WO2005080096A2 - Dekorpapier mit elektrisch geladenen fasern - Google Patents

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WO2005080096A2
WO2005080096A2 PCT/EP2004/053016 EP2004053016W WO2005080096A2 WO 2005080096 A2 WO2005080096 A2 WO 2005080096A2 EP 2004053016 W EP2004053016 W EP 2004053016W WO 2005080096 A2 WO2005080096 A2 WO 2005080096A2
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Dieter DÖHRING
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Kronospan Technical Company Ltd.
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    • B44—DECORATIVE ARTS
    • B44C—PRODUCING DECORATIVE EFFECTS; MOSAICS; TARSIA WORK; PAPERHANGING
    • B44C5/00—Processes for producing special ornamental bodies
    • B44C5/04—Ornamental plaques, e.g. decorative panels, decorative veneers
    • B44C5/0469—Ornamental plaques, e.g. decorative panels, decorative veneers comprising a decorative sheet and a core formed by one or more resin impregnated sheets of paper
    • B44C5/0476—Ornamental plaques, e.g. decorative panels, decorative veneers comprising a decorative sheet and a core formed by one or more resin impregnated sheets of paper with abrasion resistant properties
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21H—PULP COMPOSITIONS; PREPARATION THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASSES D21C OR D21D; IMPREGNATING OR COATING OF PAPER; TREATMENT OF FINISHED PAPER NOT COVERED BY CLASS B31 OR SUBCLASS D21G; PAPER NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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    • D21H27/18—Paper- or board-based structures for surface covering
    • D21H27/22—Structures being applied on the surface by special manufacturing processes, e.g. in presses
    • D21H27/26—Structures being applied on the surface by special manufacturing processes, e.g. in presses characterised by the overlay sheet or the top layers of the structures
    • D21H27/28—Structures being applied on the surface by special manufacturing processes, e.g. in presses characterised by the overlay sheet or the top layers of the structures treated to obtain specific resistance properties, e.g. against wear or weather
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    • D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
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    • D21H13/00—Pulp or paper, comprising synthetic cellulose or non-cellulose fibres or web-forming material
    • D21H13/10—Organic non-cellulose fibres
    • D21H13/20—Organic non-cellulose fibres from macromolecular compounds obtained otherwise than by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds
    • D21H13/24—Polyesters
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
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    • D21H17/20—Macromolecular organic compounds
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    • D21H17/34—Synthetic macromolecular compounds obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds
    • D21H17/37—Polymers of unsaturated acids or derivatives thereof, e.g. polyacrylates
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    • Y10T428/24372—Particulate matter

Definitions

  • the invention relates to a method and an apparatus for the production of paper with an abrasion-resistant surface and to a paper produced in accordance with the method.
  • No. 4,940,503 discloses a method in which abrasion-resistant particles are optionally sprinkled onto an overlay impregnated with melamine resin or onto a decorative paper impregnated with melamine resin. The overlay and decorative paper are then pressed together in such a way that a decorative paper with an abrasion-resistant surface results.
  • the abrasion resistance that can be achieved with such a method is, however, relatively low in comparison to other methods.
  • An overlay, i.e. a paper, must be produced separately.
  • WO 00/44984 AI discloses a method in which a special dispersion containing abrasion-resistant particles such as corundum or silicon carbide is sprayed onto a decorative paper.
  • the decorative paper is in turn used in the production of a laminate floor panel.
  • this method it is possible to achieve high abrasion values.
  • the expenditure on equipment is comparatively great in comparison to the scattering of abrasion-resistant particles.
  • the abrasion-resistant particles applied to the decorative paper have to be covered with an overlay to protect a press if the decorative paper is to be pressed with a plate, for example to produce panels for a laminate floor or a worktop with an abrasion-resistant surface.
  • WO 00/44576 AI discloses a further method in which abrasion-resistant particles such as corundum are sprinkled onto the impregnated decorative paper. Then fibers are applied together with resin and the layer system is pressed. In this way A separate production of the decorative paper is to be avoided. However, it is problematic to provide a protective layer in this way that matches the positive properties of an overlay paper.
  • the object is achieved by a method in which abrasion-resistant particles are applied to a paper. Then fibers are charged electrostatically. When loaded, the fibers are applied to the paper. In this way it is relatively easy to bring fibers onto the paper in an orderly manner. The fibers then stand completely or predominantly vertically on the paper. A regular distribution of the fibers can be achieved in this way.
  • the result is a paper in which abrasion-resistant particles are applied to the surface. Furthermore, there are vertical fibers on the paper surface on the side with the abrasion-resistant particles.
  • a scattering roller is provided, for example, to which electrical charge is supplied.
  • the surface of the spreader roller has recesses into which the fibers pass, the recesses preferably have an irregular shape and are distributed irregularly on the surface of the roller, the fibers are brought onto the spreader roller from above, the spreader roller is preferably made of electrical material non-conductive material such as plastic or rubber, in order to be able to transfer electrical charge from the roller to the fibers. If the roller rotates, the fibers eventually fall off the roller.
  • the paper with the abrasion-resistant particles is then passed , The fibers fall on the paper and stand upright, If the paper is pressed in a press, the vertical fibers lay over the abrasion-resistant particles. The press is thus reliably protected against damage.
  • a press is used as the press, in which pressing is carried out with the aid of circulating belts or rollers.
  • the paper, together with plates enters the press from one side.
  • the vertical fibers are then bent evenly in one direction, This creates a uniform, protective surface,
  • the paper pressed with a plate is moved out of the press at another location,
  • the plate provided with the paper has an abrasion-resistant surface,
  • the product produced in this way can now serve as a worktop.
  • the panel is sawn into individual elements that have a predetermined, desired size.
  • the individual elements can now be provided with coupling elements on the side in order to provide panels for a floor covering.
  • the paper is usually provided with a decor, for this purpose the paper can be printed with a pattern, the abrasion-resistant particles are then on the decor, i.e. on the printed surface, the paper is inserted into the press with the plate brought that the decor is visible, the material of the fibers is then selected so that this practically does not prevent the view of the decor.
  • the fibers can be made of polyester. On the one hand it is possible to apply electrical charge to the fibers, on the other hand a decor remains visible through these fibers. Polyester does have the desired properties for the aforementioned purpose. However, this material is disadvantageously relatively expensive,
  • cotton linters are therefore preferably used. These are very short fibers which are produced and produced in cotton and which cannot be spun. This waste product can also be provided with an electrical charge.
  • a transparent protective layer can be provided so that a decor of an underlying paper remains visible.
  • the length of the fibers can be half a millimeter. However, the fibers can be two to four millimeters long.
  • a further roller is provided in particular next to the spreader roller, which is provided with bristles. This bristled roller also rotates and brushes the fibers out of the recesses of the spreader roller.
  • a doctor blade acts on the spreading roller in one embodiment, which retains excess scattered fiber. In this way, the predetermined amount of fibers reaches the paper,
  • funnels are preferably provided on the side of the paper in order to catch excess fibers and to be able to feed them back to the cleaning roller, etc. This recycling saves costs.
  • electrically charged fibers applied or to be applied to paper are provided with a resin, preferably with melamine resin, so as to provide further desired surface properties. Insensitivity to staining and chemical resistance are regularly desired. Melamine resin also protects the surface particularly well against moisture.
  • the abrasion-resistant particles are sprayed onto the paper together with resin.
  • a method is basically known from WO 00/44984 AI.
  • the paper is previously advantageously impregnated with a resin, in particular with a melamine resin or a mixture of a melamine resin and a urea resin, so as to improve the adhesion of the abrasion-resistant particles to the paper.
  • excess resin is returned to the container in which the abrasion-resistant particles are located with the resin.
  • the return of the resin saves costs on the one hand, but it is more important that the return of the resin creates a flow in the container. This flow helps to keep the abrasion-resistant particles in suspension. This ensures an even distribution of the particles in the resin. In this way, relatively large abrasion-resistant particles can also be processed,
  • the abrasion-resistant particles have been sprayed onto the paper together with the resin, this is advantageously dried in one embodiment of the invention.
  • the drying increases the molecular size, namely polycondensation.
  • a first layer is thus formed on the paper If electrically charged fibers are applied to this first layer, the fibers cannot penetrate this first layer. If the fibers penetrate this first layer, they are no longer available for the desired protection of a press. supply. Predrying thus helps the fibers to develop the desired protective effect,
  • abrasion-resistant particles are sprinkled on impregnated decorative paper.
  • the abrasion-resistant particles are coated with an adhesion promoter before scattering, in order to achieve good abrasion values.
  • electrically charged fibers are applied to the decorative paper.
  • the paper is expediently impregnated with a resin, preferably with the aid of metering rollers.
  • the impregnation can be carried out with a doctor blade. With the help of the resin or impregnation, abrasion-resistant particles are fixed on the paper,
  • the particles provided with the adhesion promoter are preferably dried before being sprinkled on.
  • the adhesion promoter encases the abrasion-resistant particles completely, in order to achieve particularly good abrasion values.
  • the abrasion-resistant particles are first immersed in a liquid that essentially consists of the adhesion promoter, alternatively the abrasion-resistant particles are sprayed with the adhesion promoter, this is still less expensive compared to the effort that has to be carried out according to WO 00/44984 AI, since there is no need to pay attention to metering and circulation ,
  • the particles are then dried and are now particularly suitable for use.
  • the dried, abrasion-resistant particles provided with an adhesion promoter are sprinkled onto the paper, in particular onto a decorative paper.
  • a roller is preferably used for the sprinkling, which is provided with depressions, in particular run unevenly, however, the depth of the depressions is essentially retained, the abrasion-resistant particles provided with the bonding agent are scattered onto the roller from above and thus enter the depressions, by means of a doctor blade excess material, i.e. excess material provided with an bonding agent abrasion-resistant particles are stripped off, then the rotating roller arrives at a brush that sweeps out the abrasion-resistant particles provided with an adhesion promoter,
  • the brush is preferably a rotating roller which is provided with bristles in order to evenly remove the particles provided with an adhesion promoter.
  • the abrasion-resistant particles are sprinkled evenly onto the decorative paper, preferably with an amount of 18 to 25 g / m 2 depending on the desired abrasion class.
  • the grain size is preferably 90 to 130 ⁇ m in diameter. If the diameter is chosen to be smaller, a relatively large amount of abrasion-resistant particles and adhesion promoter are used. If the diameter is chosen larger, the abrasion-resistant particles can damage the press despite a protective layer made of fibers.
  • the respective webs are passed, in particular, through a melamine or a mixture that contains melamine resin.
  • the adhesive promotes the abrasion-resistant particles, e.g. corundum particles or silicon carbide, in the Integrate resin matrix, otherwise an optically visible interface between the abrasion-resistant particles and the resin or the resin matrix can remain, which leads to graying. If no adhesion promoter is used, the abrasion-resistant particles can be torn out of the matrix, which leads to low abrasion values.
  • the surface temperature during the pressing is preferably 1 80 to 1 85 ° C.
  • pressures of 20 to 35 bar are used.
  • the specified temperature is advantageous for the resin material to harden.
  • the pressure mentioned is advantageous for keeping the water which contains the layer system in liquid form. Otherwise it would escape in gaseous form and thereby produce a rough surface.
  • the high pressure also ensures a very homogeneous surface,
  • the decorative paper particularly preferably has a mass of 20 to 60 g / m 2 in order to be able to make do with small amounts of resin.
  • the decorative paper is advantageously filled with acrylate or a dispersion containing acrylate, in order to further reduce the amount of relatively expensive melamine resin required for impregnation.
  • the acrylate or the dispersion is pressed into the decorative paper, in particular from both sides, in order to ensure that it gets inside the paper, WO 02/079 571 AI discloses suitable compositions and a method for bringing the acrylate or the dispersion within the meaning of the present invention inside the paper,
  • funnels are preferably provided on the side of the paper, in order to be able to catch excess abrasion-resistant particles.
  • corundum or aluminum oxide particles to be scattered are provided with an adhesion promoter, since materials such as silicon carbide can be built into a resin matrix relatively easily anyway, but silicon carbide has the disadvantage compared to corundum or aluminum oxide that it is dark particles, in particular with light decorations are clearly visible, usually silicon carbide is therefore less suitable for optical reasons,
  • decorative paper When impregnating, decorative paper is typically provided with 1 00 to 1 20% by weight of resin, based on the decorative paper, so if the basis weight of the decorative paper is, for example, 1 00 g / m 2 , 1 00 to 1 20 g resin is used. If, on the other hand, decorative paper with a weight of only 30 g / m 2 is provided and if an acrylate or an acrylate-containing dispersion has been pressed into the paper, the amount of resin required for impregnation can be reduced to 45 to 55% by weight.
  • mixed resins can also be used.
  • a mixed resin could consist of 70 to 80% by weight of urea resin and 20 to 30% by weight of melamine resin
  • decorative paper is preferably impregnated with a mixed resin, because it can save costs
  • the result is a decorative paper in which corundum lies in one plane when abrasion-resistant particles have been sprinkled onto the paper. This can be determined with a microscope.
  • the wafer mediator then advantageously provided in the finished product, which envelops the abrasion-resistant particles, can be determined.
  • adhesion promoters are particularly well suited to adhere to the corundum or aluminum oxide on the one hand and to achieve the desired adhesion and thus the desired abrasion resistance on the other hand with the resins used,
  • adhesion promoters are also suitable.
  • an amino-silane adhesion promoter has proven to be particularly suitable.
  • FIG. 1 Device for sprinkling abrasion-resistant particles on a paper
  • Fig. 2 paper produced
  • Fig. 3 Panel with manufactured paper
  • Abrasion-resistant particles 1 made of corundum with a diameter of 90 to 130 ⁇ m were coated with a silane coupling agent and dried.
  • the abrasion-resistant particles 1 are now in a free-flowing state and are sprinkled onto a roller 2, as shown in FIG. 1 in cross-section Roller 2 has depressions (not shown) on the surface.
  • the scattered particles reach a doctor blade 4 which bears against the roller 2 with an open end ensures that the abrasion-resistant particles 1 fill the depressions evenly and completely. From here, the abrasion-resistant particles become a rapidly rotating brush 5 transported, which rotates clockwise in the example with the 'in the direction of the arrow.
  • the abrasion-resistant particles are thus completely swept out of the recesses and thus metered onto the surface of a decorative paper 7, the decorative paper 7 is guided below the roller by means of suitably rotating rollers 8 and 9, the decorative paper 7 was made beforehand with a mixture 25% by weight of melamine resin and 74% by weight of urea resin impregnated, the decorative paper has a weight per unit area of 30 g / m 2 and acrylate on the inside, the amount of resin applied is 1 5 g per square meter of paper,
  • the abrasion-resistant particles 1 adjoin the side with the printed decor
  • a device which comprises the components shown in FIG. 1.
  • the components involved in this process step such as roller, brush and doctor blade then consist of electrically non-conductive paints such as rubber or plastic.
  • the components involved such as roller, doctor blade and / or brush are additionally charged with electrical charge. that the fibers that get onto the roller are electrostatically charged. If the fibers are now brushed out of the roller, they are accelerated in the direction of the paper. Due to the repulsion effect, the fibers are evenly distributed on the paper parallel to each other and are essentially perpendicular to the paper,
  • a relatively large amount of resin is preferably used in the application of the abrasion-resistant particles compared to the application of the particles by spraying especially when fibers are applied which have not been provided with a resin.
  • Based on the basis weight of the paper in the dry (raw) state typically 1 when spraying the mixture containing the resin and the abrasion-resistant particles 00 to 250% by weight applied.
  • the amount of resin is therefore chosen in one embodiment of the invention in such a way that the dry paper is provided with a layer whose weight is 2 to 2.5 times or even more,
  • FIG. 2 shows the basic structure.
  • the decorative paper 1 2 thus provided with an abrasion-resistant layer is now pressed, for example at a pressure of 30 bar and temperatures of 1 80 ° C., with a base plate 1 3 made of HDF and a backing paper 1 4.
  • a press is thus protected against damage from the abrasion-resistant particles.
  • panels of the desired size typically 20 to 40 cm wide and typically 80 cm to 160 cm in length, are sawn out and laterally provided with coupling means such as groove 15 or tongue 16.
  • Tongue and groove preferably have further locking means, not shown, which can positively connect two panels to one another so that there is a lock parallel to the surface of the panels.
  • Such locks are known, for example, from WO 02/079 57 1 AI.
  • the backing paper in particular has a low weight per unit area of 20 to 60 g / m 2 and is preferably provided with acrylate and impregnated with a urea resin or a mixture which predominantly contains urea resin before pressing. In this way, the costs for the application of the backing paper are minimized, since comparatively little and also relatively inexpensive resin is used.
  • the backing paper protects a panel or a worktop, etc. from warping,

Landscapes

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Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Vorrichtung für die Herstellung eines Papiers (7) mit abriebfester Oberfläche sowie ein verfahrensgemäss hergestelltes Papier.

Description

De orpαpier mit elektrisch geladenen Fasern
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Vorrichtung für die Herstellung eines Papiers mit abriebfester Oberfläche sowie auf ein verfahrensgemäß hergestelltes Papier.
Die US 4,940,503 offenbart ein Verfahren, bei dem abriebfeste Partikel wahlweise auf ein mit Mela mlnharz imprägniertes Overlay oder auf ein mit Melaminharz imprägniertes Dekorpapier aufgestreut werden, Overlay und Dekorpapier werden anschließend so miteinander verpresst, dass ein Dekorpapier mit abriebfester Oberfläche resultiert. Die Abriebfestigkeit, die mit einem solchen Verfahren erreicht werden kann, ist allerdings im Vergleich zu anderen Verfahren relativ gering. Es muss gesondert ein Overlay, also ein Papier hergestellt werden .
Die WO 00/44984 AI offenbart ein Verfahren, bei dem eine spezielle Dispersion, die abriebfeste Partikel wie Korund oder Siliziumkarbid enthält, auf ein Dekorpapier gesprüht wird. Das Dekorpapier wird wiederum bei der Fertigung eines Laminat - Fußbodenpaneels eingesetzt. Mit Hilfe dieses Verfahrens gelingt es zwar, hohe Abriebwerte zu erzielen . Der apparative Aufwand ist jedoch im Vergleich zum Aufstreuen von abriebfesten Partikeln vergleichsweise groß. Der Fachmann weiß, dass die auf dem Dekorpapier aufgebrachten abriebfesten Partikel zum Schutz einer Presse mit einem Overlay abzudecken sind, wenn das Dekorpapier mit einer Platte verpresst werden soll, um so zum Beispiel Paneele für einen Laminatfußboden oder eine Arbeitsplatte mit abriebfester Oberfläche herzustellen.
Die WO 00/44576 AI offenbart ein weiteres Verfahren, bei dem abriebfeste Partikel wie Korund auf das imprägnierte Dekorpapier aufgestreut werden . Anschließend werden Fasern zusammen mit Harz aufgebracht und das Schichtsystem verpresst. Auf diese Weise soll eine gesonderte Herstellung des Dekorpαpiers vermieden werden, Es ist allerdings problematisch, auf diese Weise eine schützende Schicht bereitzustellen, die an die positiven Eigenschaften eines Overlay - Papieres heranreicht,
Es ist Aufgabe der Erfindung, ein abriebfestes Papier mit verbesserten Eigenschaften bereitzustellen,
Die Aufgabe wird durch ein Verfahren gelöst, bei dem abriebfeste Partikel auf ein Papier aufgebracht werden . Anschließend werden Fasern elektrostatisch geladen. Im geladenen Zustand werden die Fasern auf das Papier aufgebracht, Auf diese Weise gelingt es relativ einfach, Fasern geordnet auf das Papier zu bringen. Die Fasern stehen dann ganz oder überwiegend senkrecht auf dem Papier. Eine regelmäßige Verteilung der Fasern lässt sich so erreichen . Es resultiert also ein Papier, bei dem abriebfeste Partikel auf der Oberfläche aufgebracht sind, Ferner befinden sich auf der Seite mit den abriebfesten Partikeln senkrecht stehende Fasern auf der Papieroberfläche,
Um die Fasern im elektrisch geladenen Zustand auf das Papier aufzubringen, wird beispielsweise eine Streuwalze bereit gestellt, der elektrische Ladung zugeführt wird. Die Streuwalze weist auf ihrer Oberfläche Ausnehmungen auf, in die die Fasern gelangen, Die Ausnehmungen weisen bevorzugt eine unregelmäßige Form auf und sind unregelmäßig auf der Oberfläche der Walze verteilt, Die Fasern werden von oben kommend auf die Streuwalze gebracht, Die Streuwalze besteht bevorzugt aus elektrisch nicht leitendem Material wie Kunststoff oder Gummi, um so elektrische Ladung von der Walze auf die Fasern bringen zu können, Dreht sich die Walze, so fallen schließlich die Fasern von der Walze ab, Unterhalb der Walze wird dann das Papier mit den abriebfesten Partikeln vorbei geführt, Die Fasern fallen so auf das Papier und stellen sich senkrecht auf, Wird nun das Papier in einer Presse verpresst, zu legen sich die senkrecht stehenden Fasern über die abriebfesten Partikeln, Die Presse wird so zuverlässig vor Beschädigungen geschützt,
Als Presse wird insbesondere eine solche eingesetzt, bei der mit Hilfe von umlaufenden Bändern oder Walzen verpresst wird, In diesem Fall gelangt das Papier zusammen mit Platten von einer Seite in die Presse hinein. Die senkrecht stehenden Fasern werden dann gleichmäßig in eine Richtung gebogen, Es entsteht so eine gleichmäßige, schützende Oberfläche , Das mit einer Platte ver- presste Papier wird aus der Presse an anderer Stelle herausgefahren, Die mit dem Papier versehene Platte weist eine abriebfeste Oberfläche auf, Das so hergestellte Produkt kann nun als Arbeitsplatte dienen, Erforderlichenfalls wird die Platte in einzelne Elemente zersägt, die eine vorgegebene, gewünschte Größe aufweisen, Die einzelnen Elemente können nun seitlich mit Kupplungselementen versehen werden, um so Paneele für einen Fußbodenbelag bereitzustellen.
Das Papier ist in der Regel mit einem Dekor versehen, Zu diesem Zweck kann das Papier mit einem Muster bedruckt sein, Auf dem Dekor, also auf der bedruckten Oberfläche befinden sich dann die abriebfesten Partikel , Das Papier wird mit der Platte in die Presse so hinein gebracht, dass das Dekor sichtbar ist, Das Material der Fasern ist dann so gewählt, dass dieses die Sicht auf das Dekor praktisch nicht verhindert.
Die Fasern können aus Polyester bestehen. Auf der einen Seite ist es möglich, elektrische Ladung auf die Fasern aufzubringen, Auf der anderen Seite bleibt ein Dekor durch diese Fasern hindurch sichtbar. Polyester weist zwar die gewünschten Eigenschaften für den vorgenannten Zweck auf. Nachteilhaft ist dieses Material jedoch relativ teuer,
Um kostengünstiger herstellen zu können, werden daher bevorzugt Baumwolllinters eingesetzt, Es handelt sich dabei um sehr kurze Fasern, die bei der Produktion und Gewinnung von Baumwolle anfallen und die nicht versponnen werden können , Dieses Abfallprodukt kann ebenfalls mit elektrischer Ladung versehen werden. Es kann eine transparente Schutzschicht bereitgestellt werden, sodass ein Dekor eines darunter liegenden Papieres sichtbar bleibt.
Die Länge der Fasern kann bei einem halben Millimeter liegen. Zwei bis vier Millimeter können die Fasern jedoch lang sein.
Um sicherzustellen, dass die Fasern gleichmäßig von der Walze auf das Papier gelangen, werden diese vorteilhaft aus den Ausnehmungen der Streuwalze heraus gebürstet, Zu diesem Zwecke ist insbesondere seitlich neben der Streuwalze eine weitere Walze vorgesehen, die mit Borsten versehen ist. Diese mit Borsten versehene Walze dreht sich ebenfalls und bürstet so die Fasern aus den Ausnehmungen der Streuwalze heraus.
Um die gewünschte Dosierung sicherzustellen, wirkt ein Rakel auf die Streuwalze in einer Ausführungsform ein, der überschüssig aufgestreute Faser zurück hält, Es gelangt so die vorgegebene Menge an Fasern auf das Papier,
Während des Aufstreuens von Fasern werden bevorzugt seitlich des Papiers Trichter bereitgestellt, um überschüssige Fasern auffangen und wieder der Sfreuwalze etc , zuführen zu können, Durch diese Wiederverwertung werden Kosten eingespart, Auf Papier aufgebrachte oder aufzubringende, elektrisch geladene Fasern werden in einer Ausführungsform mit einem Harz versehen und zwar bevorzugt mit Melmainharz, um so weitere gewünschte Oberflächeneigenschaften bereitzustellen. Erwünscht ist regelmäßig Unempfindllchkeit gegenüber Fleckenbildung sowie Chemikalienbeständigkeit, Auch schützt Melaminharz die Oberfläche besonders gut gegen Feuchtigkeit.
In einer Ausführungsform der Erfindung werden die abriebfesten Partikel zusammen mit Harz auf das Papier aufgesprüht, Ein derartiges Verfahren ist grundsätzlich aus der WO 00/44984 AI bekannt. Das Papier wird zuvor vorteilhaft mit einem Harz und zwar insbesondere mit einem Melaminharz oder einer Mischung aus einem Melaminharz und einem Harnstoffharz imprägniert, um so die Haftung der abriebfesten Partikel mit dem Papier zu verbessern, Vorteilhaft wird überschüssiges Harz in den Behälter zurückgeführt, in dem sich die abriebfesten Partikel mit dem Harz befinden. Durch die Rückführung des Harzes werden auf der einen Seite Kosten eingespart, Bedeutsamer aber ist, dass durch den Rückführung des Harzes eine Strömung in dem Behälter erzeugt wird, Diese Strömung trägt dazu bei, dass die abriebfesten Partikel in der Schwebe gehalten werden. So ird verbessert eine Gleichverteilung der Partikel in dem Harz sichergestellt, Auf diese Weise können auch relativ große abriebfeste Partikel verarbeitet werden,
Sind die abriebfesten Partikel zusammen mit dem Harz auf das Papier aufgesprüht worden, so wird dieses vorteilhaft in einer Ausführungsform der Erfindung getrocknet, Durch die Trocknung wird eine eine Molekülvergrößerung, nämlich eine Polykondensation erreicht, Es entsteht so eine erste Schicht auf dem Papier, Werden nun e- lektrisch geladene Fasern auf diese erste Schicht aufgebracht, so können die Fasern nicht in diese erste Schicht eindringen, Würden die Fasern in diese erste Schicht eindringen, so stehen diese insoweit nicht mehr für den gewünschten Schutz einer Presse zur Verfü- gung. Die Vortrocknung trägt so dazu bei, dass die Fasern die gewünschte schützende Wirkung entfalten,
Erfindungsgemäß werden in einer alternativen vorteilhaften Ausführungsform abriebfeste Partikel auf imprägniertes Dekorpapier gestreut, Insbesondere werden die abriebfesten Partikel vor dem Aufstreuen mit einem Haftvermittler umhüllt, um so zu guten Abriebwerten zu gelangen, Anschließend werden auf das Dekorpapier elektrisch geladene Fasern gebracht,
Das Papier wird zweckmäßig mit einem Harz imprägniert und zwar bevorzugt mit Hilfe von Dosierwalzen. Alternativ kann die Imprägnierung mit einem Rakel durchgeführt werden. Mit Hilfe des Harzes bzw. durch die Imprägnierung werden abriebfeste Partikei auf dem Papier fixiert,
Durch Aufstreuen der abriebfesten Partikel gelingt im Vergleich zum Sprühverfahren, wie es aus der WO 00/44984 AI bekannt ist, eine gleichmäßigere Verteilung des abriebfesten Materials, Auch ist der apparative Aufwand geringer, Das Umhüllen der Partikel mit einem Haftvermittler gelingt sehr einfach , da die Partikel lediglich in ein entsprechendes Bad vorübergehend eingetaucht werden müssen . Dies ist technisch deutlich weniger aufwändig im Vergleich zum apparativen Aufwand, der gemäß der WO 00/44984 AI erforderlich ist,
Um die abriebfesten Partikel besonders sicher dosieren zu können, werden die mit dem Haftvermittier versehenen Partikel bevorzugt vor dem Aufstreuen getrocknet. Im getrockneten und damit besonders gut dosierfähigen Zustand ummantelt der Haftvermittler die abriebfesten Partikel insbesondere vollständig, um so zu besonders guten Abriebwerten zu gelangen. Die abriebfesten Partikel werden für diesen Zweck zunächst in eine Flüssigkeit getaucht, die im Wesentlichen aus dem Haftvermittler besteht, Alternativ werden die abriebfesten Partikel mit dem Haftvermittler besprüht, Dies Ist immer noch weniger aufwändig im Vergleich zu dem Aufwand, der gemäß der WO 00/44984 AI zu betreiben Ist, da nicht auf Dosierung und Umwälzung geachtet werden muss. Anschließend werden die Partikel getrocknet und sind nun besonders gut einsatzfähig, Die getrockneten, mit einem Haftvermittler versehenen abriebfesten Partikel werden auf das Papier und zwar Insbesondere auf ein Dekorpapier aufgestreut, Bevorzugt wird für das Aufstreuen eine Walze eingesetzt, die mit Vertiefungen versehen ist, die insbesondere ungleichmäßig verlaufen, Die Tiefe der Vertiefungen wird jedoch dabei im Wesentlichen beibehalten, Die mit dem Haftvermittler versehenen abriebfesten Partikel werden von oben auf die Walze aufgestreut und gelangen so in die Vertiefungen hinein, Mittels eines Rakels wird überschüssiges Material, also überschüssige, mit einem Haftvermittler versehene abriebfeste Partikel abgestreift, Anschließend gelangt die sich drehende Walze zu einer Bürste, die die mit einem Haftvermittler versehenen abriebfesten Partikel herauskehrt,
Es handelt sich bei der Bürste bevorzugt um eine umlaufende Walze, die mit Borsten versehen ist, um so gleichmäßig die mit einem Haftvermittier versehenen Partikel herauszukehren. Auf diese Weise werden die abriebfesten Partikel gleichmäßig auf das Dekorpapier aufgestreut und zwar bevorzugt mit einer Menge von 1 8 bis 25 g/m2 in Abhängigkeit von der gewünschten Abriebklasse, Die Korngröße beträgt bevorzugt 90 bis 1 30 μm im Durchmesser. Wird der Durchmesser kleiner gewählt, so wird eine relativ große Menge an abriebfesten Partikeln nebst Haftvermittler verbraucht. Wird der Durchmesser größer gewählt, so können die abriebfesten Partikel die Presse trotz einer aus Fasern bestehenden schützenden Schicht beschädigen. Bevor das Papier mit den abriebfesten Partikeln bestreut wird, werden die jeweiligen Bahnen in einer vorteilhaften Ausführungsform insbesondere durch ein Melamlnhdrz oder eine Mischung hindurchgeführt, die Melaminharz enthält, Durch den Haftvermittler gelingt es, die abriebfesten Partikel, so zum Beispiel Korundpartikel bzw, Siliziumkarbid in die Harzmartrix einzubinden , Andernfalls kann eine optisch sichtbare Grenzfläche zwischen den abriebfesten Partikeln und dem Harz bzw. der Harzmatrix verbleiben, was zu einer Vergrauung führt. Wird kein Haftvermitler eingesetzt, so können die abriebfesten Partikel aus der Matrix herausgerissen werden, was zu geringen Abriebwerten führt.
Wird das Papier mit den aufgebrachten abriebfesten Partikeln sowie mit den aufgebrachten, elektrisch geladenen Fasern mit einer weiteren Schicht, so zum Beispiel einer Platte verpresst, so beträgt die Oberflächentemperatur während des Verpressens bevorzugt 1 80 bis 1 85 °C. Es werden typischerweise Drucke von 20 bis 35 bar eingesetzt. Die angegebene Temperatur ist von Vorteil, damit das Harzmaterial aushärtet, Der genannte Druck ist von Vorteil, um das Wasser, welches das Schichtsystem enthält, in flüssiger Form zu halten. Andernfalls würde es in gasförmiger Form entweichen und dabei eine raue Oberfläche erzeugen, Durch den hohen Druck wird ferner eine sehr homogene Oberfläche sichergestellt,
Besonders bevorzugt weist das Dekorpapier eine Masse von 20 bis 60 g/m2 auf, um so mit geringen Harzmengen auskommen zu können. Das Dekorpapier ist vorteilhaft mit Acrylat oder einer Acrylat haltigen Dispersion gefüllt, um so die für die Imprägnierung benötigte Menge an relativ teuerem Melaminharz weiter reduzieren zu können, Das Acrylat bzw, die Dispersion wird in das Dekorpapier insbesondere von beiden Seiten hineingepresst, um so sicherzustellen, dass dieses in das Innere des Papiers gelangt, Die WO 02/079 571 AI offenbart geeignete Zusammensetzungen sowie ein Verfahren, um das Acrylat bzw, die Dispersion im Sinne der vorliegenden Erfindung ins Innere des Papiers zu bringen,
Während des Aufstreuens von abriebfesten Partikeln werden bevorzugt seitlich des Papiers Trichter bereitgestellt, um überschüssige abriebfeste Partikel auffangen zu können, Auf diese Weise gelingt die Wiederverwertung der abriebfesten Partikel, soweit diese seitlich im Überschuss gestreut worden sind.
Insbesondere werden aufzustreuende Korund- oder Aluminiumoxidpartikel mit einem Haftvermittler versehen, da sich Materialien wie Siliziumkarbid ohnehin relativ leicht in eine Harzmatrix einbauen lässt, Siliziumkarbid weist jedoch gegenüber Korund oder Aluminiumoxid den Nachteil auf, dass es sich um dunkle Partikel handelt, die insbesondere bei hellen Dekoren gut sichtbar sind, In der Regel ist Siliziumkarbid daher aus optischen Gründen weniger geeignet,
Beim Imprägnieren wird Dekorpapier typischerweise mit 1 00 bis 1 20 Gew,-% Harz bezogen auf das Dekorpapier versehen, Liegt also das Flächengewicht des Dekorpapiers zum Beispiel bei 1 00 g/m2, so wird 1 00 bis 1 20 g Harz eingesetzt. Wird dagegen Dekorpapier mit einem Gewicht von lediglich 30 g/m2 vorgesehen und Ist In das Papier ein Acrylat bzw, eine Acrylat haltige Dispersion hineingepresst worden, so kann die für das Imprägnieren benötigte Harzmenge auf 45 bis 55 Gew,-% reduziert werden,
Anstelle von Melaminharz können auch Mischharze eingesetzt werden , Typischerweise könnte ein solches Mischharz aus 70 bis 80 Gew-% Harnstoffharz und 20 bis 30 Gew-% Melaminharz bestehen, um so die Kosten für das Harz zu senken, Dekorpapier wird bevorzugt mit einem Mischharz imprägniert, weil so Kosten gespart werden können, Es resultiert ein Dekorpαpier, bei dem Korund in einer Ebene liegt, wenn abriebfeste Partikel auf das Papier aufgestreut worden sind, Dies kann mit dem Mikroskop festgestellt werden, Außerdem kann der dann vorteilhaft vorgesehene Haffvermittler beim fertigen Produkt festgestellt werden, der die abriebfesten Partikel umhüllt,
Es werden als Haftvermittler solche auf einer Silan-Basis bevorzugt, weil diese Haftvermittler besonders gut geeignet sind, um auf der einen Seite am Korund oder Aluminiumoxid anzuhaften und auf der anderen Seite mit den eingesetzten Harzen die gewünschte Haftung und damit die gewünschte Abriebfestigkeit herbeizuführen,
Grundsätzlich sind auch andere Haftvermittler geeignet, Als besonders geeignet hat sich jedoch ein Amino-Silan-Haftvermittler herausgestellt,
Es zeigen: Fig . 1 : Vorrichtung zum Aufstreuen von abriebfesten Partikeln auf ein Papier; Fig . 2 : hergestelltes Papier; Fig , 3 ; Paneel mit hergestelltem Papier,
Abriebfeste Partikel 1 aus Korund mit einem Durchmesser von 90 bis 1 30 μm wurden mit einem Silanhaftvermittler umhüllt und getrocknet, Die abriebfesten Partikel 1 befinden sich nun in einem rieselfähigen Zustand und werden auf eine Walze 2 aufgestreut, wie die Figur 1 im Querschnitt verdeutlicht, Die Walze 2 weist an der Oberfläche nicht dargestellte Vertiefungen auf, Durch das langsame Drehen der Walze 2 gegen den Uhrzeigersinn entlang des Pfeils 3 gelangen die aufgestreuten Partikel zu einem Rakel 4, der an der Walze 2 mit einem offenen Ende anliegt, Durch den Rakel 4 wird sichergestellt, dass die abriebfesten Partikel 1 gleichmäßig und vollständig die Vertiefungen auffüllen. Von hier aus werden ie abriebfesten Partikel zu einer schnell drehenden Bürste 5 weiter transportiert, die sich im Beispielsfall mit dem Uhrzeigersinn 'in Richtung des Pfeils 6 dreht. Die abriebfesten Partikel werden so vollständig aus den Vertiefungen herausgekehrt und gelangen so dosiert auf die Oberfläche eines Dekorpapiers 7 , Das Dekorpapier 7 wird mit Hiife von sich geeignet drehenden Walzen 8 und 9 unterhalb der Walze geführt, Das Dekorpapier 7 wurde unmittelbar zuvor mit einer Mischung aus 25 Gew.-% Melaminharz und 74 Gew. -% Harnstoffharz imprägniert, Das Dekorpapier weist ein Flächengewicht von 30 g/m2 auf und im Inneren Acrylat auf , Der Harzauftrag beträgt bei der Imprägnierung 1 5 g pro Quadratmeter Papier,
Es gelingt so, dass Papier besonders gleichmäßig mit abriebfesten Partikeln zu bestreuen, Die abriebfesten Partikel 1 grenzen dabei an die Seite mit dem aufgedruckten Dekor an,
Anschließend werden Fasern 1 0, welche mit einem Melaminharz imprägniert sein können, wie zuvor die abriebfesten Partikel 1 auf das Dekorpapier gestreut. Es wird eine Vorrichtung verwendet, die die in Figur 1 gezeigten Bestandteile umfasst. Die in diesem Verfahrensschritt beteiligten Komponenten wie Walze, Bürste und Rakel bestehen dann jedoch aus elektrisch nicht leitendenden Maleria- lien wie Gummi oder Kunststoff, Die beteiligten Komponenten wie Walze, Rakel und/ oder Bürste werden zusätzlich mit elektrischer Ladung beaufschlagt, Dies hat zur Folge, dass sich die Fasern, die auf die Walze gelangen, elektrostatisch aufladen, Werden die Fasern nun aus der Walzer heraus gebürstet, zu werden diese in Richtung des Papiers beschleunigt, Durch den Abstoßungseffekt ordnen sich die Fasern gleichmäßig verteilt auf dem Papier ein, Sie richten sich parallel zueinander aus und stehen Im wesentlichen senkrecht auf dem Papier,
Zur Durchführung des Verfahrens wird beim Aufbringen der abriebfesten Partikel vorzugsweise eine relativ große Menge an Harz im Vergleich zum Aufbringen der Partikel durch Sprühen eingesetzt und zwar vor allem dann, wenn Fasern aufgebracht werden, die nicht mit einem Harz versehen worden sind, Bezogen auf das Flächengewicht des Papiers im trockenen (Roh-)Zustand werden beim Sprühen der Mischung, die das Harz und die abriebfesten Partikel enthält, typischerweise 1 00 bis 250 Gew. -% aufgetragen, Im vorliegenden Fall wird die Menge Harz in einer Ausführungsform der Erfindung daher so gewählt, dass das trockene Papier mit einer Schicht versehen wird, deren Gewicht das 2 bis 2,5 fache oder sogar mehr beträgt,
Sind die elektrisch geladenen Fasern 1 0 auf das Papier aufgebracht worden, so wird das Papier zweckmäßig getrocknet. Es steht so ein Papier bereif, welches auf der einen Seite mit abriebfesten Partikeln versehen ist und welches auf der anderen Seite darauf vorbereitet ist, in einer Presse eingesetzt zu werden, In der Figur 2 wird der prinzipielle Aufbau gezeigt.
Das so mit einer abriebfesten Schicht versehene Dekorpapier 1 2 wird nun zum Beispiel bei Drucken von 30 bar und Temperaturen von 1 80 °C mit einer Basisplatte 1 3 aus HDF und einem Gegenzug- papier 1 4 verpresst. Dabei legen sich die bis dahin ganz oder ü- berwiegend im wesentlichen senkrecht vorstehenden Fasern über die abriebfesten Partikel 1 , Eine Presse wird so vor Beschädigungen durch die abriebfesten Partikel geschützt.
Anschließend werden Paneele gewünschter Größe von typischerweise 20 bis 40 cm Breite und einer Länge von typischerweise 80 cm bis 1 60 cm ausgesägt und seitlich mit Kupplungsmitteln wie Nut 1 5 oder Feder 1 6 versehen. Bevorzugt weisen Nut und Feder weitere nicht dargestellte Verriegelungsmittel auf, die zwei Paneele formschlüssig miteinander so verbinden können, so dass eine Verriegelung parallel zur Oberfläche der Paneele vorliegt, Solche Verriegelungen sind beispielsweise aus der WO 02/079 57 1 AI bekannt, Das Gegenzugpapier weist insbesondere ein geringes Flächengewicht von 20 bis 60 g/m2 auf und Ist bevorzugt mit Acrylat versehen und mit einem Harnstoffharz oder einer Mischung, die überwiegend Harnstoffharz enthält, vor dem Verpressen Imprägniert worden. Auf diese Weise werden die Kosten für die Aufbringung des Gegenzug- papiers minimiert, da vergleichsweise wenig und außerdem relativ preiswertes Harz verwendet wird, Das Gegenzugpapier schützt ein Paneel oder eine Arbeitsplatte etc , vor Verzug,

Claims

Ansprüche
1 , Papier, insbesondere Dekorpapier mit abriebfester Beschichtung (1 , 1 1 ), dadurch gekennzeichnet, dass Fasern ( 1 0) auf oder an der abriebfesten Beschichtung ( 1 , 1 1 ) angebracht sind.
2, Papier nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Fasern (1 0) aus Polyester und/ oder Baumwolle bestehen und/ oder Baumwolllinter als Fasern ( 1 0) eingesetzt ist.
3, Papier nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Fasern (1 0) senkrecht zur Oberfläche des Papiers (7) verlaufend in oder auf der abriebfesten Schicht ( 1 , 1 1 ) angebracht sind.
4 , Papier nach einem der vorhergehenden Ansprüche mit abriebfesten Partikeln (1 ), die mit einem Haftvermittler umhüllt sind,
5, Papier mit abriebfesten Partikeln ( 1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, die einen Durchmesser von 50 bis 200 μm, bevorzugt von 90 bis 1 30 μm aufweisen,
ό, Papier mit abriebfesten Partikeln ( 1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, die mit einem Silan-Haftvermittler, bevorzugt mit einem Amino-Silan-Haftvermittler umhüllt sind,
7, Papier mit abriebfesten Partikeln (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, die aus Aluminiumoxid, besonders bevorzugt aus Korund bestehen,
8. Papier (7) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, welches 1 0 bis 60 g/m2, besonders bevorzugt 20 bis 40 g/m2 schwer ist, wobei das Innere des Papiers (7) bevorzugt mit Acrylat oder einer Acrylat haltigen Dispersion gefüllt ist.
9. Papier (7) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, welches mit einer Harzmischung imprägniert ist, die ein Amino- harz sowie ein weiteres Harz und zwar insbesondere ein Harnstoffharz enthält und das mit einem Dekor versehen ist, wobei das Papier mit den Fasern ( 1 0) auf einer Platte angebracht ist, wobei bevorzugt unterhalb der Platte ein Gegenzugpapier angebracht ist,
10. Verfahren zur Herstellung von Papier nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die abriebfesten Partikel (1 ) auf ein Papier zusammen mit Harz aufgebracht werden und bei dem Fasern (1 0) elektrisch aufgeladen und auf die aus abriebfesten Partikeln und dem Harz bestehende Schicht aufgebracht werden ,
1 1 . Verfahren nach dem vorhergehenden Anspruch, bei dem das mit den Fasern ( 1 0) versehene Papier abschließend getrocknet wird.
12. Verfahren nach einem der beiden vorhergehenden Ansprüche, bei dem eine Mischung aus Harz und abriebfesten Partikeln auf das Papier aufgesprüht wird und überschüssiges Harz vom Papier in die Misc hung zurückgeführt wird, wobei im Anschluss an das Aufsprühen und vor der Aufbringung von Fasern das Papier mit der a ufgebrachten Schicht vorzugsweise getrocknet wird, 3, Verfahren zur Herstellung von einem Papier (7) mit abriebfester Oberfläche, bei dem das Papier mit Harz imprägniert wird und abriebfeste, mit einem Haftvermittler versehende Partikel ( 1 ) aufgestreut werden, 4, Vorrichtung für die Herstellung eines Papiers mit abriebfester Oberfläche nach einem der vorhergehenden Ansprüche mit Mitteln, mit denen Fasern aufgeladen und mit denen die aufgeladenen Fasern auf das Papier gebracht werden, ins- besondere umfassend eine drehbare Walze mit Vertiefungen und einer seitlich neben der Walze befindlichen Bürste, die so angeordnet ist, dass die Vertiefungen ausgebürstet werden können, sowie Mitteln, mit denen die Walze und/ oder die Bürste elektrisch aufgeladen werden kann, sowie mit Mitteln, mit denen eine Papierbahn unterhalb der Walze entlang bewegt werden kann, 5. Vorrichtung nach dem vorhergehenden Anspruch mit Mitteln zum Aufstreuen von abriebfesten Partikeln auf das Papier, insbesondere umfassend eine weitere drehbare Walze (2) mit Vertiefungen und einer seitlich neben der weiteren Walze befindlichen weiteren Bürste (5), die so angeordnet ist, dass die Vertiefungen ausgebürstet werden können, sowie mit Mitteln (8, 9, 8', 9'), mit denen eine Papierbahn unterhalb der weiteren Walze entlang bewegt werden kann,
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