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Die Erfindung betriff ein Verfahren zum Bedrucken von Paneelen für Raumbegrenzungsflächen sowie dadurch hergestellte Paneele.
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Für die Herstellung von vielen Produkten, die mit individualisierten Designs wie Farben, Bildern, usw. versehen sind, wird heute als Methode der Wahl der Digitaldruck angesehen. Darunter versteht man eine Gruppe von Druckverfahren, bei denen ein digitales Druckbild durch einen Computer an einen Drucker geleitet wird, ohne dass eine statische Druckform verwendet wird. Zu den häufig benutzten Druckern, die beim Digitaldruck verwendet werden, gehören der Tintenstrahldrucker und der Laserdrucker. Mit diesem Verfahren können beliebige Motive in beliebiger Stückzahl realisiert werden. Bei den mittels Digitaldruck hergestellten Produkten ist man dabei längst nicht mehr auf die Bereiche Printmedien und Werbung beschränkt. Heute werden beliebige Gebrauchsartikel und Inneneinrichtungsgegenstände mit Hilfe des Digitaldruckes hergestellt. Dies geht von Tapeten über Gardinen bis hin zu Bodenbelägen.
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Während man sich bisher mit relativ einfachen Lösungen begnügt hat, treten mehr und mehr Lösungen bzw. Kombinationen von Lösungen in den Vordergrund, bei denen nicht nur die volle Technik des Digitaldruckes sondern auch die Möglichkeiten der Weiterverarbeitung genutzt werden.
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Es ist z.B. bekannt, auf einem Träger wie hochverdichteten Faserplatten (HDF = high density fibreboard), mitteldichten Faserplatten (MDF = medium density fibreboard), Spanplatten, Sperrholz usw. ein digitales Motiv aufzubringen und dieses dann nach Aufbringen einer Nutzschicht zu einem Fußboden oder einem Paneel mit einem Profil zur leimlosen Verlegung weiterzuverarbeiten.
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In der
EP 2402173 A1 wird z.B. ein Verfahren zum Aufbringen einer Dekorschicht auf Paneele beschrieben. Dabei wird die Oberseite des Paneels zunächst mit einer Grundierung aus einer Kunstharzschicht und einem Primer versehen, und darauf eine Dekorschicht aufgebracht, die aus einem bedruckten Papier besteht. Die Dekorschicht wird anschließend mit einer Nutzschicht, z.B. einem Kunstharz oder einem Lack versiegelt.
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In
EP 1593797 A2 wird ein Verfahren beschrieben, bei dem digitale Bildmotive mit Hilfe eines Tintenstrahldruckers direkt auf feste Trägermaterialien wie z.B. Holzplatten, HDF oder MDF aufgetragen werden. Als Farbstoffe werden wasserunlösliche Pigmente oder UV-härtbare Tinte verwendet. In dieser Patentanmeldung wird allerdings nicht auf das Problem eingegangen, dass nicht jede Farbe zum Bedrucken jeder Oberfläche geeignet ist. Für die Erzeugung eines hochwertigen Druckes ist es daher in der Praxis erfahrungsgemäß notwendig, die Oberfläche des zu bedruckenden Materials mit einer geeigneten Grundierung zu versehen. Eine entsprechend Behandlung der Oberfläche der Trägermaterialien wird in dieser Schrift jedoch nicht beschrieben.
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Aus der
WO 2006/091831 A2 ist ein Verfahren zur Herstellung von Wand- und Deckenpaneelen bekannt, bei dem digitale Bildmotive mit Hilfe eines Tintenstrahldruckers auf eine Vorlage aus Fiberglasgewebe gedruckt und diese auf ein festes Trägermaterial wie z.B. eine Mineralfaserplatte oder eine Gipsplatte aufgebracht wird. Durch das Aneinandereihen der bedruckten Trägerplatten können dabei größere Bildmotive dargestellt werden. Nachteilig an diesem Verfahren ist, dass als Vorlage für das Bildmotiv Fiberglas verwendet werden muss, welches relativ teuer ist und als Material nur beschränkt einsetzbar ist. So ist es beispielsweise zur Herstellung von Fußbodenpaneelen eher ungeeignet.
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Trägerübergreifende Bilder auf Papierbasis, wie sie z.B. bei Bodenbelägen verwendet werden, die die Größe von ganzen Räumen erreichen können, sind mit den bekannten Verfahren nur schwer herstellbar. Ein Grund dafür ist, dass in der Regel Dekorpapiere eingesetzt werden, die mit wasserlöslichen Kunstharzen wie z.B. Melaminharzen imprägniert sind und die nach dem Trocknen auf einen Träger, z.B. eine Holzwerkstoffplatte, aufgepresst werden. Bei dem Imprägnier- bzw. Trockenprozessen treten in der Regel Quell- und Schwindungsprozesse im Papier auf, die von Papier zu Papier und von Charge zu Charge unterschiedlich sind, so dass ein qualitativ einheitliches Ergebnis beim Druck in Bezug auf die Größe des Drucks nur schwer zu erzielen ist. Auch bei Einrechnung von Quell- und Verschnittzugaben ist es nicht möglich, ein System zu entwickeln, mit dem qualitativ einwandfreie und dielenübergreifende Bilder hergestellt werden können.
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Ebenso löst der Umweg über ein Dekorpapier, das zuerst mit Melaminharz imprägniert, getrocknet, danach auf eine Platte aufgepresst und erst dann digital bedruckt wird, das Problem nur unzureichend. Das Problem der Papierquellung wird dadurch zwar eliminiert, dafür muss aber die Oberfläche angeschliffen und eine Grundierung auf die Oberfläche der Platte aufgebracht werden, um den Digitaldruck überhaupt sicher fixieren zu können. Zudem ist auch das Aufbringen einer Schutzschicht für die Nutzung schwierig.
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Der Erfindung liegt daher die technische Aufgabe zu Grunde, ein System zu entwickeln, dass die geschilderten Nachteile nicht besitzt. Insbesondere ist es Aufgabe der Erfindung, ein gebrauchsfertiges Paneel herzustellen, auf dem ein Digitaldruck auf Papierbasis mit höchster Präzision und in guter Qualität aufgebracht werden kann, der sich zu einem dielen- oder raumübergreifenden Bild zusammensetzen lässt.
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Die Aufgabe wird durch einen Verfahren zur Herstellung von Paneelen für Raumbegrenzungsflächen gemäß den Merkmalen des Hauptanspruchs gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Verfahrens sind in den abhängigen Unteransprüchen gekennzeichnet.
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Die Aufgabe wird ferner durch ein Paneel gemäß den Merkmalen des unabhängigen Anspruchs 12 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den abhängigen Produktansprüchen beschrieben.
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Erfindungsgemäß wird die Aufgabe gelöst durch ein Verfahren zur Herstellung von bedruckten Paneelen für Raumbegrenzungsflächen, wobei man ein Dekorpapier mit einem Kunstharz, bzw. einem Gemisch aus Kunstharzen imprägniert, das Dekorpapier trocknet, die Oberfläche des imprägnierten Dekorpapiers mit einem Lack behandelt, das mit Kunstharz und Lack behandelte Dekorpapier auf einen Träger aufbringt und das Dekorpapier mit einem digitalen Bild bedruckt.
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Unter Paneelen für Raumbegrenzungsflächen im Sinne der Erfindung werden Wand-, Decken- und Bodenbeläge verstanden, die geeignet sind, ein bedrucktes Medium aufzunehmen und an der Oberfläche zu präsentieren. Derartige Beläge können z.B. klassische Laminatfußböden sein. Beim klassisch produzierten Laminatfußboden findet man im Allgemeinen einen vierschichtigen Produktaufbau, bestehend aus einem mit Melaminharz imprägnierten Overlay, einem imprägnierten Dekorapier, einer Trägerplatte, die z.B. aus HDF oder MDF bestehen kann, und einem mit Melaminharz imprägnierten Gegenzugpapier.
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Die Trägerplatte bildet die Basis des Paneels. Diese trägt an der Oberseite das Dekorpapier mit dem Druckabbild. Die Trägerplatte kann aus einem Holzwerkstoff (z.B. eine Holzplatte oder Sperrholz), HDF oder MDF bestehen. Die Trägerplatte kann aber auch aus anderen Holzwerkstoffen gebildet sein. Dabei unterscheidet man Werkstoffe auf Vollholzbasis, Furnierwerkstoffe, Spanwerkstoffe, Faserwerkstoffe und Verbundwerkstoffe aus verschiedenen Strukturelementen. Derartige Holzwerkstoffe sind dem Fachmann bekannt und können ohne weiteres als Trägerplatten für die herzustellenden Paneele verwendet werden.
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Das Dekorpapier gibt dem Paneel sein individuelles Aussehen. Erfindungsgemäß ist das Dekor- oder Druckbasispapier mit einem Kunstharz oder einem Gemisch aus Kunstharzen imprägniert. Dabei wird vorteilhafter Weise eine Kernimprägnierung vorgenommen, das heißt, das Kunstharz bzw. das Kunstharzgemisch durchdringt das gesamte Dekorpapier. Dies hat den Effekt, dass das Papier dadurch spaltfest wird, was für die Weiterverarbeitung und bei der Nutzung wichtig ist.
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Die auf der Ober- und Unterseite des Papiers überstehenden Harzmengen können mit einer technischen Vorrichtung entfernt werden. Als Kunstharzgemische können z.B. Harnstoffharz-/Acrylatharzgemische eingesetzt werden. Das imprägnierte Papier wird dann anschließend getrocknet und an der Oberfläche mit einem Strich eines Lackes versehen. Dieser Strich aus Lack hat zwei Funktionen. Zum einen wird damit die Oberfläche des Druckbasispapiers verschlossen, wodurch ein Absacken der Tinte in den Untergrund verhindert wird. Zum anderen verbessert der Lack die Haftung der Druckertinte und die Haftung des Lackes, der in einem weiteren Produktionsschritt auf die Oberfläche des Druckbasispapiers aufgebracht wird.
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Das Dekorbasispapier wird vor dem Druck des digitalen Bildes auf den zur Herstellung eingesetzten Träger (z.B. HDF) aufgebracht.
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Anschließend wird das auf den Träger aufgebrachte Dekorpapier mit der digitalen Bildvorlage bedruckt.
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Das erfindungsgemäße Verfahren hat den Vorteil, dass damit auch anspruchsvolle digitale Bildvorlagen sehr präzise und in sehr guten Qualität gedruckt werden können.
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Zwischen Trägerplatte und Dekorpapier können optional verschiedene Lagen integriert werden wie z.B. eine Lage, die eine Trittschallverbesserung bewirkt, falls das Paneel ein Bodenpaneel darstellen soll.
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Bevorzugt sind die Träger ausgewählt aus Holzwerkstoffen, Holzplatten, Sperrholz, Spanplatten, HDF und/oder MDF. Diese Werkstoffe eignen sich besonders zur Herstellung von Fußboden- oder Wandpaneelen.
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Bevorzugt ist weiterhin ein Verfahren, bei dem man das Druckbasispapier durch Pressen mit Harnstoffharz auf den Träger aufbringt. Dabei wird auf den Träger ein Härtervorstrich und dann ein Klebstoffauftrag aus dem Harnstoffharz vorgenommen. Der Vorteil von Harnstoffharz besteht in seiner schnellen Aushärtung, die eine sofortige Weiterverarbeitung zulässt, wodurch Produktionsprozesse beschleunigt werden. Alternativ ist auch die Verwendung von Polyvinylacetat als Kleber möglich.
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Besonders bevorzugt ist ein Verfahren, bei dem die digitale Bildvorlage vor dem Bedrucken des Dekorpapiers mit Hilfe einer Software in ein Raster, bestehend aus mehreren Bildteilen zerlegt wird. Ein zwischen den einzelnen Bildteilen liegender Bereich (Fuge) wird dabei nicht bedruckt. Dieser unbedruckte Bereich (Fuge) dient dazu, dem Fräsverlust bei der nachfolgenden Profilierung Rechnung zu tragen. Die Breite der Fuge hängt von dem Profil ab, das anschließend an die Platte gefräst wird. Üblicherweise hat die Fuge eine Breite von 10 mm bis 15 mm. Bevorzugt beträgt die Breite 12 mm.
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Das Zerlegen der Bildvorlage in ein Raster ermöglicht es, eine Bildvorlage, die eine raumfüllende Größe aufweist, in eine Vielzahl kleinerer Bildteile aufzuteilen, die jeweils auf eine den Bildteilen entsprechende Anzahl von Paneelen verteilt wird. Die mit den entsprechenden Bildteilen bedruckten Paneele können dann wieder zu der ursprünglichen Bildvorlage, ähnlich wie bei einem Mosaik, zusammengesetzt werden, wobei die zusammengesetzten Paneele das Gesamtbild wiedergeben.
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Das Zerlegen der Bildvorlage hat den Vorteil, dass mehrere Bildteile, bzw. die gesamte Bildvorlage, auf eine einzige mit Dekorpapier versehene Trägerplatte in einem einzigen Druckschritt gedruckt werden kann. Die entsprechenden Paneele können dann aus der Platte an den Umrissen der Bildteile ausgefräst werden. Die die Bildteile umlaufende Fuge sorgt dafür, dass die Bildteile ausreichend voneinander beabstandet sind, so dass Materialverluste, die durch das Bearbeiten, z.B. beim Fräsen entstehen können, durch die nicht bedruckten Zwischenräume kompensiert werden. Das Aufdrucken mehrerer Bildteile auf eine Trägerplatte hat den Vorteil, dass die Bildqualität der einzelnen Paneele mit den unterschiedlichen Bildteilen untereinander einheitlich ist. Abweichungen, die z.B. durch Prozesstoleranzen entstehen können, und die den Gesamteindruck bei einem raumfüllenden Zusammenlegen der Paneele negativ beeinflussen können, sind dadurch ausgeschlossen.
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Besonders bevorzugt wird die digitale Bildvorlage derart in ein Rasters zerlegt, dass die Bildteile versetzt zueinander angeordnet sind. Versetzt zueinander angeordnet bedeutet dabei, dass die Bildteile so in ein Raster zerlegt werden, dass beim Zusammenlegen der Bildteile zwei Enden von zwei an der Längsseite benachbarten Bildteilen nicht unmittelbar nebeneinanderliegen. Auf diese Weise werden Kreuzfugen beim verlegten Produkt vermieden. Die Bildteile können beispielsweise um eine halbe Dielenlänge oder eine drittel Dielenlänge gegeneinander versetzt sein. Falls gewünscht, können natürlich auch bewusst Kreuzfugen erzeugt werden, wenn diese das optische Ergebnis nach der Verlegung unterstützen sollen.
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In einer bevorzugten Ausführungsform werden die Bildteile bis zu 2%, bevorzugt bis zu 1% größer auf das Dekorpapier gedruckt, als durch das Format des Paneeles gefordert. Dies bedeutet, dass beispielsweise bei vorgegebenen Maßen der einzelnen Paneele von 600 mm × 300 mm der Druck bei einem 1%-igem Übermaß 606 mm × 303 mm betragen muss, wobei das Übermaß jeweils mit der angrenzenden Diele überlappend sein muss. Das bedeutet, dass auf zwei aneinandergrenzenden Paneelen an den Randbereichen zweier benachbarter Paneele derselbe Bildausschnitt zu sehen ist. Es hat sich gezeigt, dass damit hinsichtlich der Qualität des Gesamtbildes das beste Ergebnis erreicht wird. Damit wird nicht nur ein optimaler Übergang zwischen den Dielen erreicht, sondern auch das Auftreten von unbedruckten Bereichen auf den fertigen Dielen vermieden.
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Bevorzugt ist eine Ausführungsform, bei der das Paneel nach dem Bedrucken des Dekorpapiers an der bedruckten Seite mit einer Schutzschicht versehen ist, die das Dekorpapier vor mechanischem Verschleiß schützt. Die Schutzschicht kann mit oder ohne eine weitere Vorbehandlung der Oberfläche, z.B. mit einem Primer, aufgetragen werden.
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Bevorzugt wird ein Lack als Schutzschicht verwendet. Besonders bevorzugt wird dabei ein Acrylat-Lack verwendet. Acrylat-Lacke haben den Vorteil, dass sie sehr flexibel und lichtecht sind. Die gedruckten Motive erhalten dadurch eine längere Lebensdauer. Die Aushärtung des Acrylat-Lackes kann dabei mit Hilfe der UV- oder Elektronenstrahl-Technologie erfolgen, die dem Fachmann bekannt ist. Als Alternative zu Acrylat-Lacken können jedoch auch Polyurethan-Lacke verwendet werden.
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Falls gewünscht, kann der Druck selbst auch zu einer Strukturierung der Oberfläche genutzt werden. Er zeichnet sich nach dem Lackieren als Struktur leicht an der Oberfläche ab. Bei zweimaligem Drucken des gleichen Dekors auf der Platte kann dieser Effekt verstärkt werden. Andere Strukturierungen können durch Bedrucken mit farblosen Tinten erzeugt werden. Falls eine Strukturierung nicht gewünscht ist, kann dies durch Zwischenschliff beim Lackierprozess vermieden werden. Dies kann auch durch Unterbrechen des Lackierprozesses erfolgen. Es kann also zunächst ein Grundlack aufgebracht werden, welcher anschließend gehärtet und geschliffen wird. Danach wird nochmals ein Druck (einfach oder mehrfach) mit farbloser Tinte aufgebracht. Schließlich wird der restliche Lack aufgebracht. Anschließend werden die Platten zu Dielen aufgetrennt.
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Die unbedruckten Zwischenräume des Rasters können auch als Verarbeitungshilfe mit Schnitt- oder Positionierungsmarkierungen versehen werden. Die Schnittmarkierungen können dabei je nach verwendetem Profil mittig oder außermittig angebracht werden. Denkbar ist auch, die Verarbeitungshilfen auf der Rückseite des Paneeles anzubringen. Dies erleichtert das Bearbeiten und das Zusammenlegen der Paneele zum Gesamtbild.
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Bei größeren Bildern ist das Anbringen einer Nummerierung für die spätere Verlegung vorteilhaft. Diese kann im einfachsten Fall über einen Digitaldrucker auf die Rückseite der Paneele angebracht werden.
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In einer weiteren Ausführungsform kann auf der Rückseite auch ein verkleinertes, einfarbiges Bild der Vorderseite aufgebracht werden. Dort können die Dielen angedeutet dargestellt sein. Auf dem entsprechenden Paneel könnte sich beispielsweise ein Kreuz oder ein Punkt befinden. Ferner kann auch ein Barcode aufgebracht sein, womit bei Beschädigung eines Paneeles im weiteren Produktionsprozess eine genaue Ermittlung des entsprechenden Paneeles erfolgen kann und ein Nachdruck erleichtert wird. Eine Limitierung des Verfahrens erfolgt nur durch die Qualität oder Auflösung der zur Verfügung gestellten Bilder.
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Durch das erfindungsgemäße Verfahren werden die beschriebenen Nachteile aus dem Stand der Technik vermieden. Insbesondere kann die Positionierung des Dekors auf der Platte sehr präzise erfolgen. Alle Toleranzen aus Verarbeitungs-, bzw. Herstellprozessen des Trägers für das Druckbild sind ausgeschlossen. Daneben können Bilder in beliebiger Größe mit einer beliebigen Anzahl von Paneelen dargestellt werden.
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Die Erfindung wird an Hand der folgenden Figuren und des Ausführungsbeispieles näher erläutert.
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Es zeigen:
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1: Eine Bildvorlage zum Bedrucken eines erfindungsgemäßen Paneels.
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2: Ein in ein Raster zerlegtes Bild der in 1 dargestellten Bildvorlage.
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In 1 ist das Motiv für eine Bildvorlage dargestellt, mit der ein erfindungsgemäßes Paneel für Raumbegrenzungsflächen bedruckt werden soll.
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2 zeigt das Motiv aus 1, bei dem das Motiv durch ein Bildbearbeitungsprogramm in ein Raster bestehend aus sieben Bildteilen zerlegt wurde. Die einzelnen Bildteile sind jeweils mit einer rundumlaufenden Fuge versehen, die für eine Beabstandung der einzelnen Bildteile zueinander sorgt. Die benachbarten, zusammen gehörenden Bildteile sind dabei jeweils um eine halbe Länge gegeneinander verschoben, das heißt, beim Zusammenlegen müssen die benachbarten Bildteile um jeweils eine halbe Länge versetzt gegeneinander angeordnet werden, damit wieder das ursprüngliche Bild in 1 entsteht. Durch die versetzte Anordnung werden Kreuzfugen vermieden.
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Ausführungsbeispiel:
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Herstellung von Dielen für ein Bodenpaneel
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Eine HDF-Platte wird mit einem weißen Dekorpapier (Papiergewicht 80 g/m2) und einem Gegenzugpapier (Papiergewicht 70 g/m2) mit einem flüssigen Harnstoff-Formaldehydleims (Auftragsmenge: 40 g/m2 Dekorpapier) und anschließend mit einem Härter aus einem Gemisch aus organischen Säuren (Auftragsmenge: 4 g/m2 Dekorpapier) beschichtet. Die Beschichtung erfolgt dabei in einer Durchlaufkaschierpresse bei 190 °C mit einem Vorschub von 20 m/min. Anschließend wird die beschichtete Platte in einem Digitaldrucker mit dem in 2 dargestellten, zerlegten Bild mit einer UV-härtbaren Tinte bedruckt und die bedruckte Platte in einer Lackierstraße mit einem Acrylatlack mehrfach ablackiert. Nach dem Trocken des Lackes werden aus der Platte die einzelnen Paneele an den Umrissen der Bildteile ausgeschnitten und in einer Fußbodenfertigungsanlage mit leimlosen Profilen versehen.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- EP 2402173 A1 [0005]
- EP 1593797 A2 [0006]
- WO 2006/091831 A2 [0007]
