DE102016013953A1

DE102016013953A1 - System umfassend einen Schwamm und ein Beschichtungsmittel

Info

Publication number: DE102016013953A1
Application number: DE102016013953.6A
Authority: DE
Inventors: Ingo Hörsting; Kai Thiele
Original assignee: Brillux GmbH and Co KG
Current assignee: Brillux GmbH and Co KG
Priority date: 2016-11-23
Filing date: 2016-11-23
Publication date: 2018-05-24
Also published as: EP3544741A1; WO2018095858A1; MA46883A

Abstract

Dargestellt und beschrieben wird ein System zum Beschichten von Holzwerkstoffen umfassend einen Schwamm und ein Beschichtungsmittel, wobei der Schwamm eine mittlere Porengröße von 0,08 mm bis 1 mm und/oder eine Porendichte von 1 bis 1000 Poren/mmaufweist, die Verwendung des Systems zum Beschichten eines Holzwerkstoffs sowie ein Verfahren zum Beschichten von Holzwerkstoffen.

Description

Die Erfindung betrifft ein System zum Beschichten von Holzwerkstoffen, die Verwendung des Systems zum Beschichten von Holzwerkstoffen, ein Verfahren zum Beschichten von Holzwerkstoffen, Holzwerkstoffe erhältlich nach dem erfindungsgemäßen Verfahren sowie einen Schwamm zum Auftragen eines Beschichtungsmittels.
Holzwerkstoffe benötigen, insbesondere wenn sie im Freien gelagert werden sollen, eine schützende Beschichtung. Oft ist der Erhalt der Maserung des Holzwerkstoffs gewünscht, weshalb dünne Beschichtungen erforderlich sind. Hierfür bieten sich insbesondere Lasuren an.
Werkzeuge zum Auftragen von Beschichtungen, insbesondere von Lasuren, auf Holzwerkstoffe sind bekannt. Zumeist werden Pinsel oder Farbrollen verwendet. Dabei haben Pinsel den Nachteil, dass Oberflächen von mit Hilfe von Pinseln beschichteten Holzwerkstoffen oft ein unerwünschtes, inhomogenes, insbesondere ein streifiges Aussehen haben. Ferner ist es mit Pinseln schwierig, den Materialauftrag zu begrenzen, was die Flächenleistung des Beschichtungsmittels, insbesondere der Lasur, begrenzt. Schließlich zeigen Pinsel beim Auftragen der Beschichtungsmittel, insbesondere der Lasuren, eine hohe Neigung zum Erzeugen von Spritzern (Spritzerneigung), so dass die Umgebung des Holzwerkstoffs zum Schutz abgedeckt werden muss. Auch mit Farbrollen ist es schwierig, ein homogenes Oberflächenfinish zu erreichen. Zudem zeigen Farbrollen ebenfalls eine große Spritzerneigung. Ferner haben Farbrollen den Nachteil, dass sie einen hohen Lufteintrag beim Beschichten bewirken. Außerdem können Verbretterungen, wie zum Beispiel Nut-Feder-Bretter, mit Farbrollen nur schwer beschichtet werden.
Die Verwendung von Pinseln und Schwämmen zum Auftragen von Beizen oder Lasuren auf Holzplatten ist beispielsweise aus der DE 24 54 343 A1 bekannt. Dabei beschreibt die DE 24 54 343 A1 jedoch den Schwamm lediglich als Alternative zu einem Pinsel oder zum Aufspritzen und geht nicht näher auf die Beschaffenheit des Schwamms und etwaige Vorteile ein.
Bei Versuchen der Anmelderin zum Auftragen von Beschichtungsmitteln, insbesondere Lasuren, auf Holzwerkstoffe wurde festgestellt, dass nicht alle Schwämme zum Auftragen von Beschichtungsmitteln, insbesondere Lasuren, geeignet sind.
Aufgabe der Erfindung war es daher, ein System und/oder einen Schwamm zum Beschichten von Holzwerkstoffen bereitzustellen, das einen oder mehrere der Nachteile des Stands der Technik zumindest teilweise überwindet. Dabei soll das Auftragen insbesondere möglichst schnell durchführbar sein. Ferner soll das System und/oder der Schwamm insbesondere eine geringe Spritzerneigung zeigen. Außerdem soll das System und/oder der Schwamm insbesondere ein homogenes Oberflächenfinish erlauben. Schließlich soll das System und/oder der Schwamm insbesondere einen geringen Materialauftrag ermöglichen, um so eine hohe Flächenleistung gewährleisten zu können.
Diese Aufgabe wird durch ein System gemäß Anspruch 1, eine Verwendung gemäß Anspruch 13, ein Verfahren gemäß Anspruch 14, einen Holzwerkstoff gemäß Anspruch 16 sowie einen Schwamm gemäß Anspruch 17 gelöst.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben und werden nachfolgend näher erläutert.
Die Erfindung stellt ein System zum Beschichten von Holzwerkstoffen umfassend einen Schwamm und ein Beschichtungsmittel bereit, wobei der Schwamm eine mittlere Porengröße von 0,08 mm bis 1 mm und/oder eine Porendichte von 1 bis 1000 Poren/mm³ aufweist.
In Versuchen der Anmelderin wurde herausgefunden, dass Systeme umfassend Beschichtungsmittel und Schwämme mit einer mittleren Porengröße von 0,08 mm bis 1 mm und/oder einer Porendichte von 1 bis 1000 Poren/mm³ das Auftragen eines Beschichtungsmittels auf Oberflächen, insbesondere von Holzwerkstoffen, in kurzer Zeit erlauben. Dabei zeigte sich nur eine geringe Spritzerneigung. Ferner kann der Materialauftrag gering gehalten werden, so dass das Beschichtungsmittel eine große Flächenleistung zeigt.
Überraschenderweise hat sich gezeigt, dass die mittlere Porengröße und/oder die Porendichte des Schwamms einen erheblichen Einfluss auf das Auftragsverhalten des Systems haben. So ist es mit Schwämmen mit einer mittleren Porengröße von mehr als 1 mm und/oder einer Porendichte von weniger als 1 Pore/mm³ kaum möglich, ein gleichmäßiges Oberflächenfinish zu erreichen. Wies der Schwamm eine mittlere Porengröße von weniger als 0,08 mm und/oder eine Porendichte von mehr als 1000 Poren/mm³ auf, so nahm der Schwamm nicht mehr genügend Beschichtungsmittel auf bzw. gab dieses nur unzureichend an die zu beschichtende Oberfläche ab. Beide Effekte außerhalb des Bereichs von 0,08 mm bis 1 mm für die mittlere Porengröße und/oder 1 bis 1000 Poren/mm³ für die Porendichte liefen den Erwartungen des Fachmanns zuwider.
Wenn hier oder an anderer Stelle von „Beschichten“ die Rede ist, so ist damit insbesondere das Auftragen eines Beschichtungsmittels auf ein Substrat gemeint. Dabei muss das Beschichtungsmittel nicht unbedingt eine separate Schicht auf der Oberfläche bilden, sondern kann auch zumindest teilweise oder vollständig in das Substrat eindringen.
Unter der mittleren Porengröße wird insbesondere der mittlere Durchmesser der Poren verstanden. Für die Bestimmung des mittleren Durchmessers können die Poren insbesondere als Kugeln mit einem äquivalenten Volumen angenähert werden. Verfahren zur Bestimmung der mittleren Porengröße sind dem Fachmann bekannt. Beispielsweise kann die mittlere Porengröße bestimmt werden, indem in mikroskopischen Aufnahmen der Durchmesser einer großen Anzahl von Poren gemessen und daraus der Durchschnitt ermittelt wird. Ferner kann die mittlere Porengröße auch mittels Microcomputertomografie bestimmt werden.
Der Begriff „Holzwerkstoffe“ im Sinne der Erfindung schließt insbesondere auch Wood Plastic Composites mit ein.
Der Schwamm des erfindungsgemäßen Systems weist eine mittlere Porengröße von 0,08 mm bis 1 mm und/oder eine Porendichte von 1 bis 1000 Poren/mm³ auf. Der Schwamm kann insbesondere eine mittlere Porengröße von 0,1 mm bis 0,7 mm, von 0,125 mm bis 0,6 mm, von 0,15 mm bis 0,5 mm, von 0,175 mm bis 0,45 mm oder von 0,2 mm bis 0,4 mm, aufweisen. Die Porendichte des Schwamms des erfindungsgemäßen Systems kann insbesondere von 3 bis 900 Poren/mm³, 5 bis 500 Poren/mm³, 8 bis 300 Poren/mm³, 10 bis 200 Poren/mm³, 13 bis 150 Poren/mm³ oder 15 bis 125 Poren/mm³ betragen. Mit Schwämmen mit den vorgenannten mittleren Porengrößen und/oder Porendichten können besonders homogene Oberflächen erhalten werden, wobei das Beschichtungsmittel gleichzeitig gut an die Oberfläche abgegeben wird.
Die Poren des Schwamms des erfindungsgemäßen Systems sind vorzugsweise offen. Dadurch kann der Schwamm das Beschichtungsmittel gut aufnehmen und wieder abgeben.
Der Schwamm des erfindungsgemäßen Systems kann insbesondere eine mittlere Porengröße von 0,08 mm bis 1 mm, insbesondere von 0,1 mm bis 0,7 mm, von 0,125 mm bis 0,6 mm, von 0,15 mm bis 0,5 mm, von 0,175 mm bis 0,45 mm oder von 0,2 mm bis 0,4 mm und eine Porendichte von 1 bis 1000 Poren/mm³, insbesondere von 3 bis 900 Poren/mm³, 5 bis 500 Poren/mm³, 8 bis 300 Poren/mm³, 10 bis 200 Poren/mm³, 13 bis 150 Poren/mm³ oder 15 bis 125 Poren/mm³, aufweisen. Mit derartigen Schwämmen wurden besonders gute Ergebnisse hinsichtlich der Homogenität der beschichteten Oberfläche sowie der Aufnahme und der Abgabe des Beschichtungsmittels erreicht.
Der Schwamm des erfindungsgemäßen Systems kann weiterhin eine Stauchhärte von 0,0001 bis 0,05 N/mm², insbesondere von 0,0005 bis 0,01 N/mm², 0,001 bis 0,009 N/mm², 0,002 bis 0,008 N/mm², 0,002 bis 0,007 N/mm², 0,003 bis 0,006 N/mm² oder von 0,004 bis 0,0055 N/mm², aufweisen. Bei einer Stauchhärte des Schwamms von mehr als 0,05 N/mm² zeigte sich eine größere Spritzerneigung ab. Bei einer Stauchhärte des Schwamms von weniger als 0,0001 N/mm² verringerte sich die Flächenleistung eines aufzutragenden Beschichtungsmittels.
Die Stauchhärte kann beispielsweise gemäß DIN EN ISO 3386-1, insbesondere gemäß DIN EN ISO 3386-1:2015-10 bestimmt werden.
Das Material des Schwamms des erfindungsgemäßen Systems kann ausgewählt sein aus der Gruppe bestehend aus Polyurethan, Polyesterurethan, Polyester, Polyether, Polystyrol, Polyethylen, Polypropylen, Kautschuk, Synthesekautschuk, Nitrilkautschuk und Ethylen-Propylen-Copolymer-Kautschuk. Schwämme aus derartigen Materialien haben sich als beständig erwiesen. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung enthält der Schwamm des erfindungsgemäßen Systems Polyurethan oder besteht aus diesem.
Der Schwamm des erfindungsgemäßen Systems kann insbesondere homogen sein. Dabei kann der Schwamm des erfindungsgemäßen Systems insbesondere in Bezug auf die mittlere Porengröße, die Porendichte, die Dichte, die Stauchhärte und/oder das Material homogen sein. Dementsprechend kann ein Schwamm des erfindungsgemäßen Systems eine im Wesentlichen einheitliche mittlere Porengröße, Porendichte und/oder Stauchhärte innerhalb des von dem Schwamm definierten Volumens aufweisen. Ferner kann das gesamte Volumen des Schwamms dementsprechend aus demselben Material bestehen.
Der Schwamm des erfindungsgemäßen Systems ist insbesondere frei von Haltevorrichtungen. Ferner kann der Schwamm des erfindungsgemäßen Systems einstückig sein. Dadurch wird insbesondere eine unmittelbare Kraftübertragung gewährleistet. Der Schwamm kann eine beliebige Form aufweisen. Insbesondere kann der Schwamm die Form eines Quaders aufweisen. Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weist der Schwamm die Form eines Quaders mit einem an einer Seite des Quaders, insbesondere an einer Stirnseite des Quaders, angesetzten Keil auf. Mit einem solchen Schwamm können auch Oberflächen, die schmale Ritzen und/oder Ecken aufweisen oder eine hohe Präzision bei der Beschichtung erfordern, gut beschichtet werden. Zur Erleichterung der Bedienbarkeit kann der Schwamm an mindestens einer seiner Seitenflächen eine oder mehrere Griffmulden bzw. eine Nut aufweisen. Ferner kann der Schwamm an mindestens einer seiner Kanten eine Fase, insbesondere eine Fase von 20° bis 70°, und/oder einen Radius, insbesondere einen Radius von wenigstens 2 mm aufweisen. Das Vorhandensein eines Radius oder einer Fase an der Oberseite des Schwamms erleichtert es, Ecken einer zu beschichtenden Oberfläche effektiv zu beschichten. Der Schwamm kann insbesondere symmetrisch zu einer Ebene sein, die durch die Keilspitze und die Mitte der gegenüberliegenden Fläche führt. Dadurch eignet sich der Schwamm zur Benutzung sowohl durch Rechts- wie auch durch Linkshänder. Außerdem kann der Schwamm aufgrund der Symmetrie mit geringerem Materialausschuss hergestellt werden.
Als Beschichtungsmittel des erfindungsgemäßen Systems kommen die verschiedensten Beschichtungsmittel in Frage. Insbesondere kann das Beschichtungsmittel ein strukturviskoses Beschichtungsmittel sein.
Strukturviskose Beschichtungsmittel sind dem Fachmann bekannt Der Fachmann versteht unter strukturviskosen Beschichtungsmitteln insbesondere solche Beschichtungsmittel, die mit steigenden Scherkräften eine abnehmende Viskosität zeigen.
Insbesondere kann das erfindungsgemäße System einen Schwamm mit einer mittleren Porengröße von 0,08 mm bis 1 mm, von 0,1 mm bis 0,7 mm, von 0,125 mm bis 0,6 mm, von 0,15 mm bis 0,5 mm, von 0,175 mm bis 0,45 mm oder von 0,2 mm bis 0,4 mm und/oder eine Porendichte von 1 bis 1000 Poren/mm³, insbesondere von 3 bis 900 Poren/mm³, 5 bis 500 Poren/mm³, 8 bis 300 Poren/mm³, 10 bis 200 Poren/mm³, 13 bis 150 Poren/mm³ oder 15 bis 125 Poren/mm³ und ein strukturviskoses Beschichtungsmittel aufweisen.
Überraschenderweise hat insbesondere die Kombination eines Schwamms mit einer Porengröße von 0,08 mm bis 1 mm und/oder einer Porendichte von 1 bis 1000 Poren/mm³ mit einem strukturviskosen Beschichtungsmittel besonders gute Ergebnisse bei der Beschichtung von Holzwerkstoffen ergeben. Insbesondere konnten mit derartigen Systemen in kurzer Zeit Oberflächen mit homogenem Finish erhalten werden. Ohne an eine wissenschaftliche Theorie gebunden sein zu wollen, scheint sich diese überraschende Wirkung dadurch erklären zu lassen, dass bei der angegebenen Porengröße und/oder Porendichte des Schwamms ein strukturviskoses Beschichtungsmittel gut in die Poren eindringen kann und gerade so gut darin gehalten wird, dass das Beschichtungsmittel wenig heraustropft und/oder spritzt und gleichzeitig in einer Menge abgegeben wird, dass ein gleichmäßiger und ausreichender Materialauftrag erreicht wird, so dass das Beschichtungsmittel eine hohe Flächenleistung aufweist. Dieser Effekt war für den Fachmann nicht vorhersehbar.
Dieser Effekt kann zusätzlich verstärkt werden, wenn der Schwamm des erfindungsgemäßen Systems ferner eine Stauchhärte von 0,0001 bis 0,05 N/mm², insbesondere von 0,0005 bis 0,01 N/mm², 0,001 bis 0,009 N/mm², 0,002 bis 0,008 N/mm², 0,002 bis 0,007 N/mm², 0,003 bis 0,006 N/mm² oder von 0,004 bis 0,0055 N/mm², aufweist.
Das Beschichtungsmittel des erfindungsgemäßen Systems kann insbesondere bei einer Scherrate von 0 bis 1 s^-1 eine Viskosität von 50000 bis 3000 mPa·s und bei einer Scherrate von 1,01 bis 100 s^-1 eine Viskosität von 10000 bis 500 mPa·s und bei einer Scherrate von 100,01 bis 1000 s^-1 eine Viskosität von 5000 bis 50 mPa·s aufweisen. Insbesondere kann das Beschichtungsmittel des erfindungsgemäßen Systems bei einer Scherrate von 0 bis 1 s^-1 eine Viskosität von 20000 bis 3500 mPa·s und bei einer Scherrate von 1,01 bis 100 s^-1 eine Viskosität von 7000 bis 800 mPa·s und bei einer Scherrate von 100,01 bis 1000 s^-1 eine Viskosität von 3500 bis 100 mPa·s aufweisen. Weiterhin kann das Beschichtungsmittel bei einer Scherrate von 0 bis 1 s^-1 eine Viskosität von 10000 bis 4000 mPa·s und bei einer Scherrate von 1,01 bis 100 s^-1 eine Viskosität von 5000 bis 900 mPa·s und bei einer Scherrate von 100,01 bis 1000 s^-1 eine Viskosität von 2500 bis 150 mPa·s aufweisen. Systeme mit derartigen Beschichtungsmitteln zeigten auch bei schnellem Auftragen auf die Oberfläche eine sehr niedrige Spritzerneigung.
Methoden zur Bestimmung der Viskosität von Beschichtungsmitteln sind dem Fachmann bekannt. Insbesondere kann die Viskosität mit einem Bohlin Gemini Rheometer der Firma Malvern bei einer Temperatur von 23°C bestimmt werden. Dabei kann insbesondere eine Kegelgeometrie (Durchmesser 40 mm, Neigung 4°) verwendet werden.
Das Beschichtungsmittel des erfindungsgemäßen Systems kann ferner einen Festkörperanteil von 15 bis 50 Gew.% aufweisen, bezogen auf das Gesamtgewicht des Beschichtungsmittels.
Das Beschichtungsmittel des erfindungsgemäßen Systems umfasst, jeweils bezogen auf das Gesamtgewicht des Beschichtungsmittels, vorzugsweise

• 10 bis 45 Gew.%, insbesondere 15 bis 30 Gew.% oder 20 bis 25 Gew.%, Polymer,
• 0,01 bis 3 Gew.%, insbesondere 0,1 bis 2,5 Gew.%, 0,5 bis 2 Gew.% oder 1 bis 1,5 Gew.%, Pigment,
• 0,1 bis 10 Gew.%, insbesondere 0,5 bis 8 Gew.%, 1 bis 7 Gew.%, 2 bis 5 Gew.% oder 3 bis 4 Gew.%, Verdicker,
• 0,1 bis 10 Gew.% Additive,
• 45 bis 85 Gew.%, insbesondere 50 bis 80 Gew.%, 55 bis 75 Gew.% oder 60 bis 70 Gew.%, Wasser.

Als Verdicker können beispielsweise Verdicker auf Basis von Polyurethan, Cellulose, Acrylaten und/oder Bentoniten, bevorzugt auf Basis von Polyurethan, in Frage kommen. Beispiele für Additive sind unter anderem Entschäumer, Netzmittel, Konservierungsmittel und Oberflächenschutzmittel.
Ferner können Beschichtungsmittel auch Lösemittel enthalten, insbesondere von 1 bis 10 Gew.%, bezogen auf das Gesamtgewicht des Beschichtungsmittels, um eine längere Offenhaltezeit zu erlauben.
Insbesondere kann das Beschichtungsmittel des erfindungsgemäßen Systems eine Lasur sein.
Unter Lasuren werden insbesondere nicht deckende Beschichtungsmittel verstanden. Beispiele für Lasuren sind Holzlasuren.
Gegenstand der Erfindung ist ferner die Verwendung eines erfindungsgemäßen Systems zur Beschichtung eines Holzwerkstoffs.
Gegenstand der Erfindung ist ferner ein Verfahren zur Beschichtung eines Holzwerkstoffs umfassend

i. Bereitstellen eines Systems umfassend einen Schwamm und ein Beschichtungsmittel, wobei der Schwamm eine mittlere Porengröße von 0,08 mm bis 1 mm und/oder eine Porendichte von 1 bis 1000 Poren/mm³ aufweist,
ii. Aufbringen der Beschichtung durch Wischen des das Beschichtungsmittel enthaltenden Schwamms über die Oberfläche des Holzwerkstoffs.

Für den Schwamm des erfindungsgemäßen Verfahrens sowie für das Beschichtungsmittel des erfindungsgemäßen Verfahrens gilt das vorstehend zum erfindungsgemäßen System Gesagte analog.
Gegenstand der Erfindung ist ferner ein Holzwerkstoff erhältlich nach dem erfindungsgemäßen Verfahren.
Gegenstand der Erfindung ist außerdem ein Schwamm zum Auftragen eines Beschichtungsmittels auf Oberflächen, insbesondere von Holzwerkstoffen, mit einer mittleren Porengröße von 0,08 mm bis 1 mm und/oder einer Porendichte von 1 bis 1000 Poren/mm³, wobei der Schwamm die Form eines Quaders mit einem an einer Seite angesetzten Keil aufweist.
Für die weiteren Eigenschaften des Schwamms gilt das vorstehend für den Schwamm des erfindungsgemäßen Systems Gesagte analog.
Gegenstand der Erfindung ist schließlich auch die Verwendung eines Schwamms mit einer mittleren Porengröße von 0,08 mm bis 1 mm und/oder einer Porendichte von 1 bis 1000 Poren/mm³ zum Auftragen eines Beschichtungsmittels auf die Oberfläche eines Holzwerkstoffs, wobei das Beschichtungsmittel bei einer Scherrate von 0 bis 1 s-¹ eine Viskosität von 50000 bis 3000 mPa·s, bei einer Scherrate von 1,01 bis 100 s^-1 eine Viskosität von 10000 bis 500 mPa·s und bei einer Scherrate von 100,01 bis 1000 s^-1 eine Viskosität von 5000 bis 50 mPa·s aufweist.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand lediglich bevorzugte Ausführungsformen darstellende Zeichnungen näher erläutert.

1 zeigt eine erste Ausgestaltung eines Schwamms gemäß der Erfindung in perspektivischer Darstellung, und
2 zeigt eine zweite Ausgestaltung eines Schwamms gemäß der Erfindung in perspektivischer Darstellung.

1 zeigt eine erste bevorzugte Ausführungsform des Schwamms 1 gemäß der Erfindung wie er auch im erfindungsgemäßen System zum Einsatz kommen kann. Durch die Form eines Quaders mit einem an einer Seite angesetzten Keil können auch Oberflächen, die schmale Ritzen und/oder Ecken aufweisen oder eine hohe Präzision bei der Beschichtung erfordern, gut beschichtet werden. In 1 weisen die Kanten an der Oberseite des Schwamms 1 einen Radius 2, insbesondere von wenigstens 3 mm auf. Alternativ können die Kanten der Oberseite des Schwamms 1 auch eine Fase, insbesondere von 20° bis 70°, aufweisen oder weder einen Radius noch eine Fase aufweisen. Das Vorhandensein eines Radius oder einer Fase an der Oberseite des Schwamms 1 erleichtert es, Ecken einer zu beschichtenden Oberfläche effektiv zu beschichten. Der Schwamm 1 kann, wie in 1 dargestellt, insbesondere symmetrisch zu einer Ebene sein, die durch die Keilspitze und die Mitte der gegenüberliegenden Fläche führt. Dadurch eignet sich der Schwamm 1 zur Benutzung sowohl durch Rechts- wie auch durch Linkshänder. Außerdem kann der Schwamm 1 aufgrund der Symmetrie mit geringerem Materialausschuss hergestellt werden. Ferner weist der Schwamm 1 eine poröse Struktur 3 auf, die schematisch vergrößert in 1 wiedergegeben ist.
2 zeigt eine zweite bevorzugte Ausführungsform des Schwamms 11 gemäß der Erfindung wie er auch im erfindungsgemäßen System zum Einsatz kommen kann. Schwamm 11 ist im Wesentlichen identisch mit Schwamm 1 aus 1. Gleiche Teile sind mit identischen Bezugszeichen versehen. Insbesondere unterscheidet sich Schwamm 11 von Schwamm 1 darin, dass Schwamm 11 zwei Seiten 12a und 12b aufweist, die als Greifflächen ausgestaltet sind. Dies kann, wie in 2 angedeutet, durch Radien 14, die an gegenüberliegenden Seiten, an denen der Keil nicht angesetzt ist, angeordnet sind, erreicht werden. Alternativ können diese Greifflächen auch konvex gestaltet sein. Eine derartige Ausgestaltung erleichtert das Greifen und Festhalten des Schwamms.
Das Prinzip der Erfindung soll im Folgenden an Beispielen näher erläutert werden.
Ausführungsbeispiele
Materialien

Lasur 1 wässrige Lasur mit einer Viskosität von 6800 mPa·s bei 0,01 s^-1, 5000 mPa·s bei 0,1 s^-1, 4400 mPa·s bei 1 s^-1, 4400 mPa·s bei 10 s^-1, 1100 mPa·s bei 100 s^-1 und 220 mPa·s bei 1000 s^-1
Schwamm A Polyurethanschwamm mit einer mittleren Porengröße von 0,2 bis 0,4 mm und einer Stauchhärte von 0,005 N/mm²
Pinsel 1 70 mm Lasurpinsel (Synthetikfaser)
Schwamm B Polyurethanschwamm mit einer mittleren Porengröße von 0,04 mm bis 0,05 mm und einer Stauchhärte von 0,009 N/mm²
Schwamm C Polyurethanschwamm mit einer mittleren Porengröße von 1,5 bis 2,0 mm und einer Stauchhärte von 0,001 N/mm²
Lasur 2 wässrige Lasur mit einer Viskosität von 2200 mPa·s bei 0,01 s^-1, 1900 mPa·s bei 0,1 s^-1, 1600 mPa·s bei 1 s^-1, 1300 mPa·s bei 10 s^-1, 900 mPa·s bei 100 s^-1 und 600 mPa·s bei 1000 s^-1

Die Viskositäten der Lasuren 1 und 2 wurden mit einem Bohlin Gemini 150 Rheometer der Firma Malvern bei einer Temperatur von 23°C unter Verwendung einer Kegelgeometrie (Durchmesser 40 mm, Neigung 4°) bestimmt.
Beispiel 1 (Vergleich Lasurauftrag mit Schwamm gegenüber Pinsel)
Gartenhocker aus Kiefernholz wurden mit Lasur 1 beschichtet. Dabei wurden von zwei verschiedenen Probanden zum einen der Schwamm A als auch zum Vergleich der Pinsel 1 eingesetzt. Es wurden die Zeit zum Auftragen, der Lasurauftrag in g/m² sowie die Spritzerneigung gemessen und verglichen. Die Ergebnisse sind in Tabelle 1 zusammengefasst. Tabelle 1: Ergebnisse des Vergleichstests des Lasurauftrags mit Schwamm oder mit Pinsel

Proband 1 Proband 2

Auftragswerkzeug Schwamm A Pinsel 1 Schwamm A Pinsel 1

Anstrichzeit [s] 90 158 148 202

Materialauftrag [g/m²] 45 47 33 57

Spritzerneigung Wenig Viel Wenig Viel
Tabelle 1 zeigt, dass mit dem Schwamm A gegenüber dem Pinsel 1 eine kürzere Anstrichzeit bei geringerer Spritzerneigung erreicht werden kann. Gleichzeitig kann beim Auftrag mit dem Schwamm A gegenüber dem Pinsel 1 ein deutlich geringerer Materialauftrag erreicht werden, wodurch die Flächenleistung der Lasur deutlich erhöht werden kann. Ebenso zeigten die Gartenhocker, die mit Schwamm A beschichtet wurden, ein homogenes Oberflächenfinish, während die mit dem Pinsel beschichteten Gartenhocker ein teilweise streifiges Aussehen aufwiesen.
Beispiel 2 (Vergleichsbeispiel)
Ein Gartenhocker aus Kiefernholz wurde mit Lasur 1 unter Verwendung von Schwamm B beschichtet. Dabei wurde festgestellt, dass der Schwamm die Lasur nicht in ausreichendem Maße an die Oberfläche des Gartenhockers abgab. In der Folge dauerte die Beschichtung sehr lange.
Beispiel 3 (Vergleichsbeispiel)
Ein Gartenhocker aus Kiefernholz wurde mit Lasur 1 unter Verwendung von Schwamm C beschichtet. Der beschichtete Gartenhocker wies eine fleckige Oberflächenbeschichtung auf.
Beispiel 4 (Vergleichbeispiel)
Ein Gartenhocker aus Kiefernholz wurde mit Lasur 2 unter Verwendung von Schwamm A beschichtet. Dabei wurde eine große Neigung zum Spritzen sowie zum Tropfen beobachtet.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 2454343 A1 [0004]

Zitierte Nicht-Patentliteratur

DIN EN ISO 3386-1 [0019]
DIN EN ISO 3386-1:2015 [0019]

Claims

System zum Beschichten von Holzwerkstoffen umfassend einen Schwamm (1, 11) und ein Beschichtungsmittel, wobei der Schwamm (1, 11) eine mittlere Porengröße von 0,08 mm bis 1 mm und/oder eine Porendichte von 1 bis 1000 Poren/mm³ aufweist.
System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Schwamm (1, 11) eine mittlere Porengröße von 0,1 mm bis 0,7 mm, insbesondere von 0,125 mm bis 0,6 mm, von 0,15 mm bis 0,5 mm, von 0,175 mm bis 0,45 mm oder von 0,2 mm bis 0,4 mm, aufweist.
System nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Schwamm (1, 11) eine Porendichte von 3 bis 900 Poren/mm³, insbesondere von 5 bis 500 Poren/mm³, 8 bis 300 Poren/mm³, 10 bis 200 Poren/mm³, 13 bis 150 Poren/mm³ oder 15 bis 125 Poren/mm³, aufweist.
System nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Schwamm (1, 11) eine Stauchhärte von 0,0001 bis 0,05 N/mm², insbesondere von 0,0005 bis 0,01 N/mm², 0,001 bis 0,009 N/mm², 0,002 bis 0,008 N/mm², 0,002 bis 0,007 N/mm², 0,003 bis 0,006 N/mm² oder von 0,004 bis 0,0055 N/mm², aufweist.
System nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Material des Schwamms (1, 11) ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus Polyurethan, Polyesterurethan, Polyester, Polyether, Polystyrol, Polyethylen, Polypropylen, Kautschuk, Synthesekautschuk, Nitrilkautschuk und Ethylen-Propylen-Copolymer-Kautschuk, insbesondere Polyurethan.
System nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Schwamm (1, 11) homogen ist, insbesondere in Bezug auf die mittlere Porengröße, die Porendichte, die Dichte, die Stauchhärte und/oder das Material.
System nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Schwamm (1, 11) frei von Haltevorrichtungen ist und/oder der Schwamm (1, 11) einstückig ist.
System nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Beschichtungsmittel ein strukturviskoses Beschichtungsmittel ist.
System nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Beschichtungsmittel bei einer Scherrate von 0 bis 1 s^-1 eine Viskosität von 50000 bis 3000 mPa·s und bei einer Scherrate von 1,01 bis 100 s^-1 eine Viskosität von 10000 bis 500 mPa·s und bei einer Scherrate von 100,01 bis 1000 s^-1 eine Viskosität von 5000 bis 50 mPa·s aufweist, oder das Beschichtungsmittel bei einer Scherrate von 0 bis 1 s^-1 eine Viskosität von 20000 bis 3500 mPa·s und bei einer Scherrate von 1,01 bis 100 s^-1 eine Viskosität von 7000 bis 800 mPa·s und bei einer Scherrate von 100,01 bis 1000 s^-1 eine Viskosität von 3500 bis 100 mPa·s aufweist, oder das Beschichtungsmittel bei einer Scherrate von 0 bis 1 s^-1 eine Viskosität von 10000 bis 4000 mPa·s und bei einer Scherrate von 1,01 bis 100 s^-1 eine Viskosität von 5000 bis 900 mPa·s und bei einer Scherrate von 100,01 bis 1000 s^-1 eine Viskosität von 2500 bis 150 mPa·s aufweist.
System nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Beschichtungsmittel einen Festkörperanteil von 15 bis 50 Gew.% aufweist, bezogen auf das Gesamtgewicht des Beschichtungsmittels.
System nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Beschichtungsmittel, jeweils bezogen auf das Gesamtgewicht des Beschichtungsmittels, • 10 bis 45 Gew.%, insbesondere 15 bis 30 Gew.% oder 20 bis 25 Gew.%, Polymer, • 0,01 bis 3 Gew.%, insbesondere 0,1 bis 2,5 Gew.%, 0,5 bis 2 Gew.% oder 1 bis 1,5 Gew.%, Pigment, • 0,1 bis 10 Gew.%, insbesondere 0,5 bis 8 Gew.%, 1 bis 7 Gew.%, 2 bis 5 Gew.% oder 3 bis 4 Gew.%, Verdicker, • 0,1 bis 10 Gew.% Additive, • 45 bis 85 Gew.%, insbesondere 50 bis 80 Gew.%, 55 bis 75 Gew.% oder 60 bis 70 Gew.%, Wasser, umfasst.
System nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Beschichtungsmittel eine Lasur ist.
Verwendung eines Systems gemäß einem der vorstehenden Ansprüche zur Beschichtung eines Holzwerkstoffs.
Verfahren zur Beschichtung eines Holzwerkstoffs umfassend i. Bereitstellen eines Systems umfassend einen Schwamm (1, 11) und ein Beschichtungsmittel, wobei der Schwamm (1, 11) eine mittlere Porengröße von 0,08 mm bis 1 mm und/oder eine Porendichte von 1 bis 1000 Poren/mm³ aufweist, ii. Aufbringen der Beschichtung durch Wischen des das Beschichtungsmittel enthaltenden Schwamms (1, 11) über die Oberfläche des Holzwerkstoffs.
Verfahren gemäß Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass der Schwamm (1,11) wie in einem der Ansprüche 2 bis 7 definiert ist und/oder das Beschichtungsmittel wie in einem der Ansprüche 8 bis 12 charakterisiert ist
Holzwerkstoff erhältlich nach einem Verfahren gemäß einem der Ansprüche 14 oder 15.
Schwamm (1, 11) zum Auftragen eines Beschichtungsmittels auf Oberflächen, insbesondere von Holzwerkstoffen, mit einer mittleren Porengröße von 0,08 mm bis 1 mm und/oder einer Porendichte von 1 bis 1000 Poren/mm³, wobei der Schwamm (1, 11) die Form eines Quaders mit einem an einer Seite angesetzten Keil aufweist.
Schwamm (1, 11) gemäß Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass der Schwamm (1, 11) durch mindestens eines der Merkmale der Ansprüche 2 bis 7 charakterisiert ist.