CN108449938A - 在线涂覆的基于木材的板 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种制造基于木材的板的方法、一种基于木材的板以及包含至少一种微粒填充材料和至少一种粘合剂的液体涂覆组合物用于在线涂覆基于木材的板的用途。

Description

在线涂覆的基于木材的板
本发明涉及一种制造基于木材的板的方法、一种基于木材的板以及包含至少一种微粒填充材料和至少一种粘合剂的液体涂覆组合物用于在线涂覆基于木材的板的用途。
由于其合理成本、应用范围广、应用灵活性、强度一致性、尺寸稳定性以及易于整理，基于木材的板广泛用于室内应用，如用于家具、门、地板、房屋、装饰墙衬、楼梯踏板以及垫层或镶板基板等。此类塑合板是复合产品，其主要包括木材颗粒或木材纤维，所述木材颗粒或木材纤维在加热和压力下使用或不使用粘合剂结合在一起。此类板及其制备方法在许多文献中进行了描述。例如，WO 2006/042651 A1涉及由漂白木材纤维生产和/或用白色颜料瓮染的浅色至白色木质材料面板。DE 43 10 191 A1涉及包括无机多孔材料和阻燃剂的基于木材的面板。所述无机多孔材料包含由无机材料制成的多孔材料。例如，这些可以是具有诸如氧化硅或氧化铝的无机氧化物作为主要成分的材料，具有填充有微小闭孔的粒状结构。US 5,422,170 A和US 5,705001 A涉及基于木材的面板，对于所述基于木材的面板来说，将木材纤维、无机多孔材料、阻燃剂和用于粘合这些材料的有机粘合剂混合在一起并且热压成型以得到所述基于木材的面板。US 2004/0258898 A1涉及一种制造阻燃复合板的方法，所述方法包括：产生部分可溶的硼盐的基于水的浆液；向木质材料中添加粘合剂；以及将所述基于水的浆液独立地引入所述木质材料中用于其阻燃。US 2009/169812 A1涉及一种由废料制造复合产品的方法，所述方法包括以下步骤：a)获得通过用加压蒸汽对废料进行热处理而产生的纤维材料；b)将所述纤维材料与粘合材料混合；c)将所得混合物成型为形状；d)在压力下压制成形的混合物；以及e)使所述混合物硬化；其中所述方法还包括分离出纤维材料和使所述纤维材料脱臭的步骤。US 5,705001 A涉及一种制造基于木材的面板的方法，所述方法包括以下步骤：将木材纤维、无机多孔材料和阻燃剂混合，其中每100重量份的所述木材纤维的混合比例为至少50重量份的所述无机多孔材料和15至60重量份的所述阻燃剂；将粘合剂施加至所述混合物；以及随后将所述混合物热压成型以形成基于木材的面板，其中所述木材纤维是主要组分，并且进行所述步骤以使得所述基于木材的面板具有0.27g·cm-3或更低的密度。未公布的欧洲专利申请EP 15 196 997.9涉及一种塑合板，所述塑合板包含a)具有第一侧和反侧的木材颗粒基层，所述木材颗粒基层包含i)60.0至97.5重量份(d/d)的量的木材颗粒和基于所述木材颗粒基层的所述木材颗粒和至少一种含微粒碳酸钙的材料的总干重2.5至40.0重量份(d/d)的量的至少一种含微粒碳酸钙的材料，以及b)与所述木材颗粒基层的第一侧和/或反侧接触的至少一个木材颗粒表面层，所述至少一个木材颗粒表面层包含i)基于所述至少一个木材颗粒表面层的木材颗粒和至少一种含微粒碳酸钙的材料的总干重，70.0至97.5重量份(d/d)的量的木材颗粒和2.5至30.0重量份(d/d)的量的至少一种含微粒碳酸钙的材料，其中基于所述层中所述木材颗粒和所述至少一种含微粒碳酸钙的材料的总干重，所述木材颗粒基层和所述至少一个木材颗粒表面层中的每个中的所述木材颗粒和所述至少一种含微粒碳酸钙的材料的量的总和是100.0重量份(d/d)。EP 2 944 621 A1涉及一种纤维板产品，所述纤维板产品包含a)基于纤维和至少一种含微粒碳酸钙的材料的总干重，50.0至99.0重量份(d/d)的量的纤维，其中i)基于干纤维的总量0至20.0wt.-％的量的纤维具有在0.05mm的目筛宽度下分级的大小，ii)基于干纤维的总量50.0至90.0wt.-％的量的纤维具有在1.0mm的目筛宽度下分级的大小，并且iii)基于干纤维的总量70.0至100.0wt.-％的量的纤维具有在3.0mm的目筛宽度下分级的大小，b)基于所述纤维和至少一种含微粒碳酸钙的材料的总干重，1.0至50.0重量份(d/d)的量的至少一种含微粒碳酸钙的材料，所述至少一种含微粒碳酸钙的材料具有0.5至150.0μm的重量中值粒度d50，和另外地c)基于所述纤维和所述至少一种含微粒碳酸钙的材料的总干重，0.05至25.0重量份(d/d)的量的至少一种粘合剂，以及d)基于所述纤维和所述至少一种含微粒碳酸钙的材料的总干重，0至5.0重量份(d/d)的量的至少一种蜡，其中基于所述纤维和所述至少一种含微粒碳酸钙的材料的总干重，所述纤维和所述至少一种含微粒碳酸钙的材料的量的总和是100.0重量份(d/d)。
尽管各种各样的基于木材的板已经可在市场上获得，所述板具有包括强度、弹性性质和进一步可加工性的定制特性，但是所述基于木材的板的总体缺点是它们的制造需要耗能、耗成本和耗时的后加工步骤。具体地说，通常在热压后通过切割(格式)、砂磨、涂覆、涂漆、用装饰纸层压等并且特别是砂磨对生产的基于原木的板进行表面处理，以便改进所述板的表面的性质且特别是特性，如光学特性。
然而，前述文献没有一个明确提及用于基于木材的板的有效制造方法，并且尤其没有提及通过避免耗能、耗成本和耗时的后加工步骤且特别是砂磨来提供具有改进的表面特性的基于木材的板的方法。此外，本领域中持续需要基于木材的板，其中重要的机械性质如弯曲强度和弹性模量、内部键合强度、厚度溶胀、弹性性质以及进一步可加工性得以维持或甚至改进。
因此，本领域中持续需要用于制造与现有基于木材的板相比具有改进的表面特性的基于木材的板的方法，并且特别是用于制造基于木材的板的避免实施后加工步骤(并且特别是砂磨)的方法。此外，持续需要用于制造基于木材的板的方法，所述板提供保持或甚至改进的机械性质，如弯曲强度和弹性模量、内部键合强度、厚度溶胀、弹性性质。
因此，本发明的目的是提供一种制造基于木材的板的方法。另一个目的是提供一种制造具有改进的表面特性，并且特别是改进的光学特性的基于木材的板的方法。另一个目的是提供一种制造基于木材的板的方法，所述方法可在能量、成本和时间有效的条件下、即通过避免后加工步骤进行。另一个目的是提供一种制造基于木材的板的方法，所述方法避免了后加工步骤、并且特别是砂磨的实施以改进所述板的表面特性。另一个目的是提供一种制造基于木材的板的方法，所述方法允许提供塑合板，其中一组重要的机械性质如弯曲强度和弹性模量、内部键合强度、厚度溶胀、弹性性质以及进一步可加工性优选地相对于国际DIN标准得以保持或甚至改进。从以下本发明的描述中可获得其他目的。
前述和其他目的通过如本文权利要求1中限定的主题来解决。
本发明的用于制造基于木材的板的方法的有利实施方案在相应的从属权利要求中限定。
根据本申请的一个方面，提供了一种制造基于木材的板的方法。所述方法包括以下步骤：
a)提供呈干燥形式或呈水性悬浮液形式的木材颗粒和/或纤维，
b)提供包含至少一种微粒填充材料和至少一种粘合剂的干燥或液体涂覆组合物，
c)由步骤a)中提供的所述木材颗粒和/或纤维形成具有第一侧和反侧的基于木材的垫，
d)将步骤c)的所述基于木材的垫预压成预压的基于木材的垫，
e)将步骤b)的所述干燥或液体涂覆组合物施加在步骤d)中获得的所述预压的基于木材的垫的所述第一侧和/或反侧上，以及
f)将步骤e)中获得的所述预压的基于木材的垫热压成基于实木的板。
本发明人出人意料地发现，通过前述方法，有可能制备具有优异的表面特性的基于木材的板而无需实施后加工步骤。此外，通过根据本发明的方法，提供了一种基于木材的板，其中所述基于木材的板具有改进的表面特性，并且特别是改进的光学特性。
根据本发明的另一方面，提供了一种基于木材的板。所述基于木材的板包括
a)如本文所定义的木材颗粒和/或纤维的基底，以及
b)在所述基于木材的板的第一侧和/或反侧上的涂层，其中所述涂层包含
i)如本文所定义的至少一种微粒填充材料，所述微粒填充材料具有0.5至1.0的粒度d80与粒度d20的比率[d80/d20]，以及
ii)如本文所定义的至少一种粘合剂。
根据本发明的基于木材的板的一个实施方案，所述涂层渗透到所述基于木材的板的表面中。
根据本发明的基于木材的板的另一个实施方案，所述至少一种微粒填充材料具有i)<500μm的粒度d98，ii)0.1至250μm的粒度d80，iii)0.1至150μm的中值粒度d50，以及iv)0.1至50μm的粒度d20。
根据本发明的基于木材的板的另一个实施方案，所述基于木材的板的涂覆侧的表面具有i)根据ISO R457(Tappi452)和DIN 6167，50％至100％的亮度，ii)根据ISO R457(Tappi452)和DIN 6167，2％至70％的黄度，iii)根据DIN EN ISO 11664-4:2012，50至100的L*，iv)根据DIN EN ISO 11664-4:2012，-5至10的a*，以及v)根据DIN EN ISO 11664-4:2012，0至30的b*。
根据本发明的基于木材的板的一个实施方案，所述基于木材的板的涂覆侧的表面具有i)20至800μm的最大粗糙度幅值Sz，ii)2至80μm的算术平均粗糙度Sa，以及iii)2至20μm的均方根粗糙度Sq。
根据本发明的基于木材的板的另一个实施方案，所述至少一种微粒填充材料具有i)<500μm的粒度d98，ii)0.1至250μm的粒度d80，iii)0.1至150μm的中值粒度d50，以及iv)0.1至50μm的粒度d20，并且所述基于木材的板的涂覆侧的表面具有i)根据ISO R457(Tappi452)和DIN 6167，50％至100％的亮度，ii)根据ISO R457(Tappi452)和DIN 6167，2％至70％的黄度，iii)根据DIN EN ISO 11664-4:2012，50至100的L*，iv)根据DIN EN ISO 11664-4:2012，-5至10的a*，以及v)根据DIN EN ISO 11664-4:2012，0至30的b*，以及i)20至800μm的最大粗糙度幅值Sz，ii)2至80μm的算术平均粗糙度Sa，以及iii)2至20μm的均方根粗糙度Sq。
根据本发明的基于木材的板的另一个实施方案，所述基于木材的板还包含在所述基于木材的板的所述第一侧和/或反侧上，优选在所述基于木材的板的所述涂层上的印刷。
根据本发明的基于木材的板的一个实施方案，所述基于木材的板是纤维板产品，优选高密度纤维(HDF)板、中密度纤维(MDF)板、低密度纤维(LDF)板、塑合板、定向刨花板(OSB)、硬质纤维板或隔热板。
根据本发明的基于木材的板的另一个实施方案，所述基于木材的板具有≥5N/mm2，优选10至50N/mm2且最优选15至45N/mm2的弯曲强度；和/或≥500N/mm2、优选1 000至4500N/mm2且最优选1500至3 500N/mm2的弹性模量；和/或≥0.10N/mm2、更优选0.2至1.4N/mm2且最优选0.4至1.2N/mm2的内部键合强度；和/或在24小时水储存后≤20％、更优选2.0％至15.0％且最优选4.0％至10％的厚度溶胀；和/或至少50％、更优选至少65％、甚至更优选至少75％且最优选至少80％的亮度。
根据本发明的另一方面，提供了一种干燥或液体涂覆组合物用于在线涂覆基于木材的板的用途，所述干燥或液体涂覆组合物包含如本文所定义的至少一种微粒填充材料和至少一种粘合剂。
本发明的有利实施方案在相应从属权利要求中限定。
根据本发明的一个实施方案，步骤a)的所述木材颗粒和/或纤维来源于初生木材来源，优选软木树种、硬木树种、非木材纤维植物；或次生木材来源，优选回收的木材；以及其混合物。
根据本发明的另一个实施方案，其中将步骤a)的木材颗粒和/或纤维与至少一种基础粘合剂和/或至少一种添加剂同时地或分开地以任何顺序组合，优选地所述至少一种基础粘合剂是选自包括以下各项的组：苯酚-甲醛树脂(PF)、脲-甲醛树脂(UF)、三聚氰胺-甲醛树脂(MF)、三聚氰胺-脲-甲醛树脂(MUF)、脲-三聚氰胺-甲醛树脂(UMF)、脲-三聚氰胺-苯酚-甲醛树脂(UMPF)、环氧树脂、亚甲基二苯基二异氰酸酯树脂(MDI)、聚氨酯树脂(PU)、间苯二酚树脂、淀粉或羧甲基纤维素以及其混合物，和/或所述至少一种添加剂是选自包括以下各项的组：蜡、着色剂、填充剂、分散剂、杀生物剂、硬化剂、阻燃剂以及其混合物。
根据本发明的另一个实施方案，步骤a)的木材颗粒是木屑。
根据本发明的一个实施方案，步骤b)的至少一种微粒填充材料是选自由以下各项组成的组：白云石；研磨碳酸钙(GCC)，优选选自包括大理石、白垩、石灰石以及其混合物的组的研磨碳酸钙(GCC)；沉淀碳酸钙(PCC)，优选选自包括霰石、球霰石和方解石矿物晶体形式中的一种或多种的组的沉淀碳酸钙(PCC)；氢氧化镁；滑石；石膏；二氧化钛；高岭土；硅酸盐；云母；硫酸钡；煅烧粘土；未煅烧(含水)粘土；膨润土；无机或有机颜料以及其混合物。
根据本发明的另一个实施方案，步骤b)的至少一种微粒填充材料i)以粉末形式，或ii)以水性浆液形式提供，所述水性浆液包含基于所述水性浆液的总重量，1.0至80.0wt.-％、优选30.0至78.0wt.-％、更优选50.0至78.0wt.-％且最优选55.0至70.0wt.-％的量的所述填充材料。
根据本发明的另一个实施方案，步骤b)的至少一种微粒填充材料是至少一种含微粒碳酸钙的材料，所述至少一种含微粒碳酸钙的材料具有0.1μm至150.0μm、更优选0.2μm至100.0μm且最优选0.3μm至50.0μm的中值粒度d50，和/或如通过BET氮气方法测量的0.5至200.0m2/g、更优选0.5至100.0m2/g且最优选0.5至75.0m2/g的比表面积。
根据本发明的一个实施方案，步骤b)的至少一种粘合剂是选自由以下各项组成的组：醇酸树脂、环氧树脂、环氧酯树脂、聚(乙烯醇)、聚(乙烯基吡咯烷酮)、聚(乙酸乙烯酯)、聚(噁唑啉)、聚(乙烯基乙酰胺)、部分水解的聚(乙酸乙烯酯/乙烯醇)、聚((甲基)丙烯酸)、聚((甲基)丙烯酰胺)、聚(环氧烷)、聚醚、饱和聚酯、磺化或磷酸化聚酯和聚苯乙烯、聚(苯乙烯-共-(甲基)丙烯酸酯)、聚(苯乙烯-共-丁二烯)、聚氨酯胶乳、聚((甲基)丙烯酸正丁酯)、聚((甲基)丙烯酸2-乙基己酯)、诸如(甲基)丙烯酸正丁酯和(甲基)丙烯酸乙酯的(甲基)丙烯酸酯的共聚物、乙酸乙烯酯与(甲基)丙烯酸正丁酯的共聚物、酪蛋白、聚氯乙烯的共聚物、明胶、纤维素醚、玉米醇溶蛋白、白蛋白、几丁质、壳聚糖、葡聚糖、果胶、胶原衍生物、胶棉、琼脂-琼脂、竹芋、瓜尔胶、角叉菜胶、淀粉、黄蓍胶、黄原胶或鼠李聚糖以及其混合物。
根据本发明的另一个实施方案，其中步骤b)的干燥或液体涂覆组合物包含按基于干涂层的干重(d/d)计>60份、优选>70份d/d、更优选>80份d/d且最优选>85份d/d的量的所述至少一种微粒填充材料和<40份d/d、优选<30份d/d、更优选<20份d/d、最优选<15份d/d的量的所述至少一种粘合剂，并且所述至少一种微粒填充材料和所述至少一种粘合剂的量的总和是100.0份d/d，其是基于所述至少一种微粒填充材料和所述至少一种粘合剂的总干重。
根据本发明的另一个实施方案，其中步骤b)的干燥或液体涂覆组合物还包含至少一种选自包括以下各项的组的化合物：消光剂、聚结剂或成膜剂、消泡剂、分散剂、流变剂、交联剂、杀生物剂、光稳定剂、防腐剂、硬化剂、阻燃剂以及其混合物，优选地步骤b)的干燥或液体涂覆组合物包含基于所述至少一种微粒填充材料和所述至少一种粘合剂的总干重2.0至8.0重量份(d/d)，例如3.0至7.0重量份(d/d)的量的所述至少一种化合物。
根据本发明的一个实施方案，在步骤c)中形成单层或多层基于木材的垫。
根据本发明的另一个实施方案，在环境温度，例如10℃至60℃、更优选15℃至30℃和/或5至40巴、优选8至35巴范围内的压力下进行预压步骤d)。
根据本发明的另一个实施方案，通过计量施胶压榨、幕式涂覆、喷涂或辊涂进行涂覆步骤e)。
根据本发明的一个实施方案，在所述预压的基于木材的垫的所述第一侧和反侧上进行涂覆步骤e)以制造在所述第一侧和反侧上被涂覆的基于木材的板，和/或使用步骤b)的不同或相同的液体涂覆组合物第二次进行涂覆步骤e)。
根据本发明的另一个实施方案，在130℃至260℃、更优选160℃至240℃范围内的温度下进行热压步骤f)。
根据本发明的另一个实施方案，所述基于木材的板是纤维板产品，优选高密度纤维(HDF)板、中密度纤维(MDF)板、低密度纤维(LDF)板、塑合板、定向刨花板(OSB)、硬质纤维板或隔热板。
应理解，为了本发明的目的，以下术语具有以下含义：
在本发明的含义中，“悬浮液”或“浆液”包含不溶性固体和溶剂或液体(优选水)，以及任选的其他添加剂如分散剂、杀生物剂和/或增稠剂，并且通常含有大量固体并因此更粘稠且可具有比形成它的液体更高的密度。
术语“水性”悬浮液或浆液是指其中液相包含水、优选由水组成的系统。然而，所述术语不排除水性浆液或悬浮液的液相包含少量选自包括甲醇、乙醇、丙酮、乙腈、四氢呋喃以及其混合物的组的至少一种水混溶性有机溶剂。如果所述水性悬浮液或浆液包含至少一种水混溶性有机溶剂，则所述水性浆液的液相包含基于所述水性悬浮液或浆液的液相的总重量，0.1wt.-％至40.0wt.-％、优选0.1wt.-％至30.0wt.-％、更优选0.1wt.-％至20.0wt.-％且最优选0.1wt.-％至10.0wt.-％的量的所述至少一种水混溶性有机溶剂。例如，所述水性悬浮液或浆液的液相由水组成。如果水性悬浮液或浆液的液相由水组成，则待使用的水可以是任何可用的水，如自来水和/或去离子水。
为了本申请的目的，“不溶于水的”材料被定义为当将100g的所述材料与100g去离子水混合并在20℃下在具有0.2μm孔径的过滤器上过滤以回收液体滤液，在环境压力下在95℃至100℃蒸发100g所述液体滤液之后提供少于或等于0.1g的回收固体材料。“水溶性”材料被定义为当将100g的所述材料与100g去离子水混合并在20℃下在具有0.2μm孔径的过滤器上过滤以回收液体滤液，在环境压力下在95℃至100℃蒸发100g所述液体滤液之后提供超过0.1g的回收固体材料。
本发明含义中的术语“d/d”是指基于所限定材料的干燥量，添加剂的干燥量。
术语“微粒”填充材料是指填充材料的分离且不同的固体颗粒。
术语“填充材料”是指添加至诸如纸、塑料、橡胶、涂料和粘合剂等的材料中的天然或合成物质，以降低诸如粘合剂的更昂贵材料的消耗或增强产品的技术性质。本领域技术人员非常清楚在各自领域中使用的典型填料。
如用于本发明的术语“粘合剂”是常规用于将一种材料的颗粒粘合在一起或将一种材料的颗粒与两种或更多种其他材料的颗粒粘合在一起以形成复合材料的化合物或化合物混合物。
出于本发明的目的，粒径“dx”表示直径，相对于所述直径，x重量％的颗粒具有小于dx的直径。这意味着d20值是20％的全部颗粒为更小的粒度，并且d80值是80％的全部颗粒为更小的粒度。因此d50值是中值粒度，即50％的所有颗粒小于这一粒度。例如，d50(wt.)值是重量中值粒度，即50wt.-％的全部颗粒小于这一粒度，并且d50(vol.)值是体积中值粒度，即50vol.-％的全部颗粒小于这一粒度。出于本发明的目的，中值粒度d50>45μm的颗粒的“粒度”由体积确定的粒度分布确定。此外，中值粒度d50≤45μm的颗粒的“粒度”由重量确定的粒度分布确定。因此应理解，如果所述颗粒包含中值粒度d50≤45μm和>45μm的颗粒，则本申请通篇给出的粒度是基于重量和体积确定的粒度的组合。为了确定重量中值粒度d50值，可使用Micromeritics Instrument Corporation的Sedigraph，如SedigraphTM 5120或SedigraphTM 5100，即沉降法。通过激光衍射来测量至少一种微粒填充材料的体积中值粒度d50值。在这种方法中，通过测量在激光束穿过分散的微粒样品时散射的光的强度来确定粒度。所述测量使用Malvern Instruments Ltd.的Mastersizer 2000或Mastersizer 3000(操作仪器软件版本1.04)进行。如果所述颗粒是球形的并且在整个粒度分布中具有恒定密度，则重量确定的粒度分布对应于体积确定的粒度分布。
在本说明书和权利要求书中使用术语“包含”时，其不排除具有主要或次要功能重要性的其他非指定要素。为了本发明的目的，术语“由……组成”被认为是术语“包含”的优选实施方案。如果在下文中将组定义为包括至少一定数量的实施方案，则这也应理解为公开了一组，所述组优选地仅由这些实施方案组成。
无论何时使用术语“包括”，这些术语都意指等效于如上文定义的“包含”。
当提及单数名词时使用不定冠词或定冠词例如“一个/中(a/an)”或“所述”的情况下，除非另外特别说明，否则这包括所述名词的复数。
诸如“可获得”或“可定义”和“获得的”或“定义的”的术语可互换使用。这例如意味着，除非上下文另外明确指出，否则术语“获得的”并不意味着指示，例如实施方案必须通过例如在术语“获得的”之后的步骤顺序获得，尽管这种有限的理解总是由作为优选实施方案的术语“获得的”或“定义的”包括。
如上所述，本发明的制造基于木材的板的方法至少包括加工步骤a)、b)、c)、d)、e)和f)。在下文中，参考本发明的进一步细节，并且特别是用于制造基于木材的板的本发明方法的前述步骤。
步骤a)的特征化：提供木材颗粒和/或纤维
根据本发明方法的步骤a)，提供呈干燥形式或呈水性悬浮液形式的木材颗粒和/或纤维。
因此，提供木材颗粒和/或纤维是一个要求。
应理解，所述木材颗粒可包含一种或多种木材颗粒。
因此，所述木材颗粒可包含一种木材颗粒。或者，所述木材颗粒包含两种或更多种木材颗粒的混合物。例如，所述木材颗粒包含两种或三种木材颗粒的混合物。优选地，所述木材颗粒包含一种木材颗粒。
应理解，根据本发明存在的木材颗粒不限于特定的木材颗粒，只要它们适用于制备基于木材的板。
优选地，所述木材颗粒是基于木材的颗粒。在本发明的含义中，术语“基于木材的”颗粒是指通用定义，即木材是构成软木和硬木树种的大部分树干和树枝的纤维状硬物质。
此类基于木材的颗粒可以是熟练技术人员熟知且通常用于基于木材的板中的任何基于木材的颗粒。
例如，所述木材颗粒来源于初生木材来源，如软木树种、硬木树种、非木材纤维植物以及其混合物。另外或可替代地，所述木材颗粒来源于次生木材来源，如回收的木材。
所述木材颗粒可具有特定尺寸。例如，所述木材颗粒具有
i)在0.4至15mm、更优选3至15mm且最优选5至15mm范围内的颗粒长度，和/或
ii)在0.1至2.0mm、更优选0.2至1.5mm且最优选0.25至1.0mm范围内的颗粒厚度，和/或
iii)2至60mm、更优选5至60mm且最优选10至60mm的颗粒长度与颗粒厚度的比率。
应理解，颗粒“长度”是指木材颗粒的最长尺寸。术语颗粒“厚度”是指木材颗粒的最短尺寸。应理解，所述长度或厚度是指平均长度或平均厚度。
优选地，所述木材颗粒具有
i)在0.4至15mm、更优选3至15mm且最优选5至15mm范围内的颗粒长度，或
ii)在0.1至2.0mm、更优选0.2至1.5mm且最优选0.25至1.0mm范围内的颗粒厚度，或
iii)2至60mm、更优选5至60mm且最优选10至60mm的颗粒长度与颗粒厚度的比率。
或者，所述木材颗粒具有
i)在0.4至15mm、更优选3至15mm且最优选5至15mm范围内的颗粒长度，以及
ii)在0.1至2.0mm、更优选0.2至1.5mm且最优选0.25至1.0mm范围内的颗粒厚度，以及
iii)2至60mm、更优选5至60mm且最优选10至60mm的颗粒长度与颗粒厚度的比率。
在一个实施方案中，所述木材颗粒具有在0.4至15mm、更优选3至15mm且最优选5至15mm范围内的中值粒度d50。
另外或可替代地，所述木材颗粒具有在2至60mm、更优选5至60mm且最优选10至60mm范围内的粒度d90。
木材颗粒的具体实例包括三角叶杨、云杉木、松木、桤木、桦木、山毛榉木、橡木以及其混合物。
另外或可替代地，提供木材纤维。优选地，所述木材纤维可包含一种或多种木材纤维。
因此，所述木材纤维可包含一种木材纤维。或者，所述木材纤维可包含两种或更多种木材纤维的混合物。例如，所述木材纤维可包含两种或三种木材纤维的混合物。优选地，所述木材纤维包含一种木材纤维。
此外，所述木材纤维可呈单独木材纤维或木材纤维束的形式。
应理解，根据本发明的木材纤维不限于特定的木材纤维，只要它们适用于制备基于木材的板。
在本发明的含义中，术语“木材”纤维是指通用定义，即木材是构成软木和硬木树种的大部分树干和树枝的纤维状硬物质。
例如，所述木材纤维优选地来源于初生木材来源，如软木树种、硬木树种、非木材纤维植物以及其混合物。另外或可替代地，所述木材纤维来源于次生木材来源，如回收的木材。
应理解，所述木材纤维具有特定大小。优选地，
i)基于干木材纤维的总量，0至20wt.-％的量的木材纤维具有在0.05mm的目筛宽度下分级的大小，
ii)基于干木材纤维的总量，50至90wt.-％的量的木材纤维具有在1.0mm的目筛宽度下分级的大小，以及
iii)基于干木材纤维的总量，70至100wt.-％的量的木材纤维具有在3.0mm的目筛宽度下分级的大小。
木材纤维的大小通过在德国HOSOKAWA ALPINE AG的空注筛分仪Alpine e200LS中通过筛分分析进行分级来测量。
木材纤维的具体实例包括松木、枞木、云杉木、西铁杉木、山杨、桉树、柏树、杨木、雪松、山毛榉木、橡木、桦木、枫木、竹子、谷物纤维、藻类纤维、种子纤维、果实纤维以及其混合物。
应理解，所述木材颗粒也可呈木屑形式。优选地，呈木屑形式的木材颗粒可包含一种或多种木屑。
因此，呈木屑形式的木材颗粒可包含一种木屑。或者，呈木屑形式的木材颗粒可包含两种或更多种木屑的混合物。例如，呈木屑形式的木材颗粒可包含两种或三种木屑的混合物。优选地，呈木屑形式的木材颗粒包含一种木屑。
应理解，根据本发明的木屑不限于特定的木屑，只要它们适用于制备基于木材的板。
如果木材颗粒呈木屑形式，则木屑可具有特定大小。优选地，所述木屑具有在1至100mm、更优选2至75mm且最优选3至50mm范围内的颗粒长度。
应理解，颗粒“长度”是指木屑的最长尺寸。
木屑的具体实例包括松木、枞木、云杉木、西铁杉木、山杨、桉树、柏树、杨木、雪松、山毛榉木、橡木、桦木、枫木、竹子、谷物纤维、藻类纤维、种子纤维、果实纤维以及其混合物。
在一个实施方案中，提供木材颗粒或木材纤维。
或者，提供木材颗粒和木材纤维的混合物。在这种情况下，木材颗粒与木材纤维的比率可在较宽范围内变化。例如，所述混合物包含在100:1至1:100、优选50:1至1:50且最优选20:1至1:20范围内的木材颗粒与木材纤维[颗粒:纤维]的比率。
所述木材颗粒和/或纤维以干燥形式或以水性悬浮液形式提供。
关于步骤a)中提供的木材颗粒和/或纤维，术语“干燥形式”是指基于木材颗粒和/或纤维的总重量，具有约10.0wt.-％或更少，例如4至8wt.-％的水分含量。应理解，较高的水分含量不是优选的，因为在预压步骤d)期间并且尤其在热压步骤f)期间它可能是关键的。
因此，基于木材颗粒和/或纤维的总重量，在水分含量>10.0wt.-％的情况下，木材颗粒和/或纤维可任选地进行预干燥以降低其水分含量。木材颗粒和/或纤维任选的预干燥至所需水平优选在预干燥器如管式干燥器中进行。诸如单级或多级管式干燥器的管式干燥器是本领域中熟知的，并在制造基于木材的板中广泛用于干燥木材颗粒和/或纤维。所述木材颗粒和/或纤维可进行干燥，所述干燥的时间段和/或温度足以将木材颗粒和/或纤维的水分含量降低至所需水平。干燥时间和/或温度可根据木材颗粒和/或纤维的温度和水分含量进行调节。
因此，应理解，木材颗粒和/或纤维优选在用于制造基于木材的板的本发明方法中以干燥形式提供。
或者，所述木材颗粒和/或纤维以水性悬浮液的形式提供。
木材颗粒和/或纤维的水性悬浮液可通过将以干燥形式提供(即，如在预干燥器之后获得)的木材颗粒和/或纤维悬浮于水中或通过将在精制机之后获得的木材颗粒和/或纤维稀释至所需的木材颗粒和/或纤维和/或碎屑含量。
如果木材颗粒和/或纤维以水性悬浮液的形式提供，则所述水性悬浮液优选包含基于水性悬浮液的总重量，1.0至80.0wt.-％的量的木材颗粒和/或纤维。更优选地，所述水性悬浮液包含基于水性悬浮液的总重量，5.0至75.0wt.-％、更优选10.0至70.0wt.-％且最优选15.0至60.0wt.-％的量的木材颗粒和/或纤维。
在一个实施方案中，步骤a)的木材颗粒和/或纤维与至少一种基础粘合剂和/或至少一种添加剂同时地或分开地以任何顺序组合。因此，所述至少一种基础粘合剂和/或至少一种添加剂可以熟练技术人员已知的方式同时地或分开地以任何顺序添加至木材颗粒和/或纤维。
例如，步骤a)的木材颗粒和/或纤维与至少一种基础粘合剂和/或至少一种添加剂分开地以任何顺序组合。或者，步骤a)的木材颗粒和/或纤维与至少一种基础粘合剂和/或至少一种添加剂同时组合。如果步骤a)的木材颗粒和/或纤维与至少一种基础粘结剂和/或至少一种添加剂同时地组合，则所述至少一种基础粘合剂和/或至少一种添加剂优选以混合物形式提供，即所述至少一种基础粘合剂和/或至少一种添加剂可在添加至所述木材颗粒和/或纤维之前预先混合。
在本发明的含义中，术语“至少一种”基础粘合剂是指所述基础粘合剂包含一种或多种基础粘合剂，优选由一种或多种基础粘合剂组成。
在本发明的一个实施方案中，所述至少一种基础粘合剂包含一种基础粘合剂，优选由一种基础粘合剂组成。或者，所述至少一种基础粘合剂包含两种或更多种基础粘合剂，优选由两种或更多种基础粘合剂组成。例如，所述至少一种基础粘合剂包含两种或三种基础粘合剂，优选由两种或三种基础粘合剂组成。优选地，所述至少一种基础粘合剂包含一种基础粘合剂，优选由一种基础粘合剂组成。
例如，基于步骤a)的木材颗粒和/或纤维的总干重，所述至少一种基础粘合剂可以0.01至25.0重量份(d/d)的量存在。
所述至少一种基础粘合剂可以是熟练技术人员熟知的且通常用于基于木材的板的基础材料中的一种或多种粘合剂。例如，所述至少一种基础粘合剂是选自包括以下各项的组：苯酚-甲醛树脂(PF)、脲-甲醛树脂(UF)、三聚氰胺-甲醛树脂(MF)、三聚氰胺-脲-甲醛树脂(MUF)、脲-三聚氰胺-甲醛树脂(UMF)、脲-三聚氰胺-苯酚-甲醛树脂(UMPF)、环氧树脂、亚甲基二苯基二异氰酸酯树脂(MDI)、聚氨酯树脂(PU)、间苯二酚树脂、淀粉或羧甲基纤维素以及其混合物。优选地，所述至少一种基础粘合剂是选自包括以下各项的组：苯酚-甲醛树脂(PF)、脲-甲醛树脂(UF)、三聚氰胺-甲醛树脂(MF)、三聚氰胺-脲-甲醛树脂(MUF)、脲-三聚氰胺-甲醛树脂(UMF)、脲-三聚氰胺-苯酚-甲醛树脂(UMPF)、环氧树脂、亚甲基二苯基二异氰酸酯树脂(MDI)、聚氨酯树脂(PU)以及其混合物。最优选地，所述至少一种基础粘合剂是脲-甲醛树脂(UF)。
另外地或可替代地，基于步骤a)的木材颗粒和/或纤维的总干重，所述至少一种添加剂可以0.01至10.0重量份(d/d)的量存在。可根据标准惯例和最终基于木材的板的所需性质来确定任选包含的至少一种添加剂的量。
在本发明的含义中，术语“至少一种”添加剂是指所述添加剂包含一种或多种添加剂，优选由一种或多种添加剂组成。
在本发明的一个实施方案中，所述至少一种添加剂包含一种添加剂，优选由一种添加剂组成。或者，所述至少一种添加剂包含两种或更多种添加剂，优选由两种或更多种添加剂组成。例如，所述至少一种添加剂包含两种或三种添加剂，优选由两种或三种添加剂组成。优选地，所述至少一种添加剂包含两种或更多种添加剂，优选由两种或更多种添加剂组成。
所述至少一种添加剂可以是熟练技术人员熟知的且通常用于基于木材的板中的一种或多种添加剂。例如，所述至少一种添加剂是选自包括以下各项的组：蜡、着色剂、填充剂、分散剂、杀生物剂、硬化剂、阻燃剂以及其混合物。优选地，所述至少一种添加剂选自蜡、硬化剂以及其混合物。更优选地，所述至少一种添加剂包含蜡和硬化剂，最优选由蜡和硬化剂组成。
步骤a)的木材颗粒和/或纤维与至少一种基础粘合剂和/或至少一种添加剂的组合(或混合)可通过熟练技术人员已知的任何常规方式来完成。熟练技术人员将根据他的工艺设备来调整组合(或混合)条件，如混合速度和温度。另外，组合(或混合)可在均质化和/或颗粒分离条件下进行。
步骤b)的特征化：提供至少一种微粒填充材料和至少一种粘合剂
根据本发明的步骤b)，提供了包含至少一种微粒填充材料和至少一种粘合剂的干燥或液体涂覆组合物。
在本发明的含义中，术语“至少一种”微粒填充材料是指所述微粒填充材料包含一种或多种微粒填充材料，优选由一种或多种微粒填充材料组成。
在本发明的一个实施方案中，所述至少一种微粒填充材料包含一种微粒填充材料，优选由一种微粒填充材料组成。或者，所述至少一种微粒填充材料包含两种或更多种微粒填充材料，优选由两种或更多种微粒填充材料组成。例如，所述至少一种微粒填充材料包含两种或三种微粒填充材料，优选由两种或三种微粒填充材料组成。优选地，所述至少一种微粒填充材料包含一种微粒填充材料，优选由一种微粒填充材料组成。
例如，所述至少一种微粒填充材料是选自包括以下各项的组：白云石、研磨碳酸钙(GCC)、沉淀碳酸钙(PCC)、氢氧化镁、滑石、石膏、二氧化钛、高岭土、硅酸盐、云母、硫酸钡、煅烧粘土、未煅烧(含水)粘土、膨润土、无机或有机颜料以及其混合物。
在本发明的含义中，“白云石”是具有CaMg(CO3)2(“CaCO3·MgCO3”)的化学组成的碳酸钙-镁矿物。白云石矿物含有基于白云石的总重量，至少30.0wt.-％MgCO3，优选超过35.0wt.-％、超过40.0wt.-％、通常45.0至46.0wt.-％MgCO3。
在本发明的含义中，“研磨碳酸钙”(GCC)是从天然来源(如石灰石、大理石或白垩)获得并且通过诸如研磨、筛选和/或分级的湿和/或干处理(例如通过旋风器或分级器)进行加工的碳酸钙。
根据本发明的一个实施方案，通过干磨获得GCC。根据本发明的另一个实施方案，通过湿磨和随后干燥获得GCC。
一般来说，研磨步骤可用任何常规研磨装置，例如，在使得精炼主要由与第二本体撞击而产生的条件下进行，即在以下中的一个或多个中进行：球磨机、棒磨机、振动磨机、辊式破碎机、离心冲击磨机、立式珠磨机、磨碎机、针磨机、锤式粉碎机、粉碎机、破碎机、碎料机、刀式切割机或熟练技术人员已知的其他这种设备。在含碳酸钙的材料包含含有湿磨碳酸钙的材料的情况下，研磨步骤可在使得发生自磨的条件下和/或通过水平球磨和/或熟练技术人员已知的其他此类方法来进行。由此获得的湿法加工的含研磨碳酸钙的材料可通过熟知的方法，例如通过在干燥之前絮凝、过滤或强制蒸发而洗涤和脱水。随后的干燥步骤可在单个步骤中进行，如喷雾干燥；或者在至少两个步骤中进行。这种碳酸钙材料经历富集步骤(如浮选、漂白或磁力分离步骤)以除去杂质也是常见的。
在本发明的一个实施方案中，GCC是选自包括大理石、白垩、石灰石以及其混合物的组。
在本发明的含义中，“沉淀碳酸钙”(PCC)是通常通过在二氧化碳和石灰在水性环境中反应后沉淀或通过在水中沉淀钙和碳酸根离子源而获得的合成材料。PCC可以是霰石、球霰石和方解石矿物晶体形式中的一种或多种。优选地，PCC是霰石、球霰石和方解石矿物晶体形式中的一种。
霰石通常以针状形式存在，而球霰石属于六方晶系。方解石可形成偏三角形、棱柱形、球形和菱形的形式。PCC可以不同的方式产生，例如，通过用二氧化碳沉淀、石灰烧碱法，或其中PCC是氨生产的副产物的索耳未法。所获得的PCC浆液可机械脱水并干燥。
优选所述至少一种微粒填充材料包含至少一种研磨碳酸钙(GCC)，优选至少一种选自包括以下各项的组的研磨碳酸钙(GCC)：大理石、白垩、石灰石以及其混合物。在一个优选的实施方案中，所述至少一种研磨碳酸钙(GCC)是大理石或白垩。
因此，优选所述至少一种微粒填充材料是至少一种含微粒碳酸钙的材料。除碳酸钙之外，所述至少一种含微粒碳酸钙的材料可包含其他金属氧化物如二氧化钛和/或三氧化铝、金属氢氧化物如三氢氧化铝、金属盐如硫酸盐、硅酸盐如滑石和/或高岭土和/或云母、碳酸盐如碳酸镁和/或石膏、缎光白颜料以及其混合物。
根据本发明的一个实施方案，所述至少一种含微粒碳酸钙的材料中的碳酸钙的量是基于所述含碳酸钙的材料的总干重，≥10.0wt.-％、优选≥20.0wt.-％。优选地，所述至少一种含微粒碳酸钙的材料中的碳酸钙的量是基于含碳酸钙的材料的总干重，≥50.0wt.-％、甚至更优选≥90.0wt.-％、更优选≥95.0wt.-％且最优选≥97.0wt.-％。
优选地，步骤b)的至少一种微粒填充材料具有特定尺寸。例如，所述至少一种微粒填充材料具有0.1至150.0μm的中值粒度d50。在本发明的一个实施方案中，所述至少一种微粒填充材料具有0.2μm至100.0μm、更优选0.3μm至50.0μm且最优选2.1μm至40.0μm的中值粒度d50。
所述至少一种微粒填充材料可具有例如150.0μm以下的顶切。如本文所用，术语“顶切”(顶部大小)是指粒度值，其中至少98.0％的材料颗粒小于所述大小。优选地，所述至少一种微粒填充材料具有140.0μm以下且更优选120.0μm以下的顶切。
在一个实施方案中，所述至少一种微粒填充材料具有
i)<500μm的粒度d98，
ii)0.1至250μm的粒度d80，
iii)0.1至150μm的中值粒度d50，以及
iv)0.1至50μm的粒度d20。
另外地或可替代地，所述至少一种微粒填充材料具有0.5至1.0的粒度d80与粒度d20的比率[d80/d20]。
优选地，所述至少一种微粒填充材料具有
i)<500μm的粒度d98，
ii)0.1至250μm的粒度d80，
iii)0.1至150μm的中值粒度d50，
iv)0.1至50μm的粒度d20，以及
v)0.5至1.0的粒度d80与粒度d20的比率[d80/d20]。
在一个实施方案中，所述至少一种微粒填充材料具有0.5至200.0m2/g、更优选0.5至100.0m2/g且最优选0.5至75.0m2/g的比表面积，如通过BET氮气方法所测量。
在本发明的含义中，至少一种含微粒碳酸钙的材料的术语“比表面积”(m2/g)是使用熟练技术人员熟知的BET方法(ISO 9277:2010)来测定。
在本发明的含义中，术语“至少一种”粘合剂是指所述粘合剂包含一种或多种粘合剂，优选由一种或多种粘合剂组成。
在本发明的一个实施方案中，所述至少一种粘合剂包含一种粘合剂，优选由一种粘合剂组成。或者，所述至少一种粘合剂包含两种或更多种粘合剂，优选由两种或更多种粘合剂组成。例如，所述至少一种粘合剂包含两种或三种粘合剂，优选由两种或三种粘合剂组成。优选地，所述至少一种粘合剂包含一种粘合剂，优选由一种粘合剂组成。
应理解，步骤b)的粘合剂和步骤a)的任选的基础粘合剂可相同或不同。例如，步骤b)的粘合剂和步骤a)的任选的基础合剂是相同的。或者，步骤b)的粘合剂和步骤a)的任选的基础粘合剂是不同的。
优选地，步骤b)的粘合剂和步骤a)的任选的基础粘合剂是不同的。
所述至少一种粘合剂可以是熟练技术人员熟知的且通常用于基于木材的板的涂层中的一种或多种粘合剂。在一个实施方案中，步骤b)的至少一种粘合剂是选自由以下各项组成的组：醇酸树脂、环氧树脂、环氧酯树脂、聚(乙烯醇)、聚(乙烯基吡咯烷酮)、聚(乙酸乙烯酯)、聚(噁唑啉)、聚(乙烯基乙酰胺)、部分水解的聚(乙酸乙烯酯/乙烯醇)、聚((甲基)丙烯酸)、聚((甲基)丙烯酰胺)、聚(环氧烷)、聚醚、饱和聚酯、磺化或磷酸化聚酯和聚苯乙烯、聚(苯乙烯-共-(甲基)丙烯酸酯)、聚(苯乙烯-共-丁二烯)、聚氨酯胶乳、聚((甲基)丙烯酸正丁酯)、聚((甲基)丙烯酸2-乙基己酯)、诸如(甲基)丙烯酸正丁酯和(甲基)丙烯酸乙酯的(甲基)丙烯酸酯的共聚物、乙酸乙烯酯与(甲基)丙烯酸正丁酯的共聚物、酪蛋白、聚氯乙烯的共聚物、明胶、纤维素醚、玉米醇溶蛋白、白蛋白、几丁质、壳聚糖、葡聚糖、果胶、胶原衍生物、胶棉、琼脂-琼脂、竹芋、瓜尔胶、角叉菜胶、淀粉、黄蓍胶、黄原胶或鼠李聚糖以及其混合物。优选地，步骤b)的至少一种粘合剂是选自由以下各项组成的组：醇酸树脂、环氧树脂、环氧酯树脂、聚(乙烯醇)、聚(乙烯基吡咯烷酮)、聚(乙酸乙烯酯)、聚(噁唑啉)、聚(乙烯基乙酰胺)、部分水解的聚(乙酸乙烯酯/乙烯醇)、聚((甲基)丙烯酸)、聚((甲基)丙烯酰胺)、聚(环氧烷)、聚醚、饱和聚酯、磺化或磷酸化聚酯和聚苯乙烯、聚(苯乙烯-共-(甲基)丙烯酸酯)、聚(苯乙烯-共-丁二烯)、聚氨酯胶乳、聚((甲基)丙烯酸正丁酯)、聚((甲基)丙烯酸2-乙基己酯)、诸如(甲基)丙烯酸正丁酯和(甲基)丙烯酸乙酯的(甲基)丙烯酸酯的共聚物、乙酸乙烯酯与(甲基)丙烯酸正丁酯的共聚物、酪蛋白、聚氯乙烯的共聚物以及其混合物。更优选地，步骤b)的至少一种粘合剂是选自由以下各项组成的组：聚((甲基)丙烯酸)、聚苯乙烯、聚(苯乙烯-共-(甲基)丙烯酸酯)、聚(苯乙烯-共-丁二烯)、聚((甲基)丙烯酸正丁酯)、聚((甲基)丙烯酸2-乙基己酯)、诸如(甲基)丙烯酸正丁酯和(甲基)丙烯酸乙酯的(甲基)丙烯酸酯的共聚物以及其混合物。最优选地，步骤b)的至少一种粘合剂是聚(苯乙烯-共-(甲基)丙烯酸酯)或聚(苯乙烯-共-丁二烯)。
应理解，干燥或液体涂覆组合物优选包含特定量的至少一种微粒填充材料和至少一种粘合剂。
例如，步骤b)的干燥或液体涂覆组合物包含按基于干涂层的干重(d/d)计>60份、优选>70份d/d、更优选>80份d/d且最优选>85份d/d的量的所述至少一种微粒填充材料，和<40份d/d、优选<30份d/d、更优选<20份d/d、最优选<15份d/d的量的所述至少一种粘合剂，并且所述至少一种微粒填充材料和所述至少一种粘合剂的量的总和是100.0份d/d，其是基于所述至少一种微粒填充材料和所述至少一种粘合剂的总干重。
因此，干燥或液体涂覆组合物优选包含>60份d/d的量的至少一种微粒填充材料和<40份d/d的量的至少一种粘合剂。更优选地，干燥或液体涂覆组合物优选包含>70份d/d的量的至少一种微粒填充材料和<30份d/d的量的至少一种粘合剂。甚至更优选地，干燥或液体涂覆组合物优选包含>80份d/d的量的至少一种微粒填充材料和<20份d/d的量的至少一种粘合剂。最优选地，干燥或液体涂覆组合物优选包含>85份d/d的量的至少一种微粒填充材料和<15份d/d的量的至少一种粘合剂。基于至少一种微粒填充材料和至少一种粘合剂的总干重，所述至少一种微粒填充材料和所述至少一种粘合剂的量的总和是100.0份d/d。
关于至少一种微粒填充材料和至少一种粘合剂的术语“干燥”应理解为相对于至少一种微粒填充材料和至少一种粘合剂的重量，具有小于0.3重量％的水的材料。根据库仑卡尔费歇尔测量法测定含水量％，其中将至少一种微粒填充材料和至少一种粘合剂加热至220℃，并且作为蒸气释放并使用氮气流(100ml/min)分离的含水量在库仑卡尔费歇尔单元中测定。
在步骤b)中以干燥或液体涂覆组合物的形式提供至少一种微粒填料材料和至少一种粘合剂。
为了本发明的目的，术语“涂覆组合物”是指施加在预压的基于木材的垫的表面上且主要保留在最终基于木材的板的表面上的组合物。
关于涂覆组合物的术语“干燥”应理解为相对于涂覆组合物的重量，具有小于0.3重量％的水的组合物。根据库仑卡尔费歇尔测量法测定含水量％，其中将涂覆组合物加热至220℃，并且作为蒸气释放并使用氮气流(100ml/min)分离的含水量在库仑卡尔费歇尔单元中测定。
关于涂覆组合物的术语“液体”应理解为在标准环境温度和压力(SATP)下为液体的组合物，标准环境温度和压力是指298.15K(25℃)的温度和恰好100 000Pa(1巴，14.5psi，0.98692atm)的绝对压力。所述液体优选是悬浮液(或分散液)。
如果在步骤b)中提供干燥涂覆组合物，则应理解，至少一种微粒填料材料以及至少一种粘合剂优选以干燥形式组合以获得干燥涂覆组合物。
如果在步骤b)中提供液体涂覆组合物，则至少一种微粒填充材料和/或至少一种粘合剂呈水性悬浮液形式。优选地，至少一种微粒填充材料和至少一种粘合剂呈水性悬浮液形式。更优选地，至少一种微粒填充材料呈水性悬浮液的形式。为了形成步骤b)的液体涂覆组合物，优选将至少一种粘合剂(如呈干燥形式)混合到以水性悬浮液形式提供的至少一种微粒填充材料中。
鉴于此，所述至少一种微粒填充材料可以粉末形式，即以干燥形式提供。关于至少一种微粒填充材料的术语“干燥”应理解为相对于至少一种微粒填充材料的重量，具有小于0.3重量％的水的材料。
如果至少一种微粒填充材料以水性悬浮液的形式提供，则所述水性悬浮液优选包含基于水性悬浮液的总重量，1.0至80.0wt.-％的量的至少一种微粒填充材料。更优选地，所述水性悬浮液包含基于所述水性悬浮液的总重量，30.0至78.0wt.-％、更优选50.0至78.0wt.-％且最优选55.0至78.0wt.-％的量的至少一种微粒填充材料。
干燥或液体涂覆组合物还可包含熟练技术人员熟知的且通常用于基于木材的板的涂层中的至少一种化合物。
在本发明的含义中，术语“至少一种”化合物是指所述化合物包含一种或多种化合物，优选由一种或多种化合物组成。
在本发明的一个实施方案中，所述至少一种化合物包含一种化合物，优选由一种化合物组成。或者，所述至少一种化合物包含两种或更多种化合物，优选由两种或更多种化合物组成。例如，所述至少一种化合物包含两种或三种化合物，优选由两种或三种化合物组成。优选地，所述至少一种化合物包含两种或更多种化合物，优选由两种或更多种化合物组成，并且因此是化合物的混合物。例如，步骤b)的干燥或液体涂覆组合物还包含至少一种选自包括以下各项的组的化合物：消光剂、聚结剂或成膜剂、消泡剂、分散剂、流变剂、交联剂、杀生物剂、光稳定剂、防腐剂、硬化剂、阻燃剂以及其混合物。
如果所述涂覆组合物包含至少一种化合物，则优选形成步骤b)的液体涂覆组合物，在于将优选呈干燥形式的至少一种微粒填充材料混合到至少一种选自包括以下各项的组的化合物的水性悬浮液或溶液中：消光剂、聚结剂或成膜剂、消泡剂、分散剂、流变剂、交联剂、杀生物剂、光稳定剂、防腐剂、硬化剂、阻燃剂以及其混合物。然后，将优选呈干燥形式的至少一种粘合剂分散到至少一种微粒填充材料和至少一种化合物的悬浮液中。
因此，在一个实施方案中，干燥或液体涂覆组合物包含至少一种微粒填充材料、至少一种粘合剂和至少一种选自包括以下各项的组的化合物：消光剂、聚结剂或成膜剂、消泡剂、分散剂、流变剂、交联剂、杀生物剂、光稳定剂、防腐剂、硬化剂、阻燃剂以及其混合物，以及任选的水。
或者，干燥或液体涂覆组合物由至少一种微粒填充材料和至少一种粘合剂以及任选的水组成。
如果所述干燥或液体涂覆组合物还包含至少一种选自包括以下各项的组的化合物：消光剂、聚结剂或成膜剂、消泡剂、分散剂、流变剂、交联剂、杀生物剂、光稳定剂、防腐剂、硬化剂、阻燃剂以及其混合物，则所述干燥或液体涂覆组合物优选地包含基于所述至少一种微粒填充材料和所述至少一种粘合剂的总干重，2.0至8.0重量份(d/d)，例如3.0至7.0重量份(d/d)的量的所述至少一种化合物。
步骤c)的特征化：形成基于木材的垫
根据本发明的步骤c)，由步骤a)中提供的木材颗粒和/或纤维形成具有第一侧和反侧的基于木材的垫。
应理解，术语“由木材颗粒和/或纤维形成的基于木材的垫”是指木材颗粒和/或纤维与任选的至少一种基础粘合剂和/或至少一种添加剂的混合物，所述混合物用于形成最终基于木材的板的基底。
将木材颗粒和/或纤维与任选的至少一种基础粘合剂和/或至少一种添加剂的混合物铺设成均匀且一致的垫。这可以间歇模式或通过连续形成，优选连续形成来完成。
形成步骤c)可通过本领域技术人员熟知的用于由木材颗粒和/或纤维和任选的至少一种基础粘合剂和/或至少一种添加剂形成垫的所有技术和方法进行。形成步骤c)可例如在使得获得连续基于木材的垫的条件下用任何常规成型机或本领域技术人员已知的其他这种设备进行。例如，将木材颗粒和/或纤维和任选的至少一种基础粘合剂和/或至少一种添加剂通过手工或托盘或料斗送料器的来回移动或空气分离来铺展以形成基于木材的垫。
如果基于木材的板以湿法制造，则基于木材的垫优选经受减少垫的含水量的步骤。这种干燥可在方法步骤c)之前、期间或之后，优选在方法步骤c)期间进行。这种干燥可通过熟练技术人员熟知的用于降低基于木材的垫的含水量的所有技术和方法进行。干燥可用任何常规方法进行，例如，通过机械施加的压力、热空气、真空、重力或抽吸力进行，以使得获得具有与干燥前的含水量相比降低的含水量的基于木材的垫，或用本领域技术人员已知的其他此类设备进行。优选地，干燥通过机械施加的压力如脱水鼓、随后热空气处理来进行。
应理解，在步骤c)中可形成单层或多层基于木材的垫，优选在步骤c)中形成多层基于木材的垫。
在一个实施方案中，在多个成型步骤中形成多层基于木材的垫。例如，在三个成型步骤中形成三层基于木材的垫。
在形成步骤c)中获得的基于木材的垫具有第一侧和反侧。
步骤d)的特征化：预压基于木材的垫
根据本发明的步骤d)，将步骤c)的基于木材的垫预先压制到预压的基于木材的垫中。
因此，在施加步骤b)的干燥或液体涂覆组合物和热压之前，将步骤c)中获得的基于木材的垫进行预压。
预压可通过本领域技术人员熟知的用于将基于木材的垫预压成预压的基于木材的垫的所有技术和方法来进行。预压可用任何常规的压机，例如单开口压力机、多开口分批压力机或连续压力机，在使得获得预压的基于木材的垫的条件下进行，或用本领域技术人员已知的其他此类设备进行。
应理解，预压温度、任选的压力和时间将根据待生产的基于实木的板而变化。预压优选在环境温度下进行。因此，预压优选在10℃至60℃、更优选15℃至30℃且最优选15℃至25℃范围内的温度下进行。另外或可替代地，预压在5至40巴且优选8至35巴范围内的压力下进行。
因此，预压优选在环境温度或5至40巴且优选8至35巴范围内的压力下进行。或者，预压在环境温度和5至40巴且优选8至35巴范围内的压力下进行。
优选地，预压在10℃至60℃、更优选15℃至30℃且最优选15℃至25℃范围内的温度以及5至40巴且优选8至35巴范围内的压力下进行。
步骤e)的特征化：将干燥或液体涂覆组合物施加在预压的基于木材的垫上
根据本发明的步骤e)，将步骤b)的干燥或液体涂覆组合物施加在步骤d)中获得的预压的基于木材的垫的第一侧和/或反侧上。
对于本发明的方法来说决定性的是，将步骤b)的干燥或液体涂覆组合物施加在基于木材的垫的第一侧和/或反侧上的步骤在预压步骤之后但在热压步骤之前进行。本发明人出人意料地发现，这种步骤顺序产生具有优异的表面特性的基于木材的板而无需实施后加工步骤。具体地说，获得一种基于木材的板，其中所述基于木材的板具有改进的表面特性，并且特别是改进的光学特性。此外，可获得具有改进的机械性质的基于木材的板。
所述涂覆组合物可呈干燥或液体形式。根据一个实施方案，在本发明方法的步骤e)中施加的涂覆组合物是干燥涂覆组合物。根据另一个实施方案，在本发明方法的步骤e)中施加的涂覆组合物是液体涂覆组合物。在这种情况下，本发明的方法还可包括干燥涂覆层的步骤e1)。
一个要求是将步骤b)的干燥或液体涂覆组合物至少施加在预压的基于木材的垫的第一侧上。
根据一个实施方案，还在预压的基于木材的垫的反侧上进行方法步骤e)以制造在第一侧和反侧上涂覆的基于木材的板。此步骤可对于每一侧分开进行，或者可同时在第一侧和反侧上进行，优选分开进行。
根据另一个实施方案，其中所述涂覆组合物呈液体形式，还在预压的基于木材的垫的反侧上进行方法步骤e)和任选的步骤e1)以制造在第一侧和反侧上涂覆的基于木材的板。这些步骤可对于每一侧分开进行，或者可同时在第一侧和反侧上进行。
根据一个实施方案，使用不同或相同的液体涂覆组合物进行步骤e)第二次或更多次。根据另一个实施方案，其中所述涂覆组合物呈液体形式，使用不同或相同的液体涂覆组合物进行步骤e)和任选的e1)第二次或更多次。
可通过本领域中常用的常规涂覆方法将涂层施加到预压的基于木材的垫上。合适的涂覆方法是例如计量施胶压榨、幕式涂覆、喷涂、辊涂等。这些方法中的一些允许同时涂覆两个或更多个层，这从制造经济角度来看是优选的。然而，也可使用任何其他将适用于在预压的基于木材的垫上形成涂层的涂覆方法。
在一个示例性实施方案中，通过计量施胶压榨、幕式涂覆或喷涂施加涂覆组合物。在一个优选的实施方案中，使用喷涂来施加涂覆层。在另一种优选的方法中，使用幕式涂覆来施加涂覆层。
根据一个示例性实施方案，通过计量施胶压榨、幕式涂覆或喷涂施涂、优选幕式涂覆来施加液体涂覆组合物。根据另一个示例性实施方案，通过涂布或静电粉末涂覆来施加干燥涂覆组合物。
应理解，方法步骤e)可以间歇或连续工艺进行。如果方法步骤e)以连续工艺进行，则步骤b)的干燥或液体涂覆组合物优选仅施加在步骤d)中获得的预压的基于木材的垫的第一侧上。
根据本发明的一个实施方案，用于形成涂层的液体涂覆组合物具有基于液体涂覆组合物的总重量，10至80wt.-％、优选30至75wt.-％、更优选40至70wt.-％且最优选45至65wt.-％的固体含量。
所述液体涂覆组合物可具有在20至3000mPa·s、优选250至3000mPa·s、更优选500至2500mPa·s且最优选500至1000mPa·s范围内的布鲁克菲尔德粘度。
步骤f)的特征化：热压所述预压的基于木材的垫
根据本发明的步骤f)，将步骤e)中获得的预压的基于木材的垫热压成基于实木的板。
步骤f)的热压可通过本领域技术人员熟知的用于将预压的基于木材的垫热压成基于实木的板的所有技术和方法进行。步骤f)的热压可用任何常规的压机，例如单开口压力机、多开口分批压力机或连续压力机，在使得获得基于实木的垫的条件下进行，或用本领域技术人员已知的其他此类设备进行。优选地，用连续式压机进行热压步骤f)。
例如，在热压步骤中将热量和任选的压力，优选热量和压力施加至预压的基于木材的垫上，以便将木材颗粒和/或纤维与任选的至少一种基础粘合剂和/或至少一种添加剂连接在一起，并且在压制步骤g)中将施加在第一侧和/或反侧上的包含至少一种微粒填充材料和至少一种粘合剂以及任选的至少一种化合物的涂层压制成固体塑合板。
应理解，热压温度、任选的压力和时间将根据待生产的基于实木的板而变化。然而，优选在130℃至260℃、更优选160℃至240℃范围内的温度下进行步骤f)中的热压。
在一个实施方案中，热压在相对于板厚度10至25s/mm、优选10至20s/mm并且最优选12至18s/mm的压制时间因子下进行。
在热压步骤f)之后，最终的基于实木的板可在堆叠之前冷却。最终的基于木材的板不需要后加工步骤，如砂磨或任何其他修整操作(如层压或涂覆或直接印刷应用)以改进基于木材的板的表面性质。
然而，在一个实施方案中，最终的基于木材的板经受后加工步骤如砂磨或任何其他修整操作(如层压或涂覆或直接印刷应用)以进一步改进基于木材的板的表面性质如光泽度、磨损性等。
所述基于木材的板可以是纤维板产品，优选高密度纤维(HDF)板、中密度纤维(MDF)板、低密度纤维(LDF)板、塑合板、定向刨花板(OSB)、硬质纤维板或隔热板。
基于木材的板和用途
根据本发明的一方面，提供了一种基于木材的板。
所述基于木材的板包括
a)如本文所定义的木材颗粒和/或纤维的基底，以及
b)在所述基于木材的板的第一侧和/或反侧上的涂层，其中所述涂层包含
i)如本文所定义的至少一种微粒填充材料，所述微粒填充材料具有0.5至1.0的粒度d80与粒度d20的比率[d80/d20]，以及
ii)如本文所定义的至少一种粘合剂。
关于木材颗粒和/或纤维的定义，至少一种微粒填充材料、至少一种粘合剂和任选的基础粘合剂、添加剂和化合物以及其优选实施方案在论述本发明方法的技术细节时时参考上文提供的陈述。
所述基于木材的板包括
a)如本文所定义的木材颗粒和/或纤维的基底，以及
b)在所述基于木材的板的第一侧和/或反侧上的涂层，其中所述涂层包含
i)如本文所定义的至少一种微粒填充材料，所述微粒填充材料具有0.5至1.0的粒度d80与粒度d20的比率[d80/d20]，以及
ii)如本文所定义的至少一种粘合剂，
所述基于木材的板优选通过包括以下步骤的方法获得：
a)提供呈干燥形式或呈水性悬浮液形式的木材颗粒和/或纤维，
b)提供包含至少一种微粒填充材料和至少一种粘合剂的干燥或液体涂覆组合物，
c)由步骤a)中提供的所述木材颗粒和/或纤维形成具有第一侧和反侧的基于木材的垫，
d)将步骤c)的所述基于木材的垫预压成预压的基于木材的垫，
e)将步骤b)的所述干燥或液体涂覆组合物施加在步骤d)中获得的所述预压的基于木材的垫的所述第一侧和/或反侧上，以及
f)将步骤e)中获得的所述预压的基于木材的垫热压成基于实木的板。
所述基于木材的板优选是纤维板产品，更优选高密度纤维(HDF)板、中密度纤维(MDF)板、低密度纤维(LDF)板、塑合板、定向刨花板(OSB)、硬质纤维板或隔热板。
在一个实施方案中，涂层优选渗透到基于木材的板的表面中。因此，优选的是在不损害基于木材的板的表面的情况下不能从基于木材的板的表面除去涂层。
本发明的基于木材的板包括木材颗粒和/或纤维的具有第一侧和反侧的基底。木材颗粒和/或纤维的基底用作对基于木材的板的第一侧和/或反侧上的涂层的支撑。因此，所述基于木材的板优选包含木材颗粒和/或纤维的具有第一侧和反侧的基底以及与所述木材颗粒和/或纤维的基底的第一侧和/或反侧接触的涂层，更优选由其组成。
所述至少一种微粒填充材料优选具有
i)<500μm的粒度d98，
ii)0.1至250μm的粒度d80，
iii)0.1至150μm的中值粒度d50，以及
iv)0.1至50μm的粒度d20。
应理解，所述基于木材的板在其表面特性如光学性质方面是特别有利的。在这方面，要注意的是，有利的表面特性仅适用于已经根据本发明的方法涂覆的基于木材的板的一侧。
在一个实施方案中，所述基于木材的板的涂覆侧的表面具有
i)根据ISO R457(Tappi452)和DIN 6167，50％至100％的亮度，
ii)根据ISO R457(Tappi452)和DIN 6167，2％至70％的黄度，
iii)根据DIN EN ISO 11664-4:2012，50至100的L*，
iv)根据DIN EN ISO 11664-4:2012，-5至10的a*，以及
v)根据DIN EN ISO 11664-4:2012，0至30的b*。
另外或可替代地，所述基于木材的板的涂覆侧的表面具有
i)20至800μm的最大粗糙度幅值Sz，
ii)2至80μm的算术平均粗糙度Sa，以及
iii)2至20μm的均方根粗糙度Sq。
在一个实施方案中，所述基于木材的板的涂覆侧的表面具有
i)根据ISO R457(Tappi452)和DIN 6167，50％至100％的亮度，
ii)根据ISO R457(Tappi452)和DIN 6167，2％至70％的黄度，
iii)根据DIN EN ISO 11664-4:2012，50至100的L*，
iv)根据DIN EN ISO 11664-4:2012，-5至10的a*，以及
v)根据DIN EN ISO 11664-4:2012，0至30的b*，以及
i)20至800μm的最大粗糙度(平均粗糙度)幅值Sz，
ii)2至80μm的算术平均粗糙度Sa，以及
iii)2至20μm的均方根平均粗糙度Sq。
根据一个优选的实施方案，所述至少一种微粒填充材料具有
i)<500μm的粒度d98，
ii)0.1至250μm的粒度d80，
iii)0.1至150μm的中值粒度d50，以及
iv)0.1至50μm的粒度d20，
并且所述基于木材的板的所述涂覆侧的表面具有
i)根据ISO R457(Tappi452)和DIN 6167，50％至100％的亮度，
ii)根据ISO R457(Tappi452)和DIN 6167，2％至70％的黄度，
iii)根据DIN EN ISO 11664-4:2012，50至100的L*，
iv)根据DIN EN ISO 11664-4:2012，-5至10的a*，以及
v)根据DIN EN ISO 11664-4:2012，0至30的b*，以及
i)20至800μm的最大粗糙度幅值Sz，
ii)2至80μm的算术平均粗糙度Sa，以及
iii)2至20μm的均方根粗糙度Sq。
本发明的基于木材的板可以是单层或多层基于木材的板。如果基于木材的板是多层板，则所述板可以是三层或五层基于木材的板。例如，基于木材的板是单层基于木材的板。
在一个实施方案中，所述基于木材的板还包括在所述基于木材的板的第一侧和/或反侧上的印刷步骤。优选的是这种印刷位于基于木材的板的涂层上。
根据本发明的基于木材的板确切地具有高机械性质，如弯曲强度和弹性模量、内部键合强度、厚度溶胀和进一步可加工性。
本发明的基于木材的板确切地具有高弯曲强度。优选地，所述基于木材的板具有≥5N/mm2、优选10至50N/mm2且最优选15至45N/mm2的弯曲强度。除非另有说明，否则弯曲强度是根据DIN EN 310来测定。
另外或可替代地，本发明的基于木材的板具有高弹性模量。优选地，所述基于木材的板具有≥500N/mm2、优选1 000至4 500N/mm2且最优选1 500至3 500N/mm2的弹性模量。除非另有说明，否则弹性模量是根据DIN EN 310来测定。
另外地或可替代地，本发明的基于木材的板具有高内部键合强度。优选地，所述基于木材的板具有≥0.10N/mm2、更优选0.2至1.4N/mm2且最优选0.4至1.2N/mm2的内部键合强度。除非另有说明，否则内部键合强度是根据DIN EN 319来测定。应理解，内部键合强度也可称为横向拉伸强度。
另外或可替代地，本发明的基于木材的板具有高厚度溶胀。优选地，所述基于木材的板在24小时水储存后具有≤20％、更优选2.0％至15.0％且最优选4.0％至10％的厚度溶胀。除非另有说明，否则厚度溶胀是根据DIN EN 317来测定。
另外或可替代地，本发明的基于木材的板具有高亮度。优选地，所述基于木材的板具有至少50％、更优选至少65％、甚至更优选至少75％且最优选至少80％的亮度。除非另有说明，否则亮度是根据ISO R457(Tappi452)和DIN 6167来测定。
例如，所述基于木材的板具有≥5N/mm2，优选10至50N/mm2且最优选15至45N/mm2的弯曲强度；或≥500N/mm2、优选1 000至4 500N/mm2且最优选1 500至3 500N/mm2的弹性模量；或≥0.10N/mm2、更优选0.2至1.4N/mm2且最优选0.4至1.2N/mm2的内部键合强度；或在24小时水储存后≤20％、更优选2.0％至15.0％且最优选4.0％至10％的厚度溶胀；或至少50％、更优选至少65％、甚至更优选至少75％且最优选至少80％的亮度。
或者，所述基于木材的板具有≥5N/mm2，优选10至50N/mm2且最优选15至45N/mm2的弯曲强度；和≥500N/mm2、优选1 000至4 500N/mm2且最优选1 500至3 500N/mm2的弹性模量；和≥0.10N/mm2、更优选0.2至1.4N/mm2且最优选0.4至1.2N/mm2的内部键合强度；和在24小时水储存后≤20％、更优选2.0％至15.0％且最优选4.0％至10％的厚度溶胀；和至少50％、更优选至少65％、甚至更优选至少75％且最优选至少80％的亮度。
在一个实施方案中，本发明的基于木材的板具有0.2至300.0mm、优选2.0至40.0mm且最优选4.0至20mm范的厚度。
根据另一方面，本发明提供涉及一种干燥或液体涂覆组合物用于在线涂覆基于木材的板的用途，所述干燥或液体涂覆组合物包含如本文所定义的至少一种微粒填充材料和至少一种粘合剂。
关于包含至少一种微粒填充材料和至少一种粘合剂的干燥或液体涂覆组合物以及其优选实施方案的定义，当论述本发明方法的技术细节时参考上文提供的陈述。
在本发明的含义中，“在线”涂覆或方法涉及其中涂覆步骤与预压和热压步骤串联、特别是水平串联的方法。换句话说，将包含至少一种微粒填充材料和至少一种粘合剂的干燥或液体涂覆组合物施加在预压的基于木材的垫的第一侧和/或反侧上，即在预压后、但在热压涂覆的预压的基于木材的垫之前，以形成基于实木的板。
基于以下实施例将更好地理解本发明的范围和目标，所述实施例意图说明本发明的某些实施方案且是非限制性的。
实施例
测量方法
以下测量方法用于评估实例和权利要求中给出的参数。
粒度d50≤45μm的微粒填充材料的粒度分布(重量％的颗粒直径<X)和重量中值直径(d50)
经由沉降法，即重力场中沉降行为的分析来测定微粒填充材料如碳酸钙的重量中值粒径和粒径重量分布。使用Sedigraph TM 5120进行测量。
所述方法和仪器是熟练技术人员已知的并且通常用于测定填料和颜料的粒度。所述测量在0.1wt.-％Na4P2O7的水溶液中进行。使用高速混合器和超声将样品分散。
粒度d50>45μm的微粒填充材料的粒度分布(体积％的颗粒直径<X)和体积中值直径(d50)
经由激光衍射测定微粒填充材料的体积中值粒径和粒径体积分布，即通过测量在激光束穿过分散的微粒样品时散射的光的强度来测定粒度。所述测量使用MalvernInstruments Ltd.的Mastersizer 2000或Mastersizer 3000(操作仪器软件版本1.04)进行。或者，可使用德国Sympatec的HELOS粒度分析仪进行测量。假定在整个粒度分布中密度恒定，测量可被认为等效于重量分布，并且参考测量技术。
所述方法和仪器是熟练技术人员已知的并且通常用于测定填料和颜料的粒度。测量在0.1wt.-％Na4P2O7的水溶液中进行。使用高速搅拌器和超声波学将样品分散。
材料的BET比表面积
在整个本发明文件中，填充材料的“比表面积”(m2/g)是使用BET法(使用氮气作为吸附气体)测定，其为熟练技术人员所熟知(ISO 9277:2010)。然后通过将比表面积乘以处理前填充材料的质量(g)来获得填充材料的总表面积(m2)。
水性悬浮液的固体含量
使用来自瑞士Mettler-Toledo公司的Moisture Analyser HR73测定悬浮液固体含量(也称为“干重”)，使用以下设置：温度120℃，自动关闭3，标准干燥，5至20g的悬浮液。
水性悬浮液的pH
通过使用标准pH计在室温大约22℃下测量水性浆液的pH。
颜料体积浓度(PVC)
根据下式计算PVC：
VP：颜料体积
VF：填料体积
VB：粘合剂体积
白度和黄度
使用ELREPHO 450，Datacolor根据ISO R457(Tappi452)和DIN 6167测量白度(或亮度)和黄度。使用Minolta分光光度计CM-3610d(OF 22)根据DIN EN ISO 11664-4:2012测量CIELAB L*、a*、b*坐标和亮度CIE。
光泽度
根据EN ISO 8254-1:2003,TAPPI 75°(％)，使用来自Lehmann的Cotem CGL-3W装置测量表面光泽度。
表面粗糙度的评估
使用来自COTEM MESSSYSTEME的Nanoskop装置通过形貌测量测定粗糙度。测量标准是对于x-轴：测量长度：4.8mm，分辨率：500个点，并且对于y-轴：测量长度4.8mm，分辨率：250个点，应用高通滤波器高斯。值：
·Sz＝最大粗糙度幅值
·Sa＝算术平均粗糙度
·Sq＝均方根粗糙度
木材纤维的大小
通过使用筛分分析经由分级来测定纤维的大小。用来自德国HOSOKAWA ALPINE AG的Alpine e200LS的空注筛分仪进行测量。
通过旋转位于筛下方的狭缝喷嘴通过向置于筛中的纤维施加气流来进行测量。因此纤维通过空气分散进行分级，并在5分钟的时间段内同时抽吸纤维通过筛。在置于筛中之前和在分级之后纤维的量之间的平衡被认为是通过分数(克)。根据所选筛网宽度的数量，以最小筛网宽度开始至最大25筛网宽度重复分级。因此，对于每个筛网宽度，可计算被分级的纤维总量的百分比。筛的网格宽度选自以下网格宽度(mm)：0.05-0.063-0.08-0.1-0.125-0.2-0.315-0.4-0.5-0.63-0.8-1.0-1.6-2.0-3.0-3.15-4.0-5.0。对于每次分析，选择至少三个筛网宽度，以使得纤维的大小被选定的网格宽度充分覆盖。除非另有说明，否则纤维的大小是在0.05mm、1.0mm和3.0mm的筛网宽度下测量的。
木材颗粒的粒度
通过机械振动筛和等级曲线的计算来确定木材颗粒的粒度。具有不同筛网的筛被设置为以底部上的最小筛网和顶部上的最大筛网开始的塔。将木材颗粒置于顶部筛上，并将筛塔固定在振动机中。因此，在5分钟的时间段内通过连续振动筛塔来使木材颗粒进行分级。在置于顶部筛上之前和在分级之后木材颗粒的量之间的平衡被认为是通过分数(克)。因此，对于每个筛网宽度，可计算被分级的木材颗粒总量的百分比。筛的网格宽度选自以下网格宽度(mm)：0.063–0.1–0.315–0.5–1.0–1.6–2.0–3.15–4.0–6.3–8–12。
对于每次分析，选择至少七个筛网宽度，以使得木材颗粒的大小被选定的网格宽度充分覆盖。
通过电子显微镜分析如透射电子显微镜(TEM)或扫描电子显微镜(SEM)测定木材颗粒的颗粒长度和厚度。
木材水分含量
木材水分含量是根据DIN EN 322来测定。术语“平衡水分”必须理解为木材或基于木材的面板的水分含量，在所述水分含量下木材在给定相对湿度和温度下被空气包围时既不会增加也不会失去水分(在“木材手册”中定义)。在限定的气候条件下储存7天后测定水分含量：65％相对湿度和20℃的温度。
密度
根据DIN EN 323进行密度(或原始密度)测量。
厚度溶胀
根据DIN EN 317，在24小时水暴露后进行厚度溶胀测量。
内部键合强度
根据DIN EN 319进行内部键合强度测量。
弯曲强度和弹性模量
根据DIN EN 310测量弯曲强度和弹性模量。
实施例
衬底1：中密度纤维板。生产参数展示在以下表1中：
表1
衬底2：塑合板生产参数展示在以下表2中。
表2
生产设定：
1.在木材纤维(对于中密度纤维板(MDF))，衬底1)或木材颗粒(对于塑合板，衬底2)上施加树脂(粘合剂)和添加疏水剂在混合器中进行(对于塑合板分别执行表层木材颗粒和中层颗粒的树脂施加)。
2.通过手动铺展将树脂化木材纤维或木材颗粒形成木材纤维垫或木材颗粒垫。
3.在环境温度即23℃±2℃和10巴的压力下对木材纤维垫或木材颗粒垫进行预压。
4.通过气压喷漆枪将“涂层1”和“涂层2”(对于组成和特性参见表3至6)施加在预压的木材纤维垫或木材颗粒垫的一侧上。“涂层2双面”还被施加在预压的且在一侧涂覆的木材纤维垫的第二侧上。对于每个试验点的涂层重量是100g/m2(干燥)。
5.然后在表1和2中公开的条件下，将预压并涂覆的木材纤维垫或木材颗粒垫在热压机中热压成固体板。(结果中的涂层2双面意味着将预压且在一侧上涂覆的木材纤维垫转动180°，并且另外地涂覆第二表面)。
表3：涂层1的组成
表4：涂层1的涂覆特性
表5：涂层2的组成
表6：涂层2的涂覆特性
一般来说，有可能制造具有夹层结构(层之间平滑过渡或层的相互作用)的基于木材的板，即塑合板。还有可能制造单层中密度纤维板作为基于木材的板。与参考原料板相比，基于木材的板具有优化的板物理、机械和光学板参数。参考板按照与针对本发明的基于木材的板(表1和表2)所描述的相同方式制造，但是在预压与热压步骤之间没有施加涂层。具体地说，与参考原料板相比，有可能改进用涂层1和涂层2涂覆的基于木材的板的弯曲强度和弹性模量、厚度溶胀、亮度CIE、亮度R457、黄度、光泽度以及粗糙度Sa、Sz、Sq。对于衬底1，结果在图1至9中进行了概述，即涂覆有涂层1、涂层2的MDF板的结果。图1和图2也示出在两侧上涂覆(涂层2双面)MDF板的结果。
关于衬底2，与参考原料板相比，有可能改进亮度CIE、亮度R457、黄度以及光泽度。对于衬底2，结果在图10至13中进行了概述，即通过使用涂层1和涂层2改进了塑合板表面的光学性质。
表7概述了按照欧洲标准DIN EN 622涂覆有涂层1或2的板的理论上实现的分类。
表7：分类

Claims (26)

1.一种制造基于木材的板的方法，所述方法包括以下步骤：
a)提供呈干燥形式或呈水性悬浮液形式的木材颗粒和/或纤维，
b)提供包含至少一种微粒填充材料和至少一种粘合剂的干燥或液体涂覆组合物，
c)由步骤a)中提供的所述木材颗粒和/或纤维形成具有第一侧和反侧的基于木材的垫，
d)将步骤c)的所述基于木材的垫预压成预压的基于木材的垫，
e)将步骤b)的所述干燥或液体涂覆组合物施加在步骤d)中获得的所述预压的基于木材的垫的所述第一侧和/或反侧上，以及
f)将步骤e)中获得的所述预压的基于木材的垫热压成基于实木的板。
2.根据权利要求1所述的方法，其中步骤a)的所述木材颗粒和/或纤维来源于初生木材来源，优选软木树种、硬木树种、非木材纤维植物；或次生木材来源，优选回收的木材；以及其混合物。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其中将步骤a)的所述木材颗粒和/或纤维与至少一种基础粘合剂和/或至少一种添加剂同时地或分开地以任何顺序组合，优选地所述至少一种基础粘合剂是选自包括以下各项的组：苯酚-甲醛树脂(PF)、脲-甲醛树脂(UF)、三聚氰胺-甲醛树脂(MF)、三聚氰胺-脲-甲醛树脂(MUF)、脲-三聚氰胺-甲醛树脂(UMF)、脲-三聚氰胺-苯酚-甲醛树脂(UMPF)、环氧树脂、亚甲基二苯基二异氰酸酯树脂(MDI)、聚氨酯树脂(PU)、间苯二酚树脂、淀粉或羧甲基纤维素以及其混合物，和/或所述至少一种添加剂是选自包括以下各项的组：蜡、着色剂、填充剂、分散剂、杀生物剂、硬化剂、阻燃剂以及其混合物。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其中步骤a)的所述木材颗粒是木屑。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的方法，其中步骤b)的所述至少一种微粒填充材料是选自由以下各项组成的组：白云石；研磨碳酸钙(GCC)，优选选自包括大理石、白垩、石灰石以及其混合物的组的研磨碳酸钙(GCC)；沉淀碳酸钙(PCC)，优选选自包括霰石、球霰石和方解石矿物晶体形式中的一种或多种的组的沉淀碳酸钙(PCC)；氢氧化镁；滑石；石膏；二氧化钛；高岭土；硅酸盐；云母；硫酸钡；煅烧粘土；未煅烧(含水)粘土；膨润土；无机或有机颜料以及其混合物。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的方法，其中提供步骤b)的所述至少一种微粒填充材料，所述至少一种微粒填充材料
i)呈粉末形式，或
ii)呈水性浆液形式，所述水性浆液包含基于所述水性浆液的总重量，1.0至80.0wt.-％、优选30.0至78.0wt.-％、更优选50.0至78.0wt.-％且最优选55.0至70.0wt.-％的量的所述填充材料。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的方法，其中步骤b)的所述至少一种微粒填充材料是至少一种含微粒碳酸钙的材料，所述至少一种含微粒碳酸钙的材料具有0.1μm至150.0μm、更优选0.2μm至100.0μm且最优选0.3μm至50.0μm的中值粒度d50，和/或如通过BET氮气方法测量的0.5至200.0m2/g、更优选0.5至100.0m2/g且最优选0.5至75.0m2/g的比表面积。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的方法，其中步骤b)的所述至少一种粘合剂是选自由以下各项组成的组：醇酸树脂、环氧树脂、环氧酯树脂、聚(乙烯醇)、聚(乙烯基吡咯烷酮)、聚(乙酸乙烯酯)、聚(噁唑啉)、聚(乙烯基乙酰胺)、部分水解的聚(乙酸乙烯酯/乙烯醇)、聚((甲基)丙烯酸)、聚((甲基)丙烯酰胺)、聚(环氧烷)、聚醚、饱和聚酯、磺化或磷酸化聚酯和聚苯乙烯、聚(苯乙烯-共-(甲基)丙烯酸酯)、聚(苯乙烯-共-丁二烯)、聚氨酯胶乳、聚((甲基)丙烯酸正丁酯)、聚((甲基)丙烯酸2-乙基己酯)、诸如(甲基)丙烯酸正丁酯和(甲基)丙烯酸乙酯的(甲基)丙烯酸酯的共聚物、乙酸乙烯酯与(甲基)丙烯酸正丁酯的共聚物、酪蛋白、聚氯乙烯的共聚物、明胶、纤维素醚、玉米醇溶蛋白、白蛋白、几丁质、壳聚糖、葡聚糖、果胶、胶原衍生物、胶棉、琼脂-琼脂、竹芋、瓜尔胶、角叉菜胶、淀粉、黄蓍胶、黄原胶或鼠李聚糖以及其混合物。
9.根据权利要求1至8中任一项所述的方法，其中步骤b)的所述干燥或液体涂覆组合物包含按基于干涂层的干重(d/d)计>60份、优选>70份d/d、更优选>80份d/d且最优选>85份d/d的量的所述至少一种微粒填充材料和<40份d/d、优选<30份d/d、更优选<20份d/d、最优选<15份d/d的量的所述至少一种粘合剂，并且所述至少一种微粒填充材料和所述至少一种粘合剂的量的总和是100.0份d/d，其是基于所述至少一种微粒填充材料和所述至少一种粘合剂的总干重。
10.根据权利要求1至9中任一项所述的方法，其中步骤b)的所述干燥或液体涂覆组合物还包含至少一种选自包括以下各项的组的化合物：消光剂、聚结剂或成膜剂、消泡剂、分散剂、流变剂、交联剂、杀生物剂、光稳定剂、防腐剂、硬化剂、阻燃剂以及其混合物，优选地步骤b)的所述干燥或液体涂覆组合物包含基于所述至少一种微粒填充材料和所述至少一种粘合剂的总干重2.0至8.0重量份(d/d)，例如3.0至7.0重量份(d/d)的量的所述至少一种化合物。
11.根据权利要求1至10中任一项所述的方法，其中在步骤c)中形成单层或多层基于木材的垫。
12.根据权利要求1至11中任一项所述的方法，其中在环境温度，例如10℃至60℃、更优选15℃至30℃和/或5至40巴、优选8至35巴范围内的压力下进行预压步骤d)。
13.根据权利要求1至12中任一项所述的方法，其中通过计量施胶压榨、幕式涂覆、喷涂或辊涂进行涂覆步骤e)。
14.根据权利要求1至13中任一项所述的方法，其中在所述预压的基于木材的垫的所述第一侧和所述反侧上进行涂覆步骤e)以制造在所述第一侧和所述反侧上被涂覆的基于木材的板，和/或使用步骤b)的不同或相同的液体涂覆组合物第二次进行涂覆步骤e)。
15.根据权利要求1至14中任一项所述的方法，其中在130℃至260℃、更优选160℃至240℃范围内的温度下进行热压步骤f)。
16.根据权利要求1至15中任一项所述的方法，其中所述基于木材的板是纤维板产品，优选高密度纤维(HDF)板、中密度纤维(MDF)板、低密度纤维(LDF)板、塑合板、定向刨花板(OSB)、硬质纤维板或隔热板。
17.一种基于木材的板，其包括
a)如权利要求1至4中任一项所定义的木材颗粒和/或纤维的基底，以及
b)在所述基于木材的板的第一侧和/或反侧上的涂层，其中所述涂层包含
i)如权利要求1、5至7或9中任一项所定义的至少一种微粒填充材料，所述微粒填充材料具有0.5至1.0的粒度d80与粒度d20的比率[d80/d20]，以及
ii)如权利要求1、8或9中任一项所定义的至少一种粘合剂。
18.根据权利要求17所述的基于木材的板，其中所述涂层渗透到所述基于木材的板的表面中。
19.根据权利要求17或18所述的基于木材的板，其中所述至少一种微粒填充材料具有
i)<500μm的粒度d98，
ii)0.1至250μm的粒度d80，
iii)0.1至150μm的中值粒度d50，以及
iv)0.1至50μm的粒度d20。
20.根据权利要求17至19中任一项所述的基于木材的板，其中所述基于木材的板的所述涂覆侧的表面具有
i)根据ISO R457(Tappi452)和DIN 6167，50％至100％的亮度，
ii)根据ISO R457(Tappi452)和DIN 6167，2％至70％的黄度，
iii)根据DIN EN ISO 11664-4:2012，50至100的L*，
iv)根据DIN EN ISO 11664-4:2012，-5至10的a*，以及
v)根据DIN EN ISO 11664-4:2012，0至30的b*。
21.根据权利要求17至20中任一项所述的基于木材的板，其中所述基于木材的板的所述涂覆侧的表面具有
i)20至800μm的最大粗糙度幅值Sz，
ii)2至80μm的算术平均粗糙度Sa，以及
iii)2至20μm的均方根粗糙度Sq。
22.根据权利要求17至21中任一项所述的基于木材的板，其中所述至少一种微粒填充材料具有
i)<500μm的粒度d98，
ii)0.1至250μm的粒度d80，
iii)0.1至150μm的中值粒度d50，以及
iv)0.1至50μm的粒度d20，
并且所述基于木材的板的所述涂覆侧的表面具有
i)根据ISO R457(Tappi452)和DIN 6167，50％至100％的亮度，
ii)根据ISO R457(Tappi452)和DIN 6167，2％至70％的黄度，
iii)根据DIN EN ISO 11664-4:2012，50至100的L*，
iv)根据DIN EN ISO 11664-4:2012，-5至10的a*，以及
v)根据DIN EN ISO 11664-4:2012，0至30的b*，以及
i)20至800μm的最大粗糙度幅值Sz，
ii)2至80μm的算术平均粗糙度Sa，以及
iii)2至20μm的均方根粗糙度Sq。
23.根据权利要求17至22中任一项所述的基于木材的板，其中所述基于木材的板还包含在所述基于木材的板的所述第一侧和/或反侧上，优选在所述基于木材的板的所述涂层上的印刷。
24.根据权利要求17至23中任一项所述的基于木材的板，其中所述基于木材的板是纤维板产品，优选高密度纤维(HDF)板、中密度纤维(MDF)板、低密度纤维(LDF)板、塑合板、定向刨花板(OSB)、硬质纤维板或隔热板。
25.根据权利要求17至24所述的基于木材的板，其中所述基于木材的板具有≥5N/mm2，优选10至50N/mm2且最优选15至45N/mm2的弯曲强度；和/或≥500N/mm2、优选1 000至4500N/mm2且最优选1 500至3 500N/mm2的弹性模量；和/或≥0.10N/mm2、更优选0.2至1.4N/mm2且最优选0.4至1.2N/mm2的内部键合强度；和/或在24小时水储存后≤20％、更优选2.0％至15.0％且最优选4.0％至10％的厚度溶胀；和/或至少50％、更优选至少65％、甚至更优选至少75％且最优选至少80％的亮度。
26.一种干燥或液体涂覆组合物用于在线涂覆基于木材的板的用途，所述干燥或液体涂覆组合物包含如权利要求1或5至10中任一项所定义的至少一种微粒填充材料和至少一种粘合剂。
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