CN110944813A - 用于制造木质复合材料板、尤其是mdf或hdf板的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于制造木质复合材料板(2)、尤其是MDF或HDF板的方法，在其中，铺撒由用第一粘合剂湿润的木屑或木纤维组成的饼状物(1)，紧接着，将所述饼状物在热压机(2)中压制成具有期望厚度的板，其中，在压制之前，将由彩色颜料和第二粘合剂组成的混合粉末作为基面处理剂(3)铺撒到所述饼状物(1)的上侧(1.1)上，其中，在铺上混合粉末之后利用水喷洒所述饼状物(1)。

Description

用于制造木质复合材料板、尤其是MDF或HDF板的方法
技术领域
本发明涉及一种用于制造木质复合材料板、尤其是MDF或HDF板的方法，在其中，铺撒由被粘合剂湿润的木屑或木纤维组成的饼状物，紧接着，将饼状物在热压机中压制成具有期望厚度的板，其中，在压制之前，将由彩色颜料和第二粘合剂组成的混合粉末作为基面处理剂铺撒到饼状物的上侧上。
背景技术
例如由专利文献EP 3 189 952 A1中已知这种方法。利用该方法可产生光滑的表面，而不需要随后的表面处理。在该印刷文献中，也描述以液态的浆料施用用于充分的涂盖能力所需的颜料量。这也将大量的水施加到被铺撒的饼状物的表面上。必须通过干燥再次除去至少一部分水，因为否则的话在纤维板中可出现蒸气裂缝(Dampfspalter)。如果将更大量的水非对称地施加到纤维饼状物上，在压制时可能形成非对称的蒸汽推力(Dampfstoβ)。这在制造时也是不利的。
在由专利文献DE 10 2009 052 413 B4中已知的方法中，在压制之前在由木屑或木纤维铺撒的饼状物上无接触地施用基面处理剂。作为基面处理剂，可使用分散性涂料或油漆。分散性涂料通常是粘稠的涂料或涂层，其由化学分散剂(通常为乳浊液)由粘合剂、溶剂、着色剂(大多是颜料)和添加剂组成。可借助于喷嘴或借助于喷雾装置将该液态的基面处理剂喷洒到饼状物的上侧上。
根据该方法制造的木质复合材料板可被涂覆或印刷，并且随后被分割成单个镶板并且例如用于制成地面。
专利文献JP 2008 149487 A公开了一种方法，其中，将由无机粉末组成的膏状的涂层，天然石料和非硬化的粘合剂施用到木质复合材料板的上侧上。以可以消除不平度的厚度施用该膏状物。在粘合剂硬化之后，可将表面磨光。
由专利文献JP S56 63858 A中已知一种用于制造不易燃的建筑材料的方法，其中，使用硅酸盐水泥和非常纯的二氧化硅粉末。
在制造层压地板时，首先利用经树脂浸渍的纸加工，在所谓的短周期压机中在高压和高温下将该纸压制到木质复合材料基底(例如薄片板或高密度的纤维板)上。在此，作为浸渍剂，在上侧上使用覆盖物作为磨损保护层，使用装饰纸作为设计载体，并且在背侧上使用背衬用于应力对称。在这种制造过程中，必须承受的缺点是，在浸渍步骤期间，由于含水的合成树脂的处理，所有纸不受控地增加长度和宽度。在预设的涂盖尺寸时，尤其是在长度上预设时，这导致在单个镶板上的印刷图像移动。
为了克服这种缺陷，在专利文献EP 2 236 313 B1中提出，直接印刷到木质复合材料板的上侧上。在此，直接利用含水的人造树脂和颜料配方为上侧涂基面处理剂并且使其干燥。在基面处理剂上印刷装饰图案(Dekor)，并且随后在短周期压机中压制经印刷的木质复合材料板。施用基面处理剂需要非常复杂的过程，因为相叠地施用多个层，并且这些层分别必须进行中间干燥。在最后一次施用基面处理剂或在印刷装饰图案之后，必须高成本地冷却由于在环境空气干燥器中多次加热而被急剧升温的木质复合材料板。因此，制造过程需要高能量和多设备。为了该过程设计的设备可达到150米至200米的长度。通常的生产速度是60m/min至90m/min。由此，该设备具有显著的空间和能量要求。借助于辊式涂布机接续地施用单独的含颜料的基面处理剂层。这意味着在生产停止时存在巨大的机械清洁需求。同样还有无法预测的运行中断，因为用于基面处理剂的漂染液由于溶剂的蒸发而改变其粘度并且由此在使其涂盖能力改变。
由专利文献EP 2 226 201 B1中已知，并非在经压制的木质复合材料板上印刷装饰图案，而是在铺撒的纤维饼状物上印刷装饰图案。为了制备印刷表面，可在被铺撒的纤维饼状物的上侧上设置具有添加剂(例如颜料、树脂或盐)的细纤维层。该方法的缺点是，这种复杂的混合物容易倾向于分离。
发明内容
从该技术问题出发，有待改善这种类型的方法使其实现避免了所述缺点的具有涂布基面处理剂的上侧的木质复合材料板。尤其是，基面处理剂应均匀，并且具有尽可能浅色的色调，以简化完成压制的木质复合材料板的印刷。此外，通过该改善的方法不应损害现有过程，并且不需要较大的投资。
为了解决该问题，根据本发明的方法的突出之处在于，在铺展上混合粉末之后利用水喷洒饼状物。
通过使用粉末，完全取消了溶剂，省去了所描述的清洁成本，并且消除了在涂覆时由于蒸发产生的有害的排放。通过合适地选择粉末状的彩色颜料和铺撒的混合粉末层的厚度，可调整基面处理剂的涂盖能力。如果稍后应将浅色的装饰图案印刷到经压制的木质复合材料板上，基面处理剂应尽可能是浅色的。如果印刷深色的装饰图案，则基面处理剂也可为更深色的或具有低的涂盖能力，从而可铺撒更薄的混合粉末层。通过后续的对经铺撒的混合粉末进行湿润，使颜料和水的施用分开。仅需要施用实际上用于蒸汽推力所需的水。由此，该方法显著更具经济性。此外，固定经铺撒上的粉末，并且避免了在饼状物进入随后的热压机中时出现灰尘。
优选地，喷洒的水量为10g/m2至30g/m2。
如果第一粘合剂和第二粘合剂至少基本上相同，避免了在经压制的层之间的粘合问题。在此，表述“基本上”意指在两种粘合剂的成分中可能存在小的差异，而基础材料，即例如所使用的树脂，是相同的。优选地，混合粉末由80重量％至90重量％的颜料和10重量％至20重量％的第二粘合剂组成。为了实现基面处理剂层的尽可能高的涂盖能力，颜料尤其优选地是白色的。
作为第一粘合剂和/或第二粘合剂，可使用粉末状的三聚氰胺树脂、尿素树脂、丙烯酸酯树脂、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物等。
优选地，混合粉末铺撒的量在5g/m2和120g/m2之间。
在混合粉末中使用的粉末状的颜料可由单一的颜料组成，或者由不同颜料的混合物组成。
作为颜料，可使用二氧化钛、碳酸钙、硫酸钡等。在期望的根据CIELAB颜色系统的L值为约90时，在使用碳酸钙作为颜料时，混合粉末的施用量在60g/m2至80g/m2，在使用仅由二氧化钛和第二粘合剂组成的混合粉末时，需要的施用量为12g/m2至16g/m2。
如果不需要亮白色基面处理剂，可将例如(廉价的)氧化铁颜料掺入白色颜料，从而可得到轻微调色的基面处理剂的颜色。
用于铺撒混合粉末的装置至少由以下部分组成：
a)漏斗部，
b)可旋转地布置在漏斗部下方的轧辊，轧辊在其周边上设有凹部，
c)在凹部上扫过的刮板，
d)扫遍凹部的刷子，
e)布置在轧辊下方的振荡驱动的筛网。
筛网优选地布置在饼状物的上侧的上方5cm和10cm之间。由专利文献DE29 22 814A1中已知用于制造可被压制成木屑板的木屑纤维网的铺撒装置。专利文献DE 25 23 515A1描述了一种具有旋转滚筒的用于铺撒木屑饼状物的装置，以用于能够在铺撒时在木屑的方向中定向木屑。
附图说明
下文借助于附图简要解释本发明的实施例。其中：
图1示出了用于制造木纤维板的工艺的视图，
图2示出了制造过程的示意性的局部视图，
图3示出了横向于输送方向的铺撒装置的示意性的截面图，
图4示出了沿着根据图3的线IV-IV的截面。
具体实施方式
根据图1，解释根据本发明的制造方法。首先，在切碎机100中将提供的圆木材10切碎成木屑HS，并且在其随后的沸腾器101中清洗和煮沸。随后，如此制备的木屑HS被输送到提炼器102中，在提炼器中，木屑被分解成木纤维HF。在输送方向T上，在胶合装置103中利用第一粘合剂，例如三聚氰胺树脂、尿素树脂、丙烯酸酯树脂或乙烯-乙酸乙烯酯共聚物，将木纤维HF胶合。经胶合的木纤维HF被继续输送并且随后在干燥器104中干燥。干燥器104由预干燥器104.1和二级干燥器104.2组成。在干燥器104中，从木纤维HF中提取可能存在的残留水分并且干燥第一粘合剂。在干燥器104之后，将木纤维HF输送到分离器105中以进行分类，木纤维从分离器中出来到达第一铺撒装置106中。通过铺撒装置106，将木纤维在输送方向T上环绕的输送带111(未详细示出)上铺成饼状物1。随后，该纤维饼状物1到达预压机107中，预压机进行饼状物1的预压缩。在输送方向T上在预压机107之后设置至少一个第二铺撒装置108，在第二铺撒装置中设置基面处理剂3，并且借助于第二铺撒装置108将基面处理剂3铺到饼状物1的上侧1.1上。优选地，在输送方向T上先后布置两个或三个第二铺撒装置108。基面处理剂是由颜料和第二粘合剂组成的混合粉末。混合粉末由80重量％至90重量％的颜料和10重量％至20重量％的第二粘合剂组成，并且混合粉末铺撒量为5g/m2至120g/m2。铺撒的量取决于基面处理剂的期望的涂盖能力。在将混合粉末铺撒到饼状物1上之后，通过喷洒装置109用水喷洒上侧1.1，其中，喷洒的量为约10g/m2至30g/m2。紧接着，将饼状物1输送到优选地为连续压机(Contipresse)的热压机110中，并且在此处在高压和高温下将其压制成期望具有厚度的木质复合材料板2。
从图2可示意性地看出铺撒装置108的结构。铺撒装置108由用于容纳混合粉末的漏斗部108.1，布置在漏斗部108.1下方的、在其周边上设有凹部108.3的轧辊108.2，在凹部108.3上扫过的刮板108.4，扫遍凹部108.3的刷子108.5，和布置在轧辊108.2下方的振荡地驱动的筛网108.6组成。筛网108.6与饼状物1的上侧1.1的距离约在5cm至10cm之间。
在漏斗部108.1中填入待铺撒到饼状物1上的混合粉末。该混合粉末落到旋转的轧辊108.2的凹部108.3中。通过轧辊的旋转速度控制混合粉末的施用量。由于刮板108.4刮过凹部108.3，通过刮板108.4保持在产品宽度上的施用量恒定。通过刷子扫遍凹部，布置在轧辊108.2的旋转方向D上的刷子108.5从凹部108.3中刷掉混合粉末。由此，混合粉末落到筛网108.6上，筛网横向于输送方向T振荡并且由此补偿铺撒在饼状物1的上侧1.1上的不均匀性。
根据所需的涂盖能力和所用的颜料，铺撒量在每立方米5g至120g混合粉末之间变化。在期望的根据CIELAB颜色系统L值为约90时，仅由二氧化钛和粘合剂组成的混合粉末需要12g/m2至16g/m2的量。在使用碳酸钙作为颜料时，混合粉末的施用量为60g/m2至80g/m2。在通过连续压机110之后，混合粉末的主要部分(＞90％)固定在饼状物1的上侧1.1上。剩余物位于连续压机110的环绕的压制带上，并且在下一次循环时被铺在上侧1.1上。该过程导致基面处理剂表面变均匀，确切地说减小云斑(Wolkigkeit)。通过使用多于两个的第二铺撒装置108，在输送方向T上前方的铺撒装置108中使用具有成本更适宜的颜料的混合粉末，并且在最后的铺撒装置108中使用高质量的二氧化钛作为颜料。
显然，也可通过铺撒混合粉末施用仅部分的期望的基面处理剂。尽管铺撒到多孔的饼状物1上，在试验中未观察到在饼状物1(板)中显著的混合粉末的冲击(Wegschlagen)。与应用轧辊相反地，铺撒装置具有明显更小的应用波动(Auftragsschwankungen)。由此，可实现减小的基面处理剂的施用量。通过施用混合粉末，消除了在湿式涂敷基面处理剂时由于温度波动引起的粘度变化、气体(Lüftungsmittel)蒸发或漂染液的老化现象引起的问题。实现了在几分钟之内从生产涂有基面处理剂的板到生产不涂基面处理剂的板的转换，因为仅需要停止对铺撒装置108以及任选的喷洒装置109的操作。通过改变混合粉末的施用量，也快速且容易地实现涂盖能力的改变。不必清除液态的基面处理剂的残留物。不必清洗设备，并且清除连续压机110的压制带在一个循环之后就再次不存在颜料。
实施例1
在连续压机110之前，借助于两个铺撒装置108，在由木纤维HF铺成的具有约10cm厚度的饼状物1上铺撒上50g/qm的量的由碳酸钙(按重量计算约85％)和三聚氰胺树脂粉末(按重量计算约15％)组成的混合粉末。在此，由两个铺撒装置108中的每一个分别铺上25g/m2的混合粉末。在第三铺撒装置108中包含已经用二氧化钛替代碳酸钙的混合粉末。该混合粉末以5g/m2的量被铺撒到具有碳酸钙-三聚氰胺树脂-混合粉末的饼状物1上。随后，在喷洒装置109中将30g/m2的水量喷洒到混合粉末上。紧接着，在连续压机110中将饼状物1压制成8mm厚的HDF。在压制之后抽取试样，并且根据CIELAB系统确定L值。测得89.3的值。在冷却之后在印刷机组中，通过清洁打磨使具有单侧的涂层但是没有翘曲(Verzüge)的木质复合材料板2除去表面上松动的组成部分，并且随后供应合成树脂基面处理剂(三聚氰胺树脂，约20g/m2，固体含量为按重量计算约65％)。随后，基面处理剂在环境空气干燥器中干燥，涂底胶(Primer)，并且再次干燥。紧接着，以深度打印为基面处理剂印上装饰图案并且设置覆盖/转移层，并且最终进行干燥和冷却。随后，板2在另一生产步骤中通过覆盖物和背衬在短周期压机中被压制成层压板。
实施例2
在连续压机110之前，借助于两个铺撒装置108，在由木纤维HF组成的、具有约13cm厚度的饼状物1的上侧1.1上铺撒上15g/m2的量的由二氧化钛(按重量计算约85％)和三聚氰胺树脂粉末(按重量计算约15％)组成的混合物，其中，通过每个铺撒装置108分别铺撒7.5g/m2。随后，通过喷洒装置109将15g/m2的水量喷洒到被铺上的混合粉末上。紧接着，在连续压机108中将饼状物1压制成10mm厚的HDF。在连续压机110之后，抽取试样，并且根据CIELAB系统确定L值。测得90.1的值。在冷却之后在印刷机组中，通过清洁打磨使具有单侧的涂层但是没有翘曲的木质复合材料板2除去表面上松动的组成部分，并且随后使其设有合成树脂基面处理剂(三聚氰胺树脂，约20g/m2，固体含量为按重量计算约25％)。随后，在环境空气干燥器中干燥基面处理剂，使基面处理剂设置底胶，并且再次干燥。紧接着，以数字印刷为基面处理剂印上装饰图案并且设置覆盖/转移层，并且最终进行干燥和冷却。随后，木质复合材料板2在另一生产步骤中通过覆盖物和背衬在短周期压机中被压制成层压板。
实施例3
在连续压机110之前，借助于三个铺撒装置108，在由木纤维HF组成的、具有约13cm厚度的饼状物1上铺上75g/m2的量的由碳酸钙(按重量计算约85％)和三聚氰胺树脂粉末(按重量计算约15％)组成的混合物，其中，由每个铺撒装置(108)分别铺撒25g/m2。随后，通过喷洒装置109将30g/m2的水量喷洒到被铺上的混合粉末上。在连续压机110中将饼状物1压制成10mm厚的HDF。在连续压机110之后，抽取试样，并且根据CIELAB系统确定L值。测得86.1的值。在冷却之后在印刷机组中，通过清洁打磨使具有单侧的涂层但是没有翘曲的木质复合材料板2除去表面上松动的组成部分，并且随后使其设有合成树脂基面处理剂(三聚氰胺树脂，约20g/m2，固体含量为按重量计算约65％)。随后，在环境空气干燥器中干燥基面处理剂，使基面处理剂设有底胶，并且再次干燥。紧接着，以数字印刷为基面处理剂印上装饰图案并且设有覆盖/转移层，并且最终进行干燥和冷却。随后，木质复合材料板2在另一生产步骤中通过覆盖物和背衬在短周期压机中被压制成层压板。
附图标记列表
1 饼状物
1.1 上侧
2 木质复合材料板/板
3 基面处理剂
10 圆木材
100 切碎机
101 沸腾器
102 提炼器
103 胶合装置
104 干燥器
104.1 预干燥器
104.2 二级干燥器
105 分离器
106 第一铺撒装置
107 预压机
108 第二铺撒装置
108.1 漏斗部
108.2 轧辊
108.3 凹部
108.4 刮板
108.5 刷子
108.6 筛网
109 喷洒装置
110 热压机
111 输送带
D 旋转方向
HS 木屑
HF 木纤维
T 输送方向。

Claims (10)

1.一种用于制造木质复合材料板(2)、尤其是MDF或HDF板的方法，其中，铺撒由被第一粘合剂湿润的木屑或木纤维组成的饼状物(1)，紧接着，将所述饼状物在热压机(2)中压制成具有期望厚度的板，其中，在压制之前，将由彩色颜料和第二粘合剂组成的混合粉末作为基面处理剂(3)铺撒到所述饼状物(1)的上侧(1.1)上，其特征在于，在铺上混合粉末之后利用水喷洒所述饼状物(1)。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，喷洒的水量为10至30g/m2。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述第一粘合剂和所述第二粘合剂至少基本上相同。
4.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，所述混合粉末由80重量％至90重量％的颜料和10重量％至20重量％的第二粘合剂组成。
5.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，所述颜料是白色的。
6.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，作为第一粘合剂和/或第二粘合剂，使用粉末状的三聚氰胺树脂，尿素树脂，丙烯酸酯树脂，或者乙烯-乙酸乙烯酯共聚物。
7.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，所述混合粉末铺撒的量在5g/m2和120g/m2之间。
8.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述粉末状的颜料由单一的颜料组成，或者由不同颜料的混合物组成。
9.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，作为颜料，使用二氧化钛，碳酸钙，或者硫酸钡。
10.根据权利要求6或10所述的方法，其特征在于，所述白色颜料中掺入氧化铁颜料。
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