[0001] Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines scheuerfesten Overlays,
insbesondere für Laminate.
[0002] Ferner betrifft die Erfindung eine Imprägniervorrichtung zur Durchführung dieses
Verfahrens.
[0003] Im Bereich der Herstellung von Fußbodenlaminaten finden Overlaypapiere Verwendung,
deren Zweck es ist, auf der eigentlichen Dekorlage eine hochtransparente und zugleich
sehr strapazierfähige Oberfläche zu erzeugen. Unter Strapazierfähigkeit wurde bislang
eine hohe chemische Resistenz und Wasserfestigkeit der Oberfläche verstanden, ferner
die Fähigkeit, mechanischer Abnutzung entgegenzuwirken und damit vor allem die Beschädigung
der Dekorlage zu verhindern.
[0004] Ersteres wird durch die Verwendung von Melamin-Formaldehydharzen erreicht, die durch
Verpressung und Harzkondensation eine kompakte resistente Oberfläche ergeben. Die
mechanische Widerstands-fähigkeit wird durch das Einbringen von Hartpartikeln wie
z.B. Korundkörnchen in die Harzmatrix sichergestellt.
[0005] Die Oberfläche des fertigen Laminats wird durch Abformung der Pressblechoberfläche
in der Verpressung erzeugt. Um eine Beschädigung des Pressbleches durch Korund im
Overlay während des Pressvorgangs zu verhindern, wird dieser durch eine Zellstofflage
abgedeckt.
[0006] Derartige Overlays werden heute hauptsächlich nach dem Flüssig-Overlay-Verfahren
produziert, bei dem die zur Erreichung der abriebfesten Eigenschaften notwendige Menge
an Korund (im Folgenden immer Grobkorund genannt) durch Anspülen und Dosieren einer
Harz-Grobkorund-Dispersion an ein Overlay-Basispapier erhalten wird.
[0007] Stand der Technik ist ein Verfahren, bei dem ein Overlay-Basispapier, meist mit einem
Flächengewicht von 25 - 35 g/m
2, von einer Rolle abgewickelt wird. An diese Papierbahn wird dann im ersten Schritt
einseitig eine Harzlösung mittels einer Schöpfwalze angetragen, so dass sich die Zellulosefasern
des Papiers mit der Harzlösung füllen können und möglichst viel Luft aus den Faserkapillaren
mit Harz ersetzt wird.
[0008] Anschließend wird das Papier mittels Umlenkwalzen über eine längere "Atemstrecke"
geführt, in der die Papierbahn durch die Feuchtigkeitsaufnahme quillt, dann wird die
Bahn durch eine zweite Harzwanne geführt, in der weiteres Harz in die Papierstruktur
aufgenommen wird.
[0009] Nach dieser sogenannten Imprägnierung der Papierbahn im Kern wird die nun mit Harzlösung
gesättigte Papierbahn zwischen zwei Dosierwalzen hindurchgeführt, die einen Spalt
mit definierter Breite bilden und damit das Auftragsgewicht der Harzlösung auf der
Papierbahn steuern.
[0010] Im nächsten Verfahrensschritt wird an die bereits harzdurchtränkte Papierbahn einseitig
eine Harz-Grobkorund-Dispersion angetragen, wobei deren Auftragsgewicht dann durch
einen weiteren Walzenspalt bestimmt und eingestellt wird.
[0011] Nach dem bisher bekannten Verfahren wurde die so beharzte und einseitig mit Grobkorund
versehene Papierbahn in einem als Schwebetrockner ausgebildeten Trockenkanal auf eine
definierte Restfeuchte getrocknet.
[0012] Soll das Overlay neben seiner Funktion als transparente und abriebfeste Deckschicht
im Laminatfußboden weitere Oberflächeneneigenschaften (z. B. Scheuerfestigkeit der
Oberfläche) erhalten, so ist nach den bisher aus dem Stand der Technik bekannten Verfahren
vorgesehen, dass ein entsprechender Zusatzstoff "in der Masse" zugegeben wird. Dies
bedeutet, dass die komplette Harzmenge im Rahmen der Kernimprägnierung eine Modifikation
erfahren muss. Hierdurch ergibt sich jedoch der Nachteil, dass ein Additiv, welches
seine Wirkung nur an der Oberfläche entfalten soll, in großen Mengen im Kernharz zur
Wirkungsentfaltung eingesetzt werden muss, mit der Folge, dass dies zu einer nicht
geringen Verteuerung des herzustellenden Overlays führt.
[0013] Alternativ wird bei den bisher bekannten Verfahren die der Trocknungsvorrichtung
zugeführte Papierbahn in ihrem teilgetrockneten Zustand mit einem zusätzlichen oberseitigen
Auftrag versehen und zwar dergestalt, dass die teilgetrocknete Bahn in der Mitte der
in Gestalt eines Trockenkanals vorliegenden Trockenvorrichtung einen zusätzlichen
oberseitigen Auftrag über einen Auftragsaggregat bekommt. Bei dem Auftragsaggregat
kann es sich bspw. um eine Rasterwalze oder eine Rakelvorrichtung handeln. Die Auftragung
nach dem letztgenannten Verfahren über die Rasterwalze geht jedoch meist zulasten
der Produktionsgeschwindigkeit. Es hat sich zudem gezeigt, dass der Rasterwalzenauftrag
erst bei einer bereits teilweise getrockneten Bahn möglich ist und sich ein Nass-in-nass-Auftrag
nach diesem Verfahren nicht bewerkstelligen lässt.
[0014] Ausgehend von den dargelegten Nachteilen sowie unter Würdigung des aufgezeigten Standes
der Technik bei Verfahren der eingangs genannten Art liegt der vorliegenden Erfindung
daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zu schaffen, in dem durch einen weiteren
einseitigen Nass-in-nass-Auftragungsschritt Additive auf der Oberfläche aufgebracht
werden können, die dem Overlay weitere wichtige Eigenschaften verleihen.
[0015] Diese Aufgabe löst die Erfindung durch ein Verfahren gemäß Patentanspruch 1.
[0016] Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung manifestieren sich in den Unteransprüchen.
[0017] Gemäß der Erfindung erfolgt - beispielsweise nach der Imprägnierung der Papierbahn
und einseitigem Auftrag der Harz-Grobkorund-Dispersion - ein Nass-in-Nass-Auftrag
einer Harz-Feinkorund-Dispersion und Dosierung desselben auf der Gegenseite der Papierbahn.
An Stelle der Harz-Feinkorund-Dispersion kann auch jede andere Harz-Additiv-Dispersion
aufgetragen werden, um einen bestimmten Effekt in der Oberfläche zu erreichen.
[0018] Der Nass-in-nass-Auftragung und Dosierung der Harz-Additiv-Dispersion wird dadurch
erreicht, dass die Harz-Additiv-Dispersion mit ausreichendem Druck in den Spalt zwischen
Rakeln geführt und an die Papierbahn angetragen. Die Dosierung der angetragenen Dispersion
erfolgt über eine sich drehende Rakel, die als Glatt- oder Drahtrakel ausgebildet
sein kann und die sowohl gegen- oder gleichläufig rotieren kann. Die dosierte Menge
hängt von der Rakeloberfläche, der Rotationsrichtung und - geschwindigkeit ab.
[0019] Ein gleichmäßiges Anliegen der Papierbahn und damit eine gleichmäßiger Auftrag der
Harz-Additive-Dispersion werden durch ein leichtes Anpressen der Papierbahn auf die
Rakel erreicht, was durch die Stärke der Umschlingung der Auftragseinrichtung gesteuert
wird.
[0020] Durch die dem erfindungsgemäßen Verfahren zugrunde liegende Dosiermethode mittels
einer Rakel ist sichergestellt, dass geringe Auftragsmengen einer Beschichtungsmasse
nass-in-nass einseitig gleichmäßig aufgetragen werden können. Zudem ist ein großer
Vorteil der Erfindung darin zu sehen, dass die gesamte Trocknungsvorrichtung für eine
effiziente Papierbahnentrocknung zur Verfügung steht.
[0021] Der Nass-in-nass-Auftragung stellt zudem sicher, dass zwischen dem bereits aufgetragenen
Harz und der neuen Auftragsschicht keine Grenzflächen entstehen können, wie sie beim
Auftragen auf eine partiell getrocknete Harzoberfläche auftreten können.
[0022] Zudem ist im Rahmen der Erfindung eine Imprägniervorrichtung zur Durchführung des
Verfahrens vorgesehen.
[0023] Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird im Folgenden anhand der Figuren erläutert.
Es zeigen in schematischer Darstellung:
- Fig. 1
- eine Darstellung des erfindungsgemäßen Verfahrens; und
- Fig. 2
- eine Ansicht der Auftragung und Dosierung der Beschichtungsmasse gemäß der Erfindung.
[0024] Das in der Figur 1 schematisch dargestellte Verfahren 100 dient der Herstellung von
harzimprägnierten Papieren, die zusätzlich mit bestimmten Funktionalitäten ausgestattet
werden sollen. In der hier gezeigten Ausführungsform dient das Verfahren 100 insbesondere
der Herstellung von abriebfesten Overlays von Laminatfußböden.
[0025] Das Verfahren 100 beginnt mit der Abwicklung eines so genannten Overlay-Basispapiers
von einer hier nicht dargestellten Rolle. Die Papierbahn 10 wird dann durch die Walzen
11 auf die Anfeuchtwalze 12 gedrückt, welche aus der ersten Harzwanne 13 die das Imprägniermittel
14 in Gestalt eines Harzes an die Papierbahn 10 einseitig anträgt.
[0026] Die einseitig beschichtete Papierbahn 10 wird dann mittels der Umlenkwalzen 17 weiter
geführt und kann in dieser Zeit durch Feuchtigkeits- und Harzaufnahme in die Faserstruktur
des Papiers quellen.
[0027] Durch anschließendes Untertauchen der Papierbahn 10 in der zweiten Harzwanne 19 wird
weiteres Imprägniermittel 18 in Form von Harz aufgenommen. Die so auf die Papierbahn
10 aufgebrachte Harzmenge wird durch die Spaltweite des Walzenspalts 24 zwischen den
Dosierwalzen 22 und 23 gesteuert.
[0028] Um ein abriebfestes Overlay herzustellen, wird die so imprägnierte Papierbahn 10
in einem weiteren Verfahrensschritt über die Umlenkwalzen 25 an einer Anspüldüse vorbei
geführt, über die an die Papierbahn 10 eine Harz-Grobkorund-Dispersion 27 im Überschuss
angespült wird. Das gewünschte Auftragsgewicht der Harz-Korund-Dispersion wird dann
über die Spaltbreite zwischen den Dosierwalzen 26 eingestellt.
Um ein scheuerfestes Overlay zu erhalten, wird wie oben beschrieben nach dem Auftragen
und Dosieren der Grobkorund-Dispersion auf der gegenüberliegenden Papierseite eine
Beschichtungsmasse 29 in Form einer Feinkorund-Dispersion angetragen und über die
Rakel 32 dosiert (siehe auch Figur 2).
[0029] Im Anschluss wird die beschichtete Papierbahn 10 getrocknet und in der Restfeuchte
so eingestellt, dass ein mit gut verarbeitbares Overlay erhalten wird.
[0030] Die vorliegende Erfindung beschränkt sich in ihrer Ausführungsform nicht auf die
vorstehend angegebenen, bevorzugten Ausführungsbeispiele. Vielmehr ist eine Anzahl
von Varianten denkbar, welche von der dargestellten Lösung auch bei grundsätzlich
anders gearteten Ausführungen Gebrauch machen. Somit können die Rakel 31, 32 verschiedene
Ausgestaltungen haben. Auch können andere Dosiervorrichtungen als Walzenpaare Verwendung
finden. Zudem ist das Verfahren nicht auf die Herstellung von abriebfesten Overlays
mit einem oberseitigen Additivstrich beschränkt. Vielmehr kann das Verfahren auch
zur Herstellung von nichtabriebfesten Overlays bzw. sonstigen harzimprägnierten Papieren
herangezogen werden, die zusätzlich mit Funktionalitäten ausgestattet werden sollen.
Bezugszeichenliste
[0031]
- 100
- Verfahren
- 10
- Papierbahn
- 11
- Umlenkwalze
- 12
- Anfeuchtwalze
- 13
- erste Harzwanne
- 14
- Imprägniermittel (Harz)
- 17
- Umlenkwalze
- 18
- Imprägniermittel (Harz)
- 19
- zweite Harzwanne
- 22
- Dosierwalze
- 23
- Dosierwalze
- 24
- Walzenspalt
- 25
- Umlenkwalze
- 26
- Dosierwalze
- 27
- Harz-Grobkorund-Dispersion
- 28
- Umlenkwalzen
- 29
- Beschichtungsmasse
- 31
- Rakel
- 32
- Rakel
1. Verfahren (100) zur Herstellung eines Overlays, insbesondere für Laminate, mit den
folgenden Verfahrensschritten:
a) Abrollung eines Overlay-Basispapiers von einer Rolle zwecks Erhalt einer Papierbahn
(10);
b) Einseitige Anfeuchtung der Papierbahn (10) mit einem Imprägniermittel (14);
c) Imprägnierung der Papierbahn (10) im Kern derselben und Dosierung des Auftrags
eines für die Imprägnierung vorgesehenen Imprägniermittels;
d) Einseitiger Nass-in-Nass-Auftrag einer Grobkorund-Harz-Dispersion (27) auf die
Papierbahn (10) und Dosierung des Auftrags.
e) Gegenseitiger Nass-in-Nass Auftrag einer Beschichtungsmasse (29) auf die Papierbahn
(10);
f) Dosierung der aufgetragenen Beschichtungsmasse (29) durch eine Dosiervorrichtung
(30), insbesondere durch mindestens eine Rakel (31, 32), auf das gewünschte Auftragsgewicht.
g) Trocknung der Papierbahn (10) unter Ausnutzung einer gesamten Trockenkanallänge
und -kapazität.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass nach Imprägnierung der Papierbahn (10) eine einseitige Anspülung der Papierbahn (10)
durch eine Harz-Grobkorund-Dispersion (27) erfolgt.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der einseitige Nass-in-nass-Auftrag der Beschichtungsmasse (29) in Form eines Harz-Additiv-Auftrags
erfolgt.
4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Beschichtungsmasse (29) zwischen zwei Rakeln (31, 32) geführt wird.
5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Unterseite der Papierbahn (10) gegen die Rakel (31, 32) gebracht wird und durch
die Rakel (31, 32) abgerakelt wird.
6. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Beschichtungsmasse (29) gleichmäßig verteilt aufgebracht wird.
7. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Beschichtungsmasse (29) durch einen Einlaufspalt (33) der Papierbahn (10) zugeführt
wird.
8. Imprägniervorrichtung zur Durchführung des Verfahrens gemäß den Ansprüchen 1 bis 7.
Geänderte Patentansprüche gemäss Regel 137(2) EPÜ.
1. Verfahren (100) zur Herstellung eines Overlays, insbesondere für Laminate, mit den
folgenden Verfahrensschritten:
a) Abrollung eines Overlay-Basispapiers von einer Rolle zwecks Erhalt einer Papierbahn
(10);
b) Einseitige Anfeuchtung der Papierbahn (10) mit einem Imprägniermittel (14);
c) Imprägnierung der Papierbahn (10) im Kern derselben und Dosierung des Auftrags
eines für die Imprägnierung vorgesehenen Imprägniermittels;
d) Einseitiger Nass-in-Nass-Auftrag einer Grobkorund-Harz-Dispersion (27) auf die
Papierbahn (10) und Dosierung des Auftrags.
e) Gegenseitiger Nass-in-Nass Auftrag einer Beschichtungsmasse (29) auf die Papierbahn
(10);
f) Dosierung der aufgetragenen Beschichtungsmasse (29) durch eine Dosiervorrichtung,
insbesondere durch mindestens eine Rakel (31, 32), auf das gewünschte Auftragsgewicht.
g) Trocknung der Papierbahn (10) unter Ausnutzung einer gesamten Trockenkanallänge
und -kapazität.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass nach Imprägnierung der Papierbahn (10) eine einseitige Anspülung der Papierbahn (10)
durch eine Harz-Grobkorund-Dispersion (27) erfolgt.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der einseitige Nass-in-nass-Auftrag der Beschichtungsmasse (29) in Form eines Harz-Additiv-Auftrags
erfolgt.
4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Beschichtungsmasse (29) zwischen zwei Rakeln (31, 32) geführt wird.
5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Unterseite der Papierbahn (10) gegen die Rakel (31, 32) gebracht wird und durch
die Rakel (31, 32) abgerakelt wird.
6. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Beschichtungsmasse (29) gleichmäßig verteilt aufgebracht wird.
7. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Beschichtungsmasse (29) durch einen Einlaufspalt (33) der Papierbahn (10) zugeführt
wird.