制造压花和数码打印基材的方法与流程

本发明涉及一种用于制造压花(压印，emboss)装饰基材的方法，特别是镶板(panel)和木板(board)，具体是基于木纤维，如MDF(中密度纤维板)或HDF(高密度纤维板)的基材，在所述基材上通过数码打印(数位打印，digital printing)形成装饰。

本发明还涉及可通过此类方法可获得的基材，如镶板(panel)和木板(board)，特别是用作地板。

背景技术：

数码打印是指将基于数字的图像直接打印至基材的方法。这通常指的是专业打印，其中使用大幅面和/或大容量激光或喷墨打印机打印来自桌面出版和其他数字源的小批量作业。对于每份打印的对象，数码打印具有比传统的胶印方法更高的成本，但是通过避免制作印版所需的在中间的所有技术步骤，通常能够节省成本，从而抵消高出的价格。数码打印还允许按需打印、缩短周转时间、以及甚至允许修改每张打印副本的图像。劳动力的节省和数码打印机能力的提高意味着数码打印正在达到这样一个临界点，即数码打印可以匹配或取代胶印技术的能力，以低价格生产数千份打印品的更大的打印量。

然而，当在基材，如高密度纤维板上使用数码打印时，装饰通常仍然打印在单独的纸或绒头支持物上，所述纸或绒头支持物施加在基材上。事实上，虽然可以施加基础层以确保所涂的油墨的充分粘附，但是这样的基础层可能影响打印质量。事实上，多孔层可能吸收油墨导致覆盖不充分，而无孔碱性层可能导致油墨聚结并影响颜色质量。然而，使用单独的打印支持物会使该过程更加昂贵和复杂。

通常，地板或类似产品的制造包括在木基镶板和木板，如木质颗粒板、MDF或HDF面板上打印(例如数码打印)装饰之后进行的压花步骤。因此，当使用雕刻辊(engraved roller)时，压花浮雕(embossed relief)可以直接转移到顶层涂料(漆、液体等)上，或者当使用短周期压板(short cycle press)时，压花浮雕可以直接转移到顶层(三聚氰胺、纸、箔片......)上。因此，压花浮雕不直接转移到基材上，而是转移到顶层涂料/顶层上。因此，已知的地板，例如标准层压板，显示出的压花浮雕的最大深度限于所述顶层涂料/顶层厚度，其大约为30-300μm。

因此需要替代工艺，以允许到达具有更深压花表面的地板。

本发明旨在提供一种用于制造基材的方法，所述基材包括通过数码打印形成的装饰，其表现出深的压花浮雕/压花印痕。

本发明的目的还在于提供一种用于制造这种基材的方法，所述基材允许获得良好的图像质量。

本发明的目的还在于提供一种用于制造这种基材的方法，所述基材表现出改善的自然外观。

发明详细内容

本发明涉及用于制造木纤维基装饰基材的方法，包括以下步骤：

a)对基材进行机械压花以形成压花表面；

b)在所述基材的所述压花表面上施加底漆；

c)对涂覆在所述压花表面上的底漆进行干燥或固化以形成基础层；

d)使用液体油墨将装饰数码打印在所述基础层上；和

e)对形成数码打印的所述装饰的所述液体油墨进行干燥或固化。

特别地，所述基材可以选自由镶板和木板组成的组。

优选使用木基板，特别是木纤维板。

在一种实施方式中，基材选自由HDF、MDF、纸板和WPC(木塑复合材料)组成的组。特别地，基材是HDF。

在地板镶板的情况下，在该工艺中，获得的打印纤维板切割为形成最终的地板镶板，优选地，其具有小于0.5平方米或甚至小于0.3平方米的表面。在应用根据本发明的方法之前，基材的表面可以填充有包含填料的材料层以获得均匀的表面。

在本发明的方法中，步骤a)可以使用雕刻压花筒(雕刻压花缸，engraved embossing cylinder)或压板进行。

在一种实施方式中，压花步骤(a)用热压花筒或冷压花筒进行。特别地，热压花筒是加热到120℃至170℃的筒，优选至多加热到150℃。特别地，冷压花筒是使用20℃至35℃的筒。

有利地，热压花筒和冷压花筒在基材上转移浮雕，而不会在基材上产生反变形。

通常，压花筒可以是雕刻压花筒，其允许将所述筒的浮雕转移到基材上。压花筒可以具有的表面结构浮雕高达12mm，优选高达1.5mm。

优选地，当使用压花筒时，机械压花步骤(a)的基材输送速度以5-20m/min，优选8m/min进行。

在一种实施方式中，步骤(a)用压板进行，例如用短周期压板进行。

优选地，将短周期压板加热至30℃至300℃范围内的温度，优选120℃至250℃范围内的温度。

优选地，2秒至10分钟，优选2至30秒的加热时间是足够的。

在本发明的方法中，压花步骤(a)有利地直接在基材上进行，而不在存在于基材上的任何顶层涂料/顶层上进行。因此，压花表面有利地直接存在于基材上。

因此，在本发明的方法中，压花步骤(a)在数码打印步骤之前进行。

在一种实施方式中，步骤(a)至少在基材的一侧进行。特别地，压花表面存在于基材的至少一侧上。

在一种实施方式中，底漆(底料，primer)选自由以下组成的组：透明或有色UV漆、透明或有色UV油、水基色漆以及它们的混合物。

优选地，UV-底漆材料基本由UV可固化漆、颜料、硬化剂、反应性稀释剂或自由基形成剂作为链起始剂组成。

水基有色底漆优选含有至少一种亮色颜料，特别优选地，至少含有一种白色颜料。优选地，底漆是白色UV漆。

特别地，底漆是透明UV漆，由阿克苏诺贝尔公司(Akzo Nobel)商品化，商品名为UV底涂料(UV BASE COAT)，或者底漆是有色UV漆，由阿克苏诺贝尔公司商品化，商品名为白色UV底涂料(UV BASE COAT WHITE)。

特别地，底漆是水基色漆，由阿克苏诺贝尔公司商品化，商品名为北欧白色AQUA颜料染色剂(AQUA PIGMENTS STAIN NORDIC WHITE)，或者底漆是透明UV油，由奥斯莫聚合物公司(Osmo Polyx)商品化，商品名为油底涂料(OIL BASE COAT)。

本发明方法中使用的底漆的施用量可以为5至50g/m²，优选25至30g/m²。

有利地，底漆使得装饰在压花印痕，如压花表面的孔内良好地转移。此外，有利地，底漆还实现了压花表面和数码打印装饰之间的粘合。

在一种实施方式中，在步骤(c)中，涂覆有UV底漆材料的基材通过UV辐射预胶凝。

在一种实施方式中，在对流干燥器中，通过将涂覆的基板加热至50℃至90℃范围内的温度，优选加热至60℃至80℃范围内的温度来干燥涂覆有水基有色底漆的基材。

在一种实施方式中，涂覆有水基有色底漆的基材通过红外干燥器干燥。

在步骤(d)中，将涂覆有基础层的基材进行数码打印以形成装饰。

通常，打印的装饰表示木质图案。其他图案，如石头图案、拼花仿制品或想象图案(fantasy pattern)也是可能的。由于数码打印的用途非常广泛，因此能打印任何图案，即使是小批量打印，也可以在短时间内打印，而不需要外部供应者，例如打印公司。

在步骤(d)中，液体油墨可以是水基油墨或UV油墨。水基油墨比溶剂类油墨便宜。因此，水基油墨优选用于所述数码打印。

优选地，所述数码打印技术是可以按照逐点方式沉积墨滴的打印技术，例如在这种情况下，例如使用按需喷滴喷墨(DOD)系统进行逐点方式沉积墨滴。

在优选的实施方式中，在打印过程中，基材具有大于10m/min，优选大于80m/min，或者特别地，最高达150m/min速度。

在另一优选的实施方式中，基材静止不动，并且喷墨系统的打印头通过基材。

在步骤(e)中，干燥或固化形成打印装饰的油墨。水基油墨的干燥可以在环境条件下进行，或者可选地使用常规手段，如加热器、风扇或红外干燥器进行加速。油墨干燥所需的时间取决于许多因素，如油墨的组成、其含水量、墨滴大小，并且当然还有表面温度、周围空气的温度和湿度，以及在打印装饰的附近区域的空气流通量。

特别地，UV油墨通过UV辐射固化。

数码打印油墨的量可以在5至15g/m²之间，优选在6至8g/m²之间。

优选地，数码打印是直接数码打印，不需要使用施加到基材上的单独的纸或绒头支持物。

根据本发明，装饰被数码打印到基础层上，所述基础层位于基材的压花表面上。具体而言，所得到的装饰基材包括直接在基材上形成的压花表面，所述压花表面位于基础层和装饰层(数码打印装饰)的下方。

在一种实施方式中，本发明的方法还包括存在于以下中的步骤：

f)使用顶层涂料或终饰层涂覆数码打印的装饰。

优选地，顶层涂料选自由以下组成的组：漆、油和树脂。在这些油中，提及的是，例如UV油或氧化油。

优选地，顶层涂料基于氨基树脂，如以树脂或片材形式提供的三聚氰胺。作为替代方案，也可以使用半透明或透明的漆。

优选地，顶层涂料，例如通过一个或多个辊以液体形式涂覆在木板(board)上。可替代地，通过使用三聚氰胺片材将顶层涂料涂覆到木板上。

所述顶层涂料另外还可以包含硬质颗粒，如氧化铝，通过该硬质颗粒在最终基材的表面处获得改善的耐磨性。这种顶层涂料比漆更耐磨。优选地，在仍然湿的顶层涂料上设置这种颗粒。

顶层涂料的最终厚度通常在30至300之间，优选在50至220μm之间。

根据一种实施方式，为了改善顶部光滑表面(行走区域)上的抗磨性，根据克力宝热熔漆(Kleiberit)技术涂覆聚氨酯顶层涂料，特别地，通过海绵辊在深度压花区域涂覆UV漆。根据该实施方式，在压花区域不涂覆热涂层以免失去压花结构。

克力宝热熔漆(Kleiberit)技术包括将克力宝PUR HC 717(KLEIBERIT PUR HC 717)施加至表面。克力宝PUR HC 717在室温下是固体。

在一种实施方式中，本发明的方法还包括存在于以下中的步骤：

g)干燥或固化顶层涂料。

特别地，具有UV材料的顶层涂料通过UV辐射固化。

尤其是基于三聚氰胺片材确保顶层涂料固化所需的条件，尤其包括温度范围、持续时间和压力。用于固化顶层涂料的合适温度范围、持续时间和压力可以变化，因为其是所使用的特定聚合物和硬化剂的功能。然而，通常100至300℃，优选120至250℃的温度是适宜的。加热时间2秒至10分钟，优选2至30秒通常是足够的。此外，压力优选20至60kg/cm²。

在一种实施方式中，本发明的方法还包括存在于以下中的步骤：

h)在所述基材的背面设置平衡纸或漆层。

特别地，漆层选自由以下组成的组：有色UV漆、透明UV漆、有色UV油、透明UV油、水基色漆以及它们的混合物。

根据一种实施方式，在本发明的方法中，步骤h)包括在基材的背面设置具有纺织背衬(PP)的PES针刺毡。进行这样的步骤是为了改善表面牢固性和耐水性。

目前，在安装标准层压板和/或镶木地板(parquet)时，在“地面”和地板之间铺设箔片。根据该实施方式，具有纺织背衬的PES针刺毡取代了箔片。

在一种实施方式中，压花表面包括延伸到基材厚度最大深度，例如达到12mm的压花印痕，特别是当基材为HDF时。

优选地，压花印痕选自由以下组成的组：洞(hole)、裂缝、孔以及它们的混合物。

根据本发明，在覆盖有基础层的压花表面上数码打印装饰。

在一种实施方式中，数码打印的装饰与压花印痕匹配。具体而言，在数码打印步骤期间，压花表面位于打印头下方，以便在压花印痕的精确位置上施加数码打印的装饰。

本发明人发现，根据本发明的方法，有利地允许制备具有深的压花表面的地板，更具体地，允许制备具有比现有已知地板更深的压花表面。

更具体地说，根据本发明的方法，例如在典型的已知工艺中，有利地允许直接在基材上(而非在顶层涂料或顶层上)形成压花表面。因此，基材的压花表面的压花印痕具有限于基材厚度(而非限于顶层涂料的厚度)的最大深度。特别地，本发明的方法允许获得具有压花印痕的基材的最大深度高达12mm(HDF厚度)，优选地在0.8mm至12mm之间，更优选在1mm至12mm之间。

有利地，该方法还允许获得具有良好图像质量的地板，其看起来比现有产品更自然。特别地，该方法允许在压花表面的压花印痕上/内部良好地转移装饰。有利地实现了对木质图案的高度逼真的模仿。

本发明还涉及根据如上定义的方法获得的地板镶板或木板。

本发明涉及一种地板镶板或木板，包括：

i)压花木纤维基基材；

ii)涂覆在压花基材上的基础层；

iii)涂覆在所述基础层上的数码打印的装饰；以及

iv)涂覆在所述数码打印的装饰上的顶层涂料。

如本文所用，术语“压花木纤维基基材”是指包含压花表面的木纤维基基材，所述压花表面包含至少一个压花印痕。

特别地，压花表面直接存在于基材表面上，而非顶层涂料/顶层上。

在一种实施方式中，将基材压花至基材厚度的最大深度。特别地，基材的压花最大深度达12mm。

优选地，基材的压花表面包括至少一个具有深度为1mm至12mm，优选1mm或1.5mm的压花印痕。

优选地，在本发明中，在压花印痕位置处的基材至少被压花至大于0.5mm，优选大于0.8mm。特别地，在压花印痕位置处的基材压花深度为1mm至12mm，优选1mm或1.5mm。

附图说明

图1示意性地示出了使用根据本发明方法的优选的实施方式制造的基材。

底漆可以作为填料使用，既可以覆盖也可以填充压花表面的压花印痕，具体如图1所示。事实上，在图1中，基础层3完全覆盖压花表面S，并且特别地填充压印印痕E，如洞、裂缝、孔及其混合物。

图2示意性地示出了使用根据本发明方法的另一优选实施方式制造的基材。在该图2中，基础层3优选覆盖但不填充压花表面S的压花印痕E。优选地，底漆通过软橡胶辊(25ShA)涂覆。

根据图1所示的本发明方法的优选的实施方式，镶板1按如下制造。

具体而言，使用压花筒或短周期压板对由高密度纤维板(HDF)制成的基材2压花，以在基材上形成压花表面。压花表面涂覆有反应组合物，例如透明或有色UV漆、透明或有色UV油、水基色漆及其混合物，其形成碱性层3。

更具体地，然后通过合适的方式，例如通过辊，在一个施加步骤中将反应组合物施加到基材2上。

用于本发明方法中的底漆的施用量可以为5至50g/m²，优选25至30g/m²。在一种实施方式中，涂覆有UV底漆材料的基材通过UV辐射预胶凝。在一种实施方式中，将涂覆有水基有色底漆的基材在对流干燥器中干燥，加热至50℃至90℃范围内的温度，优选60℃至80℃范围内的温度。在一种实施方式中，涂覆有水基有色底漆的基材通过红外干燥器干燥。

然后使用，例如按需喷滴(DOD)喷墨系统，使用数码打印和水基油墨或UV油墨向由此涂覆有基础层3的基材2的压花表面设置装饰4。基础层3的具体性质改善了油墨在基材2上的附着，同时防止过度吸收，或者相反地，防止形成装饰4的墨滴的聚结。

在一种实施方式中，考虑到干燥和/或固化墨滴形成装饰4，在用水基油墨打印装饰4之后，将镶板1引入烘箱并加热至70至250℃，持续时间2至30秒。在一种实施方式中，UV油墨通过UV辐射固化。

随后，通过施加顶层涂料5来保护施加在镶板1上的装饰，特别是基于氨基树脂，特别是三聚氰胺树脂。这种树脂可以以液体形式涂覆在镶板1上，特别是通过一个或多个辊。可选地，覆盖层以固体形式设置到镶板1上，特别是通过一个或多个片材。覆盖层的尺寸根据面板的尺寸来选择。例如，覆盖层的长度为2620mm，宽度为2070mm，克重为150g/cm²。

干燥后，如果使用树脂，则在100至300℃的温度下，在60kg/cm²的压力下使顶层涂料进行压制操作10秒。如果需要，水基油墨也可以在此步骤中固化。在固化之后，碱性层3具有显著的粘合性能，而同时保持其弹性和柔韧性。由此，镶板1的不同层之间的内聚力得到增强，并且，特别是在应力下分层的风险降低。

特别地，具有UV材料的顶层涂料通过UV辐射固化。

顶层涂料5的最终厚度通常包括在2至100之间，优选在5至50μm之间。在制造地板镶板的情况下，可以在应用本发明的工艺之前或之后在镶板上形成轮廓化边缘(profiled edge)区域。

可以通过施加合适的保护层6，如平衡纸或合适的漆来进一步保护镶板的背面。