BRPI0819634B1 - painel de construção e método de fabricação de um painel de construção - Google Patents

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BRPI0819634B1
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Pervan Darko
Boucké Eddy
Ziegler Göran
Jacobsson Jan
Lindgren Kent
Hakansson Niclas
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Ceraloc Innovation Belgium
Valinge Innovation Ab
Vaelinge Innovation Belgium Bvba
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Abstract

painéis à base de fibras com uma superfície dotada de resistência ao desgaste a presente invenção refere-se a painéis de construção com uma superfície decorativa homogênea tendo uma camada de desgaste compreendendo fibras, aglutinantes e partículas resistentes ao desgaste .

Description

Campo Técnico
A presente invenção refere-se, genericamente, ao campo de painéis à base de fibra com superfícies resistentes ao desgaste para a construção de painéis, de preferência, painéis para piso. A descrição refere-se a painéis de construção com tal superfície dotada de resistência ao desgaste e a métodos de produção para produzir tais painéis.
Campo de Aplicação
A presente descrição é particularmente adequada para uso em pisos flutuantes, que são formados de painéis de piso com um núcleo de fibra de madeira e uma superfície decorativa resistente ao desgaste. Logo, será visada a descrição a seguir da técnica, problemas de sistemas conhecidos e objetivos e características da invenção, como um exemplo não restritivo, neste campo de aplicação e em particular em pisos que sejam similares a pisos laminados flutuantes à base de fibra de madeira. A descrição não exclui pisos que sejam colados a um piso subjacente.
Deve-se enfatizar que a descrição pode ser usada como um painel ou como uma camada superficial que seja colada, por exemplo, a um núcleo. A descrição também pode ser usada em aplicações como, por exemplo, painéis de parede, telhados e componentes de mobília e similares. É até possível produzir componentes que podem substituir, por exemplo, componentes de metal ou de plástico, geralmente usados na indústria, por exemplo, componentes automotivos. Tais componentes podem ser produzidos com um formato e propriedades avançadas. A resistência ao desgaste, resistência ao impacto, atrito e estrutura de custo podem ser comparáveis ou melhores do que para outros materiais convencionais.
Antecedentes
O piso laminado prensado direto à base de fibra de madeira compreende, usualmente, um núcleo de uma placa de fibra com 6 a 12 mm, uma camada superficial decorativa superior com 0,2 mm de espessura de
Petição 870190036048, de 15/04/2019, pág. 7/16 laminado e uma camada de equilíbrio inferior com 0,1 a 0,2 mm de espessura de laminado, plástico, papel ou material similar.
Uma superfície de laminado compreende, genericamente, duas folhas de papel, um papel decorativo impresso com 0,1 mm de espessura e um papel de sobrecamada transparente com 0,05 a 0,1 mm de espessura aplicado sobre o papel decorativo e destinado a proteger o papel decorativo contra abrasão. A impressão sobre o papel decorativo não transparente tem apenas 0,01 mm de espessura. A sobrecamada transparente, que é feita de fibras refinadas de α-celulose, compreende pequenas partículas duras e transparentes de óxido de alumínio. As fibras refinadas são preferencialmente longas, com cerca de 2 a 5 mm, e isso dá ao papel de sobrecamada a resistência necessária. Para obter a transparência, todas as resinas naturais que estão presentes nas fibras de madeira virgem, foram removidas e as partículas de óxido de alumínio são aplicadas, como uma camada muito fina, sobre o papel decorativo. A camada superficial de piso laminado é caracterizada pelo fato de que as propriedades decorativas e de desgaste são obtidas, genericamente, com duas camadas separadas, uma sobre a outra.
O papel decorativo impresso e a sobrecamada são impregnados com resina de melamina e laminados a um núcleo à base de fibra de madeira sob calor e pressão.
As pequenas partículas de óxido de alumínio podem ter um tamanho no intervalo de 20 a 100 microns. As partículas podem ser incorporadas na camada superficial de diversas maneiras. Por exemplo, elas podem ser incorporadas na polpa durante a fabricação do papel de sobrecamada. Elas também podem ser aspergidas sobre o verniz molhado durante o procedimento de impregnação da sobrecamada ou podem ser incorporadas ao verniz usado para impregnação da sobrecamada.
A camada de desgaste também pode ser produzida sem uma sobrecamada de celulose. Em tal caso, resina de melamina e partículas de óxido e alumínio são aplicadas como uma camada de verniz diretamente sobre o papel decorativo com métodos similares, conforme descrito acima. Tal camada de desgaste é referida, genericamente, como uma sobrecamada líquida.
Com este método de produção, é possível obter uma superfície muito resistente ao desgaste e este tipo de superfície é usada principalmente em pisos laminados, mas ela também pode ser usada em componentes de mobília e aplicações similares. Pisos laminados de alta qualidade têm uma resistência ao desgaste de 4000 a 6000 revoluções, o que corresponde às classes de abrasão AC4 e AC5, medidas com um Taber Abraser, de acordo com a norma ISO.
Também é sabido que a resistência ao desgaste de uma superfície de madeira envernizada pode ser consideravelmente melhorada por meio da incorporação de partículas de óxido de alumínio na cobertura de verniz transparente sobre a superfície de madeira.
O material de núcleo mais comum usado em pisos laminados com alta densidade e boa estabilidade, usualmente chamada HDF - Painel de fibras de alta densidade High Density Fibreboard. Às vezes, também é usada como núcleo MDF - Painel de fibras de média densidade Medium Density Fibreboard. Outros materiais de núcleo, como placa de partículas, também são usados.
HDF é produzida conforme a seguir: toras de madeira, como por exemplo pinho, lariço ou abeto vermelho (spence), são reduzidas a fragmentos de madeira e então são transformadas em fibras em um refinador. Depois disso, as fibras são misturadas com um aglutinante e são submetidas então a alta pressão e temperatura para formar uma placa.
Definição de Alguns Termos
No texto a seguir, a superfície visível do painel de piso instalado é chamada lado frontal, enquanto o lado oposto do painel de piso, que dá face para o piso subjacente, é chamado lado traseiro. O material em formato de folha que compreende a parte principal de um painel e que proporciona ao painel a estabilidade necessária é chamado núcleo. Quando o núcleo é revestido com uma camada superficial mais perto do lado frontal e de preferência, também uma camada de equilíbrio mais próxima do lado frontal, forma uma semi-fabricação, que é chamada placa de piso ou elemento de piso no caso em que a semi-fabricação, em uma operação subsequente, é dividida em uma pluralidade de elementos de piso. Quando os elementos de piso são usados ao longo de suas bordas de modo a obter seu formato final com o sistema de junta, eles são chamados painéis de piso. Por camada superficial pretende-se fazer referência a todas as camadas que dão ao painel suas propriedades decorativas e sua resistência ao desgaste e que são aplicadas ao núcleo mais próximo ao lado frontal que cobre, de preferência, todo o lado frontal da placa de piso. Por camada superficial decorativa pretende-se fazer referência a uma camada, que destina-se principalmente a dar ao piso sua aparência decorativa. Camada de desgaste refere-se a uma camada que é adaptada principalmente para melhorar a durabilidade do lado frontal.
Por plano horizontal, pretende-se dizer um plano que se estende paralelo à parte externa da camada superficial. Por horizontalmente, pretende-se dizer paralelo ao plano horizontal e por verticalmente, pretende-se dizer perpendicularmente ao plano horizontal. Por cima pretende-se dizer na direção do lado frontal e por baixo, na direção do lado traseiro. Técnica Conhecida e Problemas das Mesmas
A camada transparente resistente ao desgaste, que é usada em muitos pisos, especialmente pisos laminados, é geralmente colocada no topo de papel impresso decorativo ou no topo de superfície impressa decorativa que é aplicada a um núcleo à base de fibra de madeira. A camada decorativa será destruída quando a camada protetora de desgaste fina e transparente tiver sido gasta.
A resistência ao desgaste de tais pisos, em muitas aplicações, principalmente em lojas, hotéis, restaurantes e áreas similares, não é suficiente. A razão principal é que as pessoas andam sobre o piso tendo areia sob seus calçados. A camada decorativa de um piso laminado é destruída, com frequência, em um período de tempo razoavelmente curto, especialmente em torno das áreas de entrada ou outras áreas de tráfego pesado e desgaste, como corredores. Os pisos laminados não conseguem atingir a mesma resistência ao desgaste de pisos de pedra ou de um piso feito de cerâmica para piso.
O linóleo é uma cobertura para piso bem conhecida que é feita de óleo de semente de linhaça solidificada em combinação com farinha de madeira, pó de cortiça, calcário e pigmentos coloridos. Ele tem uma camada superficial sólida que combina características decorativas e resistência ao desgaste. No entanto, este piso apresenta diversas desvantagens. A resistência ao impacto e ao desgaste é baixa e é difícil criar projetos avançados. O custo de produção também é preferivelmente alto.
Têm sido usados diversos métodos para aumentar a resistência ao desgaste de um piso laminado e eles são todos baseados no princípio de incluir mais partículas resistentes ao desgaste, como óxido de alumínio, nas camadas transparentes superiores sobre o papel impresso ou o desenho impresso. A principal desvantagem deste método é que o desenho impresso fica menos claro, já que a sobrecamada espessa cria uma camada cinza, que não é completamente transparente.
Também é sabido que diversas sobrecamadas transparentes podem ser prensadas sobre o papel decorativo para formar uma camada superficial resistente ao desgaste e que tais múltiplas camadas também podem ter um padrão impresso sobre seu lado inferior. Os desenhos podem ser coordenados, de tal modo que quando uma camada superior estiver desgastada, uma camada inferior transparente protegerá o padrão impresso. Devido à expansão sem controle da sobrecamada durante a impregnação, é muito difícil criar uma camada superficial atraente e resistente ao desgaste. Uma outra desvantagem é que tais sobrecamadas em múltiplas camadas também fornecem um padrão de desenho cinza e menos distinto, criam mais tensão e uma superfície que é mais sensível a mudanças de umidade.
Os pisos laminados têm muitas propriedades boas e apresentam um custo de produção melhor do que muitos outros tipos de piso, como pisos de madeira e pisos de pedra. Muitos aperfeiçoamentos têm sido feitos desde que o piso foi inventado em março de 1977. No entanto, a produção ainda demanda muito capital e compreende muitas etapas como:
1. Produção de HDF
2. Lixamento da HDF para criar uma superfície uniforme.
3. Produção de papéis decorativos.
4. Impressão de papéis decorativos.
5. Produção de sobrecamadas.
6. Impregnação de papéis decorativos.
7. Impregnação de sobrecamadas.
8. Prensagem de papéis decorativos e de sobrecamada em um núcleo de HDF e formação de uma placa de piso
9. Divisão da placa de piso em elementos individuais de piso.
10. Usinagem das bordas dos painéis de piso para formar sistemas de travamento.
Seria uma grande vantagem se algumas destas etapas de produção pudessem ser eliminadas.
Sabe-se que o papel impresso em um painel de piso laminado pode ser substituído por impressão digital ou impressão direta sobre a superfície do núcleo de HDF. No entanto, a qualidade de tais pisos com impressão direta ainda é inferior à impressão do papel decorativo tradicional usado em pisos laminados e nenhuma melhora em custo foi atingida ainda. A camada impressa é protegida com uma sobrecamada tradicional ou um revestimento com uma camada resistente ao desgaste transparente. A resistência ao desgaste e a resistência ao impacto é geralmente inferior a pisos laminados tradicionais.
Os pisos laminados podem ser produzidos com desenhos muito avançados onde um padrão impresso é coordenado com uma estrutura da superfície em relevo. O relevo é feito durante a laminação quando a superfície é prensada contra uma folha de aço com uma estrutura em relevo. Isso requer que a folha de aço e o papel impresso sejam posicionados de maneira precisa em uma posição predeterminada. Câmeras especiais precisam ser usadas para obter o posicionamento e a expansão descontrolada do papel decorativo durante a impregnação cria grandes problemas. A profundidade do relevo é limitada pelo papel, que pode ser danificado quando o relevo é feito com bordas afiadas ou a uma profundidade que exceda algumas dezenas de milímetros. As superfícies em relevo similares a uma superfície de pedra áspera ou a uma superfície de madeira raspada manualmente ou ranhuras profundas que podem ser usadas para fazer chanfros em um painel não são possíveis fazer com a presente tecnologia de prensagem e com uma estrutura de custo razoável que mantenha as presentes propriedades técnicas e desenho.
Pisos à base de fibra de madeira, similares a pisos laminados, e pisos com impressão direta podem capturar um mercado consideravelmente maior se a resistência ao desgaste e ao impacto puderem ser aumentadas, se uma ou diversas etapas de produção puderem ser eliminadas e se desenhos mais atraentes puderem ser obtidos.
Objetivos e Sumário
Um objetivo geral das modalidades da descrição é proporcionar um painel de construção, de preferência um painel de piso, que tenha melhores propriedades e/ou estruturas de custo do que os painéis de construção conhecidos.
Um primeiro objetivo das modalidades da descrição é proporcionar um painel à base de fibra, de preferência um painel de piso, com uma camada de desgaste, que tenha resistência ao desgaste mais alta e, de preferência, também uma resistência ao impacto mais alta do que os presentes pisos à base de fibra de madeira.
Neste contexto, o documento DE 202 14 532 pode ser mencionado. Este documento revela uma placa de cobertura para construção de interiores, em particular, para cobertura de pisos, paredes ou tetos. A placa de cobertura compreende um núcleo de MDF ou HDF e uma camada superficial de um material não-tecido composta de matérias-primas renováveis, especialmente cânhamo, linho, óleo de linho, juta, sisal e similares. De acordo com o documento, uma cobertura pode ser formada pela dispersão de um pó de resina de melamina com partículas anti-abrasivas sobre o material não-tecido.
GB 984.170 revela um método de fazer um aglomerado tendo superfície lisa. Um aglomerado produzido de acordo com o método revelado no GB 984.170 tem uma superfície que está preparada para ter um desenho impresso diretamente nele.
Um segundo objetivo de modalidades da descrição é proporcionar um piso à base de fibra e um método de produção para produzir tal piso em que o painel de piso seja produzido com uma relação custo beneficio melhor do que os tipos de piso conhecidos e onde uma dentre diversas etapas de produção seja feita com uma melhor relação custo benefício ou seja completamente eliminada.
Um terceiro objetivo de modalidades da descrição é proporcionar um piso à base de fibra com novas características de desenho atraentes que possam ser combinadas, de preferência, com alta resistência ao desgaste e produção com boa relação custo/benefício.
Um quarto objetivo de modalidades da descrição é proporcionar materiais de núcleo e camadas superficiais ou combinação de camada superficial e núcleo que possam ser usadas para fazer painéis, de preferência painéis de piso, com estrutura de custo mais favorável e/ou desenho e/ou propriedades, como desgaste, impacto e som.
De acordo com um primeiro aspecto da descrição, é proporcionado um painel de construção compreendendo uma camada superficial e um núcleo, que compreende fibras de madeira. A camada superficial compreende uma mistura substancialmente homogênea de fibras de madeira, compreendendo resinas naturais, um aglutinante e partículas resistentes ao desgaste.
Modalidades da descrição oferecem diversas vantagens com relação à tecnologia conhecida e especialmente com relação a pisos laminados convencionais.
- A camada superficial resistente ao desgaste, que é uma mistura homogênea, podería ser muito mais espessa e obtém-se uma resistência ao desgaste que é consideravelmente mais alta.
- Muitos novos efeitos decorativos podem ser obtidos com relevo profundo e por meio de materiais decorativos separados, que podem ser incorporados em uma camada superficial homogênea e coordenada com o relevo.
- É possível obter mais resistência ao desgaste com uma camada superficial homogênea mais espessa e com uma densidade mais alta.
- A camada superficial homogênea pode compreender partículas que tenham um impacto positivo sobre as propriedades de som e de umidade.
- Os custos de produção podem ser reduzidos, já que materiais mais econômicos podem ser usados e diversas etapas de produção podem ser eliminadas.
De preferência, as partículas resistentes ao desgaste são, de preferência, partículas de óxido de alumínio. Outros materiais adequados são, por exemplo, silica ou carbeto de silício. Em geral, todos os materiais com uma dureza Rockwell C HRC de 70 ou mais podem ser usados.
Modalidades da descrição oferecem a vantagem de a camada superficial resistente ao desgaste, que são misturas homogêneas e não camadas separadas, poder ser muito mais espessa e com uma resistência ao desgaste que é 5 a 10 vezes melhor do que nos presentes pisos laminados. É possível fazer uma camada superficial resistente ao desgaste onde a abrasão da superfície só reduzirá a espessura com, por exemplo, 0,10 mm para cada 10.000 revoluções. 50.000 revoluções só diminuirão a espessura com cerca de 0,5 mm e a resistência ao desgaste e as propriedades decorativas serão mantidas. As partículas resistentes ao desgaste são, de preferência, óxido de alumínio e o aglutinante é, de preferência, uma resina termofixa sintética tal como, por exemplo, uma resina de melamina.
O efeito decorativo pode ser obtido com fibras de madeira, outros tipos de fibras e/ou partículas decorativas resistentes ao desgaste apenas. No entanto, os efeitos decorativos são as modalidades preferenciais obtidas por pigmentos coloridos que são aplicados na camada superficial homogênea.
As fibras de madeira na camada superficial que compreendem resinas naturais, por exemplo, lignina, podem ser do mesmo tipo que o uso em HDF ou placa de partículas. Consequentemente, elas são opacas e não transparentes como em uma folha de papel de sobrecamada. O preço da matéria-prima para tais fibras é muito inferior àquele para fibras de acelulose, onde as resinas naturais foram removidas no processo de produção para a obtenção de transparência.
Uma modalidade particularmente preferida é um painel de piso compreendendo uma camada superficial e uma HDF à base de fibra de madeira ou núcleo de placa de partícula. A camada superficial compreende uma mistura substancialmente homogênea de fibras de madeira, compreendendo resinas naturais e do mesmo tipo usado em HDF ou placa de partícula, um aglutinante de uma resina termofixa sintética, partículas de óxido de alumínio e pigmentos coloridos.
Deve-se mencionar, como um exemplo não restritivo, que a camada superficial pode compreender cerca de, por exemplo, 25% (peso) de óxido de alumínio, cerca de 25% de fibras de madeira, cerca de 25% de resina de formaldeído de melamina e cerca de 25% de pigmentos coloridos. A camada superficial pode ter uma espessura que esteja, por exemplo, na faixa de 0,1 mm a 3 mm ou ainda mais. Outras combinações também são possíveis, obviamente. A parte de melamina pode variar, por exemplo, entre 10 a 35%. O teor de pigmentos coloridos pode ser muito baixo, por exemplo, cerca de apenas 0,1 a 5%. As partículas resistentes ao desgaste podem estar na mesma faixa e podem variar, por exemplo, de uma pequena porcentagem até 35% e ainda mais. A mistura deve ser adaptada às propriedades desejadas e estruturas de custo. Os aglutinantes contribuem, em geral, para dar à superfície uma alta resistência ao impacto e à umidade, mas elas são preferivelmente caras. Algumas partículas resistentes ao desgaste também são preferivelmente caras. As fibras de madeira e outras fibras são, em geral, mais econômicas, especialmente se elas forem derivadas de material reciclado.
As partículas resistentes ao desgaste, por exemplo, óxido de alumínio, só dão uma contribuição muito limitada à resistência ao desgaste em um piso laminado, já que elas só são aplicadas como uma camada muito fina (0,1 mm) e o teor é, geralmente, cerca de apenas 10 a 30 gramas/m2.
No entanto, a descrição dá a possibilidade de usar muito mais partículas na camada superficial homogênea sólida e tais partículas podem também aumentar a resistência ao impacto do piso de maneira considerável. As partículas resistentes ao desgaste são distribuídas, de preferência, aleatoriamente e fixamente na camada superficial por fibras e aglutinantes que as circundam. Pode-se mencionar, como um exemplo não restritivo, que uma camada superficial de 0,5 a 1,00 mm, de acordo com a descrição, pode compreender, por exemplo, 100 a 400 gramas por metro quadrado de partículas resistentes ao desgaste e ainda mais. Obviamente, não existe limite inferior e quantidades ainda menores podem ser suficientes em algumas aplicações se tais partículas forem incorporadas ao menos parcialmente na estrutura de fibra.
Uma camada superficial resistente ao desgaste e decorativa pode ser formada de diversas formas alternativas. É possível produzir uma forte camada superficial com pequenas quantidades de partículas resistentes ao desgaste ao aumentar, por exemplo, o teor do aglutinante e/ou por meio da incorporação de fibras, de preferência, fibras resistentes ao desgaste que podem ser usadas para substituir uma parte das partículas resistentes ao desgaste. Fibras de plástico, por exemplo, fibras de náilon ou fibras minerais, como fibras de vidro, podem melhorar consideravelmente a resistência ao desgaste em um material com camada superficial homogênea.
De acordo com um segundo aspecto da descrição, é proporcionado um painel de construção compreendendo uma camada superficial conectada a um núcleo, o qual compreende fibras de madeira. A camada superficial, que dá ao painel efeitos decorativos e resistência ao desgaste, é uma camada homogênea que compreende partes de fibras, pigmentos coloridos, um aglutinante e partículas resistentes ao desgaste.
As fibras de madeira na camada superficial são, de acordo com este segundo aspecto, completamente ou parcialmente substituídas por outras fibras. Modalidades preferenciais compreendem fibras como fibras vegetais, por exemplo, juta, linho, fibra do linho, algodão, cânhamo, bambu, bagaço e sisal e tais fibras podem ser misturadas com partes resistentes ao desgaste, por exemplo, óxido de alumínio, para criar uma camada superficial resistente ao desgaste à base de fibra vegetal. Fibras plásticas, por exemplo, fibras de náilon ou fibras minerais, como fibras de vidro, também podem ser usadas em modalidades preferidas específicas. Todas as fibras mencionadas acima podem ser misturadas juntas, por exemplo, madeira/bambu, náilon/fibras de vidro, etc. Bolhas de cerâmica podem ser misturadas com fibras para, por exemplo, aumentar o isolamento térmico e a absorção acústica. Tais partículas também podem ser não inflamáveis.
As fibras de madeira no núcleo também podem ser substituídas, parcialmente ou completamente, por fibras plásticas, fibras minerais ou fibras vegetais, da mesma maneira que a descrita acima para a camada superficial.
Os aglutinantes termofixos são preferidos, mas os aglutinantes termoplásticos também podem ser usados. Prefere-se ter o mesmo tipo de aglutinante no núcleo e na superfície em todas as modalidades desta descrição, mas combinações não estão excluídas, por exemplo, um aglutinante termofixo no núcleo e um aglutinante termoplástico na camada superficial ou o oposto.
Uma camada superficial que compreenda partículas resistentes ao desgaste com alta densidade, por exemplo, óxido de alumínio, e onde tais partículas sejam distribuídas por uma espessura substancial da camada superficial, por exemplo, 0,2 a 1,0 mm, conforme descrito acima, podem ter uma densidade que é mais alta do que as superfícies laminadas atuais, especialmente se tal camada também compreender um alto grau de aglutinantes.
Tal camada superficial pode ter uma densidade de 1500 a 2000 kg/m ou ainda mais e a resistência ao desgaste pode ser consideravelmente mais alta do que em pisos laminados tradicionais, onde o óxido de alumínio só é usado em sobrecamadas bem-definidas muito finas com uma espessura abaixo de 0,10 mm. A densidade pode ser mais baixa, mas, de preferência, não deve ser menor do que 1000 kg/m3. É possível obter resistência ao desgaste suficiente com uma camada superficial com alta densidade mesmo com um material de núcleo preferencialmente macio, como MDF ou placa de partícula. A alta densidade também pode dar ao piso um som e uma sensação de tato que é similar a um piso de pedra real.
O núcleo também pode ser produzido com alta densidade, especialmente se pequenas fibras compactas forem misturadas com uma alta quantidade de aglutinantes e prensadas sob alta pressão.
É obvio que todas as modalidades preferidas do primeiro aspecto podem ser combinadas com a modalidade preferida do segundo aspecto. Isso significa, por exemplo, que a mesma pressão, tempos de prensagem, aglutinantes, fibras, partículas resistentes ao desgaste, composições de material, etc., podem ser usados.
De acordo com um terceiro aspecto da descrição, é proporcionado um método de produção compreendendo as etapas de:
- Misturar partículas compreendendo fibras ou fibras com aglutinantes, pigmentos coloridos e partículas resistentes ao desgaste.
- Colocar as partículas ou as fibras, os pigmentos coloridos, os aglutinantes e as pequenas partículas resistentes ao desgaste sob alta pressão e temperatura e formá-las em um painel de construção.
Este método de produção pode ser usado para produzir todas as modalidades da descrição.
O método de produção é baseado, em uma modalidade preferida, em uma camada superficial compreendendo fibras de madeira, óxido de alumínio e uma resina termofixa em que a camada superficial é formada e conectada a um núcleo de HDF ou a um núcleo de placa de partícula em uma operação de prensagem, tal que se forme uma placa de piso. Este método de produção preferido compreende as seguintes etapas:
1. A madeira é reduzida a cavacos e então é fragmentada em fibras de madeira.
2. As fibras de madeira são misturadas com uma resina termofixa sintética, pigmentos coloridos e partículas de óxido de alumínio.
3. As fibras de madeira, os pigmentos coloridos, as partículas de óxido de alumínio e a resina termofixa sintética são aplicados sobre uma superfície de um núcleo de HDF ou de placa de partícula e submetidos a alta pressão e temperatura e são formados em uma camada superficial homogênea e sólida sobre o núcleo, tal que é formada uma placa de piso.
Uma camada de equilíbrio separada de, por exemplo, papel impregnado, pode também ser aplicada, de preferência, ao lado traseiro do núcleo durante a prensagem.
Pigmentos coloridos são preferíveis para criar um desenho atraente. É possível, obviamente, usar o método de produção para produzir o painel sem pigmentos coloridos. O efeito decorativo pode ser obtido com diferentes fibras ou com partículas resistentes ao desgaste apenas. O óxido de alumínio pode ser produzido, por exemplo, em diferentes cores.
Sete, dentre as dez etapas de produção (2 a 8 acima) podem ser eliminadas, já que não se usa papel e a laminação não é necessária. A impressão pode ser feita em linha com a produção da placa de piso. De preferência, o aglutinante é uma resina de melamina-formaldeído ou ureiaformaldeído ou fenol-formaldeído ou combinações destas resinas. De preferência, a pressão está entre cerca de 300N e 800N/cm2 e a temperatura pode ser 120 a 220°C. O tempo de prensagem pode variar, por exemplo, de 20 segundos a 5 minutos. É possível usar tempos de prensagem muito curtos, por exemplo, cerca de 10 segundos ou menos, especialmente em modalidades onde uma camada de fibra preferivelmente fina é aplicada sobre um núcleo de HDF antes da prensagem. Os aglutinantes termoplásticos, como PVC, PE, PP, etc., também podem ser usados. Outras possibilidades são, por exemplo, resinas naturais como açúcar ou lignina.
O método de produção pode compreender, de preferência, uma etapa de prensagem intermediária onde as fibras são parcialmente comprimidas, mas não curadas. A impressão ou aplicação de materiais decorativos pode ser feita entre a prensagem intermediária e a final.
Características decorativas também podem ser aplicadas após a cura. Pode-se usar laser, por exemplo, para entalhar a superfície e podem ser feitas ranhuras decorativas, tal que o material da superfície seja removido até uma parte inferior da superfície, que compreende uma camada com uma cor ou desenho diferente daquele da parte superior da superfície. Podese aplicar mais calor e pressão para mudar a cor ou para criar mais relevo na superfície.
Também é possível usar laser antes da prensagem final para criar padrões decorativos e efeitos como linhas ou pontos escuros que são usados, por exemplo, para copiar madeira ou pedra.
O método pode ser usado para produzir uma placa de piso inteira. O método pode ser usado também para produzir uma camada superior e/ou inferior, que é aplicada sobre um núcleo de placa de fibra ou de placa de partícula conhecida, de preferência, um núcleo de HDF. O método também pode ser usado para produzir elementos individuais de piso e mesmo os painéis de piso acabados, onde as bordas e mesmo partes, ou todo o sistema de travamento, podem ser formados durante a prensagem.
De acordo com uma modalidade preferida, todo o painel é feito em uma linha de produção contínua onde as fibras, os aglutinantes, os pigmentos coloridos e as partículas ou fibras resistentes ao desgaste são aplicados, de preferência, em pelo menos três camadas com diferentes composições de material para formar um painel com um núcleo e uma camada superficial. Uma modalidade preferida, onde a camada superficial e o núcleo são formados integralmente, de modo contínuo ou descontínuo, substancialmente na mesma operação de prensagem, é referido como painel integralmente formado ou IFP (Integrally Formed Panel). A camada ou parte inferior pode ser uma camada de equilíbrio compreendendo substancialmente fibras de madeira e aglutinantes apenas, que são adaptados para equilibrar a camada superficial. A camada de equilíbrio também pode ser aplicada como um material pré-fabricado separado que pode ser fundido ao núcleo durante a prensagem. Ela também pode ser usada como um portador para as fibras quando elas são transportadas para uma prensa. A camada média ou a parte média é, de preferência, uma camada de núcleo que compreende fibras de madeira e aglutinantes somente e a camada superior é uma camada superficial que compreende fibras de madeira, pigmentos coloridos e partículas ou produtos químicos resistentes ao desgaste.
De preferência, as camadas são aplicadas e transportadas em uma correia transportadora e, opcionalmente, pré-prensadas a partir de uma espessura inicial de, por exemplo, 30 a 50 mm até uma espessura intermediária de, por exemplo, 10 a 20 mm. Um padrão decorativo pode então ser aplicado em linha sobre a superfície pré-prensada com, por exemplo, um dispositivo digital de jato de tinta que permita que a tinta penetre na superfície pré-prensada. Finalmente, a placa é prensada sob calor e pressão até uma espessura de, por exemplo, 4 a 10 mm, de preferência, em uma operação de prensagem contínua, ao final da linha de produção, onde, opcionalmente, um lixamento da camada de equilíbrio inferior pode ser feito para obter uma espessura precisa, se for necessário.
Também pode ser produzido um painel IFP em uma linha de produção compreendendo uma prensa descontínua do tipo convencional usado geralmente na produção de piso laminado. O núcleo, a camada superficial e, de preferência, também a camada de equilíbrio, são formadas e conectadas entre si na prensa descontínua.
A produção também pode ser feita, de preferência, em um processo de duas etapas onde as etapas de produção para obter um núcleo e uma camada superficial são executadas em duas operações separadas. Este método de produção é referido como produção de superfície sobre núcleo ou SOC (Surface on Core). Um núcleo de uma placa à base de fibra de madeira, como por exemplo, HDF, MDF, placa de partícula, OSB, madeira compensada e materiais similares em folha, podem ser produzidos na maneira convencional. Uma camaa inferior e/ou superior, compreendendo a camada superficial e, opcionalmente, também a camada de equilíbrio, é aplicada depois disso ao núcleo com equipamento de espalhamento e isso pode ser integrado às etapas que dão à superfície suas propriedades decorativas. Uma camada de equilíbrio separada pode ser aplicada em uma etapa de produção separada. O núcleo, de preferência com as camadas superior e inferior, é prensado depois disso em uma prensa contínua ou descontínua, tal que a camada superficial superior e, opcionalmente, mesmo a camada de equilíbrio, são curadas e laminadas ao núcleo pré-fabricado. Todos os tipos de materiais de núcleo podem ser usados e o método é muito adequado, mesmo para materiais de núcleo macio e materiais de núcleo com partes superficiais ásperas. A camada superficial decorativa pode preencher partes superficiais irregulares no núcleo e reforçar o núcleo, tal que se obtenha um painel resistente ao impacto com qualquer tipo de estruturas de superfície decorativas. Esta superfície decorativa não é afetada pela superfície do núcleo como no laminado tradicional e em pisos compensados de madeira.
O material de núcleo e uma camada superficial superior ou camada de equilíbrio inferior, de acordo com uma modalidade preferida, também podem ser produzidos separados em três etapas de produção e as camadas separadas podem ser conectadas ao núcleo, por exemplo, por colagem.
Uma camada de fibra de madeira ou de fibra separada, que pode ser usada principalmente como uma camada superficial mas também, obviamente, como uma camada de equilíbrio, referida a partir daqui como camada superficial separada ou SSL (Separate Surface Layer), pode ser produzida contínua ou descontinuamente na espessura de, por exemplo, 0,3 a 2 mm. Tal camada superficial pode ser usada para substituir folhas de laminado, compensados de madeira ou camadas de madeira em pisos de laminado e de madeira, com um núcleo, por exemplo, de HDF, MDF, placa de partícula, madeira compensada, núcleo de lâmina de madeira e similares. A camada superficial pode ter uma alta densidade e resistência ao impacto, mesmo que ela seja combinada com materiais de núcleo preferivelmente macios.
Todas essas três modalidades básicas, IFP, SOC e SSL, podem ser usadas para produzir um piso, de acordo com a descrição. Tal piso, neste pedido, é geralmente referido como um Piso de Fibra Compósita ou FCF (Fibre Composite Floor). Ele pode ser produzido, conforme descrito acima, com prensas contínuas ou descontínuas, e as etapas de produção podem ser combinadas em partes. É possível, por exemplo, produzir o núcleo e a camada superficial ou o núcleo e a camada de equilíbrio em uma operação integralmente formada similar a IFP e aplicar uma camada de equilíbrio ou camada superficial em uma etapa de produção separada, similar a SOC. Também é possível usar uma pré-cura e uma cura final com diversas etapas intermediárias.
As propriedades decorativas podem ser obtidas de diversas maneiras. A superfície é tornada decorativa, em uma modalidade, por pigmentos coloridos que são, de preferência, misturados em fibras de madeira. Todo o painel pode ser colorido. Alternativamente, pigmentos coloridos podem ser misturados, por exemplo, com fibras de madeira, aglutinantes e partículas resistentes ao desgaste na camada superior. Um padrão impresso pode ser proporcionado sobre a cor básica. A impressão pode ser feita, de preferência, antes da operação final de prensagem e cura e isso permitirá que a impressão penetre profundamente na camada de fibra superior. A impressão pode ser aplicada de tal maneira que se estenda por uma distância considerável, por exemplo, 0,1 a 1,0 mm, para dentro da camada superior de fibra após a prensagem. É possível usar vácuo para facilitar e guiar a penetração da impressão nas fibras básicas. Tal impressão pode criar cópias muito precisas de produtos de pedra e madeira e manterá seu padrão mesmo quando a camada superficial tiver sido desgastada de modo considerável. É possível criar uma superfície muito durável, decorativa e resistente ao desgaste de modo eficaz do ponto de vista financeiro. Fibras finas e bem distribuídas na camada superficial tornam possível criar padrões impressos resistentes ao desgaste distintos e precisos.
Os efeitos decorativos também podem ser obtidos com materiais separados preferivelmente macios, por exemplo, diferentes tipos de fibras, cavacos ou partículas de madeira, têxteis, plástico, cortiça e similares que, opcionalmente, podem ser misturados com pigmentos coloridos e aplicados, por exemplo, por meio de espalhamento ou extrusão, como um padrão saliente sobre a superfície de fibra básica antes da prensagem final.
As fibras também podem ser usadas para melhorar as propriedades mecânicas. Fibras minerais como, por exemplo, fibras de vidro, podem aumentar a resistência e a flexibilidade e melhorar a resistência contra calor e fogo. As fibras naturais também podem ter um impacto positivo sobre as propriedades. As variações nas orientações da fibra podem ser usadas para aumentar os efeitos decorativos.
Materiais separados aplicados sobre a superfície básica penetrarão, após a prensagem, nas fibras da superfície básica. A penetração pode ser controlada de modo muito preciso. Uma composição dura de materiais penetrará profundamente nas fibras básicas mais macias. Um material separado mais macio será mais comprimido e distribuído sobre uma área superficial maior. Os materiais separados devem ter, de preferência, um tamanho e/ou estrutura e/ou orientação e/ou efeitos ópticos diferentes das fibras básicas e criarão automaticamente uma adaptação perfeita entre um padrão desejado e uma estrutura superficial. Os efeitos de projeto podem ser ainda mais pronunciados se os materiais separados tiverem resistência ao desgaste diferente da estrutura de fibra básica. A superfície pode ser escovada e as diferentes estruturas de fibra serão mais visíveis como nos pisos reais de madeira ou de pedra. Um efeito similar pode ser obtido se a tinta de impressão compreender partículas resistentes ao desgaste, que são aplicadas localmente durante o processo de impressão. A superfície pode compreender partículas que podem intumescer, expandir ou encolher após a prensagem e, deste modo, criar uma superfície não uniforme ou entalhada. Todos estes efeitos de projeto podem ser mantidos quando a superfície é submetida a desgaste considerável durante um longo período de tempo, já que se estendem profundamente para dentro da camada superficial. Efeitos de repetição de um padrão impresso devem ser evitados.
Materiais especiais duros resistentes ao desgaste e decorativos que não são à base de fibra de madeira também podem ser incorporados à superfície, por exemplo, pó de diamante sintético ou partículas de diamante, de preferência com um tamanho de 0,01 a 0,10 mm. Tais partículas de diamante também podem aumentar a resistência ao desgaste e melhorar as propriedades de atrito do piso. Outras alternativas são pós ou flocos de metal, pó de pedra, pó ou partículas de cerâmica, areia e outros materiais decorativos conhecidos similares.
Nanopartículas também podem ser incorporadas e isso pode ser usado, por exemplo, para dar à superfície propriedades melhores relacionadas a brilho, facilidade de limpeza, estabilidade sob UV, atrito, resistência ao desgaste, etc.
Métodos tradicionais onde a superfície é pressionada contra uma folha de aço ou correia ou matriz de papel com relevo, para criar efeitos decorativos, também podem ser usados. A vantagem é que o relevo pode ser feito muito mais profundo do que em pisos laminados tradicionais, já que não existe papel que possa ser danificado durante a laminação. Linhas de reboco, ranhuras e chanfros nas bordas ou nas partes superficiais principais podem ser feitos e tais estruturas podem ter tipo de projeto igual ou diferente da superfície principal. As ranhuras podem ser parcialmente ou completamente preenchidas com materiais separados, conforme descrito acima.
Todos estes efeitos de projeto podem ser combinados. A invenção não exclui camadas adicionais transparentes ou não transparentes, revestimento ou algo similar sobre a estrutura de fibra básica. Os efeitos de projeto também podem ser usados independentemente em um painel de fibra que não compreenda partículas resistentes ao desgaste ou pigmentos coloridos. Neste caso, a resistência ao desgaste pode ser criada com fibras de madeira e aglutinantes apenas.
Todos estes efeitos de projeto são criados, de preferência, em oposição à tecnologia conhecida, por métodos onde as impressões e as cores penetram profundamente em uma camada superficial semiacabada, de preferência pré-formada ou onde materiais decorativos separados são incorporados ou aplicados à camada superficial principal.
Também é possível, de acordo com modalidades do relatório, criar uma superfície muito brilhosa similar às presentes superfícies laminadas e envernizadas. O relatório oferece a vantagem de que tal superfície pode ser polida ou escovada em uma etapa de produção adicional para uma superfície ainda mais atraente ou pode ser polida diversas vezes após a instalação com escovas, por exemplo, compreendendo partículas duras para pó de diamante, por exemplo. A superfície brilhosa original pode ser recriada mesmo após diversos anos de desgaste severo.
Efeitos decorativos especiais e propriedades mecânicas podem ser obtidas com uma camada superficial compreendendo fibras de diferentes tipos de madeira ou combinações de duas ou mais espécies de madeira, por exemplo, qualquer combinação de carvalho, freixo, bordo, pinho, abeto vermelho (spence), vidoeiro, merbau ou similares. Essas diferentes fibras de madeira também podem ser coloridas, tratadas termicamente ou modificadas de maneiras similares antes de serem aplicadas como uma camada superficial.
Efeitos decorativos avançados podem ser obtidos com fibras e partículas decorativas que podem ser aplicadas e posicionadas eletrostaticamente. Este método torna possível, por exemplo, posicionar e orientar fibras de madeira e criar uma estrutura similar a um compensado de madeira. É possível usar gravidade e fluxos de ar para distribuir fibras e partículas de uma maneira controlada.
Material de cortiça na forma de pequenas partículas ou poeira também pode ser usado para substituir, parcial ou completamente, as fibras de madeira em todas as modalidades do relatório.
Sabe-se que a cortiça pode ser usada como uma superfície ou camada de reforço em uma placa de piso. As camadas podem ser feitas de granulado de cortiça que são colados ou podem estar na forma de um compensado de cortiça. A cortiça é usada principalmente para reduzir o som mas também com finalidades decorativas. Sabe-se também que os grânulos de cortiça podem ser misturados, por exemplo, no concreto para se obter baixa condutividade térmica, baixa densidade ou boa absorção de energia. Sabe-se agora que a poeira de cortiça pode ser misturada com um aglutinante, de preferência, um aglutinante termofixo sintético e partículas resistentes ao desgaste para formar uma camada superficial em uma placa de piso.
De acordo com um quarto aspecto do relatório, é proporcionado um painel de construção que compreende uma camada superficial e um núcleo, compreendendo fibras de madeira ou partículas de cortiça. A camada superficial compreende uma mistura substancialmente homogênea de partí cuias de cortiça, um aglutinante sintético e partículas resistentes ao desgaste.
O núcleo pode ser um núcleo tradicional à base de fibra de madeira, por exemplo, HDF ou similar ou pode ser um núcleo compreendendo partículas de cortiça parcialmente ou completamente e um aglutinante, de preferência, um aglutinante termofixo. Pigmentos coloridos podem ser incluídos.
Uma modalidade particularmente preferida é um painel de piso que compreende uma camada superficial e um núcleo, que compreende fibras de madeira ou partículas de cortiça. A camada superficial compreende uma mistura substancialmente homogênea de partículas de cortiça, compreendendo resinas naturais, um aglutinante termofixo sintético e partículas resistentes ao desgaste de óxido de alumínio.
A densidade da camada superficial de cortiça é, de preferência, 800 a 1400 kg/m3 e a densidade do núcleo pode ser 600 a 1000 kg/m3.
As modalidades do relatório oferecem a vantagem de que a camada superficial pode ser feita mais flexível e mais macia do que em pisos laminados tradicionais e isso pode ser combinado com uma resistência ao desgaste e ao impacto mantida ou ainda aperfeiçoada. Isso também pode resultar em um nível de som mais atraente e menor condutividade térmica. O resultado pode ser um piso mais silencioso e mais quente.
Um painel de piso compreendendo partículas de cortiça pode ser produzido de acordo com as mesmas três modalidades básicas, IFP, SOC e SSL, conforme descrito acima.
Os princípios do relatório também podem ser usados para produzir um núcleo compreendendo cortiça que pode ser usada para substituir um núcleo à base de fibra de madeira tradicional, por exemplo, um painel HDF.
Sabe-se que cavacos de cortiça com um tamanho de 2 a 5 mm podem ser colados juntos com pressão muito baixa a painel com uma densidade que não exceda 300 kg/m3. Não se sabe, no entanto, se partículas de cortiça muito pequenas, por exemplo, menores do que 1,0 mm, podem ser misturadas com um algoritmo termofixo e prensadas juntas com alta pressão para formar um painel de alta densidade que poderia ser usado, por exemplo, como um material de núcleo em um painel de piso.
De acordo com um quinto aspecto do relatório, é proporcionado um painel de construção compreendendo pequenas partículas de cortiça e um aglutinante termofixo, que são prensados juntos a um painel com uma densidade que excede 600 kg/m3. Tal núcleo à base de partículas de cortiça pode ser usado junto com uma camada superficial compreendendo partículas de cortiça ou uma camada superficial, de acordo com o primeiro e o segundo aspectos do relatório, mas ele também pode ser usado como um núcleo em um piso com camadas superficiais tradicionais.
Um núcleo de cortiça ou camada superficial pode ter propriedades, por exemplo, resistência a umidade, resistência ao cisalhamento, densidade e resistente ao impacto, similares a ou até melhores do que o material HDF normal e é possível formar um sistema de travamento forte e de alta qualidade na borda do núcleo de cortiça. A flexibilidade das partículas de cortiça torna possível atingir uma alta resistência ao impacto. As propriedades são atingidas principalmente misturando uma resina termofixa, por exemplo, melamina em forma de pó, com pequenas partículas de cortiça, de preferência, com um tamanho de alguns décimos de um milímetro ou até menores até alguns centésimos de milímetro, que, depois disso, são prensadas com uma pressão de cerca de 300 a 400 N/cm2 e uma temperatura de 140 a 180°C.
O núcleo de cortiça pode ser usado em combinação com materiais de superfície conhecidos como laminado, superfícies resilientes, superfícies à base de fibras, madeira, compensado de madeira, linóleo, compensado de cortiça, carpetes de parede a parede e similares. Diversas vantagens podem ser obtidas. Uma fina camada superficial, por exemplo, um compensado de madeira, pode ser aplicado, antes da prensagem, sobre uma subcamada compreendendo partículas de cortiça e aglutinantes. A prensagem pode acontecer contra uma placa de prensa, o que cria um entalhe profundo ou ranhuras profundas. A fina camada superficial será formada e laminada à subcamada. A fina camada superficial não será danificada, já que as partículas de cortiça serão comprimidas e formadas, de acordo com a estrutura da placa de prensa. Esta tecnologia de formação também pode ser usada em um painel onde a subcamada compreenda fibras de madeira ou outro tipo de fibra que possa ser formada por prensagem.
Um núcleo ou painel de combinação também pode ser produzido com diferentes camadas que compreendem apenas partículas de cortiça ou partículas de fibra de madeira ou uma mistura de fibras de madeira e partículas de cortiça.
Prefere-se, em todas as modalidades, usar um processo seco onde os diferentes materiais e misturas de diferentes materiais como fibras, partículas resistentes ao desgaste, aglutinantes e pigmentos coloridos são distribuídos e espalhados de forma seca. Um processo líquido ou semilíquido onde, por exemplo, o aglutinante é misturado nas fibras ou partículas em forma líquida, não é excluído. O espalhamento pode ser feito com diversas estações compreendendo cilindros entalhados ou gravados e escovas que podem aplicar uma ou diversas camadas de materiais preferencialmente secos.
Todas as modalidades com e sem partículas resistentes ao desgaste podem ser usadas para fazer painéis, os quais podem ser aplicados verticalmente a uma parede, como painéis de parede, em aplicações internas ou externas. Tais painéis podem ter um sistema de travamento mecânico nas bordas longas, com capacidade de travamento em ângulo e, nas bordas curtas, um sistema de travamento com, por exemplo, uma lingueta flexível que permita o dobramento vertical, conforme descrito, por exemplo, em WO 2006/043893.
Breve Descrição dos Desenhos
A invenção será descrita a seguir em conjunto com modalidades preferidas e com mais detalhes com referência aos desenhos exemplificativos anexos, em que
As Figuras 1a a 1d ilustram um painel de piso laminado convencional;
As Figuras 2a a 2d ilustram camadas superficiais em painéis de piso convencionais;
As Figuras 3a a 3d ilustram um painel de piso de acordo com uma modalidade do relatório;
As Figuras 4a e 4b ilustram métodos de produção de acordo com uma modalidade preferida do relatório;
As Figuras 5a a 5c ilustram um método de produção de acordo com uma modalidade preferida do relatório e métodos para criar uma superfície decorativa;
As Figuras 6a a 6f ilustram métodos preferidos para criar efeito decorativo;
As Figuras 7a a 7d ilustram um painel de piso e métodos para produzir uma parte de borda;
As Figuras 8a a 8d ilustram uma superfície de painel e um método para formar tais superfícies;
As Figuras 9a e 9b ilustram uma estação de espalhamento;
As Figuras 10a a 10c ilustram um método para formar uma camada superficial;
As Figuras 11a a 11c ilustram métodos para criar efeito decorativo sobre a camada superficial;
As Figuras 12a a 12e ilustram prensagem descontínua e formação de uma camada superficial sobre um núcleo pré-fabricado;
As Figuras 13a a 13k ilustram o travamento de um painel de piso com uma superfície decorativa sobre o lado frontal e trasero;
As Figuras 14a a 14e ilustram um método para criar padrões avançados em painéis de piso feitos de placas de piso com diferentes desenhos;
As Figuras 15a a 15d ilustram modalidades preferidas de painéis de piso feitos de placas de piso com diferentes desenhos;
As Figuras 16a a 16e ilustram um método para obter gravação em registro de uma camada superficial; e
As Figuras 17a a 17f ilustram em detalhes um exemplo de uma modalidade preferida de um painel formado integralmente.
Descrição Detalhada de Modalidades
A Figura 1a mostra um painel de piso laminado 1 de acordo com a tecnologia conhecida, compreendendo uma camada superficial 5, um núcleo 6 e uma camada de equilíbrio 7.
A Figura 1c mostra a camada superficial 5. Ela tem uma camada de desgaste superior 13 de um material transparente com grande resistência ao desgaste. Tal camada de desgaste compreende genericamente um papel transparente (sobrecamada) impregnado com resina de melamina e com partículas de óxido de alumínio 12 adicionadas. As partículas de óxido de alumínio são geralmente posicionadas na parte inferior da sobrecamada para proteger as placas de prensa contra desgaste durante a prensagem. Uma camada decorativa 10, compreendendo papel com um padrão impresso 11, é impregnada com resina melamina e colocada sob esta camada de desgaste transparente 13. A camada de desgaste 13 e a camada decorativa 10 são laminadas ao núcleo, geralmente um núcleo à base de fibra como HDF, sob pressão e calor até cerca de 0,2 mm de espessura da camada superficial 5.
A Figura 1b mostra a camada de equilíbrio 7 que geralmente também é um papel impregnado por melamina. A camada de equilíbrio mantém o painel de piso plano quando a umidade varia com o tempo. A camada de desgaste transparente tem geralmente 0,05 a 0,10 mm de espessura. O padrão impresso decorativo 11 será destruído quando a camada de desgaste estiver gasta.
A Figura 1d mostra em detalhes a parte da superfície superior de um piso laminado convencional, conforme explicado acima. As partículas de óxido de alumínio 12, que são transparentes, são incluídas na polpa durante a produção da sobrecamada transparente 13.
A Figura 2a mostra uma camada superficial conhecida com múltiplas sobrecamadas 13 que têm uma impressão coordenada sobre o lado inferior para melhorar as propriedades de desgaste. As camadas também estão nesta camada superficial colocada sobre uma camada decorativa 10.
A Figura 2b mostra uma sobrecamada conhecida, que geralmen te é semi transparente, colorida com pigmentos de cor 15 e colocada sobre uma camada decorativa 10.
Todas as sobrecamadas são feitas de fibras de α-celulose refinada. Para obter a transparência, todas as resinas naturais que estão presentes nas fibras de madeira virgem foram removidas. A superfície conhecida em um piso laminado é constituída, em todas as modalidades, de camadas de papel bem-definidas com espessura constante. Camadas separadas são usadas para obter as propriedades decorativas e as propriedades de desgaste. A espessura total de todas as camadas resistentes ao desgaste não excede 0,2 mm. Existe uma distinção clara entre as fibras refinadas e caras que são usadas nas camadas superficiais superiores e as fibras de madeira não refinadas de baixo custo que são usadas no núcleo.
A Figura 2c mostra uma impressão direta conhecida sobre um painel HDF. Uma cor base 16, compreendendo pigmentos de cor 15 é aplicada sobre um núcleo 6. Uma impressão 11 é aplicada sobre a cor base e protegida contra desgaste por um verniz transparente 18 e, em algumas aplicações, mesmo com uma camada de revestimento de topo 17 que compreende óxido de alumínio. Tal camada superficial é baseada em cor e não são usadas fibras.
A Figura 2d mostra um painel HDF conhecido colorido onde os pigmentos de cor 15 são incluídos no núcleo. A superfície é coberta com uma camada de revestimento superior transparente 17. A resistência ao desgaste e a resistência ao impacto de tal painel é baixa.
A Figura 3a mostra um painel de piso 1, de acordo com uma modalidade do relatório.
Um painel 1 é dotado de um núcleo à base de fibra de madeira 6, uma camada superficial decorativa não transparente homogênea 5 e, de preferência, uma camada de equilíbrio 7. O painel 1 é integralmente formado em um processo de produção onde a camada superficial, o núcleo e a camada de equilíbrio são formados na mesma operação de prensagem.
A Figura 3b mostra a camada superficial 5. Ela compreende uma mistura de fibras de madeira 14, pequenas partículas duras resistentes ao desgaste 12, 12' e um aglutinante 19. De preferência, as fibras de madeira não são refinadas, do mesmo tipo usado em HDF e placa de partícula e compreendem resinas naturais como lignina. As partículas resistentes ao desgaste (12, 12') são, de preferência, partículas de óxido de alumínio. Outros materiais adequados são, por exemplo, silica ou carbeto de silício. Cristais de diamante ou pó, também podem ser adicionados à camada superficial. Em geral, todos os materiais com uma dureza Rockwell C HRC de 70 ou mais, podem ser usados e eles não têm que ser transparentes. Uma mistura de dois ou mais materiais pode ser usada. A conexão 34 entre o núcleo 6 e a camada superficial 5 não é uma camada distinta, conforme pode ser visto na Figura 3b, devido ao fato de que as fibras das duas camadas são misturadas e fundidas juntas. Isso dá uma conexão muito forte entre o núcleo e a camada superficial.
A camada superficial compreende, de preferência, pigmentos de cor 15 ou outros materiais ou produtos químicos decorativos.
As modalidades do relatório oferecem a vantagem de que a camada superficial resistente ao desgaste 5 pode ser muito mais espessa do que nos painéis de piso conhecidos. A espessura da camada superficial decorativa e resistente ao desgaste pode variar, por exemplo, de 0,1 a 0,2 mm a, por exemplo, 2 a 4 m ou até mais. A resistência ao desgaste com propriedades decorativas mantidas pode ser extremamente alta, por exemplo, na região de 100.000 revoluções e mais em uma camada superficial que tenha cerca de 1,0 mm de espessura.
Tal painel pode ser usado como um painel de piso, mas também como um componente em uma máquina, carro, etc., onde se requer uma alta resistência ao desgaste e componentes extrudados ou moldados por injeção complexos podem ser formados, podendo também ser reforçados com, por exemplo, fibras de vidro.
A camada superficial, de acordo com uma modalidade preferida do relatório compreende uma parte vertical P com um primeiro plano horizontal H1 localizado na parte superior da camada superficial que compreende uma primeira partícula resistente ao desgaste 12. Há um segundo plano horizontal intermediário H2 localizado sob a primeira partícula resistente ao desgaste 12 que compreende fibras de madeira com resinas naturais. Existe um terceiro plano horizontal H3, localizado sob o segundo plano horizontal H2 que também compreende uma segunda partícula resistente ao desgaste 12. As fibras e as partículas resistentes ao desgaste podem ser misturadas, de preferência, com pigmentos de cor. Tal modalidade dará uma camada superficial muito resistente ao desgaste que manterá suas propriedades decorativas. A superfície não será danificada quando a abrasão tiver removido as primeiras fibras superiores até o segundo plano horizontal H2. Cerca de apenas 0,1 mm da superfície será removida. Então, a abrasão removerá material para o segundo plano horizontal H2 e a superfície ainda manterá suas propriedades decorativas. A abrasão precisa remover materiais para o terceiro plano horizontal e apenas então, contato que não existam mais planos horizontais compreendendo partículas resistentes ao desgaste ou pigmentos de cor, a superfície mudará suas propriedades decorativas. A camada superficial pode compreender muitos planos horizontais adjacentes entre si e localizados a diferentes distâncias do lado frontal do painel, por exemplo, 0,1 mm, 0,2 mm, 0,3 mm, 0,4 mm, 0,5 mm etc, e podem compreender partículas resistentes ao desgaste ou fibras de madeira. As modalidades do relatório oferecem a vantagem da poder ser atingida uma resistência ao desgaste, que é consideravelmente melhor, por exemplo, 5 a 10 vezes melhor do que nos pisos laminados atuais. A abrasão da superfície só reduzirá a espessura da camada superficial. A resistência ao desgaste e as propriedades decorativas serão completamente ou essencialmente mantidas ou mudadas de uma maneira controlada e predeterminada.
Um aglutinante preferível é melamina ou resina de ureia formaldeído. Qualquer outro aglutinante, de preferência, resinas termofixas sintéticas, pode ser usado.
A Figura 3c mostra que uma camada de equilíbrio 7, compreendendo de preferência, fibras de madeira 14' e um aglutinante, pode ser proporcionada no lado inferior do painel de piso. As fibras, o aglutinante e também a temperatura de prensagem devem ser adaptados de uma maneira adequada para equilibrar a camada superficial e manter o painel plano. A camada de equilíbrio 7 é prensada, de preferência, com uma temperatura mais alta, por exemplo, 5 a 20 graus a mais do que a camada superficial 5.
Deve-se mencionar, como um exemplo não restritivo, que a camada superficial pode compreender, por exemplo, de 25% (peso) de óxido de alumínio, 25% de fibras de madeira, 25% de resina de melamina e 25% de pigmentos de cor. A camada superficial pode ter uma espessura que está na faixa de, por exemplo, 0,1 mm a 3 mm ou até mais. A espessura preferida é 0,5 a 1,5 mm.
A Figura 3d mostra um painel onde a camada superficial 5 foi formada sobre um núcleo 6 que foi produzido em uma operação separada anterior, de acordo com o princípio SOC. Existe uma conexão distinta 34 entre o núcleo 6 e a camada superficial 5. A conexão 34 pode ser muito forte, já que os aglutinantes 19 da camada superficial 5 penetram na parte superior do núcleo 6, especialmente se o núcleo for HDF ou um painel à base de madeira, como por exemplo, placa de partícula. Os aglutinantes 19 na camada superficial 5 podem ser especialmente adaptados para penetrarem e reforçarem as partes superiores do núcleo para aumentar, por exemplo, a resistência à umidade. Diferentes aglutinantes ou teores de aglutinantes podem ser usados nas partes superior e inferior da camada superficial 5.
As Figuras 4a, 4b e 5a mostram esquematicamente métodos preferidos de produção, que podem ser usados para produzir um painel à base de fibra. Os métodos são descritos esquematicamente e com a camada superficial sendo a camada superior. É obvio que a produção pode acontecer com a camada superficial sendo a camada inferior.
A Figura 4a mostra a produção de um painel, de preferência, um painel de piso, de acordo com o princípio IFP preferido. Uma estação de espalhamento é usada para aplicar uma primeira camada 7, compreendendo a camada de equilíbrio, a um transportador 20. Uma secunda camada 6, compreendendo adicionalmente a camada de núcleo, é aplicada sobre a camada de equilíbrio da mesma maneira. Essas duas camadas compreendem, de preferência, fibras de madeira e um aglutinante apenas. Uma terceira cama da, a camada superficial 5, é aplicada pela estação de espalhamento sobre a camada de núcleo 6. A camada superficial 5 compreende, de preferência, fibras de madeira, um aglutinante e partículas resistentes ao desgaste. A camada superficial 5 compreende, de preferência, também um pigmento de cor que dá à superfície uma cor básica. O método de produção pode compreender, de preferência, uma etapa intermediária de prensagem, onde as fibras de madeira são parcialmente comprimidas com um cilindro 21 ou com equipamento de prensagem contínua ou algum dispositivo similar. As fibras, de preferência, não são curadas, pelo menos não completamente, nesta etapa de produção intermediária.
A estação de espalhamento 60 pode compreender diversas unidades de espalhamento 60a, 60b, 60c, uma para cada composição de material. Uma linha de produção avançada pode compreender até dez unidades de espalhamento e até mais.
Impressão, coloração e efeitos similares sobre a superfície, por exemplo, com uma impressora de jato de tinta 22 ou equipamento de produção similar, que dê à camada superficial 5 as características decorativas, podem ser usados em linha com a produção da placa de piso. A impressão é feita, de preferência, sobre uma superfície pré-prensada antes da prensagem final.
Uma estação de espalhamento também pode ser usada após a pré-prensagem para aplicar, por exemplo, partículas decorativas adicionais. Pode-se fazer uma segunda pré-prensagem e mesmo aplicações adicionais de materiais decorativos antes da prensagem final.
As camadas pré-prensadas são prensadas, após a impressão, se tal etapa de produção for usada, sob calor e pressão e as fibras e as partículas resistentes ao desgaste são coladas com o aglutinante, que cura sob calor e pressão. Obtém-se um painel com uma camada superficial dura e decorativa.
A prensagem contínua é preferida, mas também podem ser usadas prensas descontínuas com uma ou diversas aberturas.
A prensagem pode acontecer contra uma matriz de pressão en talhada, como uma correia de aço 23, uma folha entalhada ou uma matriz entalhada à base de papel, para criar uma superfície entalhada que pode ser coordenada, opcionalmente, com o desenho da superfície. Desenho e entalhe coordenados de alta qualidade podem ser obtidos com um método integrado de prensagem e desenho que não é usado na indústria de pisos, já que todas as características de desenho são baseadas em duas etapas separadas de impressão e prensagem.
De acordo com modalidades do relatório, pode ser usado um método integrado de estampagem por pressão e desenho, pelo que uma matriz de pressão entalhada, compreendendo saliências, que são cobertas com uma tinta selecionada, por exemplo, com um cilindro de borracha que aplica a tinta apenas sobre as saliências e não sobre as partes da matriz localizadas em partes inferiores entre as saliências. Durante a prensagem, é possível aplicar a tinta selecionada apenas nas seções da superfície que são prensadas abaixo das partes superiores da camada superficial e pode-se obter um desenho e estrutura perfeitamente coordenados. O método de estampa será descrito com mais detalhes nas Figuras 16a-e. A tinta e a prensagem podem ser escolhidas tal que a tinta penetre na estrutura da fibra durante a parte inicial do ciclo de prensagem. O mesmo método pode ser usado para aplicar outros materiais que não tinta, por exemplo, fibras especiais ou partículas, a saliências localizadas em uma matriz de prensagem e aplicá-los em estruturas mais profundas do que as partes superiores da superfície.
O agente aglutinante é, de preferência, resina de melaminaformaldeído. A pressão é, de preferência, cerca de 300 N a 800 N/cm2 e a temperatura pode ser 120 a 220°C. O tempo de prensagem pode variar, por exemplo, de 20 segundos a 5 minutos, dependendo da velocidade de produção, da espessura do painel, dos aglutinantes, etc. A densidade da placa de piso é, de preferência, 700 a 1000 kg/m3. É possível produzir placas de piso muito resistentes a umidade e a impacto com uma densidade de 1000 a 1500 kg/m3. A camada superficial pode compreender ou consistir em fibras de madeira que sejam essencialmente menores do que 1 mm. A camada superficial pode compreender ou consistir em fibras de madeira em forma de pó que sejam essencialmente menores do que 0,5 mm. A camada superficial compreende, de preferência, ou consiste, de fibras em forma de pó de madeira com partículas, que estão na faixa de cerca de 0,1 a 0,3 mm ou mesmo menores. As partículas de fibra na parte de núcleo podem ter 0,1 a 1,0 mm ou mais.
Uma camada superficial 5 com qualidade particularmente alta pode ser obtida se as fibras de madeira, que são misturadas com o aglutinante, os pigmentos de cor e as partículas resistentes ao desgaste, já forem pré-revestidas e totalmente ou parcialmente pré-curadas com um aglutinante, por exemplo, uma resina de melamina ou de ureia formaldeído, ou prensada e então separada mecanicamente em pó de fibra de madeira ou cavacos de fibra de madeira, que são, de preferência, menores e mais compactos do que as fibras de madeira originais. Tal composição de fibra é especialmente adequada para ser misturada com partículas resistentes ao desgaste e pode criar uma base compacta e bem-definida para a operação de impressão. As partículas resistentes ao desgaste podem ser uniformemente espalhadas sobre toda a camada superficial e pode-se conseguir uma alta resistência a desgaste e a arranhão. Tais fibras revestidas podem ser obtidas de pisos laminados à base de HDF ou de HDF, os quais podem ser mecanicamente cortados e separados em pequenos cavacos de fibra de madeira e/ou fibras de madeira.
Os cavacos e fibras podem ser usados em todas as camadas (5, 6, 7) mesmo que compreendam óxido de alumínio ou pequenos flocos de melamina/papel. As fibras de madeira também podem ser separadas da melamina e partículas de papel, e usadas como fibras revestidas de melamina na superfície 5 e/ou no núcleo 6 e/ou na camada de equilíbrio 7.
A Figura 4b mostra substancialmente o mesmo método de produção, que nesta modalidade preferida é usado para produzir um painel SOC. Uma camada de equilíbrio 7 é aplicada sobre um transportador. A camada de equilíbrio pode ser uma camada à base de fibra de madeira, conforme descrito acima ou um papel de equilíbrio tradicional usado na produ ção de piso laminado convencional. Um núcleo pré-fabricado 6, por exemplo, um HDF ou uma placa de partícula ou qualquer outro tipo de placa, é colocado sobre a camada de equilíbrio. Uma camada superficial 5 é aplicada com uma estação de espalhamento 60 sobre o núcleo, de acordo com o mesmo método descrito acima, e as camadas superior e inferior são conectadas ao núcleo em uma prensa, tal que é formado um painel com uma camada superficial 5, um núcleo 6 e uma camada de equilíbrio 7.
A camada de equilíbrio 7 pode ser decorativa e pode compreender partículas resistentes ao desgaste. Isso significa que um painel, de acordo com o relatório, pode ter uma camada superficial 5 e 5' em cada lado. Tais camadas superiores podem ter, de preferência, desenhos diferentes e isso reduzirá o número de artigos que têm que ser transportados e armazenados. As modalidades do relatório são muito adequadas para tais painéis com lado duplo, já que o custo para proporcionar ao lado traseiro uma camada decorativa é muito limitado. Podem ser adaptados sistemas de travamento mecânicos para permitir o travamento de tais painéis, de preferência, com encaixe horizontal ou vertical.
A Figura 5a mostra o princípio SSL onde um painel é formado, podendo ser usado como uma camada superficial separada. O equipamento de produção é usado, neste caso, da mesma maneira básica que nos outros dois métodos descritos acima. A diferença principal é que a placa de piso 3 é uma camada superficial 5 com uma espessura, preferencialmente, de cerca de 0,5 a 3 mm. Esta camada superficial pode ser conectada, de preferência, com cola, a qualquer tipo de material de núcleo.
É possível obter características decorativas de muitas formas alternativas. Na modalidade mais básica, a superfície pode compreender substancialmente apenas fibras de madeira e partículas resistentes ao desgaste. Um desenho com apenas uma cor básica pode ser suficiente e em tal caso, pigmentos de cor são misturados com as fibras de madeira e não é necessária nenhuma pré-prensagem intermediária para formar uma estrutura de base para etapas posteriores. No entanto, a pré-prensagem pode ser usada para outras finalidades, conforme será explicado no texto abaixo.
A Figura 5b mostra que um padrão decorativo pode ser obtido misturando-se fibras com diferentes cores 30, 31 e/ou estruturas de fibras, tamanhos de fibras, tipos de fibras diferentes, etc.
A Figura 5c mostra um cabeçote de aspersão de jato de tinta 24 que pode ser usado para aplicar uma impressão 32 ou um padrão similar a uma impressão sobre uma superfície, de preferência, pré-prensada. A tinta penetra nas fibras antes da prensagem e pode ser posicionada bem fundo na superfície curada após a prensagem. Partículas de tinta ou de cor podem ser aplicadas, por exemplo, com uma profundidade sob a parte superior da superfície de 0,1 a 1 mm ou mesmo mais. A tinta deve penetrar, de preferência, até um nível abaixo das partículas resistentes ao desgaste superiores.
A Figura 6a mostra que, por exemplo, um extrusor 25 com um cabeçote de extrusão 26, pode aplicar fibras extrudadas separadas 33 com uma cor e/ou estrutura e/ou densidade e/ou propriedades de resistência ao desgaste diferentes, sobre a camada de fibra básica. As fibras extrudadas são misturadas, de preferência, com um aglutinante e, opcionalmente, também com partículas resistentes ao desgaste.
A Figura 6b mostra que as fibras separadas 33 podem ser prensadas e coladas na camada superficial 5.
A Figura 6c mostra que as fibras separadas 35 podem ser aplicadas com uma resistência ao desgaste inferior à superfície de fibra básica. A superfície pode ser escovada e isso removerá uma parte da superfície superior das fibras separadas 35 e será obtida uma ranhura decorativa. Isto dará uma correspondência perfeita entre a estrutura e o padrão colorido.
A Figura 6d mostra que outros materiais separados, como flocos 36 de madeira, metal, plástico, etc., podem ser usados para dar à superfície propriedades decorativas e estes materiais separados podem ser prensados na superfície de fibra de madeira básica.
A Figura 6e mostra que a prensagem de uma matriz à superfície pode criar ranhuras, chanfros, linhas grout e similares. Tal estampagem pode ser mais profunda do que nos pisos laminados tradicionais, onde o pa pel será danificado. A estampagem com uma profundidade de, por exemplo, 1 a 2 mm ou até mais, pode ser facilmente obtida.
A Figura 6f mostra que é possível obter um desenho de superfície com fibras de madeira, por exemplo, de preferência, essencialmente fibras individuais ou agrupamentos de fibras individuais que estão localizados em padrões sobre a superfície. Elas podem ser aplicadas em diversas camadas, que são coordenadas de tal modo que constituem uma camada de material similar à madeira real.
Todos os métodos descritos acima para criar efeitos podem ser usados em modalidades IFP, SOC e SLL com ou sem operação de préprensagem.
A Figura 7a mostra um painel, de acordo com uma modalidade do relatório. Ele compreende uma camada superficial 5, que é produzida de acordo com uma modalidade do relatório e que é colada ou laminada a um material de núcleo conhecido 6. Uma camada de equilíbrio 7 é aplicada no lado traseiro, conforme é mostrado na Figura 7b. A placa de piso 3 é produzida de acordo com os princípios IFP, SOC ou SSL descritos acima. As Figuras 7c mostram a placa de piso após ela ter sido cortada em diversos elementos de piso 2. A Figura 7d mostra elementos de piso, que foram formados em um painel de piso 1 com sistemas de travamento mecânico 4, 4' nas bordas longas. Um sistema de travamento mecânico é geralmente formado também nas bordas curtas. Todos os sistemas de travamento conhecidos que permitem travar com ângulo, encaixe horizontal e vertical, empurrão lateral, etc., podem ser usados. Os painéis de piso podem, no entanto, ter sistemas de travamento muito simples ou apenas bordas retas, similar a azulejos e pedra e podem ser colados ao piso subjacente.
A Figura 8a mostra um painel, de acordo com uma modalidade da descrição, que pode ser produzido com o mesmo equipamento básico que é geralmente usado na produção de piso laminado convencional. O painel compreende uma camada superficial 5, um núcleo de HDF 6 e uma camada de equilíbrio 7. A camada superficial está, de preferência, na forma de pó, tal que ela pode ser dispersa como uma fina camada, por exemplo, a uma camada superficial de 0,1 a 0,5 ou em um núcleo à base de fibra préfabricada, de preferência com 6 a 8 mm. O aglutinante pode ser adaptado tal que a prensagem pode ser feita em prensas de laminação direta contínua ou descontínua convencionais com tempos de prensagem, temperatura e pressão similares aos parâmetros usados atualmente. A espessura da camada superficial pode variar, mas prefere-se que a espessura final da camada superficial exceda a profundidade do entalhe ou pelo menos que estes parâmetros estejam essencialmente no mesmo intervalo. As fibras de HDF recicladas do corte e da usinagem das bordas podem ser usadas na camada superficial.
A Figura 8b mostra painéis de piso 1,1' com um sistema de travamento mecânico que compreende uma tira 46 com um elemento de travamento 48 que coopera com uma ranhura de travamento 44 e trava os painéis 1, T, horizontalmente. O sistema de travamento compreende também uma lingueta 40 que coopera com uma ranhura da lingueta 49 e trava os painéis 1,1', verticalmente. Um material de vedação flexível 50 pode ser aplicado durante a produção ou durante a instalação entre duas bordas para criar um efeito decorativo e/ou para impedir que a umidade penetre na junta. Um material termoplástico pode ser incorporado às fibras durante a produção e pode ser usinado a uma vedação de borda que é integrada em uma ou ambas as bordas adjacentes.
A formação das bordas pode ser feita da maneira convencional com grandes ferramentas rotativas diamantadas. As bordas superiores, que em algumas modalidades podem ser extremamente resistentes ao desgaste, podem ser formadas com ferramentas de diamante de alta qualidade que quebram e separam as partículas resistentes ao desgaste da matriz de fibra de madeira. Como alternativa, é possível usar laser ou entalhe com ferramentas de diamante. Uma modalidade preferida é uma combinação de laser e entalhe, onde cortes retos e bordas de topo são formadas com laser, enquanto as ranhuras em formato de U, cavidades e partes arredondadas, de preferência no material de núcleo mais macio sob a camada superficial, são formadas com entalhe (carving). Também pode ser usado um feixe de laser para vedar as bordas, de preferência, a parte superior das bordas, com calor.
O corte a laser é especialmente adequada para formar bordas ou ranhuras com uma estrutura tosca que pareça com uma pedra bruta ou borda de azulejo. Tais bordas toscas podem ser formadas com um cabeçote de corte a laser tendo um feixe com uma posição de foco e/ou distância de foco e/ou geometria de feixe que varie ao longo de uma borda quando, por exemplo, uma parte de uma borda de painel for deslocada com relação ao cabeçote de corte a laser. Não é possível formar tais bordas com ferramentas de corte convencionais. Todos estes métodos e modalidades também podem ser usados em laminados tradicionais e pisos de madeira.
A Figura 8c mostra painéis de piso com um núcleo de combinação que pode compreender, por exemplo, uma camada superficial 5, uma camada de núcleo 6a, compreendendo, por exemplo, partículas de cortiça coladas juntas, de acordo com uma modalidade do relatório, um núcleo à base de fibra de madeira compreendendo fibras de madeira e uma camada de equilíbrio que compreende, por exemplo, partículas de cortiça. Todas as camadas podem ter densidades diferentes.
A Figura 8d mostra que uma ranhura 52 que se estende essencialmente horizontalmente pode ser formada, por exemplo, com entalhe (carving), usinagem convencional ou corte a laser, no núcleo substancialmente a camada superficial. Um corte essencialmente vertical 51 pode ser formado na camada superficial da mesma maneira e uma superfície superior pode ser removida com usinagem limitada e desgaste por ferramenta. Chanfros toscos podem ser formados em uma borda de modo similar.
As Figuras 9a e 9b mostram a estação de espalhamento 60, que pode ser usada para distribuir materiais secos em camadas. As fibras, as partículas resistentes ao desgaste, os aglutinantes em forma de pó e os pigmentos de cor em forma de pó podem ser misturados e aplicados a um recipiente 55 que está em contato com um cilindro gravado 53. Este cilindro 53, durante a rotação, traz o material misturado 56 para contato com um cilindro de escovação 54 e o material 56 é aplicado sobre uma correia trans39 portadora 20 ou sobre uma outra camada ou material de placa.
A direção do fluxo de material pode afetar a posição das partículas, conforme pode ser visto na Figura 9a, onde material maior e mais pesado é aplicado sob partículas mais leves e a Figura 9b, onde acontece o contrário. Esta separação de partículas em diferentes camadas é obtida pelo cilindro de escovação 54, que faz com que as partículas mais pesadas sejam distribuídas mais afastadas do que as partículas mais leves, que caem mais verticalmente na direção da correia transportadora 20.
Partículas duras resistentes ao desgaste criam alta abrasão em placas de aço durante a produção. Este problema pode ser evitado se um dentre os diversos métodos abaixo, for usado.
A camada superior pode compreender pó de melamina e partículas de óxido de alumínio planas essenciais.
Uma camada superior muito fina, por exemplo, apenas fibras e aglutinantes, que não compreende partículas de óxido de alumínio, pode ser aplicada sobre uma camada resistente ao desgaste. Esta fina camada desaparecerá logo após a instalação. Os efeitos decorativos, no entanto, serão mantidos devido à estrutura sólida da camada superficial.
A parte superior da camada superficial pode compreender uma fina camada, que compreende, por exemplo, essencialmente apenas melamina.
Partículas resistentes ao desgaste na parte superior da camada superficial podem ser extremamente pequenas e ter um tamanho de partícula nano.
Compensados finos de madeira podem ser combinados com uma camada de fibra para produzir uma camada superficial que tenha uma aparência similar a camadas superiores mais espessas e mais sólidas. Um compensado de madeira também pode ser formado e conectado a um núcleo à base de fibra de madeira na mesma etapa de produção que é usada para formar o núcleo. Este método pode reduzir os custos e eliminar as etapas de produção, de acordo com o objetivo geral de uma modalidade do relatório.
As Figuras 10 a-c mostram como uma fina camada superficial 5, de preferência, uma camada de compensado de madeira, com uma espessura de por exemplo, 0,3 a 1,0 mm, pode ser formada com estruturas profundas que dão uma aparência similar à madeira sólida. A Figura 10a mostra como pode ser produzida uma placa de piso. Uma fina camada superficial 5 é aplicada sobre uma camada subjacente 6b que compreende, por exemplo, cortiça 6a ou fibras de madeira misturadas com um aglutinante, de preferência, um aglutinante termofixo. A camada subjacente 6b é aplicada, por exemplo, a um núcleo à base de fibra de madeira, de preferência, um núcleo HDF. Outros materiais de núcleo podem ser usados, como placa de partícula, materiais plásticos, materiais impregnados não tecidos de fibras naturais, etc. Uma camada de equilíbrio 7 também pode ser aplicada ao núcleo 6. A Figura 10b mostra como o núcleo e as camadas são prensadas com uma matriz de prensa entalhada 23. Esta prensagem forma a camada subjacente 6b e a camada superficial 5, que são curadas e conectadas entre si sob calor e pressão. É possível obter relevos muito profundos e uma superfície tosca, similar à madeira sólida entalhada manualmente, pode ser criada com um fino compensado de madeira. A camada subjacente pode ser usada para melhorar as propriedades da camada superficial, por exemplo, absorção de som e resistência ao impacto. Este método também pode ser usado para aplicar um compensado de madeira diretamente a um núcleo, de acordo com o princípio IFP ou também pode ser usado em uma linha de produção HDF tradicional. HDF é formada e o compensado de madeira é laminado ao núcleo na mesma etapa de produção. Este método traz economia de recursos, já que o lixamento de HDF e a colagem do compensado podem ser evitados.
Todas as modalidades descritas acima podem ser usadas individualmente ou em combinação.
Um painel de piso com uma camada superficial muito resistente ao desgaste, de acordo com uma modalidade, pode ser difícil de cortar com uma serra comum. Prefere-se que o painel de piso seja cortado pelo lado de trás, onde uma ranhura 39 pode ser feita até a parte inferior da camada su perficial 5, conforme é mostrado na Figura 6f. O painel de piso pode então ser dobrado e separado ou quebrado.
Elementos de piso individuais 2 ou painéis de piso 1 também podem ser produzidos e partes do sistema de travamento podem ser formadas, por exemplo, na operação de prensagem. Produtos em formato de azulejo e de pedra também podem ser produzidos como produtos individuais sem qualquer sistema de travamento e eles podem ser formados no lado traseiro com camadas pré-coladas, tal que são mais fáceis de instalar da maneira tradicional por meio de sua fixação ao piso subjacente. O sistema de travamento mecânico também pode ser usado para facilitar a instalação da maneira convencional. Um lado traseiro pode ser produzido com uma estrutura tosca ou uma estrutura especialmente adaptada, o que facilita a colagem.
Para simplificar a produção e diminuir o desgaste da ferramenta, fibras especiais mais macias ou material sem partículas resistentes ao desgaste podem ser aplicadas localmente na superfície, onde a separação da placa de piso em painéis de piso será feita e onde parte do sistema de travamento será formada. Ranhuras pré-formadas no lado traseiro também podem facilitar a separação.
A Figura 11a mostra um painel com duas camadas superiores separadas 5, 5', com desenho ou estrutura diferentes, de preferência. As ranhuras decorativas 8 podem ser formadas até uma profundidade tal que a camada superficial inferior 5' seja visível, conforme é mostrado na Figura 11b. Efeitos muito precisos e atraentes podem ser obtidos.
O espalhamento através de uma forma padrão ou gabarito (schablon) 27, conforme é mostrado na Figura 11c, pode ser usado para criar efeitos decorativos. As fibras 14 de diferentes cores e estruturas são misturadas, de preferência, com aglutinantes 19 e/ou pigmentos de cor 15 e/ou partículas resistentes ao desgaste 12.
Fibras de diferentes cores ou estruturas também podem ser usadas para formar partes decorativas sobre a superfície de diversas maneiras, por exemplo, por extrusores separados que aplicam fibras em partes bem-definidas da superfície, separadas por finas paredes que são removidas antes da prensagem ou que consistem de materiais que podem ser incluídos na superfície, de preferência, em uma produção com a superfície de painel apontando para baixo durante a prensagem.
As Figuras 12 a-e mostram, em diversas etapas, como um painel, de acordo com um princípio SOC preferido, é formado em uma operação de prensagem descontínua e problemas relacionados a tal produção. Um núcleo pré-fabricado 6 de HDF, por exemplo, é colocado em uma camada de equilíbrio 7 pré-fabricada, conforme é mostrado nas Figuras 12a, b. Uma camada superficial 5, compreendendo fibras de madeira, aglutinantes e pigmentos de cor, de preferência em forma seca, é colocada sobre o núcleo com um equipamento de espalhamento ou dispersão de poeira, conforme é mostrado na Figura 12c. O núcleo com a camada superficial e a camada de equilíbrio é prensado em uma prensa descontínua, conforme é mostrado na Figura 12d, e formado em uma placa de piso, conforme é mostrado na Figura 12e. As Figuras 12c e 12d mostram que a camada superficial macia 5 compreende, antes da prensagem final, um lote de ar 45 que tem que ser evacuado quando as mesas de prensa superior 37 e inferior 37' forem fechadas. Isso pode criar um fluxo de ar 45 que desloca o material da superfície macia de uma maneira descontrolada. Este problema pode ser solucionado de diversas maneiras, por exemplo, por uma pré-prensagem da camada superficial antes da prensagem final ou por meio da aplicação de vácuo que extrai o ar em excesso. Pode-se aplicar vácuo ao lado traseiro do núcleo e usar em combinação, por exemplo, com uma matriz ou papel de liberação sobre a superfície. Um núcleo de HDF tem porosidade suficiente para permitir que o vácuo, aplicado ao lado traseiro, afete a superfície no lado frontal. Resinas líquidas ou água aspergida sobre as fibras podem ser usadas também para estabilizar a camada superficial.
As Figuras 13 a - k mostram modalidades de painéis de piso com lado duplo com camadas superficiais 5, 5' em ambos os lados e com sistemas de travamento que permitem a instalação de tais painéis com encaixe vertical (Figura 13a, 13d), ângulo (Figura 13g, h) e encaixe horizontal (Figura 13i). Os sistemas de travamento têm, nas modalidades mostradas, linguetas flexíveis separadas 9 ou elementos de travamento 9a, que facilitam um encaixe por pressão com baixa resistência. Também podem ser usados sistemas de travamento com uma peça similares. Sistemas de travamento conhecidos foram ajustados tal que ambos os lados, frontal e traseiro, de painéis adjacentes, têm partes de superfície de borda 38, 38' que podem ser travadas entre si, de preferência com um encaixe firme. É uma vantagem se ambos os lados do painel de piso puderem ser usados, contanto que o custo extra para a segunda camada superficial seja limitado, como é o caso de um painel de piso, de acordo com o relatório.
As Figuras 14a-14e mostram um método que pode ser usado para produzir painéis de piso com desenhos de superfície muito avançados, mesmo em um caso onde a placa original básica tenha um desenho de superfície mais simples. Este método painel combi é particularmente adequado para pisos compósitos, de acordo com modalidades do relatório, mas também pode ser usado em outros painéis de piso com um desenho de superfície baseado, de preferência, em impressão, coloração ou outro desenho artificial que é usado, por exemplo, em pisos laminados, linóleo e pisos resilientes.
O método compreende etapas de produção onde uma primeira placa de piso 3 e uma segunda placa de piso 3' originais com diferentes desenhos ou estruturas, Figura 14a, são cortadas no primeiro tipo de elementos de piso 2, 2', Figura 14b. O primeiro tipo de elementos de piso é conectado a uma placa de piso combi 3a que compreende pelo menos um elemento de piso da primeira e da segunda placas de piso originais, Figura 14c. A placa de piso combi 3a é cortada em um segundo tipo de elementos de piso combi 2a que compreende partes de superfície da primeira e da segunda placas de piso originais (Figura 14d) e formadas em um painel de piso 1, Figura 14e, de preferência com sistemas de travamento mecânico nas bordas. O primeiro tipo de elementos de piso 2, 2', é conectado, de preferência, um ao outro com um sistema de travamento mecânico para formar uma placa de piso combi 3a. Pode-se usar também lingueta e ranhura convencio nais. O método oferece as vantagens de uma grande variedade de painéis de piso combi avançados 1 poder ser fabricada a partir de uma faixa limitada de placas de piso 3, 3' originais simples. A necessidade de diversos tipos de placas de prensa será reduzida. Uma ampla faixa de pisos laminados pode ser produzida com um intervalo limitado de papéis decorativos.
As Figuras 15a-15d mostram que o método de painel combi pode ser usado para produzir efeitos decorativos extremamente avançados de maneira econômica. Uma placa de piso combi 3a de um primeiro tipo pode ser produzida, conforme descrito acima, e pode ser conectada a uma placa de piso combi de um segundo tipo 3a', produzida da mesma maneira, mas com uma combinação ou desenho de elemento de piso diferente. As placas de piso combi 3a, 3a' do primeiro e do segundo tipo podem ser conectadas a uma nova placa de piso combi 3b, conforme é mostrado na Figura 15b, e cortadas em novos elementos de piso combi 2b, conforme é mostrado na Figura 15c. Tal novo elemento de piso combi 2b pode ter partes da superfície vindas de duas, três, quatro ou mais placas de piso originais. Os efeitos de combinação são quase ilimitados, mesmo no caso em que são usadas poucas placas de piso originais para formar elementos de piso combi com diferentes tamanhos que são combinados em placas de piso combi. Os elementos de piso com ranhuras decorativas podem aumentar os efeitos decorativos. Virar a direção de gravação original aumentará ainda mais as combinações decorativas. Mesmo uma combinação, por exemplo, de placa de piso original preta e branca, torna possível criar efeitos decorativos avançados se os elementos de piso combi de diferentes tamanhos e, de preferência, com ranhuras decorativas, forem usados.
As bordas longas dos elementos de piso combi, conforme é mostrado na Figura 14c, podem ser formadas e conectadas com sistemas de travamento 4a, 4b, que podem ser usados como sistemas de travamento nas bordas curtas no painel de piso combi 1, conforme é mostrado na Figura 14f. Isso diminuirá o custo de produção, já que não será necessária usinagem final das bordas para formar um sistema de travamento e todos os elementos de piso combi podem ser do mesmo tamanho. Também podem ser feitos sistemas de travamento especiais que podem ser usados para formar sistemas de travamento mais avançados nas bordas curtas em um processo de usinagem final, por exemplo, um sistema de travamento com uma lingueta flexível que permite o travamento vertical. A usinagem final pode ser muito simples e limitada a ranhuras simples horizontais e verticais.
As Figuras 16a-e mostram um método preferível para criar uma camada superficial com uma superfície gravada em registro (EIR) especialmente em piso composite, de acordo com modalidades deste relatório. Uma matriz de prensagem gravada 23 é proporcionada, de preferência, como uma folha, papel estruturado, um cilindro e similares, com uma superfície que compreende saliências gravadas 29, conforme é mostrado na Figura 16a. Um material decorativo, por exemplo, tinta ou fibras coloridas ou algo similar, é aplicado às saliências 29 com um dispositivo de aplicação, por exemplo, um cilindro de borracha 28 ou similar. Uma camada superficial 5, compreendendo fibras não curadas e aglutinantes, é proporcionada conforme é mostrado na Figura 16c e a matriz de prensagem 23 é prensada contra a camada superficial 5, conforme é mostrado na Figura 16d. O material decorativo 29 será posicionado nas partes mais baixas da superfície e uma perfeita gravação em registro será obtida, conforme é mostrado na Figura 16e.
Este método é muito adequado para todos os tipos de superfície, onde partes decorativas podem ser incluídas na superfície durante a formação final e cura da superfície em uma operação de prensagem. É possível usar tinta, a qual durante a prensagem, penetra na estrutura da fibra básica.
A descrição abaixo e as Figuras 17a-17f destinam-se a mostrar modalidades explicativas de algumas variações do processo que foram exploradas dentro do escopo deste relatório.
O primeiro exemplo está relacionado a um painel formado integralmente (IFP) com uma espessura total de 8 a 10 mm, uma camada superficial de cerca de 1 mm e uma camada de equilíbrio de cerca de 1 mm. Exemplo 1
No presente caso, o produto resultante tem uma textura superfi46 ciai decorativa obtida através de um papel gravado.
São usadas as seguintes matérias primas:
- resina de melamina em forma de pó
- óxido de alumínio em forma de pó - 70 a 110 microns
- pigmento de cor
- fibras de madeira de painéis de HDF/MDF, separados mecanicamente, compreendendo resinas naturais.
Operações do processo:
- Controle de secagem e de umidade
As fibras de madeira são secas até um teor de umidade adequado para o processo, por exemplo, de 5 a 8%.
- Peneiração
É usada uma operação de peneiração para separar e classificar as fibras em fibras adequadas para processamento posterior e fibras que precisam ser moídas mecanicamente para reduzir ainda mais o tamanho.
- Moagem
As frações de fibra com fibras grandes, são moídas até um tamanho utilizável e são recirculadas para a operação de peneiração.
- Mistura
As matérias primas são misturadas em composições adequadas para as diferentes camadas, como a camada superficial, o núcleo e a camada de equilíbrio, usando tecnologia de mistura seca mecânica, assegurando uma mistura homogênea. As diferentes composições são armazenadas em recipientes separados.
- Composição da Camada superficial a camada superficial do produto IFP é baseada em uma mistura de resina Melamina (por exemplo, Kauramine 773, Basf, Alemanha), óxido de alumínio (por exemplo, ZWSK180, Treibacher, Áustria), pigmentos de cor, por exemplo, um pigmento preto (por exemplo, Bone Black, Alfort & Cronholm, Suécia) e fibra de madeira (por exemplo, resíduo de produção de perfil de piso laminado), peneirada até um tamanho de fibra menor do que 150 μπη.
Nesta modalidade explicativa, são usadas as seguintes proporções:
Composição da camada superficial
Material Quantidade (g/m2)
Fibra de madeira 670
Resina melamina 670
Pigmento 80
Óxido de alumínio 670
Camada do núcleo
A camada do núcleo é baseada em uma mistura de resina melamina (por exemplo, Kauramine 773, Basf, Alemanha) e fibra de madeira (por exemplo, resíduo de produção de perfil de piso laminado) moída até um tamanho de fibra na faixa de 150 a 600 gm.
A composição foi usada nas seguintes proporções:
Composição da Camada de núcleo
Material Quantidade (g/m2)
Fibra de madeira 6700
Resina melamina 773 670
Camada de equilíbrio
A camada de equilíbrio do painel é baseada em uma mistura de resina melamina (por exemplo, Kauramine 773, Basf, Alemanha), pigmento amarelo (por exemplo, Yellow Ochre, Alfort & Cronholm, Suécia) e fibra de 15 madeira (por exemplo, resíduo de produção de perfil de piso laminado) peneirada até um tamanho de fibra menor do que 150 μιτι.
A composição foi usada nas seguintes proporções:
Composição da Camada de equilíbrio
Material Quantidade (g/m2)
Fibra de madeira 670
Resina melamina 773 670
Pigmento 80
- Espalhamento da camada de topo
O painel é produzido com a camada superficial decorativa para baixo. Assim, a etapa inicial de espalhamento é para posicionar um material de textura de superfície, como papel de gravação 23 (por exemplo, Sappi, EUA) sobre uma fina placa de alumínio, conforme é mostrado na Figura 17a.
O material da camada de topo 5 é então espalhado sobre o papel de gravação 23 usando o equipamento de espalhamento mostrado na Figura 9a. Isso é mostrado na Figura 17b.
O material da camada de núcleo 6 é espalhado sobre a camada de topo 5, conforme é mostrado na Figura 17c.
- Espalhamento da Camada de Suporte
A camada de equilíbrio 7 é espalhada sobre a camada de núcleo 6, conforme é mostrado na Figura 17d, e coberta com um papel de liberação.
- Carregamento
A placa de alumínio que carrega as camadas espalhadas é carregada em uma prensa.
- Prensagem
As camadas espalhadas são prensadas com uma mesa de prensa superior 37 e inferior 37', conforme é mostrado na Figura 17e, com uma pressão de 40 kg/cm2. A prensa é aquecida de ambos os lados até 160°C e mantida por dois minutos. O material laminado é resfriado até 40°C antes da abertura da prensa.
- Descarregamento
Quando a prensa é aberta, o painel laminado é elevado para fora da prensa e o papel de gravação e a película de liberação são removidos. O produto resultante, que nessa modalidade é uma placa de piso 3, é mostrado na Figura 17f. A placa de piso é mostrada com a camada superficial decorativa 5 virada para cima.
- Serragem, formação de perfil e empacotamento
A placa de piso é cortada em elementos de piso e usinada em painéis de piso com sistemas de travamento mecânico nas bordas. O produto acabado pode ser condicionado, de preferência, para um clima adequado antes do empacotamento e transporte.
Exemplo 2
A descrição do processo abaixo está relacionada a uma superfície no painel de núcleo (SOC), onde uma camada superficial é produzida em um núcleo pré-fabricado separado. O painel tem, nesta modalidade preferida, uma camada superficial decorativa de cerca de 0,4 mm e a espessura total é de cerca de 8 mm.
São usadas as seguintes matérias primas:
- resina melamina em forma de pó
- óxido de alumínio
- pigmentos
- fibras de madeira
- placa de fibra de alta densidade (HDF) como um núcleo
- Papel de suporte como camada de equilíbrio
Operações do processo:
Controle de secagem e umidade, peneiração, moagem e mistura são substancialmente iguais para o painel IFP descrito acima.
- Camada superficial
A camada superficial do produto é baseada em uma mistura de resina Melamina (por exemplo, Kauramine 773, Basf, Alemanha), óxido de alumínio (por exemplo, ZWSK180, Treibacher, Áustria), pigmento preto (por exemplo, Bone Black, Alfort & Cronholm, Suécia) e fibra de madeira (por exemplo, resíduo de produção de perfil de piso laminado), peneirada até um tamanho de fibra menor do que 150 μπι.
A composição para a camada superficial foi conforme a seguir: Composição da camada superficial
Material Quantidade (g/cm2)
Fibra de madeira 130
Resina melamina 773 130
Pigmento 130
Óxido de alumínio 130
- Espalhamento sobre um núcleo
O produto é produzido tendo a camada superficial decorativa virada para cima. Assim, a etapa inicial de espalhamento é para posicionar um material de núcleo (Varioboard, 7,8 mm (HDF), Wiwood, Suécia) sob o dispositivo de espalhamento mostrado na Figura 9a.
O material da camada superficial é então espalhado sobre o HDF.
- Carregamento
O HDF que carrega a camada superficial espalhada é posicionado no topo de um papel de suporte (por exemplo, papel de 200 g/m2 impregnado com resina melamina, DKB, Alemanha) que é carregado por uma folha de liberacao. A camada espalhada também é coberta por uma folha de liberação. Os materiais são carregados em uma prensa.
- Prensagem
A prensa é fechada até uma pressão de 40 kg/cm2. A prensa é preaquecida em ambos os lados até cerca de 180°C e mantida por vinte (20) segundos.
- Descarregamento
Quando a prensa é aberta na condição quente, o produto laminado é elevado para fora da prensa e as películas de liberação são removidas. Deixa-se o produto resfriar até a temperatura ambiente.
Serragem, formação de perfil, empacotamento, etc., é feito da mesma maneira que para o painel IFP.
O método de produção SOC descrito torna possível criar uma camada superficial em um painel de piso que é cerca de quatro vezes mais resistente do que um piso laminado convencional. A resistência ao impacto também é melhor. O tempo de prensagem é substancialmente igual, o que significa que a capacidade de prensagem e o custo é substancialmente igual para ambos os produtos. O custo da matéria-prima para a camada superficial em um painel SOC, no entanto, é ainda mais baixo nas modalidades onde a camada superficial compreende mais óxido de alumínio e pigmento de cor do que em um painel de piso laminado tradicional. A principal vantagem do custo é o fato de que nenhum papel de superfície tem que ser produzido, impresso e impregnado.
As fibras na camada superficial são, conforme descrito acima, de preferência, fibras recicladas do corte e usinagem das bordas. O teor de fibra na superfície do painel SOC no exemplo descrito é de cerca de 5% do teor total de fibra e isto é substancialmente a mesma quantidade de fibras que será obtida da usinagem da borda. Isto significa que o custo da fibra pode ser quase zero. A produção de piso laminado convencional dá uma quantidade considerável de excesso de fibra e tais fibras podem ser usadas na superfície, núcleo e camada de equilíbrio de um painel de piso, de acordo com o relatório.
Um núcleo de placa de partícula que é geralmente mais econômico do que HDF, pode ser usado para reduzir ainda mais o custo de produção.
A presente invenção não está limitada às modalidades descritas e às Figuras.
Os aglutinantes podem compreender, por exemplo, aglutinantes livres de formaldeído, que são considerados mais a favor do meio ambiente do que os aglutinantes tradicionais usados em pisos laminados. Um aglutinante sintético livre de formaldeído preferido é um aglutinante líquido ou seco termofixo como, por exemplo, poliéster carbóxi ou hidróxi funcional com agente de reticulação adequado. Um exemplo disso e a combinação de poliéster carbóxi funcional Uralac P880 (DSM, NE) e o agente de cura Primid XL-552. Um outro aglutinante termofixo sintético que pode ser usado é poliacrilato funcionalizado. Funcionalização adequada é, por exemplo, carboxílico que pode ser emparelhado com funcionalidades epóxi e/ou hidróxi. Um exemplo da combinação de funcionalização hidróxi e carbóxi é encontrado, por exemplo, em Acrodur 950L, fabricado pela BASF (DE). A razão de aglutinante, tempo de prensagem e pressão são substancialmente iguais aos da resina de melamina formaldeído. Outros aglutinantes termofixos livres de formaldeído que podem ser usados, são baseados em uretano, como com a combinação de compostos de poliol baseados em poliéster, policarbonato, policarpolactona ou poliacilato com compostos funcionais de isocianato, incluindo isocianatos básicos como difenilmetano di-isocianato (MDI). O uso de MDI bruto (pMDI) também pode ser feito sem adicionar compostos que incluam grupos reativos de isocianato.
Também é possível obter um produto verde amigável do ponto de vista ambiental usando-se resinas naturais como aglutinante, por exemplo, lignina, suberina, amido modificado ou proteínas modificadas ou outras resinas naturais similares.
Os agentes químicos de espumação, como bicarbonato de sódio, junto com um aglutinante, podem ser usados, por exemplo, para diminuir a densidade e/ou aumentar a espessura após a prensagem para fazer efeitos decorativos. Outros agentes de sopro similares exotérmicos ou endotérmicos são azoisobutironitrila (AIBN) e azodicarbonamida (ADC). Gás ou líquidos também podem ser usados para facilitar a espumação, como por exemplo, através da adição de microesferas plásticas preenchidas com líquido, como Expancel®.
Também é possível obter densidade mais baixa por meio da introdução de cargas de baixa densidade, como aerogéis de silica, por exemplo, Cabosil.
A operação de prensagem que, de preferência, é um processo seco, pode ser substituída por um processo líquido, onde uma pasta semifluida de pó ou uma pasta compreendendo fibras de madeira, aglutinantes, de preferência aglutinantes termofixos sintéticos e partículas resistentes ao desgaste, de preferência óxido de alumínio, podem ser usados para preenchimento de molde contínuo ou descontínuo com baixa ou alta pressão, tal que um painel de piso com bordas chanfradas, por exemplo, e, de preferência, um sistema de travamento, possa ser formado. Tal método de produção é mais complicado e mais oneroso do que as modalidades descritas acima, mas pode ser usado em aplicações especiais, como por exemplo, moldagens de base resistente ao desgaste.
A impressão usando o método de estampa pode ser substituída por um método de vibração. Se o papel for produzido com seu lado da frente para baixo contra uma matriz, uma etapa de vibração pode ser adicionada após a primeira camada superficial ser espalhada sobre a matriz. A vibração pode ser usada para posicionar o material espalhado - compreendendo, por exemplo, partículas de uma certa cor ou resistência a arranhão nos pontos mais profundos da matriz. Isto significa que aquelas partes mais fundas da matriz estarão nos pontos mais altos da superfície no painel final. Uma coordenação perfeita entre um desenho e uma gravação, geralmente referida como gravação em registro (EIR), pode ser obtida. Camadas decorativas adicionais podem ser aplicadas sobre a matriz, tal que elas compreendem partes superiores na matriz e partes inferiores na superfície do painel.
Impressão digital ou direta pode ser usada, por exemplo, para aplicar uma impressão indiretamente sobre a superfície do painel, por exemplo, antes ou durante a cura da superfície. Uma impressão por transferência pode ser proporcionada em um carregador, como uma folha de alumínio ou uma placa de prensa ou um papel estruturado. A impressão pode ser transferida do portador para a superfície do painel antes da prensagem ou durante a prensagem. O dispositivo de impressão pode ser colocado, por exemplo, no lado superior em uma prensa contínua e a impressão pode estar em registro com a gravação da correia de aço. Tal impressão por transferência também pode ser conseguida aplicando-se primeiro uma cor sobre a folha estruturada com um cilindro, removendo-se a cor com um raspador das partes externas da folha estruturada e então, adicionando-se uma nova cor com um rolo de borracha nestas partes externas.
Se um produto original, por exemplo, pedra, for copiado com relação a cor e gravação, pode-se obter uma reprodução perfeita com os métodos acima. A densidade e a resistência ao desgaste podem ser adaptadas, tal que o painel reproduzido dá a sensação e tem um desempenho como se fosse uma pedra real.
Pigmentos de cor e outros materiais decorativos e não decorativos podem ser incluídos na superfície e podem dar diferentes efeitos quando submetidos a diferente calor e/ou pressão. Isto significa que os efeitos decorativos também podem ser obtidos usando-se variação de calor sobre a superfície da placa da prensa para criar diferentes cores com os mesmos materiais de base. A estrutura da matriz de prensa pode ser usada para criar diferentes pressões e isso também pode dar diferentes desenhos nos pontos altos e baixos sobre a superfície. Uma pressão maior pode ser obtida localmente aplicando-se mais material sobre algumas partes da superfície do que em outras partes adjacentes. Maior densidade em partes específicas, que constituem partes de borda no painel de piso final, também pode ser obtida de modo similar. Isto pode ser usado para formar um forte sistema de travamento e para melhorar a resistência a umidade. Isso significa que o perfil de densidade pode variar ao longo de um plano horizontal na superfície ou no núcleo. Uma quantidade maior de partículas resistentes ao desgaste e/ou de aglutinantes pode ser aplicada sobre a superfície saliente para aumentar a resistência ao desgaste, a resistência ao impacto ou para criar efeitos decorativos. Essa modalidade do relatório é caracterizada pelo fato de que o painel compreende uma superfície com partes salientes e partes inferiores em que as partes salientes compreendem composições de materiais diferentes das partes inferiores.
É possível usar uma folha impressa que funda na camada de topo durante a operação de prensagem. Tal folha pode ser combinada com partículas resistentes ao desgaste adicionais ou partículas de desenho, produtos químicos para impregnação para resistência à água ou produtos químicos especiais para criar uma superfície brilhante.
Partículas decorativas, como flocos ou fibras coloridas, podem ser usadas para produzir réplicas de pedra com um efeito de impressão 3D. Partículas termoplásticas com pigmentos de cor que fundem parcial ou completamente durante a operação de prensagem também podem ser usadas na camada superficial e viscosidade diferente das partículas na condição aquecida pode ser usada para controlar os efeitos decorativos criados pelas partículas decorativas.
Problemas especiais podem ocorrer quando um núcleo de HDF é colocado sobre uma camada de fibra espalhada que compreende uma camada de suporte ou uma camada superficial. O fluxo de ar do núcleo, quando ele é abaixado na direção da camada de fibra, soprará as fibras, especialmente se o objetivo for encurtar o ciclo de prensagem, tanto quanto possível. O mesmo problema ocorre se a mesa de prensa for fechada contra uma camada de fibra superior não-curada. Tais problemas podem ser solucionados aplicando-se líquidos sobre as fibras, por exemplo, aglutinantes líquidos ou similar. Uma outra solução é usar um equipamento de vácuo especial para colocar o material de placa na estrutura de fibra espalhada para evacuar o ar em excesso. Pode-se usar uma ferramenta de aperto a vácuo com as mesmas propriedades que a mesa de vácuo quando materiais finos de placa tiverem que ser usinados. Material de suporte perfurado também pode ser usado para estabilizar a camada de equilíbrio, o núcleo e a camada superficial durante a alimentação em uma prensa. Pode-se usar vácuo para substituir completa ou parcialmente a pré-prensagem antes da prensagem final.
Para melhorar a resistente ao desgaste, a estrutura papel/folha pode ser revestida por melamina líquida misturada com AI2O3 e seca. Podese aplicar uma impressão a esta superfície seca e transferir para uma superfície de fibra resistente ao desgaste, quando o painel for curado na prensa. São obtidas diversas vantagens:
a) ranhuras na parte decorativa superior, se estendendo até uma parte inferior com desenho diferente, podem ser feitas para criar partes de ranhura decorativa
b) pode-se criar um desenho que pode ser variado durante a vida útil do produto quando as partes da superfície se desgastarem, similar ao desgaste de uma pedra natural.
Este método também pode ser usado para aumentar a resistência a arranhões em pisos laminados convencionais.
Distribuição de cor aleatória pode ser conseguida com técnica de pintura num processador de imagens (airbrush) e ser programada e/ou criada com gerador aleatório.
Painéis com lado duplo também podem ser produzidos com linguetas flexíveis ou material separado que é aplicado nas bordas durante a instalação, tal que todos os painéis podem ser travados contra qualquer outro painel, com qualquer dos dois lados como um lado da superfície.
Usar uma sobrecamada com partículas resistentes ao desgaste não está excluído e isso pode aumentar a resistência ao desgaste.

Claims (24)

  1. REIVINDICAÇÕES
    1. Painel de construção, compreendendo uma camada superficial (5) e um núcleo (6), em que o núcleo compreende fibras de madeira (14), em que a camada superficial (5) compreende uma mistura homogênea de fibras de madeira (14), um aglutinante (19) e partículas resistentes ao desgaste (12), em que as fibras de madeira (14) na camada superficial (5) são não-refinadas e compreendem resinas naturais assim como a lignina, em que o painel é um painel de piso que compreende uma camada de equilíbrio (7), em que o aglutinante (19) é uma resina termofixa, em que as partículas resistentes ao desgaste (12) compreendem óxido de alumínio caracterizado pelo fato de que a camada superficial (5) compreende uma parte vertical (P) com três planos horizontais (H1, H2, H3) se estendendo em paralelo ao plano principal do painel (1), em que um primeiro plano superior (H1) localizado em uma parte superior da camada superficial (5) compreende uma primeira partícula de óxido de alumínio (12), um segundo plano intermediário (H2) localizado sob a primeira partícula de óxido de alumínio (12) compreendendo madeira e um terceiro plano inferior (H3) sob o segundo plano (H2) compreendendo uma segunda partícula de óxido de alumínio (12') e em que partículas de óxido de alumínio (12') estão em contato direto com uma parte superior do núcleo (6).
  2. 2. Painel de construção, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o núcleo (6) é uma placa, por exemplo, uma HDF, ou uma placa de partícula, em que a camada superficial (5) compreende adicionalmente pigmentos coloridos (15) e em que as fibras de madeira (14) na camada superficial (5) compreendem fibras do mesmo tipo de material que o núcleo (6).
  3. 3. Painel de construção, de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizado pelo fato de que o aglutinante (19) compreende uma resina de melamina.
  4. 4. Painel de construção, de acordo com a reivindicação 3, carac
    Petição 870190089448, de 10/09/2019, pág. 4/11 terizado pelo fato de que as partículas resistentes ao desgaste (12) são coladas às fibras de madeira (14) na camada superficial (5) com a resina de melamina.
  5. 5. Painel de construção, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que o teor por peso das partículas de óxido de alumínio na camada superficial (5) está na faixa de 5% a 30% do peso total da camada superficial.
  6. 6. Painel de construção, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que o teor em peso das partículas de óxido de alumínio na camada superficial (5) é de pelo menos 100 g/m2
  7. 7. Painel de construção, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que o núcleo (6) é HDF.
  8. 8. Painel de construção, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que o núcleo (6) é uma placa de partículas.
  9. 9. Painel de construção, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que a camada superficial (5) compreende adicionalmente uma impressão que se estende para dentro da superfície abaixo das partículas resistentes ao desgaste superiores (12).
  10. 10. Painel de construção, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que a camada superficial (5) compreende partes escovadas com diferentes estruturas de fibra.
  11. 11. Painel de construção, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que a camada superficial (5) compreende partes escovadas com resistência ao desgaste diferente.
  12. 12. Painel de construção, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que as fibras de madeira (14) da camada superficial (5) são menores do que 1 mm.
  13. 13. Painel de construção, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que a camada superficial (5) compreende fibras de madeira (14) em forma de pó que são menores do
    Petição 870190089448, de 10/09/2019, pág. 5/11 que 0,5 mm.
  14. 14. Painel de construção, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que uma borda de painel compreende um sistema de travamento mecânico (4, 4') para travar o painel com outros painéis similares e em que tal sistema de travamento é formado no núcleo (6).
  15. 15. Método de fabricação de um painel de construção (1) como definido na reivindicação 1 ou 15, caracterizado pelo fato de que com uma camada superficial decorativa compreendendo as etapas de:
    - misturar a seco partículas compreendendo, fibras de madeira (14) compreendendo resinas naturais, aglutinantes de resina termofixa (19), pigmentos coloridos (15) e pequenas partículas resistentes ao desgaste (12) de óxido de alumínio para obter uma mistura seca,
    - aplicar a mistura seca diretamente sobre o núcleo (6), compreendendo uma placa à base de fibra de madeira, e
    - trazer a mistura seca sob alta pressão e temperatura, formando assim para uma camada superficial decorativa do painel de construção.
  16. 16. Método, de acordo com a reivindicação 15, caracterizado pelo fato de que o painel é um painel de piso.
  17. 17. Método, de acordo com a reivindicação 16, caracterizado pelo fato de que a placa à base de fibra de madeira é HDF.
  18. 18. Método, de acordo com a reivindicação 18, caracterizado pelo fato de que a placa à base de fibra de madeira é uma placa de partícula.
  19. 19. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 15 a 18, caracterizado pelo fato de que o método compreende adicionalmente uma operação de pré-prensagem antes da prensagem final.
  20. 20. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 15 a 19, caracterizado pelo fato de que o método compreende ainda uma operação de impressão antes da prensagem final.
  21. 21. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 15 a 20, caracterizado pelo fato de queo método compreende uma operação de
    Petição 870190089448, de 10/09/2019, pág. 6/11 usinagem compreendendo formar o painel de construção em um painel de piso (1) com sistemas de travamento mecânicos (4, 4') em bordas opostas.
  22. 22. Método, de acordo com a reivindicação 15, caracterizado pelo fato de que o método compreende adicionalmente as etapas de:
    5 - dispor a dita camada de núcleo (6) em uma camada de equilíbrio (7) compreendendo fibras de madeira e um aglutinante,
    - aplicar calor e pressão às três camadas que compreendem a camada superficial, o núcleo (6) e a camada de equilíbrio (7).
  23. 23. Método, de acordo com a reivindicação 22, caracterizado 10 pelo fato de que o método compreende aplicar uma camada de equilíbrio (7) que tem uma densidade mais alta do que a camada de núcleo (6).
  24. 24. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 15 a 23, caracterizado pelo fato de que partículas de óxido de alumínio (12') da mistura seca estão em contato direto com uma parte superior do núcleo
    15 (6).
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