DE102004054764A1 - Laminating decorative composite sheet, e.g. for floors or table tops, involves positioning of decorative layer and press tool under computer control - Google Patents
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Abstract
Description
B E S C H R E I B U N GB E S C H R E I B U N G
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines dekorativen wärmehärtenden Laminats mittels einer kontinuierlichen Laminat-Presse.The The present invention relates to a process for producing a decorative thermosetting Laminate by means of a continuous laminate press.
Erzeugnisse, die mit wärmehärtenden Laminaten überzogen sind, gibt es derzeit häufig. Sie werden hauptsächlich dort verwendet, wo das Erfordernis der Abriebbeständigkeit hoch ist, aber auch dort, wo eine Beständigkeit gegenüber verschiedenen Chemikalien und Feuchtigkeit erforderlich ist und benötigt wird. Als Beispiel derartiger Erzeugnisse können Fußböden, Perlverzierungen für Fußböden, Tischplatten, Arbeitsplatten und Wandvertäfelungen genannt werden.products those with thermosetting Laminates coated are, are currently common. They are mainly used where the requirement of abrasion resistance is high, but also where a resistance to various chemicals and moisture is needed and needed. As an example of such Products can Floors, pearl decorations for floors, table tops, Countertops and wall panels called become.
Das wärmehärtende Laminat besteht am häufigsten aus einer tragenden Basis mit einem Dekorblatt und einer oder mehreren Abriebschichten am nächsten zur Oberfläche. Das Dekorblatt kann mit einem gewünschten Dekor oder Muster versehen sein. Die häufigsten Muster stellen gewöhnlich das Bild unterschiedlicher Arten von Holz oder Mineralien wie von Marmor oder Granit dar. Die Oberfläche des Laminats kann mit einer Struktur beim Laminierverfahren ausgestaltet werden, was das Dekor realistischer aussehen lässt. Der häufigste Weg zur Herstellung eines derartigen Laminats beruht darauf, dass man zuerst das wärmehärtende Laminat aus einer Anzahl von Papierschichten herstellt, die mit einem Melamin-Formaldehyd-Harz imprägniert sind, worauf man dieses wärmehärtende Laminat auf den Kern eines z.B. Faser- oder Partikel-Brettes klebt. Bekannt ist auch, einige mit Melamin-Formaldehyd imprägnierten Papiergewebe zusammen mit Platten aus Partikel- oder Faser-Brettern in einer Laminat-Presse zu verpressen. The thermosetting laminate is most common from a supporting base with a decorative sheet and one or more Abrasion layers closest to the surface. The decor sheet can be provided with a desired decor or pattern be. The most common Patterns usually represent the image of different types of wood or minerals like of Marble or granite dar. The surface of the laminate can with a Structure during lamination process be designed, what the decor makes it look more realistic. The most frequent Way for producing such a laminate based on that First, the thermosetting laminate from a number of paper layers impregnated with a melamine-formaldehyde resin, where to put this thermosetting laminate on the core of e.g. Fiber or particle board sticks. Known is also composed of some melamine-formaldehyde impregnated paper tissue with plates of particle or Press fiber boards in a laminate press.
Das Problem ist dabei in erster Linie, dass das wärmehärtende Laminat sein Format etwas verändert, was Probleme verursachen wird, wenn das Dekor in einer Weise gemustert wird, die eines genauen Abgleichs bedarf. Es ist sehr schwierig, die Wiederholungsfrequenz des Dekormusters eines Gewebes auf Brettern bzw. Platten in genauen Abgleich zu bringen, ohne einen allzu großen Materialverlust zu verursachen.The The main problem here is that the thermosetting laminate is its format something changed, which will cause problems if the decor is patterned in a way becomes, which needs a precise adjustment. It is very difficult, the repetition frequency of the decor pattern of a fabric on boards or plates in exact balance, without too much loss of material to cause.
Gemäß der vorliegenden Erfindung sind die oben genannten Probleme gelöst und ein Verfahren zur Herstellung eines Laminats erfolgreich durchgeführt worden. Gemäß der vorliegenden Erfindung betrifft das Verfahren zur Herstellung eines dekorativen Brettes, das eine dekorative Schicht einschließt. Ein Dekorblatt wird als Oberflächenschicht auf einer Basisschicht angeordnet und daran durch Verpressen unter erhöhter Temperatur- und Druckeinwirkung gebunden. Die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass:
- a) das Dekorblatt auf ein vorbestimmtes Format aus einem Gewebe geschnitten wird, wobei der Schnitt an einer fixierten Position bezüglich der möglichen Wiederholungsfrequenz des Dekormusters des Gewebes angeordnet wird,
- b) das Dekorblatt dann genau aufgenommen wird, wobei die Maßnahme zur Aufnahme gegebenenfalls mittels der Eingabe von Kameradaten in einen Computer gesteuert wird, der die Maßnahme zur Aufnahme und/oder Platzierung steuert, worauf das Dekorblatt dann mit seinem vorbestimmten Format auf eine Basisschicht gelegt wird,
- c) die eingenommene Position des Deckblattes auf der Basisschicht dann mittels der Eingabe von Kamera-Arraydaten in einen Computer nachgewiesen wird, der die Positionierung einer Pressplatte oder Pressfolie, die mit einer Oberflächenstruktur ausgestaltet sind, so steuert, dass diese genau oben auf und in verbindender Anordnung mit dem Dekorblatt in Stellung gebracht werden und vorliegen,
- d) die Pressplatte oder Pressfolie dann auf das Dekorblatt unter erhöhter Temperatureinwirkung, gegebenenfalls zusammen mit einer obersten Abriebschicht zwischen dem Dekorblatt und der Pressplatte oder Pressfolie, gepresst werden, worauf die Basisschicht, das Dekorblatt und die gegebenenfalls vorliegende Abriebschicht zusammen unter Hitze- und Druckeinwirkung in einer Laminat-Presse laminiert werden, worauf
- e) die Laminat-Presse aufgemacht und das Laminat aus der Presse entnommen werden.
- a) the decorative sheet is cut to a predetermined size from a woven fabric, the cut being placed at a fixed position with respect to the possible repetition frequency of the decorative pattern of the fabric,
- b) the decor sheet is then accurately recorded, wherein the measure for recording optionally by means of the input of camera data is controlled in a computer that controls the action for recording and / or placement, whereupon the decor sheet is then placed with its predetermined format on a base layer .
- c) the assumed position of the cover sheet on the base layer is then detected by means of the input of camera array data in a computer, which controls the positioning of a press plate or press film, which are designed with a surface structure, that this exactly on top and in connecting Arrangement with the decorative sheet are brought into position and present
- d) the press plate or press film is then pressed onto the decorative sheet under increased temperature, optionally together with a topmost Abriebschicht between the decorative sheet and the press plate or press foil, whereupon the base layer, the decorative sheet and the optionally present abrasion layer together under heat and pressure in laminated on a laminate press, whereupon
- e) open the laminate press and remove the laminate from the press.
Ein Vergleichs-Kameraarray wird in geeigneter Weise angewandt, um die hergestellte Verbundanordnung zwischen dem Dekorblatt und der Struktur nach der Entnahme des Laminats aus der Presse nachzuweisen. Die nachgewiesenen Verbund-Anordnungsdaten werden dann vom Computer als Steuerungsdaten zur Positionierung der Pressplatte oder Pressfolie verwendet.One Comparison camera array is suitably applied to the produced composite arrangement between the decorative sheet and the structure according to evidence of the removal of the laminate from the press. The proven Composite arrangement data are then used by the computer as control data for positioning the press plate or press foil used.
Die aus dem Vergleichs-Kameraarray erfassten Daten werden in vorteilhafter Weise vom Computer zur Berechnung einer statistischen Prozesssteuerung verwendet.The Data collected from the comparison camera array becomes more advantageous Way from the computer to calculate a statistical process control uses.
Es ist bevorzugt, eine Matrix-Farbkamera zum Nachweis von Farbe anzuwenden, während eine Reflexionskamera zum Nachweis der hergestellten Oberflächenstruktur angewandt wird. Die Kameras werden vorzugsweise so angeordnet, dass sie mindestens zwei gegenüber liegende Ecken des Dekors erfassen und nachweisen. Der Computer verwendet in vorteilhafter Weise die Daten, die zur Berechnung eines virtuellen Mittelpunkts des Dekor erfasst werden, der zur verbindenden Anordnung des Dekor und der Oberflächenstruktur herangezogen wird. Die Kameras können auch so angeordnet werden, dass sie mindestens 2 gegenüber liegende Ecken des Dekor nachweisen, so dass der Computer die Daten verwendet, die zur Berechnung eines virtuellen Mittelpunkts sowie einer virtuellen Mittellinie des Dekorblattes erfasst werden, welche zur verbindenden Anordnung des Dekor und der Oberflächenstruktur herangezogen werden. Die aus dem Vergleichs-Kameraarray erfassten Daten werden vom Computer vorzugsweise zur Berechnung einer statistischen Prozesssteuerung der Fertigung herangezogen. Der Abgleich zwischen Dekor und Oberflächenstruktur wird durch die oben beschriebene Verfahrensweise radikal verbessert.It is preferable to use a matrix color camera for detecting color while using a reflection camera for detecting the fabricated surface texture. The cameras are preferably arranged so that they have at least two opposite corners of the De capture and prove. The computer advantageously uses the data acquired to calculate a virtual center of the decor used to connect the decor and surface texture. The cameras may also be arranged to detect at least two opposite corners of the decor such that the computer uses the data collected to calculate a virtual center as well as a virtual centerline of the decor sheet used to connect the decor and the interior Surface structure are used. The data acquired from the comparison camera array are preferably used by the computer to calculate a statistical process control of the production. The balance between decor and surface structure is radically improved by the procedure described above.
Es ist von Vorteil, ein Sichtsystem zur Eingabe der Steuerung des Verfahrens zu verwenden. Ein derartiges System enthält in vorteilhafter Weise ccd-Kameras. Es ist natürlich möglich, einfachere Systeme wie Fotozellen und Lichtstrahlen oder sogar mechanische Systeme zur Anordnung und Ortung von Kanten, Löchern, Vorsprüngen oder dgl. zu verwenden, welche zur Identifizierung und Positionierung der unterschiedlichen Substrate des Laminats herangezogen werden. Ebenfalls ist es von Vorteil, mehrere Messpunkte auf jedem Substrat, das zu steuern ist, heranzuziehen, um den bestmöglichen Abgleich zu erzielen. In traditioneller Weise benutzt man eine oder möglicherweise zwei angrenzende Kanten zur Positionierung. Da die Substrate bei der Durchführung des Erfindungsverfahrens Änderungen beim Format wegen Handhabung, Feuchtigkeitsgehalt usw. unterliegen, ist es vorteilhaft, Identifikationspunkte auf allen vier Kanten und durch Berechnung eines virtuellen Mittelfixpunktes sowie einer virtuellen Mittellinie zu verwenden, was zum Abgleich herangezogen wird. Diese Vorgehens- und Verfahrensweisen stellen den bestmöglichen Abgleich auf der gesamten und über die gesamte Oberfläche des Laminats sicher. Auch wird jedwedes Gleiten zwischen den Substraten während des Laminiervorgangs durch das Nach-Laminationsmesssystem gemessen. Diese Messungen werden als Parameter genutzt, wenn die Positionierung gesteuert wird. Dies verringert einen möglichen Fehlabgleich zwischen Dekor und Struktur auf ein Minimum. Allerdings wird der beste Abgleich immer noch entlang der Mittellinie des Laminats festgestellt. Es ist daher von Vorteil, Strukturmusterabschnitte und Dekorabschnitte, welche einen perfekten Abgleich am meisten benötigen, so nahe wie möglich an dieser Mittellinie anzuordnen.It is an advantage, a vision system to enter the control of the process to use. Such a system advantageously includes ccd cameras. It is natural possible, simpler systems such as photocells and beams or even mechanical ones Systems for arranging and locating edges, holes, protrusions or Like to use, which for identification and positioning the different substrates of the laminate are used. It is also beneficial to have multiple measurement points on each substrate, That is to steer, in order to achieve the best possible balance. Traditionally, one or possibly two adjacent edges are used for positioning. Since the substrates in the implementation of Invention process changes in Format is subject to handling, moisture content, etc., is It's beneficial to have identification points on all four edges and by calculating a virtual midpoint and a virtual midline to use, which is used for comparison. This procedure and procedures provide the best possible balance on the whole and over the entire surface of the laminate safely. Also, any sliding between the substrates while of the lamination process by the post-lamination measurement system. These Measurements are used as parameters when positioning is controlled. This reduces a possible mismatch between Decor and structure to a minimum. However, the best match will be still found along the centerline of the laminate. It is therefore advantageous, structural pattern sections and decor sections, which most need a perfect match, as close as possible to arrange this center line.
Die Position der Pressplatte kann mittels ihrer Kanten nachgewiesen werden. Es ist auch möglich, die Temperatur der Pressplatte zu erfassen und nachzuweisen, da die Temperatur die jeweiligen Abmessungen deutlich verändern kann. Natürlich ist es ebenfalls möglich, die Abmessungen über die Kanten der Pressplatte zu erfassen und nachzuweisen. Auch wird die Pressplatte in vorteilhafter Weise unter Bezugnahme auf einen virtuellen Mittelpunkt und eine virtuelle Mittellinie gesteuert, um den bestmöglichen Abgleich zu erzielen.The Position of the press plate can be detected by its edges become. It is also possible, to detect and prove the temperature of the press plate, since the temperature can change the respective dimensions significantly. Naturally it is also possible the dimensions over to detect and detect the edges of the press plate. Also will the press plate advantageously with reference to a controlled virtual center and a virtual centerline, for the best possible balance to achieve.
Der Druck in der kontinuierlichen Presse liegt in geeigneter Weise im Bereich von 5 bis 90 und vorzugsweise von 15 bis 70 bar, während die Temperatur im Bereich von 140 bis 260 und vorzugsweise von 160 bis 200°C liegt.Of the Pressure in the continuous press is suitably in the Range from 5 to 90 and preferably from 15 to 70 bar, while the Temperature in the range of 140 to 260 and preferably from 160 to 200 ° C is.
Das dekorative Brett weist eine geeignete Abriebschicht auf, die aus mindestens einem Gewebe aus mit Melamin-Formaldehyd-Harz imprägnierter Cellulose aufgebaut und mit kleinen Aluminiumoxid-Partikeln versehen ist. Die Basisschicht ist in geeigneter Weise durch ein Partikel-Brett mit einer Dicke von 3 bis 30 mm dargestellt. Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung wird die Basisschicht durch ein Brett aus Fasern mittlerer oder hoher Dichte mit einer Dicke von 3 bis 30 mm dargestellt.The Decorative board has a suitable abrasion layer on it at least one fabric of melamine-formaldehyde resin-impregnated cellulose constructed and provided with small alumina particles. The base layer is suitably through a particle board shown with a thickness of 3 to 30 mm. According to a preferred embodiment According to the invention, the base layer is made through a board of fibers of medium or high density with a thickness of 3 to 30 mm.
Gemäß einer alternativen Ausgestaltung der Erfindung ist die Basisschicht aus mindestens einer Basis-Papierschicht aus mit wärmehärtendem Harz imprägnierten Kraft-Papier aufgebaut. Das mit dem Verfahren hergestellte Laminat kann nach der Laminierung an einen Träger aus z.B. einem Faser- oder Partikel-Brett geklebt werden.According to one alternative embodiment of the invention is the base layer at least one base paper layer of thermosetting resin impregnated Kraft paper constructed. The laminate produced by the process may after lamination to a support of e.g. a fiber or particle board to be glued.
Ebenfalls ist es möglich, dass mindestens eine Basis-Papierschicht aus mit wärmehärtendem Harz imprägniertem Kraft-Papier enthalten ist, das zwischen der Basisschicht und dem Dekorblatt angeordnet wird und vorliegt. Ein derartiges Basis-Papierblatt wird dann in geeigneter Weise mit einem katalysierten Phenol-Formaldehyd-Harz imprägniert, während das Dekorpapier mit einem katalysierten Melamin-Formaldhyd-Harz imprägniert wird. Die Dimensionsstabilität ist dann wegen einer geringeren Schrumpfung beim Laminieren durch Anwendung dieser Kombination von Schichten leichter zu steuern, wodurch Probleme wie Verzerrungen vermieden werden können. Die Stoßbeständigkeit wird ebenfalls durch die obige Kombination verbessert.Also Is it possible, that at least one base paper layer made with thermosetting resin impregnated Kraft paper is included that between the base layer and the Decor sheet is arranged and present. Such a base paper sheet is then suitably treated with a catalyzed phenol-formaldehyde resin impregnated while the decorative paper is impregnated with a catalyzed melamine-formaldehyde resin. The dimensional stability is then due to less shrinkage during lamination Application of this combination of layers easier to control whereby problems such as distortions can be avoided. The shock resistance is also improved by the above combination.
Das Dekorblatt ist vorzugsweise aus mit Melamin-Formaldehyd-Harz imprägnierter Cellulose aufgebaut und wird beim Imprägnieren gereckt, um die Schrumpfung beim Laminiervorgang auszugleichen.The Decorative sheet is preferably impregnated with melamine-formaldehyde resin Cellulose is built up and is stretched during impregnation to the shrinkage compensate during the lamination process.
Das Dekorblatt wird vorzugsweise mit Positioniermitteln versehen, wobei die genannten Positioniermittel in einer vorbestimmten Relation zu den Richtungsabweichungen des Dekormusters angeordnet sind und durch die Kamera und das Vergleichs-Kameraarray erfasst und nachgewiesen werden sollen.The decor sheet is preferably with positi provided oniermitteln, wherein said positioning means are arranged in a predetermined relation to the directional deviations of the decor pattern and to be detected and detected by the camera and the comparison camera array.
Es ist von Vorteil, die Basisschicht vorab auf einen vorbestimmten Feuchtigkeitsgehalt und eine entsprechende Temperatur zu konditionieren, bevor sie mit dem Dekorblatt versehen wird. Ebenfalls ist es von Vorteil, das Dekorblatt vorab auf einen vorbestimmten Feuchtigkeitsgehalt und eine entsprechende Temperatur vor der Aufbringung auf die Basisschicht zu konditionieren. Auch wird die Abriebschicht in geeigneter Weise auf einen vorbestimmten Feuchtigkeitsgehalt und eine entsprechende Temperatur vor der Aufbringung auf das Dekorblatt konditioniert.It is advantageous, the base layer in advance to a predetermined To condition moisture content and a corresponding temperature, before it is provided with the decorative sheet. It is also from Advantage, the decor sheet in advance to a predetermined moisture content and a corresponding temperature prior to application to the base layer to condition. Also, the abrasion layer becomes suitable to a predetermined moisture content and a corresponding Temperature conditioned before application to the decorative sheet.
Zur Verhinderung einer Verzerrung des Erzeugnisses ist es vorteilhaft, mindestens eine Ausgleichsschicht auf der Unterseite der Basisschicht aufzubringen. Dabei ist es natürlich ebenfalls von Vorteil, vorab auch die Ausgleichsschicht auf einen bestimmten Feuchtigkeitsgehalt und eine entsprechende Temperatur vor der Aufbringung auf die Basisschicht zu konditionieren.to Preventing distortion of the product, it is advantageous Apply at least one leveling layer on the underside of the base layer. It is natural also advantageous, in advance, the leveling layer on a specific Moisture content and a corresponding temperature before application to condition on the base layer.
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