DE4206021A1 - Verfahren zur herstellung von furnierten schichtholz-formteilen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von furnierten Formpreßteilen auf Holzbasis, bei wel­ chem ein beispielsweise aus Holz oder einem Holzwerk­ stoff, Metall oder Kunststoff bestehender Träger, meh­ rere Zwischenfurniere und ein Deckfurnier mittels Leim, vorzugsweise in Form zwischengelegter Leimfolien, unter Ausübung eines Druckes von mehr als 200 N/cm² und bei einer Temperatur von mehr als 120°C in einer Formpres­ se unter Bildung eines Rohformteils miteinander verbun­ den werden, bei welchem das Deckfurnier gebleicht und/ oder gefärbt, gekittet und geschliffen sowie mit einer Isolier- und/oder Lackschicht versehen wird, und bei welchem die vorgefertigen Formpreßteile wahlweise zuge­ schnitten werden.

Bei der Herstellung von furnierten Formpreßteilen die­ ser Art werden üblicherweise weniger wertvolle Hölzer mit einem Deckfurnier aus Edelholz versehen. Zur Her­ stellung des Rohformteils werden meist unbehandelte rohe Furniere verwendet, die erst nach dem Formpressen einer Oberflächenbearbeitung unterzogen werden. Nach dem Kitten und Schleifen wird das Deckfurnier des Roh­ formteils zunächst beispielsweise mit Wasserstoffpero­ xid gebleicht, um instabile Holzfarben zu zerstören und dadurch eine spätere Verfärbung des Furniers im Zeitab­ lauf zu verhindern. Durch das Bleichen wird eine helle Holzfarbe erzeugt, die in einem sehr viel weiteren Spektrum eingefärbt werden kann, als dies bei dunklem Holz der Fall wäre. Der eigentliche Bleichvorgang mit Ausgasen von Restsauerstoff benötigt zwei bis drei Tage bei Temperaturen nicht unter 20°C und einer relativen Luftfeuchte von 40 bis 70%. Bei dem bekannten Verfah­ ren müssen also die vorgefertigen Rohformteile einem kombinierten Bleich-, Konditionier- und Trocknungsvor­ gang unterzogen werden, was wegen der benötigten langen Zeit als nachteilig angesehen wird. Wird dagegen nicht lange genug mit dem Bleichvorgang gewartet und/oder werden die genannten Umgebungsbedingungen nicht einge­ halten, kann sich Restsauerstoff bilden, der z. B. zur Blasenbildung in den späteren Lackschichten führen kann.

In einem weiteren Verfahrensschritt werden die Rohform­ teile gebeizt und dabei die gewünschte Holzfarbe mit der geforderten Lichtechtheit erzeugt. Die Beize wird entweder gespritzt, geschwammt oder mit der Walze auf­ getragen und anschließend unter Verdunstung der flüch­ tigen Bestandteile getrocknet, so daß nur noch der Farbstoff oder das Pigment der Beize auf der Oberfläche verbleibt. Auch der Beizvorgang ist relativ zeitaufwen­ dig, wobei das Beizergebnis bei gleichem Farbauftrag je nach der verwendeten Holzsorte und Vorbehandlung recht unterschiedlich ausfallen kann.

Um ein Ausbluten der Beize zu verhindern und die Haft­ festigkeit der nachfolgenden Lackschichten zum Unter­ grund zu verbessern, wird auf das gebeizte Deckfurnier eine Isolierschicht beispielsweise auf Polyurethan-Ba­ sis aufgebracht, die zusätzlich zur Verbesserung der Standfestigkeit der Oberfläche beiträgt.

Nach dem Trocknen und Härten der Isolierschicht, das mehrere Stunden dauern kann und daher eine Zwischenla­ gerung der Rohformteile erfordert, wird die Oberfläche mit Schleifpapier manuell oder maschinell geglättet und schließlich im Spritzverfahren vorzugsweise mit mehre­ ren Lackschichten aus Klarlack oder transparent einge­ färbtem Lack überzogen. Anstelle des Beizens kann nach dem Bleichen nach Auftragen einer ersten Imprägnier- oder Isolierschicht eine farbgebende Patinaschicht auf­ getragen werden, deren Pigmente und Farbstoffe nicht in das Holz einziehen.

Schichtholz-Formpreßteile dieser Art werden beispiels­ weise für die Innenverkleidung von Kraftfahrzeugen ver­ wendet, finden aber auch bei Möbeln und Formholzteilen ihren Einsatz. Häufig werden für eine einheitliche Aus­ stattung mehrere Formteile mit möglichst gleichem Deck­ furnier benötigt. Da in der Färbung und Struktur der Deckfurniere vielfältige Unterschiede bestehen können, passen zusammengehörige Teile häufig schlecht zueinan­ der. Es erfordert daher viel Sortierzeit, um die zusam­ menpassenden Teile zu finden. Die Sortierzeit und die Furnierauswahl wirkt sich daher erheblich auf die Ge­ stehungskosten aus.

Ausgehend hiervon liegt der Erfindung die Aufgabe zu­ grunde, ein Verfahren zu entwickeln, das auch bei rela­ tiv geringen Rohfurnierqualitäten einen hohen Quali­ tätsstandard bei den fertigen Formpreßteilen erfüllt und eine vielfältige Färbemöglichkeit eröffnet.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird die im Patentanspruch 1 angegebene Merkmalskombination vorgeschlagen. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Die erfindungsgemäße Lösung geht von dem Gedanken aus, zeitaufwendige Verfahrensschritte, wie Bleichen und Färben in das Vorfeld der Furnierbehandlung zu verlegen und dadurch die Zahl der Behandlungsstufen nach dem Formpreßvorgang zu reduzieren. Um dies zu ermöglichen, wird gemäß der Erfindung vorgeschlagen, daß die Deck­ furniere und/oder die Zwischenfurniere als solche char­ genweise in einer wäßrigen Färbeflotte unter Überdruck und einer Temperatur von 105 bis 115°C durchgefärbt und mit einem der Färbeflotte zugesetzten wasserlösli­ chen oder in Wasser dispergierbaren, erst bei Tempera­ turen oberhalb 115°C vollständig aktivierbaren Binde­ mittelharz behandelt werden, und daß die auf diese Wei­ se vorbehandelten Deck- und Zwischenfurniere mit dem zwischengelegten Leim anschließend bei einer Temperatur von mehr als 120°C unter gleichzeitigen Aus- oder Nachhärten des Bindemittelharzes formgepreßt werden.

Um die Färbemöglichkeiten zu verbessern und auch auf Modetrends bei der Farbgebung besser eingehen zu kön­ nen, werden die Deckfurniere als solche chargenweise in einer wäßrigen, wahlweise oxidativen oder reduktiven Bleichflotte, vorzugsweise unter Überdruck und einer Temperatur von 105 bis 115°C gleichmäßig gebleicht, bevor sie in der Färbeflotte durchgefärbt und mit dem Bindemittel behandelt werden. Die Bleichintensität kann dabei nach Maßgabe der gewünschten Endfarbe gesteuert werden, und zwar über das verwendete Bleichmittel und Bleichverfahren (oxidativ oder reduktiv).

Die wäßrige Bleichflotte enthält als Bleichmittel vor­ teilhafterweise 0,5 bis 5 Gew.% Wasserstoffperoxid.

Als Bleichmittel können auch Natrium- bzw. Kaliumhypo­ chlorit, Natriumperoxid oder Natriumbisulfit zum Ein­ satz kommen, und zwar abhängig davon, welches Furnier­ holz vorliegt, welche Bleichwirkung und welcher nach­ folgende Färbefarbton erzielt werden soll.

Die auf diese Weise gebleichten Furniere können grup­ penweise vorsortiert und weiterverarbeitet werden. Die Vorsortierung erfolgt also chargenweise bereits beim Färber und nicht mehr wie bisher beim Teilehersteller. Beim Färbevorgang können beliebige, in Wasser lösliche oder aufschlämmbare Farbstoffe mit der erwünschten Lichtechtheit eingesetzt werden. Bei dieser Art des Färbens erhält man zugleich eine ausreichende Gleich­ mäßigkeit in der Furniereinfärbung, die das spätere Sortieren sehr vereinfacht. Hinzu kommt, daß das Fur­ nier bei diesen Verfahren vollständig durchgefärbt wird, so daß auch eine Oberflächenbearbeitung oder Be­ schädigung möglich ist, ohne daß andersfarbiges Holz nach außen hervortritt.

Bei den Zwischenfurnieren ist eine Bleichung vor dem Durchfärben grundsätzlich nicht erforderlich, da es hierbei nicht auf helle Farben und Lichtechtheit an­ kommt. Die Zwischenfurniere werden vielmehr mit einem dunklen, vorzugsweise schwarzen Farbstoff durchgefärbt, damit bei Kantenanschnitten oder Fensterausschnitten das bisher notwendige farbige Nachlackieren entfällt. Die Behandlung der Deck- und Zwischenfurniere mit einem Bindemittel auf der Basis wasserverdünnbarer Harze hat die Aufgabe, den Farbstoff zu fixieren und mit dem Holz zu verankern, die Farbechtheit und Wasserfestigkeit zu verbessern und das Holz zu verfestigen. Beim Färbepro­ zeß und beim anschließenden Lagern härtet das Bindemit­ tel noch nicht vollständig aus. Die endgültige Aushär­ tung erfolgt vielmehr erst unter der Einwirkung von Temperatur und Druck im Zuge der Formverpressung.

Als Bindemittel werden zweckmäßig wasserlösliche oder in Wasser disperierbare Harze aus der Gruppe der Harn­ stoffharze, Karbamidsäureharze, Melaminharze, Schel­ lacke verwendet, die erst bei den Temperaturen des Formpreßvorgangs nachkondensieren oder nachpolymeri­ sieren.

Das erfindungsgemäße Verfahren stellt eine Vorwärtsin­ tegration aus der Sicht des Färbers dar: Der Färber übernimmt Bearbeitungsschritte, die bisher der Teilher­ steller an den formgepreßten Rohformteilen vornehmen mußte. Gleichzeitig wird die Fertigungstiefe beim Form­ teilhersteller reduziert: Man erhält dort einen bedeu­ tend schnelleren und rationelleren Verfahrensablauf, weil die zeitaufwendigen Bleich-, Beiz- oder Patinier­ vorgänge entfallen.

Ausführungsbeispiele Beispiel 1: Bleichen

In einem Autoklav wird eine wäßrige Bleichlösung mit 30 g/l 35%igem Wasserstoffperoxid angesetzt. Diese Bleichlösung wird zunächst auf 80 bis 90°C aufgeheizt. Sodann wird eine Charge aus etwa 40 Edelholzfurnieren so in den Autoklav eingeführt, daß die Furniere voll­ ständig von der Bleichlösung umspült werden. Nach Schließen des Autoklaven wird die Bleichlösung auf 105°C erhitzt und ca. 1 Stunde lang unter entsprechendem Überdruck auf dieser Temperatur gehalten.

Nach dem anschließenden Abkühlen der Bleichlösung auf eine Temperatur unter 100°C und Entlüften des Autokla­ ven werden die Edelholzfurniere entnommen und getrocknet.

Beispiel 2: Färben der Deckfurniere

8 kg aus einer kommerziell erhältlichen wasserlöslichen Beize (Positiv-Effekt-Beize der Firma Votteler) werden in 100 l Wasser bei einer Temperatur von 80°C zusammen mit Additiven bis zur vollständigen Auflösung einge­ rührt. Zusätzlich werden 8 kg wasserlösliches Harn­ stoffharz als Bindemittel in die Farblösung eingerührt und die dabei entstehende Färbeflotte in einen Autokla­ ven gefüllt. In diese Färbeflotte wird eine Charge aus etwa 40 gebleichten Edelholzfurnieren so eingetaucht, daß die Furniere vollständig von der Färbeflotte um­ spült werden. Bei geschlossenem Autoklav wird die Fär­ beflotte anschließend auf 105°C erhitzt und ca. 1 Stun­ de lang unter entsprechendem Überdruck auf dieser Tem­ peratur gehalten. Dabei werden die Edelholzfurniere gleichmäßig durchgefärbt und mit einem egalen Farbauf­ zug versehen. Nach dem Abkühlen und Entlüften des Auto­ klaven werden die durchgefärbten und mit dem Bindemit­ telharz durchtränkten Furniere aus der Färbeflotte ent­ nommen und getrocknet. Eine Aushärtung des Bindemittels tritt dabei noch nicht ein.

Beispiel 3: Färben der Zwischenfurniere

Unbehandelte Furniere aus Rotbuche werden mit schwarzem Farbstoff (reaktiver Azo-Metallkomplex-Farbstoff "Dri­ marenschwarz" der Firma Sandoz) sowie einem Bindemittel auf Harnstoffharzbasis in einem Autoklaven auf 105°C erhitzt und ca. 1 Stunde lang unter entsprechendem Über­ druck auf dieser Temperatur gehalten. Die durchgefärb­ ten Furniere werden nach Abkühlen und Entlüften des Autoklaven entnommen und getrocknet.

Beispiel 4: Formpressen

Eine Gruppe von schwarz eingefärbten Zwischenfurnieren aus Rotbuche und ein in einer Holzfarbe eingefärbtes Edelholzfurnier werden nach entsprechendem Zuschnitt über Kreuz unter Zwischenlage von Leimfolien übereinan­ dergelegt, mit einer Schutzfolie aus temperaturbestän­ digem Kunststoff versehen und in einer Formpresse bei einer Temperatur von ca. 150°C und einem Preßdruck von 300 N/cm² verformt und miteinander verbunden. Der Preß­ druck und die Temperatur werden 3 Minuten lang auf­ rechterhalten. Dabei wird das Bindemittelharz auf den Furnieren durch Polymerisation ausgehärtet. Die Fur­ nieroberfläche des so hergestellten Schichtholz-Form­ preßteils wird anschließend gekittet, geschliffen und mit mehreren Lackschichten auf Polyesterbasis (z. B. UPE-LUX der Firma Votteler) versehen.

Zusammenfassend ist folgendes festzustellen: Die Erfin­ dung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung von furnierten Schichtholz-Formteilen, bei welchem ein Trä­ ger, mehrere Zwischenfurniere und ein Deckfurnier mit­ tels zwischengelegter Leimfolien unter Ausübung eines Drucks von mehr als 200 N/cm² und bei einer Temperatur von mehr als 120°C in einer Formpresse unter Bildung eines Rohformteils miteinander verbunden werden, bei welchem das Deckfurnier gebleicht und/oder gefärbt, gekittet und geschliffen sowie mit einer Isolier- und/ oder Lackschicht versehen wird und bei welchem die vor­ gefertigen Formteile wahlweise zugeschnitten werden. Um auch bei geringen Rohfurnierqualitäten einen hohen Qua­ litätsstandard bei den fertigen Formteilen zu gewähr­ leisten und den Verfahrensablauf zu optimieren, wird gemäß der Erfindung vorgeschlagen, die Deckfurniere und/oder die Zwischenfurniere als solche chargenweise in einer wäßrigen Färbeflotte durchzufärben und mit einem der Färbeflotte zugesetzten wasserlöslichen Bin­ demittelharz zu behandeln und erst dann die Deck- und Zwischenfurniere unter gleichzeitigem Aus- oder Nach­ härten des Bindemittelharzes dem Formpressvorgang zuzu­ führen. Eine weitere Verbesserung in dieser Hinsicht wird dadurch erzielt, daß die Deckfurniere als solche chargenweise in einer wäßrigen Bleichflotte gebleicht werden, bevor sie in der Färbeflotte durchgefärbt wer­ den.

Claims (8)

1. Verfahren zur Herstellung von furnierten Formpreß­ teilen, bei welchem ein Träger, mehrere Zwischen­ furniere und eine Deckfurnier mittels Leim, vor­ zugsweise in Form zwischengelegter Leimfolien, un­ ter Ausübung eines Drucks von mehr als 200 N/cm² und bei einer Temperatur von mehr als 120°C in einer Formpresse unter Bildung eines Rohformteils miteinander verbunden werden, bei welchem das Deck­ furnier gebleicht und/oder gefärbt, gekittet und geschliffen sowie mit einer Isolier- und/oder Lack­ schicht versehen wird, und bei welchem die vorge­ fertigen Formteile wahlweise zugeschnitten werden, dadurch gekennzeichnet, daß die Deckfurniere und/oder die Zwischenfurniere als solche chargen­ weise in einer wäßrigen Färbeflotte unter Über­ druck und einer Temperatur von 105 bis 115°C durchgefärbt und mit einem der Färbeflotte zuge­ setzten wasserlöslichen oder in Wasser dispergier­ baren, erst bei Temperaturen oberhalb 115°C voll­ ständig aushärtbaren Bindemittelharz behandelt wer­ den, und daß die auf diese Weise vorbehandelten Deck- und Zwischenfurniere unter gleichzeitigem Aus- oder Nachhärten des Bindemittelharzes formge­ preßt werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Deckfurniere als solche chargenweise in einer wäßrigen, wahlweise oxidativen oder redukti­ ven Bleichflotte vorzugsweise unter Überdruck und einer Temperatur von 105 bis 115°C gleichmäßig ge­ bleicht werden, bevor sie in der Färbeflotte durch­ gefärbt werden.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß als Bindemittel ein wasserlösliches oder wasseremulgierbares Harz aus der Gruppe Harn­ stoffharze, Karbamidsäureharze, Melaminharze, Schellacke verwendet wird, das erst im Zuge des Formpreßvorgangs durch Polykondensation oder Poly­ merisation aus- oder nachgehärtet wird.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Zwischenfurniere mit einer dunklen, vorzugsweise schwarzen Farbe durchgefärbt werden.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Färbeflotte wasserlösliches oder in Wasser dispergierbares Bindemittelharz mit einer Konzentration von 1 bis 20 Gewichtsprozent zugesetzt wird.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Bleichflotte Wasserstoff­ peroxid mit einer Konzentration von 0,5 bis 5 Gew.% enthält.

7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Bleichflotte Natrium- oder Kaliumhypochlorit, Natriumperoxid oder Natriumbi­ sulfit als Bleichmittel enthält.

8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Färbeflotte als Färbemittel eine Positv-Effekt-Beize in einer Konzentration von 3 bis 15 Gew.% enthält.