Verfahren zum Behandeln von mit einem Überzug zu versehenden Oberflächen von Holz- oder Kunstholz Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren zum Behandeln von mit einem Überzug zu versehenden Oberflächen von Holz oder Kunst holz zwecks Glättens derselben und gleichzeitigen Füllens der oberflächlichen Poren in einem Arbeits gang, bei welchem man die zu behandelnde Ober fläche mit einer Behandlungsflüssigkeit benetzt, die ein zum Binden von Holzschleifstaub geeignetes Kunstharz enthält, und unmittelbar danach die be netzte Oberfläche ,
schleift, um Holzstaub zusammen mit einem mengenmässigen Anteil des Kunstharzes in die Poren zu treiben, dadurch gekennzeichnet, dass die Oberfläche während des Schleifens durch gehend benetzt gehalten wird mit einer Benetzungs- flüssigkeit, in welcher das Kunstharz gar nicht oder höchstens nur schwer löslich ist.
Das bisher übliche Verfahren, eine Holzober fläche für einen Überzug vorzubereiten, bestand darin, die Oberfläche zunächst mit Sandpapier glatt zu schleifen und dann die Poren mit einem geeigneten Füllstoff zu .schliessen. Beim Aufbringen des Füll stoffes und eventuell auch eines abschliessenden Über zuges wurden viele der kleinen, mit dem blossen Auge kaum wahrnehmbaren Späne und Fasern, wel che eine mit Sandpapier bearbeitete Holzfläche cha rakterisieren, vergrössert und besonders auffällig, so dass ein weiteres Behandeln mit Sandpapier unver meidlich war.
Des weiteren wurde nach dem Aufbringen des ersten abschliessenden Überzuges auf die mit Füll stoff behandelte und erneut abgeschliffene Oberfläche festgestellt, dass je nach der Härte des Holzes die Körnung sich mehr oder weniger vergröbert, so dass ein zusätzliches Beschleifen mit Sandpapier erforder lich wird. Die vorangehende Sandpapierbehandlung der Holzoberfläche ist selbstverständlich eine zwingende Voraussetzung für die Erzielung eines befriedigenden, glatten Überzuges.
Das Schliessen der Oberflächen poren ist ebenfalls ein unvermeidliches Erfordernis, vor allem, wenn es sich um Holz oder Kunststoff mit grober Struktur handelt. Wenn man daher diese beiden Arbeitsgänge kombinieren und gleichzeitig durchführen und hierdurch eine nachfolgende Sand papierbehandlung vermeiden kann, ergibt sich eine enorme Kostenersparnis bei der Endbearbeitung von Holz- und Kunststoffoberflächen.
Die vorliegende Erfindung löst dieses Problem. Frühere Versuche, das Verfahren der Vorberei tung von mit einem Überzug zu versehenden Holz oberflächen zu verbessern, beispielsweise das soge nannte Microseal -Verfahren, nach der die mit Sandpapier geschliffene Fläche mit Wärme und Druck behandelt wird, suchten ohne die üblichen Füllstoffe auszukommen.
In gewissem Masse ergab sich hier ein Erfolg, doch erfordern auch diese älteren Verfahren immer noch zwei vollständig getrennte Arbeitsvorgänge, nämlich das Schleifen mit Sand papier und die Druck-Wärme-Behandlung. Darüber hinaus ist auch die Druck-Wärme-Behandlung zum Schliessen der Poren, wenn es ,sich um Kunstholz handelt oder, wenn die Struktur des Holzes zu be wahren oder hervorzuheben ist, in keiner Weise be friedigend.
Abweichend hiervon ermöglicht es die Erfindung auf wirtschaftliche Weise, in einem einzigen ein fachen Arbeitsgang einer Holz- oder Kunstholzober- fläche die gewünschte Glätte und Dichte zu geben und deren oberflächliche Poren zu füllen.
Wie sich gezeigt hat, schmilzt das Kunstharzpoly- merisat nicht. Es erweicht die von der Oberfläche durch das Bandschleifen entfernten Partikeln und wird, verbunden mit diesen Partikeln, in die Poren der behandelten Oberfläche hineingeschoben oder dort verdichtet. Da das Polymerisat nicht schmilzt, kann die Schleiffläche des Sandpapiers nicht ver kleben oder glänzend werden, sondern bleibt im Gegenteil völlig funktionsfähig. Selbstverständlich kann aber das Polymerisat, wenn man die Schleif fläche ohne vorangehende Reinigung trocknen lässt, fest haften bleiben.
Durch Auswaschen mit dem flüssigen Trägerstoff kann man aber schnell die Wirksamkeit des Schleifbandes wieder herstellen.
Diese nasse Behandlung schliesst und dichtet nicht nur wirksam die Oberflächenporen, sondern erzeugt eine Oberfläche, welche wesentlich glatter und dichter ist als die Oberfläche, welche üblicher weise bei einer trockenen Schleifbehandlung erzielbar ist. Während der nassen Behandlung verdunstet ein grosser Teil des flüssigen Trägerstoffes, so dass hierbei bereits die Arbeitsfläche etwas angetrocknet wird und auch im lufttrockenen Zustand zurück gelassen werden kann.
Für die Fertigung ist es jedoch am besten, wenn das auf einer Bandschleif maschine behandelte und geglättete Werkstück unter einer Reihe von Wärmelampen oder einem üblichen Trockner hindurchläuft.
Wenn eine besonders feine Oberfläche gefordert wird, kann die Behandlung zweistufig durchgeführt werden, wobei die zweite Stufe unmittelbar auf die erste folgt und unter merklich geringerem Druck durchgeführt wird.
Die Schleifkorngrösse ist nicht kritisch; beispiels weise wurden Körnungen 80 bis 400 verwendet. Beste Ergebnisse ergaben sich jedoch im Korn grössenbereich 220 bis 320, entsprechend den Sand papiernummern 6/0 bis 9/0.
Obwohl die Auswahl eines geeigneten Kunstharz polymeri.sats dem Fachmann keine Schwierigkeiten bereitet, sei erwähnt, dass besonders jene Polymerisate ausserordentlich gut geeignet sind, die erhalten werden durch Polymerisation einer in wässeriger Emulsion suspendierten, polymerisierbaren, harzbildenden or ganischen Substanz, wie beispielsweise ein Alkydharz und Harnstofformaldehyd oder Vinyltoluol, indem man die Suspension gleichzeitig bewegt und erwärmt,
um dann den polymerisierten Stoff in Form einer Ausflockung oder eines Koagulats abzutrennen und das Wasser zu entfernen. Nach Entfernen des Wassers und geeigneter Trocknung liegt das Polymerisat in granulierter, nicht klebender Form vor und kann dann in verschiedensten flüssigen Trägerstoffen, einschliess lich Wasser, Butylalkohol, Isopropylalkohol, Lack lösungsmitteln und tatsächlich in nahezu allen organi schen Lösungsmitteln erneut dispergiert werden.
Bei der praktischen Durchführung der Erfindung bestimmt sich die Konzentration des in dem ausge wählten flüssigen Trägerstoff dispergierten Polymeri- sats nur durch die gewünschte Behandlungsart. 1 kg trockenes Polymerisat, in 4,17 1 des flüssigen Trägerstoffes dispergiert, lassen sich gut verarbeiten, wenn der Stoff aufgebürstet oder aufgewalzt wird. Beim Aufsprühen muss die Konzentration geringer gemacht werden.
Obwohl das oder die Herstellungsverfahren des Polymerisats keinen Teil dieser Erfindung bilden, sollen, um keine Zweifel an der Vollständigkeit der Offenbarung aufkommen zu lassen, zwei spezielle Verfahren angeführt werden, nach denen ein ge eignetes Polymerisat hergestellt werden kann.
<I>Beispiel 1</I> 90,8 1 Wasser mit 1,81 kg Dicktylnatriumsulfo- succinat (ein als Aerosol O. T. bekanntes Emulgier- mittel) und 0,95 1 1 % iges Dow Antifoam-A (schaum hinderndes Silikonharz) in einer Mischung von Toluol und Butylazetat (im Handel bekannt als E-3626) werden auf 82 C erwärmt.
Zu dieser erwärmten, flüssigen Lösung werden 110 Liter einer Alkydharz- lösung mit 60 % Feststoffen (Erzeugnis der Firma Archer Daniels, Midland, mit dem Warenzeichen Aroplaz 2570) und 54,9 Liter Harnstoff-Formalde- hyd-Harzlösung (Erzeugnis der Firma American Cynamide mit dem Warenzeichen Beetle 216-8) hin zugefügt, vorgemischt und auf 69 C erwärmt.
Die Gesamtmischung wird dann durch hochtourige Be wegung emulgiert. Die entstehende Emulsion wird bei einer Temperatur zwischen 71 und 77 C eine Stunde lang bewegt. Eine weitere Polymerisation er folgt dann katalytisch durch Hinzufügen von 680 g 70 % ige Salpetersäure in 3750 g Wasser. Die vor stehende Aufbereitung lässt man eine weitere Stunde zwischen 66 und 71 C ruhen.
Nach der Zugabe der Säure bricht die Emulsion nach und nach und bildet eine Ausflockung. Das abgetrennte Wasser wird abgelassen und die Masse gründlich gewaschen, und zwar zunächst mit Wasser und dann mit Al kohol, um so viel wie möglich das in der Aus flockung enthaltene Wasser zu beseitigen.
Das Enderzeugnis ist eine relativ wasserfreie, hochgradig polymerisierte und unlösliche, körnige Substanz, die leicht in vielen verschiedenen Träger stoffen, beispielsweise die zuvor erwähnten, wie Was ser, Butylalkohol, Isopropylalkohol, Lacklösungs mittel und dergleichen, wieder dispergierbar ist.
<I>Beispiel 2</I> 94,6 Liter Harnstoff-Formaldehyd-Lösung mit 60 % Feststoffen (Beetle 216-8) wird mit 170 Liter Alkydharzlösung mit 60 % Feststoffen (Aroplaz 2570) vermischt. Diese Stoffe werden zusammen mit 48,5 kg Carnauba-Wachs auf 88 C erwärmt, bis das Wachs vollständig geschmolzen und gelöst ist. Die Mischung wird in 242 Liter Wasser mit 7,26 kg Aerosol O. T. und 1,89 Liter Antischaummittel E-3626 emulgiert durch Erwärmen auf 82 C bei heftiger Bewegung.
Die Emulsion wird für etwa 30 Minuten nahe dem Siedepunkt gehalten und dann mit 454g 70%iger Salpetersäure in 3170g Wasser katalysiert. Nachdem man die Stoffe eine weitere halbe Stunde hat ruhen lassen, ist die Ausflockung ab- geschieden, die dann gründlich mit Wasser und anschliessend mit Isopropyl-Alkohol gewaschen wird. Auch hier ist wieder das Enderzeugnis eine relativ trockene, hochgradig polymerisierte und unlösliche, körnige oder krümelige Substanz, die sich leicht in irgendeinem der flüssigen, zuvor erwähnten Träger stoffe wieder d'ispergieren lässt.
Die Erfindung basiert auf der Entdeckung, dass durch Benetzen der Oberfläche eines Kunstholzes oder irgendeines grobfaserigen, natürlichen Holzes mit einem Kunstharzpolymerisat in flüssigem Träger stoff und durch Bandschleifen bei noch feuchter Oberfläche ein völlig unerwartetes Ergebnis erzielt wird. Trotz der grossen Porosität von beispielsweise Kunstholz werden hierbei alle Poren wirksam ge schlossen und wird zur gleichen Zeit die Oberfläche des Holzes so vollständig glatt gemacht, dass eine nachfolgende Sandpapierbehandlung unnötig wird.
Die Oberfläche wird auch so dicht, dass sie sogleich bereit ist, irgendeinen der üblichen Abschlussüberzüge zu empfangen.
Es ist nicht genau bekannt, was während der beschriebenen nassen Sandpapierbehandlung vor sich geht; offensichtlich wird aber das unlösliche und unschmelzbare, aber glättende Kunstharzpolymerisat gründlich mit den von der Oberfläche durch die Sandpapierbehandlung entfernten Partikeln ver mischt, die dann verdichtet in die Poren der Ober fläche gepresst werden.
Unabhängig von der zu grunde gelegten wissenschaftlichen Erklärung ist es aber bekannt, dass mit diesem einfachen Verfahren selbst die Oberfläche von hoch porösem Kunstholz vollständig aufnahmebereit wird für den Empfang irgendeiner der bekannten überzugsmassen.
Kunsthölzer, die erfolgreich nach dieser Erfin dung behandelt worden sind, sind beispielsweise Timblend, ein Erzeugnis der Roddis Division der Firma Weyerhaeuser Company, und Novaply, ein Erzeugnis der Firma U. S. Plywood Company.
Falls es erwünscht ist, kann dem Kunstharz polymerisat auch Farbe in Form eines geeigneten Farbstoffes oder Pigmentes beigegeben werden.
Die zuvor beschriebenen Polymerisate sind un löslich und unschmelzbar. Für die Durchführung die ser Erfindung ist es jedoch nicht unbedingt erfor derlich, dass diese Polymerisate absolut unlöslich und unschmelzbar sind. Es ist ausreichend, wenn die Polymerisate in dem verwendeten flüssigen Träger stoff unlöslich sind und bei den Temperaturen noch nicht schmelzen, die bei dem Verfahren entstehen. Unter diesem Aspekt sind auch die nachfolgenden Patentansprüche auszulegen.
Neben den Kunstharzpolymerisaten nach den zwei zuvor beschriebenen Herstellungsverfahren ist es auch möglich, als Netzmittel Plastisole und Or- ganosole zu verwenden. Beispielsweise arbeitet Poly- vinylchlorid-Plastisol mit dem Weichmacher Diacetyl- phthalat oder Diacetylsebazat oder Trikresylphthalat zufriedenstellend. Die gleichen Plastisole mit einer flüchtigen organischen Flüssigkeit verdünnt sind Bei spiele für verwendbare Organosole.
Die Verwendung von Plastisolen oder Organo- solen hat den Vorteil, dass man eine dauerhaftere Oberfläche dadurch erzielen kann, dass man die be handelte Oberfläche einfach auf eine Temperatur erwärmt, die hoch genug ist, um das dispergierte Polymerisat in feste Lösung zu bringen.
Obwohl sich das erfindungsgemässe Verfahren vollständig auf manuellem Wege durchführen lässt, ist es in der Fertigung verständlicherweise vorzu ziehen, Maschinen zu verwenden. So zeigt die bei gefügte Zeichnung in Fig.l eine schematische, perspektivische An sicht einer für das erfindungsgemässe Verfahren ge eigneten Schleifmaschine und Fig. 2 eine Seitenansicht der gleichen etwas ab gewandelten Maschine in verkleinertem Massstab.
In beiden Fällen handelt es sich um eine mehr oder weniger übliche Bandschleifmaschine, die man auch als Schnellschleifmaschine bezeichnet und aus einem Schleif- oder Schmirgelband 5 besteht, wel ches vorzugsweise über einen angetriebenen Zylinder 6 und eine Führungsrolle 7 läuft. Sowohl der Zylinder 6 als auch die Rolle 7 laufen in (nicht dargestellten) geeigneten Lagern. Der Zylinder 6 wird in irgend einer Weise, beispielsweise mit einem (nicht darge stellten) Elektromotor mit hoher Drehzahl ange trieben.
Die Oberfläche des Zylinders 6 ist mit einer Schicht 8 aus Gummi oder dergleichen bedeckt, um an dem Teil des Schleifbandes, an dem der Zylinder das Werkstück beaufschlagt, eine nachgiebige Ober fläche zu bilden. Da das Schleifband in der Richtung läuft, in der sich auch das Werkstück durch die Maschine bewegt, müssen besondere Mittel vorge sehen sein, um den Vorschub des Werkstückes zu steuern und das Werkstück entsprechend zu halten. Dies geschieht mit Gummirollen 9, die mit Reibung an der Unterseite des Werkstückes angreifen und mit geringer Drehzahl in Vorschubrichtung des Werk stückes angetrieben werden.
Die Vorschubgeschwin- digkeit des Werkstückes sollte etwas in der Grössen ordnung von 10 bis 60 m/min liegen, wenn. die Ge schwindigkeit des Schleifbandes etwa bei 760 m/min liegt.
Verständlicherweise muss der Abstand zwischen dem Zylinder 6 und den Vorschubrollen 9 einstell bar sein, um Tafeln oder Werkstücke unterschied licher Dicke berücksichtigen zu können.
Die Führungsrolle 7 ist, wie dargestellt, hinter dem Zylinder 6 so angeordnet, dass auch ohne be sondere Niederhalter kein Teil des unteren Trums des Schleifbandes das Werkstück berührt. Falls es jedoch erwünscht ist, kann ein Anpressschuh 11 vorgesehen werden, um das untere Trum des Schleifbandes geringfügig gegen die Werkstückober- fläche zu drücken und auf diese Weise eine sekundäre Sandpapierbearbeitung mit geringerem Andruck vor zunehmen.
Bei dieser Arbeitsweise sorgt die Se- kundärbeschleifung für eine sehr feine Arbeitsstück oberfläche.
Das in flüssigem Trägerstoff dispergierte Kunst harzpolymerisat kann auf der Oberseite der Werk stückfläche aufgebracht werden, bevor diese das Schleifband berührt, indem man beispielsweise eine Walze 12 vorsieht, mit der die flüssige Polymerisat- dispersion von einem Trog 13 übertragen wird.
Die Art und Weise, in der das Kunstharzpoly- merisat auf das Werkstück aufgebracht wird, ist verständlicherweise in verschiedenster Weise abwan- delbar. So kann anstelle einer Aufbringung mit Walzen auch eine Aufbringung mit Bürsten vorge sehen sein, oder aber es kann auch, wie in Fig. 2 dargestellt, eine Reihe von über die Breite der Ma schine verteilten Düsen 14 zum Aufsprühen ver wendet werden.
Diese Düsen, von denen nur eine dargestellt ist, können so angeordnet werden, dass sie unmittelbar vor der Schleifstelle auf die Werkstück oberfläche sprühen, oder aber sie können auch, wie in Fig. 2 dargestellt, so angeordnet sein, dass sie ihre Sprühstrahlen auf die Oberfläche des Schleifbandes richten, wenn dieses um den Zylinder 6 herumläuft. In diesem Falle wird vorzugsweise eine Rakel 15 vorgesehen, um das Netzmittel, beispielsweise das flüssige Polymerisat, gleichförmig über die Ober fläche des Schleifbandes zu verteilen.
Die Rakel muss selbstverständlicherweise aus einem Material beste hen, welches durch feste Berührung mit der Ober fläche des Schleifbandes nicht zu sehr beeinträchtigt wird. Geeignet ist beispielsweise natürlicher oder synthetischer Gummi mittlerer Härte.
Das Aufsprühen des Netzmittels auf die Ober fläche des Schleifbandes gemäss Fig. 2 hat den Vor teil, dass die Oberfläche reiner gehalten wird und nicht so leicht Verklumpungen oder Verklebungen während des Betriebes auftreten können.
Eine weitere Möglichkeit, die Erfindung praktisch auszuführen, liegt darin, die Schleifpartikeln in das flüssige Netzmittel einzubringen. Hierbei kann dann auf die Verwendung eines regulären Schleifbandes verzichtet werden, da dann ein Riemen oder ein son stiges sich schnell bewegendes Andrückmittel mit glatter Oberfläche anwendbar ist. Offensichtlich tritt bei einer solchen abgewandelten Ausführungsform der Erfindung das Problem, den Riemen oder dessen Äquivalent rein und funktionsfähig zu halten, nicht auf.
Die Anordnung für dies abgewandelte Verfahren kann genau so ausgebildet sein wie die gemäss Fig. 1 oder Fig. 2, mit der Ausnahme, dass das Band 5 mit glatter Oberfläche ausgebildet wird und aus irgend einem geeigneten Material hergestellt sein kann. Aus der vorstehenden Beschreibung ergibt .sich in Ver bindung mit der beigefügten Zeichnung für den Fachmann ohne weiteres, dass diese Erfindung bei der Bearbeitung von Holz- oder Kunstholzober- flächen zur Aufbringung eines abschliessenden über zuges zu einer erheblichen Einsparung von Kosten führt.
Obwohl die Erfindung besonders brauchbar ist für natürliches Holz oder Kunstholz, können auch andere Stoffe, beispielsweise Faserstoffbretier oder sogenannte Hartfaserplatten, in günstiger Weise nach diesem Verfahren behandelt werden.
Method for treating surfaces of wood or synthetic wood to be provided with a coating The subject matter of the present invention is a method for treating surfaces of wood or synthetic wood to be provided with a coating in order to smooth them and at the same time fill the superficial pores in one operation, in which the surface to be treated is wetted with a treatment liquid that contains a synthetic resin suitable for binding wood dust, and immediately thereafter the wetted surface,
grinds to drive wood dust together with a quantitative proportion of the synthetic resin into the pores, characterized in that the surface is kept continuously wetted during the grinding with a wetting liquid in which the synthetic resin is not at all or at most only sparingly soluble.
The previously common method of preparing a wooden surface for a coating consisted of first sanding the surface smooth with sandpaper and then closing the pores with a suitable filler. When the filler was applied and possibly also a final layer, many of the small chips and fibers, which are barely perceptible to the naked eye and which characterize a wooden surface treated with sandpaper, were enlarged and particularly noticeable, so that further treatment with sandpaper would not be possible was avoidable.
Furthermore, after applying the first final coating to the surface treated with filler and sanded again, it was found that, depending on the hardness of the wood, the grain becomes more or less coarser, so that additional sanding with sandpaper is required. The previous sandpaper treatment of the wood surface is of course a mandatory requirement for achieving a satisfactory, smooth coating.
Closing the surface pores is also an unavoidable requirement, especially when it comes to wood or plastic with a coarse structure. Therefore, if you can combine these two operations and perform them at the same time and thereby avoid a subsequent sand paper treatment, there is an enormous cost saving in the finishing of wood and plastic surfaces.
The present invention solves this problem. Earlier attempts to improve the process of preparing wood surfaces to be coated, for example the so-called microseal process, after which the sandpaper-sanded surface is treated with heat and pressure, tried to do without the usual fillers.
There has been some success here, but even these older processes still require two completely separate operations, namely sanding with sandpaper and pressure-heat treatment. In addition, the pressure-heat treatment to close the pores, if it is synthetic wood or if the structure of the wood is to be preserved or emphasized, is in no way satisfactory.
Deviating from this, the invention makes it possible, in an economical manner, to give a wood or synthetic wood surface the desired smoothness and density and to fill its superficial pores in a single, simple operation.
As has been shown, the synthetic resin polymer does not melt. It softens the particles removed from the surface by the belt grinding and, combined with these particles, is pushed into the pores of the treated surface or compressed there. Since the polymer does not melt, the sanding surface of the sandpaper cannot stick or become shiny, on the contrary, it remains completely functional. Of course, if the grinding surface is left to dry without prior cleaning, the polymer can remain firmly attached.
However, the effectiveness of the abrasive belt can quickly be restored by washing it out with the liquid carrier.
This wet treatment not only closes and seals the surface pores effectively, but also creates a surface which is significantly smoother and denser than the surface which can usually be achieved with a dry grinding treatment. During the wet treatment, a large part of the liquid carrier evaporates, so that the work surface is already slightly dried out and can also be left behind in an air-dry state.
For production, however, it is best if the workpiece, which has been treated and smoothed on a belt sander, passes under a series of heat lamps or a conventional dryer.
If a particularly fine surface is required, the treatment can be carried out in two stages, whereby the second stage immediately follows the first and is carried out under significantly lower pressure.
The abrasive grain size is not critical; example, grain sizes 80 to 400 were used. However, the best results were obtained in the grain size range 220 to 320, corresponding to the sand paper numbers 6/0 to 9/0.
Although the choice of a suitable synthetic resin polymer poses no difficulties for the person skilled in the art, it should be mentioned that especially those polymers are extremely suitable which are obtained by polymerizing a polymerizable, resin-forming organic substance suspended in an aqueous emulsion, such as, for example, an alkyd resin and Urea formaldehyde or vinyl toluene by moving and heating the suspension at the same time,
to then separate the polymerized substance in the form of a flocculation or a coagulate and remove the water. After removing the water and suitable drying, the polymer is in granulated, non-sticky form and can then be redispersed in a wide variety of liquid carriers, including water, butyl alcohol, isopropyl alcohol, paint solvents and actually in almost all organic solvents.
When the invention is carried out in practice, the concentration of the polymer dispersed in the selected liquid carrier is determined only by the type of treatment desired. 1 kg of dry polymer, dispersed in 4.17 l of the liquid carrier, can be processed easily if the material is brushed or rolled on. The concentration must be reduced when spraying.
Although the process or processes for preparing the polymer do not form part of this invention, in order to avoid any doubt as to the completeness of the disclosure, two specific processes are cited by which a suitable polymer can be prepared.
<I> Example 1 </I> 90.8 l of water with 1.81 kg of Dicktyl sodium sulfosuccinate (an emulsifier known as Aerosol OT) and 0.95 11% Dow Antifoam-A (foam-inhibiting silicone resin) in a mixture of toluene and butyl acetate (known commercially as E-3626) are heated to 82 ° C.
110 liters of an alkyd resin solution with 60% solids (product from Archer Daniels, Midland, with the trademark Aroplaz 2570) and 54.9 liters urea-formaldehyde resin solution (product from American Cynamide) are added to this heated liquid solution with the trademark Beetle 216-8) added, premixed and heated to 69 ° C.
The total mixture is then emulsified by high-speed movement. The resulting emulsion is agitated at a temperature between 71 and 77 C for one hour. A further polymerization is then carried out catalytically by adding 680 g of 70% strength nitric acid in 3750 g of water. The above preparation is left to rest for another hour between 66 and 71 ° C.
After adding the acid, the emulsion gradually breaks and forms a flocculate. The separated water is drained off and the mass washed thoroughly, first with water and then with alcohol in order to remove as much of the water contained in the flocculation as possible.
The end product is a relatively anhydrous, highly polymerized and insoluble, granular substance that is easily redispersible in many different carriers, such as those previously mentioned such as what water, butyl alcohol, isopropyl alcohol, paint solvents and the like.
<I> Example 2 </I> 94.6 liters of urea-formaldehyde solution with 60% solids (Beetle 216-8) is mixed with 170 liters of alkyd resin solution with 60% solids (Aroplaz 2570). These substances are heated to 88 C together with 48.5 kg of carnauba wax until the wax has completely melted and dissolved. The mixture is emulsified in 242 liters of water with 7.26 kg of aerosol O.T. and 1.89 liters of antifoam agent E-3626 by heating to 82 ° C. with vigorous agitation.
The emulsion is kept near the boiling point for about 30 minutes and then catalyzed with 454 g of 70% strength nitric acid in 3170 g of water. After the substances have been left to rest for a further half an hour, the flocculation has separated out, which is then washed thoroughly with water and then with isopropyl alcohol. Again, the end product is a relatively dry, highly polymerized and insoluble, granular or crumbly substance that is easily redispersed in any of the liquid carriers mentioned above.
The invention is based on the discovery that a completely unexpected result is achieved by wetting the surface of synthetic wood or any coarse-grained natural wood with a synthetic resin polymer in a liquid carrier and by sanding the belt when the surface is still damp. Despite the large porosity of synthetic wood, for example, all pores are effectively closed and at the same time the surface of the wood is made so completely smooth that subsequent sandpaper treatment is unnecessary.
The surface also becomes dense enough that it is ready to receive any of the usual finishing coatings.
It is not known exactly what goes on during the wet sandpaper treatment described; but obviously the insoluble and infusible, but smoothing synthetic resin polymer is thoroughly mixed with the particles removed from the surface by the sandpaper treatment, which are then compressed into the pores of the surface.
Regardless of the underlying scientific explanation, it is known that with this simple process even the surface of highly porous synthetic wood is completely ready to receive any of the known coating compounds.
Synthetic woods that have been successfully treated according to this invention include Timblend, a product of the Roddis Division of Weyerhaeuser Company, and Novaply, a product of the U.S. Plywood Company.
If desired, color in the form of a suitable dye or pigment can also be added to the synthetic resin polymer.
The polymers described above are insoluble and infusible. To carry out this invention, however, it is not absolutely necessary for these polymers to be absolutely insoluble and infusible. It is sufficient if the polymers are insoluble in the liquid carrier used and do not yet melt at the temperatures which arise in the process. The following claims are also to be interpreted from this aspect.
In addition to the synthetic resin polymers according to the two production processes described above, it is also possible to use plastisols and organosols as wetting agents. For example, polyvinyl chloride plastisol works satisfactorily with the plasticizer diacetyl phthalate or diacetyl sebacate or tricresyl phthalate. The same plastisols diluted with a volatile organic liquid are examples of usable organosols.
The use of plastisols or organo- sols has the advantage that a more permanent surface can be achieved by simply heating the treated surface to a temperature high enough to bring the dispersed polymer into solid solution.
Although the method according to the invention can be carried out entirely manually, it is understandably preferable to use machines in production. Thus, the attached drawing in Fig.l shows a schematic, perspective view of a suitable grinding machine for the method according to the invention and Fig. 2 shows a side view of the same slightly modified machine on a reduced scale.
In both cases it is a more or less common belt grinder, which is also known as a high-speed grinder and consists of a grinding or emery belt 5, wel Ches preferably runs over a driven cylinder 6 and a guide roller 7. Both the cylinder 6 and the roller 7 run in suitable bearings (not shown). The cylinder 6 is driven in some way, for example with a (not illustrated) electric motor at high speed.
The surface of the cylinder 6 is covered with a layer 8 of rubber or the like in order to form a resilient upper surface on the part of the grinding belt on which the cylinder acts on the workpiece. Since the sanding belt runs in the direction in which the workpiece moves through the machine, special means must be provided to control the feed of the workpiece and to hold the workpiece accordingly. This is done with rubber rollers 9, which engage with friction on the underside of the workpiece and are driven at low speed in the feed direction of the work piece.
The feed speed of the workpiece should be in the order of magnitude of 10 to 60 m / min if. the speed of the sanding belt is around 760 m / min.
Understandably, the distance between the cylinder 6 and the feed rollers 9 must be adjustable in order to be able to take into account panels or workpieces of different thicknesses.
The guide roller 7 is, as shown, arranged behind the cylinder 6 so that no part of the lower run of the grinding belt touches the workpiece even without a special hold-down device. If, however, it is desired, a pressure shoe 11 can be provided in order to press the lower run of the sanding belt slightly against the workpiece surface and in this way to perform secondary sandpaper processing with less pressure.
In this way of working, the secondary grinding ensures a very fine work piece surface.
The synthetic resin polymer dispersed in the liquid carrier material can be applied to the top of the workpiece surface before it touches the sanding belt, for example by providing a roller 12 with which the liquid polymer dispersion is transferred from a trough 13.
The way in which the synthetic resin polymer is applied to the workpiece can, of course, be modified in a wide variety of ways. Thus, instead of application with rollers, application with brushes can also be seen, or, as shown in FIG. 2, a number of nozzles 14 distributed over the width of the machine can be used for spraying ver.
These nozzles, only one of which is shown, can be arranged in such a way that they spray onto the workpiece surface immediately in front of the grinding point, or they can also, as shown in FIG. 2, be arranged in such a way that they spray their jets onto the Straighten the surface of the sanding belt when it runs around the cylinder 6. In this case, a doctor blade 15 is preferably provided in order to distribute the wetting agent, for example the liquid polymer, uniformly over the upper surface of the grinding belt.
The squeegee must of course be made of a material that is not affected too much by firm contact with the upper surface of the grinding belt. For example, natural or synthetic rubber of medium hardness is suitable.
The spraying of the wetting agent onto the upper surface of the grinding belt according to FIG. 2 has the advantage that the surface is kept cleaner and clumping or sticking cannot easily occur during operation.
Another way to practice the invention is to incorporate the abrasive particles into the liquid wetting agent. In this case, the use of a regular grinding belt can be dispensed with, since a belt or other fast-moving pressing means with a smooth surface can then be used. Obviously, with such a modified embodiment of the invention, the problem of keeping the belt or its equivalent pure and functional does not arise.
The arrangement for this modified method can be designed exactly as that according to FIG. 1 or FIG. 2, with the exception that the belt 5 is designed with a smooth surface and can be made of any suitable material. From the above description, in conjunction with the accompanying drawings, the skilled person will readily find that this invention leads to considerable cost savings when processing wood or synthetic wood surfaces to apply a final overfeed.
Although the invention is particularly useful for natural wood or synthetic wood, other materials, for example fiber board or so-called hardboard, can be treated in a favorable manner by this method.