SE436404B - Forfarande for framstellning av en hard trefiberskiva eller en vanlig trefiberskiva med fergad yta - Google Patents

Description

25 50 H0 7904081-2 fiberskivorna och fiberskivorna framställes genom termomekanisk kokning, varvid råmaterialet placeras i en cylinder under värme och tryck och sönderslites eller bringas att explodera genom en öppning, som liknar ett förträngníngsmunstycke, så att materi- alet sönderdelas i fragment i form av en blandning av fibrer, fi- berknippen och hårda spån. De sönderslitna träfibrerna placeras i en uppvärmd press, och pressplattorna applicerar ett tryck av ca 35-55 kg/cm2 och värme överstigande 20ü°C, så att fibermassan komprimeras eller kompakteras till en relativt styv skiva. Tjock- leken av det ursprungliga skiktet av lösa träfibrer kan reduceras upp till ca 16 gånger den ursprungliga storleken under pressope- rationen.

Det är skillnad mellan uttrycken "hårda träfiberskivor“ och "Lräfibcrskívor" (eller bara "fiberskivor"), såsom de är kända inom industrin. Hårda träfiberskivor är skivor med hög densitet, vilka kan mönsterpressas eller präglas och maskinbearbetas, och den produkt som saluföres under varumärket "Masonite" är typisk.

Hårda träfiberskivor formas av sönderslitna träfibrer i huvud- sak utan några tillsatta bindemedel eller andra tillsatsmedel, Den höga ligninhalten i träfibrerna gör att fibrerna smälter sam- man när värme och tryck appliceras i pressen.

Fiberskivor är skivor med medelhög densitet, vilka också framställes av sönderslitna träfibrer, varvid skillnaden är att en liten mängd, t.ex. ca 5 viktprocent, tillsatta bindemedel el- ler andra tillsatsmedel är införlivade i det råmaterial som in- matas i pressen.

Föreliggande uppfinning är tillämpbar på såväl hårda fiber- skivor som andra fiberskivor, även om beskrivningen i fortsätt- ningen kommer att avse hårda träfiberskivor för enkelhets skull.

När den hårda träfiberskívan har formats i pressen, kan en finíshyta appliceras genom att fiberskivan ledes till en separat finish-behandlingsanläggning, där ytorna slipas eller poleras som en förberedelse före appliceringen av dekorativa och skyddande färgskikt eller laminat.

Finishoperationen är dyrbar och tidskrävande. Kostnaderna för en andra press för applicering av dekorativa laminat kan avsevärt höja kostnaderna för den färdiga produkten liksom även den ytterligare tid som erfordras för att färdigbehandla produk- ten.

En separat färgoperation kräver lång produktionslinje med lO 15 20 25 30 55 H0 7904081-2 3 sprayutrustning eller liknande för applicering av färgen, ugnar för torkning av färgen samt utrustning för utsugning av färgångor från anläggningens arbetsområden. Dessutom erfordras regleråtgär- der för att hålla dammpartiklar borta från de färgade ytorna och för att undvika avrinning från höga fläckar på den färdiga skivan.

Kostnaderna för den separata produktionslinjen för applicering av färgade ytor kan avsevärt höja kostnaden för den färdiga ski- van samt öka den tid, som erfordras för framställning av skivan.

Enligt föreliggande uppfinning åstadkommas ett förfarande för formning av hårda träfiberskivor och samtidigt applicering av en målad yta pä skivan, samtidigt som den formas i pressen. Häri- igenom elimineras sålunda behovet av ytterligare finish-processer för applicering av dekorativa laminat eller målade ytor.

Kortfattat gäller att man enligt uppfinningen i en press pla- cerar ett löst skikt innehållande träfibrer och att man över fi- berskiktet placerar ett bärarark uppvisande en härdnad eller här- dad färgbeläggning, som är tillräckligt värmebeständig för att förbli i härdat tillstånd vid temperaturer överstigande ZOHOC.

Med hjälp av pressen appliceras tryck och värme överstigande 20400 på skiktet av träfibrer och på det belagda bärararket, så att det fiberbaserade skiktet komprimeras till ett sammanhängande stycke i form av en hård träfiberskiva, samtidigt som färgbeläggningen i härdat eller hârdnat tillstånd överföras från bärararket och bin- des till en yta av skivan. Härigenom åstadkommer man hårda trä- fiberskivor med en separat finish-målad yta.

Mera specifikt avser uppfinningen ett förfarande för fram- ställning av en hård träfiberskiva eller en vanlig träfiberski- va med färgad yta, där ett temporärt bärarark har ett färgskikt avsatt eller belagt därpå, och färgskiktet innefattar en i för- väg härdad färgbeläggning innefattande ett pigmenterat synte- tiskt hartsmaterial på bärararket, varvid färgbeläggningen är tillräckligt värmebeständig för att förbli härdad vid en tempe- ratur överstigande 204OC, kännetecknat av att man formar ett löst skikt innehållande träfibrer och över det lösa fiberbase- rade skiktet placerar det temporära bärararket samt applicerar tryck och värme överstigande ZOUOC på det fiberbaserade skik- tet och på färgskiktet avsatt på bärararket för samtidig komp- rimering av det fiberbaserade skiktet och formníng av en in- tegral skiva, samtidigt som färgbeläggningen överföras från bärararket till ytan av den formade skivan, så att färgen för- 10 15 20 25 30 35 H0 79014181-2 blir i härdat tillstånd under bildningen av skivan och överfö- ringen till skivans yta, till bildning av en fiberskiva med färgbeläggningen bunden till sin yta.

Färgbeläggningen kan vara ett värmehärdande hartssystem, som förnätas samtidigt som det belägges på bäraren. Färgbeläggningen kan överföras i pressen till ett relativt tjockt och i huvudsak okomprimerat skíckt av lösa träfibrer. Den målade bäraren kan innefatta en syntetisk hartsvidhäftningsbeläggning, som kan poly- meriseras och förnätas medelst värmet i pressen, så att färgbelägg- ningen bindes till fibrerna i fiberskivan när denna formas.

Dessa och andra aspekter av uppfinningen kommer att förstås bättre i samband med nedanstående detaljerade beskrivning i an- slutning till de bifogade.rítningarna.

För rítningarna gäller följande: Fig. l är en schematisk tvärsnittsvy, som illustrerar en ut- föringsform av en målad bärare för användning vid förfarandet en- ligt föreliggande uppfinning; Fig. 2 är en schematisk sidovy, som visar ett sätt för be- läggning av den målade bäraren från fig. 1; Fig. 3 är en schematisk sidovy, som visar den målade bärare som användes vid en process för formning av hårda träfiberskivor i en press, samtidigt som en målad yta överföres till skivan; Fig. 4 är en schematisk tvärsnittsvy, som visar pressen in- om cirkel H i fig. 5 före formningen av den hårda träfiberskivan; och Fig. 5 är en schematísk tvärsnittsvy, som illustrerar ett färdigt stycke i form av en hård träfiberskiva formad medelst för- farandet enligt föreliggande uppfinning.

Ett färgskikt appliceras på ytan av en hård träfiberskiva i en press, samtfiigt som den hårda träfiberskivan formas i pressen.

Färgskiktet appliceras medelst varmöverföringsteknik. Färg- skiktet avsättes från början på ett bärarark. Råmaterialet för formning av den hårda träfiberskivan innefattar sönderslitna trä- fibrer omfattande en blandning av träfibrer, fiberknippen och hård flis tillverkad av helt trä, sågspån och malningsrester, pappersavfall, jordbruksavfall och växtvävnader, som har utsatts för termomekanisk kokning. Råmaterialet kommer i fortsättningen att benämnas sönderslitna träfibrer eller ett fiber- eller fiber- baserat material eller ett fiberskikt, vilket endast är för att underlätta framställningen.

De sönderslitna träfibrerna placeras l0 15 20 50 35 40 7904081-2 i form av ett löst skikt i en uppvärmd press. Den målade bäraren placeras sedan företrädesvis över en exponerad yta av träfibrerna i pressen, även om den målade bäraren också kan placeras under ett skikt av sönderslitna träfibrer. Medelst pressen applicerat värme och tryck komprimerar träfibrerna och gör att de smälter samman till ett relativt styvt och tätt stycke i form av en nård träfiberskiva, samtidigt som färgbeläggningen överföres från bä- raren och bindes till skivan. Fibermaterialet i pressen uppvär- mes till en temperatur av mera än QOÄOC under det att den hårda träfiberskivan formas. Färgbeläggningen är tillräckligt värme- beständig för att förbli i härdat tillstånd vid eller över skiv- formningstemperaturen. Härigenom åstadkommes en träfiberskiva med en separat härdad färdigmålad yta.

Fig. l visar en målad bärare, vilken innefattar ett bärar- ark 10 med ett överförbart vidhäftande färgskikt ll belagt därpå.

Det överförbara vidhäftande färgskiktet ll omfattar en släppbe- läggning 12, en första nötningsbeläggning lä, en andra nötnings- beläggning 16, en första tryckmönsterfärgbeläggning 18, en andra tryckmönsterfärgbeläggning 20, en första bakgrundsfärgbeläggning 22, en andra bakgrundsfärgbeläggning 2H och en vidhäftande belägg- ning 26 applicerade över varandra i följd. Nötningsbeläggningarna och färgbeläggningarna kommer i fortsättningen för enkelnets skull att omtalas som färgbeläggningar.

Bärararket 10 är företrädesvis en flexibel och vikbar värme- beständig polyesterfilm, såsom "Celanar" (varumärke för Celanese Plastics Co.) eller "Mylar" (varumärke för E.I. du Pont de Nemours & Co.). "Celanar" med en tjocklek av 19 /um föredras, även om bäraren för tillämpningar med högre temperaturer t.ex. kan vara aluminiumfolie, silikonbelagt papper eller "Tedlar" (varumärke för E.I. du Pont de Nemours & Co., polyvinylfluoridfilm).

Släppbeläggningen 12 är belagd på en yta av bärararket 10.

Släppbeläggningen är företrädesvis ett material såsom ett vax, eller en blandning av vax med andra substanser, som smälter un- der den temperatur, vid vilken fiberskivan formas, så att färg- beläggningarna kan fås att släppa från bäraren vid skivformnings- temperaturen. Den för närvarande föredragna släppbeläggningen är en blandning av hårt naturvax, såsom karnauba-vax löst i to- luen och ett organiskt lösningsmedel, såsom metyl-etylketon.

En liten mängd av ett akrylharts med låg molekylvikt kan till- sättas för att underlätta fördelningen av vaxet. Släppbelägg- 10 15 20 25 30 55 H0 7904081-2 s ningen har en smältpunkt av ca 8006.

Nötningsbeläggningarna lü och 16 ger ett nötnings- och ke- mikaliebeständigt täckskikt för färgskiktet ll. Två separata nöt- ningsbeläggningar användes på den på ritningarna visade målade bäraren, men ett enda nötningsskikt kan förekomma. Nötningsbe- läggningen kan också utelämnas, t.ex. om den första färgbelägg- ningen i sig själv ger tillräcklig nötnings- och kemikaliebestän- dighet. Nötningsbeläggningen är tillräckligt värmeresistent i härdat tillstånd för att den skall förbli härdad, när den utsät- Det föredragna temperaturområdet för träfiberskivformningen är 230 - 25500, och nötningsbeläggningen bibehåller sitt stabila, dvs. här- tes för skivformningstemperaturer överstigande minst ZOÄOC. dade tillstånd vid dessa temperaturer. Den föredragna nötnings- beläggníngen motstår också missfärgning vid skivformningstem- peraturerna. Nötningsbeläggningen är en transparent värmehärdan- de hartsbeläggningskomposition, och enligt en utföringsform in- jnefattar nötningsbeläggningen ett akrylharts, ett organiskt lös- ningsmedel, såsom metyl-etylketon, och ett bryggbildande harts, såsom en polyuretan, för reaktion med akrylhartset. Nötnings- beläggningen avsättes på bäraren 10 i flytande tillstånd, och värme appliceras därefter för förnätning av beläggningen till här- dat tillstånd under det att beläggningen är närvarande på bära- ren.

Glansen hos det färdiga färgskiktet kan regleras genom att man tillsätter-ett mattermedel till åtminstone den första nöt- ningsförläggningen l4.

Tryckmönsterfärgbeläggningarna 18 och 20 och bakgrundsfärg- beläggningarna 22 och 24 ger färgning för ett speciellt simule- rat trästruktur- eller trätexturmönster, även om andra mönster- eller monokromatisk pigmentering kan användas. Tryckmönsterfärg- beläggningarna 18, 20 ger de tunna mörkare linjerna eller “ticking" i trästrukturmönstret och bakgrundsfärgbeläggningarna 22, 2H ger en vanligen ljusare bakgrundsfärg. Vid den visade utföringsfor- men är båda bakgrundsfärgbeläggningarna identiska, även om det är möjligt att anordna andra kombinationer i ett simulerat eller artificiellt trästrukturmönster, såsom tre tryckmönsterbelägg- ningar och en bakgrundsfärgbeläggning, om så önskas. För åstad- kommande av andra ytfinishbeläggningar, såsom en monopneumatísk färgbeläggning, kan det vara nödvändigt att applicera sådan färg i flera skikt för att man skall erhålla den önskade färgskikt- 10 15 20 25 30 40 790lr081-2 tjockleken.

Tryckmönsterfärgbeläggningarna 18, 20 och bakgrundsfärgbelägg- ningarna 22, 2U liknar nötningsbeläggningen därigenom att de är tillräckligt värmebeständiga i härdat tillstånd och att de för- blir härdade, när de utsättas för en skivformningstemperatur som åtminstone överstiger 2OüOC. De föredragna färgbeläggningarna kan bibehålla härdat tillstånd vid en temperatur inom det före- dragna området av 230-255°C för skivformningen. De föredragna färgbeläggningarna innefattar ett värmehärdande hartsmaterial, som ansättes på bäraren i flytande tillstånd och förnätas på bä- raren genom applicering av värme. De för närvarande föredragna färgbeläggningarna innefattar en uretan-akrylförnätande belägg- ning omfattande ett akrylharts, ett organiskt lösningsmedel såsom metyl-etylketon, en uretan, som reagerar med akrylhartset, och ett pigment som ger den önskade färgen.

Nötningsbeläggningarna lü, 16 och färgbeläggningarna 18, 20, 22, 2H kan framställas av andra värmebeständiga beläggningskom- positioner, såsom t.ex. andra akrylhartser, uretaner, alkyder, silikoner, polyestrar och fluorkolväten, så länge som belägg- ningen härdas eller förnätas för att ge en beläggning, som för- blir härdad vid eller över skivformningstemperaturen.

Den vidhäftande beläggníngen 26 användes för att binda färg- beläggningarna (dvs. nötningsbeläggningarna och färgbeläggningar- na) vid den hårda träfiberskivan, när skivan formas i pressen.

Vidnäftningsbeläggningen innefattar ett syntetiskt hartsmaterial, som värmeaktiveras medelst värmet från pressen, så att färgskik- tet bindes till den hårda träfiberskivan. Den föredragna vid- häftningsbeläggningen innefattar ett värmehärdande harts, som kan penetrera fibrer i den hårda träfiberskivan och förnätas under in- verkan av det från pressen applicerade värmet. Enligt en utfö- ringsform omfattar vidhäftningsbeläggningen ett självförnätande fenolharts, såsom "Bakelite" (varumärke för Union Carbide Corp.), blandat med ett organiskt lösningsmedel och ett fyllmedel. Al- ternativt kan vidhäftningsbeläggningen innefatta en blockerad nrutan, såsom hartset "Mondur HCB" (varumärke för Mobay Chemical Corp.). Vidhäftningsbeläggningen appliceras på bäraren som en termoplast. Den avsättes på bäraren i flytande tillstånd och torkas på bäraren vid en temperatur, som ger avdrivning av lös- ningsmedlet utan att förnäta hartset. Vidhäftningsbeläggningen torkas på bäraren vid en temperatur under den skivbildande tem- 10 15 20 25 BO 35 Ä0 'l90lrü81-2 Å peraturen. Under den efterföljande pressningsoperationen för- nätar värmet från pressen vidhäftningsbeläggningen i pressen, sam- tidigt som fibrerna i skivan penetreras av vidhäftningsbelägg- ningen, som binder färgskiktet vid skivan.

Fig. 2 visar en beläggningsapparat, som kan användas för applicering på bäraren 10 släppbeläggningen 12, var och en av nötningsbeläggningarna lä och 16, var och en av färgbeläggning- arna 18, 20, 22 och 2U samt vidhäftningsbeläggningen 26. Släpp- beläggningen, nötningsbeläggningarna, färgbeläggningarna och vidhäftningsbeläggningen applicerasmedelst åtta separata belägg- ningsstationer för applicering av varje beläggning på bäraren i följd. Fig. 2 illustrerar beläggningsapparaten vid vilken som helst av beläggningsstationerna. Beläggningsbanan 10 till- föres ursprungligen från en tillförselrulle 28 och matas till en valsbeläggningsanordning för avsättning av en flytande belägg- ningskomposition 30 på en yta av bäraren. Beläggningen 30 kan vara släppbeläggningen, nötnings- eller färgbeläggningarna eller vidhäftningsbeläggningen. Beläggningsapparaten innefattar en roterande cylinder 32 för applicering av beläggningen 30 på undersidan av bäraren 10 mot trycket av en tryckvals 34 på den motsatta sidan av bäraren. Släppbeläggningen, nötningsbelägg- ningarna, bakgrundsfärgbeläggningarna och vidhäftningsbelägg- ningen appliceras på bäraren i form av kontinuerliga filmer, i vilket fall cylindern 32 har jämn yta. Tryckmönsterfärgbelägg- ningarna kan appliceras medelst gravyrtryckteknik, i vilket fall cylindern 32 kan ha ett speciellt tryckmönster på sin yta.

' Den belagda bäraren ledes sedan till en ugn 36, som står under inverkan av forserad varmluft och är försedd med infraröd- uppvärmningslampor eller liknande, för upphettning av belägg- ningarna applícerade med hjälp av cylindern 52. Med hjälp av ugnen torkas varje beläggning innan efterföljande beläggning ap- pliceras. Den temperatur, till vilken en beläggning upphettas, beror på den speciella använda kompositionen. Nötningsbelägg- ningarna och färgbeläggningarna kan upphettas till en temperatur inom området från ca 12000 till ca 16500 under en härdningstid av från ca 2 till 20 sekunder för förnätning av de reaktiva kompo- nenterna i vart och ett av dessa färgskikt. Vidhäftningsbelägg- ningen kan upphettas till ca 13000 ifrån ca 2 till 20 sekunder för avdrivning av lösningsmedlet i vidhäftningsbeläggningen utan att förnäta denna vidhäftningsbeläggning. Släppbeläggníngen 10 15 20 25 30 35 HO 7904081-2 9 appliceras som en vätska och torkas på bäraren.

Varje beläggning ledes till en kylstation, om så önskas, för att öka kylningshastigheten_för den beläggning som håller på att appliceras för att därefter ledas till nästa beläggningsstation.

Bäraren kan ledas från ugnen 36 runt en vals H2 och därefter runt en kyltrumma MH vid en kylstation. Den balagda bäraren kan där- efter ledas runt en vals H6, när den lämnar kylstationen och in- nan den ledes till motsvarande beläggningsapparat vid nästa be- läggningsstation. Den färdigmålade banan visad i fig. l uppsam- las på en uppsamlingsrulle H8.

Den färdigmålade banan appliceras sedan på en hård träfiber- skiva formad i en tillverkningsanläggning illustrerad i fig. 3.

Tillverkningsanläggningen illustreras sohematiskt och visas för enkelhets skull inte i rätt skala i fig. 3. Produktionsanlägg- ningen innefattar en första bandtransportör 50, som mottar ett råmaterial för formning till en hård träfiberskiva. Såsom be- skrivits ovan innehåller råmaterialet sönderslitet eller pulver- formigt cellulosamaterial, i huvudsak träfibrer eller -partiklar, såsom den typ av råmaterial som användes vid framställning av Vid fram- ställning av träfíberskivor innehåller det fiberbaserade materi- alet i huvudsak inga tillsatta bindemedel, och vid framställning hårda träfiberskivor eller vanliga träfiberskivor. av vanliga fiberskivor innehåller det fiberbaserade materialet mindre än ca 5 viktprocent tillsatta bindemedel eller andra tillsatsmedel.

Det fiberbaserade materialet lagras i minst en tillförsel- tratt 52 för avsättning av ett löst skikt 5H av materialet under inverkan av tyngdkraften på en övre yta av bandtransportören 50.

Ett flertal tillförseltrattar liggande sida vid sida kan använ- das, om så önskas, för avsättning av fiberbaserade material av olika partikelstorlekar, varigenom man kan reglera tvärsnittsut- seendet hos den färdiga hårda fiberskivan. I längdriktningen åt- skilda skikt Sfl av det fiberbaserade materialet avsättes på band- transportören 50. Sidokanterna på varje skikt justeras eller "trimmas" med hjälp av ett sågblad 56, som rör sig i vertikal riktning, och liknande sågblad trimmar de längdgående kanterna (dvs. i rörelseriktningen) av skikten 5fl.

Varje skikt 50 ledes därefter ett efter ett upp på ett tran- sportband (ej visat), som löper genom en uppvärmd vertikal press 58. Pressen innefattar en uppvärmd övre platta 60 och en upp- 10 15 20 25 BO 35 H0 7904081 -2 io värmd undre platta 62. Endera av de båda plattorna är rörlig mot den andra plattan för applicering av värme över ca 20400 och ett tryck av mellan ca 28 och 70 kg/cm2 på materialet i pressen.

Den färdigmålade banan från beläggningsoperationen visad i fig. 2 placeras sedan över skiktet 54 i pressen. Den färdig- målade banan från uppsamlingsrullen M8 användes som matningsrul- le öü och ledes runt en rulle 66 nära inloppet till pressen. En rulle 68 nära utloppet av pressen samverkar med inloppsrullen 66 för att rikta in den målade bäraren tätt intill den övre ytan av varje skikt 5ü i pressen. Såsom framgår tydligast av fig. U pla- ceras färgskiktet ll omedelbart över den exponerade övre ytan av fiberskiktet 5%, varvid bäraren 10 är på den sida av färgskiktet som är vänd från fiberskiktet 5Ä. Mellanläggsark eller tryckut- jämningsark (ej visade) kan användas mellan materialet i pressen och den övre och undre plattan 60, 62. Pressen slutes därefter, så att plattorna kan applicera värme och tryck på träfibrerna för att komprimera dessa och smälta dem samman till bildning av ett enhetligt stycke i form av en hård träfiberskiva. Samtidigt överför värmet från pressen det målade skiktet från bäraren och binder detta vid en ytteryta av den formade träfiberskivan. Efter pressningssteget öppnas pressen, och bäraren lösgöres från den färdiga träfiberskivan och uppsamlas på en uppsamlingsrulle 70.

Den färdiga hårda träfiberskivan 72 avlägsnas sedan ur pressen på en bandtransportör Tü. Nästa fiberskikt 5Ä matas därefter in i pressen och nästa del av den målade bäraren placeras över skiktet i pressen, varefter pressen slutes o.s.v.

Såsom framgår av fíg. 5 innefattar den färdiga hårda trä- fiberskivan 72 ett i huvudsak styvt och tätt stycke 76 av hård träfiberskiva eller vanlig fiberskiva med ett separat färgskikt 78, vilket täcker dess yta, tränger in i skivans fibrer och bin- des till nämnda fibrer. Vid den på ritningen visade utförings- formen är färgskiktet 78 ett simulerat trästrukturytskikt.

Pressplattorna upphettas till en temperatur, som åtminstone överstiger 20ü°C, och uppehållstiden är tillräcklig för att höja temperaturen hos träfibrerna och den målade bäraren till mera än BOMOC. Den för närvarande föredragna skivformningstemperaturen ligg¶*mellan 23000 och 25500, och den för närvarande föredragna uppehållstiden är från ca 1 l/2 till 5 minuter. är tillräckligt värmebeständig för att bibehålla sitt härdade tillstånd, dvs. för att inte smälta eller på annat sätt termo- Färgbeläggningen 10 15 20 25 30 35 HO 1904081-2 ll plastiskt deformeras,vid den temperatur, vid vilken skivan for- mas. Färgbeläggningen förnätas under beläggníngsoperationen till bildning av ett hårt färgskikt på bäraren, och värmet från pres- sen gör inte att färgbeläggningen sjunker ner i fibrerna i ski- van eller att den på annat sätt stör det härdade färgsystemets fysikaliska egenskaper. Färgbeläggningen bindes sålunda till ytan av den hårda träfiberskivan som ett separat och kontinuer- ligt färgskikt. Om färgbeläggningen är termoplastisk vid skiv- formningstemperaturen, eller om den åtminstone är instabil i sådan omfattning att den smälter eller på annat sätt plastiskt deformeras eller kallflyter, kan den tränga in i skivan t.ex. genom att den blöter upp träfiberna nära den övre delen av skivan.

I ett sådant fall försvinner färgbeläggningen in i skivan, och den ger sålunda inte det önskade kontinuerliga och separata färg- skiktet på ytan av den färdigbehandlade ytan. Färgskiktet ll kan på ett effektivt sätt överföras till ett löst okomprimerat skikt av träfibrer i pressen, utan att det krävs något separat förpress- ningssteg eller liknande innan fiberskiktet matas in i pressen.

Det har upptäckts, att en sådan överföring kanske på ett framgångs- rikt sätt trots det väsentliga kompressionsförhållandet och de resulterande dimensionsförändringarna samt den frigöring av vattenånga, som sker i pressen, när fibrerna komprimeras till en styv skiva, och trots det faktum, att den färgbeläggning, som överföres, inte har strukturell integritet i sig själv.

Minimitjockleken för färgskiktet ll är ca 13 /um, eftersom ett tunnare färgskikt troligen inte kan förhindra fibrerna i den färdiga hårda träfiberskivan från att framträda i ytbeläggningen.

Färgskiktet applicerat medelst principerna enligt föreliggande uppfinning kan vara tunnare än det skikt som appliceras medelst ett separat målningssteg efter det att skivan har formats och avlägsnats ur pressen.

Färgskiktet ll har en sådan grad av töjbarhet som förlänas av hartskomponenterna i de beläggningar som bildar färgskiktet.

En sådan töjbarhet är tillräcklig för att inhibera uppkomsten av sprickor i ytskütet på grund av de dimensions- och temperatur- förändringar som uppträder när skivan formas.

Bäraren 10 har också en viss grad av töjning, och kopplat med töjbarheten hos färgskiktet ll kan en färdigmålad yta över- föras i pressen till en skiva, som formas, med präglade eller tredimensionella ytmönster. En del av färgskiktet kan överföras 10 15 20 25 30 35 40 7-904081-'2 I 12 till en platt yta på skivan, under det att en intilliggande del av färgskiktet kan töjas i tillräcklig grad för att överföras till en upphöjd del av skivan, och ändå uppträder den färdigmå- lade ytan som en kontinuerlig fårgbeläggning.

Följande är exempel på beläggningar lämpade för åstadkomman- de av en syntetisk trästrukturytfinish på träfiberskivor medelst principerna enligt föreliggande uppfinning.

EXEMPEL l - Släppbeläggning Följande beståndsdelar blandades i de angivna proportionerna för åstadkommande av släppbeläggningen 12.

Qâlä Toluen 89,0 Karnauba-vax > 0,H (“OP wax" - American Hoechst Corp.) Metyletylketon 10,1 Akrylharts med låg molekylvikt 0,5 ("Aroset 1081" - Ashland Chemical Co.) 7,5 delar toluen upphettades till SHOC för upplösning av vaxet. Det upplösta vaxet sattes därefter till en blandning av 81,5 delar toluen innehållande metyletylketonlösningsmedlet och akrylhartset med låg molekylvikt. Den resulterande släppbelägg- ningen hade en smältpunkt av 79°C.

EXEMPEL 2 - Nötningsbeläggningar Den första nötningsbeläggningen lü framställdes av följande komponenter: . 7 Delar Metyletylketon 53,2 Akrylharts A 31,7 ("G-Cure TSAX-11108" - General Mills Chemicals, Inc.) 8,0 Kiseldioxid ("Syloid 2ÄH" - Davidson Div. of W.R. Grace & Co.) Polyuretan , ("Desmodur N-100" - Mobay Chemical Corp.) 7,1 Akrylhartset och kiseldioxiden dispergerades i Ä0,0 delar _ av metyletylketonlösningsmedlet, och 13,2 delar av lösningsmed- 0,1 delar 8% zink- Uretanen let tillsattes för att reglera viskositeten. naftenat tillsattes som polymerisationskatalysator. tillsattes sedan försiktigt under kraftig omröring.

Denmandra nötningsbeläggningen 16 framställdes genom att 10 15 20 25 ÄO 7904081-2 13 man omsorgsfullt blandade följande beståndsdelar: Delar Metyletylketon u5»0 Akrylharts - narts med låg molekyivixt 57,0 UG-cure TsAx-Iliozw) 75,0 delar av denna blandning dispergerades noggrant med 25,0 delar av den komposition som användes fav dfln första nöf- nïn¿nnp|ügfiníng«n IH. 0,5 dvlnr av nrvtnnhnvinnt ("hvsm~dnr N-l0n") sattes därefter till blandningen för ästadkommande av den andra nötningsbeläggningen 16.

EXEMPEL 3 - Tryckmönsterbeläggningar En första mellanproduktkomposition framställdes med följan- de beståndsdelar: Delar Metyletylketon 2ü,8 Akrylharts ("G-Cure TSAX-lll08") 22,6 Fyllmedel (Al2O3 (H2O)3) 52,6 ("Hydral 710" - Aluminium Co. of America) En andra mellanproduktkomposition framställes av följande komponenter: Delar Metyletylketon 31,9 Akrylharts ("G-Cure TSAX-lllO8") 28,1 Svart pigment - svart järnoxid M0,0 ("Mapico Black" - Columbian Chemicals Div., Cities Service Co.) En tredje mellanproduktkomposition framställdes av följan- de komponenter: Delar Metyletylketon 30,0 Akrylharts ("G-Cure TSAX-lll08") 29,5 Gult pigment - gul järnoxid 36,0 ("VLO-l888" - Pfizer, Inc.) Akrylhartset och det gula pigmentet dispergerades i metyl- etylketonlösningsmedlet, och ytterligare ü,5 delar metyletyl- ketonlösningsmedel tillsattes såsom varande nödvändigt för att reglera viskositeten.

En fjärde mellanproduktkomposition framställdes av följan- de beståndsdelar: 79040814 lä Delar Metyletylketon D 22,0 Akrylharts ("G-Cure TSAX-lll08") 29,5 Rött pigment - röd järnoxid - 35,0 ("R-1299" - Pfizer, Inc.) Akrylhartset och pigmentet dispergerades i metyletylketon- lösningsmedlet och 3,5 delar metyletylketonlösningsmedel till- sattes för reglering av viskositeten.

Den första tryckmönsterfärgbeläggningen 18 framställdes av följande komponenter: Delar Första mellanprodukt ' H7,6 Andra mellanprodukt 47,6 Uretanharts ("Desmodur N-l00") Ä,8 Den första och den andra mellanprodukten dispergerades noggrant, och uretanen tillsattes därefter försiktigt under kraf- tig omröring. 7 Den andra tryckmönsterfargbeläggningen 20 framställdes av följande komponenter: D Pâlâš Första mellanprodukt a 66,6 Andra mellanprodukt 21,2 Tredje mellanprodukt , H,2 Fjärde mellanprodukt 3,2 Uretanharts ("Desmodur N-l00") ü,8 Mellanproduktkompositionerna dispergerades noggrantà och uretanen tillsattes sedan försiktigt under kraftig omröring.

EXEMPEL H - Bakgrundsfärgbeläggningar Den första och den andra bakgrundsfärgbeläggningen hade identisk sammansättning och framställdes av följande komponenter: Eâlêä Metyletylketon _ 50,ü Akrylharts ("G-Cure TSAX-lll08") 27,5 Gult järnoxídpigment ("VLO-l888") 22,5 Rött järnoxidpigment ("R-1299") 9,0 Svart järnoxidpigment ("Mapico Black") ü,5 Uretanharts ("Desmodur N-lO0") 6,1 Akrylhartset och pigmenten dispergerades i lösningsmedlet, och uretanen tillsattes sedan försiktigt under kraftig omröring. 10 15 20 25 BO 7904081-2 15 EXEMPEL 5 - vidnäftningsbeiäggning Vidhäftningsbeläggningen 26 framställdes av följande kom- ponenter: Delar Metyletylketon u5,Ü Fenolharts ("Bakelite BKR 2620" - Union Carbide 27,5 Corp.) Fyllmedel ("Hydral 7l0") 27,5 Fenolhartset löstes i metyletylketonlösningsmedlet, och fyllmedlet tillsattes långsamt under kraftig omröring. Fenol- nartset är självförnätande under hög temperatur överstigande ca l75°C. Vidhäftningsbeläggningen avsattes på bäraren och upp- hettades till ca l}0OC för avdrivning av lösningsmedlet för tork- ning av vidhäftningsbeläggningen utan att denna härdas. Vid skivformningstemperaturen överstigande QOHOC tränger fenolhartset in i skivans fibrer och självförnätas i pressen.

Sålunda åstadkommes enligt föreliggande uppfinning en hård träfiberskiva eller en vanlig fiberskiva med en färdigmålad yta, som kan appliceras samtidigt med att skivan framställes. Genom förfarandet spar man tid och energi samtidigt som man reducerar miljöföroreníngarna och andra produktionskostnader jämfört med den tidigare kända tekniken, där man formar den hårda träfiber- skivan och separat applicerar ett dekorativt ytskikt. Genom för- varandet enligt uppfinningen elimineras behovet av en separat produktionsanläggning för applioering av målade ytskikt eller laminat efter det att skivan har formats. Behovet av en sepa- rat press för att förpressa träfibrerna innan den färdiga skivan formas i pressen elimineras också. Genom att den målade ytan Detta underlättar en automatisk applicering av en målad dekorativ yta, överföres i pressen, kan en flexibel målad bärare användas. såsom en syntetisk trästrukturyta eller någon annan komplex deko- rativ yta, på träfiberskiveytor formade med en mångfald olika tredimensionella former.

Claims (11)

79a~l14081 ” 2 Ib PATENTKRAV

1. Förfarande för framställning av en hård träfiberskiva eller en vanlig träfiberskiva med färgad yta, där ett temporärt bärarark har ett färgskikt avsatt eller belagt därpå, och färg- skiktet innefattar en i förväg härdad färgbeläggning innefattan- de ett pígmenterat syntetiskt hartsmaterial på bärararket, varvid färgbeläggningen är tillräckligt värmebeständig för att förbli härdad vid en temperatur överstigande 204°C, k ä n n e t e c k - n a t av att man formar ett löst skikt (54) innehållande trä- fibrer och över det lösa fiberbaserade skiktet placerar det tem- porära bärararket (10) samt applicerar tryck och värme överstigan- ae zo4°c på det fiberbaseraae skiktet och på färgskiktet avsatt på bärararket för samtidig komprimering av det fiberbaserade skiktet och formning av en integral skiva (72), samtidigt som färgbeläggningen överföres från bärararket till ytan av den forma- de skivan, så att färgen förblir i härdat tillstånd under bild- ningen av skivan och överföringen till skivans yta, till bildning av en fiberskiva med färgbeläggningen bunden till sin yta.

2. Förfarande enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a t av att bärararket och färgskiktet är böjlíga och har en viss grad av töjning.

3. 5. Förfarande enligt krav 1 eller 2, k ä n n e t e c k - n a t av att färgbeläggningen är tillräckligt värmebeständig för att förbli härdad vid en temperatur överstigande ca 23000, och att man samtidigt applicerar tryck och värme överstigande ca 230°C på det fiberbaserade skiktet och det färgade bärararket.

4. Förfarande enligt något av kraven 1-3, k ä n n e t e c k- n a t av att färgbeläggningen (11) består i huvudsak av ett värme- härdande hartsmaterial, som appliceras på bärararket och förnätas på bärararket innan det placeras över det fiberbaserade skiktet.

5. Förfarande enligt något av kraven 1-4, k ä n n e - t e c k n a t av att färgskiktet innefattar en vidhäftningsbe- läggning intill färgbeläggningen, varvid vidhäftningsbeläggningen värmeaktiveras av det värme som appliceras under formningen av skivan för bindning av färgbeläggníngen till skivan.

6. Förfarande enligt något av kraven 1-5, k ä n n e - t e c k n a t av att det tryck som appliceras under komprime- ringen av det fiberbaserade skiktet är högre än ca 28 kg/cmz. v9o4oa1-2 17'

7. Förfarande enligt något av kraven 1-6, k ä n n e - t e c k n a t av att det fiberbaserade skiktet komprimeras mel- lan ca 8 och ca 16 gånger sin ursprungliga tjocklek för formning av skivan.

8. Förfarande enligt något av kraven 1-7, k ä n n e - t e c k n a t av att uppehållstiden under pressnings- och värm- ningssteget är från ca lå till ca 5 minuter.

9. Förfarande enligt något av kraven 1-8, k ä n n e - t e c k n a t av att det fiberbaserade skiktet väsentligen be- står av sönderslitet och pulverformígt cellulosamateríal.

10. Förfarande enligt något av kraven 1-9, k ä n n e t e c av att färgbeläggningen innehåller ett uretanharts.

11. Förfarande enligt något av kraven 1-10, k ä n n e - t e c k n a t av att den färgbeläggning som samtidigt överföres till ytan av den formade skivan är ett icke-självbärande konti- nat nuerligt färgskíkt.