CZ301136B6

CZ301136B6 - Zpusob výroby impregnacního materiálu a impregnacní materiál

Info

Publication number: CZ301136B6
Application number: CZ20030181A
Authority: CZ
Inventors: Schiegl@Walter; Steinwender@Martin
Original assignee: Fritz Egger Gmbh & Co.
Priority date: 2000-07-21
Filing date: 2001-07-19
Publication date: 2009-11-18
Also published as: EP1301661A1; WO2002008518A1; DE10035924B4; DE10035924A1; PL366168A1; AU2001289695A1; CZ2003181A3

Abstract

Rešení se týká zpusobu výroby impregnacního materiálu, zejména pro povlékání plochých drevených výrobku, pri kterém se na základní papír nanáší alespon jedna vytvrditelná pryskyrice, a pri kterém se na základní papír nanáší polytetrafluorethylen (PTFE). Alespon jedna pryskyrice se nanáší ve forme alespon jedné tekutiny. V alespon jedné z tekutin je rozpušten polytetrafluorethylen. Impregnacní materiál vyrobitelný tímto zpusobem, alespon sestává ze základního papíru obsahujícího alespon jeden povlak, pricemž tento povlak obsahuje podíl alespon jedné vytvrditelné pryskyrice, pricemž tento povlak obsahuje podíl polytetrafluorethylenu, pricemž tento podíl polytetrafluorethylenu se nachází v impregnacní vrstve, která je prostá pryskyrice nebo obsahuje alespon jednu pryskyrici, a pricemž tato impregnacní vrstva je impregnována tekutinou obsahující podíl zmínené alespon jedné vytvrditelné pryskyrice a zmínený podíl polytetrafluorethylenu v rozpuštené forme. Alespon jedna pryskyrice je tvorena kondenzacní pryskyricí, jako napríklad mocovinoformaldehydovou pryskyricí (UF), melaminoformaldehydovou pryskyricí (MF) nebo fenolformaldehydovou pryskyricí (PF) nebo jejich smesí. Impregnacní materiál se použije pro výrobu povleceného dreveného materiálu.

Description

Způsob výroby impregnačního materiálu a impregnační materiál

Oblast techniky

Vynález se týká způsobu výroby impregnačního materiálu a impregnační materiál.

Dosavadní stav techniky io

Impregnační materiály jsou důležitým polotovarem ve dřevařském průmyslu pro výrobu povlaků a laminátů. Impregnačním materiálem se rozumí základní papír, který sestává z celulózového papíru, z natronového sulfátového papíru nebo z jiných, nejrůznějšími motivy potištěných speciálních papírů, a který je zpravidla napuštěn tepelně vytvrditelnými pryskyřicemi a různými přísadami a následně vysušen.

Hotový impregnační materiál je polotovar, který se účinkem tlaku, například 10 až 70 kg/cm²/ a tepla, např. 150 až 200 °C, v jedné nebo více vrstvách přímo lisuje na desky z dřevěného materiálu, např. na dřevotřískové nebo středně husté dřevovláknité desky (MDF-desky). Získá se tak chemicky, tepelně a mechanicky vysoce odolný povlak. Impregnační materiál může být lisován s dřevěným materiálem v procesu s krátkým pracovním cyklem nebo v kontinuálním procesu.

Kombinací alespoň jednoho impregnačního materiálu z natronového sulfátového papíru jako hlavní vrstvy s dalším impregnačním materiálem, například dekoračním papírem a působením tlaku a tepla se získá laminát, který může být v dalším pracovním kroku pomocí tlaku/ například několik kg/cm², a tepla, například 70 až 120 °C, nalepen na nosný materiál. Laminát je možno vyrábět v cyklickém procesu (vysokotlaký laminát, HPL) nebo v kontinuálním procesu (kontinuální tlakový laminát, CPL).

Jako průmyslová zařízení pro výrobu impregnačního materiálu nacházejí použití takzvané impregnační kanály, ve kterých je možná kontinuální výroba* Přitom prochází základní papír jednou nebo více vanami naplněnými impregnačními tekutinami nebo se kapalina kontrolované nanáší válečkem, stěrkou nebo tryskami. Takto impregnovaný základní papír se bezprostředně poté podrobí sušení pro odpaření přebytečné vody nebo rozpouštědla a pro získání suchého, při skladování stálého a strojně zpracovatelného polotovaru. Ke stavu techniky také patří zařazení více takovýchto impregnačních kroků, sestávajících z nanášení tekutiny a následného sušení, za sebou pro získání vyššího a vícevrstvého povlaku tekutiny. Na konci impregnačního kanálu se nekonečný pás impregnačního materiálu řeže na listy (rozměr 2x5 m²) nebo se navíjí do rolí obsahujících několik stovek běžných metrů.

Tekutina obsahuje např. vodné kondenzační pryskyřice, jako například močovinoformaldehydovou pryskyřici (UF), melaminoformaldehydovou pryskyřici (MF) nebo fenolformaldehydovou pryskyřici (PF) a jejich směsi, různé přísady jako například smáČedla a separátory, a tvrdidlo například na bázi kyseliny paratoluensulfonové (PTSA). Vedle klasických kondenzačních prys45 kyřic jsou ze stavu techniky známy také pryskyřice na bázi akrylátů, které se zesilují buď účinkem ionizujícího záření, např. pomocí urychlovače elektronů, nebo pomocí katalyticky působících tvrdidel.

Vždy podle použití impregnačního materiálu se vyrábějí různé kombinace základního papíru a typu pryskyřice. Hlavní papíry pro lamináty sestávají např, z natronového sulfátového papíru, impregnovaného PF-pryskyřicí. Dekorační papíry sestávají například z celulózového papíru plněného oxidem titaničitým a potištěného nejrůznějšími motivy, který se vyrábí ve dvou impregnačních krocích s UF- a MF-pryskyřicí. Svrchní impregnační materiály sestávají z čistých celulózových papírů, které jsou zpravidla impregnovány čistou MF-pryskyřicí. Pro zlepšení odolnosti proti abrazi se používají také celulózové papíry plněné prášky z mimořádně tvrdých sloučenin, jako například korundem (oxidem hlinitým), resp. je známo ze stavu techniky dispergovat korund v tekutině a společně s ní nanášet na základní papír. Použité MF-pryskyřice a UF-pryskyřice nebo akryláty se stávají v průběhu lisování účinkem tlaku a teploty vysoce transparentními, takže u hotových laminátů je tištěný motiv zcela viditelný. Svrchní papíry se stávají při slisování zcela transparentními a mohou být nanášeny v jedné nebo více vrstvách na dekorační papír s cílem získat vyšší odolnost proti chemickému, tepelnému a mechanickému namáhání.

Plošná hmotnost základních papírů je uzpůsobena požadavkům, totéž platí i pro nanášené množství pryskyřice. Plošná hmotnost je obvykle mezi 30 až 300 g/m², obvyklé potažení pryskyřicí je io mezi 40 až 300 % hmotn., počítáno jako pevná pryskyřice, vztaženo na hmotnost papíru.

Přísady, jako např. smáčedla a separátory, se přidávají do tekutiny v mimořádně malých množstvích - zpravidla značně méně než 1 % hmotn., vztaženo na pevnou pryskyřici. Přísady mají jednak zlepšit smáčitelnost a penetraci základního papíru v průběhu impregnačního procesu, jed15 nak usnadnit vyjímání hotové povlečené desky z podložního plechu lisu.

Ze stavu techniky obsaženého v EP 329 154, EP 732 449, EP 715 935 a EP 006 112 jsou známa různá provedení výše popsaných způsobů.

U výše pdpsaných způsobů výroby vyvstávají problémy při uvolňování impregnačního materiálu v průběhu dalšího zpracování pri uvolňování od lisovacích ploch. Používají se proto zvláštní přísady, jak bylo popsáno výše, avšak nebylo dosaženo uspokojivých výsledků.

Všechny impregnační materiály, vyrobené podle výše popsaných způsobů, mají kromě toho nedostatky v kvalitě povrchu. Důležité jsou zejména odpudivost vůči znečištění a vodě, jakož i schopnost nabíjení elektrostatickým nábojem.

Podstata vynálezu

Vynález je založen na technickém problému zlepšení impregnačního materiálu a způsobu jeho výroby známého ze stavu techniky tak, aby byly zlepšeny jeho nevýhodné povrchové vlastnosti.

Naznačený technický problém je řešen způsobem výroby impregnačního materiálu, zejména pro povlékání plochých dřevěných výrobků, při kterém se na základní papír nanáší alespoň jedna vytvrditelná pryskyřice, a při kterém se na základní papír nanáší polytetrafluorethylen (PTFE), podle vynálezu, jehož podstatou je, že alespoň jedna pryskyřice se nanáší ve formě alespoň jedné tekutiny, a že v alespoň jedné z tekutin je rozpuštěn polytetrafluorethylen.

Podle vynálezu se tedy na základní papír nanáší alespoň jedna vytvrditelná pryskyřice. Navíc se na základní papír nanáší polytetrafluorethylen (PTFE), přičemž s výhodou se jako PTFE použije teflon. Přitom se může alespoň jedna pryskyřice a PTFE nanášet ve více po sobě následujících operacích, mezi nimiž se základní papír vždy suší.

Zvláštní chemické vlastnosti PTFE spočívají v tom, že není narušován ani rozpouštědly, ani jinými agresivními chemikáliemi. PTFE nevykazuje po styku s většinou chemikálií žádné změny. Jeho povrch je tak lesklý a klouzavý, že na něm neulpívá prakticky žádná cizí látka. Vlhkost a UV-záření nezpůsobují změny objemu ani zvětrávání nebo zkřehnutí.

Zvláštní tepelné vlastnosti spočívají v tom, že PTFE je odolný proti chladu do -260 °C a je dlouhodobě tepelně odolný do +260 °C.

Prostřednictvím přídavku PTFE k impregnačního materiálu v průběhu postupu výroby je podle vynálezu především dosaženo toho, že impregnační materiál se pri dalším zpracování snadněji uvolňuje od lisovacích ploch a proto se povrchy takto vyrobených dřevěných polotovarů nebo laminátů nepoškozují.

Dále je přídavkem PTFE k impregnačního materiálu dosaženo toho, že jeho povrch resp. povrch s ním vyrobených desek z dřevěného materiálu je silněji odpudivý vůči nečistotám a vodě. Je tedy zvýšen účinek proti ulpívání částic nečistot a je snížena smáčitelnost vodou. Tyto vlastnosti povrchu jsou důležité v mnoha oblastech použití desek z dřevěného materiálu, například u povrchů nábytku a obložení stěn nebo podlah. Způsobem podle vynálezu jsou tyto vlastnosti zlepšeny.

Prostřednictvím přídavku PTFE je dosaženo také toho, že jsou zlepšeny elektrostatické vlastnosti impregnačního materiálu resp. s ním vyrobených povlečených desek z dřevěného materiálu nebo laminátu. PTFE slouží pro elektrostatickou izolaci a zabraňuje tak elektrostatickému nabíjení desek z dřevěného materiálu nebo laminátu.

S výhodou je alespoň jedna pryskyřice tvořena kondenzační pryskyřicí, jako například močovinoformaldehydovou pryskyřicí (UF), melatninoformaldehydovou pryskyřicí (MF) nebo fenolformaldehydovou pryskyřicí (PF) nebo jejich směsí. Tato pryskyřice se může při provádění způsobu přidávat různým způsobem.

Podle vynálezu je tedy výhodné, když se alespoň jedna pryskyřice nanáší ve formě alespoň jedné tekutiny, a přičemž v alespoň jedné z tekutin je rozpuštěn nebo dispergován polytetrafluorehylen. Jestliže je například pro nanášení pryskyřice na základní papír uspořádáno jen jedno nanášecí zařízení, nanáší se PTFE na základní papír pomocí stejné tekutiny jako pryskyřice. Jestliže je uspořádáno více nanášecích zařízení, pomocí nichž se nanáší postupně více pryskyřic, může se nanášet PTFE na základní papír pomocí alespoň jednoho z nanášecích zařízení spolu s pryskyřicí a/nebo přísadami. Tak je možno uspořádat vrstvu impregnačního materiálu obsahující PTFE v poloze uvnitř struktury různých vrstev impregnačního materiálu,

Výhodné provedení způsobu podle vynálezu spočívá v tom, že se polytetrafluorethylen rozpustí nebo disperguje v separátní tekutině, a pomocí této tekutiny se nanáší na základní papír. Pak je ovšem potřebné alespoň jedno přídavné nanášecí zařízení, které se použije vedle alespoň jednoho nanášecího zařízení, kterým se nanáší na základní papír alespoň jedna pryskyřice a popřípadě další přísady. Je tím však umožněno vytvořit impregnační vrstvy s PTFE v podstatě bez pryskyři35 ce, čímž je možno dále ovlivnit vlastnosti povrchu.

Podle dalšího výhodného provedení se alespoň jedna tekutina obsahující polytetrafluorethylen nanáší na základní papír ponořováním, natíráním nebo stříkáním. Tak je možno použít stejný postup nanášení, jaký je použit pro nanášení alespoň jedné pryskyřice, takže mohou být kombi40 novány výše popsaným způsobem.

Dále se s výhodou nastavuje koncentrace polytetrafluorethylenu v tekutině, v níž je obsažen, v rozmezí 5 až 50 % hmotn., s výhodou 10 až 25 % hmotn. Tím je zajištěna snadná zpracovatelnost tekutiny.

Dále se s výhodou nastavuje hmotnostní poměr polytetrafluorethylenu k nanášené pryskyřici na hodnotu v rozmezí 0,1 až 10 %, s výhodou 0,5 až 5 %, zejména 1 až 3 %. Přitom je třeba brát v úvahu to, že příliš malý hmotnostní obsah PTFE silně snižuje jeho účinek. Příliš vysoký hmotnostní obsah PTFE naproti tomu zhoršuje vytvrzující účinek pryskyřice a vede ke zvýšeným výrobním nákladům. Přitom se jeví jako dolní mez hodnota 0,1 % a jako horní mez hodnota 10 %. Dobré výsledky poskytují hodnoty 0,5 až 5 %, a nej lepší výsledky poskytují hodnoty 1 až 3%.

Výše uvedený technický problém je řešen také impregnačním materiálem, zejména pro povlékání plochých dřevěných výrobků, alespoň sestávajícím ze základního papíru obsahujícího alespoň jeden povlak, přičemž tento povlak obsahuje podíl alespoň jedné vytvrditelné pryskyřice, přičemž tento povlak obsahuje podíl polytetrafluorethylenu, přičemž tento podíl polytetrafluorethylenu se nachází v impregnační vrstvě, která je prostá pryskyřice nebo obsahuje alespoň jednu pryskyřici, a přičemž tato impregnační vrstva je impregnována tekutinou obsahující podíl zmíně5 né alespoň jedné vytvrditelné pryskyřice a zmíněný podíl polytetrafluorethylenu v rozpuštěné formě, podle vynálezu, jehož podstatou je, že alespoň jedna pryskyřice je tvořena kondenzační pryskyřicí, jako například močovinoformaldehydovou pryskyřicí (UF), melaminoformaldehydovou pryskyřicí (MF) nebo fenolformaldehydovou pryskyřicí (PF) nebo jejich směsí.

Podíl PTFE může být v impregnačního materiálu různě rozdělen.

Alespoň částečné přítomnosti podílu polytetrafluorethylenu v impregnační vrstvě prosté pryskyřice je dosaženo, jakje výše popsáno, nanášením se separátní tekutinou, která neobsahuje pryskyřici.

Tento impregnační materiál podle vynálezu dosahuje výše uvedených zvláštních vlastností.

Jedna alternativa spočívá v tom, že v impregnační vrstvě je přítomen podíl polytetrafluorethylenu, který obsahuje alespoň jednu pryskyřici. Toho je dosaženo, jak je popsáno výše, nanášením

PTFE s tekutinou, která obsahuje také pryskyřici.

Podle dalšího výhodného provedení je hmotnostní poměr polytetrafluorethylenu k pryskyřici v rozmezí 0,1 až 10%, s výhodou 0,5 až 5 %, zejména 1 až 3 %. Takto lze docílit vlastností impregnačního materiálu, kteréjsou popsány výše.

Impregnační materiál výše popsaného typu je možné použít pro výrobu povlečeného dřevěného materiálu. K tomu se impregnační materiál podle vynálezu zpracovává výše popsaným způsobem.

Rovněž tak je možné výše popsaný impregnační materiál podle vynálezu použít pro výrobu laminátu přičemž impregnační materiál podle vynálezu se za použití tlaku a tepla spojuje s alespoň jedním dalším impregnačním materiálem na laminát. Tento laminát je možno použít i pro výrobu povlečených desek z dřevěného materiálu.

Dřevěný materiál resp. dřevotřískové desky nebo dřevovláknité desky vyrobené při všech výše popsaných použitích impregnačního materiálu podle vynálezu mají vlastnosti povrchu které byly popsány výše a které jsou zvláště výhodné v oblasti výroby nábytku a výroby obložení stěn nebo podlah.

Příklady provedení vynálezu

Způsob výroby impregnačního materiálu, zejména pro povlékání plochých dřevěných výrobků, při kterém se na základní papír nanáší alespoň jedna vytvrditelná pryskyřice, a při kterém se na základní papír nanáší polytetrafluorethylen (PTFE), se provádí podle vynálezu tak, že alespoň jedna pryskyřice se nanáší ve formě alespoň jedné tekutiny, a že v alespoň jedné z tekutin je rozpuštěn polytetrafluorethylen.

S výhodou je alespoň jedna pryskyřice tvořena kondenzační pryskyřicí, jako například močovino50 formaldehydovou pryskyřicí (UF), melaminoformaldehydovou pryskyřicí (MF) nebo fenolformaldehydovou pryskyřicí (PF) nebo jejích směsí. Tato pryskyřice se může při provádění způsobu přidávat různým způsobem.

Podle vynálezu je výhodné, když se alespoň jedna pryskyřice nanáší ve formě alespoň jedné tekutiny, a přičemž v alespoň jedné z tekutin je rozpuštěn nebo dispergován polytetrafluorehylen.

Jestliže je například pro nanášení pryskyřice na základní papír uspořádáno jen jedno nanášecí zařízení, nanáší se PTFE na základní papír pomocí stejné tekutiny jako pryskyřice. Jestliže je uspořádáno více nanášecích zařízení, pomocí nichž se nanáší postupně více pryskyřic, může se nanášet PTFE na základní papír pomocí alespoň jednoho z nanášecích zařízení spolu s pryskyřicí a/nebo přísadami. Tak je možno uspořádat vrstvu impregnačního materiálu obsahující PTFE v poloze uvnitř struktury různých vrstev impregnačního materiálu.

Koncentrace polytetrafluorethylenu v tekutině, v níž je obsažen, se podle vynálezu nastaví v rozmezí 5 až 50 % hmotn., s výhodou 10 až 25 % hmotn. Tím je zajištěna snadná zpracovatelnost io tekutiny.

Hmotnostní poměr polytetrafluorethylenu k pryskyřici je podle vynálezu v rozmezí 0,1 až 10 %, s výhodou 0,5 až 5 %, zejména 1 az 3 %. Tím lze docílit vlastností impregnačního materiálu, které jsou popsány výše.

Impregnační materiál, vyrobený tímto způsobem, zejména pro povlékání plochých dřevěných výrobků, alespoň sestává ze základního papíru obsahujícího alespoň jeden povlak, přičemž tento povlak obsahuje podíl alespoň jedné vytvrditelné pryskyřice, přičemž tento povlak obsahuje podíl polytetrafluorethylenu, přičemž tento podíl polytetrafluorethylenu se nachází v impregnační vrst20 vě, která je prostá pryskyřice nebo obsahuje alespoň jednu pryskyřici, a přičemž tato impregnační vrstva je impregnována tekutinou obsahující podíl zmíněné alespoň jedné vytvrditelné pryskyřice a zmíněný podíl polytetrafluorethylenu v rozpuštěné formě. Alespoň jedna pryskyřice je tvořena kondenzační pryskyřicí, jako například močovinoformaldehydovou pryskyřicí (UF), melám i noformaldehydovou pryskyřicí (MF) nebo fenolformaldehydovou pryskyřicí (PF) nebo jejich směsí.

Claims

PATENTOVÉ NÁROKY

1. Způsob výroby impregnačního materiálu, zejména pro povlékání plochých dřevěných výrobků, při kterém se na základní papír nanáší alespoň jedna vytvrditelná pryskyřice, a při kterém se na základní papír nanáší polytetrafluorethylen (PTFE), vyznačující se tím, že alespoň

35 jedna pryskyřice se nanáší ve formě alespoň jedné tekutiny, a že v alespoň jedné z tekutin je rozpuštěn polytetrafluorethylen.
2. Způsob podle nároku 1, vyznačující se tím, že alespoň jedna pryskyřice je tvořena kondenzační pryskyřicí, jako například močovinoformaldehydovou pryskyřicí (UF), mela40 minoformaldehydovou pryskyřicí (MF), fenolformaldehydovou pryskyřicí (PF) nebo jejich směsí.
3. Způsob podle nároku 1 nebo2, vyznačující se tím, že polytetrafluorethylen se rozpustí v separátní tekutině a s touto tekutinou se nanáší na základní papír.
4. Způsob podle některého z nároků laž3, vyznačující se tím, že se alespoň jedna tekutina obsahující polytetrafluorethylen nanáší na základní papír ponořováním, natíráním nebo stříkáním.

50 5. Způsob podle některého z nároků laž4, vyznačující se tím, že koncentrace polytetrafluorethylenu v tekutině, v níž je obsažen, se nastavuje na 5 až 50 % hmotn., s výhodou 10 až 25 % hmotn.

6. Způsob podle některého z nároků 1 až 5, vyznačující se tím, že hmotnostní poměr polytetrafluorethylenu k nanášené pryskyřici se nastavuje na hodnotu v rozmezí 0,1 az 10 %, s výhodou 0,5 až 5 %, zejména 1 až 3 %.
5 7. Impregnační materiál, zejména pro povlékání plochých dřevěných výrobků, alespoň sestávající ze základního papíru obsahujícího alespoň jeden povlak, přičemž tento povlak obsahuje podíl alespoň jedné vytvrditelné pryskyřice, přičemž tento povlak obsahuje podíl polytetrafluorethylenu, io přičemž tento podíl polytetrafluorethylenu se nachází v impregnační vrstvě, která je prostá pryskyřice nebo obsahuje alespoň jednu pryskyřici, a přičemž tato impregnační vrstva je impregnována tekutinou obsahující podíl zmíněné alespoň jedné vytvrditelné pryskyřice a zmíněný podíl polytetrafluorethylenu v rozpuštěné formě, vyznačující se tím, že

15 alespoň jedna pryskyřice je tvořena kondenzační pryskyřicí, jako například moěovinoformaldehydvou pryskyřicí (UF), melaminoformaldehydovou pryskyřicí (MF) nebo fenolformaldehydovou pryskyřicí (PF) nebo jejich směsí.
8. Impregnační materiál podle nároku 7, vyznačující se tím, že hmotnostní poměr

20 polytetrafluorethylenu k pryskyřici se na hodnotu v rozmezí 0,1 až 10 %, s výhodou 0,5 až 5 %, zejména 1 až 3 %.