用于层压地板的纸和用于制造纸的工艺的制作方法

专利名称：用于层压地板的纸和用于制造纸的工艺的制作方法
技术领域：
本发明涉及用于层压地板的纸，且尤其是用于制造纸的工艺。 层压地板通常包括层压到底部基材的印刷装饰纸，从而制得了具有良好耐久性的木质或瓦质效果的地板，该地板相对容易安装。在过去的IO年中，已经目睹了层压地板市场的巨大增长_用于此市场的装饰纸的每年用量现在估计是800Mm2 (全球范围)。最初，此材料是通过高压层压(HPL)工艺生产的，诸如以商品名PergoTM销售的材料。这得到了具有高达二十年的长期保质期的优良产品。然而，由于高压层压(HPL)途径涉及许多层且要求高压，因而其是昂贵的。 在最近数年间，制造层压地板的低压方法的发展推动了层压地板在商业上的成功。已经改进了低压工艺，以便用比高压层压低得多的成本来生产可接受的产品。
在常规的低压工艺中，制造普通的装饰纸，然后印刷上图样(design)。通常，有两种或三种单独的印刷应用，每一种添加不同的油墨颜色。每一种印刷应用包括重复进行纸的润湿、干燥和再润湿，这每次都造成纸膨胀和收縮。对于更错综复杂的图样来说，可能得进行高达6次单独的印刷应用。 印刷的纸随后被浸渍水基树脂，诸如常规的三聚氰胺甲醛树脂，这将有助于保护最终的制品且在下面描述的工艺的下一阶段中还起到将纸粘到基材上的作用。干燥树脂并固化，使得树脂被干燥至有弹性，而不是完全凝固_这被称为"B阶段"固化。接着，印刷且浸渍的纸在使用之前可以被储存在环境温度下。 在浸渍过程中使用的常规的三聚氰胺甲醛树脂被设计成浸渍纤维素(纸)纤维之间的空隙。这些树脂具有相对低的耐水性，使得如果用水稀释这些树脂的话(从这些树脂被供给时的通常60%固体的浓度开始)，当它们是低于35%的固体时，这些树脂沉淀。由于60%固体的树脂是更有成本效益的(运输了更少的水)，要求更少的干燥且可以较高的速率被处理，所以使用它们在本行业内已经变得很普遍。这些三聚氰胺甲醛树脂的分子量通常在1000-3000的范围内。 接着，在压机中将纸与基材相结合，板将纸压到基材上，而树脂起到将纸粘到基材的作用。通常在此时施用纸质贴面(包括浸渍树脂的轻量纸和二氧化铝)，以便增强层压制品的磨损保护。层压制品产生良好的耐磨损性和耐磨蚀性。 虽然上面生产出比较好的产品，但是在印刷过程中和在添加浸渍树脂的过程中，可能难以控制装饰纸的重复的润湿、干燥和再润湿，因而在制造过程中，降低了预期图案的准确性且要求严格的工艺控制。 当装饰纸变湿时，其主要横跨纸纤维的宽度膨胀，使得，如对于2米的干宽度来说，当润湿时纸能够容易膨胀至2.05米(即，等于2.5%)。另外，因为通常在造纸机上形成和干燥纸，横跨纸宽度的湿膨胀(wete邓ansion)并不始终如一，且在边缘处比在中心处高，如3.0%比2.0%。于是，这导致弯曲的湿膨胀曲线。进一步，除非可以实现非常严格的质量控制，否则湿膨胀的程度可能从一个等级到另一个等级、从一台造纸机到另一台造纸机、且甚至在一批次内和从一批次到另一批次会发生少量的然而却是有影响的量的变化。
最近，通过引入"对准压纹(emboss in register)"图样已经进一步发展了制造工艺。在这些图样中，层压制品被压痕(indent)，这增大了深度，并使得最终的制品看起来更 逼真。压痕的图案通常通过雕刻用于层压压机的板来提供的。虽然最初的图样相当简单， 但是最近的图样变得越来越来复杂了。 关键的是，压痕必须与印刷图案对准。尺寸稳定性是特别的问题，其中印刷、压制
和切割对准要求在制造的每一阶段中实现非常精密的公差，这些阶段即印刷、浸渍、压痕和
切割成形的板。具体地，印刷和浸渍非常依赖于造纸商，生产具有非常一致的尺寸稳定性的
纸等级，但即使那样，每一个工艺都必须被严格控制。这导致当优化对准条件和运行条件时
在每一个生产运行过程中高的废料水平和停机时间水平。即使那样，且尽管如上所述，由于
纸的易变性，迄今通常都不可能生产出非常紧密的印刷和压制对准公差的层压地板。 对于良好的"对准压纹"效果，优选的将是从一批次到一批次的膨胀是尽可能低地
一致且具有均匀的花扎绞(cross-reel)曲线。装饰纸制造商已经变得善于在给定的批次
内且在一定程度上从一批次到另一批次内生产具有更一致的湿膨胀的纸。然而，利用现有
的技术产生低的湿膨胀(小于1. 5% )如果不是不可能的也是非常困难的。已知的工艺还
产生了不均匀的膨胀曲线。而且，不同造纸机的湿膨胀特征是不同的，且在不同的印刷机和
/或浸渍机上处理纸可能表现不同。通常，一旦"对准压纹"图样已经符合最终的层压地板
制品，印刷机和浸渍机就被有效地"锁定"以确保整个工艺中一致的湿膨胀。 根据本发明，提供了一种用于制造适于使用在层压制品中的纸的工艺，所述工艺
包括 (a)用溶解在溶剂中的三聚氰胺树脂处理纸，优选浸渍纸，三聚氰胺树脂具有大于 80%的水溶性；所述溶液具有小于50%的固体含量；
使得可以在所述处理之后向所述纸添加油墨。
优选地，所述纸是装饰纸。 在步骤(a)之后，纸适于使用在印刷中且用树脂浸渍以便用作层压材料。
优选地，该方法包括下述步骤
(b)将油墨_图案添加到纸中；然后，
(c)用树脂处理纸。 在步骤(a)中，优选地，在造纸机工艺中顺次处理纸，即在造纸工艺中，在造纸机 上顺次浸渍纸。这可以在，如湿部或施胶压榨(size press)处进行，但优选在施胶压榨处 进行。 相比之下，常规的三聚氰胺浸渍处理并不是在造纸机内顺次进行的。 然后，纸适于与基材相结合以形成层压地板。
因而，本发明还提供了一种用于制造层压地板的工艺，其包括 (a)用溶解在溶剂中的三聚氰胺树脂处理纸，溶液具有小于50%的固体含量； (b)向纸中添加油墨_图案；然后， (c)用树脂处理纸；然后， (d)与基材相结合以形成层压制品。 通常，步骤(c)涉及用常规的三聚氰胺树脂进行浸渍。 优选地，步骤(a)中的固体含量小于40%，更优选小于35%。 除非另外说明，否则所有的百分比指的是重量百分比。
因而，本发明与用于生产层压地板用的纸的已知工艺确实是不同的，已知工艺使 用具有60wt^的固体含量的三聚氰胺树脂，而步骤(a)中使用的三聚氰胺树脂具有小于 50%的固体含量。 优选地，步骤(a)中使用的三聚氰胺树脂在水中是稳定的，且所使用的固体含量
在任何情形中都小于50%，即它们在所使用的固体含量时将不会沉淀。三聚氰胺树脂具有
大于80%的水溶性，优选大于90%的水溶性，尤其是100%的水溶性，且与已知用于浸渍的
都具有较低的耐水性的三聚氰胺树脂相比，它们在所有浓度时都将理想地与水混合。 优选地，所使用的三聚氰胺树脂具有下述特性中的一个或多个 (i)其并不显著影响采用水基油墨的印刷质量，即使在步骤(a)之前施行步骤(b)
时，这也不是个问题；和/或 (ii)其并不显著干扰随后的在步骤(c)中的三聚氰胺树脂的浸渍速率；和/或；
(iii)其并不显著降低或以其他方式不利地影响(在显著的程度上)在步骤(c) 中添加的树脂在步骤(e)中的干燥和粘贴特性。
优选地，步骤(a)中使用的树脂适于渗透纸的内部纤维。 优选地，步骤(a)中的三聚氰胺树脂包括具有单体的烷基化三聚氰胺树脂，所述
单体具有下述通式
NHCH2OH
HOC^NH—i1:丄一 NHCH2oR N 其中R可以是C1-C3，尤其是C1。
树脂可以是甲基化三聚氰胺甲醛。 优选地，三聚氰胺树脂包括低平均分子量的三聚氰胺树脂，通常在750-950，优选 800-900的范围内。 优选地，溶剂中的三聚氰胺树脂具有小于45X，更优选小于30wtX，尤其小于 25wt^的固体含量。优选地，固体含量是至少10wt^，优选是至少15wt^，尤其是至少 20wt%。 优选地，溶剂是水。 的确，迄今，提供已知用于在水中进行浸渍且具有小于50%的固体含量的三聚氰 胺树脂还被认为是不可行的，因为它们以这样的浓度在水中是不稳定的并将会沉淀。
目前，浸渍树脂通常以60 %的固体来使用，这是因为此浸渍树脂提供了用于低压 所要求的高树脂含量，同时使干燥负荷最小。这些树脂在较低的固体含量时是不稳定的 (因为它们非常有活性且它们是疏水性的)。 在正常的低压工艺中，在印刷后添加树脂且因此，与高树脂含量有关的硬度/脆 性不是这样的问题。在本发明中，优选亲水性树脂，以便允许在稍后的工艺中，用水基油墨 印刷纸并用水基树脂浸渍纸。而且，就图样的完整性而言(即，处理过程中纸的稳定性)，本发明中的树脂优选在印刷前添加以便得到最佳结果。 优选地，使用低压工艺，且因此优选地，在步骤(e)过程中的压力低于50bar，优 选低于35bar，通常在18bar-30bar的范围内。然而，可选择的实施方案可以采用可高达 100bar或更高的高压工艺。 可能地，步骤(a)和步骤(b)可以按任一种顺序进行。 因而，本发明的发明人已经发现，优选用具有这样的固体含量的水溶性三聚氰胺 树脂处理纸显著地降低了纸的湿膨胀，纸通常将在步骤(c)中经历润湿、膨胀和收縮。
本领域中通常认为树脂的浸渍必须发生在油墨-图案施用到其上之后-由于脆性 和处理问题。与这些公认的教导内容相反，本发明的发明人优选在印刷前添加三聚氰胺树 脂。因此，优选地，步骤(a)在步骤(b)之前进行。这已经令人惊奇地发现，使纸在尺寸上 稳定，而不会造成纸变得太脆且不可以在处理的稍后阶段中进行处理。在纸经历润湿和干 燥(发生在步骤(b)的过程中)之前，这带来使纸在尺寸上稳定的显著益处，尤其是因为步 骤(b)通常被重复两次或三次，且可以被重复高达六次或更多次。因此，优选地，步骤(a) 在步骤(b)之前进行，且这样除了减轻步骤(c)中的膨胀和收縮之外，还提供了减轻由步骤 (b)引起的膨胀和收縮的另外的益处。 源自步骤(a)中的结合在纸内的三聚氰胺树脂的百分比可以在，如5. 0 %到 20.0%之间。在此范围的上端，使随后的湿膨胀的减轻程度最大，但纸变得相对硬而脆，当 完全固化时，这更难以处置。此外，随着树脂含量增加，印刷质量受到损害。随着树脂含量减 少，这些问题得以减轻，但与具有高树脂含量的纸相比，该纸将经历略微更大的湿膨胀。因 而，就树脂含量来说，优选的平衡这些略微相反需求的最佳浓度是10. 0%到15. 0%左右， 但根据最终用户的需求可以改变此最佳浓度。
优选地，在步骤(a)中向三聚氰胺树脂中添加催化剂。 催化剂可以是任何合适的催化剂，诸如选自由磷酸二氢铵、氯化铵、硫酸铵、柠檬 酸、柠檬酸铵、乙酸、尤其是硝酸铵或氯化铵组成的组的一种或多种。优选地，催化剂包括硝酸铵。 优选地，步骤(a)之后且步骤(b)之前的纸的孔隙率是240ml/min-400ml/min Bendtsen，因而允许发生进一步的浸渍。 在步骤(a)的过程中和其之后，通常固化纸。当纤维被润湿时，这减轻了纤维的溶 胀，因此改善了纸的尺寸稳定性。 添加三聚氰胺树脂可以造成纸收縮。在本发明的优选实施方案中，在步骤(b)之 前，优选完全固化纸，这有助于减轻且有时消除收縮问题。这在随后的工艺中赋予良好的尺 寸稳定性，同时减轻了因树脂固化引起的任何进一步的收縮。 在步骤(a)(通常在造纸机上施行)的过程中，纸温度优选达到某一最大值，以便 触发固化，最大值优选是至少6(TC。可以采用高达7(TC或甚至高达95t:、或高达12(TC或 更高的较高的纸温度，但较高的温度尤其是高于12(TC会增大纸被高度固化的危险，且之后 太硬而不能有效地压光(因而影响印刷品质的重要性能)。 对某些实施方案而言，尤其是对固化温度高于70°C的那些实施方案而言，在固化 之后可以再润湿纸，以便有利于在步骤(b)中向纸中添加油墨-图案之前进行压光。
优选地，在步骤(a)的过程中，树脂是部分固化的。
优选地，在诸如1-12周、优选2-6周，更优选3-5周，尤其是约4周的较长时间段 内，在环境温度下进一步固化树脂。环境温度固化步骤允许纸保留一些水分，这有利于压光 和随后在步骤(b)中向纸中添加油墨-图案。 如果不是在环境温度下固化纸一段时间的话，那么在添加油墨-图案之前利用 热，纸可能会损失其水分并变得硬而脆，这使得印刷困难且具有较不优选的可操作性和印 刷清晰度质量(print definition quality)。优选地，纸具有极佳的印刷质量，且其优选 能够被印刷，而不会因为脆性而断裂；因而，优选的实施方案包括在环境温度下固化一段时 间。 优选地，在步骤(a)与步骤(b)之间压光纸。 在步骤(c)之后，通常再次固化纸，通常在105°C _150"的温度下固化步骤(c)中 使用的树脂，直到它们达到正常的B阶段固化程度。的确，当基材与纸相结合时，步骤(e) 中的层压工艺甚至进一步使树脂固化。 通常，在步骤(c)后进行固化并不会影响步骤(a)中使用的树脂，而是通常固化在 步骤(c)中添加的树脂。优选地，步骤(c)中的树脂是三聚氰胺树脂。 步骤(c)中的树脂加装量优选足以得到约60%的最终树脂含量。因为某些实施方 案在纸制造过程中具有10%-15%的添加的树脂，于是对这样的实施方案而言，步骤(c)中 的树脂加装量只需要是45% -50% 。 根据本发明的第二方面，提供了一种层压地板制品，该层压地板制品的表面包括 基材和印刷的装饰纸，基材内具有压痕，其中压痕中的至少一些具有小于lmm的宽度，且纸 的图样与压痕对准。 因而，根据本发明的第二方面的实施方案可以产生比迄今已可以得到的对准压纹 效果更错综复杂的对准压纹效果，"对准"在此处意指纸的图样或图案基本上与压痕对准。
优选地，压痕小于纸的宽度的1. 5%。
优选地，压痕小于0. 75mm，优选小于0. 5mm。 现在将只作为实施来参考附图描述本发明的实施方案，附图中

图1是显示了根据本发明经受炉固化和处理的已知的装饰纸和各种装饰纸的湿
膨胀的图； 图2是显示了根据本发明经受自然固化和处理的装饰纸的膨胀的图； 图3是比较了都根据本发明的使用不同树脂的湿膨胀的图； 图4是显示了在一段时间内在纸幅宽度上的不同点处的湿膨胀的图； 图5是显示了使用在本发明工艺中的硝酸铵催化的树脂的凝胶时间和适用期的
图；以及 图6是显示了使用在本发明工艺中的氯化铵催化的树脂的凝胶时间和适用期的 图。 在一系列的实验室试验中，用甲基化三聚氰胺树脂的水溶液处理吸收性原纸片， 且溶液具有10%的固体含量以得到按纸克数计10% _15%范围内的领纸(pick up)。在现 场交联之前，所使用的树脂的平均分子量在制造时是820。 在制造工艺中，优选约23%的固体含量，以便提供按纸克数计10% _15%范围内 的类似量的领纸。
所使用的第一树脂(树脂类型1)是由BASF以商品名Urecoll SMV提供的市售的 甲基化三聚氰胺树脂(低分子量、水溶性的、非常低的活性)。在每一种情形中，向甲基化 三聚氰胺树脂中添加不同的催化剂，所使用的催化剂是磷酸二氢铵、氯化铵、硝酸铵和由 BASF供给的硬化剂(422)。 根据本发明用甲基化三聚氰胺树脂初始浸渍纸是这样实现的在造纸机上顺次使 用改性的施胶压榨，且然后在精密控制的条件下干燥纸以得到一致的水含量，使得可以将 纸压光至适于适印性的非常平滑的表面。 用于此浸渍工艺的装饰纸被制造成具有足够水平的湿强度和窄的孔隙率范围，以 在施胶压榨浸渍和压光之后得到准确的最终的孔隙率(在每分钟250ml-400ml的范围内)。
还按照与标准的、未浸渍的装饰纸将被控制的相同的方式来控制纸的色调和不透 明度。 接着，在13(TC下固化纸达不同的时间(图l)，且在固化处理之后，在不同的时间 间隔记录每一次纸的膨胀程度。这些结果将与未进行浸渍的装饰纸进行比较。未浸渍的纸 在此处是基于比较目的进行描述的且并不落入本发明的范围内。应该注意到，常规的装饰 纸只在印刷之后用树脂处理，且因此应该理解成将根据本发明的处理过的纸与未用任何树 脂进行处理的纸进行比较，这是因为根据本发明的处理(即，用溶解在溶剂中的三聚氰胺 树脂处理纸，溶液具有小于50%的固体含量)优选发生在印刷之前。结果显示在图1中。
正如可以从图1中看到的，根据本发明处理过的所有纸产生了减小程度的湿膨 胀，且硝酸铵催化的甲基化三聚氰胺树脂表现得最佳_在13(TC下固化5分钟之后，仅仅发 生0. 2%的湿膨胀，这相对于(未处理的)装饰纸所记录的2%的湿膨胀是显著的改善。
在一系列单独的试验(图2)中，除了改变固化方案外，按照上面详细描述的来处 理纸。此处，在105t:下略微干燥纸(不同于最初的新样品)15秒，且然后留在环境温度中 进行固化。对此试验来说，不与未处理的装饰纸进行比较。正如可以从图2中看到的，对氯 化铵催化的甲基化三聚氰铵树脂来说，24天后观察到了约1%的湿膨胀。虽然未显示在图 2中，但是也记录下在约10周后，湿膨胀确实达到约0. 6%。但是在固化时间较短的优选实 施方案中，这是良好的、低的湿膨胀水平。 纸的最佳干燥方案是树脂在软质轧辊压光机(其赋予良好的印刷品质所要求的 平滑度)之前不能变得太硬或太湿，在任一种情形下，树脂固化都不会开始，这意味着将不 会以这么大的程度来减轻湿膨胀。甲基化三聚氰胺树脂必须是可溶的，且至多具有50%的 固体以合适地处理纤维素纤维腔。优选地，甲基化三聚氰胺树脂是完全可溶的。
用两种不同的改性甲基化三聚氰胺树脂来进行另外的试验，这两种树脂是基于第 一树脂，但是它们(i)活性更大和(ii)在较低温度下开始固化。设计一些变化以制得适于 造纸机(即，在较低温度下开始固化)和适于稍后的工艺(在3-4周内完成最终的固化) 的制品。第二树脂(树脂类型2)是BIP DR2573(从BIP Resins，Oldbury，England获得) 和第三树脂(树脂类型3)是BIP DR2574(从相同的供应商获得)。 正如下面详细描述的，第二树脂是最有活性的，而第三树脂的活性在第一树脂与 第二树脂之间。两种树脂都被浸渍入吸收性原纸中并被干燥。接着，在短时间内监测树脂的 固化，以观察它们是否比树脂类型1自然固化得更快以及它们是否也呈现出良好的低水平 的湿膨胀。此结果显示在图3中，从图3中可以看出，两种树脂仅在两周之后达到约0. 6%的膨胀(相比于树脂类型1的十周)，而树脂类型2具有略微更好的(更低的)湿膨胀水 平。因而，树脂类型2是与本发明一起使用的更优选的树脂。 与树脂类型3在IO(TC下开始固化相比，树脂类型2在7(TC下开始固化，且因此还 基于此原因而优选树脂类型2。此较低的初始温度意味着可以生产较高水含量的纸而仍实 现初始固化，同时当软质轧辊压光时，不会产生不利的影响。 在图4中，分析了纸的前面、前面中心、中心、背面中心和背面处的湿膨胀。在已知 的纸中，膨胀沿着纸的宽度变化以产生弯曲的湿膨胀曲线。正如从图4中看到的，在0周时 取得的初始(开始)结果显示出已知的纸将会显示出的典型的湿膨胀的弯曲曲线。(这也 存在于即使其内具有根据本发明的树脂的新制造的纸中，这是因为纸还没有被完全固化。) 然而，对树脂类型2来说，5周后的曲线几乎是平的。 因而，本发明的某些实施方案的一个益处是纸具有横跨纸幅的更一致的(以及低 的)湿膨胀。 图4还显示出在测试中，由树脂类型2制得的纸的最终湿膨胀低于由树脂类型1 获得的纸的最终湿膨胀(0. 25%对树脂类型1的0. 6% )。这可能部分是因为下述事实在 采用树脂类型1的试验中，纸内的最终树脂含量是约13%。在采用树脂类型2的试验中，树 脂含量是15%。这可以对略微更低的最终湿膨胀做出解释。这与用于生产层压地板的已知 的装饰纸形成对比，已知的装饰纸具有1. 5% -2. 5%范围内的湿膨胀。
对于根据本发明制造的纸，达到最佳性能的树脂含量的最佳范围是10% -15%。 如果树脂含量太低，那么湿膨胀将不是尽可能的低，如果树脂含量太大了 ，那么纸在稍后的 工艺阶段(如，印刷和浸渍)中可能变得太脆。 利用树脂类型2和硝酸铵制造的纸在环境温度下在3到4周内在纸辊(reel)中 变得完全固化，且具有完全平的曲线的2.5%的横向湿膨胀。良好印刷的相同的纸没有问题。 另外的试验的结果详细地描述在下面的表中。
纸等级机器方向(MD)横向(CD)
膨胀(％)湿膨胀(％ )湿膨胀(％ )
装饰基底0. 551. 45
最初的试验(树脂1，BASF)-0. 100. 60
最近的试验(树脂2， BIP)55X拉伸0. 050. 20
最近的试验(树脂2， BIP)65X拉伸0. 070. 17 从表中可以看出，就本发明的实施方案而言，机器方向和横向的湿膨胀都被显著 减小。 而且，在上面应注意，BIP纸在拉伸作用下被浸渍树脂且在此工艺过程中，纸保持 牢固而没有被撕破。因而，本发明的某些实施方案的进一步的优势在于纸可以在拉伸作用 下被浸渍，这会进一步降低纸的湿膨胀。
就通常的装饰纸来说，浸渍阶段通常要求添加一定量的树脂，使得添加的树脂占 纸的最终重量的60%。例如，以80g的装饰原纸计，添加另外的120g的树脂得到了 200g的 最终重量。在此情形中，120g的树脂是最终的纸的重量的60%。 相比之下，对本发明的实施方案而言，由此在印刷之前已经向纸中添加树脂，在印 刷后可以添加较少的树脂。例如，对80g的装饰纸来说，由于此重量已经包括某些树脂，所 以只需要另外65g的树脂就得到145g的最终总重量(即，80g的纸/树脂和65g的树脂)。 在此情形中，在最后阶段时添加的总树脂占最终重量的45%。因而，本发明的某些实施方案 的优势在于印刷后添加的树脂可以较少。 虽然具有小于50%的固体含量的任何树脂都可以用于制造此纸，但是优选应该使
用较高活性的甲基化三聚氰胺树脂(与硬化剂/催化剂结合)，这是因为不仅就最终的湿膨
胀水平而言，还是就固化纸所花的时间来说，它们都产生了更好的最终结果。 在本发明的工艺中，对一定范围的催化剂测试了它们的效力。此范围包括磷酸二
氢铵、氯化铵、硫酸铵、柠檬酸、柠檬酸铵和乙酸。催化剂将会对树脂的固化速率和树脂系统
的寿命(连续制造环境中的重要因素)有影响。 虽然根据本发明，许多常见的催化剂将会固化树脂，但是理想的催化剂是那些成 本有效的催化剂，是那些在造纸机温度下最不稳定的催化剂，是那些中性pH且赋予良好的 凝胶时间(理想地为90-120秒)的催化剂。而且，催化剂在理论上应该不会造成树脂系统 发生交联，且因此硬化太快而从溶液中出来。这经常被称为树脂的"适用期"，在通常的工 作温度下，此适用期必须是许多小时(优选至少2小时)，否则树脂就不能使用在本工艺中 了。最后，理想的催化剂不应该对下游工艺，尤其是浸渍和随后的干燥造成不利的影响。低 于80秒的凝胶时间可以得到具有太短的适用期的树脂，这是因为树脂太有活性了。注意 150秒的凝胶时间通常将会太长(太低的固化速率)。 发现最佳候选物中的两个是硝酸铵和氯化铵。图5和图6显示了它们的在上面提 出的理想限制之内的适用期和凝胶时间。 选择硝酸铵是因为它给出了可接受的树脂适用期，同时最快的自然固化特征。而 且，认为硝酸铵比氯化铵更优选，氯化铵有可能对下游的浸渍和干燥步骤带来问题。
因而，本发明的实施方案的益处包括 (i)湿膨胀的一致性，不仅是从一批次到另一批次，而且从一台机器到另一台机 器， (ii)非常低的湿膨胀水平(对某些实施方案来说，小于0.5%)，这将允许生产甚 至更复杂的"对准压纹"图样(如，错综复杂的具有灌浆边缘(grouted edge)的正方形瓷 砖)， (iii)生产具有平的湿膨胀曲线的纸的能力， (iv)更快的浸渍速度，这是因为在印刷的下游不需要充分浸渍纸；以及 (v)降低了在生产高度复杂的对准压纹层压地板的复杂工艺中的废物量和停机时间。 因而，本发明的实施方案提供了具有低分子量的三聚氰胺树脂的浸渍装饰纸，该 三聚氰胺树脂渗透纤维素纤维，因而赋予耐水性，同时不会降低纸页的总的巨大的吸收性。
本发明的实施方案的进一步优势在于其提供了具有较高湿强度的浸渍装饰纸，这减轻了浸渍过程中，张力拉伸纸页的影响。 本发明的实施方案的进一步优势在于其减轻或消除了产生与传统装饰纸的湿膨 胀有关的专门雕刻的凹辊(总尺度和弯曲曲线)的需要。 本发明的实施方案的优势在于根据本发明的树脂不仅能够涂布单根纤维，而且还
能够渗透到它们内部，于是当树脂充分固化时，其具有足够的强度和抵抗性以防止纤维溶
胀，即使纤维仍能够吸收水分。对本发明的某些实施方案来说，这意味着不仅仅证明了当
由以这种方式处理的纤维素纤维制造的纸被浸没在水中时，该纸产生非常低的膨胀水平
(< 0. 5% )，即它们具有极好的尺寸稳定性，且因而当纤维的水含量变化时，它们移动得非
常少。另外，不像"通常的"纸，本发明的某些实施方案的湿膨胀曲线是完全平的。 因而，本发明的优选实施方案的特定优势在于低的湿膨胀将允许制造更复杂图样
的压纹层压地板，诸如具有在纸上完全对准的印刷图案，即与压板内的压痕的图案对准，而
不考虑压痕的尺寸，且对某些实施方案来说，压痕具有小于lmm的宽度。例如，瓷砖图样上
的灌浆线现在可以比利用常规技术时可能存在的灌浆线窄得多且更逼真。 本发明的实施方案的优势是兼具极佳的尺寸稳定性，S卩非常低水平的湿膨胀，这
意味着在印刷过程中，与用已知的装饰纸相比，对准更不是个问题了，这是因为当施用且然
后干燥每一层的水基油墨时，纸不会移动。当浸渍纸时，干燥纸是相对简单的，这是因为纸
既不会膨胀也不会收縮且不会经历将拉伸控制到任何显著的程度。 本发明的某些方面的优势在于树脂在造纸机上保持足够软以允许软质轧辊压光， 以便为良好的印刷质量提供足够的平滑度。 本发明的某些实施方案的优势在于树脂系统不会极大地影响随后的三聚氰胺树 脂浸渍步骤(印刷后)，以便产生适于低压压制到基材上的产品。
可以做出改进和修改而并不背离本发明的范围。
权利要求
一种用于制造适于使用在层压制品中的纸的工艺，所述工艺包括(a)用溶解在溶剂中的三聚氰胺树脂浸渍纸，所述三聚氰胺树脂具有大于80％的水溶性；溶液具有小于50％的固体含量；使得可以在所述浸渍之后向所述纸添加油墨。
2. 如权利要求1所述的工艺，其还包括步骤(b)和步骤(c)，其中(b) 包括将油墨_图案添加至所述纸；(c) 包括用树脂处理所述纸。
3. 如权利要求2所述的工艺，其中步骤(a)是在步骤(b)之前进行的。
4. 一种用于制造层压制品的工艺，其包括如权利要求1或权利要求2所述的工艺，其中 所述纸已经与基材相结合以形成层压制品。
5. 如权利要求4所述的工艺，其中在使所述纸与所述基材相结合的过程中的压力小于 50bar。
6. 如任一前述权利要求所述的工艺，其中在步骤(a)中，在造纸工艺中，在造纸机上顺 次浸渍所述纸。
7. 如权利要求2至6中任一项所述的工艺，其中在步骤(a)的过程中和在步骤(a)之 后，在步骤(b)之前，固化所述纸。
8. 如权利要求7所述的工艺，其中在步骤(a)的过程中，所述纸的温度达到至少6(TC 以便触发固化。
9. 如权利要求7到8中任一项所述的工艺，当根据权利要求2时，其中在步骤(b)中向 所述纸添加油墨_图案之前压光所述纸。
10. 如任一前述权利要求所述的工艺，其中在步骤(a)中，所述固体含量小于40%。
11. 如权利要求IO所述的工艺，其中在步骤(a)中，所述溶液的固体含量小于35%。
12. 如权利要求ll所述的工艺，其中在步骤(a)中，所述溶液的固体含量小于25wt^。
13. 如任一前述权利要求所述的工艺，其中在步骤(a)中，所述溶液的固体含量是至少 10wt%。
14. 如权利要求13所述的工艺，其中在步骤(a)中，所述溶液的固体含量是至少 20wt%。
15. 如任一前述权利要求所述的工艺，其中在步骤(a)中，所述三聚氰胺树脂包括具有 单体的烷基化三聚氰胺树脂，所述单体具有下述通式<formula>formula see original document page 2</formula>其中R可以是C1-C3，尤其是C1。
16. 如任一前述权利要求所述的工艺，其中在步骤(a)中，所述三聚氰胺树脂具有 750-950，优选800-900的平均分子量。
17. 如任一前述权利要求所述的工艺，其中所述溶剂包括水。
18. 如任一前述权利要求所述的工艺，其中步骤(a)之后且步骤(b)之前的所述纸的孔 隙率是240ml/min Bendtsen_400ml/min Bendtsen。
19. 如任一前述权利要求所述的工艺，其中源自步骤(a)中的结合在所述纸内的所述 三聚氰胺树脂的百分比在5. 0%到20. 0%之间。
20. 如权利要求19所述的工艺，其中源自步骤(a)中的结合在所述纸内的所述三聚氰 胺树脂的百分比在10. 0%到15. 0%之间。
21. 如任一前述权利要求所述的工艺，其中在步骤(a)中，将催化剂添加到所述三聚氰 胺树脂中。
22. 如权利要求21所述的工艺，其中所述催化剂选自由磷酸二氢铵、氯化铵、硫酸铵、 柠檬酸、柠檬酸铵、乙酸、硝酸铵和氯化铵组成的组。
23. 如权利要求22所述的工艺，其中所述催化剂包括硝酸铵。
24. 如任一前述权利要求所述的工艺，其中在环境温度下，在1-12周内，优选在3-5周 内固化所述树脂。
25. —种层压地板制品，所述层压地板制品的表面包括基材和印刷装饰纸，所述基材在 其内具有压痕，其中所述压痕中的至少一些具有小于lmm的宽度，且所述纸的图样与所述 压痕对准。
26. 如权利要求25所述的层压地板制品，其中所述压痕小于所述纸的宽度的1.5%。
27. 如权利要求25或权利要求26所述的层压地板制品，其中制品的压痕小于0. 75mm。
28. 如权利要求25到27中任一项所述的层压地板制品，其中压痕小于0. 5mm。
全文摘要
描述了一种用于制造适于使用在层压制品中的纸的工艺。该工艺包括(a)用溶解在溶剂中的三聚氰胺树脂优选地在造纸机上浸渍纸，三聚氰胺树脂具有大于80％的水溶性；溶液具有小于50％的固体含量，使得可以在浸渍之后向纸中添加油墨。因而，与既定的技术相比，在用树脂处理纸，优选用树脂浸渍纸之后，优选向纸中添加油墨-图案。在优选的实施方案中，在步骤(a)中添加树脂之后，压光纸。接着在印刷之后可以进一步浸渍纸，然后将纸与基材结合以形成层压地板制品。步骤(a)减轻了由稍后添加更多的树脂引起的湿膨胀，且在添加油墨-图案之前施行步骤(a)时，步骤(a)是特别有用的，这然后也减轻了由添加油墨引起的湿膨胀。本发明的实施方案与压纹的或压痕的层压地板图样一起使用时特别有用，在这种图样中，基材内的压痕必须与纸上的图案相匹配。低的湿膨胀产生了可能出现较少废物的工艺，且其中压痕可以比常规的层压地板小得多，从而可以允许制造更错综复杂的图样。
文档编号D21H17/51GK101730769SQ200880024046
公开日2010年6月9日 申请日期2008年5月9日 优先权日2007年5月9日
发明者斯蒂芬·尼古拉斯·威廉·克劳斯, 罗宾·曼塞尔·米切尔 申请人:音佛雷斯克公共有限公司