Патент на изобретение №2311299

Изобретение относится к плите прямого ламинирования, изготовленной горячим прессованием ядра с пропитанными смолой абсорбирующими слоями, включающей, по меньшей мере, поверхность с одним декоративным слоем, содержащим графическое изображение поверхности имитируемого материала, а также нанесенный на декоративный слой пропитанный смолой прозрачный покровный слой.

К имитируемым материалам относятся, например, такие строительные материалы как дерево, керамика, природный или искусственный камень. Художественное изображение такого материала может передавать детали, например, поверхность материала в обработанном состоянии, как лакированное дерево, или в изношенном состоянии со следами износа и т.д. Для таких плит, полученных прямым ламинированием, используется в дальнейшем сокращение DPL, происходящее от английского наименования direct-pressure-laminate. Плиты DPL изготовляются в так называемом прессе с заданным тактом. При этом отдельные слои налагаются друг на друга и выравниваются таким образом, чтобы графическое изображение и структурированная прессовочная плита перед прессованием точно перекрывались. В этом состоит особенность плит предлагаемого типа. Это попытка привести в соответствие для пользователя визуальное впечатление от графического отпечатка с тактильным впечатлением от плиты. При пристальном рассмотрении плиты рельефная структура поверхности более или менее соответствует графическому изображению.

Задачей изобретения является создание плиты прямого ламинирования таким образом, чтобы в ней графическое изображение имитируемого материала соответствовало рельефному воспроизведению его поверхности, при этом возможно щадящее для декоративного слоя горячее прессование.

В соответствии с изобретением задача решается тем, что декоративный слой образован сухой перед горячим прессованием бумагой без пропиточной смолы, что между декоративным слоем и сердцевиной предусмотрен промежуточный смолосодержащий слой, выполненный перед горячим прессованием в виде предварительно изготовленного отдельного клеевого слоя с пропиточной смолой, при этом клеевой слой содержит матрицу, в которую введена пропиточная смола, и что прозрачный покровный слой снабжен рельефным воспроизведением поверхностной структуры имитируемого материала.

Мягкий во время прессования смолосодержащий промежуточный слой с матрицей служит буфером, в который вдавливается декоративная бумага. Декоративная бумага больше не прижимается и не раздавливается на твердой поверхности сердцевины. В готовом виде декоративная бумага может быть волнистой. В таком случае в местах тиснения на покровном слое она вдавливается несколько глубже в промежуточный слой, чем до и после места тиснения. Поэтому не происходит раздавливания бумажных волокон.

Так как промежуточный слой перед горячим прессованием выполнен в виде предварительно изготовленного отдельного клеевого слоя с пропиточной смолой, то это исполнение имеет технологические преимущества при изготовлении плит больших размеров. Клеевой слой может пропитываться тем же известным способом, что и покровный слой и декоративная бумага, в то время как нанесение покрытия на сердцевину из MDF, HDF или древесно-стружечной плиты означает дополнительные производственно-технические издержки.

Для того чтобы количество пропиточной смолы в клеевом слое было достаточным для склеивания с сердцевиной, в клеевом слое предусмотрен избыток смолы. Этот избыток согласуется с конкретным значением абсорбирующей способности материала сердцевины. Чем меньше уплотнение материала сердцевины, тем большим должен быть предусмотрен избыток смолы. Поэтому относительно большой избыток смолы требуется для материала сердцевины из древесно-стружечной плиты, в крупноволокнистую структуру которой абсорбируется большое количество смолы во время горячего прессования.

Ввиду того что клеевой слой содержит матрицу, в которую введена пропиточная смола, то в зависимости от характера матрицы она может быть снабжена пропитывающей смолой ниже степени ее насыщения или иметь избыток пропиточной смолы, который прилипает к поверхности насыщенной матрицы.

Предпочтительным образом матрица выполнена из бумаги, поэтому пропиточная смола хорошо впитывается бумагой.

Декоративный слой состоит предпочтительно из целлюлозного материала. В частности, в качестве декоративного слоя может служить бумага, при этом графическое изображение имитируемого материала наносится на бумагу, например, методом цветной печати. Существенный аспект изобретения заключается в том, что перед горячим прессованием слоев на целлюлозный материал декоративного слоя пропиточная смола не наносится. Согласно уровню техники декоративная бумага пропитывается с избытком смолой. Это означает, что абсорбционный целлюлозный материал достигает степени насыщения на 100% своей впитывающей способности, при этом, по меньшей мере, на одной стороне слоя предусмотрено еще дополнительное количество пропиточной смолы. Она не внедряется, а прилипает в виде слоя материала на целлюлозном материале. Сильная пропитка расплавленной смолой ведет к набуханию целлюлозного материала. Это выражается в увеличении размера бумаги в длину и ширину. Согласно уровню техники для изготовления плит прямым ламинированием, у которых графическое изображение совпадает с тисненой поверхностной структурой, постоянно применяется пропитываемая декоративная бумага.

Известные типы декоративной бумаги снабжаются в печатном цехе графическим изображением имитируемого материала. Затем печатный цех поставляет декоративную бумагу на предприятие, которое осуществляет пропитку запечатанной бумаги смолой. Наконец, бумага попадает оттуда к изготовителю ламината, который способом DPL припрессовывает ее на плиту.

При изготовлении печатающим устройством изображения настоятельно требуется учитывать ожидаемое увеличение размера целлюлозного материала, возникающее в связи с импрегнированием расплавленной смолой. При этом ставится цель получения после высыхания смолы бумаги, которая в увеличенном виде по размеру и рисунку совпадает с прессовочной плитой пресса DPL, чтобы таким образом между графическим изображением и структурой не было смещений.

Из-за различной ориентации целлюлозных волокон декоративной бумаги увеличение размера бумаги в длину и ширину не должно быть равномерным. При печатании графического изображения принимается, например, увеличение в ширину 1,6% и увеличение в длину 0,6%. Поэтому оттиск графического изображения уменьшается настолько, чтобы бумага в увеличенном виде достигала теоретического номинального размера, совпадающего с размерами прессовочной плиты.

Увеличение размера бумаги при импрегнировании обусловлено целым рядом факторов, таких как качество целлюлозного волокна бумаги, характер обработки в бумагоделательной машине, влажность воздуха при изготовлении и хранении, различные так называемые красильные ванны для печатания графического изображения, качество пропиточной смолы, в частности ее состав, и условия затворения воды и отвердителей, дозировка пропиточной массы в машине для импрегнирования, применяемые добавки, как например летучая зола и т.д.

При обработке печатной краски следует отметить следующую тенденцию: краска с меньшей кроющей способностью, как например краска для печатания светлой кленовой поверхности, способствует увеличению размера, а темная печатная краска с большей укрывистостью, например, для печатания темной поверхности красного дерева снижает увеличение размера. Последнее происходит в связи с тем, что краска с большей укрывистостью покрывает целлюлозную поверхность в большей степени, и поэтому расплавленная смола с запечатанной стороны бумаги хуже проникает в целлюлозный материал.

В связи с множеством факторов увеличения размера бумаги легко понять, что предпринимаемое печатником уменьшение графического изображения может быть всего лишь приближением к заданному размеру, позволяющему размер бумаги в увеличенном виде привести в соответствие с размером прессовочной плиты.

Чтобы снизить эффект увеличения размера бумаги, изобретение отказывается от пропитки декоративного слоя избыточной смолой. Вместо этого количество пропиточной смолы составляет 0%. Так как преследуется цель ограничения увеличения размера бумаги, то вообще не предусматривается использование пропиточной смолы. За счет этого целлюлозный материал остается сухим, благодаря чему бумага увеличивается в меньшей степени, чем пропитанная бумага. Поверх декоративного слоя в качестве покровного слоя наносится пропитанный смолой верхний слой, а под декоративным слоем помещается смолосодержащий промежуточный слой. Во время горячего прессования соответственно на граничных поверхностях между слоями должно быть достаточное количество смолы для того, чтобы прочно и надолго склеить их между собой.

Особенно важным для настоящего изобретения является вышеуказанная мера, предусматривающая создание декоративного слоя из сухой перед горячим прессованием бумаги, которая совсем не имеет смоляной пропитки. Таким образом исключается эффект увеличения влаги из-за расплавленной смолы. Бумагу не нужно перевозить на предприятие по пропитке, она сразу же, поступив из типографии, может перерабатываться на прессе DPL в ламинированную плиту. Таким образом исключается проблема увеличения размера бумаги при изготовлении декоративного слоя. Типографии впредь нет необходимости учитывать обусловленное смолой увеличение размера. Графическое изображение имитируемого материала может изготовляться непосредственно с соотношением размеров 1:1. Становятся излишними дополнительные издержки на уменьшение графического изображения.

Преимущество обработки декоративных слоев с незначительным или нулевым увеличением влажности особенно становится очевидным при промышленном изготовлении плит прямого ламинирования. Это обусловлено большими размерами прессов, применяемых для ламинирования слоев. При использовании очень небольших прессов, например длиной и шириной в один метр, и увеличением размера бумаги в 1,6% отклонения от заданного размера увеличения незначительны и еще допустимы. Однако в случае применения большего пресса увеличение размера бумаги в 1,6% становится причиной значительно большей погрешности в заданном значении. Это приводит к браку больших частей плиты, полученной прямым ламинированием. Дефекты такого рода причиняют тем больший вред, что дальнейшей обработке могут подвергаться, как правило, только целые плиты.

Плиты прямого ламинирования для дальнейшей обработки разрезаются, например, на большое число панелей, которые дальше обрабатываются в облицовочные покрытия для стен, пола или потолка.

Кроме прямого прессования слоев в прессе с заданным тактом, известно соединение слоев способом непрерывного прессования. При этом наносимые на сердцевину слои намотаны и подаются с рулонов.

Решение согласно изобретению по устранению увеличения размера бумаги позволяет изготовлять способом непрерывного прессования плиты, имеющие структурированную поверхность, при этом структура точно совпадает с графическим изображением расположенного ниже декоративного слоя. При этом структура должна наноситься ротационным способом с валка. Даже минимальное увеличение размера бумаги будет при этом вредным, так как погрешность при наложении графического изображения и поверхностной структуры продолжается и усиливается за счет бесконечной размотки с рулона.

Ниже изобретение на примере реализации наглядно поясняется чертежами, где

фиг.1 – вырез плиты прямого ламинирования в поперечном сечении согласно уровню техники;

фиг.2 – вырез плиты прямого ламинирования в поперечном сечении согласно изобретению.

Показанная на фиг.1 плита 1 представляет собой плиту согласно уровню техники. На верхней стороне 2 сердцевины 3 из волокнистой плиты высокой плотности (high density fibre board – HDF) нанесен декоративный слой 4. На нем имеется графическое изображение 5 имитируемого материала. В свою очередь, поверх декоративного слоя 4 предусмотрен покровный слой 6 из пропитанного смолой верхнего слоя. В верхнем слое создается рельефным тиснением поверхностная структура, воспроизводящая поверхность имитируемого материала. Целесообразно добиться точного совмещения графического изображения 5 декоративного слоя 4 с тисненой поверхностной структурой 7 покровного слоя 6. За счет этого оптическое впечатление от графического изображения 5 должно корреспондировать с тактильным впечатлением от тисненой поверхностной структуры 7.

Декоративный слой 4 согласно уровню техники изготовлен из запечатанной бумаги, которая перед горячим прессованием также пропитывается смолой. Декоративная бумага лежит непосредственно на сердцевине 3 плиты. На нижней, обратной декоративному слою 4, стороне 8 плиты на сердцевине 3 предусмотрен так называемой слой 9 ответного натяжения, называемый также компенсационной бумагой. Этот слой 9 ответного натяжения также состоит обычно из пропитанной смолой бумаги. Толщина компенсационной бумаги соответствует примерно общей сумме толщин декоративного слоя 4 и покровного слоя 6. Без слоя 9 ответного натяжения ламинированная плита при охлаждении деформировалась бы под воздействием различных напряжений в сердцевине 3 и в слоистой структуре (4, 5).

Согласно показанному на фиг.1 уровню техники тиснение покровного слоя 6 вызывает почти корреспондирующее ему расплющивание декоративной бумаги 4, в частности на ее запечатанной стороне.

Целлюлозные волокна декоративной бумаги 4 раздавливаются и получают повреждения. Качество графического изображения 5 прежде плоской запечатываемой поверхности декоративной бумаги страдает от деформации.

Далее согласно уровню техники возникает трудность в том, чтобы добиться совмещения графического изображения 5 имитируемого материала с тисненой поверхностной структурой 7. При этом речь идет здесь не о проблеме ориентирования, а о проблеме размерности, так как увеличение размера пропитанной декоративной бумаги оказывается разным от одного листа бумаги к другому.

Если в плите, получаемой прямым ламинированием, между декоративным слоем 4 и сердцевиной 3 не предусмотрен дополнительный смолосодержащий слой, сама декоративная бумага должна пропитываться смолой. Пропитка смолой декоративного слоя необходима, так как для горячего прессования определенное количество смолы служит адгезивом между декоративной бумагой и сердцевиной 3 для обеспечения прочного и длительного соединения слоев.

На фиг.2 показана плита согласно изобретению, полученная прямым ламинированием, с декоративным слоем 4 из запечатанной бумаги. Графическое изображение 5 на декоративной бумаге согласуется с поверхностной структурой 7, созданной тиснением на расположенном поверх декоративного слоя 4 покровном слое 6. Графическое воспроизведение изображения 5 как и шероховатость поверхностной структуры 7 представляют собой имитацию поверхности материала, такого как дерево, керамика, природный или искусственный камень и т.д.

Чтобы обеспечить щадящий режим горячего прессования декоративного слоя 4, между декоративной бумагой 4 и сердцевиной 3 ламинированной плиты расположен смолосодержащий промежуточный слой 10. В предлагаемом примере реализации промежуточный слой 10 перед горячим прессованием представляет собой предварительно изготовленный отдельный клеевой слой 10, пропитанный смолой.

Клеевой слой 10 содержит матрицу, в которую введена пропиточная смола. Матрица также состоит из бумаги. Содержание смолы в бумаге соответствует степени насыщения бумаги, включая избыток, который прилипает к поверхности бумаги. Полученный таким образом клеевой слой 10 образует запас достаточного количества смолы для склеивания бумаги с сердцевиной 3. HDF-материал сердцевины 3 впитывает часть избытка смолы 10. Это относится также к обратной стороне клеевого слоя 10, соединенного с декоративной бумагой 4, которая также образует запас смолы, в частности, для склеивания бумаги клеевого слоя с декоративной бумагой 4.

Декоративная бумага 4 согласно фиг.2 представляет собой сухую бумагу без смоляной пропитки, имеющую высокую впитывающую способность для смолы клеевого слоя 10. Избыток смолы клеевого слоя 10 соответствует впитывающей способности сердцевины 3 и сухой декоративной бумаги 4 и обеспечивает прочное и длительное склеивание слоев 3, 4, 6 и 10.

Согласно фиг.2 можно видеть, что созданная тиснением в поверхности покровного слоя 5 структура 7 приводит к существенно менее значительным деформациям на запечатанной стороне декоративной бумаги 4, чем в уровне техники согласно фиг.1, ввиду мягкости и податливости расположенного под декоративной бумагой 4 клеевого слоя 10. В местах глубокого тиснения на покровном слое 6 декоративная бумага 4 может погружаться в клеевой слой 10, а не расплющивается о твердую поверхность сердцевины 3. Таким образом происходит щадящая обработка декоративной бумаги 4 при горячем прессовании. Сохраняются устойчивость декоративной бумаги 4 в равной мере как и качество графического изображения 5.

За счет применения согласно изобретению непропитанной декоративной бумаги 4 отпадает трудность, связанная с нанесением на декоративную бумагу 4 цветной печати, имеющей уменьшенные размеры, которые лишь в увеличенном виде достигают приблизительно размеров соответствующей прессовочной плиты.

Для изготовления плиты согласно изобретению, полученной прямым ламинированием, применяется декоративная бумага 4, размеры которой без уменьшения печати представляют собой воспроизведение 1:1 поверхности имитируемого материала. Это точно совпадает с размерами корреспондирующей прессовочной плиты пресса DPL. Таким образом отпадают все вышеперечисленные в описании изобретения факторы, воздействующие на увеличение размера пропитанной бумаги. Вместе с тем, изобретение упрощает изготовление таких плит прямого ламинирования, поскольку они позволяют обеспечить совпадение графического изображения 5 с поверхностной структурой 7.

Плита согласно фиг.2 на своей противоположной декоративному слою нижней стороне 8 сердцевины 3 также включает слой 9 ответного натяжения из пропитанной смолой бумаги, толщина которого соответствует примерно общей толщине слоев 4, 6 и 10, расположенных на верхней стороне сердцевины 3, что позволяет таким образом с обеих сторон сердцевины 3 обеспечить баланс напряжений, возникающих при охлаждении свежеизготовленной плиты.

Перечень ссылочных позиций

1. Плита

2. Верхняя сторона

3. Сердцевина

4. Декоративный слой / Декоративная бумага

5. Графическое изображение

6. Покровный слой

7. Поверхностная структура

8. Нижняя сторона

9. Слой ответного натяжения

10. Промежуточный слой / Клеевой слой

Формула изобретения

1. Плита (1) прямого ламинирования, изготовленная горячим прессованием сердцевины (3) с пропитанными смолой абсорбирующими слоями (4, 6), включающая, по меньшей мере, поверхность с одним декоративным слоем (4), содержащим графическое изображение (5) поверхности имитируемого материала, а также нанесенный на декоративный слой (4) пропитанный смолой прозрачный покровный слой (6), отличающаяся тем, что декоративный слой (4) образован сухой перед горячим прессованием бумагой без пропиточной смолы, между декоративным слоем (4) и сердцевиной (3) предусмотрен промежуточный смолосодержащий слой (10), выполненный перед горячим прессованием в виде предварительно изготовленного отдельного клеевого слоя (10) с пропиточной смолой, при этом клеевой слой (10) содержит матрицу, в которую введена пропиточная смола, и прозрачный покровный слой (6) снабжен рельефным воспроизведением поверхностной структуры (7) имитируемого материала.

2. Плита прямого ламинирования по п.1, отличающаяся тем, что пропитка клеевого слоя (10) содержит избыток смолы.

3. Плита прямого ламинирования по п.1 или 2, отличающаяся тем, что матрица образована бумагой.

РИСУНКИ