尤其呈木塑复合材料形式的木质材料板和用于其制造的方法与流程

文档序号:11282560阅读:188来源:国知局
尤其呈木塑复合材料形式的木质材料板和用于其制造的方法与流程

本发明涉及根据权利要求1的尤其呈木塑复合材料形式的木质材料板和根据权利要求12的用于制造这种木质材料板的方法。



背景技术:

在多种地板铺层中,在使用中基本问题是通过湿气和/或水引起的材料损坏,其中不仅材料毁坏还有产品性能的恶化或出现气味都必须属于材料损坏。在涂漆产品中,大多可确定表面损伤、例如无光泽,而在纺织地板铺层中刚好通过该负荷可观察到水痕、气味或在最坏的情况下霉菌的出现。

除纺织地板铺层之外,长期已知将例如呈木质纤维板形式的木质材料板在不同的设计方案用于用作地板层压板或用于墙的护墙板或也在制造家具中应用。因此,例如应用呈中密度木质纤维板(mdf-platten,mdf板)、高密度木质纤维板(hdf-platten,hdf板)、木屑板或osb板(定向木屑板,orientedstrandboards)形式的木质纤维板,所述木质纤维板借助热固性塑料树脂作为接合剂通过挤压相应的木质纤维或木屑获得。

在使用所提出的木质纤维板时的特别的问题在于所使用的木质纤维或木屑相对于高的空气湿度和直接的水接触的敏感性。该问题在家具或用于内部装修的产品中能够通过结构或工艺的措施而相对容易地控制,而这在地板铺层、例如基于木材或木质材料的层压地板中经常明显是更有问题的。

基于木材或木质材料板的地板铺层、如层压地板或成品木地板快速地以浸涨和/或尺寸变化的方式对水接触做出反应,所述浸涨和/或尺寸变化能够从轻微的边缘浸涨发展直至结构破坏。这还通过以水为基础的护理剂的作用引起,所述护理剂部分地非常频繁并且非常集中地使用。高的空气湿度也能够触发类似的过程。此外,地板铺层典型地也与建筑部件、例如混凝土盖板/无缝地面或墙直接接触,所述混凝土盖板/无缝地面或所述墙同样能够将湿气运输到地板铺层中。出于该原因,在制造上述木质材料产品时使用低浸涨的木材或木质材料,这虽然减轻所述问题,但不能够完全消除。部分地,也能够使用无机的承载板来制造具有木表面的产品,其中在此能够造成粘接问题、加工问题或铺设问题。

在制造产品时木材或木质材料越强烈地被压实,那么湿气损害就越严重。由此,在加载水时,浸涨压力强烈升高。从中解释说明:例如层压地板或涂漆的木质材料对于直接水加载显著做出反应。多种措施(浸涨调质板,封边等)虽然在相对于水/湿气方面的敏感度方面产生改进,但问题不能够完全解决。

过去,基于聚氯乙烯(pvc)的地板铺层越来越多地被使用以作为具有所提出的问浸涨题的层压地板的替选方案,所述基于聚氯乙烯的地板铺层具有非常低的浸涨甚至没有浸涨。当然,在使用pvc地板时不利的是:其高的易受刮性和蠕变倾向,这尤其在高度频繁的区域(例如销售区域)中导致地板铺层的快速磨损和不美观。

出于该原因,过去经常使用所谓的木塑复合材料(wpc)用作用于木质产品的承载材料。这些承载材料具有小于3%的非常低的浸涨和高的尺寸稳定性。

wpc是基于木粉或木屑和热塑性塑料的能热塑加工的复合材料,必要时还能够对所述wpc添加其他添加剂。由木质纤维和热塑性塑料构成的混合物被熔化并且加工成附聚物。在另外的制造工艺中,附聚物在挤出机中熔化并且加工成相对小格式的板。在此,通过挤出机中的制造工艺限制,板的宽度大多在小于一米的范围中。每小时的生产率也在低的一位数的平方米范围中,使得低的生产率和受限的板尺寸的组合引起以该方式制造的wpc板的相对高的成本。

木质组分必须干燥到小于5重量%、更好甚至小于1重量%的湿度的事实也同样不有助于低的成本。较高的湿度导致在工艺中的水蒸汽形成,进而导致在产品中形成气泡。另一严重缺点是:所使用的木材必须不含沙或矿物质。否则,这种干扰材料会破坏挤出工具。

相应地,由此得出低的生产率、受限的板尺寸并且进而方法昂贵的缺点。



技术实现要素:

因此,本发明所基于技术目的是:消除所描述的缺点并且提供具有在更可变的且更大的格式中例如小于3%的小的浸涨和具有更高的生产率的木质材料板。随后,所述木质材料板应当用作承载板,所述承载板还用于制造用于具有提高的湿气总量的应用的产品。

所述目的借助根据权利要求1的木质材料板和根据权利要求12的用于制造该木质材料板的方法实现。

相应地,提供尤其呈木塑复合材料形式的木质材料板,所述木质材料板包括木质颗粒和至少一种塑料,其中至少一种塑料优选借助至少一种有机化合物官能化。至少一种有机化合物优选具有至少一个官能团,所述官能团尤其能够用于与木质纤维的oh基团构成键。

此外,当前的木质材料板具有至少一个装饰层,所述装饰层涂覆在至少一侧上,优选板的上侧上。

木质材料板以如下方法制造,所述方法包括下列步骤:

-将由木质颗粒和塑料、尤其借助至少一种有机化合物来官能化的塑料构成的混合物施加到第一传送带上,来构成初效无纺布(vorvlies),并且将初效无纺布引入到用于预压实的至少一个第一退火炉中;

-将预压实的无纺布转移到至少一个双带式压机中来进一步压实成木质材料板;并且

-在至少一个冷压机中冷却压实的木质材料板。

当前的木质材料板在多级工艺中,尤其在三级工艺中制造,在所述工艺中首先由例如呈木质纤维形式的木质颗粒和官能化的塑料、尤其热塑性塑料的混合物来制造预压实的无纺布或具有低的表观密度的隔音材料垫。紧接着,在高压和高温下,将该无纺布或具有低的表观密度的隔音材料垫首先在双带式压机上压实,并且紧接着在冷压机中冷却。当前的方法实现以大的格式制造呈木塑复合材料或木塑组合物(wpc)形式的木质材料板,结合高的生产率进而较低的成本,其中所述木质材料板用作用于生产地板铺层的承载板。

在一个实施方式中,尤其呈粒料、粉末或塑料纤维形式的热塑性塑料应用在木质颗粒-塑料-混合物中。

热塑性塑料优选选自:聚乙烯(pe)、聚丙烯(pp)、聚酯、聚对苯二甲酸乙酯(pet)、聚酰胺(pa)、聚苯乙烯(ps)、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(abs)、聚甲基甲丙烯酸盐(pmma)、聚碳酸盐(pc)、聚醚醚酮(peek)、聚异丁烯(pib)、聚丁烯(pb)、它们的混合物或共聚物。尤其优选的是:将pe、pp或其混合物用作热塑性塑料。

如上述那样,能够使用呈塑料纤维形式的热塑性塑料。在此,塑料纤维能够作为单组份纤维或双组分纤维存在。可热活化的塑料纤维或联结纤维在由木质纤维或木质颗粒构成的基体中实施联结功能和支撑功能。如果使用单组份纤维,那么所述单组份纤维优选由聚乙烯或具有低熔点的其他热塑性塑料构成。

尤其优选使用双组分纤维(也称作双组分支撑纤维)。双组分纤维提高木质纤维板的刚性并且也减少在热塑性塑料中(例如在pvc中)会出现的蠕变倾向。

双组分纤维典型地由支承长丝或也由芯纤维构成,所述芯纤维由具有较高耐热性的塑料、尤其聚酯或聚丙烯构成,所述双组分纤维由具有较低熔点的塑料、尤其由聚乙烯包围或包覆。在熔化或部分熔化之后,双组分纤维的外壳或外套实现木质颗粒彼此的交联。当前,作为双组份纤维尤其应用基于热塑性塑料,如pp/pe、聚酯/pe或聚酯/聚酯的这种双组分纤维。

同样可设想的是:塑料份额本身也是不同塑料的混合物。因此,塑料混合物能够由20重量%的双组分纤维:80重量%的pe纤维直至80重量%的双组分纤维:20重量%的pe纤维构成。通常,其他组分也是可行的。通过改变塑料成分的组分能够改变并且匹配用于压实初效无纺布或无纺布所需要的温度。

如上所述,当前使用至少一种塑料,所述塑料借助至少一种有机化合物官能化。例如呈单体形式的有机化合物,该有机化合物最好又设有至少一个官能团,其中所述官能团能够与木质颗粒的纤维素的oh基团进入至少一个键(bindung),尤其是化学键。借此,在塑料、尤其是塑料纤维与木质纤维之间产生化学键,由此避免在水加载时在两种纤维类型之间的分离。

化合物是有机化合物,其至少一个官能团选自:–co2h、-conh2、-coo-,尤其马来酸、苯二甲酸、琥珀酸、戊二酸、脂肪酸或其酸酐、或琥珀酰亚胺。

单体的有机化合物,例如马来酸酐(msa)以接枝方法接枝到非极性的基础聚合物、例如聚丙烯或聚乙烯上。在此,也可行的是:有机化合物包括超过一个单体,其例如呈二聚体或三聚体形式,其中例如每两个官能化的有机的分子或化合物经由例如呈非官能化的分子形式的桥分子彼此连接。在本文中,尤其优选的是由msa-苯乙烯-msa构成的三聚体。

所使用的塑料的接枝度能够在单体的有机化合物的0.1重量%和5重量%之间,优选在0.5重量%和3重量%之间,尤其优选在1重量%和2重量%之间。

更尤其优选的是:使用由聚丙烯和聚乙烯构成的、尤其呈由聚丙烯芯和聚乙烯壳构成的双组分纤维形式的混合物,其中非极性的基础聚合物分别借助马来酸酐官能化。双组分纤维也能够由具有必要时接枝的msa的聚对苯二甲酸乙酯/聚对苯二甲酸乙酯-共聚-间苯二甲酸构成。

也可行的是:使用由一定份额的非改性的双组分纤维(即没有接枝的有机化合物)和一定份额的借助有机化合物官能化的塑料(即具有接枝的有机化合物)构成的混合物。因此,可考虑的是:使用由一定份额的聚对苯二甲酸乙酯/聚对苯二甲酸乙酯-共聚-间苯二甲酸和借助马来酸酐接枝的聚乙烯(例如呈lldpe纤维形式)构成的混合物。

在本发明的另一实施方式中,使用木质颗粒-塑料混合物,所述木质颗粒-塑料混合物包括在90重量%的木质颗粒:10重量%的塑料和20重量%的木质颗粒:80重量%的塑料之间的,优选在70重量%的木质颗粒:30重量%的塑料和40重量%的木质颗粒:60重量%的塑料之间的木质颗粒与塑料(改性的和未改性的)的混合物比例。所使用的木质颗粒-塑料混合物例如能够具有44重量%的木质纤维或木质颗粒和56重量%的双组分纤维、例如聚对苯二甲酸乙酯/聚对苯二甲酸乙酯-共聚-间苯二甲酸或pp/pe纤维。50重量%比50重量%的木质纤维和塑料纤维的混合物比例是更尤其优选的。

当前使用的木质颗粒能够理解为含木质素纤维素的粉碎产物,例如木质纤维、木屑或还有木粉。在使用木质纤维的情况下,尤其使用具有1.0mm至20mm,优选1.5mm至10mm的长度和0.05mm至1mm的厚度的干燥的木质纤维。在此,按木质纤维的总重量计,所使用的纤维的木质纤维湿度在5%和15%之间的,优选6%和12%之间的范围中。

同样可行的是:确定使用的木质颗粒的平均粒径,其中,中位粒径d50能够在0.05mm和1mm之间、优选0.1mm至0.8mm之间。

对应于木质颗粒-塑料混合物的期望的组分,各个成分(木质颗粒和塑料)紧密地在混合器中混合。成分的混合例如能够通过输入到吹送管路中进行。在此,在将成分添加到储备容器的路径上,通过吹入的空气作为运输介质进行强烈混合。在储备容器中通过吹入的运输空气仍持续强烈地混合成分。

例如在表表面称重装置(flaechenwaage)上称重之后,木质颗粒-塑料混合物从储备容器中在第一传送带的其宽度之上均匀地吹送到第一传送带上。输送的木质颗粒-塑料混合物的量取决于待制造的初效无纺布的期望的层厚度和期望的表观密度。在此,分散的初效无纺布的典型的面重能够在3000g/m2和10000g/m2之间,优选在5000g/m2和7000g/m2之间的范围中。如已经提出的那样,分散的初效无纺布的宽度通过第一传送带的宽度确定并且例如能够不超过3000mm的范围中,优选不超过2800mm的范围中,尤其优选在不超过2500mm的范围中。

在木质颗粒-塑料混合物施加到第一传送带上以构成初效无纺布之后,初效无纺布引入到用于预压实的至少一个第一退火炉中。在方法的一个尤其优选的实施方式中,由木质颗粒和塑料构成的初效无纺布在至少一个退火炉中加热到如下温度上,所述温度对应于或高于所使用的塑料的熔化温度。

在退火炉中的温度能够在150℃和250℃之间,优选160℃和230℃之间,尤其优选160℃和200℃之间。初效无纺布的芯温度优选在100℃和150℃之间的范围中,尤其优选大约130℃。在退火炉中加热期间进行塑料材料的部分熔化,由此引起在塑料材料,例如塑料纤维与木质纤维之间的紧密连接,并且同时进行初效无纺布的压实。在此适用的是:初效无纺布的芯温度越高,压机能够越快速地运转,因为压实过程被加速。

例如通过吹入的热空气获得退火炉中的温度。

在本发明的另一实施方式中,在从退火炉中排出之后预压实的初效无纺布具有后在40kg/m3和200kg/m3之间的,优选60kg/m3和150kg/m3之间的,尤其优选在80kg/m3和120kg/m3之间的表观密度(或单位体积重量)。在此,预压实的初效无纺布的厚度能够在20mm和100mm之间,优选30mm和50mm之间,尤其优选35mm和45mm之间。

尤其优选的是:输送带或传送带在退火炉中的进给处于5m/min和15m/min之间,优选在6m/min和12m/min之间。

在离开退火炉之后,预压实的初效无纺布能够被冷却并且批量生产。典型的批量生产手段例如是初效无纺布的修边。在此累积的废物、尤其累积的边条能够被粉碎并且引回到方法工艺中。因为给定期望的混合物比例,所以材料能够直接馈入到储备容器中。

在本发明的另一变型形式中,预压实的初效无纺布在至少一个双带式压机中压实到在2mm和20mm之间的,优选3mm和15mm之间的,尤其优选4mm和10mm之间的厚度。

在至少一个双带式压机中压实初效无纺布期间施加的温度在150℃和250℃之间,优选180℃和230℃之间,优选200℃和220℃之间。在至少一个双带式压机中使用的压力能够在2mpa和10mpa之间,优选3mpa和8mpa之间,尤其优选5mpa和7mpa之间。双带式压机的进给在4m/min和15m/min之间,优选在6m/min和12m/min之间。

在离开至少一个双带式压机之后,压实的木质材料板引入到至少一个冷压机中,在所述冷压机中将压实的木质材料板冷却到在10℃和100℃之间的,优选15℃和70℃之间的,尤其优选20℃和40℃之间的温度上。在此,在至少一个冷压机中使用如下压力,所述压力与在双带式压机中的压力一致或至少几乎一致,也就是说,在冷压机中存在2mpa和10mpa之间的,优选3mpa和8mpa之间的,尤其优选5mpa和7mpa之间的压力。

将压实的木质材料板引入到冷压机中是必需的,因为纤维的复位力能够大至,使得板在没有冷却挤压的步骤的情况下在双带式压机中压实之后再次开裂。

在离开冷压机之后,压实的木质材料板具有在2mm和15mm之间的,优选3mm和12mm之间的,尤其优选4mm和10mm之间的厚度。

压实的木质材料板在离开冷压机之后的表观密度位于500kg/m3和1500kg/m3之间的,优选650kg/m3和1300kg/m3之间的,尤其优选在800kg/m3和1100kg/m3之间的范围中。

为了制造具有850kg/m3的表观密度的木质材料板,例如,在双带式压机的先行工作阶段中的压制温度为235℃且在板的表面上的压制温度为220℃的情况下,有利地在双带式压机(并且还有冷压机)中施加4.5mpa至5mpa(45-50bar)的压制压力。在制造具有950kg/m3的表观温度的木质材料板的情况下,在双带式压机的先行工作阶段中的压制温度为235℃且在板的表面上的压制温度为220℃的情况下,有利地在双带式压机(并且还有冷压机)中施加5.5mpa至6mpa(55-60bar)的压制压力。

在一个尤其优选的实施方式中,用于制造当前的木质材料板的方法包括下列步骤:

-提供木质纤维和塑料纤维、尤其借助至少一种有机化合物来官能化的塑料;

-在吹送管路中形成由木质纤维和塑料纤维构成的混合物;

-将混合物中间缓存或中间储存在给料机中;

-将混合物吹送到第一滚筒上来构成第一初效无纺布(气流成网airlay);

-将第一初效无纺布碎成纤维,并且将混合物再次吹送到第二滚筒上以构成第二初效无纺布(气流成网);

-将第二初效无纺布转移到传送带上,并且将第二初效无纺布引入到用于通过热黏合至垫来预压实的至少一个第一退火炉中;

-将预压实的垫转移到至少一个双带式压机中来进一步压实成承载板,并且

-尤其在至少一个压机的冷却区中冷却承载板。

木质纤维和塑料纤维的提供通常以捆的形式进行,所述捆在相应的拆捆器中打开。在相应的拆捆器之后,纤维在单独的称重装置中称重并且输入到吹送管路中,在所述吹送管路中在将纤维或必要时其他成分添加至储备容器或给料机的路径上,通过吹入的空气作为运输介质进行强烈混合。从储备容器或给料机中,将由木质纤维和塑料纤维构成的混合物在表表面称重装置重装置上称重之后,在具有第一滚筒的第一传送带的宽度之上均匀地吹送到该第一传送带上,以构成第一初效无纺布。第一初效无纺布在第一传送带的端部处进入到碎成纤维设备中。碎成纤维的混合物被吹送到具有第二滚筒的第二传送带上,以构成第二初效无纺布。

以该方式获得的初效无纺布(在此第二初效无纺布)现在引入到用于预压实的已经在上面描述的退火炉中,以构成预压实的初效无纺布,所述初效无纺布紧接着转移到至少一个双带式压机中来进一步压实成木质材料板。

借助本方法制造的木质材料板或木塑组合物(wpc)的特征在于小于5%,优选小于3%,尤其优选小于1%的浸涨。

在本发明的另一实施方式中证实为有利的是:在压实之前,向木质颗粒-塑料混合物添加其他物质,如填充材料或添加剂,所述其他物质给予木质材料板特定的性能。

阻燃剂、发光物质或抗菌物质能够作为适合的添加剂添加给木质颗粒-塑料混合物。适合的阻燃剂能够选自:磷酸盐、硼酸盐,尤其多磷酸铵、三(三溴新戊基)磷酸酯、硼酸锌或多元醇的硼酸络合物。

其他添加剂能够影响木质材料板的紫外线抗性、老化特性或导电性。为了提高紫外线抗性,例如已知的是:向塑料添加所谓的稳定紫外线的化合物,如所谓的hals化合物。此外,聚亚胺能够用作抗霉菌剂或抗细菌剂。

还有利的是:向木质颗粒-塑料混合物添加无机的填充材料。例如,材料,如滑石粉、白垩、二氧化钛等能够用作无机填充材料,所述无机填充材料给予板特殊的颜色。

如上述那样,本发明的木质材料板在至少一个侧上,优选在上侧上设置有至少一个装饰层。

至少一个装饰层能够以不同的形式和方式构建或建立。

因此,在第一实施方式中,木质材料板能够具有装饰层,所述装饰层包括至少一个装饰膜。这种装饰膜由至少一个热塑性承载层、由至少一个压印在承载层上的装饰或至少一个单独的装饰层片和至少一个塑料蒙护件构成。

如所提及,装饰膜典型地由作为承载层的一个或多个层片构成,所述层片由热塑性材料、尤其聚乙烯、聚丙烯或聚亚安酯构成。装饰能够直接压印到该承载层上,或作为单独的装饰层片设置在承载层上。装饰又设有例如呈聚丙烯膜、聚亚安酯膜形式的或呈单独的漆(例如esh漆)形式的塑料蒙护件,其中塑料蒙护件作为磨损保护层能够设有相应的阻止磨损的颗粒(为此也参见下文)。因此,装饰膜是由承载层、装饰和蒙护件构成的层片组,所述蒙护件本身形成制成的层压板或制成的复合件,所述复合件能用作装饰层。

利用至少一种粘接剂,能够将这种装饰膜优选层压到木质材料板上,或在木质材料板的制造工艺期间,尤其在木质纤维无纺布压实成木质材料板期间,压印到所述木质材料板上。

在另一实施方式中,木质材料板能够具有呈装饰性的预油漆纸形式的装饰层。装饰性的预油漆纸由氨基树脂填充的装饰纸和至少一个设置在其上的漆层构成。装饰纸借助相应的氨基树脂(例如密胺甲醛树脂或尿素甲醛树脂)胶合或弱浸渍。

利用至少一种粘接剂,将预油漆纸优选层压到木质层压板上。

在层压到木质材料板上之后,装饰性的预油漆纸能够设置有至少一个另外的漆层,优选两个或三个漆层,所述漆层由可紫外线固化的漆和/或可电子束固化(esh)的漆构成。

尤其可辐射固化的、含丙烯酸盐的漆能用作可紫外线固化的漆和/或可电子束固化(esh)的漆。典型地,所使用的可辐射固化的漆包含甲基丙烯酸盐,例如聚酯(甲基)丙烯酸酯、聚醚(甲基)丙烯酸酯、环氧(甲基)丙烯酸或聚氨酯(甲基)丙烯酸。也可考虑的是:所使用的丙烯酸盐或含丙烯酸盐的漆包含尤其呈丙烯酸、丙烯酸醚和/或丙烯酸酯-单体、-低聚物或-聚合物形式的取代的或未取代的单体、低聚物和/或聚合物。

可紫外线固化的漆和/或可电子束固化(esh)的漆能够包含耐磨的颗粒、天然的和/或合成的纤维并且还有其他添加剂。包含在紫外线漆中的耐磨的或阻止磨损的颗粒尤其选自:氧化铝(例如金刚砂)、碳化硼、二氧化硅(例如玻璃珠)、碳化硅。

也能够向紫外线漆和/或esh漆添加天然纤维或合成纤维,所述天然纤维或合成纤维选自:木质纤维、纤维素纤维、部分漂白的纤维素纤维、羊毛纤维、大麻纤维和有机聚合物纤维或无机聚合物纤维。能够添加阻燃剂和/或发光物质作为其他添加剂。适合的阻燃剂能够选自:磷酸盐、硼酸盐,尤其多磷酸铵、三(三溴新戊基)磷酸酯、硼酸锌或多元醇的硼酸络合物。发荧光的物质或发磷光的物质,尤其亚硫酸锌和碱金属铝酸盐能够用作发光物质。

在一个实施方式中,优选地,设有超过一个可辐射固化的保护层,优选两个或三个保护层或磨损层,所述保护层或所述磨损层分别彼此叠加地设置或涂覆。因此,例如可行的是:首先涂覆可紫外线固化的漆的第一层片,接着涂覆esh漆的第二层片,并且又涂覆esh覆盖漆的第三层片。各个漆层能够分别包含耐磨颗粒和/或纳米颗粒,其中尤其期望的是:紫外线漆包括阻止磨损颗粒(例如金刚砂)并且esh覆盖漆包括用于提高抗微划伤强度(例如由烟雾硅胶构成的硅酸盐纳米颗粒)的颗粒。

在一个尤其优选的实施方式中,磨损层包括包含金刚砂的紫外线漆的第一层片、esh漆作为弹性中间漆的第二层片和具有纳米颗粒的esh覆盖漆的第三层片,所述紫外线漆借助紫外线干燥器形成胶体。

首先,尤其利用用于通过使漆表面的微褶皱来磨砂的准分子辐射器,将漆层部分硬化,并且最后,尤其利用esh辐射器,将整个漆结构最终硬化或完全硬化。

在这种情况下,用于每个单独的保护层或保护层的层片的涂覆量能够在10g/m2和100g/m2之间,优选20g/m2和80g/m2之间,尤其优选在30g/m2和50g/m2之间变化或是相同的。根据层片的数量,总涂覆量能够在30g/m2和50g/m2之间,优选50g/m2和120g/m2之间变化。

至少一个磨损保护层也能够包含例如基于异氰酸盐的化学交联剂,由此提高各个彼此叠加设置的磨损保护层的中间附着力。

应用在可辐射固化的漆中的丙烯酸盐化合物由于其反应性能够:积聚到存在于漆中的纤维、耐磨颗粒或添加剂上或将它们包覆。在进一步加工木质材料板期间,出现丙烯酸盐化合物的反应双键的化学交联,进而在纤维、颗粒、颜料或添加剂上构成聚合物层,所述聚合物层抵抗漂白。

如所提及,装饰膜和装饰性的预油漆纸作为装饰层例如在层压压机中层压到木质材料板上。在层压到木质材料板、尤其木质层压板的上侧上的情况下,首先,适合的接合剂,例如聚乙酸乙烯酯(pvac)胶水、尿素胶水或pu热熔胶涂覆到上侧上。所需的(液态的)接合剂量在20g/m2和50g/m2之间,优选30g/m2和40g/m2之间。在使用pu热熔胶的情况下,涂覆量在50g/m2和150g/m2之间,优选在70g/m2和100g/m2之间。层压线的进给在10m/min和50m/min之间,优选20m/min和30m/min之间。由于在层压压机中存在的高温,在预油漆纸的情况下,进行预油漆纸的装饰纸的树脂浸渍的剩余硬化。

在当前的木质材料板的又一实施方式中,至少一个装饰层能够包括至少一个氨基树脂浸渍的装饰纸层片和必要时至少一个氨基树脂浸渍的覆盖纸层片,其中将装饰纸层片和必要时覆盖纸层片与木质材料板挤压。

装饰纸或装饰纸层片又是用于木质材料的表面精整的单层片的特殊纸,所述特殊纸实现高的装饰多样性。因此,除多样的木材结构的典型的压印之外,可获得几何形状或艺术品的大范围的压印。实际上,在主题选择方面不受限制。所使用的纸必须具有良好的光滑性和尺寸稳定性并且必要时适合于所需的合成树脂浸渍的渗透,以便确保最佳的可印刷性。优选地,使用具有浸渍、例如可热固化的合成树脂浸渍的装饰纸。

通常,装饰纸与磨损层(覆盖纸层片)共同作为单个层提供。薄的纸用作覆盖物,所述薄的纸典型地已经用密胺树脂浸渍,同样可获得如下覆盖物,在所述覆盖物中耐磨颗粒已经混入到覆盖物的树脂中,例如耐磨颗粒优选选自:氧化铝、碳化硼、二氧化硅、碳化硅和玻璃颗粒,以便提高层压板或木质材料板的耐磨性。

在另一变型形式中,在施加到木质材料板的上侧上之后,在(例如在短周期压机中)压力和温度的作用下,将至少一个装饰纸层片挤压(例如来构成层压板)。

在另一实施方式中,在木塑复合材料板的下侧上能够施加托底。由此,尤其平衡通过施加在木塑复合材料板的上侧上的装饰和覆盖物层片引起的拉力。在一个优选的实施方式中,托底构成为纤维素层片,所述纤维素层片被浸渍。例如,托底能够构成为借助可热固化的合成树脂浸渍的纸。在一个尤其优选的实施方式中,托底的层结构对应于恰好下述层序列的层结构和相应的层厚度,该层序列由装饰和覆盖物层片构成的病施加于上侧。

在一个优选的实施方式中,在短周期压机中,在温度和压力影响下,装饰纸层片和/或覆盖纸层片和托底与大格式的木塑复合材料板在一个工作步骤中挤压成层压板。

常用的短周期压机例如在30kg/cm2至60kg/cm2的压力,在木质材料表面上大约165℃-175℃的温度和6秒至12秒的压制时间下工作。

在根据本发明的木塑复合材料板用作承载材料时,与在制造基于传统的木质纤维板的层压板时相比,短周期压机优选在30℃至40℃的较低的温度下工作。在一个尤其优选的实施方式中,在使用根据本发明的木塑复合材料板时,短周期压机在板表面上的温度为140℃至160℃的情况下,更尤其优选在板表面上温度为150℃的情况下工作。

在使用根据本发明的木塑复合材料板时,短周期压机的压制时间是5s至15s,优选7s至12s,尤其优选小于或等于10s,例如9秒、8秒、7秒或6秒。

当在制造基于木塑复合材料的层压板时将压制时间选择大于10s时,必须进行冷却,以便不破坏木塑复合材料板的结构。这例如能够通过直接在压机的排出口处借助预先冷却的空气来冷却板进行。另一可行性是:借助冷却的滚筒或在为此配备的压机(冷却区)中进行冷却。

如上面已经表明:在本方法的另一变型形式中,也可行的并且有意义的是:尤其呈预油漆纸或氨基树脂浸渍的装饰纸层片形式的至少一个装饰层在制造工艺期间已经涂覆到预压实的初效无纺布的上侧上。换言之,在此,在将预压实的初效无纺布从第一退火炉中转移到至少一个双带式压机时,为了进一步压实,将至少一个预油漆纸同时涂覆到初效无纺布的上侧上,使得接着将预压实的初效无纺布与至少一个预油漆纸(在双带式压机中)共同进一步压实。预油漆纸的施加能够以简单的方法和方式通过借助退卷设备将预油漆纸输送至至少一个双带式压机来进行。

也可以施加多个预油漆纸,例如2个、3个、4个或5个漆纸

也可想象的是:在将预压实的初效无纺布转移到至少一个双带式压机中期间,将至少一个分离层片同时施加在预油漆纸之上。

对木质材料板的上侧设有压花结构也是可行的。这优选直接随将装饰层施加到木质材料板或初效无纺布上之后进行。

因此,在短周期压机中进一步加工木质材料板期间,利用结构化的压板,能够在至少一个表面,优选木质材料板,如木塑复合材料板的上侧中产生表面结构,所述表面结构能够可选地与装饰相协调(所谓的装饰同步的结构)地构成。优选地,表面结构很大程度上与装饰全等地构成。在该情况下,其称作相互对准的压花结构(embossed-in-registerstructures)。在木材装饰中,结构能够以孔结构形式存在,所述孔结构遵循纹理。在砖瓦装饰中,结构能够是在由装饰所包围的接缝填线的区域中的凹部。

当然,在板覆层时,压制温度必须减小30℃-40℃。如压制时间减少为小于10秒,这些措施也有用于:防止不需要的热量输入到承载板中,所述热量输入会导致不期望的增塑作用进而导致变形。

对于初效无纺布的表面的结构化的情况,下列方案是可行的:

a.使用已经结构化的预油漆纸;

b.使用提供结构纸,所述提供结构纸在双带式压机的上方带和预压实的初效无纺布的上侧之间被共同引导;或

c.在经过双带式压机期间通过使用双带式压机的上方带压入结构,所述上方带就其而言具有结构。

根据可行性a)的结构化的预油漆纸例如能够是塑料膜,所述塑料膜就其而言已经被结构化。

根据另一设计方案,也能够提出:呈wpc形式的木质材料板至少在板的边缘区域中具有轮廓部,其中该轮廓例如实现将槽轮廓和/或羽状轮廓引入木质材料板的棱边或侧面中,其中以该方式获得的嵌板或木质材料板能够彼此连接并且实现悬浮地铺设布线和覆盖地面。

借助本方法,现在可以制造木质材料板、尤其木塑复合材料,所述木质材料板包括由木质颗粒和至少一种塑料、尤其借助有机化合物官能化的塑料构成的混合物,其中至少一种有机化合物具有超过至少一个官能团,所述官能团用于与木质颗粒的oh-基团构成键。

由于高的塑料含量,与标准hdf板或还有降低浸涨的hdf板对比,本发明的木质材料板具有明显减少的浸涨。在覆层状态中,在所使用的胶水的高的密胺增强的情况下,在根据dinen13329的边缘浸涨测试中,所述木质材料板达到大约7%附近的边缘浸涨值。在覆层状态中,根据本发明的纤维板或wpc达到<3.5%的边缘浸涨值。

本木质材料板具有多种优点:保留良好的机械性能,能够使用现有技术,例如借助已知的层压压机进行层压和/或借助已知的涂漆生产线进行涂漆,大格式的板能够被最佳地加工,承载板和制成的地板的非常低的浸涨。

本木质材料板、尤其设有相应的装饰和磨损层的木塑复合材料板能够用作用于墙壁、地板或天花板的或用于家具的铺层。优选的应用领域是地板铺层和层压板地板的领域。

附图说明

下面,参考多个实施例的附图详细阐述本发明。附图示出:

图1示出本方法的第一实施方式的示意图,并且

图2示出本方法的第二实施方式的示意图。

具体实施方式

在图1中示出的方法方案包括混合设备1,将木质纤维h和塑料k,例如借助马来酸酐官能化的双组分纤维引入所述混合设备中。混合设备1例如能够以吹送管路形式存在,在所述吹送管路中通过吹入的空气进行木质纤维和官能化的双组分纤维的强烈混合。

纤维混合物从混合设备1中到达散布设备2中,纤维混合物从所述散布设备中机械排出,并且在形成初效无纺布条件下散布到传送带3上。散布设备2例如能够以辊式散布头形式构成。在传送带之下能够设置例如呈带式秤形式的称,所述称连续确定初效无纺布的重量。

传送带3将初效无纺布以不超过15m/min的进给引入到例如呈具有连续炉形式的退火炉4中。在退火炉中,在200℃之内的温度下进行初效无纺布的预压实,其中将双组分纤维部分熔化并且引起双组分纤维与木质纤维的连接。离开退火炉的初效无纺布的厚度能够在20mm和100mm之间。

在离开退火炉4之后,预压实的初效无纺布以不超过12m/min的进给直接引入到双带式压机5中。在双带式压机5中,在例如3mpa的压力和例如220℃的温度下,将无纺布或初效无纺布进一步压实到在2mm和15mm之间的厚度。

在双组分纤维部分熔化之后,必须保持离开双带式压机8的板的压实状态恒定,直至将双组分纤维冷却到,使得可靠地低于所述双组分纤维的软化温度,以便防止压实的板由于双组分纤维的复位力所引起的“开裂”。为此,离开双带式压机8的压实的板直接引入到冷压机10中,在所述冷压机中将压实的板冷却到在15℃和40℃之间的温度。例如,借助水冷却能够进行冷压机的冷却。加热和冷却区段也能够共同集成到双带式压机中并且经由共同的传送带彼此连接。

在离开冷压机10之后,压实的(wpc)板具有在2mm和12mm之间的厚度和例如800kg/m3至1100kg/m3的表观密度。紧接着,wpc板能够任意进一步加工(例如涂覆装饰层)并且批量生产。

在图2中示出的方法方案与图1的方案的区别在于:在离开退火炉4之后,将预压实的初效无纺布以不超过12m/min的进给引入到双带式压机8中,其中同时借助退卷设备5将装饰性的预油漆纸涂覆到初效无纺布的上侧上并且借助退卷设备7将托底纸涂覆到初效无纺布的下侧上。可选地,在借助退卷设备5涂覆装饰性的预油漆纸之后,还能够借助退卷设备6涂覆分离纸或分离膜。在双带式压机8中,在例如3mpa的压力和例如160℃的温度下,将无纺布或初效无纺布进一步压实到2mm和15mm之间、例如4.5mm的厚度。

实施例1a:制造第一wpc承载板

从拆捆器中提供木质纤维(44重量%)和由双组分纤维(55%的聚对苯二甲酸乙酯/聚对苯二甲酸乙酯-共聚-间苯二甲酸)和1重量%的与马来酸酐接枝的lldpe纤维构成的混合物,并且输送给作为混合设备的吹送管路,以构成木质纤维-塑料纤维混合物。木质纤维-塑料纤维混合物在给料机中中间缓存。

紧接着,木质纤维-塑料纤维混合物吹送到第一滚筒上,以构成第一初效无纺布(气流成网),将第一初效无纺布碎成纤维并且将碎成纤维的混合物再次吹送到另一第二滚筒上,以构成第二初效无纺布(气流成网)。

第二初效无纺布(面重:4200g/m2)铺放到宽度为2800mm的输送带上。输送带的进给为大约6m/min。

初效无纺布在穿流炉中在不超过160℃的温度下,通过热粘合预压实到35mm的厚度成为无纺布或垫。在此,无纺布达到大约130℃的芯温度。

垫(格式:2650mm×2150mm,厚度:35mm,面重:3100g/m2)在双带式压机中在220℃和50bar下压实到大约4mm。紧接着,待压实成板的无纺布在具有冷却器的连续式压机中冷却到大约50℃。对板进行刨边(格式:2600mm×2070mm,厚度:大约4mm)并且磨光。

实施例1b:制造第二wpc承载板

与实施例1a类似,通过混合纤维并且形成初效无纺布与随后的热粘合以构成垫的方式,实现垫的制造(预压实的无纺布),其中在加热的塑料和木质纤维之间构成粘接点。

塑料纤维与木质纤维的比例为56%与44%。塑料纤维是由pe/pp构成的双组分纤维,所述pe/pp与马来酸酐接枝。马来酸酐充当到木质纤维的纤维素的oh-基团的耦合体。

在此,垫(格式:2650mm×2150mm,厚度:35mm,面重:3100g/m2)在双带式压机中在大约220℃和50bar下压实到大约4mm。紧接着,压实的无纺布在具有冷却器的连续式压机中冷却到大约50℃。对板进行刨边(格式:2600mm×2070mm,厚度:大约4mm)并且磨光。

实施例2:具有层压的装饰膜的wpc

在冷却之后,实施例1a的wpc格式在上侧上粘接有用于地板应用的装饰性的聚丙烯膜并且在背侧上粘接有基于胶纸的托底。粘接借助pu热熔胶进行。粘接剂的涂覆量在上侧上为100g/m2并且在下侧上为50g/m2

以上述尺寸规格生产地板块,所述地板块在侧面上配设根据槽和羽状物类型的连接轮廓。以该方式获得的嵌板适合于覆盖地面并且悬浮地布设。

实施例3:具有层压的装饰的纸层片(预油漆纸),所述纸层片借助漆耐磨地蒙护

在实施例1b中制造的wpc承载板在层压压机中覆层有装饰性的、树脂填充的且在表面中涂漆的纸。将托底(纸)在下侧上层压。pvac胶水用于层压,所述pvac胶水以大约30g/m2的量液态地涂覆两侧。层压线的进给为大约20m/min。热油中的温度在大约200℃。

板的装饰侧(格式1300mm×1300mm×4mm)在涂漆生产线中用多个漆涂层涂漆。在此,首先涂覆金刚砂填充的紫外线底漆(涂覆量大约80g/m2)。所述紫外线底漆借助紫外线辐射器形成胶体。接着,涂覆弹性的中间漆、esh漆(涂覆量大约50g/m2)。所述弹性的中间漆、esh漆借助电子辐射器部分硬化。紧接着,涂覆esh覆盖漆,所述esh覆盖漆配备有用于增强抗微划伤强度的纳米颗粒(涂覆量大约20g/m2)。该漆首先借助准分子辐射器在表面中部分硬化(这进行以通过漆表面的微褶皱来磨砂)并且紧接着整个漆结构借助esh辐射器最终硬化,即完全硬化。

在大约两天的静置时间之后,由大格式的板在地板生产线上制造嵌板,所述嵌板在侧棱边上配备有连接轮廓,所述连接轮廓适合将这种嵌板无胶水地连接并且密封成悬浮布设的地板铺层。

实施例4:具有直接层压在预压实的无纺布上的装饰性的纸层片(预油漆纸)的wpc

与实施例1a类似,由54重量%的塑料纤维(27重量%的pe纤维,25重量%的pet双组分纤维和2重量%的与马来酸酐接枝的lldpe纤维),44重量%的木材和2重量%的石蜡构成的初效无纺布或纤维饼坯(faserkuchenzuschnitte)铺放在双带式压机之前的传送带上,其中所述初效无纺布或纤维饼坯具有3150g/m2的面重、35mm的厚度和1300mm×1400mm的格式。双带式压机具有三米长的加热区和六米长的冷却区。

装饰性的预油漆纸从上方经由退卷设备铺放到纤维饼上,所述预油漆纸在上侧上涂漆有含金刚砂的、辐射固化的漆。涂漆纸的重量为大约200g/m2。借助第二退卷设备,将分离纸施加到装饰膜上。经由退卷设备将托底纸(克重:80g/m2)输送到纤维饼的下侧上。

然后,纤维饼送达到双带式压机中,并且在2m/min的进给、30bar的压力和在上方和下方的钢带上温度为160℃的情况下,压缩到4.5mm的厚度。借助共同运行的热电元件确定在纤维饼中部中的温度。所述温度在端部上为140℃。

在压机后方,缠上分离纸。装饰性的纸和托底纸均匀地并且不含折痕地压印到在压制过程期间产生的wpc板(wpc=woodplasticcomposite,holz-kunststoff-verbundwerkstoff,木塑复合材料)上。在划格测试中,能够剥去在背侧仅有整面的纤维镶边的装饰性的纸,这能够推断出膜和wpc板之间的非常好的连接。

实施例5:由wpc构成的层压板

例如根据实施例1a、b制造的wpc板(5mm,表观密度:850kg/m3,塑料与木质纤维的比例为56%比44%)在短周期压机中覆层有如下结构,所述结构通常用于层压地板。所述层压地板如下:

-上侧

●具有密胺树脂浸渍(金刚砂填充)的覆盖物,

●具有密胺树脂浸渍的装饰性的纸

-下侧

●具有密胺树脂浸渍的托底

浸渍的纸在树脂涂覆、vc值(vc值=易挥发的组成部分的含量)和反应性方面为标准产品。在大约150℃(产品处的温度)、40bar和9秒的压制时间下实施覆层。紧接着,覆层的板被冷却并且在限定的储存时间之后在地板生产线上分离成具有无胶水的连接轮廓的地板块。从生产中取出板块并且根据dinen13329经受棱边浸涨试验。在此,在24h的测试持续时间之后,确定2.5%的棱边浸涨。在室温下二次干燥之后,所述棱边浸涨回到0.5%。

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