ES2845628T3 - Método de producción de superficies estructurales tridimensionales - Google Patents

Abstract

Un método para producir superficies estructurales tridimensionales a base de papeles decorativos utilizados como recubrimientos superficiales de, en particular, paneles a base de madera, en donde el patrón se aplica al papel decorativo mediante la impresión en una máquina equipada con al menos un tanque de tinta de pintura y al menos un cilindro de placa de impresión, que tiene una superficie con un patrón formado por celdas grabadas, que tiene una forma de micro celdas de tinta de tamaños variables, en donde la tinta de las celdas de tinta se transfiere a la banda de papel móvil cuando entra en contacto con el cilindro de la placa de impresión, formando en el papel un patrón correspondiente al patrón formado por las celdas de tinta en la superficie del cilindro de la placa de impresión, después de lo cual el papel decorativo con el patrón finalmente impreso se somete a secado en una cámara de secado de la prensa de impresión y, después del secado, se impregna con resinas sintéticas, en particular melamina y/o resinas de urea, y luego, después del secado en una cámara de línea de impregnación se presiona en la prensa sobre la superficie del panel mediante una placa de prensado, caracterizada porque antes de la impregnación, en la etapa de impresión de patrones, se aplica una mezcla al papel decorativo, constituida por tinta de impresión, ya sea con pigmento o no, y un agente de hinchamiento en forma de microesferas, siendo burbujas de gas encapsuladas de tamaños que van desde 2 μm a 180 μm, aumentando su volumen bajo la influencia del aumento de temperatura, en donde la mezcla de la tinta y el agente de hinchamiento contiene de 0.3% a 45% por peso del agente de hinchamiento, y después de salir de la prensa de impresión y después de la impregnación, el papel decorativo con el patrón final formado con una estructura tridimensional codificada se presiona sobre la superficie, en particular de un panel a base de madera, utilizando una placa de prensa con cualquier superficie de trabajo, en donde una temperatura máxima en el proceso de prensado es mayor a la temperatura máxima en la prensa de impresión y la línea de impregnación.

Description

DESCRIPCIÓN

Método de producción de superficies estructurales tridimensionales

La presente invención se refiere a un método para producir superficies estructurales tridimensionales con base en materiales impregnados de resina sintética aplicados a la superficie de, en particular, paneles a base de madera. Papeles decorativos utilizados para el recubrimiento de superficies de paneles a base de madera, por ejemplo, tableros de aglomerados, tableros duros, HDF, tableros ^m D^f o paneles tipo sándwich fenólicos, utilizados en la fabricación de por ejemplo, muebles, puertas, suelos o paneles de pared, generalmente consisten en fibras de celulosa y rellenos. Al mismo tiempo, tienen un peso, suavidad, absorbencia y resistencia adecuados. El papel decorativo se imprime en máquinas especiales. Una de estas máquinas es una prensa de impresión de huecograbado multicolor. Tal prensa comprende un desbobinador que desenrolla un rollo de papel decorativo destinado a la impresión. La velocidad y la tensión se dan a la banda de papel desenrollada mediante una unidad de alimentación, que alimenta el papel a al menos a una unidad de impresión, cuyo elemento principal es una placa de impresión en huecograbado, por ejemplo, un cilindro de impresión en huecograbado. La velocidad de desplazamiento del papel y la velocidad de rotación del cilindro están sincronizadas para una aplicación óptima de la tinta de impresión al papel. La tinta se transfiere del cilindro al papel en el área de contacto entre el papel y un rodillo de impresión flexible, el llamado prensador, presionando el papel hacia el cilindro. La tinta de un color seleccionado se bombea desde un tanque a una bandeja de tinta ubicada debajo del cilindro. En la bandeja de tinta hay un rodillo entintador flexible que está en contacto constante con el cilindro, aplicando así la tinta de impresión a su superficie giratoria. Cualquier exceso de tinta de impresión se recoge de la superficie del cilindro de impresión con una cuchilla. Después de que pasa la cuchilla, la tinta de impresión solo queda dentro de las celdas grabadas que forman el elemento principal del cilindro de impresión y tienen una forma de micro celdas de tinta de diferentes tamaños, cuyas aberturas están en línea con el área de contacto entre la superficie del cilindro. y el papel. Las celdas de tinta forman una superficie de pantalla con un patrón específico. Usando la fuerza de adhesión, la tinta se transfiere de las celdas de tinta al papel. Como resultado, el patrón preparado previamente en la superficie del cilindro se transfiere al papel decorativo. El papel con el patrón impreso en la unidad de impresión se somete a secado en una unidad de secado de la unidad de impresión, es decir, en el espacio con aire caliente que sopla en la superficie. Se garantiza un efecto de secado adecuado gracias a la temperatura del aire seleccionada adecuadamente y su cantidad en la cámara de secado, adaptada a la velocidad de desplazamiento de la banda de papel. Dependiendo de la complejidad del patrón, tanto en términos de colores como de estructura, se utilizan unidades de impresión posteriores de la prensa de impresión. En una prensa con un número de unidades de impresión, la banda se dirige desde la cámara de secado de la primera unidad a la siguiente unidad donde se somete al proceso análogo de impresión y secado y luego se dirige de manera similar a las unidades de impresión posteriores. Después de la impresión final, la banda de papel se extrae de la prensa de impresión mediante una estación de salida y finalmente se enrolla en un rollo en una rebobinadora. Los elementos individuales de la máquina aseguran tanto la tensión adecuada de la banda del papel móvil dentro de toda la planta como la colocación de patrones impresos en unidades de impresión individuales, formando el patrón del papel impreso final.

Una vez completada la impresión, el papel decorativo enrollado en un rollo está listo para la impregnación. La impregnación es un proceso de saturación del papel decorativo con resina, que se realiza en líneas de impregnación. En la estación de desenrollado de la línea de impregnación, se desenrolla una banda de papel de un rollo y se dirige a un baño con un agente de impregnación. Los agentes de impregnación más utilizados incluyen resinas sintéticas de aminoplasto y duroplasto, y en particular resinas de melamina y/o de urea. Los aminoplastos y duroplastos son diversas mezclas de resinas: resinas de melamina, resinas de urea, resinas de formaldehído y resinas fenólicas (diversas relaciones en la composición de la combinación de uno o cuatro de los anteriores).

Comúnmente conocidas y utilizadas para impregnar papel en la industria de tableros son las resinas sintéticas con base en las siguientes resinas: resinas de melamina, resinas de urea, resinas de formaldehído y resinas fenólicas, que incluyen diversos aditivos (agente endurecedor, agente humectante, agente desmoldeante), que permiten lograr una superficie adecuadamente dura del producto final, de acuerdo con los requerimientos del mercado del mueble. Una banda de papel se sumerge completamente en resina líquida o se aplica resina al papel utilizando estaciones de dosificación. Después de que la resina se aplica al papel, toda la banda se seca a temperatura, por lo general utilizando sopladores de aire caliente. El proceso de impregnación puede tener lugar una o dos veces. Una vez completado el proceso de impregnación, la banda de papel seca e impregnada se corta en láminas o se enrolla en rollos. El proceso da como resultado un papel decorativo impregnado, denominado como un impregnado.

En el estado de la técnica se conocen dos tipos de superficies estructurales tridimensionales, a saber, sincrónicas y asincrónica.

Una superficie sincrónica es una superficie en la que la estructura tridimensional de la superficie del panel final refleja con precisión elementos individuales del patrón impreso en el papel decorativo. Una superficie asincrónica es una superficie en la que la estructura tridimensional de la superficie del panel final forma un patrón diferente al impreso en el papel decorativo. En ambos casos, las estructuras tridimensionales se crean en una capa de resinas sintéticas utilizadas para impregnar papeles decorativos y son un reflejo preciso de la superficie de trabajo de la placa de prensa. En el caso de estructuras sincrónicas tridimensionales, se prepara una placa de prensa con base en los datos obtenidos de un fabricante de cilindros de impresión, utilizados para la aplicación del patrón al papel decorativo. Dichos datos incluyen, por ejemplo, los datos del patrón en un formato digital o una lámina de papel impresa con un patrón específico. Los fabricantes utilizan los mismos datos tanto de la placa de prensa como de los cilindros de impresión.

Si pretendemos hacer una superficie sincrónica tridimensional en un panel, el papel decorativo impreso e impregnado se corta de tal manera que el patrón impreso en él coincida con el patrón de la superficie de trabajo de la placa de prensa. La lámina cortada se coloca en la prensa. El posicionamiento requiere el uso de equipo complicado y costoso, posicionando exactamente el papel decorativo impregnado en la placa debajo de la placa de prensa, mientras se sincroniza el patrón impreso en el papel con el patrón de la superficie de trabajo de la placa de prensa. Después de que la lámina coincida con el patrón de la placa de prensa, la lámina impregnada se presiona sobre un panel a base de madera a una presión, temperatura y tiempo adecuados seleccionados para obtener la superficie final con los parámetros dados. La superficie del panel sincrónico tridimensional resultante refleja con precisión la superficie de trabajo de la placa de prensa.

En el caso de realizar estructuras asincrónicas, no importa el posicionamiento del patrón de lámina impregnado en relación con la placa de prensa. Los métodos conocidos para producir diversas superficies estructurales tridimensionales sobre paneles a base de madera consisten entonces principalmente en utilizar en el proceso de prensado una placa adecuada con una estructura de superficie de trabajo tridimensional, formando una placa de presión, en donde en el caso de fabricar una estructura de superficie sincrónica, la estructura de la superficie de la placa de prensa es un reflejo preciso de los elementos del patrón impreso en papeles decorativos, mientras que en el caso de una superficie asincrónica no existe tal sincronización.

En los métodos conocidos utilizados en la práctica, para producir una superficie tridimensional que tenga una estructura adecuada, es necesario producir cada vez una placa de prensa costosa correspondiente a la estructura deseada. Cualquier cambio de la estructura de la superficie final implica un reemplazo requerido y lento de una placa de prensa (molde) en la prensa, lo que resulta en una parada de la prensa. En el caso de una superficie sincrónica, cada patrón del papel decorativo aplicado a un panel a base de madera requiere una placa de prensa separada. Un cambio de patrón implica altos costes y carga de trabajo. También es costoso e incómodo colocar el impregnado en relación con la placa de prensa en la prensa, ya que antes del prensado, el papel decorativo impregnado debe disponerse con precisión sobre un panel a base de madera y todos los elementos deben colocarse con precisión y adaptarse a la placa de prensa en la prensa. De lo contrario, es imposible obtener una superficie sincrónica.

La descripción de la invención divulgada en el documento DE102004033237A1 presenta un método de fabricación de laminados decorativos con una superficie sincronizada porosa utilizando una tinta de impresión que contiene un aditivo para evitar que la capa impresa se humedezca mediante las resinas de impregnación. Además, la invención se refiere a una tinta de impresión utilizada en la impresión por grabado, que contiene al menos un disolvente o mezcla de disolventes, aglutinante, tinte y uno o más aditivos para repeler la resina impregnante, especialmente ceras. La superficie del papel en las áreas impresas con una tinta de impresión que contiene un repelente no está impregnada de resina o al menos en menor medida que otras áreas. Debido al efecto repelente de la resina, su superficie ya contiene poros durante la impregnación. Sin embargo, no crea una superficie cerrada. Además, la resina de impregnación sin curar en las áreas con la adición de cera provoca la reflexión de los poros en el molde en la prensa y, por lo tanto, una fuerte suciedad en su superficie y en la superficie del producto terminado. Debido a que la cera repele la resina, la superficie obtenida es abierta (porosa).

Mientras que la descripción EP 0075646A1 presenta una invención relativa a un proceso de fabricación de un panel decorativo con un patrón cóncavo en relieve, que está en línea con el modelo o color de diseño. Una de sus modificaciones tiene como objetivo obtener unas condiciones en las que la resina espumada no se adhiera a la placa del espejo, incluso en ausencia de una lámina de un solo uso. Se ha encontrado que el uso de un agente espumante a la temperatura de formación de espuma cercana a la temperatura de calentamiento y moldeo durante el curado de la resina, la temperatura de formación de espuma del agente espumante es la temperatura a la que comienza una verdadera formación de espuma. Para un agente espumante en forma de microcápsulas, la temperatura de formación de espuma es generalmente similar al punto de ablandamiento de la cápsula que contiene resina. La formación de espuma del agente espumante durante el moldeo está limitada en comparación con el caso en el que se usa un agente espumante de una temperatura de formación de espuma inferior, y la capa espumada repele una resina termoendurecible hasta tal punto que la capa espumada se puede impregnar suficientemente con un disolvente. Como compuesto volátil encerrado en la cápsula, es preferible usar un líquido, cuyo punto de ebullición está en el rango desde el límite superior del valor mediano de la temperatura de moldeo para una resina termoendurecible hasta el límite inferior de la temperatura inferior que el valor mediano en 20°C. Sin embargo, este método requiere el uso de grandes cantidades de solventes en el paso final y el pulido mecánico de la superficie laminada. Como resultado, se obtiene una superficie cóncava con surcos en las áreas de hinchamiento de las microcápsulas.

El objetivo de la invención es proporcionar un método mejorado para producir una superficie estructural tridimensional de, en particular, paneles a base de madera, en el que la estructura superficial final después del proceso de prensado no dependería únicamente de la superficie de la placa de prensa. Además, la invención tiene como objetivo proporcionar un método que permita evitar una preparación que requiere tiempo y prolongada de las placas de prensa correspondientes a los patrones individuales del papel decorativo aplicado al panel y cualquier coste relacionado, así como evitar los costes de inversión en sistemas para el posicionamiento preciso de los paneles con el impregnado en la prensa en relación con la placa de prensa durante la producción de superficies tridimensionales sincrónicas.

Un método para producir superficies estructurales tridimensionales hechas a base de papeles decorativos utilizados como recubrimientos superficiales de, en particular, paneles a base de madera, en donde el patrón se aplica al papel decorativo mediante impresión en una máquina equipada con al menos un tanque de tinta de pintura y al menos un cilindro de placa de impresión, que tiene una superficie con un patrón formado por celdas grabadas, que tiene una forma de micro celdas de tinta de diferentes tamaños, en donde la tinta de las celdas de tinta se transfiere a la banda de papel móvil cuando entra en contacto con el cilindro de la placa de impresión, formando sobre el papel un patrón que corresponde al patrón formado por las celdas de tinta en la superficie del cilindro de la placa de impresión, después de lo cual el papel decorativo con el patrón finalmente impreso se somete a secado en una cámara de secado de la prensa de impresión y después del secado, se impregna con resinas sintéticas, en particular resinas de melamina y/o de urea, y luego, después del secado en una cámara de la línea de impregnación, se presiona en la prensa sobre la superficie del panel utilizando una placa de prensa, caracterizada porque antes de la impregnación, en la etapa de impresión de patrones, se aplica una mezcla al papel decorativo, que consiste de tinta de impresión, ya sea con pigmento o no, y un agente de hinchamiento en forma de microesferas, siendo burbujas de gas encapsuladas de tamaños que van desde 2|jm hasta 180pm, aumentando su volumen bajo la influencia del aumento de temperatura, en donde la mezcla de la tinta y el agente de hinchamiento contiene de 0.3% a 45% en peso del agente de hinchamiento, y después de salir de la prensa de impresión y después de la impregnación, el papel decorativo con el patrón final formado con una estructura tridimensional codificada se presiona sobre la superficie, en particular de un panel a base de madera, utilizando una placa de prensa con cualquier superficie de trabajo, en donde una temperatura máxima en el proceso de prensado es mayor a la temperatura máxima en la prensa de impresión y la línea de impregnación.

En el método proporcionado, el patrón final formado en la prensa de impresión crea una estructura tridimensional codificada. Después de la impregnación, se realiza el prensado con el uso de una placa de prensa que tenga cualquier superficie de trabajo, en donde se inicia un proceso de expansión del agente de hinchamiento en la prensa en la etapa de prensado inicial, en el momento de la plastificación de la resina antes de que finalmente se cure, y la temperatura en el proceso de prensado es mayor que las temperaturas de secado en las cámaras tanto de la prensa de impresión como de la línea de impregnación, en donde las temperaturas, incluyendo las de impresión e impregnación, pueden no resultar en la expansión final de las microesferas; por tanto, la superficie estructural final del producto acabado se forma como resultado de la expansión del agente de hinchamiento.

En el método proporcionado de acuerdo con la presente invención, es posible producir una superficie final sincrónica tridimensional sin necesidad de utilizar placas de prensa estructurales preparadas apropiadamente, con sus elementos estructurales correspondiendo exactamente al patrón impreso en el papel decorativo, y sin necesidad de utilizar ningún sistema para posicionar el impregnado de forma sincrónica con respecto a la placa de prensa en la prensa.

Usando la misma placa de prensa en la prensa, se pueden obtener diversas estructuras tridimensionales de la superficie final del producto terminado, en donde la estructura ya está definida antes de la impregnación, en la etapa de impresión con un agente de hinchamiento.

El método de acuerdo con la invención en la realización se refiere a la producción de una superficie estructural sincrónica tridimensional sobre un papel decorativo aplicado a la superficie de un tablero de aglomerado.

El papel decorativo se imprime en una prensa de impresión de huecograbado de cuatro colores. La prensa de impresión imprime sobre el papel decorativo con un peso de 70 g/m2 y un ancho de 1.85 m a una velocidad de 250 m/min a temperaturas de secado en las cuatro cámaras de aire consecutivas de 130°C; 125°C; 128°C; 100°C, respectivamente. La impresión se realiza en cuatro unidades de impresión, cada una de las cuales está equipada con un cilindro de impresión, es decir, un cilindro giratorio que transfiere la tinta de impresión al papel decorativo en el área de contacto con un rodillo de impresión flexible, el llamado prensador. Para la impresión se utilizan tintas de impresión solubles en agua de diferentes tonos de color.

Durante la impresión en el papel decorativo, en la cuarta unidad de impresión se imprime un patrón con una mezcla de la tinta de impresión que contiene el 15% del agente de hinchamiento, utilizando un cilindro de grabado especial con un patrón sincrónico con elementos individuales del patrón principal de la decoración impresa. El cilindro de grabado aplica 3g/m2 de dicha mezcla al papel. Finalmente, después de la impresión, el papel decorativo impreso se enrolla en un rollo. El rollo preparado del papel decorativo impreso está listo para la impregnación.

El proceso de impregnación se realiza en una línea de impregnación con una velocidad de recorrido de la banda de papel de 45 m/min, donde el papel se satura con un agente impregnante, inicialmente con resina de urea, y se somete a secado con aire caliente hasta una temperatura máxima de 135°C. En la unidad posterior de la línea de impregnación se aplica resina de melamina y se seca a una temperatura máxima de 160°C. Como resultado, las resinas inicialmente condensadas están lo suficientemente secas para permitir almacenar el papel impregnado en láminas cortadas con dimensiones adaptadas a las de los tableros de aglomerado a las que se aplican. Después de haber sido aplicado sobre el tablero de aglomerado, el impregnado se cura a una temperatura de 200°C y bajo una presión de 30 kg/ cm2 en una prensa de ciclo corto donde el tiempo de prensado es de 18 segundos. Para el prensado en la prensa se utiliza una placa de prensa con una superficie de trabajo lisa con un brillo del 35% (en un ángulo de incidencia de 60°). En tales condiciones, la resina sintética en la fase de prensado inicial se ablanda antes de su curado final y fluye a través de la cubierta de papel hasta la capa del tablero de aglomerado, recubriendo así su superficie. En ese momento, el lado externo del papel impregnado, al estar en contacto con la superficie lisa de la placa de prensa, refleja con precisión su estructura lisa. Al mismo tiempo, el agente de hinchamiento utilizado durante la impresión del papel decorativo se activa por temperatura en la prensa. Cuando la resina sintética se ablanda, después de superar la temperatura de activación de 160°C, las esferas de forma esférica del agente de hinchamiento aumentan rápidamente de volumen, provocando un cambio local en la homogeneidad de la resina. Le sigue el curado final de la resina sintética. El cambio local de la estructura de la resina sintética corresponde precisamente al patrón del cilindro de impresión utilizado para aplicar la mezcla con el agente de hinchamiento en la cuarta unidad de la prensa de impresión. Como resultado, se forma una estructura sincrónica tridimensional en la superficie del tablero de aglomerado de melamina, independiente de la superficie de trabajo de la placa de prensa.

Claims (1)

REIVINDICACIONES

1. Un método para producir superficies estructurales tridimensionales a base de papeles decorativos utilizados como recubrimientos superficiales de, en particular, paneles a base de madera,

en donde el patrón se aplica al papel decorativo mediante la impresión en una máquina equipada con al menos un tanque de tinta de pintura y al menos un cilindro de placa de impresión, que tiene una superficie con un patrón formado por celdas grabadas, que tiene una forma de micro celdas de tinta de tamaños variables, en donde la tinta de las celdas de tinta se transfiere a la banda de papel móvil cuando entra en contacto con el cilindro de la placa de impresión, formando en el papel un patrón correspondiente al patrón formado por las celdas de tinta en la superficie del cilindro de la placa de impresión,

después de lo cual el papel decorativo con el patrón finalmente impreso se somete a secado en una cámara de secado de la prensa de impresión y, después del secado, se impregna con resinas sintéticas, en particular melamina y/o resinas de urea, y luego, después del secado en una cámara de línea de impregnación se presiona en la prensa sobre la superficie del panel mediante una placa de prensado, caracterizada porque antes de la impregnación, en la etapa de impresión de patrones, se aplica una mezcla al papel decorativo, constituida por tinta de impresión, ya sea con pigmento o no, y un agente de hinchamiento en forma de microesferas, siendo burbujas de gas encapsuladas de tamaños que van desde 2 pm a 180 pm, aumentando su volumen bajo la influencia del aumento de temperatura, en donde la mezcla de la tinta y el agente de hinchamiento contiene de 0.3% a 45% por peso del agente de hinchamiento, y después de salir de la prensa de impresión y después de la impregnación, el papel decorativo con el patrón final formado con una estructura tridimensional codificada se presiona sobre la superficie, en particular de un panel a base de madera, utilizando una placa de prensa con cualquier superficie de trabajo, en donde una temperatura máxima en el proceso de prensado es mayor a la temperatura máxima en la prensa de impresión y la línea de impregnación.