專利名稱：用于制造鑲板的紙張及其相應(yīng)的制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種制造用于板材的紙張的方法以及一種采用該方法制造的紙張，本發(fā)明還涉及一種采用紙張制成的板材，及其相應(yīng)的制造方法。
一種板材根據(jù)已有技術(shù)的制造方法如下。準(zhǔn)備一種也被稱作“反張力紙”的用樹脂浸漬的紙張。在該反張力紙的上面設(shè)置一骨板。將另外一張用樹脂浸漬的紙張?jiān)O(shè)置在骨板上。將兩張紙與骨板在溫度為200℃左右的情況下相互擠壓成板材。
在骨板上設(shè)置的紙張通常具有有規(guī)律的裝飾，該裝飾決定板材上側(cè)的外觀。在擠壓處理之前，對裝飾的上側(cè)面滾壓碳化硅顆?；騽傆耦w粒，以便獲得一具有特別耐磨表面的板材。對具有碳化硅顆?；騽傆竦拿嫔线€附著一纖維素層。
帶有壓印裝飾的紙張被稱作裝飾紙。纖維素層被稱作“覆層”。
帶有覆層的裝飾紙?jiān)O(shè)置在骨板上面。所以裝飾紙位于骨板與覆層之間。接著將反張力紙、骨板、裝飾紙和覆層在200℃左右的溫度下相互擠壓在一起。當(dāng)該層系統(tǒng)離開壓力機(jī)時，則已形成板材，在該板材的一個面上具有一帶有特別硬的表面的裝飾。
通過鋸或銑可以將板材制成具有所需規(guī)格、側(cè)面設(shè)置有彈簧和槽的鑲板。所述鑲板特別適用于作為地板。
骨板可提供鑲板的機(jī)械穩(wěn)定性。裝飾紙上的裝飾決定著以后的墻圍表面或地板表面的外觀。由剛玉或SiC2構(gòu)成的層用于實(shí)現(xiàn)高耐磨強(qiáng)度等性能。反張力板用于克服骨板的翹曲變形。覆層用于對壓力機(jī)表面進(jìn)行保護(hù)，否則將會受到突起的堅(jiān)硬的SiO2-或剛玉顆粒的磨損。
根據(jù)已有技術(shù)采用的紙張通常的克數(shù)大于70克/平方米。如果低于上述值，則紙張的抗撕裂強(qiáng)度不足以克服在制造板材時產(chǎn)生的機(jī)械負(fù)荷。另外紙張必須很薄，以致其非常透明，從而可以作為裝飾紙加以應(yīng)用。
很明顯，高克數(shù)紙張的缺點(diǎn)在于，材料消耗相應(yīng)較高。其中不僅要考慮到紙張的固有的克數(shù)，而且還要考慮到在制造板材時為了對所用的紙張進(jìn)行浸漬處理的樹脂的重量。紙張的克數(shù)越高，則對紙張進(jìn)行浸漬需要使用的樹脂就越多。這樣勢必造成昂貴的紙張制造成本。
為了獲得薄的抗撕裂的紙張，必須對經(jīng)預(yù)浸漬處理的紙張上涂覆一層塑料混合物。該塑料混合物并不浸入紙張內(nèi)，而是形成一附加的與紙張鄰接的層。紙張的另一面通常具有自粘結(jié)層。采用這種方式制成的紙張被稱作“上光膜”并可粘接在板材上。
根據(jù)本發(fā)明的方法，對紙張采用含有丙烯酸鹽的分散劑或混合物進(jìn)行浸漬處理。與僅采用樹脂進(jìn)行浸漬的紙張相比，采用本發(fā)明方法浸漬的紙張的抗撕裂強(qiáng)度得到明顯的改善。紙張的克數(shù)例如為30克/平方米，盡管如此仍能承受在制造板材時產(chǎn)生的機(jī)械負(fù)荷。經(jīng)試驗(yàn)表明，本發(fā)明紙張的機(jī)械強(qiáng)度很高，以致可以將在制造板材時規(guī)定的浸漬樹脂的速度由迄今的40至60米/分鐘提高到120米/分鐘。與已有技術(shù)相比，對紙張和浸漬材料的消耗也相應(yīng)較少。
含有丙烯酸鹽的分散劑或混合物包含水，丙烯酸鹽在水中被分散。所以合適的丙烯酸鹽是那些可以充分分散的丙烯酸鹽。
根據(jù)本發(fā)明的一種有益的設(shè)計，為實(shí)現(xiàn)浸漬將含有丙烯酸鹽的分散劑或混合物擠壓入紙張中。為此，例如使紙張兩個相互頂壓的軋輥間通過。在一個軋輥上連續(xù)地涂覆含有丙烯酸鹽的分散劑或混合物。當(dāng)紙張離開軋輥時，分散劑或混合物已被擠壓入紙張中。
重要的是，被分散的丙烯酸鹽或混合物不僅僅簡單地被涂覆在紙張上，否則被分散的丙烯酸鹽或混合物不能或不能充分地進(jìn)入紙張內(nèi)。通過擠壓保證了分散劑或混合物浸入紙張內(nèi)并因此使紙張實(shí)現(xiàn)所需的強(qiáng)度的改善。另外，紙張具有的分散劑或混合物足以使在繼續(xù)加工成板材時附加采用的樹脂不能浸入或至少只能微量地浸入紙張內(nèi)。
根據(jù)本發(fā)明方法的一種有益的設(shè)計，在將含有丙烯酸鹽的分散劑或混合物擠壓入紙張前，對紙張進(jìn)行通風(fēng)處理。為此采用含有丙烯酸鹽的分散劑或混合物特別是對紙張的一面進(jìn)行浸漬。在紙張內(nèi)存在的空氣被分散劑或混合物所取代。
根據(jù)本發(fā)明的一種實(shí)施方式，采用樹脂-丙烯酸鹽-混合物或-分散劑，尤其是氨基樹脂-丙烯酸鹽-混合物進(jìn)行浸漬處理。采用這種混合物或分散劑可以實(shí)現(xiàn)大約達(dá)15克/平方米的紙張克數(shù)的下限。當(dāng)混合配比相宜時，采用這種方法制造的紙張可以實(shí)現(xiàn)足以在制造板材時例如作為耐壓原紙的抗撕裂強(qiáng)度。專業(yè)人員可以通過少許試驗(yàn)找出相宜的混合配比。
紙張的克數(shù)不得超過上限60克/平方米，優(yōu)選不得超過40克/平方米，從而可以實(shí)現(xiàn)充分高的成本優(yōu)勢。目前克數(shù)的最佳值在25至35克/平方米之間。
根據(jù)本發(fā)明的一種有益的設(shè)計，可將諸如硅酸鋁、碳酸鈣、TiO2、Al2O3或硅酸鎂等色素添加入混合物中。以此大大降低其透光性。
在采用色素的情況下，經(jīng)浸漬處理的紙張由于其具有的不透光性和高的覆蓋能力，因而非常適用于作為裝飾紙。
根據(jù)本發(fā)明的一種優(yōu)選的實(shí)施方式，含有丙烯酸鹽的分散劑或混合物從兩面被擠壓入經(jīng)通風(fēng)處理的紙張中。經(jīng)證實(shí)，紙張從中間開始充滿含有丙烯酸鹽的分散劑或混合物。這種經(jīng)浸漬處理的紙張?zhí)貏e適用于所述的板材加工。
根據(jù)本發(fā)明的方法制造的紙張與上光膜的區(qū)別尤其在于，丙烯酸鹽存在于紙張內(nèi)，并且不僅僅完全或絕大部分浮在紙張表面。經(jīng)蒸汽試驗(yàn)表明，這種紙張的抗分解強(qiáng)度明顯地好于本說明書開始時所述的上光膜。在進(jìn)行蒸汽試驗(yàn)時，紙張將接受兩個小時水蒸氣的處理。與本發(fā)明的紙張相比，通常的紙張上將出現(xiàn)分解。
本發(fā)明的紙張作為反張力紙或裝飾紙適用于所述板材的加工。
根據(jù)本發(fā)明方法的一種設(shè)計，在裝飾紙的一個面上不僅具有耐磨的諸如碳化硅顆?；騽傆耦w粒，而且還附加具有纖維和/或球體。與耐磨的顆粒相比，纖維或球體由諸如聚酯、聚酰胺或玻璃等軟的材料構(gòu)成。纖維和/或球體用于在進(jìn)行層系統(tǒng)擠壓時保護(hù)環(huán)圍裝飾紙的擠壓帶不會受到損傷。因此，在帶有耐磨顆粒的層的上面可以不必設(shè)置覆層。這樣可以節(jié)省約1/3的成本，該成本系包括采用已有技術(shù)時的對裝飾紙的浸漬處理成本連同與帶有覆層的層的覆著的成本。
對裝飾紙浸漬處理尤其包括下述步驟。采用樹脂，特別是氨基樹脂對裝飾紙進(jìn)行浸漬處理，并且對帶有裝飾的一面覆著耐磨顆粒。接著在其上覆著纖維和/或球體。這樣即可以實(shí)現(xiàn)對壓力裝置保護(hù)的在耐磨顆粒的上面形成的覆蓋層。
在對纖維或球體覆著之前所進(jìn)行的處理方法如下。
在裝飾紙上以特定的分散度附加噴涂一層由氨基樹脂及耐磨顆粒構(gòu)成的層，其中以干燥原紙的重量為100％，最終的單位面積重量為250％。由文獻(xiàn)WO 00/44984得知，經(jīng)證實(shí)，對分散劑的噴涂是有益的。接著宜采用軋輥保證被噴涂的分散劑的光潔度和均勻分布。
上述的分散劑優(yōu)選由100份氨基樹脂、20至95份耐磨物質(zhì)、0.5至2.5份硅烷粘接劑、5至25份流動輔助劑、0.1至0.4份潤濕劑、0.05至0.4份分離劑和氨基樹脂硬化劑。
作為氨基樹脂特別是采用三聚氰胺樹脂，作為流動輔助物質(zhì)例如采用聚乙二醇醚、ε-已內(nèi)酰胺或丁二醇以及作為耐磨物質(zhì)例如采用平均粒度為60至160μm的碳化硅或以剛玉形式出現(xiàn)的或由粒度為60至160μm熔融物構(gòu)成的氧化鋁。也可以采用由碳化硅和氧化鋁構(gòu)成的任意的混合物。
接著宜采用如下方式對纖維和/或球體進(jìn)行覆著。首先制成一種由樹脂、纖維或球體構(gòu)成的混合物并且將混合物涂覆在經(jīng)以上述方式處理的裝飾紙上。將混合物設(shè)置在表面可進(jìn)一步改善對壓力裝置的保護(hù)，這是因?yàn)楦郊拥臉渲矊⑵鹬Ｗo(hù)作用。
優(yōu)選選定的纖維的粗細(xì)或球體的直徑應(yīng)使在對相應(yīng)的層系統(tǒng)擠壓的板材加工過程中使剛玉-或碳化硅顆粒遠(yuǎn)離壓力機(jī)的相應(yīng)的表面。因而將避免受到堅(jiān)硬的碳化硅-或剛玉顆粒的損傷。
當(dāng)既采用纖維，又采用球體時，球體的平均直徑優(yōu)選大于纖維的平均直徑。此時球體將保證耐磨顆粒與例如壓力帶之間所需的保護(hù)間隔。纖維尤其用于對樹脂的固定并防止出現(xiàn)裂紋。
采用本發(fā)明以改善的并以成本特別低廉的方式可實(shí)現(xiàn)對壓力機(jī)的相關(guān)的表面進(jìn)行保護(hù)，避免受到耐磨顆粒，例如堅(jiān)硬的剛玉顆粒或碳化硅顆粒的損傷。由于相應(yīng)增大了對一壓力機(jī)的相關(guān)的表面，例如對一所謂的雙帶-層壓設(shè)備的壓力帶進(jìn)行精整處理的時間間隔，因而勢必減少了伴隨精整處理的費(fèi)用和停產(chǎn)的次數(shù)和時間。所以明顯地節(jié)省了成本。
典型的纖維長度至少為0.5mm，但優(yōu)選至少為幾毫米，例如2mm、4mm、或5mm。纖維越長，則越能更好地防止板材表面出現(xiàn)裂紋。尤其通過與此相聯(lián)系的粘度的增大來決定纖維長度的上限。當(dāng)樹脂-纖維-混合物的粘度過高時，則對其不再能加工處理。纖維的直徑例如為幾十微米或甚至等于100μm或大于100μm。
球體的典型的直徑在30至200μm范圍內(nèi)。因此，一方面可以保證剛玉顆?；蛱蓟桀w粒與壓力機(jī)的相應(yīng)的表面間的所需的間隔，另一方面球體充分的小，使肉眼不可見。
當(dāng)纖維或球體具有上述的規(guī)格并嵌入樹脂內(nèi)時，則纖維及球體不會對視覺效果造成不利的影響。
纖維或球體優(yōu)選由聚酯、聚酰胺或玻璃構(gòu)成。這些材料滿足生產(chǎn)時以及制造完畢后所需的性能要求。在生產(chǎn)過程中，這些材料保持充分的穩(wěn)定。聚酯、聚酰胺或玻璃是本發(fā)明定義的充分軟的可以避免壓力裝置受到損傷的材料。在一成品的板材上由上述材料實(shí)現(xiàn)充分的透明度，因而對裝飾的視覺效果不會造成不利的影響。這些材料可以有益地實(shí)現(xiàn)較大的可加工的纖維長度，該纖維長度可以明顯地增大由纖維素構(gòu)成的本發(fā)明采用的纖維的長度。即與增大的纖維素纖維的長度相比，隨著諸如聚酯纖維、聚酰胺纖維或玻璃纖維等人造聚合物的纖維長度的增大而粘度的提高很小。
所以可以加入充分多的纖維，從而與短的纖維素-纖維相比可以更好地保護(hù)壓力機(jī)免受損傷。特別是當(dāng)纖維以下面將加以表述的無紡布形式存在時，就是此情況。
纖維和/或球體可以由不同的材料構(gòu)成。例如可以同時采用聚酯纖維、聚酰胺纖維和玻璃纖維。
與球體相比，優(yōu)選用纖維，因?yàn)榭梢员苊庠诒砻嫘纬闪鸭y。優(yōu)選補(bǔ)充采用球體。所以添加入作為球體的優(yōu)選由玻璃構(gòu)成的空心球體，以便提高保護(hù)效果，出于對上述原因的考慮球體的直徑尤其是在30至200μm范圍內(nèi)。
本發(fā)明的裝飾紙優(yōu)選具有的固體重量為25至35克/平方米。纖維分量尤其在5至100克/平方米范圍內(nèi)。另外為了增強(qiáng)，宜采用達(dá)80克/平方米的球體，尤其是微玻璃空心球體。
根據(jù)本發(fā)明進(jìn)一步的有益的設(shè)計，采用的纖維是無紡布。纖維被所謂的相互交織在一起。無紡布可以非常好地實(shí)現(xiàn)增強(qiáng)和保護(hù)作用。因此可以進(jìn)一步減少形成裂紋的危險并隨之降低有關(guān)表面受損的危險。由于采用了無紡布，因而在對樹脂-纖維-混合物進(jìn)行覆著時可以特別好地實(shí)現(xiàn)擠壓加工時對樹脂的固定。樹脂則可以實(shí)現(xiàn)對壓力裝置的補(bǔ)充保護(hù)。
在設(shè)置無紡布時，通過添加球體可以附加改善保護(hù)效果。
對克數(shù)為30克/平方米的紙張的一個面用含有丙烯酸鹽的分散劑進(jìn)行潤濕處理。所述分散劑包含下述組分固體含量為50(重量)％的770克商用丙烯酸鹽-分散劑、固體含量為50(重量)％的225克商用脲甲醛浸漬樹脂以及5克尿素樹脂硬化劑。對混合物進(jìn)行充分地攪拌并加以應(yīng)用。
經(jīng)潤濕處理的紙張?jiān)趦蓚€相互頂壓的軋輥間通過。軋輥具有一個由硬橡膠構(gòu)成的表面。在軋輥上均勻地涂覆上述的分散劑并借助刮刀均勻地將分散劑分布在軋輥表面。
當(dāng)紙張離開軋輥時，含有丙烯酸鹽的混合物已位于紙張的內(nèi)部。對該紙張進(jìn)行干燥處理并且接著在板材加工時加以應(yīng)用。
在制備裝飾紙時，對分散劑附加添加入色素，確切地說固體含量為70(重量)％的250克二氧化鈦懸浮液和50克硅酸鎂。與通常制備的克數(shù)為70克/平方米的紙張相同，該紙張至少是透光的。
根據(jù)EN 438標(biāo)準(zhǔn)對采用紙張以上述方式制成的板材進(jìn)行檢驗(yàn)。其中所有的標(biāo)準(zhǔn)值得到充分地滿足。特別是成功地通過蒸汽試驗(yàn)。
在加工板材時，優(yōu)選按如下方式對裝飾紙進(jìn)行應(yīng)用。在裝飾面上均勻地噴涂由氨基樹脂和剛玉顆粒構(gòu)成的混合物。其中每平方米應(yīng)用剛玉15克。將濕的紙帶輸送給懸浮干燥器。在干燥器中的溫度為170℃。在經(jīng)這樣處理的紙帶的裝飾面上定量涂覆由商用氨基樹脂和聚酯纖維構(gòu)成的混合物。涂層中的固體重量為70克/平方米。在混合物中的纖維分量為30(重量)％。纖維的平均長度為5mm，平均直徑為80μm。接著在160℃的情況下進(jìn)行第二次干燥，直至殘余濕度達(dá)到7％。經(jīng)過這樣浸漬處理的裝飾紙以上述方式被繼續(xù)加工成板材，確切地說被繼續(xù)加工成作為地板的鑲板。同樣，本發(fā)明的紙張也可以作為反張力紙。與已有技術(shù)相比，可以節(jié)省150克/平方米樹脂。甚至當(dāng)紙張克數(shù)特別大時，例如達(dá)150克/平方米時，與已有技術(shù)相比，本發(fā)明的紙張也是具有優(yōu)點(diǎn)的。
權(quán)利要求
1.一種紙張的制造方法，其特征在于，采用一種含有丙烯酸鹽的分散劑或混合物對紙張進(jìn)行浸漬處理。
2.按照權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，將含有丙烯酸鹽的分散劑或混合物擠壓入紙張中。
3.按照上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，含有丙烯酸鹽的分散劑或混合物系將丙烯酸鹽分散在水中的分散劑或混合物，并且優(yōu)選含有樹脂，尤其是含有氨基樹脂。
4.按照上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，對含有丙烯酸鹽的分散劑或混合物添加入諸入硅酸鋁、碳酸鈣、TiO2、Al2O3或硅酸鎂等色素。
5.按照上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，紙張?jiān)谙嗷ロ攭旱能堓侀g通過，其中連續(xù)地對至少有一個軋輥涂覆含有丙烯酸鹽的分散劑或混合物并且優(yōu)選用一個刮刀將其分布在軋輥上。
6.按照上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，在將含有丙烯酸鹽的分散劑或混合物擠壓入紙張之前對紙張進(jìn)行通風(fēng)處理，并且尤其對紙張的一個面用含有丙烯酸鹽的分散劑或混合物進(jìn)行浸漬處理。
7.按照上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，紙張的克數(shù)至少為15克/平方米和/或不超過其為60克/平方米的上限，優(yōu)選不超過40克/平方米。
8.一種制造板材的方法，其中對按照上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)的紙張進(jìn)行浸漬處理并且在加熱的情況下對一含有紙張和骨板的層系統(tǒng)進(jìn)行擠壓。
9.按照權(quán)利要求8所述的制造板材的方法，其中層系統(tǒng)包括一裝飾紙，擠壓前將由氨基樹脂和耐磨顆粒構(gòu)成的混合物優(yōu)選采用噴涂方式涂覆在裝飾紙上。
10.按照權(quán)利要求9所述的制造板材的方法，其中在擠壓前將由聚酯、聚酰胺或玻璃構(gòu)成的纖維和/或球體附著在耐磨的顆粒上。
11.紙張，其特征在于丙烯酸鹽，該丙烯酸鹽至少絕大部分存在于紙張的內(nèi)部。
12.按照權(quán)利要求11所述的紙張，該紙張是按照上述方法 中任一項(xiàng)制造的。
13.按照權(quán)利要求11-12中任一項(xiàng)所述的紙張，其特征在于紙張的克數(shù)為15-60克/平方米，優(yōu)選不超過40克/平方米。
14.按照權(quán)利要求11-13中任一項(xiàng)所述的紙張，其特征在于色素，該色素存在于紙張的內(nèi)部。
15.按照權(quán)利要求11-14中任一項(xiàng)所述的紙張，其特征在于，在接著進(jìn)行的標(biāo)準(zhǔn)化的水蒸氣試驗(yàn)中不會出現(xiàn)分解，其中將紙張置于水蒸氣中兩個小時。
16.板材，其中采用按照權(quán)利要求11-15中任一項(xiàng)所述的紙張。
17.按照權(quán)利要求16所述的板材，其中板材表面具有諸如剛玉顆?；蛱蓟桀w粒并且優(yōu)選具有由聚酯、聚酰胺或玻璃構(gòu)成的纖維和/或球體。
18.按照權(quán)利要求16或17所述的板材，其特征在于，所述板材作為地板鑲板。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種制造紙張的方法,其中對紙張用丙烯酸鹽的分散劑或混合物進(jìn)行浸漬處理。含有丙烯酸鹽的分散劑或混合物被擠壓入紙張中。只有當(dāng)采用這種方法制造的紙張的克數(shù)僅為15至35克/平方米時,才適用于在繼續(xù)加工板材時加以應(yīng)用。采用本發(fā)明相應(yīng)地降低了制造成本。
文檔編號D21H17/00GK1358247SQ01800005
公開日2002年7月10日 申請日期2001年3月30日 優(yōu)先權(quán)日2001年3月30日
發(fā)明者迪特爾·德林, 約瑟夫·施圖茨 申請人:克勞諾斯潘技術(shù)有限公司