专利名称：通过热和压力产生的设计的制作方法
技术领域：
本发明总体涉及用于建筑镶板、优选用于地板镶板的具有耐磨表面的纤维基镶板领域。本发明涉及具有这种耐磨表面的建筑镶板，并涉及生产这种镶板的生产方法。
背景技术：
层压地板通常由若干层不同的材料组成，这些不同材料的层在热的作用下被压缩以形成层压板。典型的层是含氧化铝的用三聚氰胺树脂浸溃的阿尔法纤维素纸、用三聚氰胺树脂浸溃的印刷装饰纸、木质纤维基承载板(HDF)和用三聚氰胺树 脂浸溃的平衡纸。产品设计通常是通过在压制操作期间利用经构造的(structured)板对层压产品压花以及通过印刷具有不同设计和颜色的装饰纸制得。在典型的工艺条件下，结构的深度通常小O. 2mm,以便产生适当好看的产品。更深的结构由于板区域的多个部分中不足的压力和拉伸纸层的限制而倾向于产生表面微裂纹。为了产生更自然好看的产品，印刷纸和压花结构可以协调，从而产生该领域中称作对准压花(EIR)的产品。木纤维地板(WFF)是在WO 2009/065769中公开的新型地板产品，该新型地板产品包括一层或多层基本上均匀的粉末混合物，该粉末混合物在与用于制造层压地板的工艺类似的工艺中被热压缩。均匀的粉末混合物通常包括纤维(例如木纤维)、聚合物(例如三聚氰胺甲醛树脂)、硬颗粒(例如氧化铝颗粒)和装饰材料(例如颜料颗粒、矿物质和纤维)。WFF产品具有优于层压地板的好处，因为不存在具有有限拉伸能力的纸，因此能制造很深的结构而不产生观察得到的表面微裂纹。当在热压缩作用下时，WFF粉末混合物几乎是液体，好像在某种意义上组分在压力下流动以填充结构中的裂缝。
发明内容
在WFF中，正像在层压地板中那样，很感兴趣的是，通过例如使产品具有与结构变化匹配的颜色变化来制造自然好看的产品。已令人惊讶地发现，这种产品在WFF中能通过热和压力变化得到，从而提供了以受控方式定制设计的可能性。下面公开几种控制设计的方法。当所施加的压力足够高时，由于以不均匀分布的方式将压力施加到层的表面上并给予该层流动性，所以可以使该层中的部分组分移动到所希望的位置。流动性可以通过例如增加表面层中的粘合剂的量来提高。粘合剂优选是三聚氰胺树脂，但也可以使用其它树脂和粘合剂。这使得能够产生和控制颜色变化并使它与结构变化匹配。通过配方控制-通过控制WFF粉末混合物的组分、例如聚合物树脂(如三聚氰胺树月旨)的量和/或类型，可以控制组分的流动性，以便在热压缩期间表面的不同部分中产生或多或少的压差(并因此产生或多或少的位移)。在表面上提供低压差的组分使基本上均匀的粉末混合物保持基本上均匀，从而在表面上提供均匀的着色。提供较高压差的组分限制大(bulk)粉末流动性，从而随着组分的更多流体部分局部流走将破坏混合物的均匀性。结果是，在表面区域上形成组分梯度。因此，可以根据生产者的喜好获得或避免颜色变化。改变组分的流动性的其它方法是改变纤维的量和/或类型、使用加工助剂(例如增塑剂)、溶剂、反应性溶剂及诸如此类。通过热控制-典型的WFF配方部分地由木纤维组成。这种木纤维在加热时易于变暗。通过在表面上施加或多或少的热量，可以控制着色。通过压力控制-控制在热压缩状态下所施加的压力也可以控制色差。在较高压力下，大粉末流动性受到限制，因此如上所述粉末混合物的均匀性会被破坏，从而在表面区域上形成组分梯度。通过压制板设计控制-通过优化结构板或纸的表面区域，可以控制增加和/或减少的流动，因此帮助控制在表面区域上的色差。通过散布、不均匀散布控制-WFF粉末可以以不均匀(非均匀)方式散布，以便当产·品被热压缩时在表面区域上引起压差。这可用于例如在锁止元件可定位于其中的板部分中形成局部增强。在这种情况下，可以优化在锁止系统会经受湿气、清洁剂和机械磨损的区域中的耐机械性、耐化学性和耐水性。也可以使不均匀散布跟随压花板或纸的结构。在这种情况下，可以与压差匹配，以便产生在表面区域上具有相等材料量的产品，从而在表面上提供同等良好的产品性能和外观。不均匀散布也可用来在结构的突起部分中增加材料量，以便在表面的经受来自走动和清洁的最大应力的那些部分中形成提高的化学和机械性能。不均匀散布也可用来在热压缩期间在超过压制板或纸的结构所允许的区域上引入压差。在这种情况下，根据对粉末混合物的大流动性的控制，可以控制颜色变化。通过使用一种以上的粉末混合物，不均匀散布可具有适合于该应用的特定配方。如果突起部分应该受到保护，则该部分与产品主体相比可具有更多树脂和耐磨颗粒，因此节约了配方的成本。如果锁止系统区域的耐水性应该优化，则可使用更疏水的粉末混合物。如果希望特定的装饰效果，则可优化粉末流动性，以便提供大的颜色变化。在不均匀散布中，也可选择颜料或其它设计材料。通过机械设计控制-通过吹风、抽吸、刷、刮、切削或等效方法去除或表面混合一部分散布的粉末层也是在热压缩期间在该区域上引入压差的手段。在这种情况下，对于不均匀散布来说，可以如上所述获得由于压差而产生颜色变化的类似效果。在表面上散布有两个或多个粉末层的情况下，局部去除或混合的效果可以通过例如粉末层组分的差异进一步改善。粉末的局部混合、微混合将产生颜色梯度，该颜色梯度通过产生的压差而进一步增大，从而在不同着色表面的暗处提供更大的梯度。结果是，可以在表面上形成非常复杂的颜色变化。局部去除或表面混合以及不均匀散布可以容易地使用机器人进行，以便以受控或不受控的方式形成设计动作，从而提供相同的或个性的设计。上述控制方法可用来定制产品的性能。作为示例，可能希望在部分表面上获得提高的耐磨性。本发明的第一方面是建筑镶板，该建筑镶板包括连接到芯部6上的装饰性表面层
5。表面层是包括纤维14、着色物质(优选颜料)、粘合剂和耐磨颗粒12的混合物。另外，表面层包括下部部分和上部部分，且在下部部分和上部部分之间优选具有粘合剂浓度梯度。在优选实施例中，下部部分比上部部分包括更少的粘合剂。在优选实施例中，粘合剂是树脂。相反的条件也可以使用。在下部部分中具有较高的粘合剂含量给予板和上部部分二者流动梯度，这可以使得在板和下部部分之间具有渗透的(saturated)表面区域。表面层优选在整个层的厚度中具有基本上均匀的耐磨颗粒分布，且耐磨颗粒从底部到顶部都存在，由于耐磨颗粒存在于底部，因而与芯部接触。表面层在一个实施例中可以包括底层和顶层。底层可以不包括耐磨颗粒和颜料。在这种情况下，底层可以看作是散布的(scattered)芯部。在下面的具体实施方式
和从属产品权利要求书中公开了本发明的第一方面的优选实施例。
本发明的第二方面是制造具有经构造的表面的建筑镶板的方法，所述表面具有包括与结构对准的颜色变化的设计，该方法包括以下步骤 将包括纤维、粘合剂(优选树脂)、耐磨颗粒以及着色物质(优选颜料)的混合物的层施加到载体上，其中，所述混合物能够在热和压力作用下浮动；·通过包括突起和凹腔的经构造的模具(matrix)将热和压力施加到所述混合物上，从而通过改变施加在表面上的压力分布获得混合物的受控浮动(floating)。在优选实施例中，所述层中的树脂的含量与压力相适应，以便获得足够的浮动，并且所述粘合剂优选是树脂并且树脂的重量含量是所述层的至少40%。为了增加流动性，粘合剂与纤维之间的质量比优选在约130-240%的范围内，更优选在150-220%的范围内，最优选在约180-200%的范围内。在最优选的实施例中，粘合剂与纤维之间的质量比为约190%。在下面的具体实施方式
和从属方法权利要求中公开了本发明的第二方面的优选实施例。为了提高可释放能力一即，从压制板上释放下来且不粘到压制板上的能力，树脂的质量与纤维和着色物质的质量总和之间的质量比优选高于约60%，更优选高于约100%，最优选在约100-130%的范围内。该方法中的层优选在整个层的厚度中具有基本上均匀的耐磨颗粒分布，且耐磨颗粒从底部到顶部都存在，由于耐磨颗粒存在于底部，因而与芯部接触。本发明的另一方面是利用上述原理和控制方法，以形成具有均匀的颜色分布和/或性能的表面。在这种情况下，当施加压力时，使用流动性足够低的层，以便保持层中的组分的基本上均匀的混合或基本上均匀的混合和分布。这种低流动性可通过使树脂、纤维和颜料之间具有特定比值获得。一个比值可通过将树脂的质量和纤维的质量相除计算得到，该比值优选小于约90%，更优选小于约80%。另一个比值可以是树脂的质量与纤维和着色物质的质量总和之间的比值；该比值优选高于约60%，并在约100-130%的优选范围内。
以下将结合优选实施例并且更具体地参照示例性
本发明，其中图I示出木纤维地板镶板，和图2示出根据本发明的一个实施例的具有对准压花的木纤维地板镶板。
具体实施例方式图I示出在WO 2009/065769中所公开的类型的木纤维地板(WFF)镶板，其中，表面层5已形成在芯部6上，该芯部6已在以前的单独操作中制得，该木纤维地板镶板例如是HDF镶板。表面层包括木纤维14、耐磨颗粒12和粘合剂。表面层在一个实施例中可以包括底层和顶层。该底层可以用与顶层相同的方式生产，除了在某些实施例中不包括耐磨颗粒和颜料之外，该底层可以与顶层使用相同的材料组分。在这种情况下，可以将底层看作散布的芯部。图2示出根据本发明的木纤维地板(WFF)镶板的一个实施例，该镶板具有与表面层5的结构2对准(in register with)的颜色变化3。优选地，将与WO 2009/065769中公开的相同的散布和压制单元优选与根据本发明的方法中的经构造的压制板一起使用。根据本发明的镶板优选通过该方法生产。为了举例说明在上述控制方法中所用的参数的效果，下面给出几个示例。 示例1-3示出改变组分的效果。示例4示出与示例I相比改变压力的效果。示例1-4中的表面层散布在一层中。在不例5-6中，表面层包括底层和顶层。表面层在所有不例中都散布在HDF镶板上。在所有示例中都使用氧化铝作为耐磨颗粒，着色物质是二氧化钛颜料或者二氧化钛和炭黑的组合。示例I :高结构、常压散布量600g/m2承载板8mmHDF背衬2层 NKR140结构板0.7mm 石板结构(Slate Structure)压力45kg/cm2接触时间25秒压制板温度160 °C一个表面层-均匀地散布
~m-重量百分比
三聚氰胺甲醛树脂33
木纤维43
耐磨颗粒氧化绍13
着色物质二氧化钛Π
总计100三聚氰胺甲醛树脂与干组分(木纤维、着色物质)之间的质量比等于61%。三聚氰胺甲醛树脂与木纤维之间的质量比等于77%。
所得的产品是均匀的灰白色产品。示例2 :高结构、常压散布量600g/m2承载板8mmHDF背衬2层 NKR140结构板0. 7mm石板结构压力45kg/cm2接触时间25秒 压制板温度160 °C一个表面层-均匀地散布
权利要求
1.一种制造具有经构造的表面的建筑镶板的方法，所述表面具有包括与结构(2)对准的颜色变化(3)的设计，该方法包括以下步骤 将包括纤维、粘合剂、耐磨颗粒——优选氧化铝——以及着色物质——优选颜料——的混合物的层施加到载体上，其中，所述混合物能够在热和压力作用下浮动； 通过包括突起和凹腔的经构造的模具将热和压力施加到所述混合物上，从而通过改变施加在表面上的压力分布获得混合物的受控浮动。
2.根据权利要求I所述的方法，其特征在于，所述层中的粘合剂的含量与压力相适应，以便获得足够的浮动。
3.根据权利要求I或2所述的方法，其特征在于，所述粘合剂是树脂。
4.根据权利要求I或2所述的方法，其特征在于，所述粘合剂是树脂，并且树脂的重量含量是所述层的至少40%。
5.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，树脂与纤维之间的质量比在约130-240%的范围内，优选在150-220%的范围内，最优选在约180-200%的范围内。
6.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，树脂与纤维之间的质量比为约 190%ο
7.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，粘合剂的质量与纤维和着色物质的质量总和之间的质量比高于约60%，优选高于约100%，最优选在约100-130%的范围内。
8.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，所施加的温度高于约150°C，所施加的压力大于约30巴。
9.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，所述层包括顶层和底层，该顶层和底层具有不同的颜料，所述颜料通过浮动混合。
10.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，所述镶板是地板镶板。
11.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，所述载体是木质基芯部。
12.一种建筑镶板，该建筑镶板包括连接到芯部(6)上的装饰性表面层(5)，其中，所述表面层是包括纤维(14)、着色物质一优选颜料(15)、粘合剂(19)以及耐磨颗粒(12)—优选氧化铝一的混合物，并且所述表面层包括下部部分和上部部分，其特征在于，所述下部部分和所述上部部分之间存在粘合剂浓度梯度。
13.根据权利要求12所述的建筑镶板，其特征在于，所述下部部分比所述上部部分包括更少的粘合剂。
14.根据权利要求12所述的建筑镶板，其特征在于，所述上部部分比所述下部部分包括更少的粘合剂。
15.根据权利要求12-14中任一项所述的建筑镶板，其特征在于，所述粘合剂是三聚氰胺树脂。
16.根据权利要求12-15中任一项所述的建筑镶板，其特征在于，所述纤维是木纤维。
17.根据权利要求12-16中任一项所述的建筑镶板，其特征在于，所述镶板是地板镶板。
18.根据权利要求12-17中任一项所述的建筑镶板，其特征在于，所述建筑镶板通过根据权利要求1-11中任一项所述的方法生产。
19.一种制造具有素色表面的建筑镶板的方法，该方法包括以下步骤 将包括纤维、粘合剂、耐磨颗粒——优选氧化铝——以及着色物质——优选颜料——的混合物的层施加到载体上，其中，所述混合物能够在热和压力作用下浮动； 在所述混合物上施加热和压力； 树脂和纤维之间的质量比小于约90%，更优选小于约80%。
20.根据权利要求19所述的制造建筑镶板的方法，其特征在于，粘合剂的质量与纤维和着色物质的质量总和之间的质量比高于约60%，优选在约100-130%的范围内。
21.一种制造具有素色表面的建筑镶板的方法，该方法包括以下步骤 将包括纤维、粘合剂、耐磨颗粒——优选氧化铝——以及着色物质——优选颜料——的混合物的层施加到载体上，其中，所述混合物能够在热和压力作用下浮动； 在所述混合物上施加热和压力； 粘合剂的质量与纤维和着色物质的质量总和之间的质量比高于约60%，优选在约100-130%的范围内。
22.根据权利要求19-21中任一项所述的方法，其特征在于，所述粘合剂是树脂。
23.—种通过根据权利要求19-22中任一项所述的方法生产的建筑镶板。
全文摘要
本发明涉及具有表面层的木质纤维基镶板，该表面层具有下部部分和上部部分，所述下部部分比所述上部部分包括更少的粘合剂。另外，本发明还涉及制造具有经构造的表面的建筑镶板的方法，该表面具有包括与结构对准的颜色变化的设计，所述颜色变化通过改变施加在表面上的压力分布获得。
文档编号E04F15/02GK102770269SQ201080060875
公开日2012年11月7日 申请日期2010年12月22日 优先权日2010年1月15日
发明者G·齐格勒, K·林德格伦 申请人:塞拉洛克创新比利时股份有限公司