用于生产饰面人造板的方法与流程

用于生产饰面人造板的方法
1.本发明涉及用于生产饰面人造板的方法以及饰面人造板。
2.饰面人造板提供实木表面的印象，但由于节约使用薄饰面层层结合承载板，因此非常经济。在ep 2902 196 a1和de 103 00 247 b4中提出了其中通过浸渍有合成树脂的纸片将饰面层固定在承载板上的典型饰面人造板。
3.已知饰面人造板的缺点在于饰面人造板的结构复杂，并且饰面层的特性仅可以被改善至非常有限的程度。
4.us 2017/190156 a1描述了将添加剂混合到用于将饰面层固定至承载板的粘合剂中。在这种情况下，饰面层的特性也仅可以被改善至非常有限的程度。
5.因此，本发明的一个目的是提供可以更容易地改善饰面层特性的用于生产简单构造的饰面人造板的方法。
6.该目的通过根据权利要求1所述的方法以及通过根据权利要求11所述的饰面人造板来实现。
7.根据本发明的用于生产包括饰面层和承载板的饰面人造板的方法通过以下步骤进行：
[0008]-提供具有上表面和下表面的饰面层，
[0009]-在饰面层的下表面上施加添加剂，
[0010]-在饰面层的下表面上施加粘合剂，
[0011]-加热粘合剂，
[0012]-生产待压制的材料堆叠体，所述待压制的材料堆叠体具有承载板和饰面层，在所述饰面层的下表面上设置有添加剂和粘合剂，
[0013]
其中饰面层的下表面位于承载板上，
[0014]-将待压制的材料堆叠体压制成饰面人造板。
[0015]
可以使用至少一侧是平坦的且与粘合剂永久连接的任何板作为承载板。优选地，使用木质复合板，例如中密度或高密度纤维板(mdf、hdf)、刨花板、osb板、实木板、胶合板、木芯板或层合板，但水泥胶结刨花板或纤维板(包括具有高含量粘合剂的刨花板)、以及生物复合板和防水板也是合适的。防水板是在水的影响下几乎不变形或完全不变形，特别是不溶胀或几乎不溶胀的板，也是木质复合板。承载板具有其上施加有饰面层的上表面和其上任选地施加有背衬的下表面。
[0016]
使用厚度最高至10mm、但优选为0.2mm至5mm、特别地为0.5mm至2mm的实木片材作为饰面层。饰面层可以通过切片或剥离由原木制成一件片材。然而，其也可以由例如通过粘合剂或胶线相互连接的单独的片材构成。通常，饰面层的含水量为至多20重量％，优选为至多12重量％，特别地为至多8重量％。饰面层优选地具有承载板的尺寸。饰面层包括面向承载板的下表面和背离承载板的上表面。
[0017]
可以将多种物质或化合物单独地或以混合物或一个接一个地施加到粘合剂上作为添加剂。以下适合作为添加剂，例如：阻燃剂如磷酸铵或水玻璃、uv稳定剂、红外线吸收剂、用于提高电导率的试剂、抗菌剂、疏水剂或染色剂。根据所需的或期望的特性，当然也可
以考虑任何其他添加剂。添加剂可以作为固体存在，优选作为颗粒状固体例如粉尘或粉末存在，但也可以作为粒状材料存在。或者，可以使用液体或糊状添加剂。然而，添加剂还可能溶于粘合剂中；在这种情况下，添加剂可能无法完全传输至表面。存在添加剂剂量方面的问题。
[0018]
根据本发明的开发，添加剂不溶于粘合剂中，或者替代地，不是均质地溶于粘合剂中。以这种方式，确保添加剂不因与粘合剂混合而由此失去效力，而是保留在粘合剂的表面上，并因此与饰面层尽可能充分地接触。
[0019]
粘合剂优选为热固性树脂，特别是氨基塑料或基于酚的树脂。在下文中，粘合剂也称为合成树脂。通常，使用三聚氰胺树脂、酚树脂、脲树脂或所述树脂的混合物。合成树脂以100g/m2至200g/m2的量被施加到饰面层上。所施加的合成树脂的量尤其取决于饰面层的厚度。合成树脂以确保合成树脂至少部分地渗透饰面层并因此将添加剂传输到饰面层中(可能到达饰面层上表面)的量使用。合成树脂优选作为固体使用，特别地以粉尘或粉末形式或者作为粒状材料使用，其中合成树脂被施加，特别地被喷洒或喷涂到饰面层的设置有添加剂的下表面上。优选地，使用摩擦枪(tribo pistols)施加合成树脂。然而，也可以以粉末形式施加第一部分合成树脂以及以液体形式施加第二部分合成树脂。
[0020]
根据本发明，首先，将添加剂施加到饰面层的下表面上。有利地，当施加添加剂时，饰面层的下表面面朝上，使得添加剂位于饰面层的下表面上。在施加添加剂之后或在施加添加剂的混合物之后或在连续施加多种添加剂之后，可以任选地例如通过干燥或加热来固定添加剂。例如，可以将液体添加剂例如墨干燥。已表明，尽管在压制过程期间固定添加剂，但当使合成树脂在固化之前液化并且至少部分地渗透饰面层时，添加剂被合成树脂传输通过饰面层，并因此例如在少量使用添加剂的情况下可靠地实现美学效果。
[0021]
随后，将合成树脂施加到饰面层上。合成树脂可以以液体形式施加，例如喷涂或浇注。然而，优选地，合成树脂作为固体施加，特别地以颗粒形式，例如作为粉尘、粉末或粒状材料施加。由wo 2010/121971 a2已知呈颗粒形式的合成树脂的使用，但在该情况下其被施加到纸上。
[0022]
为了提高添加剂和合成树脂对饰面层的粘合性，在将合成树脂施加到纸上之后对其进行加热，使得合成树脂的颗粒至少在表面上软化并彼此粘附。加热可以例如在已知的隧道炉中优选用红外线辐射器进行，以防止合成树脂的颗粒因空气流动而被旋起。由于通常少量施加添加剂，因此当加热合成树脂时，颗粒也粘附至饰面层，使得添加剂和合成树脂牢固地粘合至饰面层。
[0023]
当以这种方式将添加剂和合成树脂固定在饰面层上时，可以储存饰面层。然而，也可以对饰面层进行进一步处理。出于该目的，将饰面层的下表面放置在承载板上。合成树脂位于承载板的上表面上，添加剂位于合成树脂上，饰面层位于添加剂上作为外层。因此，承载板以及设置有添加剂和合成树脂的饰面层被层叠成待压制的材料堆叠体，其中饰面层的设置有合成树脂和添加剂的下表面位于承载板的上表面上。
[0024]
任选地，可以在承载板的下表面上布置背衬。背衬旨在补偿由承载板上表面上的饰面层引起的张力。背衬通常是浸渍有合成树脂的纸或纸板的片材，但其也可以是以平面方式粘合至承载板下表面的饰面层或另一个平面层。优选地，使用与承载板上表面上的层相似或相当的背衬。因此，有利地，结合本发明使用涂覆有合成树脂并且任选地还涂覆有添
加剂的饰面层。
[0025]
将待压制的材料堆叠体压制成饰面人造板。在压机中，合成树脂在升高的温度和升高的压力的影响下液化，当冷却时其化学固化和凝固。压制时间通常为20秒至60秒。压制温度通常为100℃至240℃，优选为160℃至200℃。压制压力为25n/mm2至50n/mm2。在压制过程期间，液化的合成树脂渗透到饰面层中。与承载板的致密表面不同，饰面层包括腔，一方面包括在生产期间引起的裂纹和裂缝，而且还包括例如由于切割成的纹理而产生的典型的木材的腔。渗透到饰面层中的合成树脂使饰面层牢固地粘合至承载板。
[0026]
本说明书清楚地表明，根据本发明的饰面人造板的生产仅使用两种组件进行，即涂覆有添加剂和合成树脂的饰面层以及承载板。因此，待压制的材料堆叠体特别容易生产。在两个层的情况下，不存在层相对比彼此滑移或滑动的风险，因此在生产期间将产生较少的不合格品。然而，饰面层的所有使用特性都可以根据需要进行调节，即饰面人造板可以提供广泛的特性。位于待压制的材料堆叠体中的合成树脂上的添加剂在基本上不与合成树脂混合的情况下在压制过程期间传送通过饰面层，因此可以在需要的地方直接发挥其作用而不会造成大的损失。
[0027]
本发明另外地涉及包括承载板和布置在承载板上方的饰面层的饰面人造板，其特征在于饰面层浸渍有合成树脂，并且在饰面层中的合成树脂的上表面上存在添加剂。改善饰面层使用特性的添加剂主要存在于饰面层中。合成树脂基本上不含添加剂。根据本发明，合成树脂也不含木粉、木纤维或其他木质颗粒。
[0028]
根据另一个实施方案，饰面人造板包括位于承载板的下表面上的背衬。背衬可以是浸渍有合成树脂的纸片或者浸渍有合成树脂的硬纸板或纸板的片材，但优选也被设计为饰面层。背衬与承载板一起作为待压制的材料堆叠体的组件被压制，并防止饰面人造板卷曲，因为此时大约相等的力被作用在承载板的两侧上。如果使用饰面层作为背衬，则其也可以以与上述用于承载板的上表面上的饰面层相同的方式设置有添加剂和合成树脂。
[0029]
可以使用具有平坦表面的任何板作为承载板。优选地，承载板为木质复合板或生物复合板，如上所述。
[0030]
下面使用示例性实施方案更详细地说明本发明的细节。在附图中：
[0031]
图1是根据本发明的承载板的层的示意图。
[0032]
饰面人造板的组件为具有上表面2和下表面3的承载板1。此外，具有下表面5和上表面6的饰面层4也是饰面人造板的组件。制备饰面层，然后将待压制的材料堆叠体堆叠成层。这通过将饰面层的下表面5朝上布置来进行。首先，在饰面层4的下表面上施加添加剂7。或者，可以施加添加剂的混合物或连续施加多种添加剂。一旦施加了添加剂7，就施加合成树脂8的层。在这种情况下，合成树脂8作为固体使用，具体地作为颗粒状固体使用。通过摩擦枪喷涂合成树脂8。
[0033]
在施加合成树脂8之后，将具有施加在饰面层4的下表面5上的添加剂7和施加在添加剂7上的合成树脂8的饰面层4加热。在该过程中，至少使合成树脂8的表面软化使得各个颗粒彼此粘附。根据加热的程度，合成树脂也可以流动以形成层。然而，其不因加热而固化，而是保持反应性。由于合成树脂颗粒8也与添加剂7和饰面层的下表面5接触，因此添加剂7也与饰面层4的下表面5结合。以这种方式在将合成树脂8和添加剂7结合至饰面层4之后，可以将饰面层4储存或紧接着进一步加工。
[0034]
饰面人造板的进一步生产是通过将饰面层4的下表面5放置在承载板的上表面2上而进行的，因此产生了待压制的材料堆叠体。将待压制的材料堆叠体压制成饰面人造板。任选地，待压制的材料堆叠体由背衬补充，所述背衬被施加在承载板1的下表面3上，然后形成饰面人造板1的下表面。根据一个有利实施方案，以与在承载板的上表面上的涂覆有添加剂的饰面层4相同的方式设计背衬。然而，原则上，承载板的下表面上的吸收至少一些由布置在承载板1的上表面2上的饰面层4所施加的力的任意层均适合作为背衬。
[0035]
示例性实施方案1-施加墨
[0036]
将由橡木制成的饰面层的片材(0.8mm厚)以下表面面朝上放在输送带上。在第一处理站中，将液体黑色数字印刷墨(稀释1:10)通过喷杆以5g/m2的量喷涂，并借助ir辐射体进行干燥。随后，在第二处理站中，通过摩擦枪将120g/m2的合成树脂(在这种情况下为三聚氰胺树脂)作为固体施加至数字印刷墨上。将树脂通过静电带电(electrostatic charging)而固定。借助ir辐射体使合成树脂表面熔化，使得在对饰面层的片材进行处理时树脂不会脱落或分别滴落。然后再将饰面层的片材翻转使得下表面上的添加剂和合成树脂朝下。
[0037]
提供具有与如上所述用于施加在承载板的上表面上的饰面层的相同量的相同量三聚氰胺树脂的饰面层的第二片材(桦木，厚度0.8mm)作为背衬，并将树脂依次加热使得其流动并凝胶化。
[0038]
使用厚度为12mm的高密度纤维板(hdf板)作为承载板。
[0039]
随后，将待压制材料的以下堆叠体堆叠成层(以从上到下的顺序列出)：
[0040]-橡木饰面层
[0041]-hdb 12mm
[0042]-桦木饰面层
[0043]
两个饰面层各自布置为使得合成树脂的层面向承载板。
[0044]
在短周期压机(sc压机)中将待压制的材料堆叠体在200℃的压制温度和40kg/cm2的压制压力下在45秒的压制时间内压制成饰面人造板。或者，可以在短周期压机中将待压制的材料堆叠体在180℃的压制温度、30n/mm2的压制压力和30秒的压制持续时间下压制成饰面人造板。
[0045]
在打开压机之后，可以在饰面人造板中的橡木饰面层的孔中看到显著的变黑，这是因为尽管在压机中进行干燥，但是经由液化的合成树脂将黑色墨传输通过饰面层。然而，三聚氰胺树脂在饰面层的表面上不可见。饰面人造板显示出染色的实木表面。
[0046]
根据示例性实施方案1的一个替代方案，合成树脂的一部分可以以液体形式使用。例如，合成树脂的典型的施加顺序可以设置为，首先将添加剂施加在饰面层上。随后，将第一部分合成树脂以粉末形式施加在添加剂上。然后以液体形式施加第二部分合成树脂。随后，将合成树脂干燥但不固化。如上所述，在压机中进行固化。
[0047]
示例性实施方案2-增加电导率
[0048]
起始材料：
[0049][0050][0051]
(*1)产品aquacyl aq 0302为多壁碳纳米管的水性分散体。
[0052]
(*2)本上下文中以“％”给出而没有进一步说明的数字均为重量百分比。
[0053]
如以上对示例性实施方案1所描述的，在施加添加剂和合成树脂的情况下生产饰面层。然而，例如通过横跨承载板的宽度而延伸的喷嘴布置将3％的多壁碳纳米管的水性分散体作为添加剂喷涂。在此无需固定添加剂。
[0054]
也如对示例性实施方案1所描述的生产背衬。将承载板和橡木饰面层层叠在背衬上以形成待压制的材料堆叠体。在sc压机中将所述待压制的材料堆叠体在180℃的温度和p＝30n/mm2的压力下压制50秒的压制时间。以这种方式生产的饰面人造板显示出实木表面；合成树脂在表面上不可见。
[0055]
为了比较，在浸渍有合成树脂的纸片上没有添加剂aquacyl aq0302的情况下生产除此之外具有相同结构和生产的板。
[0056]
在该示例性实施方案中，具有压花木纹纹理的压板也用于提供纹理。压板的木纹纹理被识别为饰面层中的反面。在使饰面人造板冷却之后，在具有添加剂和不具有添加剂的两个试样中，在适应气候(48小时，23℃，50％相对空气湿度)之后，根据din en 1081:2018确定表面电阻。对于不含aquacyl aq 0302的样品，确定的值为3x10
11
ω。对于具有添加剂的样品，测量为5x108ω。
[0057]
另外，对于具有添加剂的样品，在另一个样品中，使用带式打磨机另外打磨掉约0.2mm的饰面层表面。重复测量的表面电阻为5.5x108ω。因此，与对照样品相比，通过使用含有碳纳米管的aquacyl aq 0302，表面电阻可以降低约十的三次方。因此，尽管节约使用添加剂，但饰面人造板的饰面层上表面的电导率基本上得到了改善。证明有利的是，通过将添加剂施加在合成树脂的粘性表面上并且通过在压制期间通过合成树脂传送而将添加剂以针对性地方式传送到饰面层中和饰面层的表面上。
[0058]
示例性实施方案3-改善耐光性
[0059]
起始材料：
[0060][0061][0062]
以与对示例性实施方案1描述相同的方式生产浸渍有合成树脂的纸片和背衬。将两种添加剂一个接一个地施加在饰面层上，即10％的lignostab溶液和10％的tinuvin溶液，各自的量为2g/m2。施加的量很少，无需固定。
[0063]
在sc压机中将除添加剂之外具有与先前示例性实施方面中相同结构的待压制的材料堆叠体在180℃的温度、p＝30n/mm2的压力下并且在50秒的压制时间内进行压制。所得饰面人造板显示出实木表面；合成树脂在表面上不可见。
[0064]
为了比较，在覆盖层上生产没有添加剂(lignostab 1198和tinuvin292)除此之外相同的饰面人造板。
[0065]
具有木纹纹理的压板用于提供纹理。压板的木纹纹理在饰面人造板的饰面层中可见。
[0066]
随后，进行根据din en iso 4892-2,2013-06(600小时)的耐光性测试。还测试了不含两种添加剂的比较板(对照样品)。在根据本发明的含有添加剂的饰面人造板的情况下，产生的δe《1.5，而不含该试剂的样品产生的δe为4。因此，根据本发明的饰面人造板与不含添加剂的比较板相比稳定得多。在这种情况下，还发现添加剂位于液化的合成树脂的表面上，并在压制期间被传送到饰面层中或传送通过饰面层。
[0067]
示例性实施方案4-承载板的两侧上的饰面层
[0068][0069]
在每种情况下，如对示例性实施方案1所描述，用于承载板的上表面的由橡木制成的饰面层和用于承载板的下表面的由橡木制成的饰面层设置有合成树脂。将添加剂放置在合成树脂上。在这一点上，可以使用染料、颜料、效果颜料例如金属颜料或反射颜料、阻燃剂例如硼化合物或水玻璃、墨、uv稳定剂、红外线吸收剂、用于增加电导率的试剂、抗菌剂、疏水剂、漂白剂或染色剂作为添加剂。
[0070]
添加剂可以作为固体存在，优选地作为颗粒状固体，例如作为粉尘或粉末存在，但也可以作为粒状材料存在。或者，可以使用液体或糊状添加剂。然而，添加剂还可能溶于粘合剂中；在这种情况下，添加剂可能无法完全传输至表面。存在添加剂剂量方面的问题。所使用的量取决于期望的技术效果或美学效果，并且可以在数次实验中确定。
[0071]
在这种情况下，承载板为与先前的示例性实施方案相比更薄，厚度为6mm的hdf板。薄的承载板特别适合于装备车辆，例如用于驾驶室、露营车、房车、飞机或船只(特别是游轮)的内部装饰。
[0072]
原则上，可以使用足够强度的其他薄板作为替代物，例如也适合用于潮湿的空间，例如游泳池或桑拿房，但也适合用于浴室和厨房的具有最小化的溶胀和收缩的防水板，特别是防水mdf板或具有高含量的粘合剂的纤维板。以下示例性实施方案说明了这种可能性。
[0073]
示例性实施方案5-防水板
[0074]
起始材料：
[0075]
[0076][0077]
如对示例性实施方案1所描述的制备由厚度为0.8mm的橡木制成和由厚度为0.8mm的桦木制成的饰面层的片材，即，它们设置有添加剂和呈固体而非液体形式的合成树脂。
[0078]
使用其中合成树脂(在这种情况下为三聚氰胺树脂)的比例超过木纤维的比例的厚度为5.8mm的防水板作为承载板。
[0079]
生产饰面人造板
[0080]
将桦木饰面层背衬、承载板、橡木饰面层按顺序层叠以形成待压制的材料堆叠体。在这种情况下，使用如上所述设置有合成树脂，以及在橡木饰面层的情况下，还设置有添加剂的饰面层。在每种情况下，饰面层的涂覆有合成树脂的侧面面向承载板。
[0081]
将待压制的材料堆叠体引入到sc压机(短周期压机)中，其中将其在180℃的温度和p＝30n/mm2的压力下压制30秒的压制时间。可以用简单、光滑的压板进行压制。然而，在该实施方案中，纹理压板也可以用于提供纹理。例如，可以使用具有木纹纹理的压板。
[0082]
在压制之后，在饰面层的孔中和饰面层缺陷(节孔等)中可以观察到黑色渗流。压板的木纹纹理在饰面层中可见。在饰面层的上表面上未形成三聚氰胺树脂的可见层。可见的变色仅由添加剂产生，在这种情况下是黑色墨。因此，在压制过程期间，通过使合成树脂液化，将黑色墨传送通过饰面层中或饰面层的纤维之间的较大开口而到达饰面层的表面。其后，将板用uv清漆或uv油在表面上进行漆面。施加的量基于期望的使用类别。因此，饰面层表面以先前不可能的方式被强调或分别设计。根据本发明的方法对饰面人造板提供了更好的设计特性并因此提供了更好的使用特性。
[0083]
示例性实施方案6
[0084]
具有数字印刷饰面层的防水板：
[0085]
起始材料：
[0086][0087]
如对示例性实施方案1所描述来制备饰面层。
[0088]
生产饰面人造板
[0089]
将桦木饰面层背衬、承载板和橡木饰面层层叠成待压制的材料堆叠体。
[0090]
将待压制的材料堆叠体放入sc压机(短周期压机)中，其中将其在180℃的温度和p＝30n/mm2的压力下压制30秒的压制时间。可以用简单、光滑的压板进行压制。然而，在该实施方案中，纹理压板也可以用于提供纹理。例如，可以使用具有木纹纹理的压板。压板的木纹纹理在饰面层中可见。在饰面层的上表面上未形成三聚氰胺树脂的可见层。
[0091]
随后，使用数字打印机随机在饰面层上打印节孔或饰面层缺陷(裂纹等)，其中至少每块木板上存在一个印记，随后将每块板由大规格(1400x195mm)切割。然后将板用uv清漆或uv油在表面上进行漆面。施加的量基于期望的使用类别。根据本发明的方法对饰面人造板提供了更好的设计特性并因此提供了更好的使用特性。
[0092]
所提及的四个示例性实施方案仅表现出由该方法提供的可能性的小部分选择。为了改善所使用的饰面层的特性，不需要加强表面处理以及不需要“浸渗”。渗入到饰面层中的三聚氰胺树脂用作底物或者用作用于添加剂或相应试剂的各自的传输介质。此时，在饰面层截面中实现了试剂的分布。
[0093]
此外，具有饰面层表面的板当然也可以用于生产墙壁或天花板饰面人造板。也可以使用所述板用于生产家具、室内元素例如隔墙、改变隔间等，以及用于车辆配件或户外家具。此外，该技术还可以涵盖需要以前用木纹表面无法实现的产品特性的特殊应用。例如，这些可以是耐湿性、可清洁性/可消毒性、耐刮擦性等。通过该方法，获得了具有三聚氰胺树脂表面的特性的饰面层/木表面。所述表面以其对机械、化学和热应力的良好耐性而已知。通过控制三聚氰胺树脂的流动，可以实现三聚氰胺树脂表面的特性，而实际上其是不可见的。具体地，当三聚氰胺树脂升至表面时，饰面层的外观从仿木(即天然的)变为塑料类。根
据本发明这种效果不是期望的并且在此被避免。可能的应用的一些实例包括卫生/更衣区的隔墙、车辆区域、付款柜台、户外家具等。当然，该列表并不详尽并且仅说明了一些可能的应用。