PL239261B1

PL239261B1 - Sposób wytwarzania powierzchni dekoracyjnej oraz produkt zawierający powierzchnię dekoracyjną

Info

Publication number: PL239261B1
Application number: PL429623A
Authority: PL
Inventors: Krzysztof Wnęk
Original assignee: Schattdecor Spolka Z Ograniczona Odpowiedzialnoscia
Priority date: 2019-04-11
Filing date: 2019-04-11
Publication date: 2021-11-22
Also published as: PL429623A1; WO2020209736A1; EP3953525A1

Description

Przedmiotem wynalazku jest sposób wytwarzania powierzchni dekoracyjnej na nośniku jakim jest zwłaszcza niezadrukowany papier impregnowany albo niezadrukowany papier nieimpregnowany. Przedmiotem wynalazku jest również produkt zawierający taką powierzchnię dekoracyjną.

Wynalazek może znaleźć zastosowanie w przemyśle meblarskim, podłogowym oraz tekstylnym do wytwarzania dekoracyjnych papierów i folii zdobniczych, wykorzystywanych zwłaszcza przy produkcji płyt meblarskich, paneli podłogowych albo do wytwarzania tkanin dekoracyjnych.

Charakterystyczną cechą otrzymywanej powierzchni jest specyficzny wzór dekoracyjny, przypominający deseń marmuru, znany z tradycyjnej metody Ebru. Środki służące do produkcji tego rozwiązania determinują powstanie niepowtarzalnej dekoracji.

Znany jest sposób otrzymywania marmurkowej powierzchni, wywodzący się z tradycyjnej sztuki zdobienia papieru nazywany Ebru. Sztuka polega na zdobieniu papieru poprzez nanoszenie na papier wzorów tworzonych przy pomocy farb rozprowadzanych pędzelkami i patyczkami na wodzie zagęszczonej środkiem pochodzenia roślinnego. Papier ozdobiony w tej technice nazywany jest również papierem tureckim lub papierem marmurkowym. Zgodnie z założeniami metody używa się farb zawierających żółć bydlęcą, które rozprowadza się pędzelkami z końskiego włosia i patyczkami na wodzie zagęszczonej z reguły gumą tragakantową. Pierwszymi nakładanymi farbami są farby ciemniejsze a później jaśniejsze. Na uformowany na powierzchni zagęszczonej wody wzór nakłada się czystą kartkę papieru i wzór odbija się na papierze.

Z opisu zgłoszenia wynalazku GB2415439 znana jest metoda, w której polisacharyd, jakim jest karagenina, mieszany jest z wodą, znajdującą się w płaskim naczyniu. Następnie krople rozcieńczonego w destylowanej wodzie antystatyku jakim jest fotograficzny płyn nawilżający, umieszcza się na powierzchni roztworu karageniny a następnie miesza w celu równomiernego rozprowadzenia. Kolejno zakraplaczem umieszcza się na powierzchni farbę akrylową jednego koloru lub kilku kolorów, nakraplając je na siebie aby tworzyły koncentryczne kolorowe pierścienie. Następnie ten sam antystatyk nakłada się na powierzchnię roztworu karageniny, w miejscu wolnym od farby, zwłaszcza w pobliżu krawędzi pojemnika. Powoduje to nieregularne kurczenie się plam farby i wówczas należy zebrać nadmiar antystatyku z powierzchni za pomocą bibuły, zanim farba zacznie opadać. To działanie powoduje, że farba na powierzchni znacznie pęka, tworząc efekt marmurkowy w postaci zniekształconych kołowych kształtów pierzastych albo ogólnie postrzępionych. Kolejne nałożenie i zebranie antystatyku powoduje ponownie popękanie i zniekształcenie, aby uzyskać jeszcze bardziej pierzasty efekt. Po osiągnięciu zakładanego efektu, w znany sposób nakłada się uzyskany wzór na materiał.

Wszystkie metody tradycyjne oraz zmierzające do otrzymywania wzoru marmurkowego naniesionego na papier czy tkaninę czy inny rodzaj materiału, oparte są o jednorazowe zanurzenie niewielkiego kawałka papieru czy materiału. Nie ma możliwości nałożenia powtarzalnego efektu na większą powierzchnię, zwłaszcza podawaną w sposób ciągły.

Celem wynalazku było zatem opracowanie metody pozwalającej na przeniesienie marmurkowego efektu graficznego, zbliżonego do tradycyjnie otrzymywanego metodą Ebru, na powierzchnię papieru podawanego w sposób ciągły, zwłaszcza z roli.

Przedmiotem wynalazku jest wytworzenie powierzchni dekoracyjnych wspomaganych procesem wykorzystującym szereg środków technicznych. Dekoracja w założeniu ma przypominać efekty znane ze sztuki Ebru, ale sposób ich wytworzenia ma być realizowany w sposób ciągły, powtarzalny w zakresie charakteru dekoracji oraz zapewniający wydajność produkcyjną.

Istota wynalazku według sposobu polega na tym, że na przesuwający się w układzie maszyny powlekającej nośnik w postaci wstęgi rozwijanej z roli nośnika, nanosi się warstwę podkładową jaką jest mieszanina wody oraz co najmniej dodatku zwiększającego napięcie powierzchniowe. Jednocześnie ustala się określoną grubość tej warstwy a następnie na mokrą powierzchnię nośnika nanosi się krople farby. Krople te, w kontakcie z wilgotnym podłożem o wysokim napięciu powierzchniowym, tworzą plamy, które w sposób ekspansywny zwiększają swoją powierzchnie. Wstęga nośnika, w sposób ciągły, przekazywana jest do kanału suszącego i poddawana suszeniu do momentu osiągnięcia odpowiedniej wilgotności nośnika.

Dodatkowo, korzystnie jest, gdy mieszanina zawiera pigment.

Korzystnie jest, gdy nośnikiem jest niezadrukowany papier impregnowany albo niezadrukowany papier nieimpregnowany, albo folia polimerowa, zwłaszcza folia BOPP, albo materiał tekstylny.

PL 239 261 B1

Korzystnie jest również, gdy prędkość przesuwania się wstęgi nośnika wynosi od 5 do 350 m/min, zwłaszcza od 20 do 200 m/min.

Korzystnie także jest, gdy dodatkiem zwiększającym napięcie powierzchniowe jest guma tragakantowa i/lub guma ksantanowa, i/lub guma gellan, i/lub skrobia natywna, i/lub skrobia modyfikowana zwłaszcza skrobia acetylowana, i/lub środek na bazie celulozy albo pochodnej celulozy, zwłaszcza klej do tapet.

Korzystnie również jest, gdy warstwę mieszaniny nanosi się na maszynie powlekającej z wykorzystaniem układu aplikacyjnego Meyer Bar.

Korzystnie także jest, gdy warstwę mieszaniny nanosi się za pomocą trójwalcowego układu rozcierającego, w którym walec aplikujący nakłada warstwę powłoki przez kontakt z nośnikiem.

Korzystnie również jest, gdy warstwę mieszaniny nanosi się za pomocą układu nalewowego.

Również korzystnie jest, gdy grubość naniesionej warstwy mieszaniny wody i środka zwiększającego napięcie powierzchniowe, wynosi od 5 ml/m² do 200 ml/m².

Korzystnie także jest, gdy krople farby nanosi się rozpylaczami znajdującymi się w strefie natrysku farbowego, z ciśnieniowymi dyszami natryskowymi, o ciśnieniu co najmniej 0,1 MPa, zwłaszcza o ciśnieniu od 0,15 MPa do 0,6 MPa.

Korzystnie również jest, gdy odległość przesuwającej się wstęgi nośnika od dysz znajdujących się w strefie natrysku farbowego albo kroplownicy, wynosi od 0,5 do 150 cm, zwłaszcza gdy odległość pionowo przesuwającej się wstęgi wynosi od 20 do 120 cm.

Także korzystnie jest, gdy krople farby nanosi się kroplownicą znajdującą się nad poziomo przesuwającą się wstęgą nośnika.

Również korzystnie jest, gdy krople farby nanosi się z zastosowaniem dysz rozpylaczy w strefie natrysku farbowego i/lub kroplownicy, programowanych cyfrowo i/lub sterowanych elektronicznie.

Korzystnie również jest, gdy nanosi się farbę co najmniej jednego koloru.

Korzystnie także jest, gdy czas od naniesienia kropli farby na wilgotną powierzchnię nośnika do momentu wejścia wstęgi do kanału suszącego wynosi od 0,5 do 30 sek.

Z kolei istotą wynalazku dotyczącego produktu jest to, że zawiera on co najmniej nośnik pokryty wielowarstwową powierzchnią otrzymaną według istoty wynalazku będącego sposobem a składającą się z warstwy podkładowej powstałej z cząstek stałych co najmniej dodatku zwiększającego napięcie powierzchniowe, które pozostały na nośniku po odparowaniu wody z warstwy mieszaniny na etapie suszenia oraz z wysuszonej warstwy farby, powstałej z naniesienia kropel farby na warstwę mokrej mieszaniny.

Dodatkowo korzystnie jest, gdy warstwę podkładową uzupełniają cząstki pigmentu rozpuszczonego w mieszaninie, pozostałe na nośniku po odparowaniu wody z warstwy mieszaniny.

Korzystnie jest, gdy nośnikiem jest papier impregnowany albo papier nieimpregnowany, albo folia polimerowa, zwłaszcza folia BOPP, albo materiał tekstylny.

Korzystnie jest również, gdy warstwa podkładowa powstała z cząstek stałych gumy tragakantowej i/lub gumy ksantanowej, i/lub gumy gellan, i/lub skrobi natywnej, i/lub skrobi modyfikowanej zwłaszcza skrobia acetylowana, i/lub środka na bazie celulozy albo pochodnej celulozy, zwłaszcza klej do tapet.

W opisie słowo „mieszanina” używane będzie do określenia zmieszanej w odpowiedniej proporcji wody ze środkiem zwiększającym napięcie powierzchniowe a jej właściwości wykazywać będą zwiększone napięcie powierzchniowe na styku nośnik - mieszanina jak i na styku farba - mieszanina.

Farba użyta do zrealizowania wynalazku jest wodną farbą drukarską.

Po zaaplikowaniu pewnej ilości wodnej farby nośnik przyjmuje postać dekoracyjną. Wygląd tej dekoracji zależy przede wszystkim od ilości zastosowanych tryskaczy, ale wpływ ma również wiele innych czynników. Eksperymentalnie dowiedziono co decyduje o końcowym efekcie warstwy ozdobnej.

Jednym z ważniejszych elementów który możemy zmieniać podczas procesu jest lepkość mieszaniny pokrywającej nośnik. Dobierając odpowiednio ilość składnika zwiększającego napięcie powierzchniowe, wpływamy na efekt końcowy, a dokładniej mówiąc na kształt i rozmiar marmurowego desenia.

Zwiększone napięcie powierzchniowe na styku mieszanina - krople farby powoduje, że naniesiona kropla farby, do momentu jej utrwalenia, nieustannie zmienia swój kształt, ekspandując i tworząc unikalny wzór. Można więc stwierdzić, że inna dekoracja powstanie podczas krótszego czasu przebywania farby na wstędze nośnika do momentu utrwalenia, a inna podczas dłuższego.

PL 239 261 B1

W przedmiotowym wynalazku, głównym czynnikiem, mającym wpływ na wzór jest lepkość zarówno farby jak i mieszaniny, a także ilość naniesionej mieszaniny, czyli grubość jej warstwy. Inny efekt otrzymamy przy większej lepkości obu ośrodków a inny przy mniejszej lepkości.

Innym parametrem determinującym ostateczny wygląd dekoru jest ilość aplikowanej farby na nośnik. Regulacja prędkości posuwu wstęgi nośnika powoduje zmianę ilości aplikowanej farby na nośnik. Wolniejszy przesuw wstęgi powoduje uzyskanie większej ilości farby w konkretnym miejscu na nośniku, a szybszy przesuw - mniejszą ilość farby. Podobny efekt można uzyskać przy stałej prędkości posuwu wstęgi i zmianie ciśnienia wypływu farby na dyszach. Im wyższe ciśnienie, tym większa ilość aplikowanej farby na nośnik.

Szczególnym przypadkiem uzyskiwania osobliwej dekoracji jest zastosowanie dodatku pigmentowego do mieszaniny. Oprócz standardowych kolorów można dodawać również pigmenty metaliczne na bazie tlenków żelaza, które imitują srebrne lub złote podłoże.

Ilość dysz tryskających dobierana jest do szerokości wstęgi papieru, przy czym odległość między dyszami zależy od rodzaju zastosowanego rozpylacza i charakteru oczekiwanego wzoru.

Kolejnym czynnikiem biorącym udział w ostatecznym formowaniu dekoracji jest sposób prowadzenia wstęgi nośnika. Gdy miejsce aplikacji farby znajduje się w miejscu, gdzie wstęga jest prowadzona pionowo, istotny wpływ na ostateczny wygląd wzoru ma działanie grawitacji. Charakterystyczne wydłużenia w szczegółach deseni są tworzone na odcinku pionowym prowadzonej wstęgi co w wielu przypadkach jest pożądanym efektem.

Utrwalenie powierzchni dekoracyjnej rozpoczyna się z momentem wprowadzenia nośnika z mokrymi warstwami farby i mieszaniny do suszarni maszyny powlekającej. Kanał z gorącym powietrzem, jest optymalnie wykorzystany do szybkiego odparowania wody na całej szerokości wstęgi. Określenie właściwego utrwalenia warstwy dekoracyjnej można ocenić poprzez pomiar wilgotności resztkowej za pomocą technik laboratoryjnych.

Kolejnym elementem decydującym o efekcie końcowym jest koncentracja farby. Ilość pigmentu w stosunku do rozpuszczalnika wodnego również wpływa na wzór nanoszony na nośnik. Ważnym jest tutaj dobór odpowiednich rozpylaczy farbowych, a w szczególności rozmiaru dysz, które mogą mieć znaczenie podczas długotrwałego procesu produkcyjnego. Istotnym parametrem podczas regulacji strumienia rozpylaczy jest wysokość ciśnienia doprowadzonego do zbiorników farbowych bądź do samych rozpylaczy.

Zaletą wynalazku jest to, że środkiem technicznym uczestniczącym w otrzymywaniu powierzchni jest maszyna powlekająca, pozwalająca na zadruk w procesie online. Możliwość zachowania parametrów maszyny, takich jak prędkość posuwu wstęgi czy nastawy zespołu nanoszącego warstwę zagęszczonej wody, pozwala na pewną tendencję do uzyskania powtarzalnego charakteru wytwarzanych dekoracji.

W celu lepszego zobrazowania wynalazków jak i efektu wizualnego otrzymanego w wyniku zastosowanego sposobu według wynalazku, rysunek zawiera następujące figury:

fig. 1 oraz fig. 3 - schemat instalacji realizującej proces online z wykorzystaniem układu Meyer Bar;

fig. 2 - schemat instalacji realizującej proces online z wykorzystaniem układu trójwalcowego;

fig. 4 - schemat instalacji realizującej proces online z wykorzystaniem systemu nalewowego;

fig. 5 - przekrój przez powierzchnię Ebru niebędącą przedmiotem wynalazku; fig. 6 - przekrój przez powierzchnię według wynalazku; fig. 7a do fig. 17 - efekt wizualny powierzchni dekoracyjnych otrzymanych sposobami w przykładach 2-12;

fig. 18a do fig. 18e - efekt wizualny powierzchni porównawczych.

Następujące przykłady nie mające charakteru ograniczającego, dostarczają poszczególnych i korzystnych rozwiązań sposobu i produktu według wynalazku. Gdy jest mowa o częściach mieszaniny zawsze należy rozumieć jako części wagowe. Tytuły przykładów są jedynie umowne i zostały nadane w celu usystematyzowania.

PL 239 261 Β1

Rodzaje rozpylaczy użytych w przykładach wykonania:

Rozpylacz

Dysza

Kąt rozpylenia

Wielkość kropel

1,5 bara

HHH

bary

Przykład 1: Produkt zawierający nową powierzchnię o przekroju jak na fig. 6, składa się z warstwy dolnej jaką jest nośnik 2 w formie wstęgi papieru impregnowanego, na której znajduje się warstwa pośrednia C powstała z cząstek stałych dodatku zwiększającego napięcie powierzchniowe, pozostałych po odparowaniu wody z mieszaniny. Warstwa wierzchnia B pokrywa tylko wybrane fragmenty warstwy pośredniej C i stanowią ją krople farby, które ekspandowały i zostały wysuszone w tunelu suszącym. Dla porównania na fig. 5 przedstawiono schematyczny przekrój powierzchni uzyskiwanej w tradycyjnej metodzie sztuki Ebru, która swój efekt końcowy uzyskuje poprzez nałożenie na papier kompozycji wody z farbami w jednym kroku. Ten sposób determinuje powstanie warstwy farby B przylegającej bezpośrednio do nośnika A, jakim na dodatek zawsze jest arkusz. Natomiast na wierzchniej warstwie C tworzy się cienkie pokrycie cząstkami stałymi, pozostałymi po odparowaniu wody.

Przykład 2: Efekt hologramu - dodatek gumy tragakantowej.

Na znanej linii produkcyjnej jak na fig. 1 jaką jest maszyna do powlekania materiału w postaci zaimpregnowanego papieru, umieszcza się rozwijany z roli nośnika 1, nośnik 2 o szerokości 2200 mm, w postaci papieru impregnowanego. Wstęga doprowadzona zostaje do stacji powlekającej Meyer Bar 7 z prędkością 50 m/min. Zanurzony w wannie 3 z płynną mieszaniną 4, wałek aplikujący gładki 5, osiąga prędkość obrotową równą 110% prędkości posuwu wstęgi i nanosi płynną warstwę mieszaniny na papier. Roztwór składa się z 97,5 części wody i 0,5 części środka zwiększającego napięcie powierzchniowe - gumy tragakantowej oraz 2 części złotego pigmentu metalicznego. Lepkość mieszaniny 4 wynosi 12,7 sekundy mierzonej wypływowym kubkiem Forda, którego średnica wypływu wynosi

PL 239 261 B1 mm. Nadmiar substancji płynnej uregulowany zostaje przez pręt Meyera 6, który ustala warstwę wilości 120 ml/m². Następnie nośnik 2 z warstwą mieszaniny 4 przesuwa się do strefy natrysku farbowego 8, który składa się z czterech płaskostrumieniowych rozpylaczy firmy ALBUZ®. Rozpylacze w strefie 8 umieszczone na jednym poziomie w odległości 105 cm od wstęgi papieru, podłączone do zbiornika farbowego, aplikują farbę Arcolor o białym kolorze, która zawiera w swoim składzie biel tytanową.

Lepkość farby mierzona jest kubkiem Forda i wynosi 12,5 sekundy. Strumień farby pada na mokrą warstwę naniesioną na papier i tworzy unikalny wzór o charakterystycznym marmurowym deseniu pokazanym na fig.7a. Dodatkowo uzyskujemy efekt hologramu, tzn. można dostrzec inny obraz pod różnymi kątami obserwacji, którego intensywność zmniejsza się wraz z oddalaniem od centralnego punktu kropli farby (fig. 7b).

Proces utrwalania dekoracji rozpoczyna się z momentem wejścia wstęgi do kanału suszącego 9. Temperatura komory suszącej wynosi 220°C. Gotowy produkt zostaje nawinięty na rolę w stacji nawijania 10.

P r z y k ł a d 3: Efekt wpływu grawitacji - dodatek gumy ksantanowej.

Na znanej linii produkcyjnej jak na fig. 2 jaką jest maszyna do powlekania zaimpregnowanego papieru umieszcza się rozwijany z roli nośnika 1, nośnik 2 o szerokości 2200 mm, jakim jest impregnowany papier, poprzez układ trójwalcowy stacji powlekającej 3WS 11, nanosi się mieszaninę 4 o lepkości 12 sekund składającą się z 99,5 części wody i 0,5 części środka zwiększającego napięcie powierzchniowe - gumy ksantanowej. Po zebraniu nadmiaru warstwy mokrej i ustaleniu na poziomie 60 ml/m²następuje natrysk białej farby na jednym poziomie rozpylania. Po wyschnięciu w kanale suszącym, otrzymuje się efekt przedstawiony na fig. 8. Widoczny jest kierunek rozchodzenia się farby, który głównie zależy od prowadzenia wstęgi papieru pionowo. Innymi czynnikami mającymi znaczący wpływ na kształt i wielkość elementów dekoracji są lepkości farby i mieszaniny podkładu oraz grubość warstwy podkładu.

P r z y k ł a d 4: Efekt drobnego marmuru - 1 kolor - dodatek skrobi acetylowanej. Proces przebiega podobnie jak w przykładzie 2, przy czym nośnikiem 2 jest papier dekoracyjny, na który nanosi się warstwę mieszaniny wodnej 4, w skład której wchodzą 2 części środka zwiększającego napięcie powierzchniowe - skrobi acetylowanej i 98 części czystej wody. Nadmiar cieczy wyregulowany zostaje prętem Meyera 6, który ustala jej ilość na poziomie 120 ml/m². Następnie na wstęgę nośnika 2 pokrytego mieszaniną 4 zostaje zaaplikowana farba w strefie natrysku farbowego 8, na jednym poziomie wysokości w odległości 95 cm od papieru. Lepkość mieszaniny podkładowej wynosi 16 sekund, a farby 12,9 sekundy mierzonej kubkiem Forda. Po wysuszeniu efekt widoczny jest na fig. 9.

P r z y k ł a d 5: Efekt grubego marmuru ze złotym podkładem - dodatek gumy gellan.

Postępuje się podobnie jak w przykładzie 2, przy czym w skład mieszaniny wchodzi 97,5 części wody, 2 części złotego pigmentu i 0,5 części środka zwiększającego napięcie powierzchniowe - gumy gellan. Ilość warstwy pokrywającej nośnik jest ustalona na poziomie 120 ml/m². Wstęga przemieszcza się do sekcji natrysku farbowego 8 o dyszach zwiększających kroplistość, usytułowanych na jednym poziomie w odległości 100 cm od papieru. Lepkości cieczy wynoszą odpowiednio dla warstwy mieszaniny podkładu 12,8 sekundy i dla farby 12,5 sekundy. Fig. 10 przedstawia uzyskany obraz w tym sposobie wykonania.

P r z y k ł a d 6: Efekt rozlanego marmuru - dodatek środka na bazie metylocelulozy jakim jest klej do tapet.

Metoda uzyskiwania dekoracji przebiega podobnie jak w przykładzie 2. Nośnik 2, jakim jest papier impregnowany koloru czarnego, pokrywany jest warstwą mieszaniny 4 składającej się z 97 części wody, 2 części srebrnego pigmentu i 1 części środka zwiększającego napięcie powierzchniowe - kleju do tapet jakim jest Metylan Special firmy Henkel. Pręt Meyer’a 6 wyrównuje warstwę, ustalając naniesienie na poziomie 120 ml/m². Wstęga z mokrą warstwą mieszaniny o lepkości 12,7 sekundy przemieszcza się do strefy natrysku farbowego 8 zawierającego rozpylacze, oddalone od papieru o 100 cm. Przykład zakłada użycie czarnej farby wodnej o lepkości 13 sekund. Formowanie się dekoracji przebiega dość intensywnie, można zauważyć duże rozlanie się czarnej farby co spowodowane jest grubością i lepkością naniesionego podkładu mieszaniny 4. Użyty w przykładzie nośnik 2 koloru czarnego dodatkowo sprzyja powstaniu efektu dużego kontrastu między srebrnym podkładem a czarnym pigmentem, co widać na fig. 11.

P r z y k ł a d 7: Efekt drobnego marmuru - 4 kolory - dodatek gumy tragakantowej. Postępuje się podobnie jak w przykładzie 2. Na nośnik 2 jakim jest papier impregnowany nanoszona jest mieszanina 4 w ilości 74 ml/m², o składzie: 97,5 części wody, 2 części metalicznego pigmentu o złotym kolorze oraz 0,5 części środka zwiększającego napięcie powierzchniowe - gumy tragakantowej. Aplikacja farby

PL 239 261 B1 na mokrą warstwę wstęgi nośnika 2 realizowana jest ze strefy natrysku farbowego 8, zawierającej cztery rzędy rozpylaczy, osadzonych na listwach zamocowanych na różnych poziomach wysokości. Różnica poziomów wysokości wynosi 50 cm, a dysze oddalone są od wstęgi o 100 cm. Do przykładu użyto 4 farb podstawowych tzn. czerwonej, żółtej, czarnej i niebieskiej, o lepkościach 12,2 sekundy. Naniesiona warstwa złotego podkładu mieszaniny w połączeniu z aplikacją farbową przedstawia dekorację widoczną na fig. 12.

P r z y k ł a d 8: Efekt po grawitacyjnym nakrapianiu na poziomą wstęgę - dodatek gumy tragakantowej.

Na znanej linii produkcyjnej jak na fig. 3 jaką jest maszyna do powlekania zaimpregnowanego papieru umieszcza się rozwijany z roli nośnika 1, nośnik 2 o szerokości 2200 mm. Na nośniku 2, jakim jest papier impregnowany, ustala się warstwę mieszaniny 4 o składzie 99,5 częściach wody i 0,5 części środka zwiększającego napięcie powierzchniowe - gumy tragakantowej. Ilość naniesionej warstwy ustalona została na poziomie 120 ml/m². Następnie na tak naniesioną, mokrą warstwę nośnika 2 znajdującego się na poziomym odcinku, nakrapia się grawitacyjnie farbę o lepkości 10,8 sekundy. Transfer kropli realizuje specjalnie skonstruowana kroplownica 12, jaką jest listwa o kształcie walca z nawierconymi otworami o średnicy 0,5 mm. Miejsce nakrapiania farby znajduje się tuż przed wejściem nośnika 2 do kanału suszącego 9. Odległość kroplownicy 12 od papieru wynosi 75 cm. Efektem tej metody są motywy zdobnicze o wyglądzie przypominającym płatek śniegu o średnicy około 90 mm z wyraźnym punktem centralnym o średnicy około 18 mm. Wygląd pojedynczego elementu zdobniczego przedstawia fig. 13.,

P r z y k ł a d 9: Efekt nieregularnego marmuru - dodatek środka na bazie metylocelulozy jakim jest klej do tapet.

Sposób powstawania dekoracji przebiega podobnie jak w przykładzie 2. Nośnik 2 jakim jest papier impregnowany pokrywa się mieszaniną 4 wodną o lepkości 12,2 sekundy. Mieszanina 4 składa się z 95 części wody, 2 części zielonego pigmentu, 2 części srebrnego pigmentu metalicznego i 1 części środka zwiększającego napięcie powierzchniowe - kleju do tapet Metylan Special firmy Henkel. Ustala się ilość naniesionej warstwy mieszaniny 4 na papierze na poziomie 74 ml/m². Następnie generuje się strumień farby z dwóch rzędów strefy natrysku farbowego 8, usytułowanych na dwóch poziomach dysz, odległych od siebie o 50 cm i od nośnika 2 o 105 cm. Farby o kolorach żółtym i czerwonym i lepkościach 12,4 sekundy tworzą nieregularny wzór. Charakterystyczny deseń marmuru jest tutaj bardzo zróżnicowany wielkościowo i chaotyczny, co widać na fig. 14.

P r z y k ł a d 10: Efekt marmurkowy na folii BOPP - dodatek gumy gellan.

Nośnik 2 w postaci folii polipropylenowej BOPP dostarczony jest z roli nośnika 1 do miejsca początku procesu. Wstęga folii doprowadzona zostaje do stacji powlekającej 3WS - układu trójwalcowego 11, z prędkością 50 m/min, jak na fig. 2. Wałek aplikujący 13 osiąga prędkość obrotową równą 150% prędkości posuwu wstęgi nośnika 2 i nanosi płynną warstwę mieszaniny 4 na folię 2. Mieszanina 4 składa się z 99,5 części wody i 0,5 części środka zwiększającego napięcie powierzchniowe - gumy gellan. Lepkość mieszaniny 4 wynosi 12,7 sekundy mierzonej wypływowym kubkiem Forda, którego średnica wypływu wynosi 4 mm. Naniesienie warstwy mieszaniny 4 wynosi 30 ml/m². Następnie nośnik 2 z warstwą mieszaniny przesuwa się do strefy natrysku farbowego 8 z rozpylaczami. Zespół aplikujący farbę składa się z rozpylaczy, podłączonych do zbiornika farbowego i umieszczonych na jednym poziomie w odległości 105 cm od wstęgi folii. Lepkość farby mierzona jest kubkiem Forda i wynosi 12,5 sekundy. Strumień farby pada na mokrą warstwę naniesioną na folię i tworzy unikalny wzór o charakterystycznym marmurowym deseniu (fig. 15). Proces utrwalania dekoracji rozpoczyna się z momentem wejścia wstęgi do kanału suszącego 9. Temperatura komory suszącej wynosi 50°C. Proces kończy się w stacji nawijania 10.

P r z y k ł a d 11. Postępuje się jak w przykładzie 10, przy czym po naniesieniu warstwy mieszaniny 4, nośnik 2 przesuwa się do układu kroplownicy 12. Miejsce nakrapiania farby znajduje się tuż przed wejściem folii do kanału suszącego 9. Odległość kroplownicy 12 od papieru wynosi 75 cm. Efektem tej metody jest deseń widoczny na fig. 16.

P r z y k ł a d 12. Efekt ekspandującej kropli na materiale tekstylnym - dodatek gumy ksantanowej.

Nośnik 2 w postaci materiału tekstylnego dostarczany jest z roli nośnika 1 do miejsca początku procesu. Wstęga nośnika 2 doprowadzona zostaje do stacji powlekającej systemu nalewowego 15 z prędkością 50 m/min. Mieszanina 4 składająca się z 90 części wody i 10 części środka zwiększającego napięcie powierzchniowe - gumy ksantanowej, nalewana jest grawitacyjnie na powierzchnię poziomą

PL 239 261 B1 nośnika 2, jak na fig. 4. Naniesienie warstwy mieszaniny 4 wynosi 200 ml/m². Następnie nośnik 2 z warstwą mieszaniny przesuwa się do strefy natrysku farbowego 8 z rozpylaczami. Zespół aplikujący farbę składa się z rozpylaczy, umieszczonych równolegle do wstęgi nośnika 2, w odległości 60 cm od jej powierzchni. Lepkość farby mierzona jest kubkiem Forda i wynosi 12,5 sekundy. Strumień farby pada na mokrą warstwę mieszaniny 4 naniesioną na materiał i tworzy unikalny wzór o charakterystycznym deseniu widocznym na fig. 17. Proces utrwalania dekoracji rozpoczyna się z momentem wejścia wstęgi materiału tekstylnego do kanału suszącego 9. Temperatura komory suszącej wynosi 220°C. Proces kończy się w stacji nawijania 10.

Wszystkie sposoby otrzymywania powierzchni dekoracyjnych, opisane szczegółowo w przykładach od 2 do 12, mogą być również realizowane z zastosowaniem dysz programowanych cyfrowo i/lub sterowanych elektronicznie. Pozostałe środki techniczne nie wymagają zmiany, niekiedy tylko ich parametry, zgodnie z ujawnionymi zależnościami. Zachowany zostaje również zespół realizowanych czynności oraz ich kolejność.

Efekty porównawcze - użycie różnych naniesień mieszaniny przy stałych, pozostałych wielkościach.

Celem tej części opisu jest pokazanie wpływu naniesienia warstwy podkładowej na kształt dekoracji i końcowy wygląd wzoru. Wykonano 5 różnych powierzchni a, b, c, d, e, których wygląd końcowy przedstawiono kolejno na fig. 18a-e. gdzie na tym samym nośniku aplikowana była ta sama farba.

Podstawowe dane dla wszystkich powierzchni a, b, c, d, e:

Nośnik - papier impregnowany o szerokości wstęgi 2200 mm, farba - kolor biały, lepkość 12,5 sek, prędkość liniowa nośnika - 50 m/min, nanoszenie farby na odcinku pionowo przesuwającej się wstęgi nośnika, odległość nośnika od rozpylaczy 100 cm, rozpylacze płaskostrumieniowe o ciśnieniu 0,37 MPa, ilość rozpylaczy 4 szt. na szerokości 220 cm, rozmieszczonych co 44 cm.

Dodatkowe dane dla powierzchni b, c, d, e:

Mieszanina o lepkości 12,8 sekundy, składająca się z 97,5 części wagowych wody, 2 części wagowych złotego pigmentu i 0,5 części wagowych gumy tragakantowa, aplikowana była w układzie Meyer Bar z wymienianymi każdorazowo prętami.

a) Farba została naniesiona bezpośrednio na suchy papier. Po wysuszeniu otrzymano obraz pokazany na fig. 18a. Natryśnięte krople farby pozostają niezmienne od momentu przyjęcia mokrej farby przez papier do momentu ich utrwalenia.

b) Zespół aplikacyjny uzbrojony zostaje w pręt pozwalający ograniczyć nakładaną warstwę do 5 ml/m². Mokry nośnik przesuwa się do miejsca natrysku farby. Efekt powstały po utrwaleniu jest widoczny na fig. 18b. Niewielka ilość naniesionego podkładu pozwala kroplom farby na nieznaczne rozpłynięcie się.

c) Wymiana pręta Meyer’a pozwoliła na naniesienie mieszaniny w ilości 70 ml/m². Efekt powstały po utrwaleniu jest widoczny na fig. 18c.

d) Kolejno wymieniono pręt, uzyskując warstwę mieszaniny w ilości 120 ml/m². Efekt powstały po utrwaleniu jest widoczny na fig. 18d.

e) Ostatnia wymiana pręta Meyer’a pozwoliła na naniesienie mieszaniny w ilości 200 ml/m². Efekt powstały po utrwaleniu jest widoczny na fig. 18e.

W miarę zwiększania grubości warstwy mieszaniny farba rozpływa się tworząc wzajemnie oddziałujące konglomeraty. Powstaje charakterystyczny deseń marmurowy dobrze widoczny na fig. 18c oraz fig. 18d. Ostatnia wersja, z największym naniesieniem obrazuje zanik oczekiwanego efek tu. Farba rozlewa się na powierzchni mieszaniny, a sama mieszanina spływa z powierzchni nośnika fig. 18e. Efekt potęguje pionowy transport materiału na kilku metrach, aż do zmiany kierunku prowadzenia wstęgi w kierunku komory suszącej.

Claims

Zastrzeżenia patentowe

1. Sposób wytwarzania wielowarstwowej powierzchni dekoracyjnej wykonywanej na nośniku, zawierającej warstwę mieszaniny oraz warstwę farby znamienny tym, że na przesuwający się w układzie maszyny powlekającej nośnik (2) w postaci wstęgi rozwijanej z roli nośnika (1), nanosi się warstwę podkładową jaką jest mieszanina (4) wody oraz co najmniej dodatku zwiększającego napięcie powierzchniowe, przy czym ustala się jednocześnie określoną ilość mieszaniny (4) na nośniku (2), która stanowi grubość warstwy podkładowej, następnie na mokrą powierzchnię nośnika (2) nanosi się krople farby, przy czym krople farby w kontakcie z wilgotnym podłożem o wysokim napięciu powierzchniowym, tworzą plamy, które w sposób ekspansywny zwiększają swoją powierzchnię, po czym wstęga nośnika (2), w sposób ciągły, przekazywana jest do kanału suszącego (9) i poddawana suszeniu do momentu osiągnięcia odpowiedniej wilgotności nośnika (2).
2. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że mieszanina (4) zawiera dodatkowo piment.
3. Sposób według zastrz. 1 albo 2, znamienny tym, że nośnikiem (2) jest papier impregnowany.
4. Sposób według zastrz. 1 albo 2, znamienny tym, że nośnikiem (2) jest papier nieimpregnowany.
5. Sposób według zastrz. 1 albo 2, znamienny tym, że nośnikiem (2) jest folia polimerowa.
6. Sposób według zastrz. 5, znamienny tym, że folią polimerową jest folia BOPP.
7. Sposób według zastrz. 1 albo 2, znamienny tym, że nośnikiem (2) jest materiał tekstylny.
8. Sposób według zastrz. 1 albo 2, znamienny tym, że prędkość przesuwania się wstęgi nośnika (2) wynosi od 5 do 350 m/min.
9. Sposób według zastrz. 8, znamienny tym, że prędkość przesuwania się wstęgi nośnika (2) wynosi od 20 do 200 m/min.,
10. Sposób według zastrz. 1 albo 2, znamienny tym, że dodatkiem zwiększającym napięcie powierzchniowe jest guma tragakantowa i/lub guma ksantanowa, i/lub guma gellan, i/lub skrobia natywna, i/lub skrobia modyfikowana, i/lub środek na bazie celulozy albo pochodnej celulozy.
11. Sposób, według zastrz. 10, znamienny tym, że skrobią modyfikowaną jest skrobia acetylowana.
12. Sposób, według zastrz. 10, znamienny tym, że środkiem na bazie celulozy albo pochodnej celulozy jest klej do tapet.
13. Sposób według zastrz. 1 albo 2, znamienny tym, że warstwę mieszaniny (4) nanosi się na maszynie powlekającej z wykorzystaniem układu aplikacyjnego Meyer Bar (7).
14. Sposób według zastrz. 1 albo 2, znamienny tym, że warstwę mieszaniny (4) nanosi się za pomocą trójwalcowego układu rozcierającego (11), w którym walec aplikujący nakłada warstwę powłoki przez kontakt z nośnikiem (2).
15. Sposób według zastrz. 1 albo 2 znamienny tym, że warstwę mieszaniny (4) nanosi się za pomocą układu nalewowego (15).
16. Sposób według zastrz. 1 albo 2, albo 13, albo 14, albo 15, znamienny tym, że ilość naniesionej warstwy mieszaniny wody i środka zwiększającego napięcie powierzchniowe, wynosi od 5 ml/m² do 200 ml/m².
17. Sposób według zastrz. 1 albo 2, znamienny tym, że krople farby nanosi się rozpylaczami znajdującymi się w strefie natrysku farbowego (8) z ciśnieniowymi dyszami natryskowymi o ciśnieniu co najmniej 0,1 MPa.
18. Sposób według zastrz. 17, znamienny tym, że zakres ciśnienia wynosi od 0,15 MPa do 0,6 MPa.
19. Sposób według zastrz. 1 albo 2, znamienny tym, że odległość przesuwającej się wstęgi nośnika od dysz znajdujących się w strefie natrysku farbowego (8) albo kroplownicy (12) wynosi od 0,5 do 150 cm.
20. Sposób według zastrz. 19, znamienny tym, że odległość pionowo przesuwającej się wstęgi nośnika od dysz rozpylaczy znajdujących się w strefie natrysku farbowego (8) wynosi od 20 do 120 cm.
21. Sposób według zastrz. 1 albo 2, znamienny tym, że krople farby nanosi się kroplownicą (12) znajdującą się nad poziomo przesuwającą się wstęgą nośnika (2).

PL 239 261 B1
22. Sposób według zastrz. 1 albo 2, znamienny tym, że krople farby nanosi się z zastosowaniem dysz rozpylaczy w strefie natrysku farbowego (8) i/lub kroplownicy (12), programowanych cyfrowo i/lub sterowanych elektronicznie.
23. Sposób według zastrz. 1 albo 2, znamienny tym, że nanosi się farbę co najmniej jednego koloru.
24. Sposób według zastrz. 1 albo 2, znamienny tym, że czas od naniesienia kropli farby na wilgotną powierzchnię nośnika (2) do momentu wejścia wstęgi do kanału suszącego wynosi od 0,5 do 30 sek.
25. Produkt zawierający wielowarstwową powierzchnię dekoracyjną, wykonaną na wstęgowym nośniku znamienny tym, że zawiera co najmniej nośnik (2) pokryty wielowarstwową powierzchnią otrzymaną sposobem według któregokolwiek z poprzednich zastrzeżeń, a składającą się z warstwy podkładowej C powstałej z cząstek stałych co najmniej dodatku zwiększającego napięcie powierzchniowe, które pozostały na nośniku po odparowaniu wody z warstwy mieszaniny (4) na etapie suszenia oraz z warstwy farby B powstałej z naniesienia kropel farby na warstwę mokrej mieszaniny (4) a następnie ich wysuszeniu.
26. Produkt, według zastrz. 25, znamienny tym, że warstwa podkładowa C powstała dodatkowo z cząstek pigmentu rozpuszczonego w mieszaninie (4) i pozostałych na nośniku po odparowaniu wody z warstwy mieszaniny (4).
27. Produkt, według zastrz. 25 albo 26, znamienny tym, że nośnikiem (2) jest papier impregnowany albo papier nieimpregnowany albo folia polimerowa albo materiał tekstylny.
28. Produkt, według zastrz. 27, znamienny tym, że folią polimerową jest folia BOPP.
29. Produkt, według zastrz. 25 albo 26, znamienny tym, że warstwa podkładowa C powstała z cząstek stałych gumy tragakantowej i/lub gumy ksantanowej, i/lub gumy gellan, i/lub skrobi natywnej, i/lub skrobi modyfikowanej, i/lub środka na bazie celulozy albo pochodnej celulozy.
30. Produkt, według zastrz. 29, znamienny tym, że skrobią modyfikowaną jest skrobia acetylowana.
31. Produkt, według zastrz. 29, znamienny tym, że środkiem na bazie celulozy albo pochodnej celulozy jest klej do tapet