ES2254351T3

ES2254351T3 - Panel decorativo, procedimiento para su fabricacion y su utilizacion.

Info

Publication number: ES2254351T3
Application number: ES01710009T
Authority: ES
Inventors: Remco Cornelis Willemse; Wilhelmus Josephus Alex Van De Wall; Henricus Hubertus Maria Komhoff
Original assignee: Trespa International BV
Current assignee: Trespa International BV
Priority date: 2000-03-13
Filing date: 2001-03-06
Publication date: 2006-06-16
Anticipated expiration: 2021-03-06
Also published as: US6387489B2; ATE311299T1; DE10012136A1; EP1134093A2; EP1134093A3; DE50108210D1; JP2001301114A; US20010021447A1; EP1134093B1

Abstract

Placa decorativa, especialmente adecuada para su aplicación en interiores y exteriores de edificios, a base de un núcleo prensado de una o varias capas de fibras de madera y/o de celulosa, que están rodeadas de una resina endurecida al calor, caracterizada porque la capa del núcleo (2) contiene fibras de madera y/o de celulosa (3, 6), con una longitud de 0, 3 a 30 mm y pigmentos de colorante (5), y porque una parte de las fibras (3) contigua a las superficies de la capa del núcleo (2) está al descubierto.

Description

Panel decorativo, procedimiento para su fabricación y su utilización.

La invención se refiere a una placa decorativa, en particular para aplicación en interiores y exteriores de edificios, a base de un núcleo prensado de una o varias capas de fibras de madera y/o celulosa, rodeadas de resina endurecida mediante calor, así como a un procedimiento para la fabricación de una placa de esta clase y su utilización.

En el estado de la técnica se conocen placas de virutas de madera y fibras de madera con una matriz de resinas aminoplásticas o fenólicas o cemento y también placas de madera contrachapada que presentan un espesor uniforme y que son adecuadas para la aplicación en exteriores o en interiores húmedos. A diferencia de las placas estratificadas, esta clase de placas sin embargo no están exentas de mantenimiento y deben someterse a un tratamiento posterior periódico por todos los lados debido a la fuerte absorción de agua por la superficie no cerrada. Debido a la absorción de agua puede llegar a producirse un fuerte esponjamiento con aumento del espesor de la placa. Esta clase de placas tienen escasa resistencia y no son decorativas.

En la patente DE-A 19 12 300 se describe una pieza decorativa de forma de serrín de madera, en forma de placa, que contiene una matriz de resina fenólica, donde el contenido de resina representa entre un 5 y un 15% en peso referido al peso en seco del serrín de madera. La resistencia a la intemperie de esta pieza de forma es poco satisfactoria. En el ensayo de exposición a la intemperie llega a producirse una fuerte absorción de agua con el correspondiente esponjamiento de los bordes y separación del núcleo prensado, con lo cual se produce una formación de grietas en la superficie al cabo de unas pocas semanas.

Las placas de construcción ligeras, tal como se describen en la patente GB-A 1 015 803 contienen capas superficiales que constan, por ejemplo, de lana de madera con una longitud mínima de unos 50 mm. Esta lana de madera predomina dentro de la masa total de la placa, mientras que la resina solamente está presente en una pequeña cantidad, que se encuentra aproximadamente en el rango de un 6 a un 10% en peso. La resina sirve únicamente para establecer las uniones mutuas entre las partículas de madera. La densidad de estas placas de construcción ligeras es relativamente baja, alcanzando como máximo 450 kg/m^{3}.

Por la patente EP-B 0 081 147 (US-A 4.503.115) se conoce una placa de construcción decorativa que consta de un núcleo prensado de partículas de madera rodeadas de resina de formaldehído fenólico endurecida por calor. La placa de construcción presenta en una o en ambas superficies del núcleo unas capas decorativas que constan de un tejido, género no tejido, tela, una lámina de plástico, de papel o de madera y/o de una capa de esmalte. Las fibras de madera y/o las fibras de celulosa del núcleo tienen una longitud máxima de 20 mm, estando recubiertas las fibras de madera con la resina de formaldehído fenólico endurecible por calor en solución acuosa o dispersión. La proporción de la resina es superior a 150 g y alcanza hasta 900 g por cada 1000 g de fibra seca. El contenido de agua de las fibras de madera es del orden de magnitud del 3 al 10% en peso, y la densidad de la placa de construcción representa de 1100 a 1500 kg/m^{3}. La capa decorativa consiste en particular en una lámina decorativa embebida en resina de formaldehído-melamina con un peso por unidad de superficie de 80 a 800 g/m^{3}. La capa decorativa contiene eventualmente un material de carga y/o un colorante. Si la decoración del núcleo prensado se efectúa en la superficie mediante esmaltado con una resina reticulada acrílica, de uretano, de epóxido o melamina, entonces este esmaltado contiene eventualmente un material de carga y/o un colorante.

Otras placas decorativas se describen en las patentes DE-A-19 858 756, DE-A-4 310 191, DE-A-19 517 763 y DE-A-2 540 241.

Esta placa de construcción decorativa se fabrica de manera que se prensan en calor una o varias capas superpuestas, recompactadas mecánicamente, a base de fibras de madera para formar el núcleo de la placa de construcción, con lo cual se endurece la resina de formaldehído fenólica endurecible al calor de las capas precompactazas. Una o ambas superficies del núcleo van provistas de una capa decorativa, que se aplica o bien sobre el conjunto precompactazo a base de varias capas, o después de prensar este conjunto para formar el núcleo, sobre éste.

Esta placa de construcción conocida tiene una estabilidad dimensional muy uniforme tanto en dirección longitudinal como transversal, y presenta una gran estabilidad dimensional incluso sometida a influencias meteorológicas que cambien bruscamente. En comparación con otras placas conocidas a base de virutas y fibras de madera o de fibras de celulosa, esta placa de construcción presenta en cada caso mayor resistencia a la flexión, mayor resistencia a la tracción y transversal, una mayor estabilidad dimensional y una menor absorción de agua. Esta placa de construcción es un laminado a base de capas de fibra de madera-resina precompactazas y de capas decorativas y debido a las capas decorativas resistentes a la intemperie que recubren las superficies del núcleo, presenta un aspecto de color invariable a lo largo de un período de tiempo prolongado.

Frente a esto se plantea el objetivo de la invención de manera que se propone una placa de la clase citada anteriormente y un procedimiento para la fabricación de la placa, que den como resultado una placa con el aspecto de una placa de madera maciza, con un efecto de pátina de las superficies de la placa y una coloración que en estado húmedo es distinta al estado seco de la placa. Dentro del marco de este objetivo se deben mantener la estabilidad dimensional en dirección transversal y longitudinal y la resistencia a la flexión y a la tracción, al igual que la escasa absorción de agua, tal como sucede en la placa de construcción conforme a la patente EP-B 0 081 147.

Este objetivo se resuelve mediante la placa descrita inicialmente de manera que la capa del núcleo contiene fibras de madera y/o celulosa con una longitud de 0,3 a 30 mm, y porque una parte de las fibras, que limita con la superficie de la capa del núcleo, queda al descubierto. En la realización de la invención, la capa del núcleo recibe pigmentos de colorante, estando elegidos los pigmentos de colorante del grupo de los pigmentos oxídicos de coloreado inorgánico, pigmentos inorgánicos con grupos hidroxi, pigmentos sulfídicos inorgánicos, pigmentos de hollín, pigmentos de ftalocianina y/o pigmentos de quinacridón. En particular, se eligen los pigmentos de color del grupo del dióxido de titanio, sulfuro de zinc, sulfato de zinc, óxido de hierro rojo y amarillo, pigmentos azules de ftalocianina, pigmentos de negro de humo, pigmentos negros oxídicos y/o pigmentos de quinacridón con tonalidades de color rojo-violeta.

La exposición a la intemperie de las fibras de madera y/o celulosa en la superficie de la capa del núcleo produce convenientemente un velo de pátina de coloración gris plateada. En las superficies de la placa, el velo de pátina de color gris plateado se extiende sobre el color original de la capa del núcleo. La restante configuración de la placa objeto de la invención se deduce de las características de las reivindicaciones 6 a 11.

En el procedimiento objeto de la invención para la fabricación de la placa se prensan entre sí bajo la acción del calor una o varias capas precompactazas mecánicamente, de fibras de celulosa y/o de madera, encerradas en una resina endurecible al calor y superpuestas, con lo cual se endurece la resina y los pigmentos de color se incorporan en la resina antes del recubrimiento de resina de las fibras de celulosa y/o de madera en las capas precompactazas mecánicamente. De acuerdo con el procedimiento, se comprimen entre sí las capas precompactazas, sin esmaltado de las superficies o recubrimiento de la lámina decorativa, de plástico o de papel o de madera, a una temperatura de 120 a 180ºC y bajo una presión de 30 a 100 bar, para formar las placas.

Al utilizar la placa objeto de la invención como revestimiento de fachadas en forma de una fachada suspendida, un recubrimiento de pared o de tejado, un revestimiento de balcón o una placa de antepecho, la placa está expuesta directamente a la intemperie, que descompone ligeramente la resina y/o las fibras de madera y/o de celulosa que están inmediatamente contiguas a las superficies de la placa, con lo cual se modifica el color original de la placa. Debido a la escasa descomposición de la resina, las fibras en las superficies de las placas quedan parcialmente al descubierto y se descomponen en pequeña medida, sin que llegue a producirse una alteración apreciable de las propiedades físicas, mecánicas y químicas de la placa. Las superficies de las placas reciben así un efecto de pátina, debido a un velo de color gris plateado que se forma y que se extiende sobre las superficies. En estado seco, la placa tiene entonces el aspecto de una placa de madera maciza natural con efecto de pátina. Si la placa llega a humedecerse o mojarse debido a la intemperie, entonces desaparece este efecto de pátina y la placa recupera su aspecto original. La explicación del cambio de color al pasar del estado seco al húmedo de la placa viene dada por el distinto comportamiento de reflexión de la placa en estos estados. En estado seco, la luz se refleja de forma irregular o sin dirección, debido a la superficie irregular ligeramente descompuesta. En estado húmedo, la superficie de la placa está mojada con lo cual se tiene una superficie uniforme que refleja la luz de forma más orientada de manera que se produce una impresión de color que se corresponde con la de la placa antes de la ligera descomposición debida a la intemperie. Debido a estas variaciones de color, la placa da la impresión de que se trata de madera natural y en modo alguno de un laminado a base de varias capas que estén prensadas entre sí. Posee todas las ventajas técnicas y físicas de una placa en forma de laminado, prensada a base de capas con alta presión y calor, tales como alta resistencia, escasa tendencia al astillado en caso de una solicitación de impacto, estabilidad dimensional y escasa absorción de humedad. Mediante la correspondiente elección y combinación o mezcla de los pigmentos de color que se añaden se pueden imitar diferentes clases de maderas naturales.

El efecto de pátina de la placa se puede aprovechar en particular arquitectónicamente ya que un revestimiento de fachada a base de tales placas ofrece un aspecto de color diferente según las diferentes condiciones meteorológicas, con lo cual se obtiene la impresión de un revestimiento de fachada a base de madera maciza natural. El efecto de pátina suele aparecer normalmente en todas las clases de madera, y algunas clases de madera vienen siendo empleadas preferentemente por los arquitectos como elementos decorativos debido a sus efectos de pátina especialmente bellos. Estas clases de madera comprenden entre otras las maderas de teca y de palisandro.

La fabricación de las fibras de madera para las capas que se prensan para formar el núcleo se describe con detalle en la patente EP-B 0 081 147. La figura única muestra una sección a través de una placa 1 conforme a la invención, que presenta un núcleo o capa de núcleo 2 a base de fibras de madera y/o de celulosa 8 situadas en el interior y resina 4, donde están incorporados pigmentos de colorante 5. La capa del núcleo 2 tiene en sus superficies fibras de madera y/o celulosa 3 que quedan en el exterior, y que quedan al descubierto por la descomposición de la resina 4 que rodea las fibras 3. Las fibras 3 que quedan al descubierto se descomponen ligeramente.

La capa del núcleo 2 está compuesta por una o varias capas de fibras de madera y/o de celulosa 3, 6 y resina 4, donde la proporción de fibras representa entre el 50 y el 90% en peso, en particular el 70% en peso. En general, la capa del núcleo 2 se forma a base de una a tres capas. A las fibras de madera se les pueden añadir fibras de celulosa y residuos industriales de madera, papel y celulosa tales como, por ejemplo, pasta mecánica de madera o harina de madera. Parte de las fibras de madera y de celulosa o de los residuos de madera se puede sustituir por restos de plástico en forma de fibras o granulado. Los recortes de madera se reblandecen en una caldera de vapor mediante vapor de agua a una presión de 1 a 10 bar, y a continuación se desmenuzan para obtener las fibras de madera, que tienen una longitud de 0,3 a 30 mm, una longitud media de 0,5 a 3 mm y un diámetro medio de 0,025 a 0,05 mm. La longitud y diámetro de las fibras de celulosa están dentro del mismo orden, donde el rango de los diámetros representa de 0,01 a 1 mm. Durante el desfibrado con vapor de agua o inmediatamente antes del secado las partículas de madera se pueden someter a una reacción química con formaldehído mediante un tratamiento con vapor a 3 hasta 10 bar y una temperatura de 80 a 180ºC. Mediante este tratamiento previo se obtienen placas de dimensiones especialmente estables e insensibles al agua. Todavía en estado húmedo o después del secado hasta un contenido residual de humedad del 3 al 10% en peso se añade una resina de formaldehído para aglutinar las fibras de madera sueltas. Las resinas de formaldehído fenólicas especialmente adecuadas se describen en la patente EP-B 0 081 147, al igual que los aditivos ignífugos conocidos que se añaden a la resina.

La cantidad de resina aplicada sobre las fibras representa del 15 al 90% en peso, referido al peso de las fibras, en particular del 15 al 60% en peso. Las fibras recubiertas de resina se secan a continuación, por ejemplo con aire caliente, hasta una humedad residual del 2 al 15% en peso, preferentemente del 4 al 10% en peso, con lo cual la resina endurece parcialmente.

Después del secado las fibras se almacenan o se llevan directamente a un dispositivo de esparcido. Las fibras recubiertas de resina se pueden continuar transformando con o sin pigmentos de color. Antes de que las fibras recubiertas de resina se continúen transformando, en este último caso, se mezclan con los pigmentos de colorante, que tienen por ejemplo un tamaño de 10 \mum a 1,5 mm. La proporción de pigmentos de colorante es superior desde 0 hasta el 20% en peso con relación al peso total de fibras recubiertas de resina y pigmentos de colorante. La mezcla de fibras recubiertas de resina y pigmentos de colorante se lleva entonces directamente al dispositivo de esparcido que deposita las fibras y los pigmentos de colorante de forma continua y uniforme en una capa de orientación aleatoria, de modo que en toda la anchura de una cinta transportadora horizontal se forma distribuida una estera a modo de vellón, que se prensa, bien por sí sola o junto con otras esteras de esta clase a modo de vellón para formar la capa del núcleo 2 de la placa 1. Tras el conformado continuo de la estera sobre la cinta transportadora, mediante rascadores, cepillos, cintas o rodillos, la estera se somete a un prensado previo con una presión de aproximadamente 3 a 25 bar en un equipo de calandrado, y se compacta reduciendo su espesor. La estera precompactada se prensa a una temperatura de 120 a 200ºC y con una presión de 30 a 100 bar en dispositivos de prensado, y se endurece. Durante el prensado y debido al endurecimiento de la resina se forma una capa reticulada homogénea a base de fibras de madera y de celulosa 6 en la que están incorporados los pigmentos de colorante 5. Si se prensan varias esteras para formar una placa 1, entonces solamente se añaden pigmentos de colorante a las dos esteras que quedan en la parte exterior, mientras que la estera o esteras intermedias no reciben pigmentos de colorante. Los pigmentos de colorante adecuados son óxido de titanio, sulfuro de zinc, sulfato de zinc, óxido de hierro rojo y amarillo, pigmentos de quinacridón con tonalidades de color rojo-violeta. Los pigmentos de quinacridón tienen en general unas tonalidades de color rojo-violeta. El cuerpo base para los pigmentos es el quinacridón C_{20}H_{12}N_{2}O_{2}, que en solución muestra una coloración amarilla con fluorescencia verde azulada. De forma general, los pigmentos de colorante están elegidos del grupo de pigmentos inorgánicos oxídicos coloreados, pigmentos inorgánicos con grupos hidroxi, pigmentos sulfídicos inorgánicos, pigmentos de negro de humo y/o pigmentos de quinacridón.

Como resinas para el recubrimiento de las fibras de celulosa y/o de madera se pueden utilizar además de las reinas de fenol-formaldehído reticulables al calor, principalmente las resinas de melamina o epoxídicas. La proporción en resinas representa en general del 10 al 50% de la mezcla de fibras de celulosa y/o de madera y la resina. La proporción de fibras de celulosa y/o de madera en esta mezcla puede alcanzar del 50 al 90% en peso.

La densidad de la placa 1 es del orden de 1100 a 1500 kg/m^{3}, y se fabrican placas con espesores de 2 a 40 mm, en particular de 2 a 20 mm. Como ya se ha mencionado, la resina termoendurecible contiene los pigmentos de colorante, pero también es posible mezclar los pigmentos de colorante con las fibras de madera y/o de celulosa recubiertas de resina. La proporción de pigmentos de colorante en el peso de la mezcla a base de pigmentos de colorante y fibras de madera y/o de celulosa es en general mayor que 0 a 20% en peso. Los pigmentos de colorante tienen un tamaño de 10 \mum a 1,5 mm. Mediante la elección de los pigmentos de colorante se tiene la posibilidad de obtener diferentes coloraciones de la capa del núcleo 2. Debido a la descomposición de las fibras de madera y/o de celulosa en las superficies de la capa del núcleo se produce el efecto de pátina, mediante el cual la superficie visible de la placa 1 presenta un velo de pátina de color gris plateado, que se superpone sobre el color original de la capa del núcleo 2.

Ejemplo 1

Las placas de fibra de madera y una resina fenólica a las que no se hayan añadido pigmentos de colorante presentan una coloración marrón. Tras la exposición a la intemperie, las placas están coloreadas como madera de jaloba envejecida.

Ejemplo 2

Las placas de fibra de madera, de una resina fenólica del 1 al 5% en peso de dióxido de titanio, referido al peso total de las fibras recubiertas de resina y los pigmentos de colorante, presentan una coloración clara semejante a la de la madera de pino. Tras la exposición a la intemperie, las placas tienen una coloración como madera de cerezo americano envejecido y/o madera de roble europeo.

Ejemplo 3

Las placas de fibra de madera, de una resina fenólica y del 1 al 5% en peso de óxido de titanio y del 0,05 al 1% en peso de óxido de hierro rojo, referido respectivamente al peso total de las fibras recubiertas y los pigmentos de colorante, presentan un color como la madera de cerezo americano. Tras la exposición a la intemperie, las placas tienen una coloración como madera de meranti envejecida.

Esta clase de placas se emplean para el revestimiento de exteriores de edificios, por ejemplo mediante fachadas suspendidas, como recubrimiento de paredes y techos, placas de antepecho y revestimientos de balcones. Esta relación no es en modo alguno exhaustiva y no representa ninguna limitación respecto a las posibilidades de utilización de la placa objeto de la invención.

Claims

1. Placa decorativa, especialmente adecuada para su aplicación en interiores y exteriores de edificios, a base de un núcleo prensado de una o varias capas de fibras de madera y/o de celulosa, que están rodeadas de una resina endurecida al calor, caracterizada porque la capa del núcleo (2) contiene fibras de madera y/o de celulosa (3, 6), con una longitud de 0,3 a 30 mm y pigmentos de colorante (5), y porque una parte de las fibras (3) contigua a las superficies de la capa del núcleo (2) está al descubierto.

2. Placa según la reivindicación 1, caracterizada porque la capa del núcleo (2) contiene pigmentos de colorante (5) y porque los pigmentos de colorante (5) están elegidos del grupo de pigmentos inorgánicos oxídicos coloreados, pigmentos inorgánicos con grupos hidroxi, pigmentos sulfídicos inorgánicos, pigmentos de negro de humo, pigmentos de ftalocianina y/o pigmentos de quinacridón.

3. Placa según la reivindicación 1, caracterizada porque los pigmentos de colorante (5) están elegidos del grupo de dióxido de titanio, sulfuro de zinc, sulfato de zinc, óxido de hierro rojo y amarillo, pigmentos azules de ftalcianina, pigmentos de negro de humo, pigmentos negros oxídicos y/o pigmentos de quinacridón con tonalidades de color rojo-violeta.

4. Placa según la reivindicación 1, caracterizada porque la exposición a la intemperie de la resina y de las fibras de madera y celulosa (3) en las superficies de la capa del núcleo (2) da lugar a un velo de pátina de coloración gris plateada.

5. Placa según la reivindicación 4, caracterizada porque en las superficies de la placa se encuentra el velo de pátina de color gris plateado encima del color original de la tapa del núcleo (2).

6. Placa según la reivindicación 4 ó 5, caracterizada porque en estado seco de la placa, la coloración original muestra un velo de pátina gris plateado, y porque en estado húmedo de la placa, la coloración se corresponde en gran medida con la coloración original.

7. Placa según la reivindicación 1, caracterizada porque las fibras de celulosa y/o de madera están recubiertas de una resina de fenol-formaldehído, de melamina o epoxídica, endurecible al calor, donde la proporción de resina representa del 10 al 50% en peso y la proporción de celulosa y/o madera del 50 al 90% en peso de la mezcla de fibras de celulosa y/o de madera y resina.

8. Placa según la reivindicación 1, caracterizada porque la densidad de la placa representa de 1100 a 1500 kg/m^{3} y porque tiene un espesor de 2 a 40, en particular de 2 a 20 mm.

9. Placa según una de las reivindicaciones 1, 2, 3 y 7 caracterizada porque la resina endurecible al calor contiene los pigmentos de colorante (5).

10. Placa según una de las reivindicaciones 1, 2, 3 y 7 caracterizada porque la proporción de pigmentos de colorante es mayor de 0 hasta 20% en peso del peso de la mezcla de fibras de madera y/o de celulosa, con o sin pigmentos de colorante.

11. Placa según la reivindicación 9 ó 10, caracterizada porque los pigmentos de colorante (5) están mezclados con las fibras de madera y/o de celulosa (6) recubiertas de resina y tienen un tamaño de 10 \mum a 1,5 mm.

12. Utilización de la placa según una de las reivindicaciones 1 a 11 para el revestimiento exterior de edificios en forma de una fachada suspendida, recubrimiento de pared y techo, placa de antepecho o revestimiento de balcón.

13. Procedimiento para la fabricación de una placa según una de las reivindicaciones 1 a 11, en el que una o varias capas precompactadas mecánicamente a base de fibras de celulosa y/o de madera que están rodeadas de una resina termoendurecible, se prensan entre sí bajo la acción del calor colocadas superpuestas para formar un núcleo, con lo cual se endurece la resina, caracterizado porque los pigmentos de colorante han sido incorporados en la resina antes de proceder al recubrimiento con resina de las fibras de celulosa y/o de madera, en las capas precompactadas mecánicamente.

14. Procedimiento para la fabricación de una placa según una de las reivindicaciones 1 a 11, en el que una o varias capas precompactadas mecánicamente a base de fibras de celulosa y/o de madera que están rodeadas de una resina termoendurecible, se prensan entre sí bajo la acción del calor colocadas superpuestas, con lo cual se endurece la resina, caracterizado porque los pigmentos de colorante se mezclan antes de prensar la capa con las fibras de celulosa y/o de madera recubierta de resina de por lo menos una de las capas.

15. Procedimiento según la reivindicación 13 ó 14 caracterizado porque las capas precompactadas se prensan entre sí para formar el núcleo de una placa, a una temperatura de 120 a 180º y bajo una presión de 30 a 100 bar, sin el esmaltado de las superficies o sin recubrir con láminas decorativas, de plástico, de papel o de madera.