DE69118202T2 - PARQUET STRUCTURE AND METHOD FOR THEIR PRODUCTION - Google Patents
PARQUET STRUCTURE AND METHOD FOR THEIR PRODUCTIONInfo
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Description
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Parkettstruktur, bei der die Richtung der Maserungen eines eine Parkett-Oberflächenschicht bildenden Holzes im Verhältnis zur Ebene der Parkettoberfläche rechtwinklig oder in einem spitzen Winkel verläuft.The present invention relates to a parquet structure in which the direction of the grain of a wood forming a parquet surface layer is perpendicular or at an acute angle with respect to the plane of the parquet surface.
Die Erfindung bezieht sich auch auf ein Verfahren zur Herstellung eines Parketts umfassend die folgenden Arbeitsgänge:The invention also relates to a method for producing a parquet floor comprising the following operations:
- Belegung eines Parkettkörpers mit einer Oberflächenschicht aus Holz, die aus Holzblöcken hergestellt ist, wobei die Richtung der Holzmaserungen im Verhältnis zur Ebene der Parkettfläche rechtwinklig oder in einem spitzen Winkel verläuft,- covering a parquet body with a surface layer of wood made of wooden blocks, where the direction of the wood grain is perpendicular or at an acute angle to the plane of the parquet surface,
- Ausführung eines glatten Oberflächenschliffs und- Execution of a smooth surface grinding and
- Ausführen eines Firnisanstrichs mit einem Parkettfirnis.- Applying a varnish coat with a parquet varnish.
Die Verwendung von vertikal gemasertem Holz als Oberflächenschicht bietet einige Vorteile. Verschleißwiderstand, Härte und Druckfähigkeit in Richtung der Holzmaserungen sind vergleichbaren Werten in rechtwinkliger Richtung zu den Holzmaserungen erkennbar überlegen.The use of vertically grained wood as a surface layer offers several advantages. Wear resistance, hardness and compressive strength in the direction of the wood grain are noticeably superior to comparable values in the direction perpendicular to the wood grain.
Die Verwendung von vertikal gernasertem Holz als Parkettoberflächenschicht bereitet jedoch einige Probleme mit nicht zufriedenstellenden Lösungen, weshalb bis jetzt kein kommerzieller Durchbruch erfolgt ist. Ein Problem ist die Bildung von Alterungseinrissen und das Nachleben (Änderung der Abmessungen) von vertikal gemasertem Holz als Ergebnis von Feuchtigkeitsschwankungen. Ein weiteres Problem ist die Porösität einer fertiggestellten Holzoberfläche. Belegt man eine poröse Oberfläche herkömmlich mit Schichten von Parkettfirnis (z.B. UV-härtbarer Urethan-Firnis), würde die dünne Firnisschicht bei normaler Nutzung schnell brechen. In der Schicht entstehen punktartige Aufbrüche, durch die Feuchtigkeit in das Holz eindringt und die Oberfläche schwärzt. Bei herkömmlichen Parketts mit horizontaler Maserung wird ein Grundierfirnis verwendet, der in Holz nicht absorbierbar ist und eine schichtähnliche Versiegelung zwischen dem Holz und der Überzugsfirnisschicht bildet. Der Gesamtverbrauch von teuren Parkettfirnissen bleibt relativ gering, insgesamt etwa 30-40 g/m². Eine solche Parkett-Firnis- oder Lackiertechnik, wobei eine Firnisgrundierung direkt auf eine Untergrundholzfläche aufgebracht wird, würde jedoch bei dieser Erfindung zu einer nachteiligen und nicht beständigen Oberflächenstruktur führen.However, the use of vertically grained wood as a parquet surface layer poses some problems with unsatisfactory solutions, which is why no commercial breakthrough has been achieved so far. One problem is the formation of ageing cracks and the afterlife (change in dimensions) of vertically grained wood as a parquet surface layer. Result of humidity fluctuations. Another problem is the porosity of a finished wood surface. If a porous surface were to be coated with conventional layers of parquet varnish (eg UV-curable urethane varnish), the thin varnish layer would quickly crack under normal use. Point-like cracks would form in the layer, allowing moisture to penetrate the wood and blacken the surface. In conventional parquets with horizontal grain, a primer varnish is used that is not absorbable into wood and forms a layer-like seal between the wood and the top varnish layer. The total consumption of expensive parquet varnish remains relatively low, a total of about 30-40 g/m². However, such a parquet varnish or painting technique, whereby a varnish primer is applied directly to a sub-wood surface, would result in a disadvantageous and non-durable surface structure with this invention.
In der DE-A- 1 492 52 wird eine Verfahren zum Imprägnieren von Holzprodukten beschrieben. Dieses Verfahren bezieht sich jedoch nicht auf Parkettstrukturen.DE-A-1 492 52 describes a process for impregnating wood products. However, this process does not apply to parquet structures.
Ein Ziel der Erfindung ist es, eine Parkettstruktur und ein Verfahren zu seiner Herstellung zur Verfügung zu stellen, wobei sogar der ansonsten gute Verschleißwiderstand und die Härte von vertikal gemasertem Holz noch wesentlich verbessert werden kann, während für einen wirksamen zusätzlichen Schutz gegen das Eindringen von Feuchtigkeit und eine wirksame Einfassung gegen die Kräfte von verbleibender feuchtigkeitsbedingter Bewegung gesorgt ist, während gleichzeitig die Menge eines teuren Parkettfirnis oder Lackes im herkömmlichen Rahmen verbleibt.An object of the invention is to provide a parquet structure and a method for its manufacture wherein even the otherwise good wear resistance and hardness of vertically grained wood can be significantly improved, while providing effective additional protection against moisture penetration and effective containment against the forces of residual moisture-induced movement, while at the same time the amount of expensive parquet varnish or lacquer remains within conventional limits.
Das Ziel wird durch die Merkmale einer Parkettstruktur erreicht, wie sie in dem beigefügten Anspruch 1 dargelegt ist und ebenso durch die Anwendung eines Verfahrens zur Herstellung eines Parketts wie in Anspruch 8 dargelegt.The object is achieved by the features of a parquet structure as set out in the appended claim 1 and also by the application of a method for producing a parquet as set out in claim 8.
Eine erfindungsgemäße Parkettstruktur soll nun mit bezug zu den beigefügten Zeichnungen genau beschrieben werden.A parquet structure according to the invention will now be described in detail with reference to the attached drawings.
Es zeigen:Show it:
Fig. 1 eine perspektivische Ansicht eines Parkettelementes im Querschnitt mit der erfindungsgemäßen Struktur,Fig. 1 is a perspective view of a parquet element in cross section with the structure according to the invention,
Fig.2 die Verwendung von hexagonalen Holzblöcken in der Oberflächenholzschicht eines Parketts,Fig.2 the use of hexagonal wood blocks in the surface wood layer of a parquet,
Fig.3 einen Querschnitt der Schichtstruktur eines Parketts,Fig.3 a cross-section of the layer structure of a parquet,
Fig.4 eine vergrößerte Darstellung eines vertikalen Bereichs der Oberflächenholzschicht eines Parketts mit Holzmaserungen in vertikaler Richtung.Fig.4 an enlarged view of a vertical area of the surface wood layer of a parquet with wood grain in the vertical direction.
Die Herstellung der erfindungsgemäßen Parkettstruktur geschieht wie folgt: Ein vieleckiger Balken aus frischem Holz wird rechtwinklig oder in einem spitzen Winkel zu den Holzmaserungen in Blöcke mit geeigneter Dicke (z.B. 14 mm Dicke) geschnitten. Diese Holzblöcke - ein hexagonale 5 Beispiel ist in Fig.2 dargestellt - werden mit einem wasserlöslichen Polyalkohol, z.B. Polyethylen Glykol (PEG), imprägniert, der in die Holzblöcke unter Verdrängung von darin enthaltenem Zellwandwasser aufgenommen wird und einwirkt. Die Absorption kann durch thermische Behandlung intensiviert werden, wobei die Holzblöcke in einem Mikrowellenofen erhitzt werden und das nichtverdünnte, verflüssigt-erhitzte PEG als Schicht auf einen Holzblock aufgebracht wird, dessen inneres Vakuum die Absorption des PEG in das Holz beschleunigt. Der Zweck ist, daß das wasserlösliche Imprägnierungsmittel eine genügende Menge des Zellwandwassers in den Holzzellen ersetzt. Dies verhindert Nachbewegungen (Änderungen der Abmessungen) des Holzmaterials, die durch Alterungsrisse und Feuchtigkeitsschwankungen hervorgerufen werden. Es ist bekannt, daß die durch Feuchtigkeit hervorgerufenen Holzbewegungen deutlich von der in den Zellwänden gespeicherten Wassermenge und von der Schwellung und Schrumpfung einer Zellwand, die durch die Schwankungen der Feuchtigkeitsmenge hervorgerufen wird, abhängig ist.The parquet structure according to the invention is produced as follows: A polygonal beam of fresh wood is cut at right angles or at an acute angle to the wood grain into blocks of suitable thickness (e.g. 14 mm thick). These wood blocks - a hexagonal example is shown in Fig.2 - are impregnated with a water-soluble polyalcohol, e.g. polyethylene glycol (PEG), which is absorbed into the wood blocks and acts by displacing the cell wall water contained therein. The absorption can be intensified by thermal treatment, whereby the wood blocks are heated in a microwave oven and the undiluted, liquefied-heated PEG is applied as a layer to a wood block, the internal vacuum of which accelerates the absorption of the PEG into the wood. The purpose is that the water-soluble impregnating agent replaces a sufficient amount of the cell wall water in the wood cells. This prevents subsequent movements (changes in dimensions) of the wood material caused by ageing cracks and fluctuations in humidity. It is known that the movements of wood caused by humidity are clearly dependent on the amount of water stored in the cell walls and on the swelling and shrinkage of a cell wall caused by fluctuations in the amount of humidity.
Die auf diese Weise mit einem wasserlöslichen Polyalkohol (z.B. PEG) imprägnierten Holzblöcke werden für 1 bis 3 Tage bei einer Temperatur von 50-80ºC gelagert, damit genügend Polyalkohol eindringt und diffundiert, wonach die Blöcke getrocknet und auf diese Weise der Polyalkohol nach der Entfernung des Wassers konzentriert wird. Die Oberflächen des Blocks werden grundiert und die Außenlinien werden auf genaue Maße bearbeitet. Anschließend werden die Blöcke zu Rohstücken von Brettparketten verleimt, z.B. indem sie zwischen zwei Rumpfschichten 4 eingepaßt werden. Die Befestigung an die Rumpfschicht 4 eines Parkettelements kann dadurch bewirkt werden, daß ein Harz oder ein Holzkleber 5 (z.B. ein Polyester-Harz oder ein Polyvenyl-Acetat-Leim) verwendet wird. Der Rumpf 4 kann vorzugsweise aus Speffholz mit einer Dicke von z.B. 9 mm hergestellt werden. Der Rumpf 4 kann ebenfalls eine oder mehrere verstärkte Kunststoffschichten aufweisen. Das Rohstück wird in der Mitte des Blocks 1 in zwei Teile gesägt, und die so erhaltenen Bretter werden mit Nuten versehen, und die gesägte Oberfläche wird grundiert. Nach dem Säoen und Schleifen hat die vertikal gemaserte Oberflächenschicht 1 eine Dicke von z.B. 3,0-3,5 mm.The wood blocks impregnated with a water-soluble polyalcohol (eg PEG) are stored for 1 to 3 days at a temperature of 50-80ºC so that sufficient polyalcohol penetrates and diffuses, after which the blocks are dried and in this way the polyalcohol is concentrated after the water has been removed. The surfaces of the block are primed and the outlines machined to precise dimensions. The blocks are then glued together to form rough pieces of plank parquet, e.g. by fitting them between two hull layers 4. The attachment to the hull layer 4 of a parquet element can be effected by using a resin or a wood adhesive 5 (e.g. a polyester resin or a polyvinyl acetate glue). The hull 4 can preferably be made of chipboard with a thickness of e.g. 9 mm. The hull 4 can also have one or more reinforced plastic layers. The rough piece is sawn into two parts in the middle of the block 1 and the boards thus obtained are provided with grooves and the sawn surface is primed. After sawing and sanding the vertically grained surface layer 1 has a thickness of e.g. 3.0-3.5 mm.
Auf die Oberfläche des fertiggestellten Holzparkettelements wird etwas Füllharz oder Lack aufgebracht, der zum Eindringen in die Holzmaserungen und die dazwischenliegenden Poren geeignet ist. Die Imprägnierung des Füllharzes wird auf gleiche Weise beschleunigt, wie oben in bezug zu der Imprägnierung von PEG beschrieben. Somit werden die Bretter vorgeheizt, und nach dem Abkühlen absorbieren sie das Harz bis in eine ausreichende Tiefe in die Holzmaserungen und in die dazwischenliegenden Poren. Der verwendete Füllharz oder Lack ist vorzugsweise ein günstiger Polyesterharz, um die Herstellungskosten des Parketts trotz der Tatsache beizubehalten, daß aufgrund der porösen Oberfläche die benötigte Menge von Harz mehr als 100 g/m² typisch 100-300 g/m², vorzugsweise 150-200 g/m² betragen wird. Auf diese Weise imprägniert der Füllharz oder Lack örtlich bis zu einer Tiefe von 0,5 mm und über einem Großteil der Fläche bis zu einer Tiefe von mehr als 0,2 mm ein. Somit variiert die Dicke der Füllharz- oder Lackschicht entsprechend der Porösität und der Absorptionsfähigkeit des Holzes, bleibt aber typischerweise in dem oben angegebenen Bereich. Das Verfahren wird bevorzugt mit UV-härtbarem Polyesterharz durchgeführt, es ist aber auch eine herkömmliche zusätzliche hitzeaktivierte (beschleunigte) Nachbehandlungsreaktion möglich. Die durch die Füllharz oder Lack gebildete Schicht verbessert die Verschleißwiderstandsfähigkeit und die Härte von vertikal gemasertem Holz wesentlich. Die Oberflächenfüllschicht stellt ebenfalls einen zusätzlichen Schutz gegen das Eindringen von Feuchtigkeit zur Verfügung und stärkt gleichzeitig die Struktur gegen die Kräfte, die von verbleibenden feuchtigkeitsbedingten Bewegungen bewirkt werden.On the surface of the finished wooden parquet element is applied some filler resin or varnish suitable for penetrating the wood grains and the intervening pores. The impregnation of the filler resin is accelerated in the same way as described above with respect to the impregnation of PEG. Thus, the boards are preheated and after cooling they absorb the resin to a sufficient depth into the wood grains and the intervening pores. The filler resin or varnish used is preferably an inexpensive polyester resin in order to maintain the manufacturing cost of the parquet despite the fact that due to the porous surface the required amount of resin will be more than 100 g/m², typically 100-300 g/m², preferably 150-200 g/m². In this way the filler resin or varnish impregnates locally to a depth of 0.5 mm and over a large part of the area to a depth of more than 0.2 mm. Thus, the thickness of the filler resin or varnish layer varies according to the porosity and absorption capacity of the wood, but typically remains within the range given above. The process is preferably carried out with UV-curable polyester resin, but a conventional additional heat-activated (accelerated) post-treatment reaction is also possible. The layer formed by the filler resin or varnish significantly improves the wear resistance and hardness of vertically grained wood. The surface filler layer also provides additional protection against moisture penetration and at the same time strengthens the structure against the Forces caused by residual moisture-related movements.
Aufgrund der Fülischicht 2 bleibt der Verbrauch von teurem Parkettfirnis wie UV- härtbarem Polyurethan-Firnis, auf dem gleichen Stand oder geringer als bei herkömmlichen Bretterparketts, z.B. typischerweise 20-50 g/m². Auf diese Weise beträgt die Menge von holzimprägnierendem Füllharz oder Lack etwa das 4-5 Fache eines Parkettfirnis. Der Füllharz kann aus den folgenden Alternativen ausgewählt werden: Acryl-Harz, Epoxid- Harz, Harnstoffformaldehyd- und Phenol-Harz. Ein klarer, farbloser Polyester-Harz wird bevorzugt, da er geeignet ist, die eigene Farbe und die natürliche Schönheit des Holzes hervorzuheben. Falls notwendig, kann das Füllharz mit Bleichpigmenten, wie Titan-Weiß oder harzlöslichen Farbstoffen vermischt werden.Due to the filler layer 2, the consumption of expensive parquet varnish, such as UV-curable polyurethane varnish, remains at the same level or lower than with conventional plank parquet, e.g. typically 20-50 g/m². In this way, the amount of wood-impregnating filler resin or varnish is about 4-5 times that of a parquet varnish. The filler resin can be selected from the following alternatives: acrylic resin, epoxy resin, urea-formaldehyde and phenolic resin. A clear, colorless polyester resin is preferred as it is suitable for highlighting the natural color and beauty of the wood. If necessary, the filler resin can be mixed with bleaching pigments such as titanium white or resin-soluble dyes.
Das erfindungsgemäße Verfahren kann ebenfalls zu Herstellung hochqualitativer Parkette aus Weichholz verwendet werden. Es wurden zum Beispiel Tests mit Erle durchgeführt, um ein Holzparkett mit vertikaler Maserung herzustellen, das etwa die doppelte Härte und ein vielfaches des Verschleißwiderstandes verglichen mit normalem Eichenholzparkett aufweist. Es kann ebenfalls Espe zur Herstellung von Parkett verwendet werden, das bezüglich Verschleißwiderstand und Härte mit gängigen Parketts vergleichbar ist. Das Gleiche bestätigt sich auch für die Verwandten Arten von Espe, wie z.B. Pappel. Eine Entdeckung und ein Vorteil der Erfindung bezieht sich auf den Gebrauch von Weichhölzern. Da die Druckfestigkeit von Weichhölzern in Querrichtung der Maserungen gering ist, bleiben auch die quer zur Maserung gerichteten Kräfte, die von der Maserung übertragen werden können, gering, und das ist ein weiterer Grund, warum die durch Berührung hervorgerufenen Bewegungen des Parketts vernachlässigbar sind.The method according to the invention can also be used to produce high-quality parquet floors made of softwood. For example, tests have been carried out with alder to produce a wooden parquet with vertical grain that is about twice as hard and several times as resistant to wear as normal oak parquet. Aspen can also be used to produce parquet that is comparable to common parquet floors in terms of wear resistance and hardness. The same is also confirmed for the related species of aspen, such as poplar. A discovery and an advantage of the invention relates to the use of softwoods. Since the compressive strength of softwoods in the transverse direction of the grain is low, the forces directed transversely to the grain that can be transmitted by the grain also remain low, and this is another reason why the movements of the parquet caused by contact are negligible.
Ein einzelnes Parkettelement kann relativ groß (z.B. 278 mm) hergestellt werden, wobei es möglich ist, eine ausgedehnte Auswahl von Gestaltungen durch Änderung ihrer Verlegemuster zu kreieren, wenn Holzblöcke verwendet werden, die in ihren Farbtönen sowie Größen/Formen unterschiedlich sind. Die Möglichkeit zur Verwendung von billigen Nutzhölzern, wie z.B. Erle und Espe, liefert eine erfindungsgemäße Parkettstruktur, die auch bezüglich des Preises konkurrenzfähig ist.A single parquet element can be made relatively large (e.g. 278 mm), and it is possible to create an extensive range of designs by changing their laying patterns when using wood blocks that differ in their colour tones and sizes/shapes. The possibility of using inexpensive timbers such as alder and aspen provides an inventive parquet structure that is also competitive in terms of price.
Dieses Verfahren kann zur Herstellung von Fertigparkett oder Bretterparkett aber auch zur Herstellung von gediegenem Parkett verwendet werden, das direkt auf dem Boden verlegt wird und mit dem herkömmlichen Blockparkett vergleichbar ist, dessen Blöcke direkt auf den Boden geleimt, grundiert und mit Parkettfirnis lackiert werden.This process can be used to produce prefinished parquet or plank parquet, but also to produce solid parquet that is laid directly on the floor and is comparable to traditional block parquet, the blocks of which are glued directly to the floor, primed and varnished with parquet varnish.
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