СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ОБЛИЦОВОЧНОГО ЭЛЕМЕНТА
METHOD OF PRODUCING FACING ELEMENT

Настоящее изобретение относится к способу изготовления облицовочного элемента, например напольной панели, стенового облицовочного элемента, мебельного лицевого переднего элемента или им подобного элемента, при этом облицовочный элемент включает в себя основную плиту, которая на одной поверхности, а именно на своей лицевой поверхности или противолежащей относительно нее поверхности прилегания, имеет пропитанное смолой бумажное покрытие.
Такие способы достаточно известны из уровня техники. Один из таких способов будет рассмотрен далее подробнее со ссылками на фиг.2. Рассматриваемый далее способ из уровня техники с точки зрения применяемых материалов не отличается от соответствующего изобретению способа. Все приводимые в связи с известным способом данные по материалам, а также данные по прочим параметрам, таким как толщина слоев, плотность бумаги и им подобным параметрам, в одинаковой степени относятся и к соответствующему прилагаемому способу.
Как известный способ, этапы которого схематически отображены на фиг.2, так и обсуждаемый вслед за ним соответствующий изобретению способ имеют целью изготовление такого облицовочного элемента 10, какой изображен на фиг.3:
Облицовочный элемент 10 включает в себя основную плиту 12, которая предпочтительно изготовлена из древесного материала, например из древесно-стружечной плиты или древесно-волокнистой плиты, например из MDF-плиты (древесно-волокнистой плиты средней плотности) или HDF-плиты (древесно-волокнистой плиты высокой плотности). В случае, когда облицовочный элемент используется в качестве напольной плиты, он имеет толщину предпочтительно от примерно 5 мм до примерно 15 мм.
2
2
На своей лицевой поверхности 12а основная плита 12 имеет покрытие 14 из декоративной бумаги, которое включает в себя, по меньшей мере, один слой 16 декоративной бумаги. На своей лицевой поверхности 14а покрытие 14 из декоративной бумаги или его верхний слой 16 декоративной бумаги распечатано желаемым декором, например имитирующим дерево, камень, облицовочную плитку или им подобные материалы или готовые изделия декором. Применяемая для покрытия 14 из декоративной бумаги бумага имеет обычно плотность примерно от 45 г/м до 160 г/м.
Бумага таких видов импрегнирована или пропитана на пропиточных машинах пропиточной смолой, что на фиг.3 обозначено точками. Расходуемое количество пропиточной смолы в расчете на вес бумаги-основы в покрытии 14 из декоративной бумаги составляет примерно от 100 до 140%.
Для того чтобы можно было предотвратить происходящее в результате напряжений, исходящих от покрытия 14 из декоративной бумаги, деформирование, например коробление, облицовочного элемента 10, нарушающее его желаемый совершенно гладкий и плоский вид, в качестве опции на противолежащей относительно лицевой поверхности 12а основной плиты 12 тыльной поверхности 12b основной плиты 12 размещают противодействующее бумажное покрытие 18. Пропиточной смолой пропитывают и противодействующее бумажное покрытие 18, что на фиг.3 показано точками. Что касается веса бумаги-основы, т.е. плотности применяемой бумаги и количества расходуемой пропиточной смолы, то противодействующее бумажное покрытие 18 в основном соответствует покрытию 14 из декоративной бумаги с тем, чтобы оба бумажных покрытия 14 и 18 оказывали на основную плиту 12 по существу компенсирующие друг друга напрягающие воздействия.
2
2
2
2
Для защиты покрытия 14 из декоративной бумаги от истирания, что является важным не только при использовании облицовочного элемента 10 в качестве напольной панели, но и при использовании его в качестве стенового облицовочного покрытия или мебельного лицевого переднего элемента, на лицевой поверхности 14а покрытия 14 из декоративной бумаги может быть размещено в качестве опции еще и покрытие 20 из покрывной бумаги (на профессиональном языке называемое также оверлейным бумажным покрытием). Обычные виды покрывной бумаги или оверлейной бумаги имеют предпочтительно плотность бумаги-основы примерно от 10 г/м до 80 г/м и поэтому прозрачны, особенно тогда, когда они пропитаны пропиточной смолой, чтобы имелась возможность видеть декор покрытия 14 из декоративной бумаги. В пересчете на вес бумаги-основы расход пропиточной смолы составляет примерно от 100 до 300%. Для повышения устойчивости к истиранию к пропиточной смоле для покрытия 20 из покрывной бумаги, кроме того, может быть добавлен пригодный наполнитель, в частности корунд, предпочтительно в количестве примерно от 5 г/м до 50 г/м.
В качестве пропиточных смол предпочтительно используют аминосмолы, например карбамидные смолы, или меламиновые смолы, или смеси карбамидных смол с меламиновыми, причем для пропитки покрытия 20 из покрывной бумаги предпочтительно применяют меламиновую смолу.
Известный способ изготовления такого рода облицовочного элемента 10, отдельные этапы которого схематически показаны на фиг.2, согласован с изготовлением основной плиты 12. Поэтому все используемые в слоистой конструкции облицовочного элемента 10 бумажные материалы должны быть заранее размещены в промежуточных накопителях, чтобы в процессе производства не было задержек в движении основных плит 12 вперед.
На этапе D, например, приготавливают распечатанную желаемым декором декоративную бумагу 14. Ее на этапе DI пропитывают пропиточной смолой в специальной пропиточной машине. При этом пропиточная смола может наноситься на декоративную бумагу 14 в один или несколько приемов, проникать в нее и затем подвергаться высушиванию. Пропитанная таким способом декоративная бумага 14 на следующем этапе DF форматируется, т.е. нарезается по размерам, которые соответствуют размерам поданных основных плит 12. После этого декоративная бумага 14 готова для дальнейшей обработки, в частности для горячего спрессовывания с основной плитой 12, и направляется на этапе DL в накопитель 22, где она остается до дальнейшей обработки.
Аналогичным образом также на соответствующих этапу D этапах R и О в качестве бумаги-основы противодействующая бумага 18 и покрывная бумага 20 подается, на соответствующих этапу DI этапах RI и O1 пропитывается пропиточной смолой, на соответствующих этапу DF этапах RF и OF форматируется и на соответствующих этапу DL этапах RL и OL подается в соответствующий накопителю 22 накопители 24 и 26.
Если теперь на этапе В перемещают основную плиту 12, то на этапах DS, RS и OS из соответствующих накопителей 22, 24 и 26 соответственно изымаются пропитанные и форматированные декоративная бумага 14, противодействующая бумага 18 и покрывная бумага 20 и укладываются в соответствии с указанной со ссылками на фиг.3 последовательностью друг на друга. Затем образованная из них стопка на этапе HP подается в горячий пресс 28, в котором слои бумаги 14, 18 и 20 для образования нужного готового изделия, а именно облицовочного элемента 10, в условиях повышенного давления и повышенной температуры спрессовываются с основной плитой 12.
Хотя горячий пресс 28 и изображен на фиг.2 грубосхематически в форме двух прессующих плит, т.е. в форме стационарно работающего пресса, имеется в виду, что также успешно можно применять и прессы непрерывного или квазинепрерывного действия, например проходные прессы.
Недостаток известного способа заключается в том, что пропитанная пропиточной смолой бумага имеет лишь ограниченную во времени стабильность при хранении. Ведь перед горячим прессованием пропиточная смола не должна быть уже полностью просохшей, а может быть просохшей лишь в зоне контакта настолько, чтобы отдельные листы в накопителе, например накопителе 22 для декоративной бумаги 14, не прилипали друг к другу. Однако в накопителе бумага, в частности пропиточная смола, которой она пропитана, продолжает высыхать, поэтому при очень большой продолжительности хранения достигается такая степень высыхания, которая уже не соответствует требованиям, предъявляемым к процессу горячего прессования. Слишком долго хранившуюся пропитанную бумагу нужно, поэтому, отсортировывать и утилизировать, что не в последнюю очередь по причине больших материальных затрат на аминосмолу, используемую обычно для пропитки, является недостатком.
Поэтому задачей настоящего изобретения является создание способа указанного вначале рода, с помощью которого можно уменьшить, если не исключить полностью, количество отходов.
Эта задача в соответствии с изобретением решается с помощью указанного способа, при котором на первом этапе смолу наносят на поверхность основной плиты, на втором этапе на поверхность основной плиты наносят покрытие из бумаги и на следующем за вторым этапом, третьем этапе, спрессовывают друг с другом основную плиту с обработанной смолой поверхностью и покрытие из бумаги.
2
2
В соответствии с изобретением покрытие из бумаги, следовательно, не пропитывают смолой уже перед промежуточным хранением, а вводят его в контакт с нанесенной на основную плиту смолой и пропитывают смолой лишь во время спрессовывания покрытия из бумаги и основной плиты. Собственно пропитывание покрытия из бумаги происходит, следовательно, лишь во время спрессовывания. Бумагу, следовательно, можно в качестве бумаги-основы хранить в накопителе, поэтому какие бы то ни было временные ограничения в отношении продолжительности промежуточного хранения теперь отсутствуют. При этом под бумагой-основой в случае покрытия из декоративной бумаги понимают также бумагу с уже распечатанным декором. Поскольку смола в соответствии с изобретением наносится на основную плиту, кроме того, достигается то, что смолу всегда используют только тогда, когда фактически имеется и готовая к дальнейшей обработке основная плита. Смолу можно наносить на лицевую поверхность или/и на поверхность прилегания при норме расхода примерно от 50 г/м до 200 г/м. Нанесение можно проводить, например, с помощью любого известного само по себе валкового приспособления для нанесения покрытий.
Необходимый для отверждения смолы отвердитель в варианте осуществления изобретения можно наносить на поверхность основной плиты на первом этапе вместе со смолой, предпочтительно в виде смеси из смолы и отвердителя. В качестве альтернативы возможно также и даже предпочтительно отвердитель и смолу наносить на поверхность основной плиты в два разделенных друг от друга во времени приема. Путем применения последнего варианта осуществления способа можно также избежать и проблемы, заключающейся в том, что, смола после смешивания с отвердителем должна быть использована в течение определенного времени обработки, называемого также временем жизнеспособности. Это приводит к еще большему уменьшению опасности образования отходов материала и способствует тем самым уменьшению затрат на изготовление облицовочных элементов.
В качестве отвердителя можно использовать, например, раствор хлорида аммония, или раствор сульфата аммония, или раствор ангидрида малеиновой кислоты.
Как это известно само по себе из уровня техники, можно и при соответствующем изобретению способе проводить форматирование покрытия из бумаги на предшествующем во времени второму этапу пятом этапе, причем различие в сравнении со способом уровня техники состоит лишь в том, что покрытие из бумаги форматируют как покрытие из бумаги-основы.
В зависимости от нужного строения подлежащего изготовлению облицовочного элемента согласно соответствующему изобретению способу можно наносить лишь покрытие из декоративной бумаги на лицевой поверхности основной плиты. С учетом рассмотренной вначале проблемы деформирования можно, кроме того, в качестве опции наносить покрытие из противодействующей бумаги на прилегающую поверхность основной плиты.
В случае если основная плита имеет соответственно по одному покрытию из бумаги как на ее лицевой поверхности, так и на ее поверхности прилегания, а именно покрытие из декоративной бумаги на лицевой поверхности и покрытие из противодействующей бумаги на поверхности прилегания, предпочтительно в другом варианте осуществления изобретения, поскольку это экономит время, если первые этапы нанесения соответствующей смолы на соответствующую поверхность, или/и вторые этапы нанесения соответствующего покрытия из бумаги на соответствующую покрытую смолой поверхность, или/и третьи этапы спрессовывания соответствующего покрытия из бумаги с основной плитой выполняются по существу одновременно.
Кроме того, с учетом рассмотренной вначале проблемы износа или истирания можно предусмотреть на лицевой стороне основной плиты над покрытием из декоративной бумаги еще и покрытие из покрывной бумаги. В этом случае можно на первом этапе наносить на лицевую поверхность основной плиты предпочтительно такое количество смолы, чтобы во время спрессовывания покрытий из бумаги с основной плитой на третьем этапе способа ее было достаточно для пропитывания или импрегнирования как покрытия из декоративной бумаги, так и покрытия из покрывной бумаги.
Кроме того, можно в случае, когда основная плита на своей лицевой поверхности имеет как покрытие из декоративной бумаги, так и покрытие из покрывной бумаги вторые этапы нанесения обоих покрытий из бумаги на покрытую смолой лицевую поверхность основной плиты или/и третьи этапы спрессовывания обоих покрытий из бумаги с основной плитой проводить по существу одновременно.
Как уже указано выше, в качестве смолы можно использовать аминосмолу, предпочтительно карбамидную, или меламиновую смолу, или смесь карбамидной с меламиновой смолой. Кроме того, смола, в частности используемая для пропитки размещаемых на лицевой поверхности покрытий из бумаги смола, может содержать, по меньшей мере, повышающее устойчивость к истиранию вещество, например корунд.
Следует еще добавить, что любое из покрытий из бумаги, т.е. покрытие из декоративной бумаги, или/и покрытие из противодействующей бумаги, или/и покрытие из покрывной бумаги, может быть создано из большого количества слоев бумаги.
При необходимости у изготовленного таким образом облицовочного элемента может быть улучшена поверхность. С этой целью поверхность покрытия из декоративной бумаги или при его наличии поверхность покрытия из покрывной бумаги сначала подвергают поверхностной обработке. Эта поверхностная обработка может включать в себя химическую обработку, например нанесение грунтовой краски или/и фторирование, или/и механическую обработку, например пришлифовывание поверхности, или/и электрическую обработку, например обработку по способу Corona (обработка коронным разрядом), или/и плазменную обработку. На подготовленную таким образом поверхность в последующем можно наносить лаковый слой и просушивать его. При желании такие лаковые слои можно наносить и неоднократно, при необходимости проводя перед этим снова поверхностную обработку предшествующего лакового слоя.
В качестве грунтовой краски может быть применен, например, реализуемый фирмой Henelit, Виллах, Австрия, продукт «Hydrohaftgrund E643» или органофункциональный силан. Органофункциональные силаны являются гибридными соединениями с реактивной органической группой и неорганическим алкилсиликатом, у которых как органическая функциональная группа, так и неорганическая гидролизуемая алкоксигруппа для достижения хороших грунтовочных свойств могут быть выбраны с учетом соответственно применяемой пропиточной смолы или же аминосмолы и применяемого лака.
При фторировании спрессованное с основной плитой, пропитанное смолой покрытие из декоративной бумаги можно обрабатывать в вакуумном реакторе. После создания вакуума и инертных условий в реакторе, т.е. после удаления возможно еще оставшихся прилипшими или связанными со стенками реактора загрязнителей, например, путем продувки инертным газом, разогревания реактора или им подобными способами, специально подается смесь фтора и инертного газа, причем для достижения лучших результатов при температуре окружающего воздуха можно изменять профиль распределения концентрации фтора в смеси в течение периода обработки. После этого реактор вакуумируют, продувают и декоративные бумажные покрытия можно вынимать. Такое так называемое офлайновое фторирование может быть интегрировано в качестве способа дополнительной обработки в любой производственный процесс. В результате фторирования улучшается напряжение поверхности и, тем самым, смачивание поверхности лаком. Кроме того, создается полярная поверхность, что способствует лучшему прилипанию лакового слоя.
При обработке коронным разрядом ионизируют воздух, находящийся в пространстве между двумя электродами. Эти ионы проникают затем, в зависимости от их кинетической энергии, в поверхностный слой находящегося между электродами подлежащего обработке декоративного бумажного покрытия, конкретно, например, на глубину до 10 мкм. Возникающие в результате этого на поверхности обрабатываемого декоративного бумажного покрытия физические и химические изменения пока не нашли полного объяснения. Правда, полагают, что играют роль как окислительные процессы на поверхности, так и вызываемые облучением ускоренными ионами и электронами физические и химические изменения поверхности. Однако неоспоримым научным фактом является то, что обработка коронным разрядом улучшает адгезию поверхности, поэтому, в соответствии с целью обработки, нанесенный слой лака лучше удерживается на обработанном таким способом покрытии из декоративной бумаги.
Подобные эффекты достижимы и с помощью плазменной обработки, причем в данном случае для поверхностной обработки используется не сама электрическая световая дуга, возникающая между электродами, на которые подается высокое напряжение, а образующийся в результате разделения зарядов реактивный, имеющий нулевой потенциал пучок частиц ионизированного воздуха, направленный на поверхность подлежащего обработке декоративного бумажного покрытия.
Путем соответствующего лакирования подвергнутой такой дополнительной обработке, в частности лакированной поверхности, можно легко придать любые желаемые отражательные свойства, сделать ее от матово-блестящей до имеющей зеркальный блеск. В частности, при наличии имеющей зеркальный блеск полированной поверхности облицовочный элемент, у которого покрытие из бумаги распечатано декором древесины, практически не отличить от натуральной древесины.
Далее изобретение рассматривается на одном из примеров осуществления подробнее со ссылками на приложенный чертеж. На нем показывают:
фиг.1 - схематическую диаграмму последовательности этапов одного из вариантов осуществления соответствующего изобретению способа;
фиг.2 - аналогичное фиг.1 отображение способа изготовления согласно уровню техники;
фиг.3 - схематическое изображение с целью пояснения слоистого строения одного из изготовленных согласно настоящему изобретению способу облицовочных элементов.
Далее со ссылками на фиг.1 рассматривается подробнее соответствующий изобретению способ изготовления облицовочного элемента 10, который отличается от ранее рассмотренного элемента на фиг.3 строением, т.е. имеет, в частности, на своей лицевой поверхности 12а как покрытие 14 из декоративной бумаги, так и покрытие 20 из покрывной бумаги, а на своей прилегающей стороне 12b покрытие 18 из противодействующей бумаги.
Как показано на фиг.1, на этапе D покрытие 14 из декоративной бумаги подготавливается в качестве бумаги-основы, а на этапе DF форматируется до соответствующих размерам основной плиты 12 размеров. На этапе DL отформатированное покрытие 14 из декоративной бумаги направляется далее в накопитель 22, в котором оно находится до дальнейшей обработки.
Аналогичным образом подготовленные в качестве бумаги-основы на соответствующих этапу D этапах R и О покрытия 18 из противодействующей бумаги и соответственно покрытия 20 из покрывной бумаги на соответствующих этапу DF этапах RF и OF форматируются и на соответствующих этапу DL этапах RL и OL направляются в накопитель 24 и соответственно 26. В отличие от рассмотренного выше способа, известного из уровня техники, размещаемая в накопителях 22, 24 и 26 бумага не пропитана смолой. Благодаря этому полностью исключается возникающая в известном способе проблема необходимости учета максимальной продолжительности промежуточного хранения, обусловленной продолжительностью времени высыхания смолы.
Согласно соответствующему изобретению способу на подготовленную на этапе В основную плиту 12 на этапе BID на ее лицевую поверхность 12а наносят слой пропиточной смолы, точнее сказать слой смеси пропиточной смолы с отвердителем. При необходимости можно также на этапе BIR наносить соответствующий слой и на тыльную сторону основной плиты 12, т.е. на ее прилегающую поверхность 12b.
В качестве альтернативы этапы BID и BIR могут быть разделены каждый на два выполняемых с временным интервалом этапа BHD и BAD и соответственно BHR и BAR, что на фиг.1 показано пунктирными стрелками. При этом сначала на этапах BHD и BHR требующийся для отверждения пропиточной смолы отвердитель наносят на лицевую поверхность 12а и соответственно на тыльную поверхность 12b основной плиты 12, а уже собственно нанесение пропиточной смолы происходит затем на этапах BAD и BAR. Рассмотренный вариант осуществления способа с точки зрения проблемы времени жизнеспособности смеси пропиточной смолы с отвердителем является предпочтительным.
Этапы BID и BIR или этапы BHD и BHR и этапы BAD и BAR предпочтительно можно проводить по существу в одно и то же время.
Основная плита 12 с нанесенными таким образом на обе ее поверхности 12а, 12b слоями смолы на этапе BS подается для выполнения процесса пакетирования, в ходе которого на лицевую поверхность 12а основной плиты 12 накладывается подаваемое на этапе DS покрытие 14 из декоративной бумаги и в опционном варианте подаваемое на этапе OS покрытие 20 из покрывной бумаги, и, также в опционном варианте, на поверхность 12b прилегания основной плиты 12 накладывается подаваемое на этапе RS подачи покрытие 18 из противодействующей бумаги. Образованный таким образом пакет на этапе HP подается в горячий пресс 28, в котором разные покрытия из бумаги в условиях повышенного давления и повышенной температуры спрессовываются с основной плитой 12. В частности, во время этого процесса прессования нанесенная на основную плиту 12 смола проникает в разные покрытия из бумаги и пропитывает или импрегнирует их. Таким путем получают облицовочный элемент 10 изображенного на фиг.3 слоистого строения.
В последующем у изготовленного таким образом облицовочного элемента 10 при необходимости еще и улучшают качество поверхности. Для этого сначала поверхность 14а покрытия из декоративной бумаги и при наличии его поверхность 20а покрытия 20 из покрывной бумаги сначала подвергают поверхностной обработке. Эта поверхностная обработка может включать в себя химическую обработку, например нанесение грунтовой краски или/и фторирование, или/и механическую обработку, например пришлифовывание поверхности, или/и электрическую обработку, например обработку по способу Corona, или/и плазменную обработку. На подготовленную таким образом поверхность в последующем можно наносить обозначенный на фиг.3 лишь лаковый слой 30 и просушивать его. При желании такие лаковые слои можно наносить и неоднократно, при необходимости проводя перед этим поверхностную обработку предшествующего лакового слоя.
2
2
2
2
2
2
Согласно одному из вариантов осуществления изобретения поверхностная обработка включает в себя прежде всего нанесение грунтовой краски, например реализуемого фирмой Henelit, Виллах, Австрия, продукта «Hydrohaftgrund E643», а именно в количестве от примерно 5 г/м до примерно 30 г/м. Эту грунтовую краску затем отверждают УФ-лучами. Для лучшей прилипаемости наносимого затем лакового покрытия поверхность можно при необходимости еще и пришлифовать. Лак можно наносить с помощью валика или путем разбрызгивания. В качестве лака можно использовать, например, полиуретановый лак или UV-лак, например реализуемый фирмой Henelit, Виллах, Австрия «UV Hydro brilliant»-лак. Лакирование можно производить при норме расхода от 15 г/м до 30 г/м при создании грунтовочного лакового слоя и примерно от 5 г/м до 10 г/м для последующих лаковых слоев.
2
2
Для повышения устойчивости лакового слоя к истиранию к лаку можно добавлять пригодный наполнитель, например корунд, предпочтительно в количестве примерно от 5 г/м до 50 г/м. Поскольку устойчивость к истиранию у нанесенного таким образом лакового слоя достаточна, можно обойтись без использования покрывной бумаги. Поскольку лаковый слой не приводит к дополнительному напряжению в нанесенной на лицевую поверхность 12а основной плиты слоистой конструкции, необходимость в принятии особых процедур в покрытии 18 из противодействующей бумаги на тыльной поверхности 12b основной плиты 12 отсутствует.