一种增加运输地板面板的抗滚动磨损性的方法、运输地板面板和地板结构与流程

本发明涉及运输地板面板。特别地，本发明涉及一种增加运输地板面板的抗剪切应变性的方法，特别是由滚动磨损引起的剪切应变。本发明还涉及一种运输地板面板，该运输地板面板包括具有覆盖层的多层面板，以及涉及一种货运车辆的地板结构。

背景技术：

胶合板面板通常用作货运车辆和拖车中的地板。为此，它们通常设有金属丝网图案化表面，以增加地板和任何所负载或储存的货物之间以及地板和任何在地板上移动的轮子或辊子之间的摩擦。

地板面板被预期具有良好的机械性能，特别是面板应该能够经受施加到面板表面的剪切应变。该剪切应变例如由滚动磨损引起。例如通常用于装载、卸载和搬运货物的手动拖板车的小而硬的轮子引起非常高的表面压力，并且因此引起地板材料上的非常高的应变。尽管车轮载荷低，即大约3-4kn/车轮，但是由1.5吨的手动拖板车施加的表面压力可高达2-5n/mm²。当零售配送手推车沿着由胶合板制成的车辆地板移动时，零售配送手推车的硬且小的尼龙轮子可能引起甚至更大的表面压力。在这些情况下，尽管车轮载荷可能仅为大约1-2kn/车轮，表面载荷可能升高到5-15n/mm²。

最大的表面压力指向面板覆盖层和紧邻其下的表面单板。当由于辊而引起的应变变得过高时，表面单板可能破裂，在胶合点的方向上在单板的中间裂开。

桦木胶合板明显比组合胶合板具有更好的抗滚动磨损性。这是因为桦木单板的滚动剪切强度高于云杉单板的滚动剪切强度。

然而，即使由桦木胶合板制成，常规的刨光地板面板的抗滚动磨损性仍然不令人满意。

在本领域中，已经提出了各种解决方案，以通过使用机械上坚固的覆盖层来增强地板面板的机械性能，所述覆盖层例如由包括环氧树脂材料的材料构成或由这种材料增强。然而，这种材料通常是昂贵的，并且即使机械强度增加，地板面板的总成本也变得不可接受地高。环氧材料也难以通过常规的胶合板加工施加到面板表面上。

需要一种具有增强的机械强度的新型运输地板面板，特别是抵抗由滚动磨损和类似的表面压力引起的剪切应变，其基本上可以通过常规的胶合板制造工艺制造。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种增加运输地板面板的抗滚动磨损性的方法。

本发明的另一个目的是提供一种包括多层面板的运输地板面板。

本发明的第三目的是提供一种货运车辆的地板结构。

本发明基于这样的发现，即对于通常具有摩擦增强覆盖层的运输地板面板，可以通过用疏水剂浸渍、优选地浸透覆盖层下方的顶部单板来增强面板抵抗剪切应变的强度。令人惊讶地，已经发现，在这种处理之后的顶部单板将有效地减小由辊子引起的压力，并且提高地板面板的抗滚动磨损性。

因此，本发明提供了一种增加运输地板面板的阻力的方法，该面板包括由多个木单板形成的多层面板和覆盖层，该覆盖层粘结到面板的顶部单板并且通过在覆盖层附接到顶部单板之前用疏水剂浸透顶部单板而形成面板的表面。

更具体地说，本发明的特征在于独立权利要求的特征部分中所述的内容。

根据本发明的第一方面，提供了一种增加运输地板面板的抗滚动磨损性的方法，该面板包括：

-由多个木单板形成的多层面板，以及

-覆盖层，该覆盖层粘结到面板的顶部单板并且形成面板的表面，

其中在将覆盖层附接到顶部单板之前，多层面板的顶部单板用疏水剂浸渍。第一方面的各种实施方案可以包括来自以下项目符号列表的至少一个特征：

·从组合物将疏水剂施加到顶部单板上，该组合物包含的疏水剂的量为10-100重量％，例如60-100重量％。

·疏水剂选自蜡、油、脂肪、脂肪酸、烷烃、烯烃、它们的衍生物和它们的混合物的组。

·石蜡、硅油或烯烃烯酮二聚体用作疏水剂。

·石蜡或烯烃烯酮二聚体用作疏水剂，所述石蜡或烯烃烯酮二聚体以固体形式使用，并且在施加到顶部单板上之前或期间被熔化。

·施加在木面板表面上的疏水剂的量为20-100g/m²。

·将疏水剂施加在顶部单板上，使得木纤维腔填充有疏水剂。

·将疏水剂施加到顶部单板上，使得至少一部分疏水剂将从顶部单板迁移到其下方的下一单板。

·将疏水剂施加到顶部单板上，使得至少顶部单板和其下方的单板将用疏水剂浸透。

·覆盖层包括具有粗糙表面的层，特别地，覆盖层具有金属丝网图案化表面。

·覆盖层包括酚醛涂覆层，该酚醛涂覆层的表面重量为约100-300g/m²，例如120-220g/m²。

·酚醛涂覆层包括用酚醛树脂浸渍的纸基材，所述纸基材的克重为40-80g/m²并且含有80-140g/m²酚醛树脂。

·覆盖层包括用酚醛树脂浸渍的纸基材，该覆盖层通过压制、特别是通过热压施加在多层面板的顶部单板的表面上。

·用具有金属丝网图案化表面的压板使用热压将覆盖层附接到顶部单板。

·使用浸渍在诸如非织造基材的基材中的酚醛树脂将覆盖层附接到顶部单板，酚醛树脂特别是热活化酚醛树脂。

·该面板能够抵抗高达15kn/mm²的表面压力，而顶部单板不会破裂，特别是三个顶部单板中的任一个。

根据本发明的第二方面，提供了一种通过根据第一方面的方法获得的运输地板面板。

根据本发明的第三方面，提供了一种运输地板面板，该运输地板面板包括由多个木单板形成的多层面板和涂覆层，该涂覆层粘结到面板的顶部单板并且形成面板的表面，其中，多层面板的顶部单板用疏水剂浸渍；并且覆盖层具有用于增强覆盖层的表面和辊子之间的摩擦的粗糙表面。

第三方面的各种实施方案可以包括来自以下项目符号列表的至少一个特征：

·覆盖层由酚醛涂覆层形成，该酚醛涂覆层具有能够面向辊子的第一粗糙表面和相对的第二光滑表面。

·覆盖层具有能够面向辊子的金属丝网图案化表面。

·覆盖层包括用酚醛树脂浸渍的纸基材，该覆盖层已经通过压制、特别是通过热压施加在多层面板的顶部单板的表面上。

·已经用具有金属丝网图案化表面的压板使用热压将覆盖层附接到顶部单板。

·使用浸渍在诸如非织造基材的基材中的酚醛树脂将覆盖层附接到顶部单板，酚醛树脂特别是热活化酚醛树脂。

·疏水剂选自蜡、油、脂肪、脂肪酸、烷烃、烯烃、它们的衍生物和它们的混合物的组，特别是石蜡、硅油和烯烃烯酮二聚体。

·至少所述顶部单板的木纤维腔填充有疏水剂。

·面板能够抵抗高达15kn/mm²的表面压力，而顶部单板不会破裂，特别是三个顶部单板中的任一个。

根据本发明的第四方面，提供了一种货运车辆的地板结构，包括框架和由附接到框架的一个或多个运输地板面板形成的地板，所述面板包括一个或多个根据第三方面的面板。

第四方面的各种实施方案可以包括来自以下项目符号列表的至少一个特征：

·地板结构包括火车货车、诸如滚装船的船、拖车、推车或卡车的框架。

本发明获得了相当多的优点。因此，本发明提供了一种有效方式，用于改进面板对由例如辊子引起的高表面压力施加到面板表面的剪切应变的抵抗力，而不需要使用昂贵的环氧型聚合物增强件。

当使疏水剂渗透到木材层的纹理中从而使其取代木纤维内的水时，可以实现这种改进。然后，含有填充了疏水剂的木纤维的单板层将充当水力弹性层，其减小由辊子引起的压力。当然，这仅仅是一种可能的解释，本发明的范围不应被解释为限于所提出的解释。

疏水剂可以通过常规的施加方法施加在顶部单板上，并且在施加疏水剂之后，可以通过使用单独的胶层或通过在常规的胶合板覆盖层热压期间从覆盖层迁移到顶部单板中的树脂而将覆盖层附接到如此处理的顶部单板层。

已经发现，假如疏水剂渗入木材纹理，覆盖层和顶部单板之间的粘结不会被疏水剂削弱。

本发明的各种实施方案的进一步的特征和优点将从下面的详细描述中显现。

附图说明

附图以侧视图示出了根据本发明的一个实施方案的面板的横截面。

具体实施方案

通过本技术，提供了一种用于增加运输地板面板的抗滚动磨损性的方法，该方法包括在将覆盖层施加到并且特别是热压到顶部单板之前，用疏水剂浸渍多层面板的至少顶部单板。

在一个实施方案中，本类型的运输地板面板包括具有覆盖层的木面板，该覆盖层具有用于增强表面摩擦的粗糙表面。

在附图中，公开了本技术的实施方案的面板的主要组成。

因此，附图标记4表示多层面板，其包括多个重叠的木材层，例如木单板的层。附图标记3表示多层面板的顶层，该顶层已经用疏水剂浸渍，这将更详细地讨论。附图标记1涉及形成地板的上表面的覆盖层，附图标记2表示用于将覆盖层1粘结到顶层3上的胶层。

“地板面板”是指单独或优选地与诸如框架的支撑结构结合使用的用于或用作地板的木面板。通常，本发明的地板面板用于运输车辆中，其中地板由以横向和纵向构造(即，并排，并且一个接一个)放置的多个地板面板组成，以形成车辆的地板。

“浸渍”是指使材料(例如单板，至少是面板的顶部单板)用疏水剂渗透的动作。“浸透”用于表示浸渍进行到单板在当时条件下不能吸取(吸收)更多疏水剂的点。

在本发明的上下文中，术语“木面板”是指包含多个重叠和/或叠加的木材层的板材(在下文中也称为“多层面板”或“多层结构”)。

“多层面板”，例如附图中所示并以数字4表示，代表包括多个重叠和/或叠加的片状材料的层的板材。有至少2层、优选地至少3层这样的材料。可以有多达约250个重叠和/或叠加的层，尽管在实践中最大数量通常小于100。片状材料可以是连续的，或者它可以由在同一平面中定向的几个片材组成；通常，至少片状材料的大部分的层由木单板或木质束形成。

术语“木基层”包括例如木单板和木质束。

在一个实施方案中，多层面板包括或包含或基本包含多个木单板层。

然而，板材中也可以有由能够赋予预选的机械或化学性能的材料形成的多个层。这种材料的例子有金属箔，如铝箔和膜，织物层，例如非织造片材，聚合物膜和片材，如用于阻隔目的聚烯烃、聚酰胺和evoh膜和用于结构目的聚酰胺和聚芳酰胺膜和织物。

通常，在本发明的多层面板中，大多数层是木质材料或包括木质材料。

片状材料通常使用间断的和/或层内的粘合剂层粘结在一起。

术语“板材”与“面板”可互换使用，并且表示具有至少一个平坦表面的一块材料。优选地，“板材”(或“面板”)具有两个相对的平坦表面，它们大致平行地定向。

通常，在本上下文中，芯板材是细长的平坦结构。其尺寸在10-15,000mm乘10-20,000mm的范围内。特别地，本发明的板材具有50-2,500mm的宽度和300-13,500mm的长度。“芯板材”的厚度通常在3和250mm之间、特别是4到120mm之间。

在本发明的上下文中，“一步压制”表示压制过程，其中由结构材料的重叠和/或叠加层和粘合剂形成的堆叠通过压制操作来压制，通常在一个压制站进行，直到获得板材的预定压缩强度。可以施加连续增加的压缩或通过在不同压力的连续的阶段施加压缩来进行压制。

“堆叠”表示重叠和/或叠加层的有组织的堆。

“热压”表示在一段时间内以增加的温度和表面压力(与环境条件相比)压制。

根据本技术的实施方案，提供了用于生产适合于地板目的板材的方法。

一个实施方案包括以下步骤的组合：

-提供多个这种材料的层形式的木基材料和适合于将所述层彼此粘结的粘合剂；以及

-将木基材料的层布置成堆叠，其中粘合剂在所述木基材料的层之间。

任何功能层(参见下文)优选地加入到堆叠中。

这种方法通常被称为“一步法”，因为首先堆叠所有层，然后在一个步骤中对整个堆叠进行压制。

通常在120-225℃的温度下，例如120-160℃的温度下，在约4-90分钟的时间以及在1-2.5mpa的压力下，例如1.1-1.7mpa的压力下进行压制。

用于形成芯板材的木基材料通过剥离或切割合适的木材原料获得。

通常，木材层或木条由软木或硬木，例如云杉、松树、落叶松、桦树、白杨、山杨、桤木、桉树或混合热带硬木，或其组合制成。

特别优选的实施方案包括使用硬木，例如桦木，至少作为顶部单板，特别地，该面板仅包括硬木，例如桦木，作为木单板层。

木基层的厚度通常为约0.5-5mm、特别是约0.9-3.5mm。

在一个实施方案中，木基层由木单板组成。芯板材通常是多层单板面板或单板层积材。

在另一实施方案中，在堆叠中有一层或多层非木质材料。这些层也被称为“功能层”，将为最终产品提供改进的机械、化学、生物和声学性能。这种非木材层的厚度为约0.01-5mm。对于金属箔，厚度通常为0.01-0.5mm，对于聚合物层，厚度通常为0.1-3mm，对于软木层，厚度通常为约0.5-5mm。

木基层和任选的非木材层用粘合剂(图中未示出)粘结在一起。粘合剂可以是粘合树脂。粘合树脂可以以干粉形式提供，例如作为热熔粘合剂，或者作为液体或作为其组合。可以施加粘合剂以形成均匀覆盖相邻表面的至少一部分、特别是全部或基本上全部的粘合剂层。也可以或替代地以不连续的点或条的形式施加粘合剂。

粘合剂特别是热固性聚合物。这种聚合物可以选自苯酚-甲醛粘合剂、三聚氰胺-甲醛粘合剂、脲-甲醛粘合剂、聚氨酯粘合剂和木质素基树脂及其组合的组。粘合剂可以以本身已知的方式，例如通过涂覆或喷涂，施加在木基材料层和非木质材料层上。在一个实施方案中，粘合剂以用粘合剂浸渍的纤维片材的形式施加。

为了满足地板面板的要求，本发明的木材面板设置有增强摩擦的覆盖层(附图中的附图标记1)。尽管本技术还将改善具有光滑表面的面板的剪切应变抵抗力，该光滑表面在面板表面和放置在其上的任何货物之间提供低摩擦，但是本技术对于具有摩擦增强表面的地板面板特别有利。这种表面通常是粗糙的或不平坦的，并且将减少或防止放置在地板面板上的货物滑动的风险。

在一个实施方案中，面板的表面是颗粒状的。这种表面可以具有多个突出点以增强摩擦。

在一个实施方案中，表面具有规则图案，该规则图案具有由脊分开的线性凹陷，从而在表面上限定网格。

在处理期间，可以使面板的表面具有摩擦增强图案。在这种实施方案中，然后简单地将覆盖层热压到木面板上。在一个实施方案中，表面是金属丝网图案化的，这可以通过使用具有对应图案的压板来实现。在另一个实施方案中，在压制期间使用具有合适图案的雕刻模板或母板，以便在面板的表面上赋予摩擦增强表面图案。

在热压涂层之后，还可以在单独的阶段中将摩擦增强幅材粘合到表面。

为了改善地板面板的剪切应变，将疏水剂施加在顶部单板(附图的附图标记3)上。

在一个实施方案中，疏水剂选自蜡、油、脂肪、脂肪酸、烷烃、烯烃、它们的衍生物和它们的混合物的组。

特别地，疏水剂选自石蜡、硅油或烯烃烯酮二聚体。烯烃烯酮二聚体(缩写为akd)是特别优选的，因为它对木材中存在的羟基具有亲和力。

在一个实施方案中，疏水剂从包含10-100重量％，例如60-100重量％的量的疏水剂的组合物施加。因此，疏水剂可以以分散体、特别是水分散体的形式使用，或作为固体材料使用。

优选地，石蜡或烯烃烯酮二聚体用作疏水剂，并且石蜡或烯烃烯酮二聚体以固体形式使用。然后在施加到顶部单板上之前或期间熔化固体材料。

为了达到浸透，优选将疏水剂施加在顶部单板上，使得至少顶部单板的木纤维腔填充有疏水剂。此外，在一个特别优选的实施方案中，将疏水剂施加到顶部单板上，使得至少一部分疏水剂将从顶部单板迁移到其下方的下一单板。

在一个实施方案中，疏水剂将渗透至顶部单板总厚度的至少50％、特别是至少75％、特别是顶部单板总厚度的至少90％的深度。

在一个实施方案中，将疏水剂施加在顶部单板上，使得至少顶部单板和其下方的单板将用疏水剂浸渍或甚至用疏水剂浸透。

通常，为了实现对顶部单板的彻底处理，在木板材表面上施加的诸如akd的疏水剂的量为至少5g/m²，特别是至少10g/m²，优选15-300g/m²，例如17-100g/m²或20-100g/m²、20-75g/m²。在一个实施方案中，疏水剂的量为约20-55g/m²。

疏水剂可以通过喷涂或涂覆、特别是辊涂覆来施加。疏水剂可以以1-5部分施加在单板上。因此，在一个实施方案中，施加约15-25g的疏水剂1至3次。施加之间的间隔将足以允许疏水剂在施加下一部分疏水剂之前至少部分地迁移到木材中。覆盖顶部单板的覆盖层通常包括至少一个聚合物树脂涂覆层，该聚合物树脂涂覆层具有约100-300g/m²的表面重量，例如120-220g/m²。“聚合物涂覆层”优选是由选自苯酚-甲醛粘合剂、三聚氰胺-甲醛粘合剂、脲-甲醛粘合剂、聚氨酯粘合剂和木质素基树脂及其组合的树脂形成的层。特别地，覆盖层包括苯酚-甲醛树脂。

在一个实施方案中，酚醛涂覆层包括用聚合物树脂浸渍的纸载体基材，该纸基材具有40-80g/m²的克重，并且包含80-140g/m²的树脂，例如酚醛树脂。

因此，在一个实施方案中，覆盖层包括用树脂浸渍的纸基材，该覆盖层已经通过压制、特别是通过热压施加在多层面板的顶部单板的表面上。通常，在通过使用具有金属丝网图案的压板压制木面板的过程中，表面被赋予该结构。

通常在120-225℃的温度下，例如120-200℃的温度下，在约30-900秒的时间内，以及在1.1-3mpa的压力下，例如1.5-2.4mpa的压力下进行涂覆的面板的热压。

为了将覆盖层附接到顶部单板上，使用树脂。粘结树脂层在附图的参考数字2处描绘。树脂可以选自苯酚-甲醛粘合剂、三聚氰胺-甲醛粘合剂、脲-甲醛粘合剂、聚氨酯粘合剂和木质素基树脂及其组合。优选使用酚醛树脂或聚氨酯树脂，特别是热活化树脂，例如热活化酚醛树脂。

即使当木单板层已经被浸透并且至少部分地用疏水剂浸透时，这种胶水层(或粘合层)2也将涂覆层牢固地粘结到顶部木单板层的表面。

树脂可以通过涂覆、刷涂、辊涂或喷涂来施加。在一个优选的实施方案中，将树脂施加浸渍在载体基材中，如非织造基材，将该基材层作为材料片材置于顶层和覆盖层之间，然后在热压期间中粘结到覆盖层和顶层上。

因此，在本发明的一个实施方案中，形成了牢固地结合到顶部单板的复合层压板，该复合层压板包括两个重叠和/或叠加的载体基材，在压制之后，这两个载体基材都用树脂和蜡浸渍，并且在不使复合层压板破裂的情况下，这两个载体基材不能被分离。通常，复合层压板如此牢固地粘结到顶部单板，使得在不使单板破裂的情况下，复合层压板也不能从顶部单板分离。

基于上述，本技术提供了一种运输地板面板，该运输地板面板包括由多个木单板形成的多层面板和形成面板表面的覆盖层，该运输地板面板具有对由滚动磨损引起的剪切应变的增强的抵抗力。

如上所述，根据本技术和所讨论的各种实施方案的地板面板可以用于提供地板结构，例如，适用于货运车辆或拖车的地板结构。地板结构通常包括框架和由一个或多个附接到框架的本类型的运输地板面板形成的地板。面板可以机械地结合到框架上，或者它们可以胶合到框架上，或者它们可以通过这些步骤的组合而结合。

本发明的地板面板的用途的实例包括作为火车货车、诸如滚装船的船或卡车的地板。已经发现，利用本技术的实施方案，可以实现与例如商业产品中使用的更厚和更昂贵的覆盖层所获得的滚动阻力相同数量级的滚动阻力。

实施例

以常规方式制造30mm桦木层板，并将其热压成多层面板。

在压制之后砂磨多层面板的顶部木单板以使表面平滑。然后将固体akd蜡熔化并以约50g/m²铺展在表面上。

将包含低分子pf树脂的浸渍的非织造粘合剂膜施加到用通过涂布辊施加的akd蜡处理的表面上。在未固化的粘合剂膜上，在80g/m²牛皮纸上放置含220g/m²苯酚甲醛(pf)的第二膜(涂层膜)。然后在热压时间表的高压段期间，通过在138℃下在2.2mpa下热压12分钟来覆盖由具有pf树脂膜的多层面板形成的堆叠和涂层膜。

借助于辊子测试仪来测试抗滚动磨损性。在该测试仪中，使用直径为125mm、宽度为50mm的钢轮，该钢轮能够在胶合板表面上施加2kn的压力，通过在面板表面上以一定模式移动测试仪。由该轮施加的表面压力为大约2-4n/mm²，取决于轮在面板表面中的压印。抗滚动磨损性以测试仪的轮子在磨损点进行的旋转次数来表示。该测试方法相当接近地对应于瑞典标准ss923508。

表1给出了如上所述进行的测试的结果。

表1

在表中，使用了以下缩写：

“w”表示蜡(akd)，“1xw”表示用涂布辊施加一次蜡，“2xw”表示用涂布辊施加两次蜡，“3xw”表示用涂布辊施加三次蜡；“胶膜”表示pf树脂膜，“220”表示220g/m²的苯酚甲醛树脂涂层膜。

对于用涂布辊的一次施加，施加的蜡的量为约20-25g/m²。

从测试结果可以看出，施加蜡、树脂膜和涂层膜的组合将对多层面板的抗滚动磨损性的提供显著的改进。与用树脂膜将涂层膜粘结到多层面板的表面相比，以约20-25g/m²的施加量将蜡(例如akd)加入到顶部单板中将已经产生比不含蜡的相应面板大1.75倍的滚动阻力。对于更大的施加量，滚动阻力变得接近5倍大。