DE3840292C2 - - Google Patents
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Erzeugung
einer Struktur, insbesondere Holzstruktur, an der Oberfläche
von Faserplatten, insbesondere mitteldichten Faserplatten,
indem auf die Oberfläche einer ausgehärteten Faserplatte als
Ausgangsmaterial ein Stoff aufgebracht wird und die
Faserplatte anschließend mit dem Stoff in einer
Kurztaktpresse unter Einwirkung von Druck und Hitze und unter
Verwendung eines strukturierten Preßbleches verpreßt wird. Es
ist bekannt, Faserplatten an der Oberfläche so auszurüsten
bzw. auszustatten, daß die Oberfläche nicht als ebene Fläche
erscheint, sondern eine bestimmte Struktur aufweist, die je
nach den Anforderungen ganz verschiedene Gestalt besitzen
kann. Solche strukturierten Oberflächen werden insbesondere
in der Möbelherstellung benötigt. Beispielsweise bei der
Herstellung von Küchenfronten, aber auch im Korpusbereich
können und werden Faserplatten sowie andere aus Holzmaterial
bestehende Platten eingesetzt, bei denen eine reliefartige,
strukturierte Oberfläche gewünscht ist. Es geht bei der
vorliegenden Erfindung um die Anbringung einer Struktur an
der Oberfläche einer Faserplatte, die bereits ausgehärtet
ist, die also bereits den üblichen Herstellungsvorgang
durchlaufen hat.
Bei einem bekannten Verfahren
werden auf die Faserplatte, Spanplatte und dergleichen nach
ihrer Aushärtung Melamin-beharzte Papiere aufgelegt und die
Platte als Ausgangsmaterial mit dem Melamin-beharzten Papier
in einer Kurztaktpresse verpreßt. Unter einer Kurztaktpresse
wird ein bekannter Pressentyp verstanden, mit dem
üblicherweise Drücke bis zu etwa 2,65 MPa und
Temperaturanwendungen bis etwa 180°C zur Anwendung gelangen.
Auf die aufgelegte Papierschicht wird ein strukturiertes
Preßblech aufgelegt und auf diese Weise ergibt sich eine
Abformung der Struktur des Preßbleches im Bereich des
Papieres, also an der Oberfläche der Faserplatte. Wenn glatte
Preßbleche Verwendung finden ergeben sich auf diese Weise
hochglänzende ebene Oberflächen. Die Struktur erfaßt dabei
aber praktisch nur die Oberfläche in dem Melamin-beharzten
Papier, welches als Stoff auf das Ausgangsmaterial aufgelegt
wird. Die eigentliche Oberfläche der Faserplatte wird dabei
nur wenig oder kaum verformt. Insoweit wird diese Struktur an
der Oberfläche der Faserplatte erzeugt. Der Vorteil dieses
bekannten Verfahrens liegt darin, daß die Oberfläche der
Faserplatte durch das Melamin-Papier einen gewissen Schutz
erhält. Durch die Aushärtung des Melamin-Harzes wird die
Oberfläche des Papieres gleichsam versiegelt bzw.
geschlossen. Das bekannte Verfahren ist vergleichsweise
preisgünstig durchführbar, so daß es vom Aufwand her mit
einem Lackauftrag konkurrieren kann. In nachteiliger Weise
sind die dabei erzeugbaren Strukturen in dekorativer Hinsicht
nur für untergeordnete Ansprüche befriedigend. Die
Papieroberfläche bleibt meist erkennbar, so daß
beispielsweise die Struktur von natürlichem Holz auf diese
Art und Weise nicht oder nur sehr unvollkommen herstellbar
ist. Aus diesem Grund findet dieses Verfahren zur Veredelung
von solchen Oberflächen von Faserplatten Verwendung, die
meist nur im Korpusbereich von Möbeln, nicht aber im
Frontbereich, eingesetzt werden.
Es gibt auch bereits Verfahren, die sich wie das
anmeldungsgemäße Verfahren, mit der Anbringung einer Struktur
unmittelbar in der Oberfläche einer Faserplatte beschäftigen.
Dabei werden Faserplatten zunächst nach dem üblichen
bekannten Verfahren hergestellt. Dann werden diese Platten
vermittels eines Prägekalanders behandelt, dessen Prägewalzen
ein- oder beiseitig strukturiert sind. Unter Anwendung von
Druck und Hitze wird die Struktur gleichsam in die Oberfläche
der Faserplatte eingebrannt. Die anzuwendenden Temperaturen
können bis etwa 1100°C an der Oberfläche der Prägewalzen
erreichen. Durch Variation von Druck, Hitze und
Vorschubgeschwindigkeit der zu veredelnden Faserplatte durch
den Prägekalander kann die Farbe der eingebrannten Struktur
variiert werden. Vorteilhaft ist es mit diesem Verfahren
möglich, überhaupt einmal eine Struktur in der Oberfläche und
nicht etwa nur an der Oberfläche einer Faserplatte zu
bekommen. Es entfällt auch die zusätzliche Verwendung eines
Stoffes, beispielsweise eines melaminharzgetränkten Papieres.
Nachteilig an diesem Verfahren ist, daß die Einbrenn-
Verfärbung nicht immer gleichmäßig ausfällt. Auch ergibt sich
kein zufriedenstellendes Aussehen, wenn eine natürliche
Holzstruktur nachgeahmt werden soll. Die Oberfläche der
Faserplatten ist auch nach dem Einbrennen roh und
ungeschützt. Es können insbesondere Feuchtigkeitsschäden und
mechanische Schäden bei nachfolgenden Bearbeitungsschritten
auftreten, die auch durch einen Schleifvorgang nicht
beseitigt werden können, weil hierdurch zugleich die
eingebrannte Oberfläche so verändert würde, daß die
Schadensstellen noch deutlicher hervortreten und erkennbar
sind. Nachteilig ist auch, daß für eine solche Veredelung von
Faserplatten spezielle Anlagen und Prägekalander erforderlich
sind und die Steuerung der Temperatur und des Druckes äußerst
präzise durchgeführt werden müssen, wenn das Arbeitsergebnis
einigermaßen konstant sein soll.
Bei einem weiteren bekannten Verfahren, welches insbesondere
zur Herstellung von Möbelfronten dient wird als
Ausgangsmaterial eine ausgehärtete Spanplatte eingesetzt, die
besonders weich ausgebildet ist. Diese ausgehärtete
Spanplatte wird in ihrer Oberfläche durch Anwendung von Druck
und Hitze eingedrückt und zerdrückt, wobei Makro-Strukturen,
also umlaufende Nuten, Rillen, Reliefs u. dgl. in die
Oberfläche eingeprägt werden können. Dabei werden Temperaturen
bis etwa 180°C angewandt. Die Tiefe der eingeprägten Nuten
kann bis zu 8 mm betragen. Es können auch Folien und Papiere
auf die Oberfläche aufgeschmolzen werden. Auch eine
nachfolgende Lackbehandlung derart verformter Oberflächen ist
nachträglich möglich. Vorteilhaft wird mit diesem bekannten
Verfahren ein Fräsvorgang zur Herstellung des Reliefs
vermieden, wobei durchaus ein ähnlicher optischer Effekt
auftritt. In nachteiliger Weise müssen für dieses Verfahren
Pressen zur Verfügung stehen, deren Arbeitsdrücke sehr hoch
sind. Außerdem ist das Verfahren nur für bestimmte, besonders
weich gestaltete Holzspanplatten geeignet und anwendbar.
Aus der AT-PS 3 51 744 und der AT-PS 3 42 872 ist es bekannt,
Holzspanplatten mit einem kratzfesten, vorzugsweise auch
dekorativen Überzug zu versehen. Es wird hier nicht die
Oberfläche der ausgehärteten Spanplatte verformt, sondern es
wird auf diese Oberfläche ein Überzug oder eine Beschichtung
aufgebracht, die aus einem Harz-Wassergemisch bestehen kann,
wobei als Harz Melaminharz oder Harnstoffharz Verwendung
finden. Direkt auf die Spanplatte kann zunächst eine
Grundierschicht aus dem Harz-Wassergemisch aufgebracht
werden, die zwar auch in die Faserstruktur der
Spanplattenoberfläche eindringt, wodurch eine innige
Verankerung der Grundierschicht entsteht, die im übrigen aber
eine über die Oberfläche der Spanplatte hinausreichende
Schicht bilden. Auf die Grundierung - nicht in die Oberfläche
der Spanplatte - kann auch ein dekoratives Muster oder eine
Prägung aufgebracht werden. Wenigstens auf einer Seite der
Spanplatte wird zusätzlich eine Deckschicht aus kratzfestem,
gehärtetem Melaminharzlack aufgebracht. Dabei geht es um die
Aufbringung widerstandsfähiger Schichten auf die Oberflächen
von Spanplatten, die ohne Papierträger erstellt werden. Die
eingesetzten Melamin- und Harnstoffharze verfügen über einen
hohen Festharzanteil (größer 60%). Bei einem zweischichtigen
Aufbau wird die untere Grundierschicht ggf. noch mit
anorganischen Füllstoffen versehen, was den Feststoffanteil
weiter erhöht. Auf diese Art und Weise entstehen spezielle,
gehärtete Deckschichten oder Überzüge. Die Mengen an
Festharz, die pro m² aufgebracht werden, liegen in der
Größenordnung von 200 bis 300 g. Ein Heißpressen wird in der
Regel nicht durchgeführt. Das Aushärten des Harzes erfolgt
durch eine Art Trocknungsvorgang. Es ist aber auch möglich,
die Aushärtung durch ein Vortrocknen mit einem anschließenden
Heißpreßvorgang zwischen Preßblechen zu erreichen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren
aufzuzeigen, mit dem es möglich ist, unter Verwendung
bekannter Anlagen, insbesondere Kurztaktpressen, eine
Struktur, insbesondere Holzstruktur, direkt in die Oberfläche
einer Faserplatte, insbesondere einer mitteldichten
Faserplatte, einzubringen.
Erfindungsgemäß wird dies durch die im Anspruch 1 angegebenen
Merkmale erreicht. Es wird also nicht mehr
ein Melamin-beharztes Papier als Stoff auf die Oberfläche der
Faserplatte aufgebracht, sondern ein Harz-Wassergemisch.
Dieses Harz-Wassergemisch dringt erweichend in die Oberfläche
der fertig ausgehärteten Faserplatte ein, so daß sich bei der
nachfolgenden Verpressung in der Kurztaktpresse die Struktur
des Preßbleches in dieser Oberfläche abformen kann. Dabei
härtet der Harzanteil des Harz-Wassergemisches aus, während
der Wasseranteil verdampft. Damit wird die Struktur in der
Oberfläche und nicht nur an der Oberfläche bzw. auf die
Oberfläche aufgebracht, was grundlegend für ein besseres
dekoratives Aussehen ist. Es wird unmittelbar die Oberfläche
der Faserplatte verformt, weil die Struktur hier
hineingeprägt wird. Eine störende Papierschicht oder eine
Folie an der Oberfläche kommen in Fortfall. Derartige
störende Medien, wie insbesondere Papiere, Folien u. dgl.
werden eingespart, was zugleich eine Verbilligung des
Herstellungsvorganges bedeutet. Ein weiterer Vorteil liegt
darin, daß die Werkzeuge für die Weiterbearbeitung der auf
diese Art und Weise in der Oberfläche veredelten Platten
weniger schnell stumpf werden und daher eine längere
Stanzzeit ergeben. Insbesondere beim Kantenfräsen von
Oberflächen, die unter Verwendung eines Melamin-beharzten
Papieres hergestellt wurden, werden die Fräsen an der Stelle,
an der das Papier durch den Fräsvorgang abgetragen werden
muß, bekanntlich sehr schnell stumpf. Beim Fräsvorgang der
nach dem neuen Verfahren veredelten Faserplatte, insbesondere
beim Fräsen einer abgerundeten Kante, wird direkt in dem
Material der Faserplatte gefräst, so daß Einrißstellen am
Übergang zwischen Faserplatte und Papier, wie sie im Stand
der Technik vorkommen, vermieden werden. Natürlich werden
auch im Stand der Technik erforderlich werdende
Spachtelarbeiten an dieser Stelle eingespart. Ein weiterer
wesentlicher Vorteil ist darin zu sehen, daß das Harz aus dem
Harz-Wassergemisch nach dem Aushärten gleichsam eine
Versiegelung der veredelten Oberfläche darstellt, die nicht
nur einen Schutz bedeutet, sondern auch eine Einsparung bei
einem sich meist anschließenden Lackierungsvorgang darstellt,
weil durch die geschlossene Oberfläche des ausgehärteten
Harzes der Lackverbrauch geringer ist. Insbesondere mit einer
Lackierung kann überraschenderweise eine Oberfläche erzeugt
werden, die von einer natürlichen Holzoberfläche, die
ebenfalls eine Lackierung trägt, nur sehr schwer
unterscheidbar ist. Durch die Anwendung des Harz-
Wassergemisches wird der Harzanteil der Oberfläche erhöht.
Gleichzeitig wird damit eine Resistenz gegen Feuchtigkeit und
Chemikalien erreicht, die nicht nur Bedeutung für das
Endprodukt hat, sondern sich auch bereits vorteilhaft für
alle Weiterverarbeitungsschritte des veredelten Materials bis
zur Erstellung des Möbelstückes besitzt. Bei Verwendung einer
Holzstruktur entsteht ein besonders natürliches Aussehen,
weil in die Oberfläche der Faserplatte hineingeprägt wird.
Natürlich können auch andere Strukturen auf diese Art und
Weise hergestellt werden, besonders vorteilhaft Mikro-
Strukturen.
Als Harz innerhalb des Harz-Wassergemisches kann vorteilhaft
Melamin Verwendung finden. Dies stellt ein in der
Spanplatten- und Faserplattenindustrie übliches Harz dar,
welches nicht nur preiswert ist, sondern mit dem auch bereits
die Anwender entsprechende Erfahrungen haben. Aber auch
andere Harze sind natürlich geeignet.
Das Harz-Wassergemisch kann mit einem Anteil von 25 bis 50%,
insbesondere 30% Harz Anwendung finden, d. h. 30% sind
bespielsweise Harz und 70% Wasser. Aus diesem Verhältnis wird
erkennbar, wie wichtig die Anwesenheit von Wasser ist, die
durch die Anwendung von Druck und Hitze während des
Verpressens in den dampfförmigen Zustand übergeht. Auch
dieser Dampf dringt bis zu einer gewissen Tiefe in die
Oberfläche der Faserplatte ein, macht sie weich und
verformbar, so daß sich die Strukturen der Preßbleche
entsprechend abbilden können.
Vorteilhaft werden strukturierte Preßbleche mit einer
Rauhigkeitstiefe von in einem Bereich von 100 bis 200 µm,
insbesondere etwa 180 µm, eingesetzt. Diese Strukturen sind
also tiefer als die Strukturen die in Verbindung mit Melamin-
beharzten Papieren Verwendung finden. Natürlich richtet sich
die Tiefe der Struktur nach dem gewünschten Effekt. Bereits
aber mit den angegebenen Grenzen lassen sich Strukturen von
natürlichem Holz sehr gut erzeugen.
Beim Verpressen der mit dem Harz-Wassergemisch benetzten
Oberfläche können Drücke zwischen 1,96 und 2,94 MPa und
Temperaturen zwischen 150 und 200°C in der Oberfläche der
Preßbleche angewendet werden. Vorteilhaft läßt sich das
Veredelungsverfahren sowohl einseitig als auch beidseitig an
Faserplatten einsetzen. Auch bei einseitiger Anwendung
verlieren die Platten nicht ihre Geradheit, was insoweit
einen Vorteil gegenüber der Veredelung mit Melamin-beharzten
Papieren darstellt, die immer beidseitig angewendet werden
müssen, damit die Faserplatten nicht krumm werden.
Es hat sich als vorteilhaft erwiesen, die Oberfläche der
Faserplatten mit etwa 20 bis 40 g/m2 Harz-Wassergemisch zu
benetzen. Bereits dieser geringe flächenmäßige Anteil reicht
aus, um die gewünschte strukturierte Oberfläche zu erzielen.
Claims (6)
1. Verfahren zur Erzeugung einer Struktur, insbesondere
Holzstruktur, in die Oberfläche einer ausgehärteten
Faserplatte, insbesondere mitteldichten Faserplatte, hinein,
in dem ein- oder beidseitig auf die Oberfläche der
Faserplatte ein Harz-Wassergemisch aufgebracht wird, welches
erweichend in die Oberfläche der Faserplatte eindringt, und
die Faserplatte anschließend mit einer Kurztaktpresse unter
Einwirkung von Druck und Hitze und unter Verwendung eines
strukturierten Preßbleches verpreßt wird, wobei der
Wasseranteil des Harz-Wassergemischs zum Verdampfen und der
Harzanteil zur Aushärtung gebracht werden, während die
Struktur des Preßblechs unmittelbar in die Oberfläche der
Faserplatte hinein abgeformt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als
Harz Melamin Verwendung findet.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet,
daß das Harz-Wassergemisch mit einem Anteil von 25 bis 50%,
insbesondere 30% Harz Anwendung findet.
4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
strukturierte Preßbleche mit einer Rauhigkeitstiefe in einem
Bereich von 100 bis 200 µm, insbesondere etwa 180 µm, eingesetzt
werden.
5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
beim Verpressen der mit dem Harz-Wassergemisch benetzten
Oberfläche Drücke zwischen 1,96 und 2,94 MPa und Temperaturen
zwischen 150 und 200°C in der Oberfläche der Preßbleche
angewendet werden.
6. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die
Oberfläche der Faserplatte mit etwa 20 bis 40 g/m2 Harz-
Wassergemisch benetzt wird.
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Owner name: GLUNZ AG, 4700 HAMM, DE |
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