本發(fā)明涉及將包含纖維素纖維的液體懸浮體施加到表面上由此形成壁紙的方法。

背景技術(shù)：

目前，壁紙以卷的形式出售并通過(guò)使用粘合劑固定在墻上。壁紙可以是現(xiàn)成的(ready-made)，在背面具有粘合劑，其通過(guò)將水施加到壁紙上激活，或者可以剛好在將壁紙段(length)懸掛在墻上之前將粘合劑、膠或糊狀物施加到壁紙背部。一個(gè)壁紙段必須和另一個(gè)段適配在一起。因此其采用糊狀物或膠，和相當(dāng)大調(diào)整量以將壁紙懸掛在墻上。此工作并不容易，即，常常要技術(shù)人員如油漆工來(lái)實(shí)施。此外，一旦將壁紙粘附在墻上，將很難修補(bǔ)壁紙表面中的任何損害。

因此需要用于裝飾和保護(hù)目的的覆蓋表面的新方式。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是提供改進(jìn)的或替代的壁紙材料，其消除或減輕現(xiàn)有技術(shù)的壁紙的缺點(diǎn)中的至少一些。

更具體地，本發(fā)明包括將發(fā)明的壁紙材料施加到表面上的方法。

本發(fā)明由所附的獨(dú)立權(quán)利要求限定。在所附的從屬權(quán)利要求中和以下描述和附圖中闡述實(shí)施方式。

根據(jù)第一方面，提供包含纖維素纖維的壁紙材料，其中當(dāng)已經(jīng)將包含所述纖維素纖維的液體懸浮體施加到表面上并隨后在其上干燥時(shí)形成所述壁紙材料。這意味著壁紙是以施加到表面上的液體懸浮體的形式提供的，且在干燥時(shí)形成纖維幅的層，由此形成所述壁紙材料。

已經(jīng)令人驚訝地發(fā)現(xiàn)可將包含纖維素纖維的懸浮體直接施加(優(yōu)選通過(guò)噴涂(spray))至表面，然后懸浮體將粘附并隨后在該表面處干燥，由此在該表面上形成壁紙形式的纖維幅，亦即，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)可以制造可噴涂的包含纖維素纖維的壁紙。因此，不需要膠或以來(lái)自壁紙卷的紙段(paperlength)形式懸掛壁紙。另一優(yōu)點(diǎn)是由于不存在如使用通常壁紙段的邊緣，因此歸因于墻移動(dòng)或壁紙收縮的不久將呈現(xiàn)邊緣的風(fēng)險(xiǎn)得以顯著降低。此外，在壁紙中存在損害的情形中(例如通過(guò)刮擦物、釘子或螺絲孔，或者著錯(cuò)色)，壁紙可以通過(guò)簡(jiǎn)單地施加新的或另外的液體懸浮體的層至損害區(qū)域得以容易地修復(fù)。

施加到表面上是指將懸浮體帶到打算用壁紙覆蓋的表面上。

“表面”是指任意類型的表面，例如墻或天花板。表面可以由大范圍的材料如木材、混凝土或灰泥板制成。表面可以具有任意類型的結(jié)構(gòu)，即，平的或不平的表面結(jié)構(gòu)。還可施加至室內(nèi)和室外的表面。

“干的”是指懸浮體在施加至墻時(shí)允許其自行干燥或者使用如熱或空氣主動(dòng)干燥，以便形成干燥的纖維幅。

“層”是指膜或涂層實(shí)質(zhì)形成在所述表面上。膜可以是連續(xù)的或非連續(xù)的。該膜通過(guò)水合-凝膠效應(yīng)(hydro-colloidaleffect)即交聯(lián)效應(yīng)，附著至表面，使得纖維素纖維粘結(jié)在一起，且由此在表面上形成膜。

根據(jù)一個(gè)實(shí)施方式，懸浮體的纖維素纖維內(nèi)容物至少部分為微原纖化纖維素。至少部分是指懸浮體可是微原纖化纖維素和其他類型的纖維如更長(zhǎng)纖維素纖維之間的混合物。懸浮體也可包含其他類型的非纖維素的纖維。非常需要能將纖維作為涂層均勻地散布以在所述表面上形成壁紙。已經(jīng)令人驚訝地發(fā)現(xiàn)，如果纖維素纖維在大小和尺寸方面足夠細(xì)小，則可阻止纖維絮凝成可視的纖維束和群集(flock)，否則其通常因纖維具有非常高的絮凝傾向而發(fā)生，尤其對(duì)于水溶液中的纖維。當(dāng)纖維具有足夠小的尺寸時(shí)，例如mfc纖維，水-纖維混合物形成均勻體系，其中纖維均勻地分布且此處不發(fā)生水的分離。此外，還已經(jīng)發(fā)現(xiàn)通過(guò)加入更長(zhǎng)纖維，該非常細(xì)小的纖維部分(即，mfc)也可以防止這些更長(zhǎng)纖維的絮凝，并且可以產(chǎn)生均勻的混合物。

根據(jù)另一實(shí)施方式，懸浮體可以進(jìn)一步包含顏料、填料和添加劑中的任一種，或其組合。

通過(guò)混合纖維素纖維如mfc和顏料、填料和/或其它添加劑，并形成所述混合物的懸浮體，可以容易地形成具有取決于所用填料和/或添加劑的額外性質(zhì)的壁紙。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，非常細(xì)小的纖維如mfc也充當(dāng)其它添加劑(例如，顏料、顏料色素(colour)、染料色素、cmc等)的分散劑。此外，可以將填料沉淀在纖維素纖維如mfc的表面上。

根據(jù)另一實(shí)施方式，在將mfc加入懸浮體之前，可以通過(guò)顏料使mfc纖維著色，由此為懸浮體提供不同的顏色。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，可以用顏料使mfc著色而不降低粘合性，mfc也為壁紙?zhí)峁┎煌耐庥^。

液體懸浮體可以包含至少40重量％的纖維，或者至少50重量％的纖維，且可具有高于10重量％的固含量。

根據(jù)第二方面，提供將壁紙材料施加到表面上的方法，包括如下步驟：提供包含纖維素纖維的液體懸浮體；將至少一所述液體懸浮體的層施加到在述表面上；在將所述液體懸浮體的層施加到墻上之后將其干燥，由此形成干的纖維幅層，其中所述纖維幅層形成所述壁紙材料。

通過(guò)此方法，提供非常簡(jiǎn)單的將壁紙施加到表面上的方式而無(wú)須使用膠、糊狀物或其它粘合劑并且不需要將壁紙段安裝在一起。將液體懸浮體施加到表面上，其在此形成層，該層當(dāng)干燥時(shí)形成纖維幅和實(shí)際的壁紙。

根據(jù)第二方面的一個(gè)實(shí)施方式，所述懸浮體的纖維素纖維內(nèi)容物可至少部分包含微原纖化纖維素。

根據(jù)另一實(shí)施方式，懸浮體可以進(jìn)一步包含顏料、填料和添加劑中的任一種，或其組合。

根據(jù)又一實(shí)施方式，液體懸浮體可包含至少40重量％的纖維,或至少50重量％的纖維。

根據(jù)替代實(shí)施方式，液體懸浮體可具有至少10重量％的干含量。

所施加的液體懸浮體的干含量是重要的，過(guò)低的干含量使得纖維難以和墻粘結(jié)并且干燥壁紙的時(shí)間也會(huì)太長(zhǎng)。太高的稠度將使得難以通過(guò)噴涂來(lái)施加混合物。

根據(jù)第二方面的一個(gè)實(shí)施方式，將所述液體懸浮體施加到所述表面上的步驟可以借助于噴涂實(shí)施。

所謂噴涂是指當(dāng)將懸浮體施加到墻上時(shí)使用一些類型的噴涂設(shè)備。噴涂設(shè)備可包含具有不同形狀和尺寸的噴嘴以獲得在外觀和厚度方面期望的層。噴涂設(shè)備也可以是一些類型機(jī)器人設(shè)備(自動(dòng)設(shè)備)用于完全自動(dòng)化施加懸浮體。此機(jī)器人噴涂設(shè)備也可以包含多個(gè)噴涂噴嘴，使得可以產(chǎn)生例如多色和紋理化效果。

根據(jù)一個(gè)實(shí)施方式，第二方面可以進(jìn)一步包括將兩或更多個(gè)所述液體懸浮體的層施加到墻上的步驟。

根據(jù)一個(gè)實(shí)施方式，一個(gè)或多個(gè)層可以具有預(yù)定厚度。

預(yù)定厚度是指施加到墻上的層的厚度可取決于所期望的壁紙的外觀而變化。通過(guò)使用不同的噴涂技術(shù)也可以進(jìn)一步產(chǎn)生不同的輪廓，例如3d效果。

根據(jù)第三方面，提供通過(guò)本發(fā)明的第二方面獲得的壁紙材料。

根據(jù)第四方面，提供包含纖維素纖維的液體懸浮體用于施加到表面上由此形成壁紙材料的用途。

附圖說(shuō)明

現(xiàn)將通過(guò)舉例、參考所附的示意圖來(lái)描述本發(fā)明技術(shù)方案的實(shí)施方式，其中：

圖1是人工施加壁紙到墻上的示意圖。

具體實(shí)施方式

圖1說(shuō)明通過(guò)噴涂將包含纖維素纖維的液體懸浮體1的人工施加到表面2上以形成該表面的裝飾性或保護(hù)性覆蓋物，即，壁紙。

在一個(gè)實(shí)施方式中，懸浮體1包含纖維素纖維。該纖維素纖維可為不同的來(lái)源和長(zhǎng)度。根據(jù)一個(gè)替代方式，懸浮體的纖維內(nèi)容物可為微原纖化纖維素，下文稱為mfc。根據(jù)另一實(shí)施方式，纖維內(nèi)容物也可以是不同類型的纖維素纖維的混合物，例如，一部分可以為mfc且第二部分可以為更長(zhǎng)纖維或原纖，以獲得期望的紋理和/或效果。根據(jù)又一替代方式，所述纖維素纖維內(nèi)容物主要為更長(zhǎng)纖維或僅為更長(zhǎng)纖維，即，相比于mfc更長(zhǎng)的纖維。

微原纖化纖維素(mfc)也稱為納米纖維素。它是典型地由木質(zhì)纖維素纖維(得自硬木纖維或軟木纖維兩者)制成的材料。它也可以由微生物來(lái)源如海藻發(fā)酵的纖維、農(nóng)業(yè)纖維如麥稈漿料、竹子或其它非木材纖維來(lái)源制得。在微原纖化纖維素中，單個(gè)微原纖已經(jīng)部分或完全彼此分離。微原纖化纖維素原纖通常非常細(xì)(例如，寬度為5-200nm)且長(zhǎng)度常為100nm至10μm。然而，微原纖也可以較長(zhǎng)，例如10-200μm，甚至因?qū)挼拈L(zhǎng)度分布可以找到2000μm的長(zhǎng)度。在mfc的定義中包括已經(jīng)原纖化和表面具有微原纖的纖維和分離并位于漿料水相中的微原纖。

為了在表面提供均勻的涂層以形成壁紙材料，將擔(dān)當(dāng)涂層的纖維素纖維均勻地散布開是必須的。在施加包含水和纖維的溶液或懸浮體時(shí)這可能是困難的，因?yàn)閼腋◇w的纖維非常高的絮凝傾向，這可導(dǎo)致懸浮體的纖維不均勻分布在懸浮體中。通過(guò)使用在大小和尺寸方面足夠細(xì)小的纖維素纖維如mfc，纖維絮凝成可視的令人不快的纖維束/群集得到防止。當(dāng)纖維具有足夠小的尺寸時(shí)，水-纖維混合物形成具有基本上均勻分布的纖維的體系，且其中不發(fā)生水分離。根據(jù)一實(shí)施方式，液體懸浮體的纖維含量可為至少40重量％或至少50重量％或者甚至更高。液體懸浮體可包含全部固體的100重量％的纖維。液體懸浮體的纖維內(nèi)容物尤其取決于所產(chǎn)生的壁紙的期望的厚度和外觀。

根據(jù)一個(gè)實(shí)施方式，液體懸浮體可具有范圍為10-50重量％，優(yōu)選為20-50重量％，更優(yōu)選為20-40重量％的總固含量。根據(jù)替代方式，懸浮體的固含量?jī)?yōu)選高于20重量％。對(duì)于通過(guò)噴涂技術(shù)即借助于噴涂將懸浮體施加到墻上，約20％的固含量可為最佳的。

待噴涂的液體懸浮體或mfc混合物的固含量或干含量非常重要，因?yàn)檫^(guò)低的干/固含量使得難以將纖維粘結(jié)至墻上且干燥壁紙的時(shí)間也將會(huì)太長(zhǎng)。太高的稠度，即，太高的固含量將使得難以將混合物或懸浮體噴涂且如果固含量過(guò)高也可能難以獲得纖維的均勻分布。

相比于常規(guī)壁紙材料(即，卷軸紙)，mfc提供具有改進(jìn)的強(qiáng)度性質(zhì)的壁紙，因?yàn)閙fc提高纖維結(jié)合，其由此將增加所生產(chǎn)的壁紙的強(qiáng)度。此外，當(dāng)使用較高的固含量時(shí)，mfc將有助于較好的耐刮擦性而無(wú)需顯著增加常規(guī)無(wú)機(jī)填料如碳酸鈣等的量。

根據(jù)一個(gè)實(shí)施方式，懸浮體還可包括填料和/或顏料如碳酸鈣、淀粉、膨潤(rùn)土、二氧化鈦(tio2)、高嶺土、氫氧化鋁(ath)或滑石。

根據(jù)替代實(shí)施方式，也可將大體積的添加劑加入懸浮體或混合物以提供具有增大的松厚度(bulk)的層。這樣的添加劑的實(shí)例可以為膨脹的微球。

另外，可加入改進(jìn)所述表面的紋理的添加劑。這樣添加劑的實(shí)例為長(zhǎng)纖維素纖維。

可以加入將改進(jìn)施加的懸浮體的成膜性質(zhì)的添加劑。這樣的添加劑的實(shí)例為羧甲基纖維素(cmc)或聚乙烯醇(pva)，其將改進(jìn)成膜性質(zhì)例如表面強(qiáng)度、粘附性、和改進(jìn)的表面覆蓋率。

根據(jù)一個(gè)替代方案，所述添加劑可為具有促進(jìn)干表面清潔的疏水性的添加劑，例如，疏水化學(xué)品如蠟和akd和干和濕強(qiáng)度化學(xué)品(dryandwetstrengthchemicals)。

根據(jù)另一實(shí)施方式，可加入可增加壁紙表面柔性的化學(xué)品，例如不同類型的糖、膠乳等。

根據(jù)另一實(shí)施方式，所述添加劑也可以是可增加液體懸浮體和所述表面之間的粘合性的化學(xué)品。

所述添加劑也可以是將促進(jìn)壁紙材料從所述表面除去的添加劑。當(dāng)壁紙應(yīng)從表面除去時(shí)，例如當(dāng)要求表面翻修時(shí)，這可為有用的。除去可以是一種能夠通過(guò)加入特定化學(xué)品或溫度而啟動(dòng)的受控分層。這樣的添加劑的實(shí)例可以是蠟或熱塑性材料，其在溫度升高時(shí)熔融，這使得可以通過(guò)對(duì)壁紙施加熱容易地除去該壁紙。

也可將微粒木質(zhì)素包含在懸浮體中以給表面提供微孔結(jié)構(gòu)，這使得可制備“透氣”表面。以這樣的方式，可為墻或天花板提供其中非液體材料可輸送通過(guò)的壁紙材料。

另一種待加入懸浮體的可能的添加劑是相變材料(例如，相變蠟)，其將具有熱緩沖功能，使得可在已經(jīng)施加所述壁紙材料的表面上調(diào)節(jié)溫度。

另外，少量的醇或其他快速干燥添加劑可通過(guò)蒸發(fā)懸浮體中的水顯著增加干燥速度，這當(dāng)在墻上施加懸浮體時(shí)可有利于懸浮體的干燥速度。

根據(jù)另一替代實(shí)施方式，所述添加劑可為阻燃劑例如現(xiàn)有的泡沸劑。mfc能夠充當(dāng)在表面上所述滅火劑(fireagent)的錨固物(anchor)，且當(dāng)在懸浮體中混入更復(fù)雜組分如阻燃劑時(shí)在懸浮體中也能夠充當(dāng)有效穩(wěn)定劑，確保從噴嘴至表面的良好的流動(dòng)速率。

根據(jù)另一實(shí)施方式，液體懸浮體2還包含其他添加劑，例如，將給予壁紙?zhí)囟伾闹珓?，等等。添加劑的另一?shí)例是改進(jìn)壁紙柔性并由此影響和改進(jìn)壁紙的移動(dòng)可能性的膠乳。如果已將壁紙施加至墻之后如果存在例如墻的一些移動(dòng)，這可為有利的。

根據(jù)一實(shí)施方式，可將粉化的木質(zhì)素引入配方或液體懸浮體中作為粘結(jié)和交聯(lián)劑。可進(jìn)一步將膠粘樹脂加入mfc和木質(zhì)素的混合物中以形成特別適合噴涂液體懸浮體以產(chǎn)生疊層紙狀材料的懸浮體。根據(jù)該實(shí)施方式的一替代方式，可施加熱以熔融或固化所述混合物。所述熱可在噴涂液體懸浮體之后通過(guò)將熱空氣吹到所述表面上而施加。

根據(jù)一個(gè)實(shí)施方式，添加劑可是抗微生物添加劑以向表面產(chǎn)生抗微生物、抗細(xì)菌和/或抗霉菌性質(zhì)。向表面提供抗微生物、抗細(xì)菌和/或抗霉菌性質(zhì)是指抗微生物有機(jī)體(organisms)在所述表面上的生長(zhǎng)得到防止或減少。

根據(jù)一個(gè)實(shí)施方式，可以簡(jiǎn)單地通過(guò)將液體懸浮體噴涂到墻上而將液體懸浮體施加到表面上。存在目前可得的用于噴涂液體懸浮體的不同技術(shù)和設(shè)備。而且，這樣的設(shè)備的噴涂用噴嘴可以設(shè)計(jì)成專門施加此類型的液體懸浮體。

懸浮體施加到墻上將該液體懸浮體的層或膜產(chǎn)生或形成到墻上。當(dāng)懸浮體干燥或被干燥時(shí)，所述膜在墻上形成干的纖維幅，亦即，至少一個(gè)壁紙的層。

根據(jù)替代實(shí)施方式，可將懸浮體涂覆或者均勻漆涂(paint)到表面上。

由于纖維素纖維的存在(其中懸浮體的纖維粘貼(stick)在一起)，膜的形成通過(guò)水合-凝膠效應(yīng)得到促進(jìn)。

根據(jù)一個(gè)實(shí)施方式，壁紙(即，施加到表面上的層)的厚度可以取決于壁紙期望的外觀、所用的纖維、所用的填料等而變化。層的厚度可例如為5-100gsm。還可創(chuàng)造不同的輪廓，例如，通過(guò)使用不同的噴涂技術(shù)產(chǎn)生的3d效果。

由于能夠產(chǎn)生具有3d效果的壁紙，因此可容易地產(chǎn)生如下表面結(jié)構(gòu)：其例如在室或空間中防止回音或提供最佳聲學(xué)特性。

根據(jù)替代實(shí)施方式，可施加超過(guò)一層。根據(jù)此實(shí)施方式，在增加第二層之前第一層可已被干燥或者是基本上干的。在增加第二層之前第一層也可還是濕的或是基本上濕的。

根據(jù)替代實(shí)施方式，可使用機(jī)器人設(shè)備用于施加，例如，噴涂懸浮體到墻上。通過(guò)使用具有多個(gè)噴涂用噴嘴的機(jī)器人，可用具有不同性質(zhì)(例如，不同顏色)的不同懸浮體裝載機(jī)器人，然后產(chǎn)生具有不同圖案或顏色的壁紙，即，可噴涂多色壁紙，或具有不同圖案的壁紙。進(jìn)一步可能性是噴涂具有不同纖維內(nèi)容物的懸浮體，由此能夠在墻上產(chǎn)生不同的效果和圖案。

根據(jù)一個(gè)實(shí)施方式，當(dāng)使用機(jī)器人時(shí)，設(shè)計(jì)者可經(jīng)由計(jì)算機(jī)輔助的設(shè)計(jì)通過(guò)使用cad/cam應(yīng)用(施加)預(yù)先確定表面外觀，其然后使用我們新創(chuàng)造的配方被轉(zhuǎn)化為計(jì)算機(jī)輔助的表面制造。

在將液體懸浮體施加到表面上之后，該懸浮體必須在允許該懸浮體或混合物粘貼至墻或表面的階段下被干燥。根據(jù)一個(gè)替代方式，懸浮體可是空氣干燥的，即，使其自行干燥。根據(jù)另一實(shí)施方式，可以使施加的一個(gè)或多個(gè)懸浮體的層主動(dòng)干燥，例如通過(guò)使用熱(對(duì)流)或熱空氣。干燥懸浮體的方式取決于例如周圍的溫度或水分含量。

根據(jù)一實(shí)施方式，本發(fā)明的壁紙可按照防止涂鴉粘貼至墻的方式使用。因?yàn)楸诩埬軌蛞苑浅１〉膶訃娡康奖砻嫔?，它也能夠容易地除去且由此最終的涂鴉能夠容易地和壁紙一起除去。由此，本發(fā)明提供如下改進(jìn)的方法，其對(duì)于涂鴉的衛(wèi)生需要較少的工作和更少有害的化學(xué)品。因此，壁紙可施加至戶外表面如房屋、高架橋等上，即，吸引涂鴉創(chuàng)作者的表面。

根據(jù)一個(gè)實(shí)施方式，包含加入其中的任意添加劑和纖維素纖維的懸浮體可以現(xiàn)成的安瓿(ready-madeampoules)的形式出售，其可以容易地插入噴涂設(shè)備中。所述安瓿可配有特定的顏料或顏色，例如，在零售商或者直接從制造商訂購(gòu)。

根據(jù)一個(gè)實(shí)施方式，可實(shí)施本發(fā)明來(lái)漆涂新制的水泥表面，以防止這些干得過(guò)快，即，防止因過(guò)快干燥形成的裂紋。此表面也將保護(hù)水泥表面免受在建筑工事或類似情形期間的外部污垢。

所述纖維素纖維可是任何類型的纖維素纖維，例如，軟木纖維、硬木纖維、一年生作物纖維等。所述纖維也可是來(lái)自化學(xué)漿、化學(xué)-熱磨機(jī)械漿(ctmp)或機(jī)械漿的纖維。

實(shí)施例

形成包含不同顏色的顏料和mfc的樣品以測(cè)試各樣品的混合性質(zhì)、粘合性質(zhì)、干燥時(shí)間和顏色響應(yīng)。所述顏料由uula制造。

混合四個(gè)樣品(一個(gè)具有綠色顏料，一個(gè)具有黃色顏料，一個(gè)具有紅色顏料以及一個(gè)具有綠色顏料)。

所述樣品包含如下比率(體積)的mfc和顏料：mfc:h2o＝2:3，這是指稠度為25％的2kgmfc與3kg水混合，之后顏料以如下比率(體積)加入：顏料:mfc/h2o＝1:50＝2-3％。

然后將樣品噴涂在三種不同的表面上：灰泥板、木板和膠合板表面。

所有樣品均顯示非常好的粘附性和牢固的著色。干燥時(shí)間大約為幾個(gè)小時(shí)，且在膠合板表面上干燥樣品花費(fèi)較長(zhǎng)時(shí)間。

因此，結(jié)果顯示，為了在所述表面上制備著色的壁紙，通過(guò)在所述表面上噴涂懸浮體可以施加包含mfc和顏料的層。

考慮到本發(fā)明的以上詳細(xì)描述，其他修飾和變化對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員將變得顯而易見。然而，應(yīng)明了，可以實(shí)施這樣的其他修飾和變化而不偏離本發(fā)明的實(shí)質(zhì)和范圍。