RS61526B1 - Postupak proizvodnje trodimenzionalnih konstrukcionih površina - Google Patents

Description

Opis

[0001] Predmetni pronalazak se odnosi na postupak proizvodnje trodimenzionalnih konstrukcionih površina na bazi materijala impregniranih sintetičkom smolom nanetih na površinu određenih ploča na bazi drveta.

[0002] Dekorativni papiri koji se koriste za površinsko prekrivanje ploča na bazi drveta, npr. iverice, lesonita, HDF, MDF ploča ili fenolnih sendvič panela, koji se koriste u proizvodnji npr. nameštaja, vrata, podnih ili zidnih ploča (panela), uglavnom se sastoje od celuloznih vlakana i punila. Istovremeno imaju odgovarajuću težinu, glatkoću, upijajuću moć i čvrstoću. Dekorativni papir se štampa u posebnim mašinama. Jedna od takvih mašina je višebojna rotogravurna štamparska presa. Takva presa sadrži odmotač koji odmotava kotur dekorativnog papira namenjenog za štampu. Brzinu i napetost odmotanoj papirnoj traci daje jedinica za uvlačenje, koja dovodi papir u najmanje jednu jedinicu za štampu, čiji je glavni element rotogravurna štamparska ploča, npr. rotogravurni cilindar za štampu. Brzina kretanja papira i brzina rotacije cilindra sinhronizovani su radi optimalne primene štamparskog mastila na papir. Mastilo se prenosi iz cilindra na papir u predelu kontakta između papira i fleksibilnog valjka za otiskivanje, takozvanog pritiskača, koji pritiska papir na cilindar. Mastilo odabrane boje pumpa se iz rezervoara u posudu za mastilo smeštenu ispod cilindra. U posudi za mastilo nalazi se fleksibilni valjak za mastilo koji je u stalnom kontaktu sa cilindrom, čime nanosi mastilo za štampu na njegovu rotirajuću površinu. Sav višak mastila za štampu sakuplja se sa površine cilindra rakel nožem. Nakon prolaska noža, mastilo za štampu ostaje samo unutar ugraviranih ćelija koje čine glavni element štamparskog cilindra i imaju oblik mikroćelija mastila različitih veličina, čiji su otvori na liniji kontaktne površine između površine cilindra i papira. Ćelije mastila formiraju površinu ekrana sa određenim dezenom (šablonom). Koristeći silu prianjanja, mastilo (boja) se prenosi iz ćelija mastila na papir. Kao rezultat, dezen prethodno pripremljen na površini cilindra prenosi se na dekorativni papir. Papir sa dezenom odštampanim u jedinici za štampanje podleže sušenju u jedinici za sušenje jedinice za štampanje, tj. u prostoru sa toplim vazduhom koji duva po površini. Odgovarajući efekat sušenja obezbeđen je zahvaljujući odgovarajuće odabranoj temperaturi vazduha i njegovoj količini u komori za sušenje, prilagođenim brzini kretanja papirne trake. U zavisnosti od složenosti dezena, kako u pogledu boja, tako i strukture, koriste se naknadne jedinice za štampanje štamparske prese. U presi sa određenim brojem jedinica za štampanje, traka se usmerava iz komore za sušenje prve jedinice u sledeću jedinicu, gde podleže analognom postupku štampanja i sušenja, a zatim usmerava na sličan način do sledeće jedinice za štampanje. Nakon završnog štampanja, papirna traka se izvlači iz štamparske prese odvodnom jedinicom i na kraju se namotava u rolnu na premotaču. Pojedinačni elementi mašine obezbeđuju kako odgovarajuće zatezanje trake papira koji se kreće u celom postrojenju, tako i uklapanje dezena štampanih u pojedinačnim jedinicama za štampanje, formirajući tako dezen konačnog odštampanog papira.

[0003] Po završetku štampanja, dekorativni papir namotan u rolnu spreman je za impregnaciju. Impregnacija je postupak saturacije dekorativnog papira smolom, sproveden na linijama za impregnaciju. Na stanici za odmotavanje linije za impregnaciju, papirna traka se odmotava sa rolne i usmerava u kadu sa impregnacionim sredstvom. Najčešće korišćena impregnaciona sredstva uključuju aminoplast i duroplast sintetičke smole, a posebno melaminske i/ili urea smole. Aminoplasti i duroplasti su različite smeše smola: melaminske smole, smole uree, formaldehidne smole i fenolne smole (različiti odnosi u kompoziciji iz kombinacije jedne ili četiri gore navedene).

[0004] Uobičajeno poznate i korišćene za impregnaciju papira u industriji kartona (ploča) su sintetičke smole na bazi sledećih smola: melaminske smole, urea smole, formaldehidne smole i fenolne smole, koje uključuju različite aditive (učvršćivač, sredstvo za vlaženje, sredstvo za oslobađanje), koje omogućavaju postizanje odgovarajuće tvrde površine finalnog proizvoda, u skladu sa zahtevima tržišta nameštaja. Papirna traka je potpuno uronjena u tečnu smolu ili se smola nanosi na papir pomoću doznih stanica. Nakon što se smola nanese na papir, ceo sloj se suši na temperaturi, najčešće koristeći ventilatore sa toplim vazduhom. Proces impregnacije može se odvijati jednom ili dva puta. Po završetku postupka impregnacije, osušeni i impregnirani papirni papir se seče na listove ili namotava u kolutove. Rezultat postupka je impregnirani dekorativni papir, koji se naziva impregniranim.

[0005] U stanju tehnike su poznate dve vrste reljefnih trodimenzionalnih površina, naime sinhrone i asinhrone.

[0006] Sinhrona površina je površina na kojoj trodimenzionalni reljef na završnoj površini ploče tačno odražava pojedinačne elemente uzorka odštampane na dekorativnom papiru. Asinhrona površina je površina na kojoj trodimenzionalni reljef na završnoj površini panela čini dezen različit od dezena odštampanog na dekorativnom papiru. U oba slučaja trodimenzionalni reljefi su stvoreni u sloju sintetičkih smola koje se koriste za impregnaciju dekorativnog papira i predstavljaju precizan odraz radne površine presovane ploče. U slučaju trodimenzionalnih sinhronih reljefa, ploča prese se priprema na osnovu podataka dobijenih od proizvođača cilindara za štampanje, koji se koriste za nanošenje uzorka na dekorativni papir. Takvi podaci uključuju, na primer, podatke o dezenu u digitalnom formatu ili odštampani list papira sa određenim dezenom. Iste podatke koriste proizvođači i ploča prese i cilindra za štampanje.

[0007] Ako nameravamo da napravimo trodimenzionalnu sinhronu površinu na panelu, odštampani i impregnirani dekorativni papir se seče na takav način da dezen odštampan na njemu odgovara dezenu radne površine ploče prese. Isečeni list se postavlja u presu. Pozicioniranje zahteva upotrebu komplikovane i skupe opreme, tačno postavljanje impregniranog dekorativnog papira na ploču ispod ploče prese, dok se dezen odštampan na papiru sinhronizuje sa dezenom radne površine prese. Nakon što se list podudari sa uzorkom presovane ploče, impregnirani list se utiskuje na ploču na bazi drveta pod odgovarajućim pritiskom, temperaturom i vremenom odabranim tako da se dobije konačna površina sa datim parametrima. Dobijena trodimenzionalna površina sinhronog panela precizno oslikava radnu površinu ploče prese.

[0008] U slučaju izrade asinhronih reljefa, postavljanje impregniranog lista dezena u odnosu na ploču prese nije bitno. Poznati postupci za izradu različitih trodimenzionalnih reljefnih površina na pločama od drveta sastoje se uglavnom u upotrebi u procesu presovanja odgovarajuće ploče sa trodimenzionalnim reljefom radne površine, koji formira ploču prese, pri čemu se u slučaju proizvodnje sinhrone reljefne površine, površina ploče prese predstavlja precizan odraz elemenata dezena odštampanog na dekorativnim papirima, dok u slučaju asinhrone površine ne postoji takva sinhronizacija.

[0009] U poznatim postupcima koji se koriste u praksi, za proizvodnju trodimenzionalne površine odgovarajuće strukture (reljefa) potrebno je svaki put proizvesti skupu ploču prese koja odgovara željenom reljefu. Svaka promena konačnog površinskog reljefa uključuje neophodnu i dugotrajnu zamenu ploče prese (kalupa) u presi, što rezultira mirovanjem prese. U slučaju sinhrone površine, svaki dezen dekorativnog papira nanet na drvenu ploču zahteva posebnu ploču prese. Promena dezena povlači za sobom velike troškove i opterećenje na radnu snagu. Takođe je skupo i nezgodno postavljanje impregnata u odnosu na ploču prese u presu, jer pre presovanja impregnirani dekorativni papir mora biti tačno postavljen na ploču na bazi drveta i svi elementi moraju biti tačno postavljeni i usklađeni sa pločom prese u presi. U suprotnom je nemoguće dobiti sinhronu površinu.

[0010] Opis pronalaska stavljen na uvid javnosti u DE102004033237A1 predstavlja postupak izrade ukrasnih laminata sa sinhro-poroznom površinom pomoću štamparske boje koja sadrži aditiv za sprečavanje vlaženja štampanog sloja impregnacionim smolama. Dalje, pronalazak se odnosi na štamparsku boju koja se koristi u dubokoj štampi, koja sadrži najmanje rastvarač ili smešu rastvarača, vezivo, boju i jedan ili više aditiva za odbijanje impregnacione smole, posebno voskova. Površina papira na površinama odštampanim štamparskom bojom koja sadrži repelent nije impregnirana smolom ili barem u manjoj meri od ostalih područja. Zbog efekta odbijanja smole, njegova površina sadrži pore već tokom impregnacije. Međutim, to ne stvara zatvorenu površinu. Dalje, neosušena smola za impregnaciju u oblastima sa dodatkom voska uzrokuje odraz pora na kalupu u presi, a samim tim i veliko zaprljanje na njenoj površini i površini gotovog proizvoda. Zbog odbijanja smole voskom, dobijena površina je otvorena (porozna).

[0011] Dok opis u EP 0075646A1 predstavlja pronalazak koji se odnosi na postupak izrade ukrasne ploče sa reljefnim udubljenim dezenom, koji je u skladu sa dizajnerskim modelom ili bojom. Jedna od njegovih modifikacija je usmerena na postizanje uslova u kojima penasta smola ne prianja za odražavajuću ploču, čak i ako nema listova za jednokratnu upotrebu. Utvrđeno je da upotreba sredstva za penjenje na temperaturi penjenja bliskoj temperaturi zagrevanja i oblikovanja tokom očvršćavanja smole, temperatura penjenja sredstva za penjenje je temperatura na kojoj započinje stvarno penjenje. Za sredstvo za penjenje u obliku mikrokapsula, temperatura penjenja je uglavnom slična tački omekšavanja kapsule koja sadrži smolu. Penjenje sredstva za penjenje tokom izlivanja je ograničeno u poređenju sa slučajem kada se koristi sredstvo za penjenje niže temperature penjenja, a penasti sloj odbija termoreaktivnu smolu do te mere da penasti sloj može biti dovoljno impregniran rastvaračem. Kao isparljivo jedinjenje zatvoreno u kapsuli, poželjno je koristiti tečnost čija je tačka ključanja u opsegu od gornje granice srednje vrednosti temperature izlivanja za termoreaktivnu smolu do donje granice temperature niže od srednje vrednosti za 20°C. Međutim, ovaj postupak zahteva upotrebu velike količine rastvarača u završnom koraku i mehaničko poliranje laminirane površine. Kao rezultat, dobija se konkavna površina sa žlebovima u oblastima bubrenja mikrokapsula.

[0012] Cilj pronalaska je da obezbedi poboljšani postupak izrade trodimenzionalne reljefne površine posebno ploča na bazi drveta, u kojoj konačna reljefna površina nakon procesa presovanja ne bi zavisila samo od površine ploče prese. Pored toga, pronalazak ima za cilj da obezbedi postupak koji omogućava izbegavanje dugotrajne pripreme ploča prese koje odgovaraju pojedinačnim dezenima dekorativnog papira koji se nanose na ploču i bilo kojih povezanih troškova, kao i izbegavanje troškova ulaganja u sisteme za precizno pozicioniranje ploča sa impregnatom u presu u odnosu na ploču prese tokom proizvodnje trodimenzionalnih sinhronih površina.

[0013] Postupak za izradu trodimenzionalnih reljefnih površina izrađenih na osnovi dekorativnog papira koji se koristi kao površinska obloga određenih ploča na bazi drveta, pri čemu se dezen nanosi na dekorativni papir štampanjem u mašini opremljenoj najmanje jednim rezervoarom za štamparsku boju i najmanje jedan cilindar ploče za štampanje, koji ima površinu sa dezenom koji čine ugravirane ćelije, koji ima oblik mikroćelija mastila (boje) različitih veličina, pri čemu se boja iz ćelija mastila prenosi na traku papira koja prolazi kada dođe u kontakt sa cilindrom ploče za štampanje, formirajući na papiru dezen koji odgovara dezenu formiranom od ćelija mastila na površini cilindra ploče za štampanje, pri čemu dekorativni papir sa konačno odštampanim dezenom podleže sušenju u komori za sušenje prese za štampanje i nakon sušenja impregnira se sintetičkim smolama, posebno melaminskim i/ili urea smolama, a zatim se nakon sušenja u komori impregnacione linije utiskuje u presi na površinu panela pomoću ploče prese, naznačen time što se pre impregnacije, u fazi štampanja dezena, na dekorativni papir nanosi smeša koja se sastoji od štamparske boje, sa pigmentom ili ne, i sredstva za bubrenje u obiiku mikrosfera, koje su kapsulirani mehurići gasa veličine u rasponu od 2 μm do 180 μm, povećavajući svoju zapreminu pod uticajem porasta temperature, pri čemu smeša boja i sredstva za bubrenje sadrži od 0,3% do 45% težine sredstva za bubrenje i nakon izlaska iz štamparske prese i nakon impregnacije, dekorativni papir sa formiranim završnim dezenom sa kodiranim trodimenzionalnim reljefom utiskuje se na površinu, posebno na ploču na bazi drveta, pomoću ploče prese sa bilo kojom radnom površinom, pri čemu je maksimalna temperatura u procesu presovanja viša od maksimalne temperature u štamparskoj presi i liniji za impregnaciju.

[0014] U datom postupku, konačni dezen formiran u štamparskoj presi stvara kodirani trodimenzionalni reljef. Nakon impregnacije, presovanje se vrši upotrebom ploče prese koja ima bilo koju radnu površinu, pri čemu proces širenja sredstva za bubrenje započinje u presi u početnoj fazi presovanja, u trenutku plastifikacije smole pre nego što se konačno stvrdne, a temperatura u procesu presovanja je viša od temperature sušenja u komorama i štamparske prese i linije za impregnaciju, pri čemu temperature, uključujući one za štampu i impregnaciju, možda neće rezultirati konačnim širenjem mikrosfera; pri tome se konačna reljefna površina gotovog proizvoda formira kao rezultat širenja sredstva za bubrenje.

[0015] U postupku prema predmetnom pronalasku moguće je proizvesti trodimenzionalnu sinhronu završnu površinu bez potrebe za korišćenjem odgovarajuće pripremljenih reljefnih ploča prese, sa svojim reljefnim elementima koji tačno odgovaraju dezenu odštampanom na dekorativnom papiru, i bez potrebe za korišćenjem bilo kog sistema za sinhrono postavljanje impregnata u odnosu na ploču prese u presi.

[0016] Koristeći istu ploču prese u presi, mogu se dobiti različiti trodimenzionalni reljefi završne površine gotovog proizvoda, pri čemu je reljef definisan već pre impregnacije, u fazi štampanja sa sredstvom za bubrenje.

[0017] Postupak prema pronalasku u realizaciji odnosi se na proizvodnju trodimenzionalne sinhrone reljefne površine na dekorativnom papiru nanetom na površinu iverice.

[0018] Dekorativni papir je odštampan u četvorobojnoj rotogravurnoj štamparskoj presi. Štamparska presa štampa na dekorativnom papiru sa težinom od 70 g/m<2>i širine 1,85 m pri brzini od 250 m/min pri temperaturama sušenja u četiri uzastopne vazdušne komore od 130°C; 125°C; 128°C; 100°C, tim redosledom. Štampanje se odvija u četiri štamparske jedinice, od kojih je svaka opremljena cilindrom za štampanje, tj. rotacionim cilindrom koji prenosi štamparsku boju na dekorativni papir u oblasti kontakta sa fleksibilnim valjkom za otiskivanje, takozvanim pritiskačem. Za štampu se koriste štamparske boje rastvorljive u vodi različitih nijansi boja.

[0019] Tokom štampanja na dekorativnom papiru, na četvrtoj jedinici za štampanje dezeni se štampaju mešavinom boje za štampu koja sadrži 15% sredstva za bubrenje, koristeći specijalni cilindar za graviranje sa dezenom sinhronim sa pojedinačnim elementima glavnog dezena štampanog dekorativnog papira. Cilindar za graviranje primenjuje 3g/m<2>takve smeše na papir. Konačno, nakon štampanja, odštampani dekorativni papir se namotava u rolnu. Pripremljena rolna odštampanog dekorativnog papira spremna je za impregnaciju.

[0020] Proces impregnacije odvija se na liniji za impregnaciju brzinom kretanja papirne trake od 45m/min, gde je papir zasićen impregnacionim sredstvom, u početku smolom uree, i podložan je sušenju vrućim vazduhom do maksimalne temperature od 135°C. U sledećoj jedinici linije za impregnaciju nanosi se melaminska smola i suši se na maksimalnoj temperaturi od 160°C. Kao rezultat, prvobitno kondenzovane smole su dovoljno suve da omoguće skladištenje impregniranog papira u rezane listove dimenzija prilagođenih dimenzijama iverice na koju se nanose. Nakon nanošenja na ivericu, impregnat se suši na temperaturi od 200°C i pod pritiskom od 30 kg/cm<2>u kratkom ciklusu prese gde je vreme presovanja 18 sekundi. Za presovanje u presi koristi se ploča prese sa glatkom radnom površinom sa sjajem od 35% (pod upadnim uglom od 60°). U takvim uslovima, sintetička smola u početnoj fazi presovanja se omekšava pre konačnog očvršćavanja i teče kroz papirnu ljusku do sloja iverice, čime oblaže njenu površinu. Tada spoljna strana impregniranog papira, koja je u kontaktu sa glatkom površinom ploče prese, tačno oslikava njegovu glatku strukturu. Istovremeno, sredstvo za bubrenje koje se koristi tokom štampanja dekorativnog papira aktivira se temperaturom u presi. Kada se sintetička smola omekša, nakon prelaska temperature aktiviranja od 160°C, kuglice sfernog oblika sredstva za bubrenje brzo se povećavaju u zapremini, uzrokujući lokalnu promenu homogenosti smole. Sledi konačno očvršćavanje sintetičke smole. Lokalna promena strukture sintetičke smole tačno odgovara dezenu cilindra za štampanje koji se koristi za nanošenje smeše sa sredstvom za bubrenje na četvrtoj jedinici štamparske prese. Kao rezultat, na površini melaminske iverice formira se trodimenzionalni sinhroni reljef, nezavisno od radne površine presovane ploče.

Claims (1)

Patentni zahtev

1. Postupak za izradu trodimenzionalnih reljefnih površina izrađenih na osnovi od dekorativnog papira koji se koristi kao površinska obloga na određenim pločama na bazi drveta, pri čemu se dezen nanosi na dekorativni papir štampanjem u mašini opremljenoj najmanje jednim rezervoarom za mastilo za bojenje i najmanje jednim cilindrom ploče za štampanje, koji ima površinu sa dezenom koji čine ugravirane ćelije, koje imaju oblik mikroćelija mastila različitih veličina, pri čemu se mastilo iz ćelija mastila prenosi na traku papira koja prolazi kada dođe u kontakt sa cilindrom ploče za štampanje, formirajući na papiru dezen koji odgovara dezenu formiranom od ćelija mastila na površini cilindra ploče za štampanje, pri čemu dekorativni papir sa konačno odštampanim dezenom podleže sušenju u komori za sušenje štamparske prese i nakon sušenja se impregnira sintetičkim smolama, posebno melaminskim i/ili urea smolama, a zatim nakon sušenja u komori linija za impregnaciju presuje se u presi na površinu panela pomoću ploče prese, naznačen time što pre impregnacije, u fazi štampanja dezena, na dekorativni papir se nanosi smeša koja se sastoji od štamparske boje, bilo sa pigmentom ili ne, i sredstva za bubrenje u obliku mikrosfera, koje su kapsulirani mehurići gasa veličine u rasponu od 2 μm do 180μm, koji povećavaju svoju zapreminu pod uticajem porasta temperature, pri čemu smeša boje i sredstva za bubrenje sadrži od 0,3% do 45 tež.% sredstva za bubrenje, a nakon izlaska iz štamparske prese i nakon impregnacije, dekorativni papir sa formiranim završnim dezenom sa kodiranim trodimenzionalnim reljefom utiskuje se na površinu, posebno na ploču na bazi drveta, pomoću ploče prese sa bilo kojom radnom površinom, pri čemu je maksimalna temperatura u procesu presovanja viša od maksimalne temperature u štamparskoj presi i liniji za impregnaciju.

Izdaje i štampa: Zavod za intelektualnu svojinu, Beograd, Kneginje Ljubice 5