BR112017007526B1 - Método de produção de superfícies estruturais tridimensionais - Google Patents

Abstract

MÉTODO DE PRODUÇÃO DE SUPERFÍCIES ESTRUTURAIS TRIDIMENSIONAIS. A invenção se refere a um método de produção de superfícies estruturais tridimensionais baseadas em materiais impregnados com resina sintética aplicados na superfície, em particular, de painéis com base em madeira. O método é distinguido pelo fato de que, antes da impregnação, no estágio de impressão de padrão, uma mistura é aplicada ao papel de decoração, que consiste em tinta de impressão, com ou sem pigmento, e um agente de inchamento na forma de micro esferas, que são bolhas de gás encapsuladas de tamanhos na faixa de 2 micrômetro a 180 micrômetro, que aumentam seus volumes sob a influência de temperatura elevada, em que a mistura da tinta e do agente de inchamento contém de 0,3% a 45% em peso do agente de inchamento, e depois de deixar a impressora gráfica e depois da impregnação, o papel de decoração com o padrão final formado com uma estrutura tridimensional codificada é prensado na superfície, em particular, de um painel com base em madeira, que utiliza uma placa de prensagem aquecida com qualquer superfície de trabalho.

Description

[0001] A presente invenção refere-se a um método de produção de superfícies estruturais tridimensionais baseadas em materiais impregnados com resina sintética aplicados na superfície, em particular, de painéis com base em madeira.

[0002] Papéis de decoração utilizados para o revestimento de superfície de painéis com base em madeira, por exemplo, compensadas, aglomeradas (de fibras duras), placas ADF, placas FDM ou painéis de construção em camadas fenólicas, etc., utilizados na fabricação de móveis, portas, pisos ou painéis de parede e outros tais produtos, que, geralmente, consistem em fibras de celulose e cargas. Ao mesmo tempo, os mesmos têm um peso, uma lisura, uma absorção e uma força apropriada. O papel de decoração é impresso em máquinas especiais. Uma dessas tais máquinas é uma impressora gráfica de rotogravura multicor. Tal impressora compreende um desenrolador que desenrola um rolo de papel de decoração destinado para impressão. Velocidade e tensão são proporcionadas à tira de folha de papel desenrolada por uma unidade de alimentação, que alimenta o papel para pelo menos uma unidade de impressão, sendo que o elemento principal é uma placa de impressão de rotogravura, por exemplo, um cilindro de impressão de rotogravura. A velocidade de deslocamento do papel e a velocidade de rotação de cilindro são sincronizadas para aplicação otimizada da tinta de impressão no papel. A tinta é transferida do cilindro para o papel na área de contato entre o papel e um rolo de impressão flexível, o chamado prensador, que prensa o papel para baixo para a direção do cilindro. A tinta de uma cor selecionada é bombeada de um cartucho para uma bandeja receptora de tinta localizada abaixo do cilindro. Na bandeja receptora de tinta existe um rolo de tintura flexível que está em constante contato com o cilindro, e, desse modo, aplica a tinta de impressão à sua superfície de rotação. Qualquer excesso da tinta de impressão é coletado da superfície de cilindro de impressão com uma lâmina do raspador. Após a lâmina passar, a tinta de impressão é deixada apenas dentro de células gravadas que formam o elemento principal do cilindro de impressão e que tem formas de microcélulas de tinta de tamanhos variados, cujas aberturas estão na linha da área de contato entre as superfícies de cilindro e o papel. As células de tinta formam uma superfície de tela com um padrão específico. Ao utilizar a força de aderência, a tinta é transferida das células de tinta para o papel. Como resultado, o padrão previamente preparado na superfície de cilindro é transferida para o papel de decoração. O papel com o padrão impresso na unidade de impressão é submetido à secagem em uma unidade de secador da unidade de impressão, por exemplo, no espaço com ar quente que sopra na superfície. Um efeito de secagem apropriado é assegurado graças à temperatura de ar selecionada apropriadamente e sua quantidade na câmara de secagem, que se iguala à velocidade de deslocamento da tira de folha de papel. Dependendo da complexidade de padrão, tanto em termos de cores quanto em termos de estrutura, unidades de impressão subsequentes da impressora gráfica são utilizadas. Em uma prensa com um número de unidades de impressão, a tira de folha é direcionada da câmara de secagem da primeira unidade para a próxima unidade onde a mesma é submetida a impressões análogas e ao processo de secagem e então, direcionada de um modo similar ao das unidades de impressão subsequentes. Depois da impressão final, a tira de folha de papel é retirada da impressora gráfica por uma estação de saída e, finalmente, é enrolada em um rolo em uma enroladora. Elementos individuais da máquina assegura tanto a tensão da tira de folha apropriada do papel em deslocamento dentro de toda a instalação quanto o encaixe dos padrões impressos em unidades de impressão individuais, que formam o padrão do papel de impressão final.

[0003] Após a impressão estar completa, o papel de decoração enrolado em um rolo está pronto para impregnação. Impregnação é um processo para saturar o papel de decoração com resina, realizado em linhas de impregnação. Na estação desenroladora da linha de impregnação, uma tira de folha de papel é desenrolada de um rolo e direcionada a um banho com o agente de impregnação. Os agentes de impregnação que são mais comumente utilizados incluem resinas sintéticas aminoplásto e duroplástos, e em particular, resinas de melamina e/ou ureia. Aminoplastos e duroplastos são várias misturas de resinas: resinas de melamina, resinas de ureia, resinas de formaldeído e resinas fenólicas (várias proporções na composição a partir da combinação de uma ou quatro das anteriores).

[0004] Comumente conhecidas e usadas para impregnar papel na indústria de placas são as resinas sintéticas com base nas seguintes resinas: resinas de melamina, resinas de ureia, resinas de formaldeído e resinas fenólicas, que incluem vários aditivos (agente endurecedor, agente umectante, agente de liberação), etc. , que permitem obter uma superfície adequadamente rígida do produto final, de acordo com as exigências do mercado moveleiro.Uma tira de folha de papel é completamente imersa em resina líquida, ou resina é aplicada ao papel com a utilização de estações dosadoras. Após a resina ser aplicada ao papel, a tira de folha toda é seca em temperatura, mais comumente, com a utilização de sopradores de ar quente. O processo de impregnação pode ocorrer uma vez ou duas vezes. Após o processo de impregnação estar completo, a tira de folha de papel seca e impregnada é cortada em folhas ou enrolada em rolos. O processo resulta em papel de decoração impregnado, sendo referido como um impregnado. Na técnica anteriorconheceu-se dois tipos de superfícies tridimensionais estruturadas, a saber, síncrona e assíncrona.

[0005] Uma superfície síncrona é uma superfície em que a estrutura tridimensional na superfície de painel final reflete, precisamente, elementos indivíduos do padrão impresso no papel de decoração. Uma superfície assíncrona é uma superfície em que a estrutura tridimensional na superfície de painel final forma um padrão diferente do padrão impresso no papel de decoração. Nos dois casos, estruturas tridimensionais são criadas em uma camada de resinas sintéticas que são utilizadas para impregnar papéis de decoração, e são reflexos precisos da superfície de trabalho da placa de prensagem. No caso de estruturas síncronas tridimensionais, uma placa de impressão é preparada, baseada nos dados obtidos de um fabricante de cilindros de impressão utilizados para a aplicação de padrão ao papel de decoração. Tais dados incluem, por exemplo, os dados de padrão em um formato digital ou em uma folha impressa de papel com um padrão específico. Os mesmos dados são utilizados por fabricantes tanto das placas de pressão quanto dos cilindros de impressão.

[0006] Se tivermos a intenção de produzir uma superfície síncrona tridimensional em um painel, o papel de decoração impresso e impregnado é cortado de tal modo que iguala o padrão impresso ao padrão da superfície de trabalho da placa de prensagem. A folha cortada é posicionada na prensa. O posicionamento exige a utilização de equipamentos complicados e caros, que posicionam o papel de decoração impregnado na placa exatamente abaixo da placa de prensagem, enquanto sincronizam o padrão impresso no papel com o padrão de superfície de trabalho de placa de prensagem. Após a folha se igualar ao padrão de placa de prensagem, a folha impregnada é prensada em um painel com base em madeira em um tempo, uma pressão e uma temperatura adequados, selecionados a fim de obter a superfície final com os parâmetros proporcionados. A superfície de painel síncrona tridimensional resultante reflete, precisamente, a superfície de trabalho de placa de prensagem.

[0007] No caso de se produzir estruturas assíncronas, o posicionamento do padrão de folha impregnada em relação à placa de prensagem não importa. Os métodos conhecidos para produzir diversas superfícies estruturais tridimensionais em painéis com base em madeira consistem, então, principalmente, em utilizar, no processo de prensagem, uma placa apropriada com uma estrutura de superfície de trabalho tridimensional, que forma uma placa de prensagem, em que, no caso da fabricação de uma estrutura de superfície síncrona a estrutura de superfície da placa de prensagem é um reflexo preciso de elementos do padrão impresso nos papéis de decoração, enquanto, no caso de uma superfície assíncrona não há tal sincronização.

[0008] Nos métodos conhecidos utilizados na prática para produzir uma superfície tridimensional que tem uma estrutura apropriada requer-se, cada vez, a produção de uma placa de prensagem dispendiosa que corresponda à estrutura desejada. Qualquer mudança da estrutura de superfície final envolve uma substituição da placa de prensagem (molde) na prensa, o que é requerido, consome tempo eresulta em uma paralisação da prensa. No caso de uma superfície síncrona, cada padrão do papel de decoração aplicado em um painel com base em madeira exige uma placa de prensagem separada. Uma mudança de padrão acarreta altos custos e altas cargas de trabalho. Também é dispendioso e inconveniente posicionar o impregnado em relação à placa de prensagem na prensa já que, antes da prensagem, é preciso que o papel de decoração impregnado sejar disposto em um painel com base em madeira e todos os elementos precisam posicionados de forma acurada e igualados à placa de prensagem na prensa. De outra forma, é impossível obter uma superfície síncrona.

[0009] A descrição da invenção divulgada em DE102004033237A1 apresenta um método de fabricação de laminados decorativos com uma superfície sincroporosa usando uma tinta de impressão contendo um aditivo para evitar o umedecimento da camada impressa por impregnação de resinas. Além disso, a invenção refere-se a uma tinta de impressão utilizada em rotogravura, que contém pelo menos um solvente ou mistura de solventes, aglutinante, corante e um ou mais aditivos para repelir a resina de impregnação, especialmente ceras. A superfície do papel nas áreas impressas com uma tinta de impressão contendo um repelente não é impregnada com resina ou pelo menos em menor extensão do que outras áreas. Devido ao efeito repelente da resina, sua superfície já contém poros durante a impregnação. No entanto, não cria uma superfície fechada. Além disso, a resina de impregnação não curada nas áreas com a adição de cera provoca a reflexão dos poros no molde da prensa e, portanto, grande sujeira na sua superfície e na superfície do produto acabado. Por causa da repelência da resina pela cera, a superfície obtida é aberta (porosa) e não atende aos requisitos de qualidade da indústria. Portanto, entre outras coisas, a invenção não foi considerada útil nas aplicações industriais.

[0010] Enquanto que a descrição da EP 0075646A1 apresenta uma invenção relativa a um processo de fabricação de um painel decorativo com um padrão côncavo em relevo, que está em linha com o modelo de desenho ou cor. Uma de suas modificações visa a obtenção de condições em que a resina espumada não venha a aderir à placa do espelho, mesmo na ausência da folha descartável. Verificou-se que o uso de um agente de formação de espuma na temperatura de formação de espuma próxima à temperatura de aquecimento e moldagem durante a cura da resina, a temperatura de formação de espuma do agente de formação de espuma é a temperatura na qual uma formação de espuma real começa. Para um agente de formação de espuma na forma de microcápsulas, a temperatura de formação de espuma é geralmente semelhante ao ponto de amolecimento da cápsula contendo resina. A formação de espuma do agente espumante durante a moldagem é limitada em comparação ao caso em que um agente espumante de uma temperatura de formação de espuma mais baixa é usado e a camada de espuma repele uma resina termoendurecível a tal ponto que a camada de espuma pode ser suficientemente impregnada com um solvente. Como um composto volátil fechado na cápsula, é preferível usar um líquido, cujo ponto de ebulição está na faixa do limite superior do valor médio da temperatura de moldagem para uma resina termoendurecível até o limite inferior da temperatura inferior a valor médio de 20 ° C. No entanto, este método requer o uso de grandes quantidades de solventes na etapa final e o polimento mecânico da superfície laminada. Como resultado, é obtida uma superfície côncava com ranhuras nas áreas de dilatação das microcápsulas.

[0011] O objetivo da invenção é fornecer um método melhorado para produzir uma superfície estrutural tridimensional de painéis com base em madeira, em que a estrutura de superfície final, após o processo de prensagem, não dependeria apenas da superfície da placa de prensagem. Adicionalmente, a invenção tem como objetivo fornecer um método que permita evitar uma preparação prolongada, que consome tempo, de placas de prensagem, que correspondem padrões individuais do papel de decoração aplicados ao painel e custos relacionados, quanto evitar os custos de investimento em sistemas para posicionamento preciso de painéis, com o impregnado na prensa em relação à placa de prensagem durante a produção de superfícies síncronas tridimensionais.

[0012] Um método de produção de superfícies estruturais tridimensionais feitas com base em papéis de decoração utilizados como revestimentos de superfície, em particular, de painéis com base em madeira, em que o padrão é aplicado ao papel de decoração por impressão em uma máquina equipada com pelo menos um cartucho de tinta para pintar, e pelo menos um cilindro de impressão, que tem uma superfície com um padrão formado por células gravadas, que tem, por sua vez, uma forma de microcélulas de tinta de tamanhos variados, em que a tinta das células de tinta é transferida à tira de folha de papel em deslocamento quando entra em contato com o cilindro de impressão, que forma no papel um padrão que corresponde ao padrão formado pelas células de tinta na superfície do cilindro de impressão, em que o papel de decoração com o padrão finalmente impresso é submetido à secagem em uma câmara de secagem da impressora gráfica, e depois de secar é impregnado com resinas sintéticas, em particular, resinas de melamina e/ou ureia, e então, depois de secar em uma câmara da linha de impregnação é prensado, na prensa, na superfície de painel que utiliza uma placa de impressão, distinguido pelo fato de que, antes da impregnação, no estágio de impressão de padrão, uma mistura é aplicada ao papel de decoração, que consiste em tinta de impressão, com ou sem pigmento, e um agente de inchamento na forma de micro esferas, que são bolhas de gás encapsuladas de tamanhos na faixa de 2μm a 180μm, que aumentam o volume sob a influência de temperatura elevada, em que a mistura da tinta e do agente de inchamento contém de 0,3% a 45% em peso do agente de inchamento, e depois de deixar a impressora gráfica e depois da impregnação, o papel de decoração com o padrão final formado com uma estrutura tridimensional codificada é prensado na superfície, em particular, de um painel com base em madeira, que utiliza uma placa de prensagem com qualquer superfície de trabalho, em que a temperatura máxima no processo de prensagem seja maior do que da temperatura máxima na impressora gráfica e da linha de impregnação.

[0013] No método fornecido, o padrão final formado na impressora gráfica cria uma estrutura tridimensional codificada. Após a impregnação a prensagem ocorre, com o uso deuma placa de prensagem que tem qualquer superfície de trabalho, em que o processo de expansão do agente de inchamento começa na prensa, no estágio de prensagem inicial, no momento de plastificação de resina, antes de ser finalmente tratado, e a temperatura no processo de prensagem é mais alta do que as temperaturas de secagem tanto nas câmaras de impressora gráfica quanto nas câmaras de linha de impregnação, em que as temperaturas, que inclui as temperaturas da impressão e impregnação, podem não resultar na expansão final das micro esferas; desse modo, a superfície estrutural final do produto terminado é formado como resultado da expansão do agente de inchamento.

[0014] No método fornecido, de acordo com a presente invenção, é possível produzir uma superfície final síncrona tridimensional sem a necessidade de utilizar, apropriadamente, placas de prensagem estruturais preparadas, com seus elementos estruturais que correspondem, precisamente, ao padrão impresso no papel de decoração, e sem a necessidade de utilizar qualquer sistema para posicionar, de forma sincrônica, o impregnado em relação à placa de prensagem na prensa.

[0015] Ao utilizar a mesma placa de prensagem na impressão, diversas estruturas tridimensionais da superfície final do produto terminado podem ser obtidas, em que a estrutura já é definida antes da impregnação, no estágio de impressão com um agente de inchamento.

[0016] O método, de acordo com a invenção na modalidade, se refere à produção de uma superfície estrutural síncrona tridimensional em um papel de decoração aplicado à superfície de uma madeira aglomerada.

[0017] O papel de decoração é impresso em uma impressora gráfica de rotogravura de quatro cores. A impressora gráfica imprime no papel de decoração com um peso de 70 g/m2 e uma largura de 1,85 m, a uma velocidade de 250 m/min em temperaturas de secagem nas quatro câmaras de ar consecutivas de, respectivamente, 130°C; 125°C; 128°C e 100°C. A impressão ocorre em quadro unidades de impressão, cada qual sendo equipada com um cilindro de impressão, por exemplo, um cilindro rotativo que transfere a tinta de impressão ao papel de decoração na área de contato com um rolo de impressão flexível, o chamado prensador. Tintas de impressão solúveis em água de diferentes tonalidades de cor são utilizadas para impressão.

[0018] Durante a impressão no papel de decoração, na quarta unidade de impressão é impresso um padrão com uma mistura da tinta de impressão que contém 5% do agente de inchamento, que utiliza um cilindro de gravura especial com um padrão síncrono aos elementos individuais do padrão principal da decoração impressa. O cilindro de gravura aplica 3g/m2 de tal mistura ao papel. Finalmente, depois da impressão, o papel de decoração impresso é enrolado em um rolo. O rolo preparado do papel de decoração impresso está pronto para impregnação.

[0019] O processo de impregnação ocorre em uma linha de impregnação com uma velocidade de deslocamento da tira de folha de papel de 45m/min, onde o papel é saturado com um agente de impregnação, inicialmente com resina de ureia, e é submetido à secagem com ar quente até uma temperatura máxima de 135°C. Na unidade subseqüente da linha de impregnação, resina de melamina é aplicada e seca em uma temperatura máxima de 160°C. Como resultado, as resinas inicialmente condensadas são secas o suficiente para permitir o armazenamento de papel impregnado em folhas cortadas com dimensões que se adaptam às madeiras aglomeradas às quais as mesmas são aplicadas. Depois de ser aplicado à madeira aglomerada, o impregnado é tratado em uma temperatura de 200°C e abaixo de uma pressão de 30kg/cm2em uma prensagem de ciclo curto onde o tempo de prensagem é de 18 segundos. Para a prensagem na prensa, uma placa de prensagem é utilizada com uma superfície de trabalho lisa com um brilho de 35% (em um ângulo incidente de 60°). Sob tais condições, a resina sintética na fase de prensagem inicial é suavizada antes de seu tratamento final e flui através do invólucro de papel para a camada da madeira aglomerada, e desse modo, reveste sua superfície. Nesse tempo, a lateral externa do papel impregnado, em contato com a superfície de placa de prensagem lisa, reflete, precisamente, sua estrutura lisa. Ao mesmo tempo, o agente de inchamento utilizado durante a impressão do papel de decoração é ativado por temperatura na prensa. Quando a resina sintética é suavizada após exceder a temperatura de ativação de 160°C, esferas em formato esférico do agente de inchamento rapidamente aumentam em volume e causam uma mudança local em homogeneidade da resina. É seguido pelo tratamento final da resina sintética. A mudança local da estrutura de resina sintética corresponde precisamente ao padrão do cilindro de impressão utilizado para aplicar a mistura com o agente de inchamento na quarta unidade da impressora gráfica. Como resultado, uma estrutura síncrona tridimensional é formada na superfície de madeira aglomerada de melamina, independente da superfície de trabalho da placa de prensagem.

Claims (1)

1. Método de produção de superfícies estruturais tridimensionais feitas com base em papéis de decoração utilizados como revestimentos de superfície de painéis com base em madeira, em que o padrão é aplicado ao papel de decoração por impressão em uma máquina equipada com pelo menos um cartucho de tinta para pintar e, pelo menos uma placa de impressão, que tem uma superfície com um padrão formado por células gravadas, que têm formas de microcélulas de tinta de tamanhos variados, em que a tinta das células de tinta é transferida à tira de folha de papel em deslocamento quando entra em contato com o cilindro de impressão, que por sua vez, forma no papel um padrão que corresponde ao padrão formado pelas células de tinta na superfície do cilindro de impressão, ao que o papel de decoração com o padrão finalmente impresso é submetido à secagem em uma câmara de secagem da impressora gráfica e, depois de secar, é impregnado com resinas sintéticas, tais como resinas de melamina e/ou de ureia, e então, depois de secar em uma câmara da linha de impregnação, é prensado na prensa na superfície de painel, que utiliza uma placa de impressão, caracterizado pelo fato de que, antes da impregnação, no estágio de impressão de padrão, uma mistura é aplicada ao papel de decoração, que consiste em tinta de impressão, com ou sem pigmento, e um agente de inchamento na forma de micro esferas, que são bolhas de gás encapsuladas de tamanhos na faixa de 2μm a 180μm, que aumentam seus volumes sob a influência de temperatura elevada, em que a mistura da tinta e do agente de inchamento contém de 0,3% a 45% em peso do agente de inchamento, e, depois de deixar a impressora gráfica e depois da impregnação, o papel de decoração com o padrão final formado com uma estrutura tridimensional codificada é prensado na superfície de um painel com base em madeira, que utiliza uma placa de prensa com qualquer superfície de trabalho, em que a temperatura máxima no processo de compressão é maior do que a temperatura máxima na impressora gráfica e na linha de impregnação.