CZ2015786A3

CZ2015786A3 - A method of manufacturing a wood part with a relief, a wood part with a relief obtainable this way and its use

Info

Publication number: CZ2015786A3
Application number: CZ2015-786A
Authority: CZ
Inventors: Martin Böhm; Martin Machů; Štěpán Hýsek; Jan Bomba; Aleš Zeidler
Original assignee: Česká zemědělská univerzita v Praze; Matrix A.S.
Priority date: 2015-11-05
Filing date: 2015-11-05
Publication date: 2017-05-17

Abstract

Předmětem řešení je způsob výroby dřevného dílce s reliéfem, kdy se nejprve do alespoň jedné plochy dřevěného dílce vlisuje vzor. Potom se celá plocha dřevěného dílce, do které byl vzor vlisován, zarovná do požadovaného tvaru. Nakonec se dílec podrobí bobtnání vlivem vlhkosti. Předmětem řešení je rovněž dřevěný dílec připravitelný způsobem podle předkládaného řešení a jeho použití.The object of the invention is a method of producing a wood panel with relief, wherein a pattern is first pressed into at least one surface of the wooden panel. Then, the entire surface of the wood panel into which the pattern has been molded is aligned to the desired shape. Finally, the panel is subjected to swelling due to moisture. The subject of the solution is also a wooden panel that can be prepared by the method according to the present invention and its use.

Description

Způsob výroby dřevěného dílce s reliéfem, dřevěný dílec s reliéfem připravitelný tímto způsobem a jeho použitíA method for producing a wooden component with relief, a wooden panel with relief in this way and its use

Oblast techniky Předkládaný vynález se týká způsobu výroby dřevěného dílce s reliéfem, dřevěného dílce s reliéfem, připravitelného tímto způsobem, a jeho použití.FIELD OF THE INVENTION The present invention relates to a method of manufacturing a relief wood component, a wood relief element, obtainable in this manner, and its use.

Dosavadní stav techniky V současnosti se pro masivní dřevěné povrchy, jako jsou terasy nebo např. obklady, používají především prkna a fošny, které mají hladký povrch, nebo mají do povrchu vyfrézované drážky.BACKGROUND OF THE INVENTION Presently, planks and planks which have a smooth surface or have milled grooves in the surface are mainly used for solid wood surfaces such as terraces or e.g.

Zatímco dílce s hladkým povrchem nejsou protiskluzově upraveny, u druhého způsobu provedení je, zejména v případě venkovních teras, snížena trvanlivost dílců z důvodu ulpívání vody a nečistot ve vyfrézovaných drážkách. Ulpívání vody vede k deformacím, snížení kvality a vzhledu dřevěných ploch a následně i ke snížení jejich životnosti.While parts with a smooth surface are not anti-slip, in the second embodiment, the durability of the parts is reduced, especially in the case of outdoor terraces, due to the adhesion of water and dirt in the milled grooves. Water sticking leads to deformation, reduced quality and appearance of wood surfaces, and consequently to a reduction in their life.

Podstata vynálezuSUMMARY OF THE INVENTION

Nevýhody stavu techniky řeší předkládaný vynález, který se týká způsobu výroby dřevěného dílce s reliéfem. Dřevěný dílec značí celodřevěný, tedy masivní, dílec, jakož i dílce na bázi dřeva, obsahující dřevěné lamely, vícevrstvé desky, překližky, dřevotřískové nebo dřevovláknité desky, které mají plochu, do které má být umístěn reliéf, tvořenou alespoň 2 mm vrstvou dřeva. Vytvořený vzor není vyhlouben směrem dovnitř dřevěného dílce, nýbrž naopak vystupuje nad jeho povrch jako reliéf. Tvar vzoru reliéfu může být optimalizován pro usnadnění odtékání vody z povrchu dílce. Optimalizací se rozumí vytvoření takového reliéfu, který bude mít spád směrem od středu plochy dílce k okraji, anebo vytvoření vypouklého tvaru průřezu dílce se vzorem, který zároveň zajišťuje jeho protiskluzové vlastnosti. Způsob výroby dřevěného dílce s reliéfem využívá přirozených hygroskopických vlastností dřeva a s nimi souvisejících projevů bobtnání. Do plochy celodřevěného masivního dílce se vlisuje zvolený vzor a poté se frézováním/broušením srovná plocha dílce do požadovaného tvaru, s výhodou do roviny nebo vypouklé (konvexní) plochy. Následně pak dojde vlivem sorpce např. vzdušné vlhkosti, a vlivem elastičnosti dřevních vláken, k většímu nabobtnání stlačených částí dřeva, a tedy i k vystoupení vlisovaného vzoru nad úroveň povrchu dílce. V průběhu výroby dřevěného dílce lze taktéž modifikovat jeho vlastnosti pomocí tepelné úpravy (s cílem snížení rozměrových změn vlivem vlhkosti, resp. v případě plastifikace, používané pro tvarování/ohýbání dřeva, s cílem umožnění tvarování dílce). Tepelná úprava se provádí současně s lisováním nebo se provádí před/po procesu lisovaní, s výhodou se tepelná úprava provádí po procesu lisování. Tepelná úprava probíhá při teplotách v rozmezí od 60 °C do 240 °C, s výhodou od 60 °C do 90 °C a od 140 °C do 230 °C. Předmětem předkládaného vynálezu je způsob výroby dřevěného dílce s reliéfem, ve kterém se nejprve do alespoň jedné plochy dřevěného dílce vlisuje vzor, potom se celá plocha dílce, do které byl vzor vlisován, zarovná do požadovaného tvaru s výhodou do roviny nebo vypouklé plochy, a nakonec se dílec podrobí bobtnání vlivem vlhkosti. Vlisováním se rozumí kalandrové lisování, kontinuální lisování, plošné lisování, výtlačné lisování. S výhodou se vzor do plochy dílce vtlačí pomocí válce. K bobtnání může dojít vlivem řízené nebo neřízené absorpce vzdušné vlhkosti, popřípadě lze použít vodní postřik.Disadvantages of the prior art are solved by the present invention, which relates to a method of making a wood panel with relief. The wood panel is a solid wood panel, as well as wood-based panels, comprising wood slats, multilayer boards, plywood, chipboard or fibreboards having a surface to be embossed with at least 2 mm of wood. The pattern formed is not hollowed out into the interior of the wooden panel, but rather protrudes above its surface as a relief. The shape of the relief pattern can be optimized to facilitate drainage of water from the panel surface. By optimizing it is meant the creation of such a relief that will have a gradient from the center of the panel to the edge, or the formation of a convex cross-sectional pattern with a pattern that also provides anti-slip properties. The method of producing a wood-based component utilizes the natural hygroscopic properties of the wood and the associated swelling properties. The selected pattern is pressed into the surface of the solid wood panel, and then the surface of the panel is aligned to the desired shape, preferably to a plane or convex surface, by milling / grinding. Subsequently, due to the sorption of, for example, air humidity, and due to the elasticity of the wood fibers, the swelling of the compressed parts of the wood, and thus the emergence of the molded pattern above the surface of the panel, is greater. It is also possible to modify the properties of the timber during heat treatment (in order to reduce the dimensional changes due to moisture, or in the case of plasticization, used for shaping / bending wood, with the aim of allowing the part to be shaped). The heat treatment is carried out simultaneously with the pressing or is carried out before / after the pressing process, preferably the heat treatment is carried out after the pressing process. The heat treatment takes place at temperatures ranging from 60 ° C to 240 ° C, preferably from 60 ° C to 90 ° C and from 140 ° C to 230 ° C. It is an object of the present invention to provide a method of manufacturing a relief panel in which a pattern is first molded into at least one surface of the wood panel, then the entire surface of the panel into which the pattern has been molded is aligned with the desired shape, preferably into a plane or convex surface, and finally the panel is subjected to swelling due to moisture. Pressing means calendering, continuous pressing, flat pressing, extrusion. Preferably, the pattern is pressed into the workpiece surface by a roller. Swelling may occur due to controlled or uncontrolled absorption of air humidity, or water spraying may be used.

Ve výhodném provedení po kroku lisování následuje ještě krok tepelné úpravy a/nebo plastifikace. V jiném výhodném provedení krok tepelné úpravy a/nebo plastifikace předchází kroku lisování. V jednom provedení probíhá krok lisování při teplotě v rozmezí od 5 °C do 90 °C. S výhodou je teplota lisování nižší nebo rovná teplotě případné plastifikace střední lamely. Teplota plastifikace střední lamely je závislá především na hustotě a typu použité dřeviny, pro většinu tuzemských druhů dřevin se jedná o teplotu v rozmezí od 60 do 90 °C. V jiném provedení probíhá tepelná úprava dílce při teplotě v rozmezí od 100 °C do 240 °C, s výhodou od 140 °C do 230 °C, v prostředí s řízenou vlhkostí prostředí. V jiném provedení probíhá krok plastifikace při teplotě v rozmezí od v rozmezí od 60 do 90 °C. V jednom provedení se krok zarovnání plochy dílce do požadovaného tvaru provede broušením, frézováním, hoblováním a/nebo řezáním. Požadovaný tvar může být například rovina nebo konvexní tvar, s výhodou je požadovaným tvarem rovina. Předmětem vynálezu je rovněž dřevěný dílec s reliéfem připravitelný způsobem podle vynálezu, který obsahuje reliéf vystupující nad plochu povrchu alespoň jedné plochy dílce. Předmětem vynálezu je dále použití způsobu podle vynálezu nebo dřevěného dílce podle vynálezu při konstrukcích podlah, plovoucích podlahových dílců, plošných dílců, obkladů, fasád, terasových systémů, nábytku a/nebo dekorativních dílců. Předmětem vynálezu je dále použití způsobu podle vynálezu nebo dřevěného dílce podle předkládaného vynálezu pro protiskluzové úpravy podlahových dílců, usnadnění odtékání vody z povrchu dílce a/nebo zvýšení odolnosti dílce vůči ulpívání vody. Předkládaný vynález je vhodný také pro dekorační účely, například u obkladů je vhodné použití i velmi jemného vystoupení reliéfu, které může být patrné při pohledu z boku/strany, ale nezřetelné při přímém pohledu na obklad apod.In a preferred embodiment, the pressing step is followed by a heat treatment and / or plasticization step. In another preferred embodiment, the heat treatment and / or plasticization step is preceded by a compression step. In one embodiment, the pressing step is carried out at a temperature ranging from 5 ° C to 90 ° C. Preferably, the pressing temperature is less than or equal to the temperature of the optional plasticization of the middle lamella. The temperature of the plasticization of the middle lamella depends mainly on the density and type of the wood species used; for most domestic wood species, the temperature ranges from 60 to 90 ° C. In another embodiment, the heat treatment of the panel is carried out at a temperature in the range of 100 ° C to 240 ° C, preferably 140 ° C to 230 ° C, in a controlled humidity environment. In another embodiment, the plastification step proceeds at a temperature in the range of from 60 to 90 ° C. In one embodiment, the step of aligning the panel portion to the desired shape is accomplished by grinding, milling, planing, and / or cutting. For example, the desired shape may be a plane or a convex shape, preferably the desired shape is a plane. The present invention also relates to a wooden panel with an embossable finish according to the invention, comprising a relief projecting above the surface area of at least one surface of the panel. The invention furthermore relates to the use of the method according to the invention or the wood component according to the invention in the construction of floors, floating floor panels, panels, claddings, facades, decking systems, furniture and / or decorative panels. It is a further object of the invention to use a method according to the invention or a wood panel according to the present invention for non-slip finishes of floor panels, to facilitate drainage of water from the panel surface and / or to increase water resistance of the panel. The present invention is also suitable for decorative purposes, for example in the case of tiles it is suitable to use a very fine relief, which can be seen when viewed from the side / side, but indistinct in direct view of the facing and the like.

Stručný popis obrázkůBRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS

Obr. 1: Bokorysný a půdorysný pohled na výrobní fáze dřevěného dílce s reliéfem, znázorňující dřevěný dílec \ s horní plochou srovnanou do jedné roviny (A), což je podoba dílce, která odpovídá předvýrobní fázi a dále pak fázi výroby, kdy je srovnána celá horní plocha dřevěného dílce do jedné roviny po již provedeném úkonu lisování vzoru (B), obsahující vlisy 2 vzoru, a finální podoba dílce s reliéfem 3 již po kroku bobtnání (C);FIG. 1: Side-view and plan view of the production phase of a wooden part with relief, showing a wooden panel with a top surface leveled into one plane (A), which is a part that corresponds to the pre-production phase and then the production stage where the entire top surface is aligned a planar wood panel after the patterning operation (B) already carried out, comprising the pattern seams 2, and the final relief element 3 after the swelling step (C);

Obr. 2: Finální podoba dřevěného dílce i s různými vzory reliéfu 3.FIG. 2: The final shape of the wooden panel with different relief patterns 3.

Obr. 3: Další vzory reliéfů 3 znázorněné v bokorysu a půdorysu.FIG. 3: Other relief patterns 3 shown in side view and plan view.

Obr. 4: Finální podoba dřevěného dílce i v provedení, kdy je horní plocha zarovnána do konvexního tvaru 4 a opatřena reliéfem 3_ve tvaru jehlanu.FIG. 4: The final shape of the wooden component in the embodiment, wherein the upper surface is aligned in a convex shape 4 and provided with a pyramid-shaped relief 3_.

Obr. 5: Válec pro vtlačení reliéfu do dřevěného dílce Příklady provedení vynálezu Následující příklady provedení vynálezu slouží k jeho objasnění, aniž by jimi byl vynález jakkoliv omezen. Příklad 1: Dřevěné dílce zarovnané do roviny, s reliéfem Příklad provedení, v bokorysném a půdorysném pohledu, zobrazený na Obr. 1 představuje výrobní fáze dřevěného dílce s reliéfem (ve formě podlahového prkna), znázorňující dřevěný dílec I s horní plochou srovnanou do jedné roviny (A). Tato podoba dílce odpovídá předvýrobní fázi a dále pak fázi výroby, kdy je srovnána celá horní plocha podlahového dílce do jedné roviny po již provedeném úkonu lisování vzoru (B). Po úkonu lisování obsahuje dřevěný dílec vlisy 2 vzoru zvoleného reliéfu 3. Dále je zobrazena finální podoba dílce s reliéfem 3 po kroku bobtnání (C). Provedení reliéfu 3 ve tvaru válců, i jejich umístění na ploše dřevěného dílce, je zvoleno s ohledem na zlepšení protiskluzových vlastností.FIG. 5: A roller for embossing into a wooden panel Examples The following examples are intended to illustrate the invention without limiting the invention thereto. Example 1: Wooden Planes Placed, Embossed Example of embodiment, in side and plan view, shown in Figs. 1 shows a production stage of a wooden panel with a relief (in the form of a floorboard) showing a wooden panel I with a top plane aligned in one plane (A). This form of the component corresponds to the pre-production phase and then to the production stage, whereby the entire upper surface of the floor panel is leveled after the patterning operation (B) has already been performed. After the pressing operation, the timber member comprises molds 2 of the pattern of the selected relief 3. Next, the final form of the relief member 3 after the swelling step (C) is shown. The design of the cylindrical relief 3, as well as its positioning on the surface of the wooden panel, is chosen with a view to improving the anti-slip properties.

Na Obr. 2 je v axonomickém pohledu zobrazena finální podoba dřevěného dílce \ s různými vzory reliéfu 3. Jedná se o reliéfy ve tvaru vystupujících válců a vyvýšené lomené hrany pro zlepšení protiskluzových vlastností dřevěných podlahových prken pro použití do interiéru i exteriéru.FIG. Figure 2 shows the final shape of the wooden panel with different relief patterns 3 in an axial view. These are reliefs in the form of protruding cylinders and raised angled edges to improve the anti-slip properties of wooden floorboards for use in both interior and exterior applications.

Obr. 3 znázorňuje v bokorysném a půdorysném pohledu další vzory reliéfů 3 podlahových prken. Funkce reliéfů nespočívá pouze ve zlepšení protiskluzových vlastností, ale má taktéž funkci estetickou. Příklad 2: Dřevěný dílec zarovnaný do konvexního tvaru, s reliéfemFIG. 3 is a side elevational view showing further patterns of reliefs 3 of floorboards. The relief function is not only about improving the anti-slip properties, but also has an aesthetic function. Example 2: Wooden panel aligned to a convex shape with relief

Opracování horní plochy dřevěného dílce i do konvexního tvaru 4 (vyklenutého oblouku) je zobrazen na Obr. 4. Tvar horní plochy dřevěného dílce je zvolen tak, aby bylo umožněno co nej snadnější odtékání vody z povrchu. Pro zlepšení protiskluzových vlastností je horní konvexní tvar 4 opatřen reliéfem 3 ve tvaru jehlanu. Příklad 3: Způsob výroby dřevěného dílceThe machining of the upper surface of the wooden element 1 into the convex shape 4 (arched arch) is shown in Fig. 1. 4. The shape of the upper surface of the wood panel is selected so as to allow the water to drain off the surface as easily as possible. To improve the anti-slip properties, the upper convex shape 4 is provided with a pyramid-shaped relief 3. Example 3: Production method of a wooden panel

První fází způsobu výroby dřevěného dílce je příprava dřevěného dílce před lisováním reliéfu. Vstupní dřevěný dílec se vysuší na požadovanou vlhkost, popř. zůstane nevysušený. Povrch dřevěného dílce se upraví technologií frézování, broušení, hoblování, řezání, nebo může zůstat neupraven. Neupraveného povrchu se použije v případě snížení výrobních nákladů, nebo v případě požadavků na dekorační účely. Povrch dřevěného dílce se upraví do roviny/požadovaného tvaru.The first stage in the method of making a wood panel is to prepare a wood panel before embossing. Dry the wooden inlet to the desired humidity or to the required humidity. it remains dry. The surface of the wooden panel is modified by the technology of milling, grinding, planing, cutting, or it can be left untreated. The untreated surface is used in case of reduced production costs or in case of decorative purposes. The surface of the timber member is adjusted to the plane / desired shape.

Druhou fází je lisování reliéfu. Do připraveného povrchu dřevěného dílce se vtlačí reliéf. Výroba může být kontinuální, nebo se skládá z jednotlivých na sebe navazujících etap. Hloubka vtlačení reliefu (řádově v milimetrech) je závislá na typu použitého materiálu, na obsahu vlhkosti a na účelu použití výrobku. Teplota lisování je ovlivňována způsobem technologie výroby. Lze využít teploty od 5 °C do 240 °C, přičemž jednotlivé intervaly odpovídají lisování bez tepelné modifikace (5 C až 35 °C), teplotě plastifikace (60 °C až 90 °C) a tepelné úpravě při teplotě 100 °C až 240 °C. Lisování bez tepelné modifikace je určeno pro dřevěné dílce pro běžné použití. Lisování při teplotě plastifikace je určeno pro tvarové výrobky technologií ohýbáním. Lisování před plastifikací dílce se realizuje na plochách dílce, které nepřiléhají kpásnici a ohýbací šabloně/formě. Lisování po plastifikací dílce se provádí v případě, že lisovaný reliéf má být na plochách dílce přiléhajících při ohýbání k pásnici/formě. Lisování při zvýšené teplotě 140 °C až 240 °C se provádí v případě požadavku snížení rozměrových změn dřeva/materiálu na bázi dřeva, nebo při požadavku na změnu barvy dřevěného dílce dosažené tepelnou úpravou. Tepelnou úpravu je možné provádět taktéž po procesu lisování bez tepelné úpravy.The second phase is embossing. A relief is pressed into the prepared surface of the wooden panel. Production can be continuous or consists of individual successive stages. Depth relief (in millimeters) depends on the type of material used, the moisture content and the intended use of the product. The pressing temperature is influenced by the production technology. Temperatures from 5 ° C to 240 ° C can be used, with intervals corresponding to pressing without thermal modification (5 ° C to 35 ° C), plasticization temperature (60 ° C to 90 ° C) and heat treatment at 100 ° C to 240 ° C ° C. Pressing without thermal modification is intended for wooden parts for general use. Pressing at the plastification temperature is intended for molded products by bending technology. Pressing before plasticizing the part is carried out on the panel surfaces that do not adhere to the strip and bending template / mold. The molding after the plasticization of the component is carried out when the molded relief is to be on the surfaces of the component adjacent to the flange / mold when bent. Pressing at an elevated temperature of 140 ° C to 240 ° C is carried out when a reduction in the dimensional changes of the wood / wood-based material is required, or when a change in the color of the wood component achieved by the heat treatment is required. It is also possible to carry out the heat treatment after the pressing process without heat treatment.

Ve třetí fázi výroby se povrch dřevěného dílce zarovná do roviny/požadovaného tvaru. Podstatou zarovnání povrchu po procesu lisování je úběr materiálu dřevěného dílce z oblastí mimo vtlačený reliéf. Čtvrtou fází výroby je vystoupení vlisovaného vzoru nad úroveň zarovnané plochy dřevěného dílce. Při této fázi je využito elastičnosti dřevních vláken a přirozených hygroskopických vlastností dřeva, které vlivem sorpce vlhkosti/nasáknutím vody v kapalné formě bobtná. K vystoupení reliéfu dojde po navlhčení dřeva. K vlhčení dřeva dochází řízené nebo neřízené vzdušnou vlhkostí ěi vodou.In the third stage of manufacture, the surface of the wooden panel is leveled / desired. The principle of aligning the surface after the pressing process is to remove the material of the wooden component from the areas outside the embossed relief. The fourth stage of production is the emergence of the molded pattern above the level of the aligned surface of the wood panel. At this stage, the elasticity of wood fibers and the natural hygroscopic properties of the wood are used, which swells due to moisture sorption / water absorption in the liquid form. Relief of the relief occurs after the wood is wet. Moisturizing the wood is controlled or uncontrolled by moisture in the water.

Transport dřevěných dílců k odběrateli lze provést bez vlhčení ve výrobě, kdy k vystoupení reliéfu dojde až po působení řízené vzdušné vlhkosti v interiéru nebo po působení povětrnostních podmínek v exteriéru. Dřevěný dílec lze také dále upravovat, nebo např. opatřit povrchovou úpravou.The transport of wooden parts to the customer can be done without dampening in the production, when the relief relief occurs only after the action of controlled air humidity in the interior or after exposure to weather conditions in the exterior. The wood panel can also be further modified or, for example, coated.

Claims

PATENT CLAIMS

A method for producing a relief wood panel (1), characterized in that a pattern is first pressed into at least one surface of the wood panel (1), then the entire surface of the wood panel (1) into which the pattern has been molded is aligned to the desired shape , and finally the panel is subjected to swelling due to moisture.

Method according to claim 1, characterized in that the pressing step is followed by a heat treatment and / or plasticization step.

Method according to claim 1, characterized in that the pressing step is preceded by a heat treatment and / or plasticization step.

Process according to any one of Claims 1 to 3, characterized in that the pressing step takes place at a temperature in the range of 5 ° C to 90 ° C.

Method according to any one of claims 2 to 4, characterized in that the heat treatment of the component takes place at a temperature in the range of 100 ° C to 240 ° C, preferably 140 ° C to 230 ° C, in a humidity controlled environment.

Process according to any one of claims 2 to 5, characterized in that the plasticization step is carried out at a temperature in the range of from 60 to 90 ° C.

Method according to any one of claims 1 to 6, characterized in that the step of aligning the panel area to the desired shape is accomplished by grinding, milling, planing and / or cutting.

An embossed wood panel obtainable by a method according to any one of claims 1 to 7, comprising a relief (3) extending above the surface area of at least one surface of the panel.

Use of a method according to any one of claims 1 to 7 or a wood panel according to claim 8 in floor constructions, floating floor panels, panels, claddings, facades, decking systems, furniture, wooden construction elements and / or decorative panels.

Use of a method according to any one of claims 1 to 7 or a wood panel according to claim 8 for non-slip finishes of floor panels, facilitating the draining of water from the panel surface and / or increasing the water resistance of the panel.