EP3914459A1 - Verfahren zur herstellung einer abriebfesten holzwerkstoffplatte - Google Patents

Verfahren zur herstellung einer abriebfesten holzwerkstoffplatte

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Publication number
EP3914459A1
EP3914459A1 EP20701257.6A EP20701257A EP3914459A1 EP 3914459 A1 EP3914459 A1 EP 3914459A1 EP 20701257 A EP20701257 A EP 20701257A EP 3914459 A1 EP3914459 A1 EP 3914459A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
weight
resin layer
resin
layer
abrasion
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
EP20701257.6A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Christoph Schumacher
Stefan Zick
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Flooring Technologies Ltd
Original Assignee
Flooring Technologies Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Flooring Technologies Ltd filed Critical Flooring Technologies Ltd
Publication of EP3914459A1 publication Critical patent/EP3914459A1/de
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B44—DECORATIVE ARTS
    • B44C—PRODUCING DECORATIVE EFFECTS; MOSAICS; TARSIA WORK; PAPERHANGING
    • B44C5/00—Processes for producing special ornamental bodies
    • B44C5/04—Ornamental plaques, e.g. decorative panels, decorative veneers
    • B44C5/0469—Ornamental plaques, e.g. decorative panels, decorative veneers comprising a decorative sheet and a core formed by one or more resin impregnated sheets of paper
    • B44C5/0476—Ornamental plaques, e.g. decorative panels, decorative veneers comprising a decorative sheet and a core formed by one or more resin impregnated sheets of paper with abrasion resistant properties
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B44—DECORATIVE ARTS
    • B44C—PRODUCING DECORATIVE EFFECTS; MOSAICS; TARSIA WORK; PAPERHANGING
    • B44C5/00—Processes for producing special ornamental bodies
    • B44C5/04—Ornamental plaques, e.g. decorative panels, decorative veneers
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05D—PROCESSES FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05D7/00—Processes, other than flocking, specially adapted for applying liquids or other fluent materials to particular surfaces or for applying particular liquids or other fluent materials
    • B05D7/50—Multilayers
    • B05D7/56—Three layers or more
    • B05D7/58—No clear coat specified
    • B05D7/584—No clear coat specified at least some layers being let to dry, at least partially, before applying the next layer
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B44—DECORATIVE ARTS
    • B44C—PRODUCING DECORATIVE EFFECTS; MOSAICS; TARSIA WORK; PAPERHANGING
    • B44C5/00—Processes for producing special ornamental bodies
    • B44C5/04—Ornamental plaques, e.g. decorative panels, decorative veneers
    • B44C5/0407—Ornamental plaques, e.g. decorative panels, decorative veneers containing glass elements
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B44—DECORATIVE ARTS
    • B44C—PRODUCING DECORATIVE EFFECTS; MOSAICS; TARSIA WORK; PAPERHANGING
    • B44C5/00—Processes for producing special ornamental bodies
    • B44C5/04—Ornamental plaques, e.g. decorative panels, decorative veneers
    • B44C5/0469—Ornamental plaques, e.g. decorative panels, decorative veneers comprising a decorative sheet and a core formed by one or more resin impregnated sheets of paper
    • B44C5/0492—Ornamental plaques, e.g. decorative panels, decorative veneers comprising a decorative sheet and a core formed by one or more resin impregnated sheets of paper containing wooden elements

Definitions

  • the present invention relates to a method for producing an abrasion-resistant wood-based panel provided with a decorative layer, in particular with a wooden-based panel provided with a structure that is synchronous with the decor.
  • a large number of products or product surfaces that are subject to wear due to mechanical stress must be protected against premature damage or destruction by wear by applying wear-resistant layers. These products can be e.g. B. to furniture, interior panels, flooring, etc. act. Depending on the frequency and strength of use, different protective measures must be applied so that the user can be guaranteed the longest possible service life.
  • thermosetting resins which are pressed onto the wood-based substrate used in so-called short-cycle presses.
  • Melamine form aldehyde resin is very often used as the thermosetting resin.
  • One approach to improving the wear resistance of decorative surfaces is to apply or introduce abrasion-resistant particles in the near-surface resin layers. This can e.g. by applying a liquid resin containing abrasion-resistant particles to the corresponding surfaces, in the case of decorative wood-based panels mostly corundum particles being used as abrasion-resistant particles.
  • the abrasion-resistant particles can also be sprinkled on using a suitable device.
  • the present invention is therefore based on the technical task of ensuring, in addition to the safe achievement of high abrasion values, in particular the abrasion classes AC4 to AC6, at the same time a low press plate wear.
  • This should primarily be achieved for a process in which printed plates are processed in a wide variety of formats. If possible, process simplification and at least cost neutrality should be achieved. If possible, the disadvantages already discussed should no longer arise due to a new process. This should also enable effective quality control that provides timely information about the current process.
  • a method for producing an abrasion-resistant wood-based panel with an upper side and a lower side, with at least one decorative layer arranged on the upper side, in particular with a structure synchronous with the decor comprising the following steps:
  • the first resin layer one Solids content between 60 and 80 wt%, preferably 65 and 70 wt%, particularly preferably between 65 and 67 wt%;
  • the first resin layer on the top of the wood-based panel provided with the abrasion-resistant particles is not dried after application
  • the second resin layer having a solids content of between 60 and 80% by weight, preferably 65 and 70% by weight, particularly preferably between 65 and 67 % By weight;
  • the third resin layer having a solids content between 60 and 80% by weight, preferably 65 and 70% by weight, particularly preferably between 65 and 67% by weight, and containing glass balls;
  • the fourth resin layer having a solids content between 50 and 70% by weight, preferably 55 and 65% by weight, particularly preferably between 58 and 62% by weight, and containing glass balls;
  • the fifth resin layer having a solids content between 50 and 70% by weight, preferably 55 and 65% by weight, particularly preferably between 58 and 62% by weight, and containing glass balls; - Subsequent drying of the applied fifth resin layer in at least one further drying device;
  • the sixth resin layer having a solids content of between 50 and 70% by weight, preferably 55 and 65% by weight, particularly preferably between 58 and 62% by weight and containing no glass balls;
  • the present method accordingly makes it possible to provide wood-based panels provided with a decorative layer, the decorative layer being provided with a structure which is synchronous with the decor, in various formats with high wear resistance in a cost-effective manner.
  • a first resin layer in particular in the form of a first thermosetting resin layer with a high solids content, such as a melamine-formaldehyde resin layer, is applied to the decorative layer (pretreated or not pretreated) of the wood-based panel.
  • a first resin layer in particular in the form of a first thermosetting resin layer with a high solids content, such as a melamine-formaldehyde resin layer
  • There is initially no drying or drying of the first resin layer but rather the abrasion-resistant particles are sprinkled evenly onto the wet or still liquid first resin layer on the top of the wood-based panel using a suitable scattering device.
  • the abrasion-resistant particles can sink into the resin layer. Due to the high solids content of the resin and the resulting increased viscosity, the abrasion-resistant particles are also well embedded in the resin layer.
  • a second resin layer with an increased solids content is applied to the still moist first resin layer.
  • This is done by installing an application unit in the processing direction behind the spreader (ie between the first dryer and the spreader). With its roller application, the additionally installed application unit picks up the abrasion-resistant particles that are not fastened to the first resin layer or did not penetrate into the first resin layer and transports them back into the resin application unit. A compensation concentration is established there and the abrasion-resistant particles that have been removed are evenly applied to the next surfaces via the roller. It is coming thus to an enrichment of the abrasion-resistant particles in the second application unit up to a content of abrasion-resistant particles of max. 10%. This prevents blowing away or picking up loose particles in the dryer.
  • the abrasion-resistant particles are covered and no longer protrude from the coated surface due to the existing layer structure of resin layers with increased solids content and conventional, normal solids content, cellulose fibers and glass balls. In this way the adverse effect e.g. can be reduced to a subsequent press plate of corundum particles protruding from the coated surface or even largely eliminated.
  • the service life of the press plates in the subsequent pressing process for laminate formation can be increased. Overall, the process costs are reduced due to reduced material and maintenance costs. Also, no new devices / devices need to be installed in the production line.
  • the present layer structure also enables the embossing of structures that are synchronous with the decor using deeper structured press plates. This is made possible by the thickness of the entire layer, which can only be achieved through the specific resin structure with layers of resins with different solids contents. With the present method, improvements between 25 and 50% can be observed based on the recorded sheet life.
  • the wood-based panel provided with the decorative layer is not heated in a dryer, such as an IR dryer, for example, before the first resin layer is applied.
  • a dryer such as an IR dryer
  • the protective layer can be a formaldehyde-containing resin, in particular a melamine-formaldehyde resin, urea-form aldehyde resin or melamine-urea-formaldehyde resin and contain glass balls (size 50-150 m) as spacers for the intermediate storage of the plates.
  • This protective layer serves to temporarily protect the decorative layer for storage before further refinement.
  • the protective layer on the decorative layer has not yet fully hardened, but is provided with a certain residual moisture content of approximately 10%, preferably approximately 6%, and can be further crosslinked.
  • Such protective layers are e.g. described in WO 2010/1 12125 A1 or EP 2 774 770 B1.
  • the typically used step of heating decorative layers provided with such a (thermosetting) protective layer serves to dry the protective layer and to adjust the degree of residual moisture and thus the stickiness of the protective layer and the adhesion of subsequent resin layers.
  • the step of heating the protective layer has a negative effect on the scatter pattern of the abrasion-resistant particles. If heating of the printed wood-based panel provided with a protective layer is omitted, the scatter pattern is homogenized and thus a uniform distribution of the abrasion-resistant particles on the panel surface.
  • the resin layers used in the present process are preferably based on aqueous form of aldehyde-containing resins, in particular melamine-formaldehyde resin, urea-form aldehyde resin or melamine-urea-formaldehyde resin.
  • the resins used preferably each contain additives such as hardeners, wetting agents (surfactants or mixtures thereof), defoamers, release agents and / or other components.
  • the wetting agent is used in the resin layers in an amount of 0.1-1% by weight.
  • Release agents and smoothing agents are preferably added to the fifth and sixth resin layers in amounts between 0.5-1.5% by weight.
  • a latent hardener is preferably used as the hardener, such as alkanolamine salts of acids, for example an alkanolamine salt of a sulfonic acid (see DeuroCure from the manufacturer Deurowood).
  • the latent hardener is preferably added to the resin immediately before the application unit in order to avoid premature curing of the resin and thus losses.
  • the proportion of the hardener in the individual resin layers varies and can be between 0.5 to 1.5% by weight, preferably 0.7 to 1.3% by weight. It is particularly preferred that the proportion of hardener per resin application decreases in the direction of production; i.e. The proportion of hardener in the lower resin layers is greater than in the upper resin layers. By reducing the amount of hardener from the lower to the upper resin layers, the individual resin layers can be cured evenly in the KT press.
  • the first resin layer is applied in an amount between 10- 100 g / m 2 , preferably 40-80 g / m 2 , particularly preferably 45-60 g / m 2 .
  • the first resin layer is applied, for example, with a grooved applicator roller in a first applicator.
  • the first resin layer can contain cellulose fibers or wood fibers, preferably cellulose fibers.
  • the viscosity of the resin to be applied can be adjusted by adding cellulose fibers and the application of the first cover layer to the wood-based panel can be increased.
  • the amount of cellulose fibers which is applied with the first resin layer can be between 0.1 and 1% by weight, preferably between 0.5 and 0.8% by weight (based on the amount of resin to be applied) or between 0.1-0. 5 g / m 2 , preferably 0.2-0.4 g / m 2 , particularly preferably 0.25 g / m 2 .
  • the cellulose fibers used with preference have a white color and are in the form of a fine or granular, slightly hygroscopic powder.
  • particles made of corundum (aluminum oxides), boron carbides, silicon dioxide, silicon carbide are used as wear-resistant particles.
  • Corundum particles are particularly preferred. These are more preferred Wise around high-grade corundum (white) with a high transparency, so that the optical effect of the underlying decor is adversely affected as little as possible. Corundum has an uneven spatial shape.
  • the amount of scattered abrasion-resistant particles is 10 to 50 g / m 2 , preferably 10 to 30 g / m 2 , particularly preferably 15 to 25 g / m 2 .
  • the amount of abrasion-resistant particles sprinkled on depends on the abrasion class to be achieved and the grain size.
  • the amount of abrasion-resistant particles in the case of the abrasion class AC3 is in the range between 10 to 15 g / m 2 , in the abrasion class AC4 between 15 to 20 g / m 2 and in the abrasion class AC5 between 20 to 25 g / m 2 when used F200 grit.
  • the finished panels preferably have the abrasion class AC4.
  • Abrasion-resistant particles with grits in classes F180 to F240, preferably F200 are used.
  • the grain size of class F180 covers a range from 53 - 90 gm, F220 from 45-75 gm, F230 34-82 mm, F240 28-70 mm (FEPA norm).
  • high-grade corundum white F180 to F240 preferably in a main grain range of 53-90 mm, are used as wear-resistant particles.
  • corundum particles of class F200 are used, F200 being a mixture between F180 and F220 and having a diameter between 53 and 75 mm.
  • the abrasion-resistant particles must not be too fine-grained (risk of dust formation), but also not too coarse-grained. The size of the abrasion-resistant particles is therefore a compromise.
  • silanized corundum particles can be used.
  • Typical silanizing agents are aminosilanes.
  • the second resin layer to be applied to the top of the wood-based panel is applied in an amount between 10-50 g / m 2 , preferably 20-30 g / m 2 , particularly preferably 20-25 g / m 2 . Overall, the amount of the second resin layer is less than the amount of the first resin layer. In a preferred embodiment, the second resin layer to be applied to the top of the wood-based panel does not contain any glass balls.
  • the total amount of first and second resin layers is between 50-100 g / m 2 , preferably 60-80 g / m 2 , particularly preferably 70 g / m 2 .
  • the amount of the first resin layer is 50 g / m 2 and the amount of the second resin layer is 25 g / m 2 .
  • the abrasion-resistant particles in the second resin layer are enriched by loose particles being carried along by the second application unit.
  • a content of abrasion-resistant particles of 5 to 15% by weight, preferably 10% by weight can be established in the resin to be applied as the second resin layer.
  • the amount of the third resin layer applied to the top of the wood-based panel can be between 10-50 g / m 2 , preferably 20-30 g / m 2 , particularly preferably 25 g / m 2 .
  • the third resin layer contains glass balls that act as spacers.
  • the glass balls used with preference have a diameter of 90-150 mm.
  • the glass balls can be applied together with the third resin layer or can be sprinkled separately onto the third resin layer.
  • the amount of glass spheres is 10 to 50 g / m 2 , preferably 10 to 30 g / m 2 , particularly preferably 15 to 25 g / m 2 .
  • the batch preferably consists of approx. 40 kg of liquid resin plus glass balls and auxiliary substances.
  • the glass beads can also be in silanized form. The embedding of the glass beads in the resin matrix is improved by the silanization of the glass beads.
  • the amount of the fourth resin layer applied to the top of the wood-based panel can be between 10-40 g / m 2 , preferably 15-30 g / m 2 , particularly preferably 20 g / m 2 .
  • the solids content of the fourth resin layer (as well as the fifth and sixth resin layers) is lower compared to the first to third resin layers.
  • the varying solids content of the resin layers to be applied enables on the one hand a higher total layer thickness due to the increased solids content in the first to third layers, and on the other hand the reduced solids content in the fourth to sixth resin layers ensures that the drying and pressing time is sufficient for the overall structure.
  • the amount of the fifth resin layer applied to the top of the wood-based panel can be between 10-40 g / m 2 , preferably 15-30 g / m 2 .
  • the fifth resin layer also glass balls.
  • the glass balls can be applied together with the third resin layer or can be sprinkled separately onto the third resin layer.
  • the sixth resin layer to be applied to the fifth resin layer after drying contains no glass balls.
  • the omission of glass balls in the sixth resin layer ensures that the underlying resin layers, which have already dried, are not destroyed and the surface of the resin structure does not appear torn.
  • the total layer thickness of the applied resin layers on the wood-based panel can be between 60 and 200 gm, preferably between 90 and 150 gm, particularly preferably between 100 and 120 mm.
  • the total layer thickness is thus significantly higher than the previous methods, with which layer thicknesses of up to 50 mm are typically achieved.
  • a resin layer is applied to the underside of the wood-based panel together with the second, third, fourth, fifth and sixth resin layer to be applied to the top of the wood-based panel.
  • a resin layer is also applied to the underside of the wood-based panel parallel to the second resin layer on the top of the wood-based panel.
  • the amount of the resin layer applied to the underside of the wood-based panel can be between 50-100 g / m 2 , preferably 60-80 g / m 2 , particularly preferably 60 g / m 2 .
  • the lower resin layer is preferably colored (for example brownish) in order to simulate a counter-movement.
  • the second resin layer is preferably applied in parallel or simultaneously to the top and bottom of the wood-based panel in at least one double application device (roller application unit). After application of the second resin layer, the structure of the first and second resin layers is dried (air-dried) in a first drying device.
  • a third, fourth, fifth and sixth resin layer is applied to the underside parallel to the top in parallel on the carrier plate and dried in each case after the application.
  • the resin layer (s) applied on the underside act as a countermove. Applying the resin layers to the top and bottom of the wood-based panels in approximately the same amounts ensures that the tensile forces generated by the applied layers during the pressing onto the wood-based panel are reduced cancel each other out.
  • the backing applied to the underside corresponds approximately to the layer sequence applied to the top in the layer structure and the respective layer thickness, but without the addition of glass balls.
  • the resin layers are dried at dryer temperatures between 150 and 220 ° C., preferably between 180 and 210 ° C., in particular in a convection dryer.
  • the temperature is adapted to the respective resin layers and can vary in the individual convection dryers; e.g. the temperature in the second, third and fourth convection dryer can be 205 ° C and in the fifth and sixth convection dryer each 198 ° C.
  • convection dryers instead of convection dryers, other dryers can also be used.
  • the layer structure is pressed under the influence of pressure and temperature in a short-cycle press at temperatures between 150 and 250 ° C, preferably between 180 and 230 ° C, particularly preferably at 200 ° C and a pressure between 30 and 60 kg / cm 2 , particularly preferably between 40 and 50 kg / cm 2 .
  • the pressing time is between 5 and 15 seconds, preferably between 7 and 10 seconds. In comparison: in the case of decorative papers, a pressure of 50-60 kg / cm 2 is applied for 16 seconds.
  • the coated wood-based panel is preferably aligned in the short-cycle press to a structured press plate located in the short-cycle press on the basis of markings on the wood-based panel, so that a congruence between the decor on the wood-based panel and the structure of the press plate to be embossed is produced.
  • This enables a decor-synchronous structure to be produced.
  • the melamine resin layers melt and a laminate is formed by a condensation reaction, including the components corundum / glass / fibers.
  • the at least one wood-based panel is a medium-density fiber (MDF), high-density fiber (HDF) or chipboard or coarse chipboard (OSB) or plywood panel and / or a wood-plastic panel.
  • MDF medium-density fiber
  • HDF high-density fiber
  • OSB coarse chipboard
  • an unsanded wood fiber board in particular MDF or HDF, is used, which is also provided with a press skin (rotting layer) on the top.
  • Aqueous melamine resin is applied to the top of the press skin to fill.
  • the melamine resin is later melted in the short-cycle press and thus has a tempering effect in the area of this layer; ie it counteracts delamination.
  • the decorative layer mentioned above can be applied by direct printing.
  • direct printing the application of a water-based, pigmented printing ink is carried out by gravure or digital printing, the water-based pigmented printing ink being able to be applied in more than one layer, e.g. in the form of two to ten layers, preferably three to eight layers.
  • the at least one decorative layer is applied as mentioned by means of an analog gravure and / or a digital printing process.
  • the gravure printing process is a printing technique in which the elements to be imaged are present as depressions in a printing form which is inked before printing.
  • the printing ink is mainly in the depressions and is due to the pressure of the printing form and adhesive forces on the object to be printed, e.g. a wood fiber board.
  • digital printing the print image is transferred directly from a computer to a printing press, e.g. transfer a laser printer or inkjet printer.
  • the use of a static printing form is not necessary. In both processes, the use of aqueous paints and inks or coloring agents based on UV is possible. It is also conceivable to combine the mentioned printing techniques from gravure and digital printing. A suitable combination of the printing techniques can take place either directly on the carrier plate or the layer to be printed or else before printing by adapting the electronic data records used.
  • the markings required for alignment in the press are also printed together with the decor.
  • At least one primer layer is arranged between the wood-based panel or carrier plate and the at least one decorative layer.
  • the primer layer is applied before printing.
  • the primer layer preferably used here comprises a composition of casein or soy protein as a binder and inorganic pigments, in particular inorganic color pigments.
  • White pigments such as titanium dioxide or other color pigments such as calcium carbonate, barium sulfate or barium carbonate can be used as color pigments in the primer layer.
  • the applied pigmented base layer consists of at least one, preferably at least two, particularly preferably at least four layers or orders applied in succession, the application quantity between the layers or orders being able to be the same or different.
  • the present method thus enables the production of an abrasion-resistant wood-based panel provided with a decorative layer with a resin structure with abrasion-resistant particles.
  • the wood-based panel comprises at least one decorative layer on the upper side and a multilayer resin structure containing abrasion-resistant particles, cellulose fibers and glass balls, the multilayer resin structure having a total layer thickness between 60 and 200 mm, preferably between 90 and 150 mm, particularly preferably between 100 and 120 mm.
  • the wood-based panel provided with a decorative layer comprises a resin structure consisting of a first and second abrasion-resistant particle-containing resin layer on the top, a corresponding resin layer on the underside, at least a third resin layer on the top and a corresponding resin layer on the underside of the wood-based panel, at least a fourth , fifth and sixth resin layers on the top and in each case corresponding resin layers on the underside of the wood-based panel, it being possible for glass balls to be contained in the third to fifth resin layers provided on the top of the wood-based panel.
  • the present method enables the production of an abrasion-resistant wood-based panel with the following layer structure (seen from bottom to top): counter-pull from six resin layers - wood-based panel - primer layer - print decorative layer - protective layer, in particular a protective layer from a resin that has not yet been fully cured - first resin layer with cellulose fibers - layer of abrasion-resistant particles - second resin layer - third resin layer with glass balls - fourth resin layer with glass balls - fifth resin layer with glass balls - sixth resin layer (without glass balls).
  • the protective layer serves to cover the decor and to protect the decor during intermediate storage (stacking, storage, transport).
  • the other layers of resin on the top form an overlay that protects the finished laminate against abrasion and enables decor-synchronized structuring.
  • the production line for carrying out the present process comprises the following elements:
  • At least one first application device for applying a first resin layer, which may contain fibers, to the top of the wood-based panel
  • At least one device arranged in the processing direction behind the first application device for scattering a predetermined amount of abrasion-resistant particles
  • At least one second application device arranged in the processing direction behind the first application device and spreading device for applying a second resin layer to the top of the wood-based panel
  • At least one drying device arranged behind the second application device in the processing direction for drying the layer structure composed of first and second resin layers;
  • At least one third application device arranged behind the drying device in the processing direction for applying a third layer of resin containing glass balls to the top and / or a layer of resin parallel to the bottom of the carrier plate,
  • At least one further drying device arranged behind the third application device in the processing direction for drying the third upper and / or corresponding lower resin layer;
  • At least one fourth application device arranged in the processing direction behind the further drying device for applying a fourth layer of resin containing glass beads to the top, and / or a layer of resin parallel to the bottom of the carrier plate (without glass balls),
  • At least one drying device arranged behind the fourth application device in the processing direction for drying the fourth upper and / or corresponding lower resin layer;
  • At least one fifth application device arranged behind the drying device in the processing direction for applying a fifth layer of resin containing resin balls to the top and / or a layer of resin parallel to the bottom of the carrier plate (without glass balls);
  • At least one drying device arranged behind the fifth application device in the processing direction for drying the fifth upper and / or corresponding lower resin layer;
  • At least one sixth application device arranged in the processing direction behind the drying device for applying a sixth resin layer on the top side and / or a resin layer in parallel on the bottom side of the carrier plate;
  • At least one drying device arranged behind the sixth application device in the processing direction for drying the sixth upper and / or corresponding lower resin layer;
  • At least one short cycle press arranged in the processing direction behind the last drying device.
  • no drying device is provided in front of the first application device, or in the event that a drying device is installed as part of the production line, this drying device is not in operation, i.e. not active.
  • the present production line comprises a simple, one-sided application unit for applying the first resin layer to the top of the printed wood-based panel and five double application units for applying five further resin layers to the top and bottom of the wood-based panel, with at least one drying device behind each double application unit T rock the upper and / or lower resin layer is provided.
  • the spreading device for the abrasion-resistant particles provided in the present production line is suitable for spreading powder, granules, fibers and comprises an oscillating brush system.
  • the spreader essentially consists of a hopper, a rotating, structured roller and a scraper.
  • the application quantity of abrasion-resistant material is determined via the speed of rotation of the roller.
  • the spreading device preferably comprises a spiked roller.
  • the at least one scattering device is surrounded or arranged in at least one cabin, which is provided with at least one means for removing dusts occurring in the cabin.
  • the means for removing the dust can take the form of a Suction device or as a device for blowing air. Air can be blown in via nozzles that are installed at the plate inlet and outlet and blow air into the cabin. In addition, these can prevent air movements from creating an inhomogeneous scatter curtain of abrasion-resistant material.
  • the removal of the dust from abrasion-resistant material from the vicinity of the spreading device is advantageous since, in addition to the obvious health burden for the workers working on the production line, the fine dust from abrasion-resistant particles also deposits on other parts of the production line and leads to increased wear of the same.
  • the arrangement of the spreading device in a cabin therefore not only serves to reduce the health dust pollution in the vicinity of the production line, but also prevents premature wear.
  • the spreading device is preferably controlled by a light barrier, the light barrier being arranged in the processing direction in front of the roller (spreading roller) provided below the spreading device. It is advisable to control the spreading device by means of a light barrier, as there are more or less large gaps between the individual wood-based panels. This starts the spreading process as soon as a plate is in front of the spreading roller.
  • the funnel is coupled to at least one conveying device and a screening device, the excess abrasion-resistant material collected in the hopper being transported to the screening device via the conveying device.
  • the sieve mesh of the sieve device corresponds to the largest grain of the abrasion-resistant particle material used (ie approx. 80-100 mm). Dirt particles and clumped material (such as clumped resin or clumped abrasion-resistant material) are separated from the collected abrasion-resistant material in the sieving device and the sieved abrasion-resistant material can be returned to the scattering device (recycled).
  • the hardener is specifically mixed with the liquid resin at the corresponding application units or application devices for the different resin layers.
  • At least one metering system is provided for this purpose for adding the hardener to each application device.
  • the hardener is pumped by the at least one dosing system into the reservoir for the resin and mixed with the resin in the reservoir, for example by means of a suitable stirrer
  • Figure 1 is a schematic representation of a production line of a wood-based panel using the method according to the invention.
  • the production line shown schematically in FIG. 1 comprises an IR dryer 1 a, which is switched off.
  • the removal of the IR dryer 1 a from the production line avoids the electrostatic charging of the plate surface which otherwise takes place in the IR dryer, which enables the formation of a homogeneous scattering curtain of the corundum.
  • the production line also includes a single-sided application unit 1 (grooved roller) and five double application units 2, 3, 4, 5, 6 for simultaneous application of the respective resin layer on the top and bottom of the isolated printed material plates, e.g. of printed HDF boards and four convection dryers 2a, 3a, 4a, 5a, 6a arranged behind the application units in the processing direction.
  • a single-sided application unit 1 grooved roller
  • five double application units 2, 3, 4, 5, 6 for simultaneous application of the respective resin layer on the top and bottom of the isolated printed material plates, e.g. of printed HDF boards and four convection dryers 2a, 3a, 4a, 5a, 6a arranged behind the application units in the processing direction.
  • a first spreading device 20 is provided for uniformly spreading the abrasion-resistant material, such as corundum, onto the first resin layer on the top of the HDF board.
  • Corundum F200 is used as an abrasion-resistant material, which measures approximately 53-75 mm in diameter according to the FEPA standard.
  • the corundum falls from the spiked roller at a distance of 5 cm onto the plate treated with melamine resin. Since the first resin layer is still liquid at the time of spreading, the abrasion-resistant particles can enter the resin layer sink in.
  • Under the present spreading device there is at least one hopper (not shown) in front of the spreading roller for collecting excess abrasion-resistant particles (ie not sprinkled on the at least one wood-based panel, but rather before the wood-based panel is moved in with the transport device under the spreading roller in front of the falling down abrasion-resistant particles ) intended.
  • the plate coated with melamine-form aldehyde resin and corundum is coated with further melamine-form aldehyde resin (about 20 g / m 2 ).
  • the unattached corundum is removed in small quantities and accumulates in the melamine resin liquor until it is saturated (about 10% by weight). This lost portion of the corundum is now continuously reapplied to the plate by the roller application of the applicator 1 -1.
  • the corundum grains are covered with liquid resin or incorporated into the overlay layer. This prevents the corundum from being removed in the convection dryer due to the high air turbulence.
  • the structure of the first and second resin layers is dried in the convection dryer 2a.
  • the third double application unit 3 for applying the third resin layer can be followed by a further scattering device 20 for applying glass balls to the third resin layer, followed by a third convection dryer 3a for drying the third resin layer.
  • the scattering device 20 for the glass balls is optional.
  • the glass balls can also be applied together with the third resin layer.
  • the layer structure is applied in a short cycle press 7 at a pressing temperature of 180-220 ° C and a pressing time of Cured for 8 to 10 seconds under a specific pressure of 40 kg / cm 2 .
  • the pressed plates are cooled and stored.

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Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer abriebfesten Holzwerkstoffplatte mit einer Oberseite und einer Unterseite, mit mindestens einer auf der Oberseite angeordneten Dekorschicht, insbesondere mit einer zum Dekor synchronen Struktur. Auf die Dekorschicht werden mindestens sechs Harzschichten aufgetragen. Auf die erste, feuchte, Harzschicht werden abriebfesten Partikeln aufgestreut, wonach die zweite Harzschicht ohne Zwischentrocknung der ersten Harzschicht aufgetragen wird. Die weiteren Harzschichten werden jeweils nach Trocknung der vorherigen Harzschicht aufgetragen. Dabei enthalten die dritte, vierte und fünfte Harzschichten jeweils Glaskugeln.

Description

Verfahren zur Herstellung einer abriebfesten Holzwerkstoffplatte
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer abriebfesten mit einer Dekorschicht versehenen Holzwerkstoffplatte, insbesondere mit einer zum Dekor synchronen Struktur versehenen Holzwerkstoffplatte.
Beschreibung
Eine Vielzahl von Produkten bzw. Produktoberflächen, die durch mechanische Beanspruchung einer Abnutzung ausgesetzt sind, müssen durch das Aufbringen von verschleißhemmenden Schichten, vor einer vorzeitigen Beschädigung oder Zerstörung durch Verschleiß geschützt werden. Bei diesen Produkten kann es sich z. B. um Möbel, Innenausbauplatten, Fu ßböden usw. handeln. Je nach Beanspruchungsfrequenz und - stärke müssen dabei unterschiedliche Schutzmaßnahmen angewendet werden, damit dem Nutzer eine möglichst lange Nutzungsdauer garantiert werden kann.
Eine Vielzahl der oben genannten Produkte besitzen dekorative Oberflächen, die bei Verschleiß aufgrund intensiver Nutzung schnell unansehnlich erscheinen und/oder sich nicht mehr reinigen lassen. Diese dekorativen Oberflächen bestehen sehr häufig aus mit duroplastischen Harzen imprägnierten Papieren, die in sogenannten Kurztaktpressen auf die verwendeten Holzwerkstoffträger aufgepresst werden. Als duroplastisches Harz kommt sehr häufig Melamin-Form aldehyd-Harz zum Einsatz.
Ein Ansatz zur Verbesserung der Verschleißfestigkeit von dekorativen Oberflächen besteht im Auftrag bzw. Einbringen von abriebfesten Partikeln in die oberflächennahen Harzschichten. Dies kann z.B. durch den Auftrag eines abriebfeste Partikel enthaltenden Flüssigharzes auf die entsprechenden Oberflächen erfolgen, wobei im Falle von dekorativen Holzwerkstoffplatten meist Korundpartikel als abriebfeste Partikel verwendet werden.
Zur Vermeidung der Sedimentation der Korundpartikel im Flüssigharz, in die das Korund häufig zum Auftrag eingebracht wird, und der damit verbundenen Probleme können die abriebfesten Partikel auch mittels einer geeigneten Vorrichtung aufgestreut werden.
Ein weiteres Problem, das korundhaltige Rezepturen im weiteren Prozessschritt der Verpressung verursachen, ist der Blechverschleiß des strukturierten Pressbleches in der Kurztaktpresse, der umso höher ist je mehr Korund in g pro Quadratmeter aufgetragen wird, je größer die Korngröße ist und je schlechter dieser Korund durch korundfreie Harzschichten abgedeckt ist.
In der Vergangenheit wurde zur Reduzierung des Blechverschleißes die korundenthaltende Schicht mit darauffolgenden Harzschichten gegen das Pressblech abgesperrt. Hierfür können zusammen mit den Harzschichten Glaskugeln in den flüssigen Schichtaufbau eingebracht werden, wobei die Glaskugeln als Abstandshalter zwischen abriebfesten Partikeln und Pressblech fungieren. Damit konnte der Blechverschleiß zumindest etwas reduziert werden. Derartige Ansätze sind u.a. in der nach veröffentlichten EP 3 480 030 A1 und der EP 3246175 A1 beschrieben.
Um nun jedoch Holzwerkstoffplatten mit hohen Abriebwerten, insbesondere der Abriebklassen AC4 bis AC6 bei gleichzeitig geringem Pressblechverschleiß, herzustellen, ist es notwendig, die Menge an abriebfesten Partikeln zu erhöhen. Wie bereits angedeutet, bedeutet dies aber auch einen höheren Verschleiß der Pressbleche, der mit den bisherigen Ansätzen nur ungenügend reduziert werden kann.
Der vorliegenden Erfindung liegt daher die technische Aufgabe zu Grunde, neben dem sicheren Erreichen von hohen Abriebwerten, insbesondere der Abriebklassen AC4 bis AC6 gleichzeitig einen geringen Pressblechverschlei ß sicherzustellen. Dies sollte vor allem für einen Prozess erreicht werden bei dem bedruckte Platten in den verschiedensten Formaten verarbeitet werden. Dabei sollte, wenn möglich, eine Prozessvereinfachung und mindestens eine Kostenneutralität erreicht werden. Die bereits diskutierten Nachteile sollten wenn möglich durch einen neuen Prozess nicht mehr auftreten. Dieser sollte auch eine effektive Qualitätskontrolle ermöglichen, die zeitnah Informationen über den aktuellen Prozess liefert.
Die gestellte Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
Entsprechend wird ein Verfahren zur Herstellung einer abriebfesten Holzwerkstoffplatte mit einer Oberseite und einer Unterseite, mit mindestens einer auf der Oberseite angeordneten Dekorschicht, insbesondere mit einer zum Dekor synchronen Struktur, bereitgestellt, wobei das Verfahren die folgenden Schritte umfasst:
- Aufträgen von mindestens einer ersten Harzschicht auf die mindestens eine Dekorschicht auf der Oberseite der Holzwerkstoffplatte, wobei die erste Harzschicht einen Feststoffgehalt zwischen 60 und 80 Gew%, bevorzugt 65 und 70 Gew%, insbesondere bevorzugt zwischen 65 und 67 Gew% aufweist;
- gleichmäßiges Aufstreuen von abriebfesten Partikeln auf die erste Harzschicht auf der Oberseite der Holzwerkstoffplatte;
- wobei die mit den abriebfesten Partikeln versehene erste Harzschicht auf der Oberseite der Holzwerkstoffplatte nach dem Auftrag nicht getrocknet wird,
- Aufträgen von mindestens einer zweiten Harzschicht auf die mit den abriebfesten Partikeln versehene erste, feuchte Harzschicht auf der Oberseite der Holzwerkstoffplatte, wobei die zweite Harzschicht einen Feststoffgehalt zwischen 60 und 80 Gew%, bevorzugt 65 und 70 Gew%, insbesondere bevorzugt zwischen 65 und 67 Gew% aufweist;
- anschließendes Trocknen des Aufbaus aus erster Harzschicht und zweiter Harzschicht in mindestens einer Trocknungsvorrichtung;
- Aufträgen von mindestens einer dritten Harzschicht, wobei die dritte Harzschicht einen Feststoffgehalt zwischen 60 und 80 Gew%, bevorzugt 65 und 70 Gew%, insbesondere bevorzugt zwischen 65 und 67 Gew% aufweist und Glaskugeln enthält;
- anschließendes Trocknen der aufgetragenen dritten Harzschicht in mindestens einer weiteren Trocknungsvorrichtung;
- Aufträgen von mindestens einer vierten Harzschicht, wobei die vierte Harzschicht einen Feststoffgehalt zwischen 50 und 70 Gew%, bevorzugt 55 und 65 Gew%, insbesondere bevorzugt zwischen 58 und 62 Gew% aufweist und Glaskugeln enthält;
- anschließendes Trocknen der aufgetragenen vierten Harzschicht in mindestens einer weiteren Trocknungsvorrichtung;
- Aufträgen von mindestens einer fünften Harzschicht, wobei die fünfte Harzschicht einen Feststoffgehalt zwischen 50 und 70 Gew%, bevorzugt 55 und 65 Gew%, insbesondere bevorzugt zwischen 58 und 62 Gew% aufweist und Glaskugeln enthält; - anschließendes Trocknen der aufgetragenen fünften Harzschicht in mindestens einer weiteren Trocknungsvorrichtung;
- Aufträgen von mindestens einer sechsten Harzschicht, wobei die sechste Harzschicht einen Feststoffgehalt zwischen 50 und 70 Gew%, bevorzugt 55 und 65 Gew%, insbesondere bevorzugt zwischen 58 und 62 Gew% aufweist und keine Glaskugeln enthält;
- anschließendes Trocknen der aufgetragenen sechsten Harzschicht in mindestens einer weiteren Trocknungsvorrichtung; und
- Verpressen des Schichtaufbaus in einer Kurztaktpresse.
Das vorliegende Verfahren ermöglicht demnach die Bereitstellung von mit einer Dekorschicht versehenen Holzwerkstoffplatten, wobei die Dekorschicht mit einer zum Dekor synchronen Struktur versehen ist, in verschiedenen Formaten mit hoher Verschleißfestigkeit in einer kostengünstigen Weise. Gemäß dem vorliegenden Verfahren wird eine erste Harzschicht, insbesondere in Form einer ersten duroplastischen Harzschicht mit einem hohem Feststoffgehalt, wie einer Melamin-Formaldehyd-Harzschicht, auf die Dekorschicht (vorbehandelt oder nicht-vorbehandelt) der Holzwerkstoffplatte aufgebracht. Es erfolgt zunächst kein Trocknen oder Antrocknen der ersten Harzschicht, sondern vielmehr werden die abriebfesten Partikel auf die nasse bzw. noch flüssige erste Harzschicht auf der Oberseite der Holzwerkstoffplatte gleichmäßig unter Verwendung einer geeigneten Streuvorrichtung aufgestreut. Da die erste Harzschicht zum Zeitpunkt des Aufstreuens noch flüssig vorliegt, können die abriebfesten Partikel in die Harzschicht einsinken. Aufgrund des hohen Feststoffgehaltes des Harzes und einer dadurch bedingten erhöhten Viskosität werden die abriebfesten Partikel zudem gut in der Harzschicht eingebettet.
Anschließend (d.h. ohne Zwischentrocknung der ersten Harzschicht mit den darauf aufgestreuten abriebfesten Partikeln) wird auf die noch feuchte erste Harzschicht eine zweite Harzschicht mit erhöhtem Feststoffgehalt aufgetragen. Dies erfolgt durch den Einbau eines Auftragswerkes in Verarbeitungsrichtung hinter der Streumaschine (d.h. zwischen dem ersten Trockner und der Streumaschine). Das zusätzlich eingebaute Auftragswerk nimmt mit seinem Walzauftrag die nicht auf der ersten Harzschicht befestigten bzw. nicht in die erste Harzschicht eingedrungenen abriebfesten Partikel auf und transportiert es zurück in das Harzauftragswerk. Dort stellt sich eine Ausgleichskonzentration ein und die abgetragenen abriebfesten Partikel werden gleichmäßig über die Walze auf die nächsten Oberflächen aufgetragen. Es kommt somit zu einer Anreicherung der abriebfesten Partikel im zweiten Auftragswerk bis zu einem Gehalt von abriebfesten Partikeln von max. 10%. Dies verhindert ein Wegblasen oder Aufnehmen von losen Partikeln im Trockner.
Es schließt sich eine dritte Harzschicht mit erhöhtem Feststoffgehalt und Glaskugeln an, gefolgt von einer vierten und fünften Harzschicht mit einem normalen Feststoffgehalt (ca. 55- 60 Gew%) und Glaskugeln, sowie einer sechsten Harzschicht mit normalen Feststoffgehalt ohne Glaskugeln.
Durch den vorliegenden Schichtaufbau aus Harzschichten mit erhöhtem Feststoffgehalt und konventionellen, normalem Feststoffgehalt, Zellulosefasern und Glaskugeln werden die abriebfesten Partikel abgedeckt und ragen nicht länger aus der beschichteten Oberfläche heraus. Auf diese Weise kann die nachteilige Wirkung z.B. auf ein nachfolgendes Pressblech von aus der beschichteten Oberfläche herausragender Korundpartikel reduziert bzw. sogar weitgehend beseitigt werden.
Mit dem vorliegenden Verfahren können die Standzeiten der Pressbleche beim nachgeschalteten Pressprozess zur Laminatbildung erhöht werden. Insgesamt werden die Verfahrenskosten aufgrund reduzierter Material- und Wartungskosten verringert. Auch müssen keine neuen Geräte / Vorrichtungen in die Produktionslinie eingebaut werden.
Auch ermöglicht der vorliegende Schichtaufbau die Prägung von zum Dekor synchronen Strukturen unter Verwendung von tiefer strukturierten Pressblechen. Dies wird durch die Dicke des Gesamtschicht ermöglicht, die sich nur durch den spezifischen Harzaufbau mit Schichten aus Harzen mit unterschiedlichen Feststoffgehalten realisieren lässt. So können mit dem vorliegenden Verfahren Verbesserungen zwischen 25 und 50 % anhand der mitgeschriebenen Blechstandzeiten beobachtet werden.
In einer bevorzugten Ausführungsform des vorliegenden Verfahrens wird die mit der Dekorschicht versehene Holzwerkstoffplatte vor dem Auftrag der ersten Harzschicht nicht in einem Trockner, wie z.B. einem IR Trockner, erwärmt. Dies kann durch Ausschalten eines in der Produktionslinie vorgesehenen IR-Trockners erfolgen oder es ist kein IR-Trockner in der Produktionslinie vorgesehen. Durch das Vermeiden der Erwärmung der mit einer Dekorschicht versehenen Holzwerkstoffplatte erfolgt keine elektrostatische Aufladung der Plattenoberfläche und der Streuvorhang bei Streuen des Korundes wird homogen. Auch wird der thermische Auftrieb verringert, der sich aus der abgegebenen Wärme der Platenoberfläche der Plate ergibt.
Der Verzicht des Erwärmens der bedruckten Holzwerkstoffplate in einem IR-Trockner ist für einen Fachmann nicht naheliegend, da typischerweise auf den mitels Direktdruck aufgetragenen Dekorschichten eine Schutzschicht aus einem noch nicht vollständig ausgehärtetem Harz angeordnet ist. Die Schutzschicht kann ein Formaldehyd-haltiges Harz, insbesondere ein Melamin-Formaldehyd-Harz, Harnstoff-Form aldehyd-Harz oder Melamin- Harnstoff-Formaldehyd-Harz sein und Glaskugeln (Größe 50-150 m) als Abstandshalter für die Zwischenlagerung der Platen enthalten. Diese Schutzschicht dient einem vorläufigen Schutz der Dekorschicht zur Lagerung vor der weiteren Veredelung. Die Schutzschicht auf der Dekorschicht ist noch nicht vollständig ausgehärtet, sondern mit einer gewissen Restfeuchte von ca. 10%, bevorzugt von ca. 6%, versehen und noch weiter vernetzbar. Derartige Schutzschichten sind z.B. in der WO 2010/1 12125 A1 oder EP 2 774 770 B1 beschrieben.
Der typischerweise zur Anwendung kommende Schrit des Erwärmens, von mit einer derartigen (duroplastischen) Schutzschicht versehenen Dekorschichten, dient einem Antrocknen der Schutzschicht und der Einstellung des Restfeuchtegrades und somit der Klebrigkeit der Schutzschicht und der Haftung von darauffolgenden Harzschichten.
Es hat sich aber gezeigt, dass der Schritt des Erwärmens der Schutzschicht einen negativen Effekt auf das Streubild der abriebfesten Partikel hat. Ein Weglassen des Erwärmens der mit einer Schutzschicht versehenen bedruckten Holzwerkstoffplatte bewirkt eine Homogenisierung des Streubildes und somit eine gleichmäßige Verteilung der abriebfesten Partikel auf der Plattenoberfläche.
Die im vorliegenden Verfahren verwendeten Harzschichten basieren bevorzugt auf wässrigen Form aldehyd-haltigen Harzen, insbesondere Melamin-Formaldehyd-Harz, Harnstoff- Form aldehyd-Harz oder Melamin-Harnstoff-Formaldehyd-Harz.
Die verwendeten Harze enthalten bevorzugt jeweils Additive, wie Härter, Netzmittel (Tenside oder Mischungen davon), Entschäumer, Trennmittel und/oder weitere Komponenten. Das Netzmittel wird in den Harzschichten jeweils in einer Menge von 0,1 -1 Gew% eingesetzt. T rennmitel und Glättmittel werden bevorzugt der fünften und sechsten Harzschicht in Mengen zwischen 0,5-1 ,5 Gew% zugegeben. Als Härter wird bevorzugt ein latenter Härter verwendet, wie Alkanolaminsalze von Säuren, z.B. ein Alkanolaminsalz einer Sulfonsäure (siehe DeuroCure des Herstellers Deurowood). Die Zugabe des latenten Härters zum Harz erfolgt bevorzugt unmittelbar vor dem Auftragswerk, um eine vorzeitige Härtung des Harzes und somit Verluste zu vermeiden. Entsprechend erfolgt bevorzugt keine zentrale Zumischung des Härters, sondern eine Zumischung der variablen Härtermenge erst an den korrespondierenden Auftragswerken. Dies hat den Vorteil, dass bei Störung der Anlage das Harz ohne den Härter länger in den Leitungen verbleiben kann. Nur die Auftragswerke mit Harz- Härter müssen gezielt auf die Topfzeit des Systems eingestellt werden. Damit lassen sich Verluste durch bei Stillstand/Störung notwendiges Abpumpen von Harz-Härter deutlich reduzieren.
Der Anteil des Härters in den einzelnen Harzschichten variiert und kann zwischen 0,5 bis 1 ,5 Gew%, bevorzugt 0,7 bis 1 ,3 Gew% betragen. Besonders bevorzugt ist, dass der Anteil an Härter je Harzauftrag in Fertigungsrichtung abnimmt; d.h. in den unteren Harzschichten ist der Härteranteil größer als in den oberen Harzschichten. Durch die Verringerung der Härtermenge von den unteren zu den oberen Harzschichten lässt sich ein gleichmäßiges Aushärten der einzelnen Harzschichten in der KT- Presse realisieren.
Die erste Harzschicht wird in einer Variante des Verfahrens in einer Menge zwischen 10- 100 g/m2, bevorzugt 40-80 g/m2, insbesondere bevorzugt 45-60 g/m2 aufgetragen. Der Auftrag der ersten Harzschicht erfolgt z.B. mit einer rillierten Auftragswalze in einem ersten Auftragswerk.
Die erste Harzschicht kann Zellulosefasern oder Holzfasern, bevorzugt Zellulosefasern, enthalten. Durch die Zugabe von Zellulosefasern kann die Viskosität des aufzutragenden Harzes eingestellt werden und der Auftrag der ersten Deckschicht auf die Holzwerkstoffplatte erhöht werden. Die Menge an Zellulosefasern, die mit der ersten Harzschicht aufgetragen wird, kann zwischen 0,1 und 1 Gew%, bevorzugt zwischen 0,5 und 0,8 Gew% (bezogen auf die aufzutragende Harzmenge) bzw. zwischen 0,1 -0, 5 g/m2, bevorzugt 0,2-0, 4 g/m2, insbesondere bevorzugt 0,25 g/m2 liegen. Die bevorzugt verwendeten Zellulosefasern weisen eine weiße Farbe auf und liegen in Form eines feinen oder granulären, leicht hygroskopischen Pulvers vor.
In einer weiteren Ausführungsform des vorliegenden Verfahrens werden als abriebfeste Partikel, Partikel aus Korund (Aluminiumoxide), Borcarbide, Siliziumdioxide, Siliziumcarbide verwendet. Besonders bevorzugt sind Korundpartikel. Dabei handelt es sich in bevorzugter Weise um Edelkorund (weiß) mit einer hohen Transparenz, damit die optische Wirkung des darunterliegenden Dekors so wenig wie möglich nachteilig beeinflusst wird. Korund weist eine ungleichmäßige Raumform auf.
Die Menge an aufgestreuten abriebfesten Partikeln beträgt 10 bis 50 g/m2, bevorzugt 10 bis 30 g/m2, insbesondere bevorzugt 15 bis 25 g/m2. Die Menge der aufgestreuten abriebfesten Partikel hängt von der zu erreichenden Abriebklasse und der Korngröße ab. So liegt die Menge an abriebfesten Partikeln im Falle der Abriebklasse AC3 im Bereich zwischen 10 bis 15 g/m2, in der Abriebklasse AC4 zwischen 15 bis 20 g/m2 und in der Abriebklasse AC5 zwischen 20 bis 25 g/m2 bei Verwendung der Körnung F200. Im vorliegenden Fall weisen die fertigen Platten bevorzugt die Abriebklasse AC4 auf.
Es werden abriebfeste Partikel mit Körnungen in den Klassen F180 bis F240, bevorzugt F200 verwendet. Die Korngrö ße der Klasse F180 umfasst einen Bereich von 53 - 90 gm, F220 von 45-75 gm, F230 34-82 mm, F240 28-70 mm (FEPA Norm). In einer Variante werden als abriebfeste Partikel Edelkorund weiß F180 bis F240, bevorzugt in einem Hauptkornbereich von 53-90 mm verwendet. In einer besonders bevorzugten Ausführungsform werden Korundpartikel der Klasse F200 verwendet, wobei F200 eine Mischung zwischen F180 und F220 ist und einen Durchmesser zwischen 53 und 75 mm aufweist.
Die abriebfesten Partikel dürfen nicht zu feinkörnig sein (Gefahr der Staubbildung), aber auch nicht zu grobkörnig sein. Die Größe der abriebfesten Partikel stellt somit ein Kompromiss dar.
In einer weitergehenden Ausführungsform können silanisierte Korundpartikel verwendet werden. Typische Silanisierungsmittel sind Aminosilane.
In einer weiteren Ausführungsform des vorliegenden Verfahrens wird die zweite auf die Oberseite der Holzwerkstoffplatte aufzutragende Harzschicht in einer Menge zwischen 10- 50 g/m2, bevorzugt 20-30 g/m2, insbesondere bevorzugt 20-25 g/m2 aufgetragen. Insgesamt ist die Menge der zweiten Harzschicht geringer als die Menge der ersten Harzschicht. In einer bevorzugten Ausführungsform enthält die zweite auf die Oberseite der Holzwerkstoffplatte aufzutragende Harzschicht keine Glaskugeln.
Die Gesamtmenge an erster und zweiter Harzschicht liegt zwischen 50-100 g/m2, bevorzugt 60-80 g/m2, insbesondere bevorzugt bei 70 g/m2. So beträgt in einer Variante die Menge der ersten Harzschicht 50 g/m2 und die Menge des zweiten Harzschicht 25 g/m2. Wie bereits oben erwähnt, kommt es zu einer Anreicherung der abriebfesten Partikel in der zweiten Harzschicht durch Mitnahme von losen Partikeln durch das zweite Auftragswerk. So kann sich in dem als zweite Harzschicht aufzutragenden Harz ein Gehalt an abriebfesten Partikeln von 5 bis 15 Gew%, bevorzugt 10 Gew% einstellen.
Wie oben ausgeführt, werden Folgend auf die zweite Harzschicht weitere Harzschichten, eine dritte, vierte, fünfte und sechste Harzschicht, aufgetragen und jeweils nach dem Auftrag getrocknet.
Die Menge der auf die Oberseite der Holzwerkstoffplatte aufgetragenen dritten Harzschicht kann zwischen 10-50 g/m2, bevorzugt 20-30 g/m2, insbesondere bevorzugt 25 g/m2 betragen.
Wie oben ausgeführt, enthält die dritte Harzschicht Glaskugeln, die als Abstandshalter fungieren. Die bevorzugt verwendeten Glaskugeln weisen einen Durchmesser von 90-150 mm auf. Die Glaskugeln können zusammen mit der dritten Harzschicht aufgebracht werden oder separat auf die dritte Harzschicht aufgestreut werden. Die Menge an Glaskugeln beträgt 10 bis 50 g/m2, bevorzugt 10 bis 30 g/m2, insbesondere bevorzugt 15 bis 25 g/m2. Der Ansatz besteht bevorzugt aus ca. 40 kg Harz flüssig plus Glaskugeln und Hilfsstoffe. Die Glasperlen können ebenfalls in silanisierter Form vorliegen. Durch die Silanisierung der Glasperlen wird die Einbettung der Glasperlen in die Harzmatrix verbessert.
Die Menge der auf die Oberseite der Holzwerkstoffplatte aufgetragenen vierten Harzschicht (die ebenfalls Glaskugeln enthält) kann zwischen 10-40 g/m2, bevorzugt 15-30 g/m2, insbesondere bevorzugt 20 g/m2 betragen.
Wie oben ausgeführt, ist der Feststoffgehalt der vierten Harzschicht (wie auch der fünften und sechsten Harzschicht) im Vergleich zu der ersten bis dritten Harzschicht geringer. Der variierende Feststoffgehalt der aufzutragenden Harzschichten ermöglicht zum einen eine höhere Gesamtschichtdicke aufgrund des erhöhten Feststoffgehaltes in der ersten bis dritten Schicht, zum anderen wird durch den reduzierten Feststoffgehalt in der vierten bis sechsten Harzschicht sichergestellt, dass die Trocknungs- und Presszeit ausreichend für den Gesamtaufbau ist.
Die Menge der auf die Oberseite der Holzwerkstoffplatte aufgetragenen fünften Harzschicht kann zwischen 10-40 g/m2, bevorzugt 15-30 g/m2 betragen. Wie oben ausgeführt, enthält die fünfte Harzschicht ebenfalls Glaskugeln. Die Glaskugeln können zusammen mit der dritten Harzschicht aufgebracht werden oder separat auf die dritte Harzschicht aufgestreut werden.
Die nach Trocknung auf die fünfte Harzschicht aufzutragende sechste Harzschicht enthält hingegen keine Glaskugeln. Das Weglassen von Glaskugeln in der sechsten Harzschicht stellt sicher, dass die unterhalb liegenden Harzschichten, die bereits getrocknet sind, nicht zerstört werden und die Oberfläche des Harzaufbaus nicht zerrissen wirkt.
Die Gesamtschichtdicke der aufgetragenen Harzschichten auf der Holzwerkstoffplatte kann zwischen 60 und 200 gm, bevorzugt zwischen 90 und 150 gm, insbesondere bevorzugt zwischen 100 und 120 mm. Die Gesamtschichtdicke liegt somit deutlich über den bisherigen Verfahren, mit denen typischerweise Schichtdicken von bis zu 50 mm erreicht werden.
In einer weiteren Ausführungsform wird jeweils eine Harzschicht auf die Unterseite der Holzwerkstoffplatte zusammen mit der auf die Oberseite der Holzwerkstoffplatte aufzutragenden zweiten, dritten, vierten, fünften und sechsten Harzschicht aufgetragen.
So wird in einer Ausführungsform parallel zur zweiten Harzschicht auf der Oberseite der Holzwerkstoffplatte auch eine Harzschicht auf die Unterseite der Holzwerkstoffplatte aufgetragen. Die Menge der auf die Unterseite der Holzwerkstoffplatte aufgetragenen Harzschicht kann zwischen 50-100 g/m2, bevorzugt 60-80 g/m2, insbesondere bevorzugt 60 g/m2 betragen. Bevorzugt ist die untere Harzschicht (z.B. bräunlich) eingefärbt, um einen Gegenzug zu simulieren. Die zweite Harzschicht wird bevorzugt parallel bzw. gleichzeitig auf die Oberseite und Unterseite der Holzwerkstoffplatte in mindestens einer Doppelauftragsvorrichtung (Walzen auftragsagg reg at) aufgetragen. Nach Auftrag der zweiten Harzschicht erfolgt eine Trocknung (Lufttrocknung) des Aufbaus aus erster und zweiter Harzschicht in einer ersten T rocknungsvorrichtung.
In der gleichen Weise werden jeweils eine dritte, vierte, fünfte und sechste Harzschicht auf die Unterseite parallel zur Oberseite in Doppelauftragswerken auf die Trägerplatte aufgetragen und jeweils im Anschluss an den Auftrag getrocknet.
Die auf der Unterseite aufgetragene(n) Harzschicht(en) wirken als Gegenzug. Durch das Aufbringen der Harzschichten auf die Oberseite und Unterseite der Holzwerkstoffplatten in ungefähr den gleichen Mengen wird gewährleistet, dass die durch die aufgebrachten Schichten beim Verpressen entstehenden Zugkräfte auf die Holzwerkstoffplatte sich gegenseitig aufheben. Der auf die Unterseite aufgebrachte Gegenzug entspricht im Schichtaufbau und der jeweiligen Schichtdicke ungefähr der auf der Oberseite aufgebrachten Schichtfolge jedoch ohne die Zugabe von Glaskugeln.
Die Trocknung der Harzschichten erfolgt bei Trockner-Temperaturen zwischen 150 und 220°C, bevorzugt zwischen 180 und 210°C, insbesondere in einem Konvektionstrockner. Die Temperatur wird an die jeweiligen Harzschichten angepasst und kann in den einzelnen Konvektionstrocknern variieren; z.B. kann die Temperatur im zweiten, dritten und vierten Konvektionstrockner bei 205°C und im fünften und sechsten Konvektionstrockner jeweils bei 198°C liegen. Anstatt von Konvektionstrocknern können aber auch andere Trockner zum Einsatz kommen.
In dem sich an den letzten Trocknungsschritt anschließenden Pressschritt erfolgt ein Verpressen des Schichtaufbaus unter Druck- und Temperatureinfluss in einer Kurztaktpresse bei Temperaturen zwischen 150 und 250°C, bevorzugt zwischen 180 und 230°C, insbesondere bevorzugt bei 200°C und einem Druck zwischen 30 und 60 kg/cm2, insbesondere bevorzugt zwischen 40 und 50 kg/cm2. Die Presszeit liegt zwischen 5 bis 15 sec, bevorzugt zwischen 7 bis 10 sec. Im Vergleich dazu: bei Dekorpapieren wird ein Druck von 50-60 kg/cm2 für 16 sec angelegt.
Bevorzugt wird die beschichtete Holzwerkstoffplatte in der Kurztaktpresse zu einem in der Kurztaktpresse befindlichen strukturierten Pressblech anhand von Markierungen auf der Holzwerkstoffplatte ausgerichtet, so dass eine Deckungsgleichheit zwischen dem Dekor auf der Holzwerkstoffplatte und der einzuprägenden Struktur des Pressbleches hergestellt wird. Dies ermöglicht die Herstellung einer dekorsynchronen Struktur. Während des Verpressens kommt es zu einer Aufschmelzung der Melaminharzschichten und Ausbildung eines Laminats durch Kondensationsreaktion unter Einschluss der Bestandteile Korund/Glas/Fasern.
In einer weiteren Ausführungsform ist die mindestens eine Holzwerkstoffplatte eine mitteldichte Faser (MDF)-, hochdichte Faser (HDF)- oder Span- oder Grobspan (OSB)- oder Sperrholzplatte und/oder eine Holz-Kunststoff-Platte.
In einer Ausführungsform wird eine ungeschliffene Holzfaserplatte, insbesondere MDF oder HDF, verwendet, die auf der Oberseite noch mit einer Presshaut (Verrottungsschicht) versehen ist. Es wird wässriges Melaminharz auf die Oberseite aufgebracht, um die Presshaut zu füllen. Das Melaminharz wird später in der Kurztaktpresse aufgeschmolzen und wirkt damit vergütend im Bereich dieser Schicht; d.h. es wirkt einer Delaminierung entgegen.
Die bereits oben erwähnte Dekorschicht kann mittels Direktdruck aufgetragen werden. Im Falle eines Direktdruckes erfolgt der Auftrag einer wasserbasierten, pigmentierten Druckfarbe im Tiefdruck- oder im Digitaldruckverfahren, wobei die wasserbasierte pigmentierte Druckfarbe in mehr als einer Schicht auftragbar ist, z.B. in Form von zwei bis zehn Schichten, bevorzugt drei bis acht Schichten.
Im Falle des Direktdrucks erfolgt der Auftrag der mindestens einen Dekorschicht wie erwähnt mittels eines analogen Tiefdruck- und/oder eines Digitaldruckverfahrens. Das Tiefdruckverfahren ist eine Drucktechnik, bei der die abzubildenden Elemente als Vertiefungen einer Druckform vorliegen, die vor dem Druck eingefärbt wird. Die Druckfarbe befindet sich vornehmlich in den Vertiefungen und wird aufgrund des Anpressdruckes der Druckform und von Adhäsionskräften auf den zu bedruckenden Gegenstand, wie z.B. eine Holzfaserträgerplatte, übertragen. Hingegen wird beim Digitaldruck das Druckbild direkt von einem Computer in eine Druckmaschine, wie z.B. einen Laserdrucker oder Tintenstrahldrucker übertragen. Dabei entfällt die Verwendung einer statischen Druckform. In beiden Verfahren ist die Verwendung von wässrigen Farben und Tinten oder farbgebender Mittel auf UV-Basis möglich. Ebenfalls ist es vorstellbar, die genannten Drucktechniken aus Tief- und Digitaldruck zu kombinieren. Eine geeignete Kombination der Drucktechniken kann zum einen unmittelbar auf der Trägerplatte bzw. der zu bedruckenden Schicht erfolgen oder auch vor dem Drucken durch Anpassung der verwendeten elektronischen Datensätze.
Zusammen mit dem Dekor werden ebenfalls die für die Ausrichtung in der Presse erforderlichen Markierungen aufgedruckt.
Es ist ebenfalls möglich, dass zwischen der Holzwerkstoffplatte bzw. Trägerplatte und der mindestens eine Dekorschicht mindestens eine Grundierungsschicht angeordnet ist. Die Grundierungsschicht wird vor dem Bedrucken aufgebracht.
Die dabei bevorzugt verwendete Grundierungsschicht umfasst eine Zusammensetzung aus Kasein oder Sojaprotein als Bindemittel und anorganische Pigmente, insbesondere anorganische Farbpigmente. Als Farbpigmente können in der Grundierungsschicht weiße Pigmente wie Titandioxid verwendet werden oder aber auch weitere Farbpigmente, wie Calciumcarbonat, Bariumsulfat oder Bariumcarbonat. Die Grundierung kann neben den Farbpigmenten und dem Kasein oder Sojaprotein noch Wasser als Lösemittel enthalten. Es ist ebenfalls bevorzugt, wenn die aufgetragene pigmentierte Grundschicht aus mindestens einer, bevorzugt aus mindestens zwei, insbesondere bevorzugt aus mindestens vier nacheinander aufgetragenen Lagen bzw. Aufträgen besteht, wobei die Auftragsmenge zwischen den Lagen bzw. Aufträgen gleich oder verschieden sein kann.
Das vorliegende Verfahren ermöglicht somit die Herstellung einer abriebfesten mit einer Dekorschicht versehenen Holzwerkstoffplatte mit einem Harzaufbau mit abriebfesten Partikeln. Die Holzwerkstoffplatte umfasst mindestens eine Dekorschicht auf der Oberseite und einen mehrschichtigen Harzaufbau enthaltend abriebfeste Partikel, Zellulosefasern und Glaskugeln, wobei der mehrschichtige Harzaufbau eine Gesamtschichtdicke zwischen 60 und 200 mm, bevorzugt zwischen 90 und 150 mm, insbesondere bevorzugt zwischen 100 und 120 mm aufweist.
Die mit einer Dekorschicht versehene Holzwerkstoffplatte umfasst einen Harzaufbau aus erster und zweiter jeweils abriebfeste Partikel enthaltenden Harzschicht auf der Oberseite, einer dazu korrespondierenden Harzschicht auf der Unterseite, mindestens einer dritten Harzschicht auf der Oberseite und einer dazu korrespondierenden Harzschicht auf Unterseite der Holzwerkstoffplatte, mindestens einer vierten, fünften und sechsten Harzschicht auf der Oberseite und jeweils dazu korrespondierenden Harzschichten auf der Unterseite der Holzwerkstoffplatte, wobei in der auf der Oberseite der Holzwerkstoffplatte vorgesehenen dritten bis fünften Harzschicht jeweils Glaskugeln enthalten sein können.
In einer bevorzugten Ausführungsform ermöglicht das vorliegende Verfahren die Herstellung einer abriebfesten Holzwerkstoffplatte mit folgendem Schichtaufbau (von unten nach oben gesehen): Gegenzug aus sechs Harzschichten - Holzwerkstoffplatte - Grundierungsschicht - Druckdekorschicht - Schutzschicht, insbesondere eine Schutzschicht aus einem noch nicht vollständig ausgehärtetem Harz - erste Harzschicht mit Zellulosefasern - Schicht aus abriebfesten Partikeln - zweite Harzschicht - dritte Harzschicht mit Glaskugeln- vierte Harzschicht mit Glaskugeln - fünfte Harzschicht mit Glaskugeln - sechste Harzschicht (ohne Glaskugeln).
Die Schutzschicht dient der Abdeckung des Dekors und des Schutzes des Dekors während der Zwischenlagerung (Stapelung, Lagerung, Transport). Die weiteren Harzschichten auf der Oberseite bilden in Summe ein Overlay, das das fertige Laminat gegen Abrieb schützt und eine dekorsynchrone Strukturierung ermöglicht. Die Produktionslinie zur Durchführung des vorliegenden Verfahrens umfasst folgende Elemente:
- mindestens eine erste Auftragsvorrichtung zum Aufträgen einer ersten Harzschicht, die Fasern enthalten kann, auf die Oberseite der Holzwerkstoffplatte;
- mindestens eine in Verarbeitungsrichtung hinter der ersten Auftragsvorrichtung angeordnete Vorrichtung zum Aufstreuen einer vorbestimmten Menge an abriebfesten Partikeln;
- mindestens eine in Verarbeitungsrichtung hinter der ersten Auftragsvorrichtung und Streuvorrichtung angeordnete zweite Auftragsvorrichtung zum Aufträgen einer zweiten Harzschicht auf die Oberseite der Holzwerkstoffplatte,
- mindestens eine in Verarbeitungsrichtung hinter der zweiten Auftragsvorrichtung angeordnete T rocknungsvorrichtung zum Trocknen des Schichtaufbaus aus erster und zweiter Harzschicht;
- mindestens eine in Verarbeitungsrichtung hinter der T rocknungsvorrichtung angeordnete dritte Auftragsvorrichtung zum Aufträgen einer dritten Glaskugeln enthaltende Harzschicht auf die Oberseite und/oder einer Harzschicht parallel auf die Unterseite der Trägerplatte,
- mindestens eine in Verarbeitungsrichtung hinter der dritten Auftragsvorrichtung angeordnete weitere T rocknungsvorrichtung zum Trocknen der dritten oberen und/oder korrespondierenden unteren Harzschicht;
- mindestens eine in Verarbeitungsrichtung hinter der weiteren T rocknungsvorrichtung angeordnete vierte Auftragsvorrichtung zum Aufträgen einer vierten Glaskugeln enthaltende Harzschicht auf die Oberseite, und/oder einer Harzschicht parallel auf die Unterseite der Trägerplatte (ohne Glaskugeln),
- mindestens eine in Verarbeitungsrichtung hinter der vierten Auftragsvorrichtung angeordnete T rocknungsvorrichtung zum Trocknen der vierten oberen und/oder korrespondierenden unteren Harzschicht;
- mindestens eine in Verarbeitungsrichtung hinter der T rocknungsvorrichtung angeordnete fünfte Auftragsvorrichtung zum Aufträgen einer fünften Glaskugeln enthaltende Harzschicht auf die Oberseite und/oder einer Harzschicht parallel auf die Unterseite der Trägerplatte (ohne Glaskugeln);
- mindestens eine in Verarbeitungsrichtung hinter der fünften Auftragsvorrichtung angeordnete T rocknungsvorrichtung zum Trocknen der fünften oberen und/ oder korrespondierenden unteren Harzschicht; - mindestens eine in Verarbeitungsrichtung hinter der T rocknungsvorrichtung angeordnete sechste Auftragsvorrichtung zum Aufträgen einer sechsten Harzschicht auf die Oberseite und/oder einer Harzschicht parallel auf die Unterseite der Trägerplatte;
- mindestens eine in Verarbeitungsrichtung hinter der sechsten Auftragsvorrichtung angeordnete T rocknungsvorrichtung zum Trocknen der sechsten oberen und/ oder korrespondierenden unteren Harzschicht; und
- mindestens eine in Verarbeitungsrichtung hinter der letzten T rocknungsvorrichtung angeordnete Kurztaktpresse.
In einer bevorzugten Variante der vorliegenden Produktionslinie ist vor der ersten Auftragsvorrichtung keine T rocknungsvorrichtung vorgesehen ist oder für den Fall, dass eine T rocknungsvorrichtung als Teil der Produktionslinie installiert ist, ist diese T rocknungsvorrichtung nicht in Betrieb, d.h. nicht aktiv.
Auch ist zwischen der Streuvorrichtung und der zweiten Auftragsvorrichtung keine T rocknungsvorrichtung vorgesehen. Vielmehr wird die noch feuchte Platte nach Verlassen der Streuvorrichtung unmittelbar in die zweite Auftragsvorrichtung eingeführt.
In einer Ausführungsform umfasst die vorliegende Produktionslinie insgesamt ein einfaches, einseitiges Auftragswerk zum Aufträgen der ersten Harzschicht auf die Oberseite der bedruckten Holzwerkstoffplatte und fünf Doppelauftragswerke zum Aufträgen von fünf weiteren Harzschichten auf die Oberseite und Unterseite der Holzwerkstoffplatte, wobei hinter jedem Doppelauftragswerk mindestens eine T rocknungsvorrichtung zum T rocknen der oberen und/oder unteren Harzschicht vorgesehen ist.
Die in der vorliegenden Produktionslinie vorgesehene Streuvorrichtung für die abriebfesten Partikel ist geeignet zum Streuen von Pulver, Granula, Fasern und umfasst ein oszillierendes Bürstensystem. Die Streuvorrichtung besteht im Wesentlichen aus einem Vorratstrichter, einer sich drehenden, strukturierten Walze und einem Abstreifer. Dabei wird über die Drehgeschwindigkeit der Walze die Auftragsmenge an abriebfesten Material bestimmt. Die Streuvorrichtung umfasst bevorzugt eine Stachelwalze.
In einer Ausführungsform der vorliegenden Produktionslinie ist zudem vorgesehen, dass die mindestens eine Streuvorrichtung von mindestens einer Kabine, die mit mindestens einem Mittel zum Entfernen von in der Kabine auftretenden Stäuben versehen ist, umgeben ist bzw. in dieser angeordnet ist. Das Mittel zum Entfernen der Stäube kann in Form einer Absaugvorrichtung oder auch als Vorrichtung zum Einblasen von Luft ausgebildet sein. Das Einblasen von Luft kann über Düsen erreicht werden, die am Plattenein- und auslauf installiert sind und Luft in die Kabine einblasen. Zusätzlich können diese verhindern, dass durch Luftbewegungen ein inhomogener Streuvorhang an abriebfesten Material entsteht.
Die Entfernung des Staubes aus abriebfesten Material aus der Umgebung der Streuvorrichtung ist vorteilhaft, da neben der offensichtlich gesundheitlichen Belastung für die an der Produktionslinie tätigen Arbeiter der Feinstaub aus abriebfesten Partikeln sich auch auf anderen Anlagenteilen der Produktionslinie ablegt und zu erhöhten Verschleiß der selbigen führt. Die Anordnung der Streuvorrichtung in einer Kabine dient daher nicht nur der Reduzierung der gesundheitlichen Staubbelastung der Umgebung der Produktionslinie, sondern beugt auch einem vorzeitigen Verschleiß vor.
Die Streuvorrichtung wird bevorzugter Weise durch eine Lichtschranke gesteuert, wobei die Lichtschranke in Verarbeitungsrichtung vor der unterhalb der Streuvorrichtung vorgesehenen Walze (Streuwalze) angeordnet ist. Die Steuerung der Streuvorrichtung durch eine Lichtschranke ist sinnvoll, das sich zwischen den einzelnen Holzwerkstoffplatten mehr oder weniger große Lücken befinden, Diese startet den Streuprozess sobald sich eine Platte vor der Streuwalze befindet.
In einer Ausführungsform der vorliegenden Streuvorrichtung ist vor der Streuwalze mindestens ein Trichter zum Auffangen von überschüssigen abriebfesten Partikeln (d.h. nicht auf der mindestens einen Holzwerkstoffplatte aufgestreuten, sondern vielmehr vor dem Einfahren der Holzwerkstoffplatte mit Hilfe der T ransportvorrichtung unter die Streuwalze vor derselbigen herunterfallende abriebfeste Partikel) vorgesehen.
In einer weitergehenden Variante ist der Trichter mit mindestens einer Fördereinrichtung und einer Siebvorrichtung gekoppelt, wobei das in dem Trichter aufgefangene überschüssige abriebfeste Material über die Fördereinrichtung zu der Siebvorrichtung transportiert wird. Die Siebmaschen der Siebvorrichtung entsprechen dem größten verwendeten Korn des abriebfesten Partikelmaterials (d.h. ca. 80-100 mm). In der Siebvorrichtung werden Schmutzpartikel und verklumptes Material (wie verklumptes Harz oder verklumptes abriebfestes Material) von dem aufgefangenen abriebfesten Material abgetrennt und das gesiebte abriebfeste Material kann in die Streuvorrichtung zurückgeführt (recycelt) werden. Wie oben bereits erläutert, ist auch vorgesehen, den Härter gezielt an den korrespondierenden Auftragswerken bzw. Auftragsvorrichtungen für die verschiedenen Harzschichten dem flüssigen Harz zuzumischen. In einer Ausführungsform der vorliegenden Produktionslinie ist hierfür mindestens eine Dosieranlage für die Zugabe des Härters an jeder Auftragsvorrichtung vorgesehen. Der Härter wird von der mindestens einen Dosieranlage in den Vorlagenbehälter für das Harz gepumpt und in dem Vorlagenbehälter mit dem Harz z.B. mittels eines geeigneten Rührwerkes vermischt
Die Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die Figuren der Zeichnungen an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert. Es zeigen:
Figur 1 eine schematische Darstellung einer Produktionslinie einer Holzwerkstoffplatte unter Verwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens.
Die in der Figur 1 schematisch dargestellte Produktionslinie umfasst einen IR-Trockner 1 a, der ausgeschaltet ist. Die Entfernung des IR-Trockners 1 a aus der Produktionslinie wird die sonst im IR-T rockner stattfindende elektrostatische Aufladung der Plattenoberfläche vermieden, was die Ausbildung eines homogenen Streuvorhanges des Korunds ermöglicht.
Die Produktionslinie umfasst des Weiteren ein einseitiges Auftragswerk 1 (rillierte Walze), und fünf Doppelauftragsaggregate 2, 3, 4, 5, 6 zum gleichzeitigen Auftrag der jeweiligen Harzschicht auf die Oberseite und die Unterseite der vereinzelten bedruckten Werkstoffplatten z.B. von bedruckten HDF-Platten sowie jeweils vier in Verarbeitungsrichtung hinter den Auftragsaggregaten angeordnete Konvektionstrockner 2a, 3a, 4a, 5a, 6a.
Nach der ersten Auftragswalze 1 ist eine erste Streuvorrichtung 20 zum gleichmäßigen Aufstreuen des abriebfesten Materials wie z.B. Korund auf die erste Harzschicht auf der Oberseite der HDF-Platte vorgesehen. Als abriebfestes Material wird der Korund F200 eingesetzt, welches nach FEPA-Norm etwa 53-75 mm im Durchmesser misst. Die Streuvorrichtung 20 besteht im Wesentlichen aus einem Vorratstrichter, einer sich drehenden, strukturierten Stachelwalze und einem Abstreifer. Dabei wird über die Drehgeschwindigkeit der Streuwalze, die Auftragsmenge des Materials bestimmt. Auf die beharzte Platte wird je nach geforderter Abriebklasse des Produktes zwischen 12-25 g/m2 Korund aufgestreut (AC4 (nach EN 13329) = 20 g/m2). Von der Stachelwalze aus fällt der Korund in einem Abstand von 5 cm auf die mit Melaminharz behandelte Platte. Da die erste Harzschicht zum Zeitpunkt des Aufstreuens noch flüssig vorliegt, können die abriebfesten Partikel in die Harzschicht einsinken. Unter der vorliegenden Streuvorrichtung ist vor der Streuwalze mindestens ein Trichter (nicht gezeigt) zum Auffangen von überschüssigen abriebfesten Partikeln (d.h. nicht auf der mindestens einen Holzwerkstoffplatte aufgestreuten, sondern vielmehr vor dem Einfahren der Holzwerkstoffplatte mit Hilfe der Transportvorrichtung unter die Streuwalze vor derselbigen herunterfallende abriebfeste Partikel) vorgesehen.
Im doppelseitigen Auftragswerk 2 wird die mit Melamin-Form aldehyd-Harz und Korund beschichtete Platte mit weiterem Melamin-Form aldehyd-Harz (etwa 20 g/m2) beschichtet. Zeitgleich wird der nicht befestigte Korund in geringen Mengen abgetragen und reichert sich bis zur Sättigung (etwa 10 Gew.-%) in der Melaminharzflotte an. Dieser verlorene Anteil des Korundes wird nun durch den Walzenauftrag des Auftragswerkes 1 -1 kontinuierlich wieder auf die Platte aufgebracht. Durch den zweiten Auftrag werden die Korundkörner mit flüssigem Harz abgedeckt bzw. in die Overlay-Schicht eingearbeitet. Dies verhindert den Abtrag des Korundes im Konvektionstrockner durch die hohe Luftverwirbelung.
Der Aufbau aus erster und zweiter Harzschicht wird im Konvektionstrockner 2a getrocknet.
Dem dritten Doppelauftragswerk 3 zum Auftrag der dritten Harzschicht kann eine weitere Streuvorrichtung 20 zum Auftrag von Glaskugeln auf die dritte Harzschicht nachgeordnet sein gefolgt von einem dritten Konvektionstrockner 3a zum Trocknen der dritten Harzschicht. Die Streuvorrichtung 20 für die Glaskugeln ist optional. Die Glaskugeln können auch zusammen mit der dritten Harzschicht aufgetragen werden.
Nach Aufträgen der vierten bis sechsten Harzschichten in einem vierten bis sechsten Doppelauftragswerk 4, 5, 6 und T rocknen in jeweils einem Konvektionstrockner 4a, 5a, 6a wird der Schichtaufbau in einer Kurztaktpresse 7 bei einer Presstemperatur von 180-220 °C und einer Presszeit von 8 bis 10 Sekunden unter einem spezifischen Druck von 40 kg/cm2 ausgehärtet. Die verpressten Platten werden gekühlt und gelagert.

Claims

Patentansprüche
1 . Verfahren zur Herstellung einer abriebfesten Holzwerkstoffplatte mit einer Oberseite und einer Unterseite, mit mindestens einer auf der Oberseite angeordneten Dekorschicht, insbesondere mit einer zum Dekor synchronen Struktur, umfassend die Schritte:
- Aufträgen von mindestens einer ersten Harzschicht auf die mindestens eine Dekorschicht auf der Oberseite der Holzwerkstoffplatte, wobei die erste Harzschicht einen Feststoffgehalt zwischen 60 und 80 Gew%, bevorzugt 65 und 70 Gew%, insbesondere bevorzugt zwischen 65 und 67 Gew% aufweist;
- gleichmäßiges Aufstreuen von abriebfesten Partikeln auf die erste Harzschicht auf der Oberseite der Holzwerkstoffplatte;
- wobei die mit den abriebfesten Partikeln versehene erste Harzschicht auf der Oberseite der Holzwerkstoffplatte nach dem Auftrag nicht getrocknet wird,
- Aufträgen von mindestens einer zweiten Harzschicht auf die mit den abriebfesten Partikeln versehene erste, feuchte Harzschicht auf der Oberseite der Holzwerkstoffplatte, , wobei die zweite Harzschicht einen Feststoffgehalt zwischen 60 und 80 Gew%, bevorzugt 65 und 70 Gew%, insbesondere bevorzugt zwischen 65 und 67 Gew% aufweist;
- anschließendes Trocknen des Aufbaus aus erster Harzschicht und zweiter Harzschicht in mindestens einer Trocknungsvorrichtung;
- Aufträgen von mindestens einer dritten Harzschicht, wobei die dritte Harzschicht einen Feststoffgehalt zwischen 60 und 80 Gew%, bevorzugt 65 und 70 Gew%, insbesondere bevorzugt zwischen 65 und 67 Gew% aufweist und Glaskugeln enthält;
- anschließendes Trocknen der aufgetragenen dritten Harzschicht in mindestens einer weiteren Trocknungsvorrichtung; - Aufträgen von mindestens einer vierten Harzschicht, wobei die vierte Harzschicht einen Feststoffgehalt zwischen 50 und 70 Gew%, bevorzugt 55 und 65 Gew%, insbesondere bevorzugt zwischen 58 und 62 Gew% aufweist und Glaskugeln enthält;
- anschließendes Trocknen der aufgetragenen vierten Harzschicht in mindestens einer weiteren Trocknungsvorrichtung;
- Aufträgen von mindestens einer fünften Harzschicht, wobei die fünfte Harzschicht einen Feststoffgehalt zwischen 50 und 70 Gew%, bevorzugt 55 und 65 Gew%, insbesondere bevorzugt zwischen 58 und 62 Gew% aufweist und Glaskugeln enthält;
- anschließendes Trocknen der aufgetragenen fünften Harzschicht in mindestens einer weiteren Trocknungsvorrichtung;
- Aufträgen von mindestens einer sechsten Harzschicht, wobei die sechste Harzschicht einen Feststoffgehalt zwischen 50 und 70 Gew%, bevorzugt 55 und 65 Gew%, insbesondere bevorzugt zwischen 58 und 62 Gew% aufweist und keine Glaskugeln enthält;
- anschließendes Trocknen der aufgetragenen sechsten Harzschicht in mindestens einer weiteren Trocknungsvorrichtung; und
- Verpressen des Schichtaufbaus in einer Kurztaktpresse.
2. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die mit der Dekorschicht versehene Holzwerkstoffplatte vor dem Auftrag der ersten Harzschicht nicht in einem T rockner erwärmt wird.
3. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Harzschichten auf wässrigen Form aldehyd-haltigen Harzen, insbesondere Melamin-Formaldehyd-Harz, Harnstoff-Formaldehyd-Harz oder Melamin-Harnstoff- Formaldehyd-Harz, basieren.
4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Harzschicht Zellulosefasern oder Holzfasern, bevorzugt Zellulosefasern enthält.
5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Menge an aufgestreuten abriebfesten Partikeln 10 bis 50 g/m2, bevorzugt 10 bis 30 g/m2, insbesondere bevorzugt 15 bis 25 g/m2 beträgt.
6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite auf die Oberseite der Holzwerkstoffplatte aufzutragende Harzschicht keine Glaskugeln enthält.
7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sich in dem als zweite Harzschicht aufzutragenden Harz ein Gehalt an abriebfesten Partikeln von 5 bis 15 Gew%, bevorzugt 10 Gew% anreichert.
8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Glaskugeln einen Durchmesser von 90 bis 150 gm aufweisen.
9. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass Gesamtschichtdicke der aufgetragenen Harzschichten zwischen 60 und 200 gm, bevorzugt zwischen 90 und 150 mm, insbesondere bevorzugt zwischen 100 und 120 mm beträgt.
10. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Zugabe eines Härters zu dem jeweils aufzutragenden Harz erst an der jeweiligen Auftragsvorrichtung für das Harz erfolgt.
1 1 . Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Trocknung der Harzschichten bei Trockner-Temperaturen zwischen 150 und 220°C, bevorzugt zwischen 180 und 210°, insbesondere in einem Konvektionstrockner erfolgt.
12. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Verpressen des Schichtaufbaus unter Druck- und Temperatureinfluss in der Kurztaktpresse bei Temperaturen zwischen 150 und 250°C, bevorzugt zwischen 180 und 230°C, insbesondere bevorzugt bei 200°C und einem Druck zwischen 30 und 60 kg/cm2, insbesondere bevorzugt zwischen 40 und 50 kg/cm2.
13. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die beschichtete Holzwerkstoffplatte in der Kurztaktpresse zu einem in der Kurztaktpresse befindlichen strukturierten Pressblech an Hand von Markierungen auf der Holzwerkstoffplatte ausgerichtet wird und eine Deckungsgleichheit zwischen dem Dekor auf der Holzwerkstoffplatte und der einzuprägenden Struktur des Pressbleches hergestellt wird.
14. Holzwerkstoffplatte herstellbar in einem Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch mindestens eine Dekorschicht auf der Oberseite und einen mehrschichtigen Harzaufbau enthaltend abriebfeste Partikel, Zellulosefasern und Glaskugeln,
wobei der mehrschichtige Harzaufbau mindestens sechs Harzschichten umfasst, wobei
die erste Harzschicht einen Feststoffgehalt zwischen 60 und 80 Gew%, bevorzugt 65 und 70 Gew%, insbesondere bevorzugt zwischen 65 und 67 Gew% aufweist und Zellulosefasern enthält,
die zweite Harzschicht einen Feststoffgehalt zwischen 60 und 80 Gew%, bevorzugt 65 und 70 Gew%, insbesondere bevorzugt zwischen 65 und 67 Gew% aufweist;
die dritte Harzschicht einen Feststoffgehalt zwischen 60 und 80 Gew%, bevorzugt 65 und 70 Gew%, insbesondere bevorzugt zwischen 65 und 67 Gew% aufweist und Glaskugeln enthält;
die vierte Harzschicht einen Feststoffgehalt zwischen 50 und 70 Gew%, bevorzugt 55 und 65 Gew%, insbesondere bevorzugt zwischen 58 und 62 Gew% aufweist und Glaskugeln enthält;
die fünfte Harzschicht einen Feststoffgehalt zwischen 50 und 70 Gew%, bevorzugt 55 und 65 Gew%, insbesondere bevorzugt zwischen 58 und 62 Gew% aufweist und Glaskugeln enthält;
die sechste Harzschicht einen Feststoffgehalt zwischen 50 und 70 Gew%, bevorzugt 55 und 65 Gew%, insbesondere bevorzugt zwischen 58 und 62 Gew% aufweist und keine Glaskugeln enthält; und
wobei der mehrschichtige Harzaufbau eine Gesamtschichtdicke zwischen 60 und 200 mm, bevorzugt zwischen 90 und 150 mm, insbesondere bevorzugt zwischen 100 und 120 mm aufweist.
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