利用数码印刷/涂敷技术给建筑镶板施加涂层的方法
【技术领域】
[0001] 本发明总体涉及具有装饰性耐磨表面的镶板，尤其是地板和墙板的领域。本发明 涉及具有这样的装饰性表面的建筑镶板以及制造这样的镶板的制造方法。
[0002] 应用领域
[0003] 本发明的多个实施例尤其适于应用在可由这样的地板镶板形成的地板中，该地板 镶板包含芯板、装饰层和位于装饰层上方的透明的耐磨层。因此，下方的关于技术、已知系 统的问题以及本发明的目的和特征的描述将作为非限定性例子针对这种应用领域并尤其 针对类似于传统的木质地板和层压地板进行。
[0004] 应当强调的是，本发明的多个实施例可被用于在任何类型镶板例如建筑镶板中制 造表面层，建筑镶板例如墙板、天花板和家具部件和类似物。
【背景技术】
[0005] 大部分层压地板都是根据通常被称为直接压制层压法（DPL)的制造方法制造的。 这样的层压地板包括6-12毫米的纤维板芯、层压结构的0. 2毫米厚的上装饰表面层和层压 结构的〇. 1-0. 2毫米厚的下平衡层、塑料、纸或类似材料。
[0006] 层压地板的表面层的特征在于装饰性和耐磨性通常利用叠置的两个独立纸层获 得。装饰层通常是印刷纸且耐磨层是包括小颗粒氧化铝的透明的覆盖纸。
[0007] 印刷的装饰纸和覆盖纸是经三聚氰胺树脂浸渍处理的并且在大型层压机中被层 压成木质纤维基芯板。其中，在该大型层压机中，所述树脂在高热量和高压下固化并且纸被 层压成芯板材料。
[0008] 层压地板被制成通常具有2. 1X2. 7m的尺寸的多个大型面板，且它们在挤压后被 分成通常具有约1. 3X0. 2m的尺寸的多个单独的地板镶板。之后对边缘进行加工并提供机 械锁紧机构。
[0009] 层压地板也可利用印刷技术制造。一个优点是，可避免挤压操作以及无需印刷纸 来提供装饰性耐磨表面。
[0010] 具有直接印刷的层压表面的地板镶板包括与和DPL类型相同的高密度纤维板 (HDF)芯板。装饰被直接印刷到芯板上。该制造方法是相当复杂的且仅在非常大的生产规 模的情况下才节约成本。
[0011] 在一个步骤中，有色的水基底漆和密封材料的组合物被涂敷在芯板上，以向该芯 板提供附着力和基本色。这样的涂层在下方被称为附着涂层。
[0012] 水印刷油墨被用于通过具有直接印刷到预密封的芯板上的辊子的多色彩印刷机 来印刷装饰。所印刷的装饰层必须被保护以免磨损。在一些情况下使用纸基覆盖层并且该 面板在传统的层压品挤压机中被挤压。实现高耐磨强度的最常用的方法是采用耐磨损的紫 外线密封材料，其随后通过辊子被敷设到印花上并在紫外线作用下固化。结构化的和同步 化的表面也可通过压花辊形成。多个层被涂敷在该印花上。底涂层被用于构建该保护层的 厚度且表涂层被用于提供最终的结构和耐划伤性。压花结构可由这样的压花辊形成，即该 压花辊也可具有与印刷滚筒相互对准/精确叠合的结构。
[0013] 直接印刷技术可由数码印刷技术替代，该数码印刷技术更加灵活且能够在小生产 规模下经济地制造。这两种方法的区别主要是印刷步骤，在该印刷步骤中，印花辊被数码的 非接触的印刷工艺替代，且其中期望的图像被直接敷设到预完成的芯板上。保护数码图像 的最终的透明涂层以及结构化表面通常是与直接印刷中所用的类型相同的。可制造任何的 类型或印刷图像，但表面结构总是限于朝向表面挤压的压花辊或结构膜的形式。
[0014] 数码印刷也可被用于印刷到在传统层压产品中使用的纸片上。该数码印花可被施 加到包含基色的装饰纸的上表面上或者施加到覆盖纸的下表面上并且可以在浸渍之间或 之后被制成。印花也可形成在具有或不具有基色的未经加工的纸上且该纸可在挤压过程中 通过被施加在数码印刷纸下方或上方的粉末、液体层或浸渍纸的树脂来间接浸渍。未加工 的纸可在数码印刷步骤之前被连接至芯板并且这允许可使用更薄的未加工纸并且可缓解 定位问题。
[0015] 最近已经研发出新的"无纸"地板类型，其中固体表面包含由纤维、粘结剂和耐磨 颗粒组成的大致均匀的混合物。这样的地板被称为WFF (木质纤维地板）。
[0016] 该耐磨颗粒优选为氧化铝颗粒，该结合剂优选为热固性树脂如氨基树脂，且纤维 优选是木基的。在大部分应用中，该均匀的混合物内包含有装饰性颗粒例如像颜料。通常， 所有这些材料优选是以干燥的混合物粉末形式被施加到HDF芯板上并在热和压力下被固 化成0. 1-1. 0毫米的固体层。
[0017] 可获得相比于已知技术且尤其是相比于传统的层压地板的多个优点：
[0018] ?呈均匀混合物形式的耐磨表面层可被制成更厚并且可获得相当高的耐磨性。
[0019] ?可利用深压纹并通过单独的装饰材料来获得新的非常先进的装饰效果，该单独 的装饰材料可被整合到均匀的表面层内并与压纹相一致。
[0020] ?可利用更厚并具有更高密度的均匀的表面层来增强抗冲击性。
[0021] ?该均匀的表面层可包括这样的颗粒物，这些颗粒物在防噪音和防湿性方面能够 产生积极作用。
[0022] ?可降低生产成本，这是因为可使用成本低的材料并且甚至可使用回收的材料，并 且可省掉多个生产步骤。
[0023] 粉末技术非常适用于制造装饰性表面层，该层是石头和陶瓷的复制本。但是更难 形成例如像木质装饰这样的设计。但最近的数码粉末印刷已经被研发出且能够通过在压印 前将数码印花注入粉末中来形成任何类型的非常先进的设计。
[0024] 具有木纹表面的地板以多种不同方式制造。传统的固体木纹地板已经发展成为具 有被敷设到由木质薄板、HDF或胶合板制成的芯板上的木质层的工程地板。大多数这样的 地板都是作为具有这样的木纹表面的预成品地板运输，其中该木纹表面在工厂中被涂覆有 多层透明层。对于辊涂法/紫外线（UV)固化法来说，木质地板是其中一个最大的应用，该 辊涂法/紫外线固化法施加多层涂层结构以密封和保护木纹表面。环境友好的水基紫外线 固化聚氨酯通常被用于透明保护层。这种应用方法通常包括多种类型的透明层-UV底漆、 UV油灰、UV密封剂和UV面漆。每层涂层具有其自身的特定功能。表面特性，像是耐磨性、 硬度、抗划伤性等可被调节以满足不同的品质需求。所有这些层通过辊涂机涂敷并且每个 单独层均经紫外线固化。高品质木质地板可包括约60-120克/平方米的透明保护层且可 具有约5-10层或更多层，这些层在多个步骤中由具有媒介物紫外线固化系统的辊涂敷。
[0025] 作为第一步骤，胶粘涂层用辊涂敷以形成在木材与后来的最终涂层之间的结合 剂。取决于地板中所用的木材品种以及期望的最终外观，随后的步骤可以是填充站，在此处 可施加透明的紫外线填充物且紫外线炉在一个或多个步骤中固化该填充物。接下来的步骤 是施加底涂层，所述底涂层提供透明表面的主要厚度且最后包括一个或多个表涂层的顶部 最终结构利用辊涂敷器施加。所用涂层的数量取决于制造商，但是每个涂层在之后行进经 过紫外线固化炉。
[0026] 几乎所有的高品质木质地板的制造商均在一些或多个层内使用耐磨颗粒如氧化 铝颗粒，以增强透明层的耐磨性。透明的耐划伤的表涂层包含纳米小颗粒，其提供高度的耐 磨性。
[0027] 最近，某些层压地板已经制造出，其中，透明的紫外线基表涂层位于经树脂浸渍的 表面的上方，例如在经三聚氰胺甲醛浸渍过的装饰纸或覆盖纸上，以提供类似于木材的更 光滑的表面。即使是具有金属薄片表面或PVC表面的地板，即所谓的LVT (自沉式弹性免胶 地板）地板，也使用透明的聚氨酯涂层作为表涂层，以便改善乙烯基地板的耐污性和耐磨 性。
[0028] 通过辊施加和结构化的透明的保护层是地板表面技术的非常重要的部分，并且如 果这样的应用可以以更加低成本和灵活的方式实现并且主要改善与设计和品质相关的性 能的话将会是主要的优势。
[0029] 一些术语的宙义
[0030] 在下文中，被安装的地板镶板的可见表面被称为"正面"，而地板镶板的面向下方 地板的面向相反侧被称为"背面"。"表面层"是指这样的所有层，即为镶板提供它的装饰 性能和它的耐磨性能并被施加到最靠近正面的、优选覆盖地板的整个正面的芯板上的所有 层。
[0031] "涂层"是指分布在表面上用于保护或装饰的一层物质。
[0032] "印花"是指装饰或图像。
[0033] "胶粘涂层"是指被用于改善在芯层材料和涂敷在该芯层上的其它层之间的连接 的层或底漆的应用。
[0034] "底涂层"是指被用于增强透明保护层的厚度的层。
[0035] "表涂层"是指被敷设在底涂层上以提供耐划伤性和最终的光泽度的上层。
[0036] "向上"是指朝向正面且"向下"是指朝向背面。
[0037] "用于数码印刷油墨的颜料"是指由于波长的选择性吸收而改变反射光或透射光 的颜色的材料。
[0038] "染料墨"是指有色物质，其对将被施加到的基底具有亲和力。染料通常以也可包 含结合剂的水溶液的形式施加，并可需要媒染剂以改善染料在纤维上的不退色性。与不能 溶解的小颗粒颜料相比，染料像糖一样完全溶于水。
[0039] "含水的或水基油墨"是指一种油墨，其中水被用作油墨中的液态物质。水基液体 携带颜料。系统中还存在结合剂以将颜料结合至基底。
[0040] "溶剂基油墨"是指这样一种油墨，其通常含有三种主要部分如流体载体、颜料和 树脂。技术上，溶剂基油墨通常仅指代油墨的油基载体部分，该部分将其它部分保持在液体 形式并通过喷射蒸发被一次性施加至表面。
[0041] "紫外线可固化的油墨或涂料"是指这样的油墨或涂料，其在施加后在紫外线炉中 通过暴露于强紫外线下来固化。
[0042] 已知抟术以及灾们存在的问题
[0043] 对于包括位于装饰层上方的透明保护层的如上所述的所有这些地板的共同特征 是这样的透明层通过辊施加。有关通过辊施加透明层的问题将在下面针对木质地板描述。 [0044]图Ia示出了镶板1的辊涂敷，该镶板1在输送带21上输送经过辊和紫外线炉的