DK173653B1 - Fremgangsmåde samt apparat til overfladebehandling af træemner - Google Patents

Description

i DK 173653 B1

Den foreliggende opfindelse angår en fremgangsmåde til overfladebehandling af træemner omfattende pudsning og lakering af emnet med henblik på etablering af en lakforsynet overflade, hvorved i det mindste et overfladelag af emnet opvarmes til en temperatur på 60°C eller derover. Opfindelsen angår ligeledes et apparat til brug ved 5 en sådan overfladebehandling.

I mange anvendelsessituationer ønskes træemner bibragt en lakforsynet overflade. En sådan overflade kan være ønskelig af hensyn til slid eller støvegenskaber. Et fælles ønske er etablering af en glat overflade.

10

Almindeligvis vil der forud for lakering af træemner foretages en bearbejdning af træet. Denne bearbejdning kan omfatte en ovntørring af træet, således at det nedbringes et fugtighedsindhold på 6-12 %. Alternativt kan træet også lufttørres.

15 Efter træemneme er tørrede vil de almindeligvis blive slebet og høvlet, hvorefter de får en grundlak. Efter grundlakken er hærdet foretages en yderligere pudsning for at fjerne de træfibre, som har rejst sig, og for at skabe en overflade, som muliggør vedhæftning af et eller flere efterfølgende laklag. Der foretages eventuelt en yderligere grundlakering og yderligere mellempudsning. Alternativt foretages der efter den første 20 grundlakering og pudsning en toplakering. Toplakeringen bibringer træemnet en glat overflade, idet toplakken placeres ovenpå grundlakken, og derfor ikke giver anledning til fiberrejsning. Herefter er træemnet klar til brug.

I forbindelse med naturlige træsorter optræder der en variation i egenskaberne, som 25 nødvendiggør en eller flere grundlakeringer, og som kan nødvendiggøre anvendelsen af større eller mindre lakmængde for at etablere den glatte lakforsynede overflade. I forbindelse med fiberplader, for eksempel såkaldte MDF-plader, har det vist sig vanskeligt at etablere en lakforsynet overflade, især hvis træemnet er forsynet med profileringer i form af udfræsede spor, kanter og lignende.

Ved MDF-plader har det således været vanskeligt at foretage pudsning med tilstrækkeligt gode egenskaber. Dette har bevirket, at der i visse situationer foretages en 30 2 DK 173653 B1 brænding i de profilerede spor for at fjerne de rejste fibre. Dette er en vanskelig og uønsket proces, som man ønsker at undgå.

En teknik, som omtalt indledningsvis, kendes fra norsk patentskrift nr. 124298. Fra 5 dette skrift er det kendt at foretage en hurtig opvarmning af overfladelag af træet med hensyn til opnåelse en kraftig fugtuddrivning fra træet. Ifølge det norske skrift foretages den hurtige udtørring som en forberedelse, hvor de øvrige dele af materialet får lov at bibeholde en ønsket fugtighed. Herved kan en efterfølgende lakpåføring fa mulighed for at trænge ned i den udtørrede overflade, inden fugtighed fra materialets indre 10 når op til materialets overflade. Den varme, som er akkumuleret i dybden af træet, anvendes efterfølgende til udtørring af en lak, som påføres overfladen. Ifølge den teknik, som er beskrevet, erkender man ikke mulighed for at reducere mellempudsninger og anvende en mindre lakmængde ved behandling af træemner.

15 Det er formålet med den foreliggende opfindelse at anvise en ny fremgangsmåde samt et apparat til brug ved overfladebehandling af træemner for på enkel måde at etablere en lakforsynet overflade med høj kvalitet og med mindre behov for mellempudsning og mindre lakforbrug, og som kan anvendes til træemner af råtræ eller af pressede fibre.

20

Dette opnås ifølge den foreliggende opfindelse med en fremgangsmåde af den indledningsvis nævnte type, som er særpræget ved, - at emnet umiddelbart derefter, medens overfladelaget endnu ikke er afkølet nævneværdigt, 25 - pudses således at kun en del af nævnte overfladelag fjernes samt - lakeres medens den resterende del af overfladelaget stadig er varmt, og - at laklaget hærdes.

Apparatet til brug ved fremgangsmåden er særpræget ved, at det omfatter opvarm-30 ningsorganer, pudseorganer, lakpåføringsorganer samt hærdeorganer, der alle er anbragt i nævnte rækkefølge efter hinanden, fortrinsvis inden for en omslutning, hvori der kan etableres et kontrolleret miljø, at opvarmningsorganeme er indrettet for en 3 DK 173653 B1 momentan opvarmning af et overfladelag af træemneme, og fortrinsvis omfatter IR-lamper, at pudseorganerne er af typen med pudselameller, der er understøttet af børster, at lakpåføringsorganeme er valgt blandt valsepåføringsorganer, sprøjteorganer og penselorganer, og al hærdeorganeme omfatter en UV-ovn, en tørreovn eller tilsvaren-5 de, afhængigt af den anvendte laktype.

Det har vist sig, at der ved en meget kraftig og hurtig opvarmning af træemnets overfladelag til en temperatur på 60° eller derover, afhængig af trætypen, sker en meget kraftig uddrivning af fugten i træet samtidig med, at der optræder en fiberrejsning.

10

Til forskel fra den kendte teknik er det med den foreliggende opfindelse muligt at reducere mellempudsninger og lakforbrug ved, at emnet umiddelbart efter opvarmningen, medens overfladelaget endnu ikke er afkølet, pudses, således at en del af fibrene samt en del af et varmt overfladelag herved fernes.

15

Den træoverflade, som herefter resterer, lakeres umiddelbart derefter, medens den endnu er varm, og inden den har fået mulighed for at absorbere fugtighed fra luften.

Det har overraskende vist sig, at der herved skabes en glat lakflade uden fiberrejsning.

20 Det har derfor vist sig muligt at undgå efterfølgende mellempudsninger og efterlake-ringer med yderligere grundlak eller toplak. Efter et sådant enkelt laklag er påført den endnu varme overflade, kan træemnet føres til en UV-ovn eller tørreovn for hærdning af lakken på traditionel måde.

25 Fremgangsmåden ifølge opfindelsen kan anvendes i forbindelse med UV-lakker, vandbaserede lakker eller cellulosebaserede lakker.

Ved pudsningen er det væsentligt, at der ikke fjernes for meget materiale fra overfladen. Pudsningen må således kun foretages ned i en del af det opvarmede overfladelag.

30 Et egnet værktøj til brug ved pudsningen er kombinerede pudsehoveder bestående af pudselameller, der er understøttet af børster. Børsterne kan udover funktionen som støttebørster tillige deltage i pudseoperationen afhængigt af de valgte børstetyper.

4 DK 173653 B1

For at kunne styre temperaturen i overfladelaget foretrækkes det, at opvarmning, pudsning og lakering foretages i et kontrolleret miljø. Ved at anvende en afdækning over de forskellige apparatdele bliver det muligt at reducere varmetabet og samtidig reducere risikoen for, at luftfugtighed absorberes i træoverfladen imellem pudsningen 5 og lakeringen.

I praksis har det vist sig muligt at reducere lakforbruget med op til 70%. Ved fyrretræ Λ har det således vist sig muligt at reducere lakforbruget fra 30 gram/m til ca. 9-12 gram/m2.

10 I praksis vil opvarmningen ske i et overfladelag med en tykkelse på mellem 0,3 og 1 mm. Dette har vist sig tilstrækkeligt til at sikre en bibeholdelse af temperatumiveauet i overfladelaget ved den efterfølgende pudsning og lakering, således at træet ikke suger fugt fra omgivelserne. Ved pudsningen er det blot nødvendigt at fjerne de rejste træfi-15 bre samt nogle fa μιη af overfladelaget.

Det er især ved anvendelse af grundlak, hvor der traditionelt er et stort forbrug, at det er muligt at foretage en reducering af lakforbruget. I visse situationer vil en enkel grundlakering være tilstrækkelig, og der vil ikke være behov for efterfølgende topla-20 kering. Imidlertid kan der i specielle anvendelsessituationer for træemnet være ønske om etablering af specielle slidstærke laklag, og det vil derfor være muligt at foretage efterpudsning og påføring af et eller flere yderligere laklag for at opnå de ønskede overfladeegenskaber for træemnet. Imidlertid vil den mellempudsning, der skal foretages, være en meget let pudsning, som blot skal etablere en ruhed i overfladen, som 25 muliggør det efterfølgende laklags vedhæftning. Der vil således være et reduceret energibehov til mellempudsning.

Til opvarmningen anvendes fortrinsvis IR-Iamper, som har en kraftig effekt, og som etablerer en meget hurtig opvarmning i overfladelaget uden behov for opvarmning af 30 de underliggende lag i træemnet. Det er således muligt at udføre opvarmningen med et begrænset energiforbrug.

5 DK 173653 B1 I praksis har fremgangsmåden ifølge opfindelsen vist sig særlig fordelagtig i forbindelse med harpiksholdige knaster. Dette har især været et problem i fyrretræ. Det har vist sig muligt med fremgangsmåden ifølge opfindelsen at opnå en god vedhæftning af lak ovenpå knaster. Det antages, at dette forhold skyldes, at harpiksen, som befinder 5 sig i overfladelaget, koger op og hærdes. Ved pudsningen tages kun en del af denne harpiks, og den harpiks der befinder sig i den resterende del af overfladelaget vil hærde og danne en prop, som begrænser en efterfølgende udsivning af harpiksen og deraf følgende risiko for frigørelse af lakken.

10 Det har ligeledes vist sig, at efterfølgende misfarvninger i laklaget, som er forårsaget af udtrædende fugt fra træet, er reduceret i træemnet, der er behandlet ved fremgangsmåden ifølge opfindelsen.

Med fremgangsmåden ifølge opfindelsen er det således ikke alene muligt at spare lak 15 og reducere energiforbrug til pudsning, men det er tillige muligt at opnå en bedre kvalitet i det dannede laklag.

Opfindelsen vil herefter blive forklaret nærmere under henvisning til den medfølgende skematiske figur, hvor 20 fig. 1 viser et skematisk sidebillede af et apparat ifølge opfindelsen, og fig. 2 illustrerer partielle billeder af et træemne med forskellige trin i bearbejnings-metoden ifølge opfindelsen.

25 I fig. 1 er illustreret et apparat, som benyttes til overfladebehandling af træemner 1.

Kun et træemne er vist placeret på et transportbånd 2, der løber omkring enderuller 3 med en bevægelse i pilens retning 4. Apparatet omfatter en kasse 5, der er anbragt ovenover transportbåndet 2 og efterlader en spalte, som muliggør træemneme 1 's passage ind under kassen 5. Kassen 5 indeholder opvarmningsorganer 7 i form af IR-30 lamper. Endvidere er der tilvejebragt en pudsemaskine 8, der er forsynet med et eller flere pudsehoveder 9 af typen med pudselameller, der er understøttet af børster. Pudsehovedet 9 eller pudsehovedeme 9 kan være tilvejebragt med forskellig orientering.

6 DK 173653 B1

Apparatet omfatter endvidere en lakpåføringsstation 10. Lakpåføringsstationen er forsynet med et antal dyser 11 til at sprøjte lak over træemnet, når dette endnu i varm tilstand passerer under lakpåføringsstationen 10. Efter passage ud af kassen 5 kan træemnet I overføres til en hærdestation, som er indikeret ved 12. Hærdestationen kan 5 være en UV-ovn, en tørreovn eller en tilsvarende hærdestation afhængig af den anvendte laktype.

Selv om der er illustreret et transportbånd 2 til fremføring af træemneme, vil det være muligt at fremføre emnerne på anden vis. Det vil således være muligt at anvende slæ-10 de- eller skinneføringer. Dette kan i visse situationer være fordelagtigt med henblik på korrekt positionering af emnet i forhold til pudsehovederne 9, således at der ikke fjernes for meget materiale i det opvarmede overfladelag.

IR-lamperne vil være dimensioneret, så de kan opvarme et overfladelag med en tyk-15 kelse mellem 0,3 og 1 mm til en temperatur på ca. 60° ved træemnets passage.

I fig. 2 er der i rækkefølge illustreret de forskellige trin til overfladebehandling af træemnet ved fremgangsmåden ifølge opfindelsen. Træemnet fremføres i pilens retning 4 igennem behandlingsprocesserne. Der er øverst illustreret en proces, hvor et overflade-20 lag 13 opvarmes. Herved vil fibre 14 rejse sig fra overfladen, samtidig med at fugt, som er indikeret ved 15, vil fordampe/trænge ud fra overfladelaget 13 henholdsvis fibrene 14.1 et efterfølgende behandlingstrin bliver det opvarmede og udtørrede overfladelag 13 samt de rejste fibre 14 pudset, således at en del af overfladelaget 13 fjer nes. Herefter resterer et opvarmet overfladelag 16.

25

Det resterende overfladelag 16, der stadig befinder sig i en opvarmet og tør tilstand bliver derefter lakeret. Det dannede laklag 17 vil fremstå med en glat overflade uden fiberrejsning, som ellers ville opstå på grund af den fugt, der er tilført via lakken. Emnet vil således efter det sidste behandlingstrin, der er illustreret i fig. 2, kunne føres til 30 et hærdetrin, hvor der foregår en hærdning afhængig af den valgte laktype. Træemnet vil herefter have en overflade 17, der er forsynet med laklaget, og være klar til brug.

7 DK 173653 B1 I figurerne er der illustreret et træemne l med en glat overflade. Imidlertid kan appara-tet og fremgangsmåden også anvendes i forbindelse med træemner, der har en profileret overflade, idet de er forsynet med spor, som danner forskellige mønstre i træemnets overflade. I sådanne spor vil der dannes et opvarmet overfladelag og optræde en 5 effekt, som beskrevet i det plane overfladelag i træemnet 1. Der kan således også dannes en overflade, der er forsynet med lak i bunden af sporene.

Apparatet og fremgangsmåden, der er illustreret, kan anvendes i forbindelse med emner af råtræ eller emner, der er fremstillet af fiber/pulver samt såkaldte MDF-plader.

Claims (9)

1. Fremgangsmåde til overfladebehandling af træemner omfattende pudsning og lakering af emnet med henblik på etablering af en lakforsynet overflade, hvorved i det mindste et overfladelag af emnet opvarmes til en temperatur på 60°C eller derover, 5 kendetegnet ved, - at emnet umiddelbart derefter, medens overfladelaget endnu ikke er afkølet nævneværdigt, - pudses således at kun en del af nævnte overfladelag ljemes samt - lakeres medens den resterende del af overfladelaget stadig er varmt, og 10. at laklaget hærdes.

2. Fremgangsmåde ifølge krav 1, kendetegnet ved, at opvarmningen sker momentant med en kraftig energikilde, fortrinsvis IR-lamper, således at træfibrene i overfladen udtørres, at pudsningen foretages umiddelbart derefter, således at træfibre, der 15 rejses under tørringen, ikke når at suge fugt fra omgivelserne, og at lakering ligeledes foretages inden den tilbagestående overflade suger fugt fra omgivelserne.

3. Fremgangsmåde ifølge krav I eller 2, kendetegnet ved, at overfladelaget opvarmes til en temperatur mellem 60 og 70°C. 20

4. Fremgangsmåde ifølge krav 1, 2 eller 3, kendetegnet ved, at opvarmningen, pudsningen og lakeringen foretages i et kontrolleret miljø. 1 Fremgangsmåde ifølge et hvilket som helst af de foregående krav, kendeteg-25 net ved, at opvarmningen foretages for at opvarme et overfladelag med en tykkelse mellem 0,3 og 1 mm., fortrinsvis mellem 0,3 og 0,5 mm., og at pudsningen udføres, således at der fjernes mindre end 0,1 mm., og fortrinsvis kun nogle fa pm af overfladelaget. DK 173653 B1

6. Fremgangsmåde ifølge et hvilket som helst af de foregående krav, kendetegnet ved, at pudsningen foretages med pudseorganer, der omfatter pudselameller, som understøttes af børster, der deltager i pudsningen.

7. Fremgangsmåde ifølge et hvilket som helst af de foregående krav, kendeteg- n e t ved, at behandlingen foretages på træemner, der har en profileret overflade, og at træemneme kan vælges blandt forskellige træsorter samt MDF-emner.

8. Fremgangsmåde ifølge et hvilket som helst af de foregående krav, kendeteg-10 net ved, at der påføres lak for at danne et laklag med en tykkelse på ned til 7 g/m2.

9. Fremgangsmåde ifølge krav 8, kendetegnet ved, at der foretages efterpuds-ning og påføring af et eller flere yderligere laklag.

10. Apparat til overfladebehandling ved en fremgangsmåde ifølge krav 1, kende tegnet ved, at det omfatter opvarmningsorganer, pudseorganer, lakpåføringsorganer samt hærdeorganer, der alle er anbragt i nævnte rækkefølge efter hinanden, fortrinsvis inden for en omslutning, hvori der kan etableres et kontrolleret miljø, at opvarmnings-organerne er indrettet for en momentan opvarmning af et overfladelag af træemneme, 20 og fortrinsvis omfatter IR-lamper, at pudseorganeme er af typen med pudselameller, der er understøttet af børster, at lakpåføringsorganeme er valgt blandt valsepåføringsorganer, sprøjteorganer og penselorganer, og at hærdeorganeme omfatter en UV-ovn, en tørreovn eller tilsvarende, afhængigt af den anvendte laktype.