративной бумаги, декоративные бумаги, в соответствии с данным изобретением, обладают хорошими печатными свойствами при струйной печати вне зависимости от того, какие чернила используются: на водной основе, закрепляющиеся под действием УФ-излучения, растворенные в органическом растворителе или экосольвентные. Больше того, для достижения указанных хороших печатных свойств нет необходимости в предварительном нанесении на бумагу слоя для закрепления чернил, что позволяет упростить производство декоративной бумаги. Кроме того, декоративная бумага согласно изобретению становится пригодной для печати на одной и/или другой из ее сторон, что было невозможным при работе с известными из уровня техники декоративными бумагами, только на одну сторону которых наносят покрытие. Наконец, такая бумага может оказаться вполне пригодной для изготовления слоистого пластика по беспропиточному методу.
Другим предметом изобретения является декоративная бумага, содержащая напечатанный перед пропиткой термоотверждаемой смолой, по меньшей мере, один рисунок, по меньшей мере, на одной из ее сторон. Такой рисунок может быть напечатан с использованием метода струйной печати, предпочтительно чернилами на водной основе, или закрепляющимися под действием УФ-излучения чернилами, или растворенными в органическом растворителе чернилами или экосольвентными чернилами.
В соответствии с еще одним аспектом изобретения, изобретение относится к способу изготовления декоративной бумаги, включающему в себя этапы, на которых:
- готовят волокнистый состав из влажной целлюлозы, и
- вводят в упомянутый волокнистый состав, в мокрой части бумагоделательной машины, частицы наполнителя согласно изобретению.
В соответствии со следующим аспектом изобретения, данное изобретение относится к слоистому пластику, формуемому при высоком давлении, или к слоистому пластику, формуемому при низком давлении, или к слоистому пластику непрерывного прессования, содержащему, по меньшей мере, одну декоративную бумагу согласно изобретению.
В соответствии со следующим аспектом изобретения, данное изобретение относится к применению частиц наполнителя согласно изобретению в декоративной бумаге для декоративного слоистого пластика, формуемого при высоком давлении, или для декоративного слоистого пластика, формуемого при низком давлении, или для декоративного слоистого пластика непрерывного прессования, для улучшения печатных свойств указанной декоративной бумаги при струйной печати.
В контексте настоящего изобретения под выражением «частицы наполнителя» или «наполнитель» понимаются частицы материала одного вида или же смесь частиц материалов разных типов. В соответствии с предпочтительным решением, наполнитель формируется из одного материала в форме частиц.
Частицы наполнителя, пригодные для целей изобретения, обладают маслопоглощающей способностью, превышающей или равной 80%, предпочтительно превышающей или равной 100%, предпочтительнее превышающей или равной 150%, еще предпочтительнее превышающей или равной 200%, а еще предпочтительнее превышающей или равной 300%.
Частицы наполнителя согласно изобретению могут обладать маслопоглощающей способностью, равной максимум 400% или равной максимум 360%.
Маслопоглощающая способность наполнителя согласно изобретению измеряется в соответствии с требованиями стандарта DIN ISO 787, часть 5.
2
2
2
2
2
2
2
Частицы наполнителя, пригодные для целей изобретения, имеют предпочтительно удельную площадь поверхности, превышающую или равную 10 м/г, предпочтительно превышающую или равную 20 м/г, предпочтительнее превышающую или равную 50 м/г, еще предпочтительнее превышающую или равную 80 м/г, еще предпочтительнее превышающую или равную 100 м/г, еще предпочтительнее превышающую или равную 200 м/г, а еще предпочтительнее превышающую или равную 300 м/г.
2
2
Частицы наполнителя согласно изобретению могут иметь удельную площадь поверхности, равную максимум 1000 м/г, предпочтительно равную максимум 800 м/г.
Удельная площадь поверхности частиц наполнителя, пригодных для целей изобретения, измеряется по методу БЭТ (Брюнера-Эммета-Теллера) в соответствии с требованиями стандарта DIN 66132.
Частицы наполнителя, пригодные для целей изобретения, могут иметь диаметр в пределах от 0,5 до 10 мкм, предпочтительно от 2 до 8 мкм, предпочтительнее от 3 до 5 мкм. Под термином «диаметр» здесь понимается диаметр ограниченной окружности.
Частицы наполнителя, пригодные для целей изобретения, имеют предпочтительно средний диаметр (D50) в пределах от 0,5 до 10 мкм, предпочтительно от 2 до 8 мкм, еще предпочтительнее от 3 до 5 мкм.
Частицы наполнителя, пригодные для целей изобретения, могут также иметь средний диаметр (D50) в пределах от 1 до 3 мкм.
Частицы наполнителя, пригодные для целей изобретения, могут иметь форму, выбираемую из группы, включающей в себя пластинчатую, шаровидную, сферическую формы или любую другую промежуточную форму между ранее упомянутыми формами. В соответствии с предпочтительным решением, форма частиц является приближенной к сферической.
Предпочтительно, чтобы частицы наполнителя, пригодные для целей изобретения, имели показатель n преломления менее 1,9, предпочтительно в пределах от 1,2 до 1,8, предпочтительнее от 1,4 до 1,7, а еще предпочтительнее от 1,5 до 1,6. Еще предпочтительнее, чтобы частицы наполнителя, пригодные для целей изобретения, имели показатель n преломления порядка 1,55.
Измерение показателя преломления осуществляется с помощью рефрактометра, самого известного из таких приборов - рефрактометра Аббе.
Целесообразно выбирать частицы наполнителя согласно изобретению таким образом, чтобы получить показатель преломления, равный или по возможности более близкий к показателю преломления термоотверждаемой смолы, которой должна быть пропитана предлагаемая декоративная бумага.
n
Таким образом, целесообразно, чтобы разность Δ показателей преломления у наполнителя согласно изобретению и у термоотверждаемой смолы была меньше или равна 0,5, предпочтительно меньше или равна 0,3, предпочтительнее меньше или равна 0,2, а еще предпочтительнее - меньше или равна 0,1.
Благодаря равенству или достаточно близким значениям показателей преломления наполнителя и термоотверждаемой смолы удается добиться большей прозрачности декоративной бумаги после ее пропитки смолой.
Частицы наполнителя согласно изобретению могут быть выбраны из группы, включающей в себя неорганические частицы, органические частицы и смеси упомянутых частиц. Предпочтительно, чтобы частицы наполнителя были выбраны из группы, включающей в себя неорганические частицы или смеси упомянутых частиц.
2
2
2
2
2
Особо предпочтительно, чтобы неорганические частицы наполнителя согласно изобретению имели удельную площадь поверхности, превышающую или равную 50 м/г и маслопоглощающую способность, превышающую или равную 80%, предпочтительно удельную площадь поверхности, превышающую или равную 100 м/г и маслопоглощающую способность, превышающую или равную 80%, предпочтительнее удельную площадь поверхности, превышающую или равную 200 м/г и маслопоглощающую способность, превышающую или равную 80%, еще предпочтительнее удельную площадь поверхности, превышающую или равную 200 м/г и маслопоглощающую способность, превышающую или равную 150%, а еще предпочтительнее удельную площадь поверхности, превышающую или равную 300 м/г и маслопоглощающую способность, превышающую или равную 200%.
Минеральные частицы наполнителя согласно изобретению могут быть выбраны из группы, включающей в себя частицы аморфного диоксида кремния, частицы осажденного диоксида кремния, частицы диатомитов, частицы алюмосиликатов и смеси упомянутых частиц. Предпочтительнее, чтобы такие частицы были выбраны из группы, включающей в себя частицы аморфного диоксида кремния, частицы осажденного диоксида кремния и смеси упомянутых частиц, а еще предпочтительнее, чтобы они были выбраны из группы, включающей в себя частицы аморфного диоксида кремния и смеси упомянутых частиц.
Частицы неорганического наполнителя, пригодные для целей изобретения, могут быть выбраны из группы, включающей в себя частицы аморфного или осажденного диоксида кремния типа Syloid, выпускаемые компанией GRACE, частицы диатомитов типа Celite, выпускаемые компанией Word Minerals, или частицы алюмосиликатов типа Zeolex, выпускаемые компанией Huber Engineered Materials.
Предпочтительно, чтобы количество частиц наполнителя согласно изобретению находилось в пределах от 3 до 40 вес. % по отношению к общему сухому весу бумаги, предпочтительно от 5 до 35%, предпочтительнее от 8 до 30%, еще предпочтительнее от 10 до 30%, еще предпочтительнее от 10 до 25%, еще предпочтительнее от 15 до 25%, а еще предпочтительнее от 15 до 20 вес. % по отношению к общему сухому весу бумаги.
Вес наполнителя, применительно к неорганическому наполнителю, предлагаемой бумаги определяют путем измерения зольности бумаги в соответствии с требованиями стандарта ISO 2144: 1997 с поправкой на потерю на угар используемого наполнителя, которая должна быть известна.
Декоративная бумага согласно изобретению может включать в себя частицы наполнителя одного вида, пригодного для целей изобретения, или же смесь частиц наполнителей разных типов, например, по меньшей мере, двух, или, по меньшей мере, трех, или, по меньшей мере, четырех типов частиц наполнителей. Здесь под выражением «частицы наполнителей разных типов» понимаются частицы наполнителей, различающиеся между собой по их маслопоглощающим свойствам и/или по удельной площади поверхности.
Подразумевается, что в случаях, когда декоративная бумага согласно изобретению содержит частицы наполнителя согласно изобретению более чем одного типа, в частности, по меньшей мере, два, или, по меньшей мере, три, или, по меньшей мере, четыре отдельных типа частиц согласно изобретению, то есть пригодных по их маслопоглощающим свойствам, указанные выше количества следует понимать как относящиеся к смеси этих частиц, а не к каждому взятому отдельно типу частиц.
В соответствии с одним из предпочтительных вариантов осуществления, при использовании струйной печати чернилами на водной основе декоративная бумага согласно изобретению предпочтительно содержит неорганические частицы наполнителя, выбираемые из группы, включающей в себя частицы аморфного диоксида кремния, частицы осажденного диоксида кремния, частицы алюмосиликатов и смеси упомянутых частиц. Предпочтительнее, чтобы в рамках данного варианта осуществления использовались частицы аморфного диоксида кремния, частицы осажденного диоксида кремния или смеси упомянутых частиц.
Целесообразно, чтобы эти частицы использовались с количестве в пределах от 15 до 25%, предпочтительнее в количестве порядка 20 вес. % по отношению к общему сухому весу бумаги.
В соответствии с другим предпочтительным вариантом осуществления, при использовании струйной печати чернилами, закрепляющимися под действием УФ-излучения, декоративная бумага согласно изобретению предпочтительно содержит неорганические частицы наполнителя, выбираемые из группы, включающей в себя частицы аморфного диоксида кремния, частицы осажденного диоксида кремния и смеси упомянутых частиц.
Целесообразно, чтобы упомянутые частицы использовались в количестве в пределах от 15 до 25% по отношению к общему сухому весу бумаги.
Указанные выше количества частиц наполнителя приведены для сухой бумаги перед нанесением печати и перед ее пропиткой термоотверждаемой смолой.
Используемые в рамках изобретения частицы наполнителя, а конкретнее неорганические частицы наполнителя, предпочтительно проявляют нейтральность в условиях кислотности или основности по отношению к термоотверждаемым смолам. Говоря о «нейтральности частиц наполнителя в условиях кислотности или основности по отношению к термоотверждаемым смолам», подразумевается, что данные наполнители не ведут себя по отношению к термоотверждаемым смолам ни как кислоты, ни как основания.
2
2
Декоративная бумага согласно изобретению может иметь граммаж в пределах от 20 до 100 г/м, предпочтительно от 40 до 80 г/м.
Граммаж листов определяют в соответствии с требованиями стандарта ISO 536 после проведения кондиционирования в соответствии с требованиями стандарта ISO 187. Имеется в виду граммаж листа перед пропиткой термоотверждаемой смолой.
Декоративная бумага согласно изобретению содержит распределенные по толще бумаги частицы наполнителя, описанные выше.
В отличие от декоративной бумаги с нанесенным покрытием, известной из предшествующего уровня техники, предлагаемая бумага содержит частицы наполнителя согласно изобретению в самой своей толщине. Что же касается декоративной бумаги с нанесенным покрытием, известной из уровня техники, то в ней частицы наполнителя содержатся только в слое, находящемся на поверхности.
Профиль распределения частиц по толщине бумаги может зависеть от того, каким способом они вводятся в эту бумагу.
Профиль распределения частиц наполнителя в бумаге согласно изобретению демонстрирует, что они располагаются в бумажной подложке.
Профиль распределения наполнителя в декоративных бумагах согласно изобретению может достигать максимума, приблизительно, в зоне между 1/4 и 3/4 суммарной толщины е бумаги.
Распределение частиц наполнителя по толщине бумаги может характеризоваться профилем, возрастающим от одной из сторон бумаги к середине толщины этой бумаги.
Профиль распределения частиц наполнителя может иметь максимум в зоне между одной из сторон и серединой толщины бумаги.
Распределение частиц наполнителя может иметь в толще бумаги анизотропный характер.
Профиль распределения является несимметричным относительно средней плоскости, рассекающей бумагу по середине ее толщины.
Профиль распределения частиц наполнителя в толщине бумаги согласно изобретению имеет минимум со стороны той поверхности бумаги, которая находится в контакте с формировочной сеткой или формировочной поверхностью, и максимум со стороны противоположной поверхности.
Определение усредненного профиля распределения частиц наполнителя в бумаге может быть осуществлено посредством анализа изображений электронной микроскопии, сделанных в режиме детектирования обратно-рассеянных электронов, или элементарных картографических изображений, полученных посредством микрорентгеноспектрального анализа с помощью РЭМ (растрового электронного микроскопа). Готовят нарезки бумаги таким образом, чтобы можно было наблюдать несколько сантиметров образца. Вдоль указанных нарезок получают несколько десятков изображений (как правило, достаточно иметь порядка тридцати), которые затем обрабатывают в рамках процедуры анализа изображений. Вначале идентифицируют края бумаги, чтобы выделить бумажную зону. Затем данная зона автоматически делится примерно на двадцать слоев одинаковой толщины по какой-либо абсциссе вдоль выделенной бумажной зоны: таким образом получают пластинчатые секции, каждая из которых соответствует заданной глубине в толще бумаги. Далее извлекают, в свою очередь, содержащиеся в бумажной зоне неорганические наполнители, которые «привязывают» к той пластинчатой секции по глубине, в которой они находятся. После этого достаточно лишь вычислить долю наполнителей в каждой пластинчатой секции, чтобы можно было получить данные об относительном распределении неорганических наполнителей от одной поверхности бумаги к другой. Полученные таким образом значения относительного распределения для каждого изображения усредняют и, наконец, строят кривую усредненного относительного распределения неорганических наполнителей в анализируемой бумаге.
На фиг. 1 в качестве примера приведен профиль усредненного относительного распределения частиц диоксида кремния примера 4 патента ЕР 1749134 по толщине бумаги. Как можно видеть, частицы диоксида кремния остаются сосредоточенными на поверхности, в покрывающем слое R, тогда как в бумажной подложке их нет.
На фиг. 2А и 2В представлены, соответственно, два примера профилей усредненного относительного распределения частиц наполнителя по толщине декоративных бумаг согласно изобретению, получаемых посредством насыпного введения (фиг. 2А), то есть смешивания частиц наполнителя с целлюлозным волокнистым составом перед нанесением на формирующую поверхность, или посредством разбрызгивания раствора, содержащего наполнитель, на целлюлозный волокнистый состав на формирующем столе в мокрой части бумагоделательной машины (фиг. 2В).
В предлагаемой бумаге, получаемой путем смешивания наполнителя с целлюлозным волокнистым составом перед нанесением на формирующую поверхность (фиг. 2А), максимум профиля распределения наполнителя располагается, по существу, на середине толщины бумаги.
В предлагаемой бумаге, получаемой путем разбрызгивания наполнителя на целлюлозный волокнистый состав перед нанесением на формирующую поверхность (фиг. 2В), максимум профиля распределения наполнителя располагается, по существу, в четверти толщины от поверхности, в которую были нанесены частицы наполнителя.
Декоративная бумага согласно изобретению характеризуется, в частности, достаточно хорошими печатными свойствами, в том числе при использовании струйной печати, с одновременным сохранением показателей поглощения термоотверждаемой смолы, которые идентичны или сходны с показателями известных декоративных бумаг.
Благодаря распределению наполнителя по ее толщине предлагаемая бумага обладаем тем преимуществом, что печать можно с равным успехом наносить на любую из ее сторон и даже на обе стороны, что позволяет создавать оптические эффекты глубины вследствие прозрачности бумаги на слоистом пластике.
Пропитку декоративной бумаги согласно изобретению термоотверждаемой смолой осуществляют предпочтительно по завершении этапа струйной печати на этой бумаге.
Скорость пропитки декоративной бумаги согласно изобретению термоотверждаемой смолой может быть меньшей или равной 20 секундам, предпочтительно меньшей или равной 10 секундам, предпочтительнее в пределах от 2 до 20 секунд, еще предпочтительнее от 3 до 10 секунд, а еще предпочтительнее от 3 до 6 секунд, в частности, на каждой из ее сторон.
Скорость пропитки характеризуется определением времени проникновения термоотверждаемой смолы через лист, данное время определяют следующим образом:
- готовят 56 вес. % раствор смолы, растворяя порошкообразную меламиноформальдегидную смолу KAURAMIN 773 в дистиллированной воде, нагретой до 45°С. Регулируют ее вязкость так, чтобы ее значение составляло порядка 100 мПас (сП) при температуре около 20°С по вискозиметру Брукфильда, измеренное на скорости 100 об/мин - вал №2,
- определяют время пропитки листа бумаги следующим образом:
- нарезают по два квадратных образца (10×10 см) на каждое испытание; для испытания каждой стороны данную сторону маркируют,
- помещают смолу на часовое стекло,
- накладывают квадратик бумаги на поверхность смолы так, чтобы с ней контактировала испытуемая сторона, и одновременно с этим включают секундомер,
- засекают время полного прохождения смолы через бумагу, по которому и определяют время проникновения смолы.
Декоративная бумага согласно изобретению может иметь пористость по Герли в пределах от 5 до 50 секунд, в идеале от 10 до 20 секунд. Воздухопроницаемость, или пористость по Герли, определяют в соответствии с требованиями стандарта ISO 5636-5R (1990).
Декоративная бумага согласно изобретению может быть как лощеной, так и нелощеной. Лощение декоративной бумаги согласно изобретению может быть произведено любым известным специалисту в данной области техники способом.
В соответствии с одним из вариантов осуществления, декоративная бумага согласно изобретению имеет, по меньшей мере на одной из своих сторон, гладкость по Бекку в пределах от 20 до 140 секунд.
2
Декоративная бумага согласно изобретению может быть лишена частиц наполнителя, отличных от описанных ранее. Говоря другими словами, декоративная бумага согласно изобретению может содержать в качестве наполнителя только частицы наполнителя согласно изобретению, то есть предлагаемая декоративная бумага может быть лишена иных неорганических или органических частиц, нежели те, что обладают маслопоглощающей способностью, превышающей или равной 80%. В частности, бумага согласно изобретению может быть лишена частиц TiO.
В качестве альтернативы, декоративная бумага согласно изобретению может содержать в своей матрице наполнитель, отличный от предлагаемого в соответствии с изобретением, в частности, такой, как частицы каолина. Благодаря этому варианту осуществления, удается уменьшить количество целлюлозы в бумаге, что может повлечь за собой снижение затрат на производство бумаги. Количество такого замещающего наполнителя может достигать 0-35 вес. % по отношению к сухому весу бумаги.
Для декоративной бумаги согласно изобретению не требуется нанесения слоя для закрепления чернил посредством покрытия, то есть закрепляющего слоя, содержащего связующее.
Таким образом, декоративная бумага согласно изобретению предпочтительно лишена поверхностного слоя для закрепления чернил, а также соответствующих соединений, как правило, акрилового связующего, поливинилового спирта, поли(винилацетата) и диоксида титана.
Предпочтительно, чтобы непрозрачность декоративной бумаги согласно изобретению была относительно небольшой.
Декоративная бумага согласно изобретению может предпочтительно являться, до или после пропитки термоотверждаемой смолой, а предпочтительнее после пропитки, прозрачной.
0
∞
0
∞
Непрозрачность бумаг измеряют в соответствии с требованиями стандарта ISO 2471. Яркость (L) образца бумаги измеряют на черном фоне, а яркость (L) на бесконечности, на стопе одной и той же бумаги. Непрозрачность вычисляют по формуле: L/L⋅100.
Чем меньше полученное значение, тем бумага менее мутна и, соответственно, более прозрачна.
0
∞
Декоративная бумага согласно изобретению может после пропитки термоотверждаемой смолой и перед нанесением струйной печати иметь непрозрачность L/L⋅100, превышающую 60%, а точнее, от 60 до 90%, а еще точнее - от 70 до 90%.
Слоистый пластик, формуемый при высоком давлении, или слоистый пластик, формуемый при низком давлении, получаемый с использованием предлагаемой декоративной бумаги, может содержать один или несколько слоев с определенной прозрачностью.
0
∞
0
∞
Измерение непрозрачности в слоистых пластиках, формуемых при высоком давлении (HP), или в слоистых пластиках, формуемых при низком давлении (LP), осуществляют так же, как в декоративной бумаге. Измерение яркости L слоистого пластика проводят на стороне крафт-бумаги, а измерение яркости (L) на бесконечности - на белом фоне. Непрозрачность вычисляют по формуле: L/L⋅100. Чем меньше полученное значение, тем бумага менее мутна, то есть более прозрачна.
0
∞
Слоистый пластик, формуемый при высоком давлении, или слоистый пластик, формуемый при низком давлении, получаемый с использованием предлагаемой декоративной бумаги, может иметь непрозрачность L/L⋅100 менее 20%, точнее в пределах от 7 до 15%.
Преимущество бумаги в соответствии с изобретением состоит в том, что она не создает непрозрачности или создает лишь очень незначительную непрозрачность и может быть использована с нижним листом с белым или цветным фоном, на который она накладывается. Благодаря этому открываются дополнительные декоративные возможности, а именно удается использовать одну и ту же многослойную декоративную бумагу с печатью на разных цветовых основах.
В соответствии с одним вариантом реализации, декоративную бумагу согласно изобретению используют в сочетании с цветной декоративной бумагой. Такую цветную декоративную бумагу помещают, например, между декоративной бумагой согласно изобретению, укладываемой сверху, и телом данного слоистого пластика, укладываемого снизу.
Термином «цветная бумага» здесь определяют любую декоративную бумагу, имеющую любой иной цветовой оттенок, нежели белый. Так, например, цветная декоративная бумага может иметь красный, синий, зеленый или даже черный цветовой оттенок.
Декоративная бумага согласно изобретению может содержать рисунок, отпечатанный по меньшей мере на одной из сторон. Печать этого рисунка выполняют предпочтительно с использованием струйной печати. Печатание рисунка осуществляют по завершении этапа сушки, перед пропиткой термоотверждаемой смолой.
Кроме того, декоративная бумага согласно изобретению может содержать компоненты, традиционно входящие в состав декоративных бумаг.
Декоративная бумага согласно изобретению содержит, естественно, целлюлозные волокна.
Целлюлозные волокна могут представлять собой смесь коротких целлюлозных волокон и длинных целлюлозных волокон.
Предпочтительно, чтобы декоративная бумага согласно изобретению содержала смесь целлюлозных волокон, состоящую из 40-100%, предпочтительно 70-90%, еще предпочтительнее порядка 80% коротких целлюлозных волокон и 0-60%, предпочтительно 10-30%, еще предпочтительнее 20% длинных целлюлозных волокон по сухому весу.
В соответствии с одним из вариантов осуществления, короткие целлюлозные волокна представляют собой эвкалиптовые волокна.
В соответствии с одним из вариантов осуществления, предлагаемая декоративная бумага лишена синтетических волокон.
Декоративная бумага согласно изобретению может содержать, по меньшей мере, один дополнительный реагент, выбираемый из группы, включающей в себя реагент для придания прочности во влажном состоянии, удерживающий реагент, декоративные частицы, наполнители, катионный полимер, органический полимерный абсорбент.
Декоративная бумага согласно изобретению может содержать, по меньшей мере, один реагент для придания прочности во влажном состоянии.
Под выражением «реагент для придания прочности во влажном состоянии» понимается любой реагент, обеспечивающий придание бумаге во влажном состоянии прочности при растяжении. Такие реагенты хорошо известны специалистам в данной области техники. Предпочтительно, чтобы в качестве такого реагента могли быть использованы полиамино-эпихлоргидриновая смола, полиамидно-полиамино-эпихлоргидриновая смола, катионный полиакрилат, модифицированная меламиноформальдегидная смола или катионсодержащий крахмал.
Реагент, придающий бумаге во влажном состоянии прочность при растяжении, может присутствовать в количестве от 0,2 до 2,5 вес. % относительно сухого веса листа, предпочтительнее от 0,4 до 0,8%.
В состав декоративной бумаги согласно изобретению может быть включен, по меньшей мере, один удерживающий реагент.
Под «удерживающим реагентом» здесь понимается любо реагент, обеспечивающий закрепление неорганических наполнителей на волокнах. Такие реагенты хорошо известны специалистам в данной области техники. Предпочтительно, чтобы такой реагент можно было выбирать из группы, включающей в себя систему неорганических микрочастиц, например анионных диоксидов кремния, и полиакриламид с низкой степенью ионности.
Под «низкой степенью ионности» применительно к полиакриламиду, пригодному для целей изобретения, понимается, что полиакриламид содержит незначительное количество катионных сомономеров типа четвертичного аммония и/или незначительное количество акрилатных групп анионной природы.
Кроме того, декоративная бумага может в ряде случаев содержать реагенты, используемые для перевода наполнителей согласно изобретению в состояние водной дисперсии, как описано ниже.
Декоративная бумага согласно изобретению может быть подвергнута, после сушки и перед нанесением печати, в частности, струйной печати, специальной поверхностной обработке, например, с целью повышения ее гладкости или нанесения реагента, повышающего эффективность закрепления чернил. Под «поверхностной обработкой» понимается, что предлагаемая бумага подвергается операции в поверхностной части своей толщины. Таким образом, поверхностная обработка предлагаемой бумаги химическим реагентом приводит к проникновению данного реагента в толщину бумаги. В этом случае можно говорить о нанесении проникающего покрытия. Указанная технология отличается от нанесения поверхностного покрытия, которая состоит в нанесении слоя на поверхность бумаги без необходимости его проникновения в ее толщину.
В соответствии с одним из вариантов осуществления, бумага согласно изобретению может быть подвергнута поверхностной обработке, по меньшей мере, одним реагентом, предназначенным для повышения эффективности закрепления чернил или для облегчения данного закрепления. Однако, как уже было уточнено выше, декоративная бумага согласно изобретению может быть лишена слоя для закрепления чернил. Реагенты, которые могут быть использованы при поверхностной обработке предлагаемой бумаги, предназначены не для закрепления чернил, а исключительно для создания благоприятных условий для такого закрепления. Эффект первоначального закрепления чернил достигается с помощью наполнителя согласно изобретению, который распределен по матрице упомянутой бумаги. Реагент, используемый при поверхностной обработке предлагаемой бумаги, может быть лишен частиц согласно изобретению и/или иных неорганических или органических наполнителей в виде частиц.
Декоративная бумага согласно изобретению может быть подвергнута поверхностной обработке (нанесению проникающего покрытия), по меньшей мере, одним катионным полимером.
Такие полимеры хорошо известны специалистам в данной области техники и могут быть использованы преимущественно для предотвращения стекания чернил, и в частности чернил на водной основе, в воду. Предпочтительно, чтобы такой полимер можно было выбрать из группы, включающей в себя полиамин, сополимер эпихлоргидрина и диметиламина, а также полидиаллилдиметиламмония хлорид. Еще предпочтительнее, чтобы такой полимер представлял собой полидиаллилдиметиламмония хлорид.
Декоративная бумага согласно изобретению может быть подвергнута поверхностной обработке (нанесению проникающего покрытия), по меньшей мере, одним органическим полимерным абсорбентом.
Такие полимеры хорошо известны специалистам и могут быть использованы предпочтительно для закрепления чернил на поверхности. Предпочтительно, чтобы такой полимер можно было выбрать из группы, включающей в себя поливинилпирролидон, поливинил спирт, карбоксиметилцеллюлозу и микрокристаллическую целлюлозу. Еще предпочтительнее, чтобы такой полимер представлял собой микрокристаллическую целлюлозу.
Как уже было сказано выше, в процессе производства слоистых пластиков, формуемых при высоком давлении, слоистых пластиков, формуемых при низком давлении, или слоистых пластиков непрерывного прессования на декоративную бумагу, как правило, сначала наносят печать, затем ее пропитывают термостойкой термоотверждаемой смолой и, наконец, подвергают горячему прессованию вместе с подложкой под высоким или низким давлением. В качестве альтернативы, как говорилось ранее, в случае использования беспропиточного метода (dry process) декоративную бумагу с нанесенной на нее печатью укладывают в стопу (не пропитывая ее) между двумя листами бумаги, пропитанными термоотверждаемой смолой, и осуществляют пропитку декоративной бумаги уже во время воздействия давлением на всю стопу.
Соответственно, предлагаемую декоративную бумагу можно использовать как с термоотверждаемой смолой, так и без нее.
Данную термоотверждаемую смолу можно выбрать, в частности, из группы, включающей в себя меламиноформальдегидные смолы, мочевиноформальдегидные смолы, бензогуанаминформальдегидные смолы, ненасыщенные полиэфирные смолы, дициандиамидформальдегидные смолы, эпоксидные смолы, полиуретановые смолы, акриловые смолы и смеси упомянутых смол.
После пропитки декоративной бумаги смолой бумагу нагревают и смолу частично сшивают (термоотверждают), чтобы она перестала быть клейкой с тем, чтобы лист можно было взять руками. На языке профессионалов декоративную бумагу, которая пропитана частично сшитой смолой, называют «декоративной пленкой» или «пленкой из меламиновой смолы». Такая пленка из меламиновой смолы содержит смолу в количестве предпочтительно в пределах от 50 до 55%, хотя это количество может достигать 45-65%.
На данном этапе декоративную бумагу, как правило, нагревают до температур порядка 110-140°С и контролируют прохождение данного этапа таким образом, чтобы в процессе окончательного формирования слоев декоративной пленки смола правильно растекалась по листу, для чего измеряют содержание летучих веществ, остающихся в декоративной пленке. Это связано с тем, что декоративная пленка содержит в этом случае некоторое количество, порядка 5-8%, летучих веществ (воду, являющуюся растворителем для смолы; воду, образующуюся при химической конденсации смолы, остаточный формальдегид, прочие остаточные продукты и т.д.). Этими летучими веществами являются соединения, которые будут впоследствии удалены при полном сшивании смолы, в ходе формирования слоев декоративной пленки.
После полного сшивания смолы и формирования слоев смола будет придавать готовому слоистому пластику необходимую поверхностную прочность (сопротивление истиранию, стойкость к загрязнению, стойкость к воздействию водяного пара и таких химических веществ, как растворители, кислоты и основания, и т.д.).
В особых случаях декоративную бумагу согласно изобретению пропитывают термоотверждаемой смолой, после чего производят частичное сшивание смолы в кислой среде, при этом процентное содержание летучих веществ составляет от 5 до 8 вес.% относительно веса листа.
Предметом изобретения является также слоистая декоративная плита или профильный продукт, содержащая, по меньшей мере, одну декоративную бумагу согласно изобретению.
Слоистый пластик согласно изобретению может содержать наложенные друг на друга контактирующие, по меньшей мере, две, предпочтительно, по меньшей мере, три, а еще предпочтительнее, по меньшей мере, четыре декоративные бумаги согласно изобретению.
Благодаря использованию декоративной бумаги, содержащей, по меньшей мере, один рисунок, напечатанный с обеих ее сторон, или ряд наложенных друг на друга декоративных бумаг согласно изобретению, каждая из которых содержит, по меньшей мере, один печатный рисунок, по меньшей мере, на одной стороне, может быть достигнуто преимущество, заключающееся в получении оптического эффекта рельефа.
В соответствии с данным вариантом осуществления, на листы декоративной бумаги согласно изобретению печатают, по меньшей мере, один рисунок с одной или обеих сторон, затем пропитывают их термоотверждаемой смолой, укладывают друг на друга в стопу, помещают на подложку, в зависимости от обстоятельств, на листы крафт-бумаги, пропитанные термоотверждаемой смолой, или на плиту из агломерированных частиц, и по выбору покрывают поверхностным слоем, также пропитанным смолой, после чего приступают к их прессованию.
Преимущественно, между подложкой и стопой из листов декоративной бумаги помещают целиком окрашенный лист декоративной бумаги, также пропитанный смолой.
Волокнистая подложка декоративной бумаги согласно изобретению, содержащая целлюлозные волокна, может быть приготовлена с использованием любой известной специалистам технологии.
Так, в частности, сначала готовят влажный целлюлозный волокнистый состав, или влажную бумажную массу.
Частицы наполнителя согласно изобретению могут быть введены во влажный целлюлозный волокнистый состав, при необходимости дополненный вышеперечисленными реагентами, во время непрерывного производства бумажной массы, в мокрой части бумагоделательной машины.
В контексте настоящего изобретения под «мокрой частью» понимается, применительно к бумагоделательной машине, любая часть этой бумагоделательной машины, используемая в рамках технологии изготовления бумаги, которая располагается перед сушильной частью, а точнее, перед прессовой частью.
Частицы наполнителя могут быть введены в порошкообразной форме или в виде дисперсии, предпочтительно водной.
Предпочтительно, чтобы частицы вводили в виде дисперсии, в частности, водной дисперсии, которая может включать в себя любой реагент, способствующий повышению устойчивости этой дисперсии. Так, например, водная дисперсия содержит, помимо частиц наполнителя согласно изобретению, реагент для предотвращения осаждения или флокуляции частиц, или поверхностно-активное вещество, или загуститель. Можно предусмотреть, например, применение карбоксиметилцеллюлозы, альгината натрия, гидроксипропилцеллюлозы, поливинилового спирта, крахмала или их смесей. Можно также назвать пол и карбоксилаты; целлюлозные загустители, такие как метил-, этил-, гидроксиэтил- и гидроксипропилцеллюлозу, природные камеди, в частности, гуаровую камедь, аравийскую камедь (гуммиарабик), пектины; белки, в частности, казеин, соевые белки, желатин.
В соответствии с одним из предпочтительных вариантов реализации изобретения, водная дисперсия частиц наполнителя представляет собой, по существу, смесь воды и указанных частиц наполнителя. Термин «по существу», обозначает, что дисперсия получена посредством смешивания исключительно воды и частиц наполнителя, но при этом нельзя исключать и наличия загрязнителей и примесей, присутствующих в воде и/или в частицах наполнителя, которые не оказывают, однако, негативного воздействия на свойства водной дисперсии или декоративной бумаги согласно изобретению.
Когда наполнители вводят в виде дисперсии в волокнистый состав, данная дисперсия может содержать от 5 до 40 вес. % частиц наполнителя.
В соответствии с одним из вариантов осуществления, частицы наполнителя смешивают с целлюлозным волокнистым составом до того, как данный состав будет нанесен на формирующую поверхность.
Данное смешивание может быть осуществлено, например, в зоне массного бассейна, напорного ящика, аккумулирующего бассейна, либо в зоне очистительных установок или смесительного насоса.
Введение частиц наполнителя в целлюлозный волокнистый состав может быть осуществлено посредством их смешивания, в частности, непрерывного смешивания, с волокнистым составом в зоне перед напорным ящиком.
В соответствии с одним из вариантов осуществления, такое смешивание может быть осуществлено в массном бассейне.
В соответствии с другим вариантом осуществления, частицы наполнителя согласно изобретению вводят в волокнистый состав после нанесения указанного состава на формирующую поверхность. В качестве формирующей поверхности, пригодной для целей изобретения, можно использовать сеточный стол.
Частицы пигмента могут быть введены в целлюлозный волокнистый состав с помощью специальных устройств для нанесения, таких как второй напорный ящик, щелевое устройство или распылительное устройство.
Указанные устройства для нанесения располагают в любом месте перед секцией гауч-прессов, то есть в мокрой части бумагоделательной машины.
В соответствии с одним из вариантов осуществления, частицы наполнителя могут внедряться в целлюлозный волокнистый состав, помещаемый в форме мата на формирующую поверхность, с помощью вспомогательного напорного ящика или с помощью щелевого устройства для нанесения покрытия, в частности, с помощью головки для нанесения покрытия поливом.
В контексте настоящего изобретения с помощью выражения «щелевое устройство для нанесения покрытия или щелевая головка» обозначаются головки для нанесения покрытия, в которых наносимая дисперсия проходит через щелевые головки, образуя при этом завесу, которая падает на целлюлозный волокнистый состав, или бумажную массу, перед секцией гауч-прессов.
В соответствии с другим вариантом осуществления, частицы наполнителя могут быть разбрызганы на влажный целлюлозный волокнистый состав в любом месте перед секцией гауч-прессов.
Разбрызгивание частиц наполнителя производится предпочтительно при давлении и/или со скоростью, которые должны быть достаточными для обеспечения их проникновения в бумажную массу.
В соответствии с одним из вариантов реализации, частицы наполнителя согласно изобретению вводят в бумажную массу с использованием комбинации разных упомянутых выше устройств для нанесения перед секцией гауч-прессов.
Способ изготовления декоративной бумаги согласно изобретению может включать в себя этап, на котором добавляют реагент для придания прочности во влажном состоянии и/или удерживающий реагент, описанные выше.
Предпочтительно, чтобы в качестве реагента для придания прочности во влажном состоянии была использована полиамино-эпихлоргидриновая смола, тогда как в качестве удерживающего реагента может быть использована система неорганических частиц, например анионных частиц, или полиакриламид с низкой степенью ионности.
Затем целлюлозный волокнистый состав, или бумажная масса, содержащая частицы наполнителя согласно изобретению, а также дополнительные реагенты по выбору, могут быть подвергнуты любой из операций сушки, которые обычно проводятся в бумажной промышленности с целью получения листа декоративной бумаги.
Способ изготовления бумаги согласно изобретению включает в себя этап сушки, который может быть осуществлен с использованием любого метода, известного специалистам и традиционно применяемого в данной области. Дальнейшего детального описания таких методов здесь не требуется.
Кроме того, способ изготовления декоративной бумаги согласно изобретению может включать в себя дополнительный этап поверхностной обработки бумаги.
Такая обработка может представлять собой физическую обработку - например, с целью повышения гладкости бумаги, или химическую обработку, например, нанесение проникающего покрытия. Такое нанесение проникающего покрытия может состоять, например, в обработке поверхности бумаги специальным реагентом, способствующим закреплению чернил, как было описано выше. На этом этапе используют, в частности, клеильный пресс или пленочный пресс.
В соответствии с одним из конкретных вариантов осуществления, способ согласно изобретению может включать в себя этап поверхностной обработки, в частности, посредством нанесения проникающего покрытия.
Поверхностная обработка может состоять в выполнении нанесения проникающего покрытия любым веществом, традиционно используемым в данной области. Так, в частности, наносимый слой может содержать, по меньшей мере, один реагент, выбираемый из группы, включающей в себя катионный полимер и органический полимерный абсорбент. В качестве катионных и органических полимеров можно использовать, в частности, те, что были описаны выше.
В соответствии с одним из вариантов осуществления, этап поверхностной обработки, в частности посредством нанесения проникающего покрытия, может быть предпочтительно выполнен с использованием, по меньшей мере, одного катионного полимера или, по меньшей мере, одного органического полимерного абсорбента, как описано ранее, предпочтительнее с использованием полидиаллилдиметиламмония или микрокристаллической целлюлозы.
Предлагаемую бумагу можно с успехом использовать для приготовления слоистого пластика, формуемого при высоком давлении, или слоистого пластика, формуемого при низком давлении, либо слоистого пластика непрерывного прессования.
В случае со слоистыми пластиками, формуемыми при высоком давлении, базовыми компонентами слоистого пластика являются листы крафт-бумаги, пропитанные или не пропитанные термоотверждаемой смолой.
При использовании слоистых пластиков, формуемых при низком давлении, базовыми компонентами слоистого пластика являются плита, служащая подложкой, как, например, плита из прессованных частиц, и декоративная бумага согласно изобретению, пропитанная или не пропитанная термоотверждаемой смолой.
На фиг. 3А приведен вид в разрезе, иллюстрирующий компоненты слоистого пластика, формуемого при низком давлении, помещенные между пластинами W пресса и содержащие декоративную бумагу (22) согласно изобретению, которая пропитана термоотверждаемой смолой и на которую (по меньшей мере, на одну ее сторону) при необходимости наносят рисунок с использованием струйной печати, а также плиту (23) из частиц.
На фиг. 3В приведен вид в разрезе, иллюстрирующий компоненты слоистого пластика, формуемого при высоком давлении. Данный слоистый пластик включает в себя поверхностный слой (26), стопу (22) из декоративных бумаг согласно изобретению, на которые (по меньшей мере, на одну из их сторон) при необходимости наносят, по меньшей мере, один печатный рисунок с использованием струйной печати. Преимущество стопы из нескольких декоративных бумаг, на каждую из которых (по меньшей мере, на одну из их сторон) нанесен, по меньшей мере, один печатный рисунок, состоит в том, что с ее помощью удается создать трехмерный оптический эффект. Стопу (22) из декоративных бумаг помещают на стопу (28) из листов крафт-бумаги, которая, в свою очередь, укладывается на так называемый «уравновешивающий лист». Каждый из этих разных листов пропитан термоотверждаемой смолой. В соответствии с одним из вариантов осуществления, который здесь не иллюстрируется, поверхностный слой (26) и/или лист (29) не предусмотрены.
На фиг. 3С иллюстрируется наклеивание предлагаемого слоистого пластика (31), например, такого типа, как показан на фиг. 3В, на подложку (23) с помощью клея (32).
Ниже приводятся конкретные примеры, которые служат исключительно для иллюстрации сущности изобретения, поэтому не следует рассматривать их как имеющие какой-либо ограничительный характер.
Пример 1
а - Приготовление декоративных бумаг
Смесь целлюлозных волокон, содержащую 20 вес. % длинных волокон, полученных из отбеленной крафт-целлюлозы хвойных пород типа ели, и 80 вес. % коротких волокон, полученных из отбеленной крафт-целлюлозы эвкалипта, суспендируют в водной фазе.
Полученную суспензию направляют на этап размола с целью достижения пористости по Герли равной 15 секундам.
В данную суспензию добавляют по отдельности различные наполнители с указанными ниже природой и содержанием (выраженным в % зольности при 800°С). Наполнители вводят в виде водой дисперсии с концентрацией 15 вес. %. Затем добавляют реагент для придания прочности во влажном состоянии типа полиамид-эпихлоргидрина с содержанием 0,6% в пересчете на сухое вещество. В завершение процедуры вводят во входной части машины удерживающий реагент типа микрочастиц диоксида кремния с содержанием 0,5% в пересчете на сухое вещество.
Бумагу (С) получают с использованием технологии, описанной в патенте ЕР 1749134, и соответствующей примеру 4 упомянутого патента.
2
Используя обычную технологию производства бумаги, изготавливают одноцветную белую бумагу с высокой степенью гладкости, имеющую граммаж 80 г/м, пористость по Герли 29 сек, гладкость по Бекку 20 сек, содержащую 38% золы, в бумагоделательной машине типа Фурдринье (столовой бумагоделательной машине). Получаемая таким образом подложка образует собой стандартную бумагу (А).
2
2
Затем данную бумагу подвергают нанесению покрытия поливом на одной из ее сторон, с 10 г/м по сухому весу одного слоя для струйной печати, состоящего из 28,6 частей связующего, приготовленного из смеси водного раствора гидрофильного поливинилового спирта (ПВС) и поли(винилацетата) в стабилизированной водной дисперсии (так называемый «латекс»), соответственно, в долях 85/15 по сухому весу, и 100 частей (аморфного) покрывающего диоксида кремния с усредненным размером частиц 5,3-6,3 мкм и удельной площадью поверхности (по методу БЭТ) 160 м/г. Данная бумага с нанесенным покрытием - бумага (С).
б - Нанесение печати
На бумаги, подготовленные как описано выше, печать наносили струйным методом с использованием водных чернил и принтера модели Hewlett Packard (HP) Deskjet 6540, а также чернил, закрепляющихся под действием УФ-излучения и устройства Jupiter Digital printing компании HYMMEN.
в - Измерение оптической плотности
Оптическую плотность бумаг с печатью измеряли с помощью денситометра X rite 500 в желтом, черном, пурпурном и голубом цветах.
Визуальный анализ бумаг с печатью производили с помощью панели наблюдателя, обеспечивавшей разделение на категории «хорошая/плохая» в зависимости от тонкости точек чернил.
Полученные результаты сведены в приводимые ниже Таблицы 2 и 3.
Как демонстрируют полученные результаты, наполнители, специально выбранные для целей изобретения, обеспечивают приготовление декоративной бумаги, пригодной для печати на ней струйным методом с использованием водных чернил, без необходимости при этом использовать слой для закрепления печати, как в известных системах.
Как демонстрируют полученные результаты, наполнители, специально выбранные для целей изобретения, обеспечивают приготовление декоративной бумаги, пригодной для печати на ней струйным методом с использованием чернил, закрепляющимися под действием УФ-излучения, без необходимости при этом использовать слой для закрепления чернил. Наполнители, не обладающие такими свойствами, дают удовлетворительную интенсивность печати, но четкость при этом остается на очень низком уровне.
Пример 2
В соответствии с данным примером у бумаг, приготовленных в Примере 1, измеряют непрозрачность перед пропиткой термоотверждаемой смолой, а также время пропитки данных бумаг термоотверждаемой смолой.
С помощью данных бумаг изготавливают слоистые пластики, формуемые при высоком давлении, с использованием обычной технологии. Эти слоистые пластики высокого давления состоят из 10 листов крафт-бумаги и 10 листов декоративных бумаг.
Результаты различных проведенных измерений сведены в приведенную ниже Таблицу 4.