EP2226201B1 - Verfahren und Anlage zur Herstellung einer Holzfaserplatte - Google Patents

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EP2226201B1 EP09003064A EP09003064A EP2226201B1 EP 2226201 B1 EP2226201 B1 EP 2226201B1 EP 09003064 A EP09003064 A EP 09003064A EP 09003064 A EP09003064 A EP 09003064A EP 2226201 B1 EP2226201 B1 EP 2226201B1
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    • B44C5/00—Processes for producing special ornamental bodies
    • B44C5/04—Ornamental plaques, e.g. decorative panels, decorative veneers
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    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T428/00—Stock material or miscellaneous articles
    • Y10T428/24—Structurally defined web or sheet [e.g., overall dimension, etc.]
    • Y10T428/24802—Discontinuous or differential coating, impregnation or bond [e.g., artwork, printing, retouched photograph, etc.]

Definitions

  • the invention relates to a method for producing a wood fiber board, which has on its top a decor by glued glued wood fibers are scattered in at least one layer to a fiber cake, and the fiber cake is then pressed under pressure and temperature to a plate of desired thickness.
  • the invention also relates to a plant for producing a wood fiber board with a spreader, by means of which a fiber cake consisting of several layers of resin-coated wood fibers is scattered, and a conveying device, which conveys the fiber cake in a process direction to a pressing device, in which the fiber cake to a Plate of desired thickness is pressed.
  • Such a method and system have long been known in the art.
  • the wood to be used is first processed into fine fibers. These are then glued with a resin and then scattered in several layers to a fiber cake on a transport device, such as a conveyor belt.
  • the fiber cake is fed by the conveying device of a pressing device in which the fiber cake is pressed under pressure and temperature influence to a wood fiber board. This is for example on the DE 10 2005 021 903 A1 , the DE 10 2005 035 214 A1 or the DE 195 32 819 A1 directed.
  • the WO 2007/009443 A2 relates to a method for producing a wood-based panel in which uniformly colored hemp shed particles are scattered on the top side of a chipboard. After sprinkling the hemp hull particles the Spanvlies is subjected to a conventional hot pressing process
  • the focus is on the decorative finishing of products, such as wood fiber boards or products made from them, such as floor panels. Besides the improvement of the optical quality of this decorative finishing, it is a declared aim to simplify the production, to reduce the necessary space and thus to reduce the costs.
  • a generic method is characterized in that the decor is applied to the fiber cake before pressing.
  • the fiber cake has a very large surface due to the many relatively loose superposed fibers. This large surface is printed before pressing and then compressed during pressing. Pressing increases the dot density, increasing the brilliance and quality of the printed image.
  • the actually desired decorative image arises only when passing through the press, in which the surface of the fiber cake and thus the applied print image is compressed. As a result of the compression of the print image, pixels are superimposed or are closer together, so that more pixels are contained per unit area after the pressing than before the pressing.
  • a protective layer can preferably be applied to the fiber cake.
  • This preferably consists of a cellulose-fiber-resin mixture. This ensures that the resulting decoration is covered at the same time with a protective layer during pressing of the fiber cake. The decor is thus protected against the adversities of the further transport of the wood fiber board and against damage in further processing steps.
  • the fiber cake to be printed may in particular contain further constituents, such as pigments, resins or salts. This makes it possible, for example, to save the otherwise required primer, which must be applied to the wood fiber board before applying the actual decorative color layers.
  • the printing inks used are preferably adapted to the composition of the fiber cake with its additional components.
  • an additional layer of wood fibers is sprinkled on already sprinkled fibers, which comprises the said further constituents.
  • additional components it is often not possible that they are present in the entire fiber cake. If, for example, only one primer is to be made unnecessary by the additives, it is sufficient if these are in the region of the top of the fiber cake to be printed.
  • the wood fibers in the additional layer may be finer than the already scattered fibers. As a result, the print quality and the brilliance of the image after pressing can be significantly increased again.
  • a generic system for producing a wood fiber board is shown schematically in plan view in the accompanying figure and is characterized in that above the conveyor 2 between the scattering device 1 and the pressing device 7, a printing device 5 is arranged.
  • the printing device 5 is advantageously an inkjet printer. This makes it possible to apply the entire print image with only a single printing unit. The use of several different printing units is thus superfluous, whereby a significant space and cost savings is achieved. Of course, however, several inkjet printers can be used to increase, for example, the throughput speed.
  • a first additional application device 5 can be arranged between the printing device 5 and the pressing device 5, in which a plate 8 of desired thickness is produced from the fiber cake 4, a first additional application device 5 can be arranged.
  • a protective layer which consists for example of a cellulose-fiber-resin mixture. This layer lays on the resulting decor during pressing and protects it against damage in the further course of production.
  • a second additional application device 3 may be arranged.
  • this applicator 3 it is possible to apply to a located on the conveyor 2 fiber cake 4, a further wood-fiber layer, for example, includes finer fibers and additives such as pigments, resins or salts, due to their function and task only in this area of the Fiber cake 4 are needed.
  • the scattering device 1 can optionally be provided with a device for precompressing the fiber cake 4.
  • a floor panel according to the invention comprises a core of wood fiber formed by cutting and profiling a wood fiber board produced by the method of the invention.

Landscapes

  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
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  • Forests & Forestry (AREA)
  • Dry Formation Of Fiberboard And The Like (AREA)

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer Holzfaserplatte, die auf ihrer Oberseite ein Dekor aufweist, indem beleimte Holzfasern in wenigstens einer Schicht zu einem Faserkuchen gestreut werden, und der Faserkuchen anschlieƟend unter Druck und Temperatur zu einer Platte gewĆ¼nschter Dicke verpresst wird. Die Erfindung betrifft auƟerdem eine Anlage zur Herstellung einer Holzfaserplatte mit einer Streuvorrichtung, mittels derer ein aus mehreren Schichten mit Harz beleimter Holzfasern bestehender Faserkuchen gestreut wird, und einer Fƶrdervorrichtung, die den Faserkuchen in einer Prozessrichtung zu einer Pressvorrichtung fƶrdert, in der der Faserkuchen zu einer Platte gewĆ¼nschter Dicke gepresst wird.
  • Ein derartiges Verfahren und eine derartige Anlage sind im Stand der Technik seit langem bekannt. Bei der Herstellung von Holzfaserplatten wird das zu verwendende Holz zunƤchst zu feinen Fasern verarbeitet. Diese werden anschlieƟend mit einem Harz beleimt und dann in mehreren Schichten zu einem Faserkuchen auf eine Transportvorrichtung, beispielsweise ein Fƶrderband, aufgestreut. Der Faserkuchen wird durch die Fƶrdervorrichtung einer Pressvorrichtung zugefĆ¼hrt, in der der Faserkuchen unter Druck- und Temperatureinfluss zu einer Holzfaserplatte verpresst wird. Dazu wird beispielsweise auf die DE 10 2005 021 903 A1 , die DE 10 2005 035 214 A1 oder die DE 195 32 819 A1 verwiesen.
  • Die WO 2007/009443 A2 betrifft ein Verfahren zum Herstellen einer Holzwerkstoffplatte, bei dem auf die Oberseite eines Spanvlieses gleichmƤƟig durchgefƤrbte HanfschƤbenpartikel gestreut werden. Nach dem Aufstreuen der HanfschƤbenpartikel wird das Spanvlies einem Ć¼blichen HeiƟpressvorgang unterzogen In der Holzwerkstoffindustrie liegt der Fokus auf der dekorativen Veredelung der Produkte, beispielsweise Holzfaserplatten oder daraus hergestellter Produkte, wie beispielsweise FuƟbodenpaneele. Dabei ist es neben der Verbesserung der optischen QualitƤt dieser dekorativen Veredelung erklƤrtes Ziel, die Produktion zu vereinfachen, den dafĆ¼r nƶtigen Platzbedarf zu verringern und so die Kosten zu senken.
  • Dies wurde beispielsweise dadurch erreicht, dass man den Kern oder die TrƤgerplatte aus Holzwerkstoff des herzustellenden FuƟbodenlaminates nicht mehr mit einem imprƤgnierten und bedruckten Dekorpapier beschichtete, wie beispielsweise in der DE 101 15 567 C1 beschrieben ist, sondern zur Direktbedruckung der TrƤgerplatten mit Hilfe des indirekten Tiefdruckes Ć¼berging, wie dies beispielsweise in der DE 102 52 863 B4 oder der DE 10 2007 012 236 A1 beschrieben ist. Dadurch wurde neben der Einsparung des zusƤtzlichen Produktionsschrittes auch die PrƤzision der Positionierung des Druckes auf der TrƤgerplatte erreicht. Zudem wurden Probleme eliminiert, die durch das Papierwachstum wƤhrend der ImprƤgnierung hervorgerufen wurden.
  • Doch auch der direkte Druck der Holzfaserplatte weist einige Nachteile auf. So ist es beim relativ komplexen Verfahren des Tiefdruckes nƶtig, die Holzfaserplatte vor dem Druck des eigentlichen Dekors zu grundieren. Je nach optischer Struktur der verwendeten Holzfaserplatte kƶnnen hier auch mehrere Grundierungsschichten notwendig sein. Jede Schicht wird in einem separaten Druckwerk aufgetragen, wodurch sowohl die Herstellungsdauer als auch der fĆ¼r die Herstellung nƶtige Platz deutlich erhƶht wird. Zudem ist es im Tiefdruckverfahren abhƤngig von der gewĆ¼nschten QualitƤt notwendig, drei bis vier Druckwerke zur Bedruckung der grundierten Holzfaserplatte mit dem eigentlichen Dekor zu verwenden. Auch dies erhƶht die Verweildauer der zu bedruckenden Holzfaserplatten in der DruckstraƟe und den fĆ¼r diese nƶtigen Platz. Durch beide Effekte werden zudem die Herstellungskosten fĆ¼r beispielsweise FuƟbodenlaminate deutlich erhƶht.
  • Nach dem Prozess inder nach verƶffent lichten WO 2009/065769 wird der Faserkuchen auch vor dem Verpressen bedruckt. Das Dokument ist aber fĆ¼r die Benteilung der erfinderischen TƤtigkeit nicht relevant. Es zeigt keine Versiegelung zwischen Bedruckung und Verpressen, resp die nƶtige Aufbrinvorrichtung.
  • Von dieser Problemstellung ausgehend soll das Verfahren zur Herstellung einer Holzfaserplatte vereinfacht werden, wobei die DruckqualitƤt des Dekors gesteigert und die nƶtigen Herstellungskosten und der benƶtigte Platzbedarf im Produktionsprozess gesenkt werden soll.
  • Zur Problemlƶsung nach den HauptansprĆ¼chen zeichnet sich ein gattungsgemƤƟes Verfahren dadurch aus, dass das Dekor vor dem Verpressen auf den Faserkuchen aufgebracht wird.
  • Die Bedruckung des teilweise vorverdichteten Faserkuchens bei der Herstellung von Holzfaserplatten wie MDF oder HDF im Tiefdruckverfahren gestaltet sich durchaus schwierig. Der Grund dafĆ¼r liegt darin, dass bei diesem Druckverfahren entweder ein druckstabiler TrƤger oder ein Substrat, das auf einer stabilen Unterlagen aufliegt, zur Anwendung kommt. Vorteilhafter Weise erfolgt die Bedruckung des Faserkuchens daher berĆ¼hrungslos, insbesondere im Inkjet-Verfahren. Geeignete Tintenstrahldrucker werden beispielsweise von der Firma J. Zimmer Maschinenbau GmbH, Kufstein/Ɩsterreich angeboten. Durch dieses Verfahren ist es mƶglich, an einer einzigen Druckstation das komplette Druckbild auf den Faserkuchen aufzubringen. Mehrere verschiedene Druckwerke, beispielsweise fĆ¼r verschiedene Farben, sind nicht mehr nƶtig. Dies fĆ¼hrt zu einer erheblichen Platz- und damit Kosteneinsparung. Die Verwendung eines oder mehrerer Inkjet-Druckwerkes ist in einer herkƶmmlichen ProduktionsstraƟe fĆ¼r Holzfaserplatten ohne Probleme mƶglich, da heutige Inkjet-Drucker Druckgeschwindigkeiten erreichen, die problemlos an die Produktionsgeschwindigkeit der Holzfaserplattenpresse angepasst werden kƶnnen.
  • Dadurch, dass der Faserkuchen vor dem Verpressen bedruckt wird, wird die DruckqualitƤt und die Brillanz des Druckes deutlich erhƶht. Der Faserkuchen weist durch die vielen relativ lose aufeinander liegenden Fasern eine sehr groƟe OberflƤche auf. Diese groƟe OberflƤche wird vor dem Verpressen bedruckt und anschlieƟend beim Verpressen komprimiert. Durch das Verpressen wird die Druckpunktdichte erhƶht, wodurch die Brillanz und QualitƤt des Druckbildes erhƶht wird. Das eigentlich gewĆ¼nschte Dekorbild entsteht dabei erst beim Durchlaufen der Presse, in der die OberflƤche des Faserkuchens und damit das aufgebrachte Druckbild komprimiert wird. Durch die Kompression des Druckbildes Ć¼berlagern sich Bildpunkte oder rĆ¼cken dichter zusammen, so dass pro FlƤcheneinheit nach dem Verpressen mehr Bildpunkte enthalten sind als vor dem Verpressen.
  • Zwischen dem Bedrucken des Faserkuchens und dem Verpressen kann bevorzugt eine Schutzschicht auf den Faserkuchen aufgebracht werden. Diese besteht vorzugsweise aus einem Zellulose-Faser-Harzgemisch. Dadurch wird erreicht, dass beim Verpressen des Faserkuchens das entstehende Dekor zugleich mit einer schĆ¼tzenden Schicht abgedeckt wird. Das Dekor ist somit gegen die Widrigkeiten des Weitertransportes der Holzfaserplatte sowie gegen BeschƤdigungen in weiteren Verarbeitungsschritten geschĆ¼tzt.
  • Der zu bedruckende Faserkuchen kann insbesondere weitere Bestandteile, wie Pigmente, Harze oder Salze enthalten. Dadurch ist es beispielsweise mƶglich, die ansonsten benƶtigte Grundierung, die vor dem Auftragen der eigentlichen dekorativen Farbschichten auf die Holzfaserplatte aufgebracht werden muss, einzusparen. Dabei werden die verwendeten Druckfarben vorzugsweise an die Zusammensetzung des Faserkuchens mit seinen zusƤtzlichen Bestandteilen angepasst.
  • Es hat sich als vorteilhaft herausgestellt, dass auf bereits aufgestreute Fasern eine zusƤtzliche Schicht Holzfasern aufgestreut wird, die die genannten weiteren Bestandteile umfasst. Je nach Funktion und Aufgabe der zusƤtzlichen Bestandteile ist es oftmals nicht mƶglich, dass diese im gesamten Faserkuchen vorhanden sind. Soll durch die ZusƤtze beispielsweise nur eine Grundierung unnƶtig gemacht werden, ist es ausreichend, wenn sich diese im Bereich der zu bedruckenden Oberseite des Faserkuchens befinden. Durch die Verwendung eines Faserkuchens ohne ZusƤtze, auf den eine zusƤtzliche Schicht Holzfasern aufgestreut wird, die die ZusƤtze enthalten, ist dies gewƤhrleistet und es kƶnnen Produktionskosten eingespart werden.
  • Dabei kƶnnen die Holzfasern in der zusƤtzlichen Schicht feiner sein als die bereits aufgestreuten Fasern. Dadurch kann die DruckqualitƤt und die Brillanz des Bildes nach dem Verpressen nochmals deutlich erhƶht werden.
  • Dadurch, dass im erfindungsgemƤƟen Verfahren der aufgestreute Faserkuchen bereits vor dem Verpressen bedruckt wird, werden sowohl die Durchlaufzeiten reduziert als auch der Platzbedarf gegenĆ¼ber dem herkƶmmlichen Produktionsverfahren gesenkt. Zudem treten alle Materialverluste, BeschƤdigungen und Handlingsprobleme, die durch den herkƶmmlichen Transfer der Holzfaserplatte zu weiteren Produktionsstufen auftreten kƶnnen, nicht mehr auf.
  • Eine gattungsgemƤƟe Anlage zur Herstellung einer Holzfaserplatte ist schematisch in der Draufsicht in der beigefĆ¼gten Figur gezeigt und zeichnet sich dadurch aus, dass oberhalb der Fƶrdervorrichtung 2 zwischen der Streuvorrichtung 1 und der Pressvorrichtung 7 eine Bedruckeinrichtung 5 angeordnet ist.
  • Dadurch ist es mƶglich, einen auf die Fƶrdervorrichtung 2, beispielsweise ein Fƶrderband, aufgestreuten Faserkuchen 4 vor dem Verpressen in der Pressvorrichtung 7 mit einem Dekor zu bedrucken. Dabei ist die Bedruckeinrichtung 5 vorteilhafter Weise ein Inkjet-Drucker. Damit ist es mƶglich, das gesamte Druckbild mit nur einem einzigen Druckwerk aufzubringen. Die Verwendung mehrerer verschiedener Druckwerke wird somit Ć¼berflĆ¼ssig, wodurch eine deutliche Platz- und Kostenersparnis erreicht wird. SelbstverstƤndlich kƶnnen aber mehrere Inkjet-Drucker eingesetzt werden, um beispielsweise die Durchlaufgeschwindigkeit zu erhƶhen.
  • Zwischen der Bedruckeinrichtung 5 und der Pressvorrichtung 5, in der aus dem Faserkuchen 4 eine Platte 8 gewĆ¼nschter Dicke erzeugt wird, kann eine erste zusƤtzliche Aufbringvorrichtung 5 angeordnet sein. Ɯber diese erste zusƤtzliche Aufbringvorrichtung 6 kann auf den bereits bedruckten Faserkuchen 4 eine Schutzschicht aufgebracht werden, die beispielsweise aus einem Zellulose-Faser-Harzgemisch besteht. Diese Schicht legt sich beim Verpressen auf das dabei entstehende Dekor und schĆ¼tzt es so vor BeschƤdigungen im weiteren Produktionsverlauf.
  • Auch kann in Prozessrichtung T vor der Bedruckeinrichtung 5 eine zweite zusƤtzliche Aufbringvorrichtung 3 angeordnet sein. Ɯber diese Aufbringvorrichtung 3 ist es mƶglich, auf einen sich auf der Fƶrdervorrichtung 2 befindenden Faserkuchen 4 eine weitere Holz-Faserschicht aufzubringen, die beispielsweise feinere Fasern und ZusƤtze wie Pigmente, Harze oder Salze umfasst, die aufgrund ihrer Funktion und Aufgabe nur in diesem Bereich des Faserkuchens 4 benƶtigt werden.
  • Die Streuvorrichtung 1 kann optional mit einer Einrichtung zum Vorverdichten des Faserkuchens 4 versehen sein.
  • Ein erfindungsgemƤƟes Bodenpaneel umfasst einen Kern aus Holzfaser, der durch Zuschneiden und Profilieren einer Holzfaserplatte gebildet ist, die nach dem erfindungsgemƤƟen Verfahren hergestellt wurde.
    • Bezugszeichenliste:
    • 1
    Streuvorrichtung
    2
    Fƶrdervorrichtung
    3
    Aufbringvorrichtung
    4
    Faserkuchen
    5
    Bedruckeinrichtung
    6
    Aufbringvorrichtung
    7
    Pressvorrichtung
    8
    Platte
    T
    Prozessrichtung

Claims (11)

  1. Verfahren zur Herstellung einer Holzfaserplatte, die auf ihrer Oberseite ein Dekor aufweist, indem beleimte Holzfasern in wenigstens einer Schicht zu einem Faserkuchen gestreut werden und der Faserkuchen anschlieƟend unter Druck und Temperatur zu einer Platte gewĆ¼nschter Dicke verpresst wird, wobei das Dekor vor dem Verpressen mit mindestens einem Inkjet-Drucker auf den Faserkuchen aufgebracht wird, wobei auf das Dekor vor dem Verpressen eine Schutzschicht aufgebracht wird.
  2. Verfahren nach Anspruch 1 wobei das Dekor berĆ¼hrungslos aufgebracht wird.
  3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass als Schutzschicht ein Faser-Harzgemisch aufgestreut wird.
  4. Verfahren nach einem oder mehreren der vorstehenden AnsprĆ¼che, dadurch gekennzeichnet, dass in den Faserkuchen als weitere Bestandteile Pigmente und/oder Harze und/oder Salze eingestreut werden.
  5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass auf bereits aufgestreute Holzfasern eine Schicht Holzfasern aufgestreut wird, die die weiteren Bestandteile umfasst.
  6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Holzfasern in der zusƤtzlichen Schicht feiner sind als die bereits aufgestreuten Holzfasern.
  7. Verfahren nach einem oder mehreren der vorstehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass beim Verpressen des Faserkuchens (4) zu einer Platte (8) das zuvor aufgebrachte Druckbild komprimiert wird.
  8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass bei der Kompression die Bildpunkte entweder Ć¼berlagern oder dichter zusammenrĆ¼cken, wodurch nach dem Verpressen pro FlƤcheneinheit mehr Bildpunkte vorhanden sind als vor dem Verpressen.
  9. Anlage zur Herstellung einer Holzfaserplatte mit einer Streuvorrichtung (1), mittels derer ein aus mindestens einer Schicht mit Harz beleimter Holzfasern bestehender Faserkuchen (4) gestreut wird, und einer Fƶrdervorrichtung (2), die den Faserkuchen (4) in einer Prozessrichtung (T) zu einer Pressvorrichtung (7) fƶrdert, in der der Faserkuchen (4) zu einer Platte (8) gewĆ¼nschter Dicke gepresst wird, wobei oberhalb der Fƶrdervorrichtung (2) zwischen der Streuvorrichtung (1) und der Pressvorrichtung (7) eine Bedruckeinrichtung (5) angeordnet ist, wobei eine erste zusƤtzliche Aufbringvorrichtung (6) in Prozessrichtung (T) zwischen der Bedruckeinrichtung (5) und der Pressvorrichtung (7) angeordnet ist.
  10. Anlage nach Anspruch 9, wobei die Bedruckeinrichtung (5) mindestens ein Inkjet-Drucker ist.
  11. Anlage nach einem der AnsprĆ¼che 9 oder 10, gekenntzeichnet durch eine zweite zusƤtzliche Aufbringvorrichtung (3), die in Prozessrichtung (T) vor der Bedruckeinrichtung (5) angeordnet ist.
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