ITMO20130282A1 - Un metodo ed un impianto per la produzione di elemnti laminari di rivestimento - Google Patents

Description

D E S C R I Z I O N E

Campo di applicazione

L' invenzione riguarda un metodo ed un impianto per la produzione di elementi laminari per rivestimento, generalmente utilizzabile per decorare superfici di pannelli, in particolare di pannelli grezzi lastriformi realizzati con conglomerati lignei.

Stato della Tecnica

Sono noti ed utilizzati da tempo pannelli realizzati con gli scarti delle lavorazioni del legno le cui superfici vengono decorate con disegni specifici e con bassorilievi per renderli il più possibile simili a materiali naturali.

In particolare, questi pannelli sono noti con il termine "pannelli truciolari nobilitati" e consistono in una struttura grezza di base in forma di lastra, ottenuta miscelando ed accorpando stabilmente tra loro trucioli di legno e colle, e da due elementi laminari decorati che ne rivestono le due facce maggiori e, se richiesto, anche i lati perimetrali.

La tecnica di nobilitazione, cioè di realizzazione dei pannelli nobilitati, è immutata da tempo e consiste nell'incollare i due elementi laminari sulle superfici maggiori opposte dei pannelli allo stato grezzo.

Gli elementi laminari sono ottenuti, a loro volta, da un nastro di carta che, in un impianto di lavorazione, è svolto progressivamente e che è impregnato in un bagno di resina, normalmente costituita da melammina-formaldeide additivata con urea, contenuto in una apposita vasca dell'impianto ed in cui il nastro di carta è annegato e fatto scorrere.

Alla uscita dalla vasca, il nastro risulta completamente imbibito dal bagno ed è successivamente fatto transitare attraverso una stazione di essiccazione con aria calda, con i flussi normalmente orientati secondo la direzione di scorrimento del nastro, che lo investono sia dall'alto sia dal basso.

Quando il nastro è completamente essiccato, viene applicato a caldo , sulle superfici dei pannelli grezzi e fatto aderire a queste per mezzo di una pressa ad alta pressione e dotata di piani riscaldati che attivano la resina, rendendola fluida per penetrare nelle fibre dei pannelli ed esercitare azione collante sulla faccia inferiore mentre nella faccia superiore polimerizza, assumendo la finitura della superficie di pressione.

Secondo un'altra tecnica nota, sono utilizzati catalizzatori opportuni durante la prima fase di essiccazione del nastro il quale è spalmato successivamente di resina e fatto polimerizzare in un secondo percorso di essiccazione e polimerizzazione ed è utilizzato alla fine come "finisch foil" con uso di collanti per essere applicato sulle superfici dei pannelli da nobilitare.

Alla uscita dalla pressa, i pannelli nobilitati vengono sottoposti ad una fase di raffreddamento dopo la quale sono pronti per l'uso.

Nel caso in cui i pannelli prodotti debbano avere una particolare resistenza superficiale contro abrasioni, penetrazioni, imbibizioni, come, ad esempio, quelli che sono destinati alla realizzazione di piani di lavoro di cucine, su almeno uno degli elementi laminari, precisamente quello destinato a costituire il piano di appoggio e di lavoro, prima del passaggio nella pressa viene steso un film aggiuntivo di rivestimento, denominato "overly", normalmente trasparente per non nascondere il decoro dell'elemento laminare sottostante ed impregnato anch'esso con melammina-formaldeide, il quale conferisce caratteristiche di resistenza incrementate rispetto a quella dei soli elementi laminari.

In questo ambito è anche noto realizzare, in alternativa a quanto descritto in precedenza, un nastro decoratore multistrato che successivamente è applicato su una faccia dei pannelli grezzi per mezzo di collanti.

Questo nastro multistrato è ottenuto accoppiando tra loro un numero prestabilito di strati di carta tutti imbibiti con la resina di melammina -formaldeide ed urea e fatto scorrere tra i piani volventi e riscaldati di una pressa continua che li accoppiano stabilmente tra di loro attivando la polimerizzazione della resina.

Secondo una ulteriore tecnica nota, sui pannelli è possibile applicare film di materiali polimerici preventivamente stampati a disegno o colore che tuttavia necessitano di collanti per la applicazione.

Questo stato della tecnica ha alcuni inconvenienti. Un inconveniente consiste nel fatto che i procedimenti noti per la realizzazione di pannelli nobilitati producono un alto grado di inquinamento.

Infatti, nella fase di essiccazione del nastro di carta imbibito di resina, si liberano nell'atmosfera, attraverso gli scarichi degli impianti , fumi che contengono formaldeide, sostanza notoriamente cancerogena.

Inoltre, la stessa fase di essiccazione richiede un consumo elevato di energia termica necessaria per riscaldare i flussi di aria che sono impiegati per la essiccazione e dei quali, buona parte, viene dispersa nell'atmosfera attraverso gli scarichi degli impianti insieme alla formaldeide e, quindi perduta in modo irrecuperabile .

Un altro inconveniente consiste nel fatto che le presse degli impianti noti devono lavorare con pressioni comprese tra 20 e 30 kg/cm<2>e questo rende impossibile la nobilitazione di pannelli che hanno una struttura truciolare di base a bassa densità oppure molto fragile, come, ad esempio, il vetro.

Un ulteriore inconveniente consiste nel fatto che le carte che sono impiegate per la realizzazione degli elementi laminari devono essere preventivamente prodotte già colorate o decorate e, poiché le cartiere producono carte colorate secondo periodi ciclici, normalmente un mese, per ciascun colore o decoro prima di modificare le linee di produzione per ottenere altri colori o decori, è necessario disporre di grandi magazzini per lo stoccaggio dei rotoli di carta di vari colori e decori per creare scorte ed evitare di dover attendere per lungo tempo la fornitura di carte di colorazioni esaurite.

Ancora un altro inconveniente consiste nel fatto che le stazioni di essiccazione richiedono essiccatoi di lunghezze rilevanti, dell'ordine dei 60-100 metri e, quindi, molto ingombranti e costosi e che richiedono la fornitura di sensibili quantità di energia termica che fanno aumentare i costi di produzione.

Un ulteriore inconveniente consiste nel fatto che la tecnica nota permette di rivestire solamente pannelli realizzati con materiale ligneo, a causa della scarsa capacità di aderire delle carte imbibite di resina su superfici scarsamente porose, come il metallo o la ceramica .

Ancora un ulteriore inconveniente consiste nel fatto che la carta imbibita di resina diventa deformabile quando è sottoposta a trazione e questo impedisce di trasferire con gli impianti noti i decori in modo automatico e preciso sui pannelli allo stato grezzo, ad esempio su specifici punti di questi ultimi in cui sono intenzionalmente realizzate concavità per mezzo di matrici cromate opportunamente dotate di rilievi per riprodurre la morfologia di materiali naturali.

Un altro inconveniente relativo all'impiego di film in materiali polimerici e collanti a base acquosa è che può accadere che le particelle lignee dei pannelli, che sono fortemente igroscopiche, assorbano parte dell'acqua dei collanti, gonfiandosi ed alterando le superfici dei pannelli .

Presentazione dell'invenzione

Uno scopo dell'invenzione è quello di migliorare la tecnica nota.

Un altro scopo dell'invenzione è mettere a punto un metodo ed un impianto per la produzione di elementi laminari per rivestimento che permettano di realizzare pannelli nobilitati senza la emissione in atmosfera di sostanze cancerogene.

Un ulteriore scopo dell'invenzione è ideare un metodo ed un impianto per la produzione di elementi laminari per rivestimento che permettano di produrre pannelli nobilitati in modo economico e con decori superficiali di qualità superiore rispetto ai pannelli nobilitati noti.

Ancora uno scopo dell'invenzione è realizzare un metodo ed un impianto per la produzione di elementi laminari per rivestimento che possano essere utilizzati per rivestire pannelli realizzati con qualsiasi materiale, utilizzando pressioni di applicazione limitate.

Un ulteriore scopo dell'invenzione è mettere a punto un metodo ed un impianto per la produzione di elementi laminari per rivestimento che permettano di utilizzare macchinari già in uso presso gli stabilimenti di produzione, senza richiedere la sostituzione o modifiche sostanziali di questi ultimi.

Ancora uno scopo dell'invenzione è mettere a disposizione un metodo ed un impianto per la produzione di elementi laminari per rivestimento che permettano di eliminare costosi magazzini di stoccaggio di carte colorate e decorate per la produzione degli elementi laminari .

Secondo un aspetto dell'invenzione è previsto un metodo per la produzione di elementi laminari per rivestimento, in accordo con le caratteristiche della rivendicazione 1.

Secondo un altro aspetto dell'invenzione è previsto un impianto per la produzione di elementi laminari per rivestimento, in accordo con le caratteristiche della rivendicazione 7.

L'invenzione permette di ottenere i seguenti vantaggi :

realizzare pannelli nobilitati senza produrre apprezzabile inquinamento e, soprattutto, senza utilizzare formaldeide, sostanza che è da tempo pacificamente ritenuta cancerogena;

ridurre sensibilmente la richiesta di energia termica nella produzione di pannelli nobilitati;

applicare materiali di rivestimento su pannelli lignei oppure anche su tessuti realizzati con materiali diversi da quelli di derivazione lignea, anche se dotati di una limitata resistenza meccanica;

realizzare pannelli nobilitati che abbiano una elevata resistenza alle abrasioni, ai danneggiamenti, alle macchie ;

- rendere più preciso l'accoppiamento automatizzato negli impianti di produzione tra i materiali per rivestimento ed i pannelli grezzi su cui gli elementi da rivestimento devono essere applicati;

evitare lo stoccaggio delle materie prime da utilizzare, nel caso specifico carte colorate e decorate; - decorare gli elementi laminari per rivestimento con una gamma illimitata di decori e di materiali.

Breve descrizione dei disegni

Ulteriori caratteristiche e vantaggi dell'invenzione risulteranno maggiormente evidenti dalla descrizione dettagliata di una forma di realizzazione preferita, ma non esclusiva, di un impianto per la produzione di elementi laminari per rivestimento, illustrata a titolo di esempio non limitativo nelle unite tavole di disegno in cui :

la FIG. 1 è una vista laterale molto schematica di una versione completa di un impianto per realizzare elementi laminari per rivestimento, secondo l'invenzione, in una configurazione specifica per realizzare il rivestimento di superfici di pannelli grezzi;

la FIG. 2 è una vista laterale molto schematica di una versione completa di un impianto per realizzare elementi laminari multistrato per rivestimento, secondo l'invenzione in una configurazione specifica per realizzare elementi multistrato pronti per il successivo utilizzo nel rivestimento di pannelli grezzi.

Descrizione dettagliata di un esempio di realizzazione preferito .

Con riferimento alla figura 1, si nota che l'impianto è indicato complessivamente con 1 ed ha il senso di produzione indicato con la freccia "A".

L'impianto 1 comprende una stazione di svolgimento 2 di un nastro 3 di un materiale flessibile, nel caso specifico di carta, il quale, dopo essere stato svolto, passa in una prima stazione 4 di decoro che può comprendere, ad esempio, una stampante a getto di inchiostro (UV) oppure, come si vede nel dettaglio all'interno della cornice ovale 5, un gruppo flessografico 6 .

Immediatamente a valle della prima stazione 4 di decoro è prevista una lampada 7 a raggi all'ultravioletto ed una coppia di tamburi 8 rotanti e dotati di superfici esterne riscaldate, ad esempio, per mezzo di olio diatermico contenuto, oppure fatto circolare, al loro interno .

Il nastro 3, dopo il passaggio tra le superfici esterne dei tamburi 8, è fatto scorrere all'interno di una vasca 9 nella quale è predisposto un letto con una quantità prestabilita di resina termoindurente "PT" secca ed in polvere che può essere trasparente oppure colorata.

La vasca 9 è dotata di un apparato vibrante 10, atto a porre in vibrazione continua la resina termoindurente "PT" che giace al proprio interno, in modo tale che i granuli di quest'ultima non possano opporre resistenza apprezzabile o creare danneggiamenti al passaggio in immersione del nastro 3, preventivamente riscaldato dalla coppia di tamburi 8.

La persona esperta comprende che l'apparato vibrante 10 può essere realizzato in qualunque altro modo noto per mantenere i granuli di resina termoindurente "PT" sciolti e scorrevoli reciprocamente, evitandone l'ammasso e l'accorpamento poiché, in questa condizione, potrebbero opporre resistenza al passaggio in immersione del nastro 3.

Nella versione preferita, l'apparato vibrante 10 comprende un generatore di ultrasuoni che è alimentato da un gruppo di alimentazione 12 e che è immerso nella quantità di resina termoindurente "PT", mantenendone la fluidità e la penetrabilità senza apprezzabile resistenza all'attraversamento .

A valle della vasca 9, il nastro 3 è guidato a transitare sotto una stazione 11 di distribuzione, che può essere opzionale, nella quale uno o più strati di materiali in polvere ad alta resistenza meccanica vengono distribuiti sulla superficie superiore del nastro 3, in modo tale da renderla meccanicamente più resistente ed impermeabile alle macchie.

In questa stazione 11 di distribuzione possono essere distribuite polveri di vetro e/o di corindone e la distribuzione può avvenire sia a copertura totale della superficie del nastro 3, sia a disegno su quest'ultimo attraverso apposite forature di passaggio delle polveri previste in dispositivi modulari di distribuzione 13 che formano la stazione 11 di distribuzione e che sono disposti in successione tra loro.

In questa stazione di distribuzione 11 possono anche essere distribuite polveri di vetro e/o corindone che sono preventivamente ricoperte con resina termoindurente trasparente, ad esempio con la stessa resina termoindurente trasparente che forma il letto nella vasca 9.

In questo caso, le polveri sono riscaldate e fatte transitare in un percorso vibrato lungo il quale le particelle di polvere non utilizzate sono separate per differenza di densità da quelle della polvere non utilizzata.

A valle della stazione 11 è prevista una stazione 14 di riscaldamento in cui due gruppi di lampade a raggi infrarossi indicati con 15 e 16 sistemati sovrapposti tra loro con la interposizione di una zona libera di passaggio del nastro 3, provvedono a fornire alle superfici superiore ed inferiore di quest'ultimo riscaldamento necessario per fondere la resina termoindurente presente su quest'ultimo che ingloba le polveri di vetro e/o di corindone ricevute nella stazione di distribuzione 11.

A valle della stazione 14 di riscaldamento sono montati due tamburi calandratori 17 dotati di superfici auto-distaccanti , disposti paralleli e contrapposti e dotati di un sistema di raffreddamento delle rispettive superfici esterne tra le quali passa il nastro 3, e che sono predisposte per lisciare le superfici del nastro 3 e premere la resina fluida per farla penetrare tra le fibre che compongono il nastro 3 di carta.

I due tamburi calandratori 17, nella versione preferita di realizzazione, sono raffreddati per mezzo di un liquido refrigerante che è fatto circolare al loro interno per mantenere l'effetto distaccante delle superfici ed evitare accidentali adesioni di porzioni del nastro 3.

Tuttavia, la persona esperta può comprendere che ogni altro sistema di raffreddamento può essere utilizzato per raffreddare le superfici di contatto dei due cilindri calandratori 17.

Nella versione dell'impianto 1 sono anche previsti, a valle dei due tamburi calandratori 17, due ulteriori tamburi 18 che hanno specificamente la funzione di raffreddare completamente il nastro 3 il quale, all'uscita dai tamburi 18, viene raccolto in rulli "R" pronti per l'utilizzo .

Come si nota nella Figura 1, questi rulli "R" sono poi montati lungo l'impianto 1 e svolti progressivamente in sincrono con un trasportatore 30 di pannelli grezzi 31 per passare tutti insieme attraverso una stazione di pressatura 19, normalmente del tipo in continuo.

In questa stazione 19 di pressatura in continuo è montata una pressa che ha due piani contrapposti di pressatura che sono mobili con moto sincronizzato e riscaldati e che sono formati da due rispettivi nastri volventi 20 e 21 realizzati in acciaio armonico e chiusi ad anello, su coppie di rulli di motorizzazione e rinvio, predisposti per ruotare in sincrono con la velocità di traslazione del nastro 3 e del trasportatore 30, in modo tale da evitare strisciamenti reciproci.

I rami attivi dei due nastri volventi sono mantenuti premuti uno verso l'altro, ad esempio con due rispettivi cuscini idraulici 22 e 23 ad olio riscaldato, in modo tale da esercitare una pressione senza attriti apprezzabili su entrambe le superfici del nastro 3 e dei pannelli grezzi 31 durante il transito.

In questa stazione di pressatura, la temperatura dei due piani volventi è tale da fondere prima, e polimerizzare poi, la resina termoindurente di cui sono impregnati i nastri 3 che in tal modo termo-aderiscono stabilmente alle superfici dei pannelli grezzi 31,

Claims (13)

1. R I V E N D I C A Z I O N I 1. Un metodo per la produzione di elementi laminari (32) per rivestimento caratterizzato dal fatto che comprendente i passi di: - Alimentare un nastro (3) di materiale laminare flessibile in una direzione (A) di scorrimento; - Riscaldare il detto nastro (3) con primi mezzi di riscaldamento (7, 8), creando un nastro (3) riscaldato; - Immergere detto nastro (3) riscaldato in una resina (PT) secca termoindurente in polvere che ha una temperatura di fusione ed una di polimerizzazione fondendo detta resina e rivestendo per termoadesione superfici di detto nastro (3) riscaldato con primi strati di rivestimento di detta resina (PT) fusa ; - Fissare detti primi strati di rivestimento su detto nastro (3) con primi mezzi di fissaggio ottenendo un nastro (3) rivestito; - Raffreddare detto nastro (3) rivestito con mezzi di raffreddamento (18); - Accoppiare detta nastro (3) rivestito alternativamente con - elementi (31) da rivestire, ottenendo elementi rivestiti (32) oppure con - almeno un altro nastro (3), ottenendo un nastro stratificato (3').
2. 2. Un metodo secondo la rivendicazione 1, in cui detto immergere comprende far scorrere detto nastro (3) riscaldato attraverso un accumulo di detta resina (PT) termoindurente in polvere.
3. 3. Un metodo secondo la rivendicazione 2, in cui durante detto immergere è previsto mantenere detta resina (PT) secca termoindurente in polvere in uno stato fluido con mezzi antiaggreganti (10, 12).
4. 4. Un metodo secondo la rivendicazione 3 , in cui detti mezzi antiaggreganti comprendono mezzi vibranti (10) predisposti per agitare detta resina (PT) secca termoindurente in polvere.
5. 5. Un metodo secondo la rivendicazione 1, in cui detto accoppiare comprende: Pressare detto nastro (3) rivestito in una stazione di pressatura (19) riscaldata, dotata di mezzi di pressatura scelti tra mezzi discontinui di pressatura e mezzi continui di pressatura; Pressare in detta stazione di pressatura riscaldata contemporaneamente a detto nastro alternativamente elementi (31) da rivestire, ottenendo elementi laminari rivestiti (32), oppure un ulteriore nastro (3) rivestito, ottenendo un elemento laminare stratificato (3'); Riscaldare durante detto pressare detto nastro (3) rivestito almeno fino a detta temperatura di polimerizzazione per un tempo di polimerizzazione, polimerizzando detti primi strati di rivestimento.
6. 6. Un metodo secondo la rivendicazione 1, in cui dopo detto fissare è previsto distribuire con mezzi distributori strati addizionali di materiali secchi in polvere di rinforzo su almeno uno di detti strati di rivestimento.
7. 7. Un metodo secondo la rivendicazione 6, in cui dopo detto distribuire è previsto riscaldare fino ad una temperatura di fusione detti primi strati di rivestimento ed inglobare in questi ultimi detti strati addizionali di materiali di rinforzo secchi in polvere.
8. 8. Un metodo secondo la rivendicazione 1, in cui dopo detto accoppiare è previsto tagliare a misura detto nastro (3).
9. 9. Un impianto (1) per la produzione di materiali laminari per rivestimento, che comprende, in successione: - Una stazione di alimentazione (2) di un nastro (3) di materiale laminare flessibile secondo una direzione (A) di scorrimento; - Mezzi di riscaldamento (7, 8} di detto nastro (3); - Mezzi di accumulo (9) di una resina (PT) termoindurente in polvere che ha una temperatura di fusione ed una temperatura di polimerizzazione; mezzi di fissaggio (17) predisposti per far compenetrare intimamente detta resina (PT) in polvere fusa in detto nastro (3) di materiale laminare.
10. 10.Un impianto secondo la rivendicazione 9, in cui a valle di detti mezzi di fissaggio (17) è sistemata una stazione di pressatura (19) dotata di superfici di pressatura (20, 21) riscaldatili ad una temperatura scelta tra detta temperatura di fusione e detta temperatura di polimerizzazione .
11. 11.Un impianto secondo la rivendicazione 9, in cui detta stazione di pressatura (19) comprende una pressa a nastri (20, 21) volventi sovrapposti che definiscono dette superfici di pressatura.
12. 12.Un impianto secondo la rivendicazione 9, in cui detti mezzi di accumulo (9) comprendono mezzi vibranti (10, 12) di vibrazione di detta resina (PT) termoindurente in polvere.
13. 13.Un impianto secondo la rivendicazione 9, in cui tra detti mezzi di accumulo (9) e detti primi mezzi di fissaggio (17) è interposta una stazione di distribuzione (11) di addizionali materiali in polvere di rinforzo.