ES3025834T3 - Method for producing an extruded plate - Google Patents

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ES3025834T3 ES21158516T ES21158516T ES3025834T3 ES 3025834 T3 ES3025834 T3 ES 3025834T3 ES 21158516 T ES21158516 T ES 21158516T ES 21158516 T ES21158516 T ES 21158516T ES 3025834 T3 ES3025834 T3 ES 3025834T3
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Thomas Grafenauer
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Unilin BV
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Abstract

Un método para producir una lámina extruida que comprende los siguientes pasos: - proporcionar polvo de carbonato de calcio (CaCO3) y polvo de cloruro de polivinilo (PVC), - proporcionar aditivos, en donde la proporción de polvo de carbonato de calcio (CaCO3) está entre 60 y 80 % en peso, la proporción de polvo de cloruro de polivinilo (PVC) está entre 20 y 40 % en peso y la proporción de aditivos es de hasta 5 % en peso; - mezclar el polvo de carbonato de calcio (CaCO3) con el polvo de cloruro de polivinilo (PVC) y los aditivos, y calentar la mezcla hasta obtener una masa amasable, - fundir y extruir la masa por medio de una extrusora y darle forma de lámina por medio de una matriz de ranura, - prensar la lámina aún caliente hasta obtener un espesor final deseado. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN
Procedimiento para la producción de una placa extruida
La invención se refiere a un procedimiento para la producción de una placa extruida con los siguientes pasos: a) disposición de polvo de carbonato de calcio (CaCO3),
b) disposición de polvo de cloruro de polivinilo (PVC),
c) disposición de aditivos como estabilizadores, constituidos por al menos estabilizadores de Ca/Zn, componentes tenaces al impacto y ceras internas, así como externas, donde
ci) la proporción de polvo de carbonato de calcio (CaCOs) entre 60 y 80 % en peso, la proporción de polvo de cloruro de polivinilo (PVC) entre 20 y 40 % en peso y la proporción de aditivos hasta en 5 % en peso, d) mezclado de polvo de carbonato de calcio (CaCOs) con el cloruro de polivinilo (PVC) y los aditivos, e) calentamiento de la mezcla a una temperatura de 100 a 140 0C hasta que el cloruro de polivinilo (PVC) se reblandece para dar una masa amasable y el carbonato de calcio (CaCO3) se une al menos parcialmente con el polivinilo (PVC),
f) enfriamiento de la masa a una temperatura de 40 a 50 0C,
g) transporte de la masa a una extrusora,
h) fusión y extrusión de la masa por medio de una extrusora y moldeo por medio de una tobera ranurada para dar una placa,
i) comprimir la placa todavía caliente mediante al menos dos rodillos de calandrado hasta un espesor deseado. La invención se refiere además a una placa producida según este procedimiento. Esta placa se emplea preferiblemente como revestimiento de suelo.
Por ejemplo, por el documento WO 2014/161956 A1 es conocida una placa similar.
En el documento US2017190848A1 se describe un proceso para la producción de composites poliméricos que permite la producción de composites con un alto contenido de relleno.
Actualmente están de moda revestimientos para suelo de cloruro de polivinilo (PVC), que a menudo se ofrecen en el mercado de manera abreviada como suelos vinílicos o como LVT (Luxury Vinyl Tiles). El vinilo es un revestimiento para suelo popular para viviendas, ya que presenta buenas propiedades higiénicas, es extremadamente funcional y también se puede dotar de un buen tacto. Estos revestimientos para suelo se fabrican en grosores de aproximadamente 5 mm y se pueden pegar sobre el fondo. También son conocidos paneles de PVC que son apropiados para la instalación flotante sin encolado por medio de perfiles de clic, como es habitual en paneles para suelos laminados. Frente a suelos laminados existe la ventaja de que los suelos de PVC son resistentes a la humedad, presentan un tacto más agradable y poseen propiedades de insonorización de impactos y pisadas. Estos se pueden dotar de estructuras superficiales profundas. Es desfavorable que los revestimientos de suelos vinílicos, o bien LVT, son estables dimensionalmente de manera limitada y se dilatan con calor, pero vuelven de nuevo a su forma original con frío solo bajo ciertas condiciones. Dentro de un espacio se pueden producir incluso fracturas si el calentamiento del suelo se efectúa solo parcialmente, por ejemplo, en la zona de un frente de ventana orientado al sol. Al ser estos productos blandos en comparación con un laminado, en el suelo de base se pueden notar irregularidades en el lado superior del suelo. En cierta medida, estas irregularidades se “telegrafían” , lo que es desfavorable. El empleo de plastificantes no se considera nocivo para la salud por partes considerables de la población, aunque el empleo de plastificantes está reglamentado por determinaciones legales estrictas.
Por el documento DE 82 17074 U1 es conocido un revestimiento de PVC para la cobertura temporal de suelos en forma de un corte rectangular con una capa de pesada y una capa trasera antideslizante unida a esta en forma de una capa de plástico provista de un perfil de superficie en relieve. La capa trasera está provista de una proporción elevada de material de relleno y es tan blanda que aún no se pega sobre el suelo bajo la carga de impacto.
Por el documento DE 202012004994 U1 es conocido un revestimiento para suelo con un núcleo de cloruro de polivinilo (PVC), que contiene adicionalmente materiales de relleno. En el lado superior del núcleo está contracolada una capa útil de PVC. En los cantos laterales opuestos, el panel está provisto de medios de unión y bloqueo, a través de los cuales se pueden unir entre sí y bloquear respectivamente varios paneles. La producción de tal panel es bastante costosa.
Como material de relleno, en la industria de PVC se toma habitualmente como base carbonato de calcio (CaCO3). Por el documento US 2017/0446845 A1 es conocida una placa de plástico producida a partir de polvo de PVC y polvo mixto de calcio ligero con otros aditivos, que se une entre tres rodillos de calandrado con una capa de resistencia al desgaste y una capa de papel. La placa se puede aplicar con una capa superficial en una calandria de rodillos múltiple y la capa superior puede estar constituida por plástico.
Partiendo de esto, la invención toma como base la tarea de crear un revestimiento para suelos que presente las propiedades positivas de un suelo de PVC, pero evite sus inconvenientes citados, en especial el “telegrafiado” de irregularidades del suelo de base. Y que presente en este caso un lado visible de calidad especialmente elevada, que proporcione una buena impresión óptica al observador.
Para la solución de problemas, el procedimiento se distingue por que al menos una capa de una laca pigmentada se aplica a la superficie superior, y otra laca se aplica a la laca pigmentada para aumentar la resistencia al rayado. El barniz adicional se aplica preferentemente al menos en dos capas. Para garantizar una buena resistencia a la abrasión se aplica la primera capa en una cantidad de aproximadamente 80 a 100 g y para alcanzar la resistencia al rayado se aplica la segunda capa en una cantidad de aproximadamente 10 a 30 g.
El procedimiento según la invención invierte en primer lugar el planteamiento frecuente hasta la fecha para la producción de placas de PVC. Se crea un suelo mineral y se toma el carbonato de calcio como base para la placa y se une este con PVC. La placa producida según este procedimiento es estable dimensionalmente en gran medida, resistente al agua, y presenta un peso específico elevado. De este modo, esta garantiza un sonido agradable al caminar y es lo suficientemente dura como para nivelar las irregularidades del subsuelo, es decir, evita un “telegrafiado” y además es suficientemente estable para efectuar un perfilado de cantos y colocar en este caso los denominados “ perfiles de clic” , con ayuda de los cuales se pueden unir entre sí varias placas sin encolado. En perfilado de “clic” es suficientemente conocido por la industria de suelos laminados (a modo de ejemplo por el documento DE 198 51 200 C2 o el documento WO 97/047834 A1). A través de la mayor elasticidad del material y la superficie homogénea frente a paneles de material de madera se puede emplear una mayor variedad de perfiles de clic.
Se ha demostrado que se obtiene un resultado especialmente bueno si la proporción de CaCO3 es mayor que la proporción de PVC. La proporción de polvo de carbonato de calcio (CaCOs) se sitúa preferentemente entre 65 y 80 % en peso, en especial preferentemente entre 70 y 80 % en peso, y de modo muy especialmente preferente 75 % en peso. La proporción de polvo de cloruro de polivinilo (PVC) se adapta correspondientemente a esto y se sitúa de modo preferente entre 20 y 35 % en peso, en especial entre 20 y 30 % en peso, y muy preferentemente 25 % en peso. En este caso se debe considerar naturalmente la proporción de aditivos.
En primer lugar, se mezcla (en caliente) preferentemente solo 30 % a 40 % de las proporciones ponderales dispuestas de polvo de carbonato de calcio (CaCOs) con el polvo de cloruro de polivinilo (PVC) y los aditivos, y se efectúa el mezclado de las proporciones ponderales restantes de polvo de carbonato de calcio (CaCO3) en la masa a enfriar o enfriada. Al comienzo o con el mezclado del polvo de carbonato de calcio (CaCOs) restante dispuesto también se pueden introducir pigmentos colorantes, a modo de ejemplo hollín, de modo que se produce una placa de color.
El polvo de cloruro de polivinilo y el polvo de aditivos está preferentemente exento de plastificantes, de modo que se puede producir una placa completamente exenta de plastificantes.
El calcio zinc (Ca/Zn) como estabilizador se emplea preferentemente en una cantidad de menos de 5 partes en peso. El tamaño de grano del polvo de cloruro de polivinilo se sitúa en el intervalo de 80 a 200 |um.
El polvo de carbonato de calcio se emplea preferentemente en un tamaño de grano de 1 a 10 |um.
La tobera ranurada de la extrusora tiene preferentemente una anchura de 1,250 mm y/o un grosor de 2 a 10 mm, en especial preferentemente 4 mm, de modo que se puede producir una placa de gran formato, a partir de la cual se puede separar un gran número de paneles individuales. La anchura de placa puede corresponder a la longitud de un panel. La placa extruida se conduce preferentemente a través de tres o cuatro, en especial hasta cinco rodillos de calandrado, y por medio de los rodillos de calandrado también se puede marcar una estructura en la superficie de la placa extruida. La estructuración también se puede efectuar por medio de una chapa prensada o una lámina estructurada.
En un primer paso se puede marcar preferentemente la estructura del lado superior y en un segundo paso siguiente se puede imprimir la decoración en impresión digital, bajo consideración de la estructura.
Si el lado superior de la placa está estructurado, el lado superior se puede cepillar tras la aplicación de la primera capa de barniz adicional para asegurar que la estructura no se cubra por la capa de barniz aplicada. A tal efecto está previsto al menos un cepillo rotativo, que llega a toda la anchura de la placa. En este caso, el eje de rotación del cepillo puede estar dispuesto en ángulo recto respecto al sentido de transporte de la placa. También es posible una posición oblicua del eje de rotación respecto al sentido de transporte de la placa. Asimismo, pueden estar previsto varios cepillos en serie. Naturalmente, en el cepillado no se elimina completamente el barniz del lado superior, sino que solo se produce de nuevo la estructura.
Preferentemente, ambos barnices adicionales presentan diferentes grados de brillo para mejorar la visibilidad óptica de la estructura. La primera capa de barniz, en la que se puede cepillar la estructura, determina el grado de brillo en el fondo de la estructura y puede ser preferentemente más blanda que la segunda, o bien última capa de barniz aplicada, que aumenta la resistencia al rayado y debe estar presente sobre las partes sobresalientes de la estructura y determina el brillo en estas. La resistencia al rayado es menos importante en los huecos que en las elevaciones.
La segunda capa de barniz adicional se aplica preferentemente a través de un rodillo de goma de caucho celular, después de cepillar la primera capa de barniz en los huecos por el cepillo rotativo. La primera capa de barniz adicional se puede endurecer antes de aplicarse la segunda capa de barniz adicional.
Preferentemente, ambos barnices presentan diferentes resistencias, en especial, el primer barniz puede ser más blando que el segundo barniz. Para evitar que los barnices a aplicar penetren en los huecos de la superficie estructurada de la placa y puedan destruir, o al menos diluir en gran medida el efecto estructural, también puede estar previsto aplicar un barniz de colada a altas velocidades de paso, a modo de ejemplo de 120 m/s, y endurecer este inmediatamente después con radiación electrónica o con lámparas UV muy fuertes, o con una combinación de ambos, en tal medida que ya no pueda tener lugar un flujo en los huecos de la estructura.
Si junto con la placa se alimenta a través de los rodillos de calandrado y se prensa con la placa una película de decoración de polivinilo y/o una película protectora de cloruro de polivinilo, la producción se simplifica ulteriormente y se genera un producto listo para empleo que solo se debe dividir en paneles individuales.
Sobre el lado superior de la placa extruida se puede contracolar (pegar) también una lámina de decoración. Esto se puede efectuar sobre el lado superior estructurado. También es posible un estructurado posterior en la lámina de decoración contracolada.
El lado superior se puede imprimir con una decoración. La impresión se puede efectuar digitalmente. A tal efecto se imprima preferentemente el lado superior con un imprimador antes de la impresión. El imprimador puede estar teñido. En lugar del imprimador o adicionalmente a este, también se puede imprimir una imprimación pigmentada. Con la imprimación pigmentada se crea una base para una impresión de decoración, para poder ahorrar más tarde pintura en este caso.
La decoración es preferentemente una decoración de madera.
La cara superior de la placa se recubre con lacas pigmentadas, por ejemplo, para obtener una placa de color liso. Este acabado de laca es preferiblemente de alto brillo.
La impresión de decoración se efectúa preferentemente en adaptación a la estructura marcada en el lado superior de la placa. La impresión de decoración se puede efectuar en especial de manera sincronizada. Es decir, a modo de ejemplo, en el caso de una decoración de madera, mediante la impresión y la estructura se reproducen el veteado de madera y poros, de modo que se produce la impresión de una madera natural no solo ópticamente, sino también desde el punto de vista táctil.
También el barnizado de un solo color se puede aplicar sobre un lado superior estructurado.
La placa extruida se puede pegar también con una chapa de madera. La chapa de madera se puede barnizar con barnices altamente resistentes a la abrasión o dotar de un correspondiente revestimiento y montar con un barniz de acabado en combinación con un imprimador. De este modo se reproduce por completo de modo natural el carácter de madera. En esta variante es realizable un suelo de madera extremadamente delgado, estable dimensionalmente, con placa soporte resistente a la humedad y resistente a altas cargas, que se podría emplear incluso en espacios húmedos.
Para el aumento de la resistencia al rayado se barniza la placa recubierta con el barniz. El barnizado para el aumento de la resistencia al rayado se puede efectuar con barnices que se endurecen en UV o por radiación electrónica, o se puede efectuar un recubrimiento con un revestimiento en caliente de poliuretano o poliolefina.
En el lado inferior, es decir, el lado opuesto al revestimiento, la placa se puede recubrir en especial con XPS (poliestireno extruido) o corcho para el aislamiento del ruido de impactos. De este modo se mejoran hacia abajo las propiedades de insonorización de pisadas, ya que estas se reducen debido al elevado peso específico de la placa, que se sitúa preferentemente en 1.900 a 2.100 kg/m3, en especial en 2.000 kg/m3. Para el aislamiento de ruido de impactos, en principio son apropiados todos los productos disponibles en el mercado. El revestimiento, en especial el poliestireno extruido o la capa de corcho, se aplica preferentemente en un grosor de 1,0 a 1,5 mm.
La placa es estable dimensionalmente y puede utilizarse no solo como revestimiento de suelos, sino también de paredes o techos. Al ser dimensionalmente estable, puede utilizarse como revestimiento de suelo para instalación flotante o para pegar al subsuelo.
A partir de la placa de gran formato se pueden cortar paneles (tableros), o bien placas de menor formato. Estas placas pueden utilizarse como baldosas para revestir una pared o un subsuelo, por ejemplo. Por razones de coste y peso, cuando se utiliza como revestimiento de pared se fabrica una placa con un grosor de 2 a 3 mm preferiblemente. La baldosa puede ser lisa o texturada.
La producción se efectúa de modo que en un mezclador se mezcla polvo de CaCOs (creta), polvo de PVC, y el polvo se mezcla con los aditivos y se calienta a una temperatura de aproximadamente 120 0C. En primer lugar solo se puede mezclar aproximadamente 30 % del polvo de carbonato de calcio dispuesto con el polvo de cloruro de polivinilo, con lo cual el carbonato de calcio se une a la superficie o en el PVC. Si el polvo se mezcla suficientemente y esta mezcla es amasable, la masa se enfría a una temperatura de 40 a 50 0C y después se mezcla el 70 % restante de polvo de carbonato de calcio dispuesto en la masa a enfriar o enfriada. En este modo de proceder se ahorra energía, ya que no se debe calentar inmediatamente el polvo de carbonato de calcio total. Ya que de todos modos solo se puede unir aproximadamente 20 a 30 % de polvo de CaCOs en la superficie o en el PVC, el mezclado del polvo de CaCOs restante en la masa enfriada no es problemático. No obstante, en principio se pueden mezclar inmediatamente todas las partes en peso. En este caso, el polvo de carbonato de calcio libre se distribuye muy bien en la mezcla.
En un ejemplo de realización preferente se emplean 300 partes en peso de polvo de carbonato de calcio, 100 partes en peso de polvo de cloruro de polivinilo y 15 partes en peso de aditivos como estabilizadores.
Para impedir una separación, esta masa se transporta a una extrusora preferentemente por medio de hélices. Para obtener una buena unión de los componentes individuales, la extrusora está equipada de hélices que forman una zona de retención larga. En la salida de la extrusora se encuentra una tobera ranurada, cuya anchura y cuyo grosor se selecciona según las dimensiones de placa deseadas. La anchura de 1.250 mm y el grosor de 4 mm han demostrado ser convenientemente manejables. De la tobera ranurada sale un material en forma de placa con una temperatura de aproximadamente 165 0C, que se prensa al grosor final a través de tres rodillos de calibrado dispuestos verticalmente. En el calibrado, el material se conduce a través de la disposición vertical de rodillos dos veces respectivamente en semicírculo, en primer lugar, a través del segundo y después a través del tercer rodillo. Lo especial en el procedimiento es que a través de la calandria se puede conducir una película de decoración de PVC impresa y una película protectora de PVC simultáneamente con la placa. La segunda calandria está provista además de una superficie estructurada (por regla general una estructura de madera), de modo que en el extremo se presenta una placa acabada con una superficie decorativa, estructurada, y una capa protectora, que se debe barnizar aún a continuación para aumentar la resistencia al rayado. Después se efectúan la confección y el perfilado de los cantos laterales.
Las películas de decoración de PVC y/o las películas protectoras empleadas pueden contener plastificantes. Esta variante de placa no está completamente exenta de plastificantes, pero contiene esencialmente menos plastificante que LVT convencional.
El procedimiento se puede realizar también en una variante, calibrándose el material, o bien la placa, sin la aplicación de una película de decoración. Después no se emplea una calandria estructurada, sino una calandria lisa. A continuación, se imprime la placa digitalmente o con barnices pigmentados, a continuación, se divide en paneles y en caso dado se dota de barnices de protección correspondientes y un barniz de acabado, y después se elabora para dar un suelo. En este procedimiento se pueden emplear barnices UV o preferentemente barnices que se endurecen por radiación electrónica. Estos últimos han demostrado especialmente apropiados para suelos. En esta variante no está contenido en absoluto ningún plastificante en el producto final. En otra variante, el material, o bien la placa, se pueden dotar de una estructura en el calibrado, pero sin película de decoración ni película protectora. El lado superior de la placa se imprima en primer lugar con un imprimador de presión, a continuación, se imprime digitalmente, y precisamente de modo que la imagen impresa coincide con la estructura (embossed register). En este caso se pueden representar decoraciones de madera, pero también decoraciones de piedra y todos los demás motivos (decoraciones de fantasía). A continuación, se efectúa un barnizado con barniz de protección a través de barnices de colada, que se adaptan a la superficie de la placa.
Los barnices de acabado se aplican a través de rodillos de caucho celular. También aquí se pueden emplear barnices UV o barnices que se endurecen mediante haces de electrones. También esta variante está exenta de plastificantes. Lo especial en esta variante es que la impresión de decoración (digital) se efectúa después de dotar el lado superior de la placa de una estructura. Por consiguiente, la imagen impresa se adapta a la estructura. La estructura se marca convencionalmente al final en el lado superior de una placa, es decir, la estructura se adapta a la decoración.
La placa se puede producir en cualquier color deseado.
La placa que llega a la extrusora también se puede disponer no estructurada. En este caso, esta se puede barnizar con un barniz pigmentado para crear, a modo de ejemplo, una placa de un solo color. El barnizado con la placa pigmentada se puede efectuar también sobre una superficie estructurada. Para el aumento de la resistencia al rayado y a la abrasión, la placa barnizada o revestida se recubre con barnices que se endurecen por UV o radiación electrónica o se recubre con un revestimiento en caliente de poliuretano o poliolefina.
El aislamiento del ruido de impactos se puede aplicar sobre todas las variantes citadas anteriormente si la placa se debe emplear para la zona del suelo. El ruido de pisadas, es decir, la percepción de ruido en el espacio, es muy conveniente debido al elevado peso específico de la placa.

Claims (13)

  1. REIVINDICACIONES
    i.Procedimiento para la producción de una placa extruida con los siguientes pasos:
    a) disposición de polvo de carbonato de calcio (CaCO3),
    b) disposición de polvo de cloruro de polivinilo (PVC),
    c) disposición de aditivos como estabilizadores, constituidos por al menos estabilizadores de Ca/Zn, componentes tenaces al impacto y ceras internas, así como externas, situándose c<1>) la proporción de polvo de carbonato de calcio (CaCO3) entre 60 y 80 % en peso, la proporción de polvo de cloruro de polivinilo (PVC) entre 20 y 40 % en peso y la proporción de aditivos hasta en 5 % en peso,
    d) mezclado de polvo de carbonato de calcio (CaCOs) con el cloruro de polivinilo (PVC) y los aditivos, e) calentamiento de la mezcla a una temperatura de 100 a 140 0C hasta que el cloruro de polivinilo (PVC) se reblandece para dar una masa amasable y el carbonato de calcio (CaCO3) se une al menos parcialmente con el polivinilo (PVC),
    f) enfriamiento de la masa a una temperatura de 40 a 50 0C,
    g) transporte de la masa a una extrusora,
    h) fusión y extrusión de la masa por medio de una extrusora y moldeo por medio de una tobera ranurada para dar una placa,
    i) comprimir la placa caliente hasta alcanzar el espesor final deseado utilizando al menos dos rodillos de calandrado
  2. 2. Procedimiento según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que la matriz de la extrusora tiene una anchura de 1,250 mm y/o un espesor de 2 a 10 mm, preferentemente 4 mm.
  3. 3. Procedimiento según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que la placa extruida se guía sobre tres rodillos de la calandrado.
  4. 4. Procedimiento según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que la placa extruida se conduce a través de al menos dos rodillos de calandrado.
  5. 5. Procedimiento según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que en la cara superior de la placa extruida se estampa una estructura mediante rodillos de calandrado.
  6. 6. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 3 o 5, caracterizado por que se lamina una película decorativa sobre la cara superior de la placa.
  7. 7. Procedimiento según la reivindicación 5, caracterizado por que la cara superior está impresa con una decoración que coincide con la estructura, en particular una que es sincrónica con ella.
  8. 8. Procedimiento según la reivindicación 7, caracterizado por que la impresión decorativa se realiza digitalmente.
  9. 9. Procedimiento según las reivindicaciones 7 u 8, caracterizado por que la cara superior se imprima con una imprimación antes de la impresión o el lacado.
  10. 10. Procedimiento según una de las reivindicaciones 7 a 9, caracterizado por que la decoración es una decoración de madera o una decoración de piedra o una decoración de fantasía.
  11. 11. Procedimiento según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que la cara superior de la placa está barnizada para aumentar la resistencia al rayado.
  12. 12. Procedimiento según la reivindicación 11, caracterizado por que el barniz se aplica a la película o películas de policloruro de vinilo (PVC) o a la película decorativa, a la impresión decorativa o al barniz pigmentado.
  13. 13. Procedimiento según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por dividir la placa extruida en una pluralidad de placas más pequeñas, en particular paneles.
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