EP4384402A1 - Verfahren und vorrichtung zum aufbringen eines dekors und einer oberflächenstruktur auf ein trägermaterial - Google Patents

Verfahren und vorrichtung zum aufbringen eines dekors und einer oberflächenstruktur auf ein trägermaterial

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Publication number
EP4384402A1
EP4384402A1 EP22768258.0A EP22768258A EP4384402A1 EP 4384402 A1 EP4384402 A1 EP 4384402A1 EP 22768258 A EP22768258 A EP 22768258A EP 4384402 A1 EP4384402 A1 EP 4384402A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
carrier material
resin
surface structure
decoration
overlay
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
EP22768258.0A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Norbert Kalwa
Georg Seidack
Torsten KOPP
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 EP4384402A1 publication Critical patent/EP4384402A1/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
    • B44C1/00—Processes, not specifically provided for elsewhere, for producing decorative surface effects
    • B44C1/24—Pressing or stamping ornamental designs on surfaces
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B44—DECORATIVE ARTS
    • B44C—PRODUCING DECORATIVE EFFECTS; MOSAICS; TARSIA WORK; PAPERHANGING
    • B44C3/00—Processes, not specifically provided for elsewhere, for producing ornamental structures
    • B44C3/02—Superimposing layers
    • B44C3/025—Superimposing layers to produce ornamental relief structures
    • 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
    • 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
    • B44C5/043—Ornamental plaques, e.g. decorative panels, decorative veneers containing wooden elements

Definitions

  • the invention relates to a method for applying a decoration and a surface structure to a carrier material and a device suitable for this purpose.
  • a carrier material or at least one decorative paper is printed with a decoration and a file for the surface structure is created from the digital image data of the decoration.
  • at least one layer of a resin is applied to the printed carrier material or to at least one overlay, with the distribution of the resin being specified by the file for the surface structure and thus depending on the printed decoration.
  • the at least one resin layer is then pressed with the carrier material using a structured press plate, or the at least one overlay, the at least one decorative paper and a carrier material are pressed using a structured press plate.
  • the structure of the pressing plate is specified by the file for the surface structure and is therefore also dependent on the printed decor.
  • a surface structure is formed on the carrier material that is synchronous with the applied decoration.
  • wood-based panels or wood-plastic panels wood-plastic composites
  • WPC wood-plastic composites
  • the Wood-based panels coated with an impregnated decorative paper An overlay is applied to the decorative paper to increase wear resistance.
  • Thin paper is used as an overlay, which is typically impregnated with a melamine resin.
  • abrasion-resistant particles such as corundum particles, can be mixed into the resin of the overlay in order to increase the abrasion resistance of the wood-based material panels or wood-plastic material panels.
  • the wooden panels or wood-plastic panels can also be printed directly with a decor.
  • a plurality of liquid thermosetting resin layers (usually melamine resins) are then usually applied to the decor applied by direct printing, which in turn can contain abrasion-resistant particles to increase wear resistance.
  • an essential quality feature is the pleasing surface structure. This should not only be synchronous with the decor, but also, in relation to the structure depths of the structure of the decor, should be as accurate as possible an imitation of the underlying model from nature or from another product. It is therefore particularly important that the replica has an optical and haptic impression that is as true to the original as possible. It is therefore desirable for the embossed structure to be matched to the printed decor, and thus for a structure that is synchronous with the decor or also a synchronized pore to be formed.
  • wood reproductions have often been the focus of interest for end users.
  • the wood materials were provided with simple pore structures during production.
  • the structure depth was mostly below 100 pm, often even below 50 pm.
  • flat structures handmade structure
  • EP 3 738 787 A1 is known from the prior art for applying surface structures. Although this describes the application of powdered resin layers to printed wood-based panels, however, as already stated, no structures with a depth greater than 200 ⁇ m can be formed by the application of these resin layers.
  • EP 2 913 199 B1 deals with the construction of haptic structures using 3D printing. This method is extremely time-consuming and cannot be used for the production of large quantities in a short time.
  • the drug of choice in the Rapid production of printed wood-based materials or printed wood-plastic materials are manufacturing processes with at least one KT press.
  • a 3D printing process cannot be used sensibly and efficiently in such a situation. The process is therefore uneconomical and only suitable for small quantities or for the production of prototypes.
  • DE 10 2009 044 802 A1 discloses a method in which a surface structure is built up by applying paint droplets of different sizes.
  • a surface structure is built up by applying paint droplets of different sizes.
  • several layers of paint droplets must be applied one after the other, with each layer first having to be at least partially dried/hardened before another is applied.
  • the process is thus able to produce structures with a depth between 1 pm and 3 mm, which can also be designed as synchronized pores.
  • the process has several disadvantages:
  • a layer of paint must be dried/hardened as quickly as possible to prevent the droplets from running;
  • Lacquer is a very expensive raw material, which reduces production efficiency
  • a curable ink pattern or a cured ink matrix is used to form depressions in an overlay.
  • the hardened ink matrix is then removed from the carrier material.
  • the structure is thus created in the overlay and possibly in the carrier material.
  • the ink matrix does not remain in the layer structure and thus only serves as a means of creating a depression in the overlay and, if necessary, in the carrier material.
  • haptic structures can be produced in this way, the ink matrix must be produced and applied in a first work step and removed again in a further work step. This makes the process complex and uneconomical.
  • EP 2 036 741 A2 is known.
  • a structured paint application roller is understood to mean a roller with a surface which, for example to produce optical pores, applies paint only in sections.
  • an embossing roller can be used to emboss indentations that correspond to scratches or grinding marks. The aim is that the impression of indentations in the surface is created through different reflection behavior and thus pore imitations appear more realistic.
  • the paint application according to EP 2 036 741 A2 by the structured paint application roller is intended to create a visual impression of a structure, but not a haptic structure.
  • the present invention is therefore based on the object of eliminating the disadvantages of the prior art and providing a method with which decor-synchronous structures of diverse decors in a cycle line with at least one means for pressing onto a wood material or a wood Works of art can be applied.
  • the invention provides a method according to claim 1 for applying a decoration and a surface structure to a carrier material.
  • the present invention comprises a device according to claim 14 for applying a decoration and a surface structure to a carrier material using the method according to the invention.
  • a carrier material or a carrier material, at least one decorative paper and at least one overlay is provided.
  • the carrier material or at least one decorative paper is printed with a decoration.
  • the decor is preferably in digital form.
  • an analogue decor must be converted into a digital decor. Possibilities for this, such as photographing with a digital camera, scanning with a color scanner or scanning with a hyperspectral scanner, are known from the prior art.
  • the decoration is printed onto the carrier material or at least one decorative paper in a direct printing process.
  • gravure printing and digital printing methods are used as direct printing methods.
  • Intaglio printing is a printing technique in which the elements to be imaged are indented in a printing form which is inked prior to printing.
  • the printing ink is primarily in the indentations and is transferred to the object to be printed, such as a carrier material, due to the contact pressure of the printing form and adhesive forces.
  • multiple printing rollers are used.
  • the decoration is printed onto the carrier material or at least one decorative paper using digital printing methods.
  • digital printing the printed image (decor) is transferred directly from a computer to a printing machine, such as a laser printer or inkjet printer. This eliminates the use of a static printing form.
  • the decor is printed according to the inkjet principle in a single pass, in which the entire width of the upper side to be printed is spanned, with the carrier material or the at least one decor paper being moved under the printer.
  • the carrier material it is also possible for the carrier material to be printed or the at least one decorative paper to be stopped under the printer and for the printer to run over the surface at least once during printing. It is particularly advantageous when using a digital printing method for printing the carrier material or the at least one decorative paper that the decoration is already available in digital form.
  • the carrier material is selected from the group comprising wood-based panels, in particular medium-density fiber (MDF) panels, high-density fiber (HDF) panels, chipboard, coarse particle board (OSB), plywood panels and wood-plastic panels (WPC).
  • MDF medium-density fiber
  • HDF high-density fiber
  • OSB coarse particle board
  • WPC wood-plastic panels
  • a primer is applied to the carrier material before the printing or before the application of at least one decorative paper.
  • the carrier material can be provided with a primer layer made of a resin and/or a lacquer, for example.
  • an aqueous resin solution and/or a radiation-curable filler can be applied to the side of the carrier material that is to be printed or that side facing the decorative paper.
  • Aqueous formaldehyde-containing resin solutions such as melamine-formaldehyde resins, urea Formaldehyde resin or melamine-urea-formaldehyde resin can be used. It is also possible to prime the carrier material with UV putty and/or ESH putty and then to harden the priming layer accordingly.
  • the primers can also contain pigments.
  • additional abrasion-resistant particles and/or glass beads can be applied to the primer.
  • Abrasion-resistant particles can be selected from a group comprising corundum (aluminum oxides), boron carbides, silicon dioxides, silicon carbides, and silanized corundum particles.
  • the wear resistance of a carrier material provided with a decoration and a structure can be increased by the application of abrasion-resistant particles and/or glass beads.
  • the primer can have at least one additive and/or at least one additive.
  • Suitable additives are selected from the group comprising hardeners, wetting agents (surfactants or mixtures thereof) and release agents.
  • Suitable additives are selected from the group consisting of conductive substances and cellulose.
  • the conductive substances can be selected from the group containing soot, carbon fibers, metal powder and nanoparticles, in particular carbon nanotubes.
  • a primer layer is applied to the primer, preferably as a single application with subsequent drying.
  • the primer layer is particularly useful in the case of a subsequent gravure printing process (with rollers), whereas this is not absolutely necessary when using a digital printing process.
  • Polyurethane-based compounds are preferably used as primers.
  • a file for the surface structure is created from the digital image data of the decoration. This is done by appropriate computer software.
  • the file for the surface structure contains the digital data of the surface structure of the decor and thus a structure depth assigned to each pixel of the decor.
  • the decor data for the individual color channels can be separated from the digital data of the decor using software such as PhotoShop, Paint or PaintShop Pro.
  • the digital data of the color channels in turn contain information about the surface structure.
  • Each color channel thus contains information about the structural depth of a specific pixel in the decor.
  • a pore of the wood grain is then formed as a depression on the surface in the final product.
  • the information about the surface structure is thus contained in the digital data of the color channels and can therefore serve as digital data of the surface structure.
  • the file for the surface structure therefore contains the digital data of the surface structure of the decoration in the form of the digital data of the color channels.
  • the digital image data of the decor are created by scanning in an analog decor template.
  • the file for the surface structure can be generated directly from the digital data of the scanner. Scanners are known from the prior art that combine 2D data or data from different lighting situations and use them to calculate digital data for the surface structure of the scanned decor. Suitable scanners for this are provided, for example, by the company METIS Systems S.r.l. and the company Cruse Spezialmaschinen GmbH. In this embodiment, therefore, the file for the surface structure contains the digital data of the surface structure of the decoration in the form of the digital data of the surface structure, as made available by a suitable scanner.
  • the scanned digital data can also be separated from the decor data for the individual color channels using software such as PhotoShop, Paint or PaintShop Pro. This procedure has already been described in detail.
  • At least one layer of resin is applied to the printed carrier material or to at least one overlay, with the distribution of the resin being specified by the digital data in the file for the surface structure and thus depending on the printed decor.
  • the definition of which areas of the carrier material or the overlay which amount of resin is applied per area is specified by the digital data of the file for the surface structure. Since the file for the surface structure contains the surface structure of the decoration in digital form and thus a structure depth assigned to each pixel of the decoration, the amount of application of the at least one resin layer is precisely matched to the decoration. In Areas in which elevations are later to be present in the carrier material provided with the decoration, a larger amount of resin per area is applied than in areas with flatter structures or without structure.
  • multiple layers of resin are applied to the printed substrate or overlay. Between 2 and 6 layers of resin, preferably between 2 and 5 layers of resin, particularly preferably between 2 and 4 layers of resin, can be applied. The application of several layers can be necessary, for example, if application quantities cannot be realized in one run. Multiple layers of resin can also be applied only in the areas where a larger amount of resin is to be applied per area compared to surrounding areas.
  • the at least one resin layer After the at least one resin layer has been applied, it can be dried or fixed in one embodiment. This prevents the resin layer from running out. If several layers of resin are applied, it can be dried after each layer has been applied.
  • the resin of the at least one resin layer can be applied as a powdered resin and/or as a liquid resin. If resin powder is used instead of liquid resin, there is no need to dry the at least one and each additional resin layer. This reduces system costs, exhaust air problems and space requirements in the production system. Suitable powdered resins have a particle size of between 20 and 100 ⁇ m, preferably between 40 and 89 ⁇ m.
  • a powdered resin can be applied using a digital printer, for example.
  • the control of the digital printer i.e. the control of the application quantity depending on the location, takes place with the help of the digital data of the file for the surface structure.
  • the resolution of the order quantity then corresponds to the resolution of the digital printer.
  • the resolution of the application quantity describes how small adjacent areas with different application quantities of resin can be.
  • a liquid resin is used for the at least one resin layer, this preferably has a solids content of more than or equal to 70% by weight.
  • the viscosity of the liquid resin is influenced by the solids content, with a solids content of more than or equal to 70% by weight causing the resin to flow after application is prevented.
  • the liquid resin can be additionally heated in order to further increase the viscosity of the resin. By heating the resin, it is partially but not fully polymerized, so that further crosslinking or polymerization is possible at a later point in time during processing.
  • a liquid resin can be applied, for example, through nozzles. The control of the nozzles, i.e.
  • the control of the application quantity depending on the location takes place with the help of the digital data of the file for the surface structure.
  • the resolution of the application quantity then corresponds to the resolution of the nozzles used.
  • Suitable resins are selected from the group consisting of melamine-formaldehyde, phenol, melamine-urea-formaldehyde and urea-formaldehyde resins.
  • the resin can also have at least one additive and/or at least one additive.
  • the same groups of additives and aggregates prove useful as already described for the primer.
  • the application quantity of the at least one resin is preferably between 100 and 500 g/m 2 resin.
  • the corresponding amounts of resin, as already described, can be applied all at once or in several layers.
  • an overlay it can be impregnated before the at least one resin layer is applied.
  • Liquid resins which preferably have a solids content below 70% by weight, particularly preferably below 68% by weight, are suitable for the impregnation.
  • Suitable resins for the impregnation are selected from the group consisting of melamine-formaldehyde, phenol, melamine-urea-formaldehyde and urea-formaldehyde resins.
  • the resin can also have at least one additive and/or at least one additive. The same groups of additives and aggregates prove useful as already described for the primer.
  • abrasion-resistant particles and/or glass beads can also be applied to the not yet dried resin during the impregnation.
  • Abrasion-resistant particles can be selected from a group comprising corundum (aluminum oxides), boron carbides, silicon dioxides, silicon carbides, and silanized corundum particles.
  • the wear resistance of a carrier material provided with a decoration and a structure can be increased by the application of abrasion-resistant particles and/or glass beads.
  • the at least one resin layer is pressed with the carrier material using a structured pressing plate, or the at least one overlay, the at least one decorative paper and a carrier material are pressed using a structured pressing plate.
  • the structure of the press plate is given by the digital data of the file for the surface structure.
  • a structured press sheet is used, the structure of which is specified by the digital data in the file for the surface structure. Since the file for the surface structure contains the surface structure of the decor in digital form and thus a structure depth assigned to each pixel of the decor, the structure of the press plate for the decor can be precisely specified using this file.
  • the structure can, for example, be milled or etched out of the press plate, alternatively it is also possible to apply additional layers of material to the press plate.
  • trapezoids or similar bodies can be applied to the pressing plate in order to form the desired structure.
  • press plates which correspond to structures of ornaments, lettering, knots, pores, simulated signs of use or other decorative structures.
  • any technique familiar to a person skilled in the art can be used to provide the press plate with the structure specified by the digital data in the file for the surface structure.
  • the pressing sheet then structures the layer structure, with part of the structure height resulting from the application of the at least one resin layer.
  • the structuring of the carrier material is produced in the at least one resin layer and extends into the carrier material. Structure depths can be formed in this way, which are determined by the application quantity of the at least one resin layer and the structure of the press plate.
  • approximately 50% of the structuring results from the structuring of the carrier material and 50% from the structuring of the at least one resin layer.
  • a surface structure with a structure depth greater than 200 ⁇ m, preferably greater than 300 ⁇ m, particularly preferably greater than 400 ⁇ m, can therefore be formed on the carrier material at least in sections.
  • Structures that are formed not only create a visual impression of a structure, but also a haptic impression. Structures with such a structural depth could previously not be produced at all with the methods from the prior art, or only at great expense (3D printing, application of lacquer layers).
  • layers of paint it should be pointed out that such layers of paint have to be applied and/or hardened in several layers, which is extremely labor-intensive and therefore uneconomical.
  • lacquers are significantly more expensive than the resins proposed in the process according to the invention.
  • the layer structure that is pressed can have the following structure according to the invention: a) carrier material—optionally at least one primer—at least one resin layer b) carrier material—optionally at least one primer—decor paper printed with decor—overlay with at least one resin layer
  • the decor was printed directly onto the carrier material after the application of an optional primer.
  • the surface structure formed on the carrier material is synchronous with the applied decoration.
  • the decorative paper and the overlay are positioned relative to one another in such a way that the decoration and structure of the pressing plate or decoration, the overlay with the at least one resin layer and the pressing plate are congruent with one another, i.e. synchronous.
  • the exact positioning can be carried out by a camera system, for example, with the help of markings on the carrier material, decorative paper, overlay and press plate.
  • an overlay preferably has markings on the edge.
  • the distance between the markings in the transverse direction is advantageously also determined for positioning.
  • the pressing of the at least one resin layer with the carrier material with a pressing plate or the pressing of the at least one overlay, the at least one decorative paper and a carrier material with a pressing plate is carried out in a KT press (short-cycle press). This has the advantage that processing of carrier materials with the method according to the invention can be carried out at high rates and therefore extremely efficiently and economically.
  • a backing e.g. made of several resin layers or a backing paper, can be applied to the underside of the carrier material. This ensures that the tensile forces on the carrier material generated by the layers applied to the decorative side and the underside during pressing cancel each other out.
  • the amount of resin applied to the backing applied to the underside roughly corresponds to the applied amount of resin to the decorative side, but without the addition of abrasion-resistant particles and/or glass beads.
  • the present invention comprises a device for applying a decoration and a surface structure to a carrier material using the method according to the invention, having optional at least one application device for applying at least one primer layer; optional at least one application device for applying at least one primer layer; at least one printing device; at least one camera system; a means for creating a file for the surface structure from the digital image data of the decoration; at least one application device for applying the at least one resin layer; optionally an application device for applying corundum and/or glass beads; optionally a device for drying an applied resin layer; a means for pressing the at least one resin layer with the carrier material or the overlay and the decorative paper with a carrier material with a structured press plate; characterized in that the structured press sheet has a structure which is specified by the digital data of the file for the surface structure.
  • the application device for applying at least one primer layer and optionally at least one primer layer can be a roller mill.
  • the device comprises at least one printing device, suitable printing devices are printing devices for the gravure printing and the digital printing process.
  • suitable printing devices are printing devices for the gravure printing and the digital printing process.
  • laser printers or inkjet printers are preferably used.
  • the device includes a camera system, with the help of which the structured pressing plate and the carrier material or the structured pressing plate, the decorative paper, the overlay and the carrier material can be positioned relative to one another by means of markings in such a way that the carrier material, the pressing plate and, if necessary, the overlay and the Decor paper are congruent in terms of structure and decor.
  • a computing unit is suitable as a means for creating a file for the surface structure, containing the digital data of the surface structure of the decoration, from the digital image data of the decoration, this can be a PC, a tablet or another end device on which suitable computer software is installed .
  • the at least one application device for applying the at least one layer of resin can, as already described, be a digital printer or a device with nozzles, the application device having a computing unit or being connected to a computing unit which has computer software that depends on the amount of resin applied controlled by location.
  • the device has a device for drying on an applied layer of resin.
  • Suitable devices are, for example, infrared radiators (IR radiators) or circulating air dryers.
  • the device also has an application device for applying corundum and/or glass beads.
  • Suitable application devices are for this Example spreaders.
  • Spreading devices basically consist of a storage hopper, a rotating, structured roller and a scraper. The amount of abrasion-resistant material applied is determined by the rotational speed of the roller.
  • the spreading device preferably comprises a spiked roller.
  • the device comprises a means for pressing the at least one resin layer with the carrier material or the overlay and the decorative paper with a carrier material with a structured press plate.
  • This means is particularly preferably a short-cycle press (KT press).
  • the structured pressing plate used in the pressing device has a structure that is predetermined by the digital data of the file for the surface structure.
  • the method according to the invention and the device according to the invention make it possible to work on existing production lines without investments. Only marginal interventions are made in existing and established production processes. In addition, raw materials that are already available in production can be used.
  • the surface structure is essentially made possible by the application of the at least one resin layer and the use of suitably structured press plates. Suitable resins can be obtained inexpensively, which increases the economics of the process.
  • Figure 1 shows an embodiment of the method in the device according to the invention.
  • FIG. 1 shows a layer structure in the method according to the invention during pressing.
  • An overlay 40 with a resin layer 20, the application amount of which varies, is arranged on the carrier element 10 provided with a decorative paper.
  • the structured press sheet 30 is shown above the resin layer 20, the structure 31 of which is aligned congruently with the decoration printed on the carrier element. Since both the applied quantity of the resin layer 20 and the structure 31 of the press plate are matched to the decoration, the resin layer 20 and the structure 31 of the press plate are also matched to one another. So that surface structures of different depths can be formed during pressing. The Surface structures of the finished pressed layer structure are then synchronous with the decor of the layer structure.
  • a melamine resin coating approximately 20 g solid resin/m 2
  • the melamine resin contained the usual auxiliaries such as hardeners and wetting agents.
  • Approx. 12 g corundum/m 2 (F200) and 18 g glass beads/m 2 were sprinkled onto or sprinkled into the resin with the help of scattering machines.
  • the glass spheres had a grain size range of 80-110 pm.
  • the melamine resin was flashed off over a distance of 10 m.
  • Three HDF panels were prepared in this way.
  • a thickened melamine resin with a solids content of 70% by weight was then applied to two HDF panels in a final application using a nozzle bar.
  • a quantity of 150 g/m 2 was applied to one of the HDF panels in the areas of tile print but not in the areas of cement grout print.
  • On the second HDF board an amount of 285 g/m 2 was applied in the areas of tile print but not in the areas of cement grout print.
  • the information for controlling the nozzles came from the digital print data for the decor print.
  • the resin was then dried in each case with the aid of an IR radiator, so that the moisture content of the resin was around 8% by weight.
  • All three HDF boards were then pressed in a short-cycle press at a press temperature of approx. 200°C, 50 kg/cm 2 pressure and 20 seconds pressing time, with the positioning of the boards to be pressed relative to the structured press plate being carried out using a camera system, so that the board and Press plate were align
  • the chrome-plated press sheet had trapezoidal elevations which protruded approx. 500 ⁇ m above the sheet surface. These trapezoidal elevations (longitudinal and transverse) represented the cement joint in print on the press plate. At the points where there were no elevations, the press plate had a deckle-like structure. The transparency of the pressing showed no defects. After pressing, the structure depth/height difference between the cement joint and the tile pressure was determined on the panels.
  • An overlay (paper weight: 25 g/m 2 ) was impregnated in a first step with a melamine resin having a solids content of about 65% by weight in an impregnation channel.
  • the overlay was later to be pressed in a short-cycle press together with a tile decor.
  • the overlay had reading marks for a scanner at regular intervals in the edge area.
  • the resin application was about 150 g liquid/m 2 .
  • Corundum was sprinkled into the not yet dried resin in an amount of about 20 g/m 2 with the aid of a scattering device.
  • the grit according to the FEPA standard was F200.
  • the impregnate was then dried back in a suspension dryer to a residual moisture content of approx. 15% by weight.
  • a thickened melamine resin with a solids content of 70% by weight was applied to two overlays using a nozzle bar.
  • a quantity of 150 g/m 2 was applied to one overlay and a quantity of 285 g/m 2 to another overlay. This was done in the areas of the overlay that would later be on top of the tile print areas, but not in the cement grout print areas.
  • the information for controlling the nozzles came from the digital print data for the decor print.
  • the markings on the edge of the overlay were used for precise positioning. In addition to the distance between the markings in the longitudinal direction, this was also determined in the transverse direction.
  • the resin was then dried using another flotation dryer so that the moisture content of the resin was around 6% by weight.
  • the overlays were then separated into sheets using a clipper.
  • the three overlays were then placed on HDF boards with a decor impregnation (tile decor), which also had markings at regular intervals in the edge area.
  • the HDF boards served as the carrier material.
  • the exact positioning of the overlay on the decorative impregnation and the positioning of the structure in the press were carried out with a camera system.
  • a pressing plate with a tile structure was installed in the KT press for pressing.
  • the structure was pressed in the KT press at a temperature of approx. 200° C., a pressure of approx. 40 kg/cm 2 and a pressing time of approx. 15 seconds. After pressing the three different overlays, the structural depth was determined in each case.

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Aufbringen eines Dekors und einer Oberflächenstruktur auf ein Trägermaterial und eine dafür geeignete Vorrichtung. Verfahrensgemäß wird ein Trägermaterial (10) oder mindestens ein Dekorpapier mit einem Dekor bedruckt und eine Datei für die Oberflächenstruktur aus den digitalen Bilddaten des Dekors erstellt. Weiterhin wird mindestens eine Schicht eines Harzes (20) auf das bedruckte Trägermaterial oder auf mindestens ein Overlay (40) aufgetragen, wobei die Verteilung des Harzes durch die Datei für die Oberflächenstruktur vorgegeben wird und damit von dem aufgedruckten Dekor abhängt. Anschließend wird die mindestens eine Harzschicht mit dem Trägermaterial mit einem strukturierten Pressblech (30) verpresst oder das mindestens einen Overlay, das mindesten eine Dekorpapier und ein Trägermaterial werden mit einem strukturierten Pressblech verpresst. In beiden Fällen wird die Struktur (31) des Pressblechs durch die digitalen Daten der Datei für die Oberflächenstruktur vorgegeben und ist damit ebenfalls von dem gedruckten Dekor abhängig. Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren wird eine Oberflächenstruktur auf dem Trägermaterial ausgebildet, die synchron zu dem aufgebrachten Dekor ist.

Description

Flooring Technologies Ltd.
SmartCity Malta SCM01, Office 406
Ricasoli, Kalkara SCM1001
MALTA
Verfahren und Vorrichtung zum Aufbringen eines Dekors und einer Oberflächenstruktur auf ein Trägermaterial
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Aufbringen eines Dekors und einer Oberflächenstruktur auf ein Trägermaterial und eine dafür geeignet Vorrichtung. Verfahrensgemäß wird ein Trägermaterial oder mindestens eines Dekorpapiers mit einem Dekor bedruckt und eine Datei für die Oberflächenstruktur aus den digitalen Bilddaten des Dekors erstellt. Weiterhin wird mindestens eine Schicht eines Harzes auf das bedruckte Trägermaterial oder auf mindestens ein Overlay aufgetragen, wobei die Verteilung des Harzes durch die Datei für die Oberflächenstruktur vorgegeben wird und damit von dem aufgedruckten Dekor abhängt. Anschließend wird die mindestens eine Harzschicht mit dem Trägermaterial mit einem strukturierten Pressblech verpresst oder das mindestens einen Overlay, das mindestens eine Dekorpapier und ein Trägermaterial werden mit einem strukturierten Pressblech verpresst. In beiden Fällen wird die Struktur des Pressblechs durch die Datei für die Oberflächenstruktur vorgegeben und ist damit ebenfalls von dem gedruckten Dekor abhängig. Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren wird eine Oberflächenstruktur auf dem Trägermaterial ausgebildet, die synchron zu dem aufgebrachten Dekor ist.
Die Verwendung von Holzwerkstoffplatten oder Holz-Kunststoffwerkstoffplatten (WPC = wood plastic composites ) in der Möbelindustrie, als Fußbodenbeläge, Tischplatten oder auch zum Verkleiden von Wänden und Decken erfordert eine Bearbeitung bzw. Veredelung der Oberfläche der Holzwerkstoffplatten oder Holz-Kunststoffwerkstoffplatten. Üblicherweise werden im Falle der genannten Anwendungsgebiete die Holzwerkstoffplatten mit einem imprägnierten Dekorpapier beschichtet. Zur Erhöhung der Verschleißfestigkeit wird auf das Dekorpapier ein Overlay aufgebracht. Als Overlay werden dünne Papier verwendet, welche typischerweise mit einem Melaminharz getränkt wurden. Zusätzlich können abriebfeste Partikel, wie zum Beispiel Korundpartikel in das Harz des Overlays eingemischt sein, um die Abriebfestigkeit der Holzwerkstoffplatten oder Holz-Kunststoffwerkstoffplatten zu erhöhen.
Alternativ können die Holzwerkstoffplatten oder Holz-Kunststoffwerkstoffplatten auch direkt mit einem Dekor bedruckte werden. Auf das im Direktdruck aufgebrachte Dekor werden anschließend üblicherweise mehrere flüssige wärmehärtbare Harzschichten (üblicherweise Melaminharze) aufgetragen, die zur Erhöhung der Verschleißfestigkeit wiederum abriebfeste Partikel enthalten können.
Bei der Herstellung von Holzwerkstoffplatten oder Holz-Kunststoffwerkstoffplatten mit Melaminharz-Beschichtung ist ein wesentliches Qualitätsmerkmal die gefällige Oberflächenstrukturierung. Diese sollte nicht nur dem Dekor synchron sein, sondern auch in Bezug auf die Strukturtiefen der Struktur des Dekors eine möglichst genaue Nachstellung der zu Grunde liegen Vorlage aus der Natur oder von einem anderen Produkt sein. Es kommt daher vor allem auf einen möglichst originalgetreuen optischen und haptischen Eindruck der Nachbildung an. Es ist daher wünschenswert, dass die aufgeprägte Struktur auf das aufgedruckte Dekor abgestimmt ist und somit eine dekorsynchrone Struktur oder auch eine Synchronpore ausgebildet wird.
Bisher standen häufig Holzreproduktionen im Mittelpunkt des Interesses der Endverbraucher. Um ein möglichst naturgetreues Ergebnis zu erzielen, wurden bei der Herstellung die Holzwerkstoffe mit einfachen Porenstrukturen versehen. Dabei bewegte sich die Strukturtiefe meist unterhalb von 100 pm, häufig sogar unter 50pm. Für spezielle Anwendungen wie Tischplatten in Büros wurden sogar flache Strukturen (Büttenstruktur) vorgeschrieben.
Durch das Aufkommen des Digitaldrucks sind nun unterschiedlichste Materialreproduktionen in das Interesse der Endverbraucher gerückt. Unter anderem sind beispielsweise Stein-, Fantasie- oder Intarsiendekore in den Fokus gerückt. Durch die neuen dekorativen Ansprüche und neue Produkte (elastische Bodenbeläge) werden nun mehr und mehr tiefe Strukturen gefordert. Dabei sind dies häufig auch großflächige Einprägungen wie z. B. für Fliesenimitationen, starkstrukturierte Hölzer oder Intarsien an der Tagesordnung. Hier entsteht für mit Melaminharz beschichtete Produkte im Bodenbelagsbereich aus dem Stand der Technik ein Problem, da diese Strukturierungen teilweise deutlich über eine Strukturtiefe von 100 pm hinausgehen. Zum einen wird für diese Laminat-Produkte fast ausschließlich mit HDF (Faserplatte mit hoher Rohdichte) mit Rohdichten über 800 teilweise sogar über 900 kg/m3 gearbeitet. Diese lassen sich ohne beträchtlichen Aufwand (sehr hoher Druck) nicht strukturieren, was an vielen Kurztaktpressen (KT- Pressen) älterer Bauart nicht möglich ist. Diese können mit maximal 50 kg/cm2 pressen, was für Strukturierungen mit einer Strukturtiefe größer 200 pm nicht ausreichend ist. Zum anderen wird auf der Oberseite entweder mit einem Imprägnataufbau (beharztes Overlaypapier und bedrucktes und beharztes Dekor-Papier) oder mit einem Direktdruck auf einer Farbgrundierung gearbeitet. Diese Schichten können bei tiefen Strukturierungen reißen und dann zu qualitativ nicht einwandfreien Laminat-Produkten führen.
Zudem hat sich gezeigt sich, dass wenn tief strukturierte Bleche, d.h. Pressbleche mit Strukturtiefen um die 600 pm, verwendet werden, Pressen mit Pressdrücken oberhalb von 50 kg/cm2 und verlängerte Presszeiten (> 20 see) zunächst eine Komprimierung des Aufbaus erreichen und damit auch eine entsprechende Struktur eingeprägt wird. Jedoch geht diese Komprimierung und damit die dadurch entstandene Strukturierung nach dem Verpressen durch den sogenannten „spring back“ Effekt zu einem großen Teil wieder verloren. Die Zusammengepressten Materialien dehnen sich dabei wieder aus und die Komprimierung wird weniger dicht bzw. kompakt.
Es ergeben sich daher entscheidende Nachteile:
• Die Strukturierung mit Strukturtiefen größer 200pm ist äußerst schwierig;
• Es müssen unter Umständen Investitionen getätigt werden, um Pressen mit höheren Pressdrücken anzuschaffen;
• Eine einwandfreie Qualität kann nicht garantiert werden.
Aus dem Stand der Technik ist zum Aufbringen von Oberflächenstrukturen beispielsweise die Die EP 3 738 787 A1 bekannt. Diese beschreibt zwar den Auftrag pulverförmiger Harzschichten auf bedruckte Holzwerkstoffplatten, jedoch können durch den Auftrag dieser Harzschichten wie bereits ausgeführt keine Strukturen mit einer Tiefe größer 200 pm ausgebildet werden.
Die EP 2 913 199 B1 befasst sich mit dem Aufbau von haptischen Strukturen durch 3D- Druck. Dieses Verfahren ist äußerst zeitaufwendig und kann nicht für die Produktion von hohen Stückzahlen in kurzer Zeit eingesetzt werden. Das Mittel der Wahl bei der schnellen Herstellung von bedruckten Holzwerkstoffen oder bedruckten Holz- Kunststoffwerkstoffen sind dabei Herstellungsverfahren mit mindestens einer KT-Presse. In einer solchen kann ein 3D-Druckverfahren jedoch nicht sinnvoll und effizient eingesetzt werden. Das Verfahren ist daher unwirtschaftlich und höchstens für kleine Stückzahlen oder zur Herstellung von Prototypen geeignet.
Die DE 10 2009 044 802 A1 offenbart ein Verfahren, in dem eine Oberflächenstruktur durch das Aufbringen von Lacktröpfchen verschiedener Größe aufgebaut wird. Um tiefe Strukturen aufzubauen, müssen mehrere Schichten von Lacktröpfchen nacheinander aufgetragen werden, wobei jede Schicht zunächst zumindest angetrocknet/angehärtet werden muss, bevor eine weitere aufgebracht wird. Das Verfahren ist damit in der Lage Strukturen mit einer Tiefe zwischen 1 pm und 3 mm zu erzeugen, die auch als Synchronporen ausgebildet sein können. Jedoch weist das Verfahren mehrere Nachteile auf:
• Eine Lackschichten muss innerhalb kürzester Zeit getrocknet/angehärtet werden, um ein Verlaufen der Tröpfchen zu verhindern;
• Die Eigenschaften der verwendeten Lacke müssen genau gesteuert und bekannt sein (Viskosität, Tixotropie);
• Lack ist ein sehr preisintensiver Rohstoff, was die Wirtschaftlichkeit in der Produktion verringert;
• Das Verfahren kann nicht in die üblichen bestehenden Produktionsprozesse eingegliedert werden. Das Aufbringen der Lackstruktur kann, ähnlich dem Aufbringen einer Struktur durch 3D-Druck, nicht in einem Herstellungsverfahren mit mindestens einer KT-Presse erfolgen. Die Produktionsdauer wird dadurch verlängert, was die Wirtschaftlichkeit des Verfahrens enorm mindert.
In der US 2014/023832 A1 wird ein härtbares Tintenmuster bzw. eine gehärtete Tintenmatrix genutzt, um Vertiefungen in einem Overlay auszubilden. Anschließend wird die gehärtete Tintenmatrix vom Trägermaterial entfernt. Die Struktur entsteht damit im Overlay und unter Umständen im Trägermaterial. Die Tintenmatrix verbleibt nicht im Schichtaufbau und dient damit nur als Mittel zur Erzeugung einer Vertiefung im Overlay und ggf. im Trägermaterial. Auf diese Weise können zwar haptische Strukturen erzeugt werden, jedoch muss die Tintenmatrix in einem ersten Arbeitsschritt erzeugt und aufgebracht werden und in einem weiteren Arbeitsschritt wieder entfernt werden. Dies macht das Verfahren aufwendig und unökonomisch. Weiterhin ist die EP 2 036 741 A2 bekannt. Diese offenbart ein Verfahren, bei dem über eine Farb-Dekorwalze ein Dekor auf einem Trägermaterial erzeugt wird und anschließend durch eine strukturierte Lackauftragswalze teilweise ein UV-härtender farbloser Mattlack aufgetragen wird, wobei die Strukturierung der Walze zumindest teilweise mit der durch das Dekor vorgegebenen Porenstruktur übereinstimmt. Als strukturierte Lackauftragswalze wird dabei eine Walze verstanden, mit einer Oberfläche, die z.B. zur Herstellung optischer Poren, Lack nur abschnittsweise aufträgt. In einem weiteren Schritt können mittels einer Prägewalze Vertiefungen eingeprägt werden, die Kratzern oder Schleifspuren entsprechen. Ziel ist es, dass durch unterschiedliches Reflexionsverhalten der Eindruck von Vertiefungen in der Oberfläche entstehen und damit Porenimitationen realistischer erscheinen. Der Lackauftrag gemäß der EP 2 036 741 A2 durch die strukturierte Lackauftragswalze soll damit einen visuellen Eindruck einer Struktur erschaffen, nicht jedoch eine haptische Struktur erzeugen.
Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zu Grunde, die Nachteile aus dem Stand der Technik zu beheben und ein Verfahren zur Verfügung zu stellen, mit dem dekorsynchrone Strukturen von vielfältigen Dekoren in einer Taktstraße mit mindestens einem Mittel zum Verpressen auf einen Holzwerkstoff oder einen Holz-Kunstwerkstoff aufgebracht werden können.
Hierfür stellt die Erfindung ein Verfahren gemäß Anspruch 1 zum Aufbringen eines Dekors und einer Oberflächenstruktur auf ein Trägermaterial zur Verfügung.,
Weiterhin umfasst die vorliegende Erfindung eine Vorrichtung gemäß Anspruch 14 zum Aufbringen eines Dekors und einer Oberflächenstruktur auf ein Trägermaterial mit dem erfindungsgemäßen Verfahren.
Detaillierte Beschreibung
Erfindungsgemäß wird ein Trägermaterial oder ein Trägermaterial, mindestens ein Dekorpapier und mindestens ein Overlay bereitgestellt.
In einem Verfahrensschritt des erfindungsgemäßen Verfahrens wird das Trägermaterial oder mindestens ein Dekorpapier mit einem Dekor bedruckt. Das Dekor liegt bevorzugt in digitaler Form vor. Alternativ muss ein analoges Dekor in ein digitales Dekor überführt werden. Möglichkeiten hierfür, wie beispielsweise abfotografieren mit einer Digitalkamera, einscannen mit einem Farbscanner oder abscannen mit einem Hyperspektralscanner sind aus dem Stand der Technik bekannt. Das Dekor wird in einem Direktdruckverfahren auf das Trägermaterial oder mindestens ein Dekorpapier aufgedruckt. Als Direktdruckverfahren werden insbesondere Tiefdruck- und Digitaldruckverfahren verwendet. Das Tiefdruckverfahren ist eine Drucktechnik, bei der die abzubildenden Elemente als Vertiefungen in einer Druckform vorliegen, die vor dem Druck eingefärbt wird. Die Druckfarbe befindet sich vornehmlich in den Vertiefungen und wird aufgrund von Anpressdruck der Druckform und von Adhäsionskräften auf den zu bedruckenden Gegenstand, wie zum Beispiel ein Trägermaterial, übertragen. Bei der Verwendung des indirekten Tiefdrucks werden mehrere Druckwalzen eingesetzt.
In einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird das Dekor mittels Digitaldruckverfahren auf das Trägermaterial oder mindestens ein Dekorpapier aufgedruckt. Beim Digitaldruck wird das Druckbild (Dekor) direkt von einem Computer in eine Druckmaschine, wie um Beispiel einen Laserdrucker oder Tintenstrahldrucker, übertragen. Dabei entfällt die Verwendung einer statischen Druckform. Der Dekordruck erfolgt nach dem Inkjet-Prinzip im Single-Pass bei dem die gesamte Breite der zu bedruckenden Oberseite überspannt wird, wobei das Trägermaterial oder das mindestens eine Dekorpapier unter dem Drucker hindurch bewegt werden. Es ist aber auch möglich, dass das zu bedruckende Trägermaterial oder das mindestens eine Dekorpapier unter dem Drucker angehalten werden und dieser die Oberfläche beim Drucken mindestens einmal überfährt. Besonders vorteilhaft bei der Verwendung eines Digitaldruckverfahrens für das Bedrucken des Trägermaterials oder des mindestens einen Dekorpapiers ist, dass das Dekor bereits in digitaler Form vorliegt.
Gemäß der vorliegenden Erfindung ist das Trägermaterial ausgewählt aus der Gruppe aufweisend Holzwerkstoffplatten, insbesondere mitteldichte Faser (MDF)-Platten, hochdichte Faser (HDF)-Platten, Spanplatten, Grobspanplatten (OSB), Sperrholzplatten und Holz-Kunststoffplatten (WPC).
In einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird auf das Trägermaterial vor dem Bedrucken oder vor dem Aufbringen mindestens eines Dekorpapiers eine Grundierung aufgebracht. Hierfür kann das Trägermaterial zum Beispiel durch eine Grundierungsschicht aus einem Harz und/oder einem Lack versehen sein. Dabei kann zur Grundierung eine wässrige Harzlösung und/oder eine strahlenhärtbare Spachtelmasse, auf die zu bedruckende bzw. die dem Dekorpapier zugewandte Seite des Trägermaterials aufgebracht werden. Als Grundierungsmittel sind zum Beispiel wässrige formaldehydhaltige Harzlösungen wie Melamin-Formaldehyd-Harze, Harnstoff- Formaldehyd-Harz oder Melamin-Harnstoff-Formaldehyd-Harz einsetzbar. Es ist ebenfalls möglich, das Trägermaterial mit UV-Spachtel und/oder ESH-Spachtel vorweg zu grundieren und anschließend die Grundierungsschicht entsprechend auszuhärten. Selbstverständlich können die Grundierungen auch Pigmente enthalten.
Auf die Grundierung können in einer Ausführungsform zusätzlich abriebfeste Partikel und/oder Glaskugeln aufgebracht werden. Abriebfeste Partikel können dabei ausgewählt sein aus einer Gruppe aufweisend Korund (Aluminiumoxide), Borcarbide, Siliziumdioxide, Siliziumcarbide, silanisierte Korundpartikel. Durch das Aufbringen abriebfeste Partikel und/oder Glaskugeln kann die Verschleißfestigkeit eines mit einem Dekor und einer Struktur versehenen Trägermaterials erhöht werden.
Weiterhin kann die Grundierung mindestens ein Additiv und/oder mindestens einen Zuschlagstoff aufweist. Geeignete Additiv sind ausgewählt aus der Gruppe aufweisend Härter, Netzmittel (Tenside oder Mischungen davon) und Trennmittel. Geeignete Zuschlagsstoffe sind ausgewählt aus der Gruppe aufweisend leitfähige Substanzen und Zellulose. Die leitfähigen Substanzen können ausgewählt sein aus der Gruppe enthaltend Russ, Kohlefasern, Metallpulver und Nanopartikel, insbesondere Kohlenstoffnanoröhren.
In einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird auf die Grundierung eine Primerschicht, bevorzugt als Einmalauftrag mit anschließender Trocknung aufgetragen. Die Primerschicht ist insbesondere im Falle eine anschließenden Tiefdruckverfahrens (mit Walzen) sinnvoll, wohingegen diese bei Anwendung eines Digitaldruckverfahrens nicht zwingend erforderlich ist. Als Primer werden bevorzugt Verbindungen auf Polyurethanbasis verwendet.
Aus den digitalen Bilddaten des Dekors wird erfindungsgemäß eine Datei für die Oberflächenstruktur erstellt. Dies wird durch eine geeignete Computersoftware durchgeführt. Die Datei für die Oberflächenstruktur enthält die digitalen Daten der Oberflächenstruktur des Dekors und damit für jeden Bildpunkt des Dekors zugeordnet eine Strukturtiefe.
Liegt das Dekor bereits digital vor, können aus den digitalen Daten des Dekors in einer Ausführungsform mit Hilfe einer Software wie beispielsweise PhotoShop, Paint oder PaintShop Pro die Dekordaten für die einzelnen Farbkanäle separiert werden. Die digitalen Daten der Farbkanäle enthalten wiederum Informationen über die Oberflächenstruktur. Der Farbkanal, der z. B. die Informationen über die „Holzmaserung“, also dunkle Farbtöne, enthält, würde dann einen verminderten oder gar keinen Harzauftrag indizieren. Jeder Farbkanal enthält damit eine Information über die Strukturtiefe eines bestimmten Bildpunktes im Dekor. Eine Pore der Holzmaserung ist im finalen Produkt dann als Vertiefung auf der Oberfläche ausgebildet. In den digitalen Daten der Farbkanäle sind damit die Informationen über die Oberflächenstruktur enthalten und können damit als digitale Daten der Oberflächenstruktur dienen. In einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung sind daher in der Datei für die Oberflächenstruktur die digitalen Daten der Oberflächenstruktur des Dekors in Form der digitalen Daten der Farbkanäle enthalten.
In einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung werden die digitalen Bilddaten des Dekors durch das Einscannen einer analogen Dekorvorlage erstellt. Dabei kann die Datei für die Oberflächenstruktur in einer Ausführungsform direkt aus den digitalen Daten des Scanners erzeugt werden. Aus dem Stand der Technik sind hier Scanner bekannt, die 2D-Daten bzw. Daten aus verschiedenen Beleuchtungssituationen zusammensetzen und hieraus digitale Daten für die Oberflächenstruktur des eingescannten Dekors errechnen. Geeignete Scanner hierfür stellen beispielsweise die Firma METIS Systems S.r.l. und die Firma Cruse Spezialmaschinen GmbH zur Verfügung. In dieser Ausführungsform sind daher in der Datei für die Oberflächenstruktur die digitalen Daten der Oberflächenstruktur des Dekors in Form der digitalen Daten der Oberflächenstruktur enthalten, wie sie von einem geeigneten Scanner zur Verfügung gestellt werden.
Alternativ können die gescannten digitalen Daten aber auch mit Hilfe einer Software wie beispielsweise PhotoShop, Paint oder PaintShop Pro die Dekordaten für die einzelnen Farbkanäle separiert werden. Dieses Vorgehen ist bereits ausführlich beschrieben.
In einem anschließenden Verfahrensschritt wird mindestens eine Schicht Harz auf das bedruckte Trägermaterial oder auf mindestens ein Overlay aufgetragen, wobei die Verteilung des Harzes durch die digitalen Daten der Datei für die Oberflächenstruktur vorgegeben wird und damit von dem aufgedruckten Dekor abhängt.
Die Festlegung in welchen Bereichen des Trägermaterials oder des Overlays welche Menge Harz pro Fläche aufgetragen wird, wird erfindungsgemäß durch die digitalen Daten der Datei für die Oberflächenstruktur vorgegeben. Da die Datei für die Oberflächenstruktur die Oberflächenstruktur des Dekors in digitaler Form und damit für jeden Bildpunkt des Dekors zugeordnet eine Strukturtiefe enthält, ist die Menge des Auftrages der mindestens einen Harzschicht genau auf das Dekor abgestimmt. In Bereichen in denen später Erhebungen im mit dem Dekor versehenen Trägermaterial vorhanden sein sollen, wird eine größere Menge Harz pro Fläche aufgetragen als in Bereichen mit flacheren Strukturen oder ohne Struktur.
In einer Ausführungsform werden mehrere Schichten Harz auf das bedruckte Trägermaterial oder das Overlay aufgetragen. Es können zwischen 2 und 6 Schichten Harz, bevorzugt zwischen 2 und 5 Schichten Harz, besonders bevorzugt zwischen 2 und 4 Schichten Harz aufgetragen werden. Der Auftrag mehrerer Schichten kann zum Beispiel notwendig sein, wenn Auftragsmengen nicht in einem Durchlauf realisierbar sind. Mehrere Schichten Harz können auch nur in den Bereichen aufgetragen werden, in denen eine größere Menge Harz pro Fläche aufgebracht werden soll im Vergleich zu Umgebenden Bereichen.
Nach dem Aufträgen der mindestens einen Harzschicht kann diese in einer Ausführungsform angetrocknet oder fixiert werden. Hierdurch wird das Verlaufende der Harzschicht verhindert. Werden mehrere Schichten Harz aufgetragen, kann jeweils nach dem Auftrag einer Schicht dies angetrocknet werden.
Das Harz der mindestens einen Harzschicht kann als pulverförmiges Harz und/oder als flüssiges Harz aufgetragen werden. Wird Harzpulver anstatt Flüssigharz verwendet, entfällt das Antrocknen der mindestens einen und jeder weiteren Harzschichten. Hierdurch reduzieren sich Anlagenkosten, Abluftproblematik und Platzbedarf in der In der Produktionsanlage. Geeignete pulverförmige Harze haben eine Teilchengröße zwischen 20 bis 100 pm, bevorzugt zwischen 40 und 89 pm. Ein pulverförmiges Harz kann beispielsweise über einen Digitaldrucker aufgebracht werden. Die Steuerung des Digitaldruckers, das heißt die Steuerung der Auftragsmenge in Abhängigkeit vom Ort, erfolgt dabei mit Hilfe der digitalen Daten der Datei für die Oberflächenstruktur. Die Auflösung der Auftragsmenge ist dann entsprechend der Auflösung des Digitaldruckers. Die Auflösung der Auftragsmenge beschreibt dabei wie klein benachbarte Flächen mit voneinander unterschiedlichen Auftragsmengen an Harz sein können. Nach dem Auftrag einer Schicht eines pulverförmigen Harzes kann dieses in einer Ausführungsform, beispielsweise durch einen Infrarot-Strahler (IR-Strahler) fixiert werden.
Wird ein flüssiges Harz für die mindestens eine Harzschicht verwendet, weist dieses bevorzugt einen Feststoffgehalt von über oder gleich 70 Gew.% auf. Durch den Feststoffgehalt wird die Viskosität des flüssigen Harzes beeinflusst, wobei durch einen Feststoffgehalt über oder gleich 70 Gew.% ein Verlaufen des Harzes nach dem Auftrag verhindert wird. In einer Ausführungsform der Erfindung kann das flüssige Harz zusätzlich erwärmt werden, um die Viskosität des Harzes weiter zu erhöhen. Durch das Erwärmen des Harzes wird dieses teilweise aber nicht vollständig polymerisiert, so dass eine weitergehende Vernetzung bzw. Polymerisierung zu einem späteren Verarbeitungszeitpunkt möglich ist. Ein flüssiges Harz kann beispielsweise durch Düsen aufgebracht werden. Die Steuerung der Düsen, das heißt die Steuerung der Auftragsmenge in Abhängigkeit vom Ort, erfolgt dabei mit Hilfe der digitalen Daten der Datei für die Oberflächenstruktur. Die Auflösung der Auftragsmenge ist dann entsprechend der Auflösung der verwendeten Düsen. Nach dem Auftrag einer flüssigen Harzschicht kann diese mit einem Umlufttrockner/IR-Strahler angetrocknet werden.
Geeignete Harze sind ausgewählt aus der Gruppe aufweisend Melamin-Formaldehyd-, Phenol-, Melamin-Harnstoff-Formaldehyd- und Harnstoff-Formaldehydharze.
Das Harz kann weiterhin mindesten ein Additiv und/oder mindestens einen Zuschlagstoff aufweisen. Es erweisen sich die gleichen Gruppen von Additiven und Zuschlagstoffen als nützlich, wie bereits für die Grundierung beschrieben.
Die Auftragsmenge des mindestens einen Harzes liegt insgesamt erfindungsgemäß bevorzugt zwischen 100 und 500 g/m2 Harz. Dabei können die entsprechenden Mengen Harz, wie bereits beschrieben, auf einmal oder auch in mehreren Schichten aufgebracht werden.
Wird ein Overlay verwendet, kann dieses vor dem Aufbringen der mindestens einen Harzschicht imprägniert werden. Für die Imprägnierung eignen sich flüssige Harze, die bevorzugt einen Feststoffgehalt unter 70 Gew.%, besonders bevorzugt unter 68 Gew.% aufweisen. Geeignete Harze für die Imprägnierung sind ausgewählt aus der Gruppe aufweisend Melamin-Formaldehyd-, Phenol-, Melamin-Harnstoff-Formaldehyd- und Harnstoff-Formaldehydharze. Das Harz kann weiterhin mindesten ein Additiv und/oder mindestens ein Zuschlagstoff aufweisen. Es erweisen sich die gleichen Gruppen von Additiven und Zuschlagstoffen als nützlich, wie bereits für die Grundierung beschrieben. Weiterhin können auf das noch nicht getrocknete Harz bei der Imprägnierung zusätzlich abriebfeste Partikel und/oder Glaskugeln aufgebracht werden. Abriebfeste Partikel können dabei ausgewählt sein aus einer Gruppe aufweisend Korund (Aluminiumoxide), Borcarbide, Siliziumdioxide, Siliziumcarbide, silanisierte Korundpartikel. Durch das Aufbringen abriebfeste Partikel und/oder Glaskugeln kann die Verschleißfestigkeit eines mit einem Dekor und einer Struktur versehenen Trägermaterials erhöht werden. In einem weiteren Verfahrensschritt wird die mindestens einen Harzschicht mit dem Trägermaterial mit einem strukturierten Pressblech verpresst oder das mindestens eine Overlay, das mindesten eine Dekorpapier und ein Trägermaterial werden mit einem strukturierten Pressblech verpresst. Die Struktur des Pressblechs wird durch die digitalen Daten der Datei für die Oberflächenstruktur vorgegeben.
Erfindungsgemäß wird ein strukturiertes Pressblech verwendet, dessen Struktur durch die digitalen Daten der Datei für die Oberflächenstruktur vorgegeben ist. Da die Datei für die Oberflächenstruktur die Oberflächenstruktur des Dekors in digitaler Form und damit für jeden Bildpunkt des Dekors zugeordnet eine Strukturtiefe enthält, kann anhand dieser Datei die Struktur des Pressblechs für das Dekor genau vorgegeben werden. Die Struktur kann beispielsweise aus dem Pressblech herausgefräst oder geätzt werden, alternativ ist es auch möglich zusätzliche Materialschichten auf dem Pressblech aufzubringen. Für die Ausbildung einer Fugenstruktur bei einem Fliesendekor können beispielsweise Trapeze oder ähnliche Körper auf dem Pressblech aufgebracht werden, um die gewünschte Struktur auszubilden. Selbstverständlich können durch entsprechend produzierte Pressbleche alle möglichen Geometrien realisiert werden, welche Strukturen von Ornamenten, Schriftzügen, Ästen, Poren, simulierten Benutzungsspuren oder andere Dekorstrukturen entsprechen. Prinzipiell ist jede dem Fachmann vertraute Technik einsetzbar, um das Pressblech mit der durch die digitalen Daten der Datei für die Oberflächenstruktur vorgegebenen Struktur zu versehen.
Beim Verpressen strukturiert das Pressblech dann den Schichtaufbau, wobei ein Teil der Strukturhöhe aus dem Auftrag der mindestens einen Harzschicht entsteht. Damit wird eine Strukturierung auf dem Trägermaterial erzeugt, die auch in einem größeren Betrachtungsabstand, z.B. aufrecht auf einem Bodenbelag stehend, wahrgenommen wird. Die Strukturierung des Trägermaterials wird dabei in der mindestens einen Harzschicht erzeugt und reicht bis in das Trägermaterial hinein. Es können auf diese Weise Strukturtiefen ausgebildet werden, die durch die Auftragsmenge der mindestens einen Harzschicht und der Struktur des Pressbleches bestimmt werden. Bei der Ausbildung der Strukturen auf dem Trägermaterial gemäß der vorliegenden Erfindung, entstehen ca. 50 % der Strukturierung durch die Strukturierung des Trägermaterials und 50 % durch die Strukturierung der mindestens einen Harzschicht. Erfindungsgemäß kann daher zumindest abschnittsweise eine Oberflächenstruktur mit einer Strukturtiefe größer 200 pm, bevorzugt größer 300 pm, besonders bevorzugt größer 400 pm auf dem Trägermaterial ausgebildet wird. Die mit dem erfindungsgemäßen Verfahren ausgebildeten Strukturen erzeugen damit nicht nur einen optischen Eindruck einer Struktur, sondern auch einen haptischen Eindruck. Strukturen mit einer solchen Strukturtiefe konnten bisher mit den Verfahren aus dem Stand der Technik gar nicht oder nur unter hohen Kostenaufwand (3D-Druck, Auftrag von Lackschichten) erzeugt werden. Beim Auftrag von Lackschichten sei darauf verwiesen, dass solche Lackschichten in mehreren Lagen aufgetragen und/oder gehärtet werden müssten, was enorm arbeitsaufwendig und damit unwirtschaftlich ist. Darüber hinaus sind Lacke deutlich preisintensiver als die im erfindungsgemäßen Verfahren vorgeschlagenen Harze. Weiterhin ist es nicht möglich derartige Strukturen innerhalb einer Fertigungsstraße mit Kurztakt-Pressen (KT-Pressen) zu erzeugen. Diese Nachteile behebt das vorliegende Verfahren und ermöglicht eine Einbindung in bereits bestehende Fertigungsprozesse, was die Kosteneffizienz erhöht. Zudem wird durch eine Einbindung in bestehende Taktstraßen mit KT-Pressen eine hohe Taktung in der Fertigung ermöglicht, was einen enormen wirtschaftlichen Vorteil mit sich bringt.
Der Schichtaufbau der verpresst wird, kann erfindungsgemäß folgenden Aufbau haben: a) Trägermaterial - optional mindestens eine Grundierung - mindestens eine Harzschicht b) Trägermaterial - optional mindestens eine Grundierung - mit Dekor bedrucktes Dekorpapier - Overlay mit mindestens einer Harzschicht
Im Schichtaufbau gemäß Punkt a) wurde das Dekor nach dem Aufbringen einer optionalen Grundierung direkt auf das Trägermaterial gedruckt.
Die Oberflächenstruktur, die auf dem Trägermaterial ausgebildet wird, ist erfindungsgemäß synchron zu dem aufgebrachten Dekor. Vor dem Verpressen werden erfindungsgemäß das Trägermaterial und das Pressblech oder das Trägermaterial, das Dekorpapier und das Overlay zueinander so positioniert, dass Dekor und Struktur des Pressbleches oder Dekor, das Overlay mit der mindestens einen Harzschicht und das Pressblech zueinander deckungsgleich, d.h. synchron sind. Die exakte Positionierung kann beispielsweise mit Hilfe von Markierungen an Trägermaterial, Dekorpapier, Overlay und Pressblech durch ein Kamerasystem erfolgen.
Wird ein Overlay verwendet, weist dieses bevorzugt Markierungen am Rand auf. Dabei wird zur Positionierung vorteilhafterweise neben dem Abstand der Markierungen in Längsrichtung auch der Abstand der Markierungen in Querrichtung ermittelt. In einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird das Verpressen der mindestens einen Harzschicht mit dem Trägermaterial mit einem Pressblech oder das Verpressen des mindestens einen Overlays, des mindestens einen Dekorpapiers und eines Trägermaterials mit einem Pressblech in einer KT-Presse (Kurztakt-Presse) durchgeführt. Dies hat den Vorteil, dass eine Verarbeitung von Trägermaterialien mit dem erfindungsgemäßen Verfahren in einer hohen Taktung und damit äußerst effizient und wirtschaftlich durchgeführt werden kann.
In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung kann auf der Unterseite des Trägermaterials ein Gegenzug, z.B. aus mehreren Harzschichten oder ein Gegenzugpapier, aufgetragen werden. Hierdurch wird gewährleistet, dass die durch die auf der Dekorseite und der Unterseite aufgebrachten Schichten beim Verpressen entstehenden Zugkräfte auf das Trägermaterial sich gegenseitig aufheben. Der auf der Unterseite aufgebrachte Gegenzug entspricht in der Auftragsmenge des Harzes ungefähr der auf der Dekorseite aufgebrachten Auftragsmenge, jedoch ohne die Zugabe abriebfester Partikel und/oder Glaskugeln.
Weiterhin umfasst die vorliegende Erfindung eine Vorrichtung zum Aufbringen eines Dekors und einer Oberflächenstruktur auf ein Trägermaterial mit dem erfindungsgemäßen Verfahren, aufweisend optionale mindestens eine Auftragsvorrichtung zum Aufträgen von mindestens einer Grundierungsschicht; optionale mindestens eine Auftragsvorrichtung zum Aufträgen von mindestens einer Primerschicht; mindestens eine Druckvorrichtung; mindestens ein Kamerasystem; ein Mittel zum Erstellen einer Datei für die Oberflächenstruktur aus den digitalen Bilddaten des Dekors; mindestens eine Auftragsvorrichtung zum Aufträgen der mindestens einen Harzschicht; optional eine Auftragsvorrichtung zum Aufbringen von Korund und/oder Glaskugeln; optional eine Vorrichtung zum Antrocknen einer aufgetragenen Harzschicht; ein Mittel zum Verpressen der mindestens einen Harzschicht mit dem Trägermaterial oder des Overlays und des Dekorpapiers mit einem Trägermaterial mit einem strukturierten Pressblech; dadurch gekennzeichnet, dass das strukturierte Pressblech eine Struktur aufweist, die durch die digitalen Daten der Datei für die Oberflächenstruktur vorgegeben ist.
Die Merkmale des erfindungsgemäßen Verfahrens treffen auch auf die erfindungsgemäße Vorrichtung zu und umgekehrt.
Die Auftragsvorrichtung zum Aufträgen mindestens einer Grundierungsschicht und optional mindestens einer Primerschicht kann ein Walzenwerk sein.
Die Vorrichtung umfasst mindestens eine Druckvorrichtung, geeignete Druckvorrichtungen, sind Druckvorrichtungen für das Tiefdruck- und das Digitaldruckverfahren. Im Digitaldruckverfahren werden bevorzugt Laserdrucker oder Tintenstrahldrucker eingesetzt.
Weiterhin umfasst die Vorrichtung ein Kamerasystem, mit dessen Hilfe das strukturierte Pressblech und das Trägermaterial oder das strukturierte Pressblech, das Dekorpapier, das Overlay und das Trägermaterial durch Markierungen so zueinander positioniert werden können, dass das Trägermaterial, das Pressblech und ggf. das Overlay und das Dekorpapier hinsichtlich Struktur und Dekor zueinander deckungsgleich sind.
Als Mittel zum Erstellen einer Datei für die Oberflächenstruktur, enthaltend die digitalen Daten der Oberflächenstruktur des Dekors, aus den digitalen Bilddaten des Dekors eignet sich eine Recheneinheit, dies kann ein PC, ein Tablet oder ein anderweitiges Endgerät sein, auf dem eine geeignete Computersoftware installiert ist.
Die mindestens eine Auftragsvorrichtung zum Aufträgen der mindestens einen Harzschicht kann, wie bereits beschrieben ein Digitaldrucker oder eine Vorrichtung mit Düsen sein, wobei die Auftragsvorrichtung eine Recheneinheit aufweist oder in Verbindung zu einer Recheneinheit steht, welche eine Computersoftware aufweist, welche die Auftragsmenge des Harzes in Abhängigkeit vom Ort steuert.
In einer Ausführungsform weist die Vorrichtung eine Vorrichtung zum Antrocknen einer aufgetragenen Harzschicht auf. Geeignete Vorrichtungen sind beispielsweise Infrarotstrahler (IR-Strahler) oder Umlufttrockner.
Optional weist die Vorrichtung weiterhin eine Auftragsvorrichtung zum Aufbringen von Korund und/oder Glaskugeln auf. Geeignet Auftragsvorrichtungen hierfür sind zum Beispiel Streumaschinen. Streuvorrichtungen bestehen im Wesentlichen aus einem Vorratstrichter, einer sich drehenden, strukturierten Walze und einem Abstreifer. Dabei wird über die Rotationsgeschwindigkeit der Walze die Auftragsmenge an abriebfestem Material bestimmt. Die Streuvorrichtung umfasst bevorzugt eine Stachelwalze.
Weiterhin umfasst die Vorrichtung ein Mittel zum Verpressen der mindestens einen Harzschicht mit dem Trägermaterial oder des Overlays und des Dekorpapiers mit einem Trägermaterial mit einem strukturierten Pressblech. Besonders bevorzugt ist dieses Mittel eine Kurztakt-Presse (KT-Presse). Das in der Pressvorrichtung verwendete strukturierte Pressblech weist erfindungsgemäß eine Struktur auf, die durch die digitalen Daten der Datei für die Oberflächenstruktur vorgegeben ist.
Durch das erfindungsgemäße Verfahren und die erfindungsgemäße Vorrichtung ist es möglich, ohne Investitionen auf bereits vorhandenen Produktionsstraßen zu arbeiten. In bereits bestehende und etablierte Fertigungsprozesse wird dabei nur marginal eingegriffen. Darüber hinaus kann auf bereits in der Produktion vorhandene Rohstoffe zurückgegriffen werden. Die Oberflächenstruktur wird im Wesentlichen durch den Auftrag der mindestens einen Harzschicht und die Nutzung geeignet strukturierter Pressbleche ermöglicht. Geeignete Harze sind kostengünstig zu erhalten, womit die Wirtschaftlichkeit des Verfahrens gesteigert wird.
Die Erfindung wird im Folgenden durch 1 Figur und 2 Ausführungsbeispiele näher erläutert.
Figur 1 stellt eine Ausführungsform des Verfahrens in der erfindungsgemäßen Vorrichtung dar.
Figur 1 zeigt einen Schichtaufbau in dem erfindungsgemäßen Verfahren beim Verpressen. Auf dem mit einem Dekorpapier versehenen Trägerelement 10 ist ein Overlay 40 mit einer Harzschicht 20, deren Auftragsmenge variiert, angeordnet. Oberhalb der Harzschicht 20 ist das strukturierte Pressblech 30 dargestellt, dessen Struktur 31 deckungsgleich zum auf das Trägerelement gedruckten Dekor ausgerichtet ist. Da sowohl die Auftragsmenge der Harzschicht 20 als auch die Struktur 31 des Pressblechs auf das Dekor abgestimmt sind, sind auch die Harzschicht 20 und die Struktur 31 des Pressblechs aufeinander abgestimmt. So dass unterschiedlich tiefe Oberflächenstrukturen beim Verpressen ausgebildet werden können. Die Oberflächenstrukturen des fertig verpressten Schichtaufbaus sind dann synchron zum Dekor des Schichtaufbaus.
Ausführungsbeispiel 1
Eine im Digitaldruck auf der Oberseite mit einem Fliesendekor (mit gedruckter Zementfuge) bedruckten 8 mm HDF-Platte, die zum Schutz des Drucks mit einem Melaminharzstrich (ca. 20 g Festharz/m2) versehen war, wurde in eine Produktionslinie eingeführt. Es wurden zunächst ca. 60 g Melaminharz flüssig pro m2 mit einem Feststoffgehalt ca. 60 Gew.% mit Hilfe eines Walzenauftragswerk aufgetragen. Das Melaminharz enthielt die üblichen Hilfsstoffe wie Härter und Netzmittel. In das Harz wurden nacheinander ca. 12 g Korund / m2 (F200) und 18 g Glaskugeln / m2 mit Hilfe von Streumaschinen auf- bzw. eingestreut. Die Glaskugeln hatten einen Korngrössenrange von 80 - 110 pm. Das Melaminharz wurde über eine Strecke von 10 m abgelüftet.
Danach wurden mit vier weiteren Walzenauftragswerken jeweils 30 g Melaminharz flüssig pro m2 mit einem Feststoffgehalt ca. 65 Gew.% aufgetragen. Ein Melaminharzauftrag in gleicher Menge erfolgte auch auf der Rückseite der HDF-Platte als Gegenzug. Nach jedem Auftrag erfolgte jeweils eine Heissluft-/Umlufttrocknung.
Auf diese Art wurden drei HDF-Platten vorbereitet. Anschließend wurde auf zwei HDF- Platten in einem letzten Auftrag mit Hilfe einer Düsenleiste ein angedicktes Melaminharz mit einem Feststoffgehalt von 70 Gew.% aufgebracht. Auf eine der HDF-Platten wurde eine Menge von 150 g/m2 in den Bereichen des Fliesendrucks, jedoch nicht in den Bereichen des Zementfugendrucks, aufgebracht. Auf die zweite HDF-Platte wurde eine Menge von 285 g/m2 in den Bereichen des Fliesendrucks, jedoch nicht in den Bereichen des Zementfugendrucks, aufgebracht. Die Informationen für die Steuerung der Düsen stammten jeweils aus den Digitaldruckdaten für den Dekordruck. Das Harz wurde danach jeweils mit Hilfe eines IR-Strahlers getrocknet, sodass die Feuchte des Harzes bei ca. 8 Gew.% lag. Anschließend wurden alle drei HDF-Platten in einer Kurztaktpresse bei ca. 200°C Presstemperatur, 50 kg/cm2 Pressdruck und 20 see Presszeit verpresst, wobei die Positionierung der zu verpressenden Platten zum strukturierten Pressblech mit Hilfe eines Kamerasystems erfolgte, so dass Platte und Pressblech zueinander ausgerichtet waren.
Das verchromte Pressblech besaß in den Bereichen, in denen sich die Zementfugen in dem Dekor befinden, trapezförmige Erhebungen, die ca. 500 pm über die Blechoberfläche herausragten. Diese trapezförmigen Erhebungen (längs und quer) bildeten auf dem Pressblech die Zementfuge im Druck ab. An den Stellen, an denen keine Erhebungen vorhanden waren, besaß das Pressblech eine Büttenstruktur. Die Transparenz der Verpressung zeigte keine Mängel. Nach der Verpressung wurde an den Platten die Strukturtiefe/Höhendifferenz zwischen der Zementfuge und dem Fliesendruck bestimmt.
Ausführungsbeispiel 2 - Overlay
An einem Imprägnierkanal wurde ein Overlay (Papiergewicht: 25 g/m2) in einem ersten Schritt mit einem Melaminharz mit einem Feststoffgehalt von ca. 65 Gew% imprägniert. Das Overlay sollte später in einer Kurztaktpresse zusammen mit einem Fliesendekor verpresst werden. Das Overlay besaß im Randbereich in regelmäßigen Abständen Lesemarkierungen für einen Scanner. Der Harzauftrag lag bei ca. 150 g flüssig/m2. In das noch nicht getrocknete Harz wurde mit Hilfe eines Streugerätes Korund in einer Menge von ca. 20 g/m2 eingestreut. Die Körnung gemäß FEPA-Standard war F200. Danach wurde das Imprägnat in einem Schwebetrocker auf eine Restfeuchte von ca. 15 Gew% zurückgetrocknet.
Auf diese Art wurden drei Overlays vorbereitet. In einem weiteren Auftrag wurde mit Hilfe einer Düsenleiste ein angedicktes Melaminharz mit einem Feststoffgehalt von 70 Gew.% auf zwei Overlays aufgetragen. Auf ein Overlay wurde eine Menge von 150 g/m2 aufgetragen und auf ein weiteres Overlay eine Menge von 285 g/m2. Dies erfolgte in den Bereichen des Overlays, die sich später auf den Bereichen des Fliesendrucks befinden sollten, jedoch nicht in den Bereichen des Zementfugendrucks. Die Informationen für die Steuerung der Düsen stammten aus den Digitaldruckdaten für den Dekordruck. Zur genauen Positionierung wurden die Markierungen am Rand des Overlays verwendet. Dabei wurde neben dem Abstand der Markierungen in Längsrichtung auch diese in Querrichtung ermittelt. Das Harz wurde danach mit Hilfe eines weiteren Schwebetrockners getrocknet, sodass die Feuchte des Harzes bei ca. 6 Gew.% lag. Die Overlays wurde danach mit Hilfe eines Clippers zu Bogenware aufgetrennt. Die drei Overlays wurden dann mit einem Dekorimprägnat (Fliesendekor), das ebenfalls im Randbereich in regelmäßigen Abständen mit Markierungen versehen war, auf HDF- Platten aufgelegt. Die HDF-Platten dienten dabei als Trägermaterial. Dabei wurde die exakte Positionierung des Overlays auf dem Dekorimprägnat und die Positionierung des Aufbaus in der Presse mit einem Kamerasystem durchgeführt. Zur Gewährleistung der Spannungssymmetrie befand sich auf der Unterseite der HDF-Platten ein Gegenzug in Form eines Imprägnats. Für die Verpressung war ein Pressblech mit einer Fliesenstruktur in der KT-Presse eingebaut. Der Aufbau wurde in der KT-Presse bei einer Temperatur von ca. 200°C, einem Druck von ca. 40 kg/cm2 und einer Presszeit von ca. 15 Sekunden verpresst. Nach dem Verpressen der drei verschiedenen Overlays wurde jeweils die Strukturtiefe bestimmt.
Bezugszeichenliste
10 Trägermaterial
20 Harzschicht 30 Pressblech
31 Struktur des Pressblechs
40 Overlay

Claims

Ansprüche
1. Verfahren zum Aufbringen eines Dekors und einer Oberflächenstruktur auf ein Trägermaterial (10), aufweisend die folgenden Schritte
Bereitstellen eines Trägermaterials (10) odereines Trägermaterials (20), mindestens eines Dekorpapiers und mindestens eines Overlays (40);
Bedrucken des Trägermaterials (10) oder des mindestens eines Dekorpapiers mit einem Dekor;
Erstellen einer Datei für die Oberflächenstruktur, enthaltend die digitalen Daten der Oberflächenstruktur des Dekors, aus den digitalen Bilddaten des Dekors;
Aufträgen mindestens einer Schicht Harz (20) auf das bedruckte Trägermaterial (10) oder auf mindestens ein Overlay (40), wobei die Verteilung des Harzes durch die digitalen Daten der Datei für die Oberflächenstruktur vorgegeben wird und damit von dem aufgedruckten Dekor abhängt;
Verpressen der mindestens einen Harzschicht (20) mit dem Trägermaterial (10) mit einem strukturierten Pressblech (30) oder Verpressen des mindestens einen Overlays (40), des mindesten einen Dekorpapiers und eines Trägermaterials (10) mit einem strukturierten Pressblech (30), wobei die Struktur des Pressblechs (30) durch die digitalen Daten der Datei für die Oberflächenstruktur vorgegeben wird und damit von dem gedruckten Dekor abhängt; wobei eine Oberflächenstruktur auf dem Trägermaterial (10) ausgebildet wird, die synchron zu dem aufgebrachten Dekor ist; und wobei ein Teil der Strukturhöhe der Oberflächenstruktur aus dem Auftrag der mindestens einen Harzschicht entsteht.
2. Verfahren gemäß Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass zumindest abschnittsweise eine Oberflächenstruktur mit einer Strukturtiefe größer 200 pm, bevorzugt größer 300 pm, besonders bevorzugt größer 400 pm ausgebildet wird.
3. Verfahren gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Schichten Harz (20) auf das bedruckte Trägermaterial (10) oder das Overlay (40) aufgetragen werden.
4. Verfahren gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass pulverförmiges und/oder flüssiges Harz aufgetragen wird. Verfahren gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Harz ausgewählt ist aus der Gruppe aufweisend Melamin-Formaldehyd-, Phenol-, Melamin-Harnstoff-Formaldehyd- und Harnstoff-Formaldehydharze. Verfahren gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das flüssige Harz mit einem Feststoffgehalt von über 70 % aufgetragen wird. Verfahren gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Harz mindestens ein Additiv und/oder Zuschlagstoffe aufweist. Verfahren gemäß Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das mindestens ein Additiv ausgewählt ist aus der Gruppe aufweisend Härter, Netzmittel, Trennmittel und/oder der mindestens einen Zuschlagstoff ausgewählt ist aus der Gruppe aufweisend leitfähige Substanzen und Zellulose. Verfahren gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen 100 und 500 g/m2 Harz aufgetragen werden. Verfahren gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass auf das Trägermaterial (10) eine Grundierung aufgebracht wird. Verfahren gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass nach dem Auftrag einer Schicht Harz diese angetrocknet oder fixiert wird. Verfahren gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Verpressen der mindestens einen Harzschicht mit dem Trägermaterial (10) mit einem Pressblech (30) oder das Verpressen des mindestens einen Overlays (40), des mindestens einen Dekorpapiers und eines Trägermaterials (10) mit einem Pressblech (30) in einer KT-Presse (Kurztakt-Presse) durchgeführt wird. Verfahren gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Trägermaterial (10) ausgewählt ist aus der Gruppe aufweisend Holzwerkstoffplatten, insbesondere mitteldichte Faser (MDF)-Platten, hochdichte Faser (HDF)-Platten, Spanplatten, Grobspanplatten (OSB), Sperrholzplatten und Holz-Kunststoffplatten (WPG). Vorrichtung zum Aufbringen eines Dekors und einer Oberflächenstruktur auf ein Trägermaterial (10) mit einem Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 13, aufweisend optionale mindestens eine Auftragsvorrichtung zum Aufträgen von mindestens einer Grundierungsschicht; optionale mindestens eine Auftragsvorrichtung zum Aufträgen von mindestens einer Primerschicht; mindestens eine Druckvorrichtung; mindestens ein Kamerasystem zur Positionierung eines strukturierten Pressblechs (30) und des Trägermaterials (10) oder eines strukturierten Pressblechs (30), eines Dekorpapier, eines Overlays (40) und des Trägermaterials (10); ein Mittel zum Erstellen einer Datei für die Oberflächenstruktur aus den digitalen Bilddaten des Dekors; mindestens eine Auftragsvorrichtung zum Aufträgen der mindestens einen Harzschicht (20), wobei die Auftragsvorrichtung eine Recheneinheit aufweist oder in Verbindung zu einer Recheneinheit steht, welche eine Computersoftware aufweist, welche die Auftragsmenge des Harzes in Abhängigkeit vom Ort steuert; optional eine Auftragsvorrichtung zum Aufbringen von Korund und/oder Glaskugeln; optional eine Vorrichtung zum Antrocknen einer aufgetragenen Harzschicht (20); ein Mittel zum Verpressen der mindestens einen Harzschicht (20) mit dem Trägermaterial (10) oder des Overlays (40) und des Dekorpapiers mit einem Trägermaterial (10) mit einem strukturierten Pressblech (30); dadurch gekennzeichnet, dass das strukturierte Pressblech (30) eine Struktur aufweist, die durch die digitalen Daten der Datei für die Oberflächenstruktur vorgegeben ist.
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