Verfahren zur Erzeugung einer Struktur, insbesondere Holzstruktur, in die Oberfläche einer ausgehärteten Faserplatte

Beschreibung

[0001] Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Erzeugung einer Struktur, insbesondere Holzstruktur, an der Oberfläche von Faserplatten, insbesondere mitteldichten Faserplatten, indem auf die Oberfläche einer ausgehärteten Faserplatte als Ausgangsmaterial ein Stoff aufgebracht wird und die Faserplatte anschließend mit dem Stoff in einer Kurztaktpresse unter Einwirkung von Druck und Hitze und unter Verwendung eines strukturierten Preßbleches verpreßt wird. Es ist bekannt, Faserplatten in der Oberfläche so auszurüsten bzw. auszustatten, daß die Oberfläche nicht als ebene Fläche erscheint, sondern eine bestimmte Struktur aufweist, die je nach den Anforderungen ganz verschiedene Gestalt besitzen kann. Solche strukturierten Oberflächen werden insbesondere in der Möbelherstellung benötigt. Beispielsweise bei der Herstellung von Küchenfronten, aber auch im Korpusbereich können und werden Faserplatten sowie andere aus Holzmaterial bestehende Platten eingesetzt, bei denen eine reliefartige, strukturierte Oberfläche gewünscht ist. Es geht bei der vorliegenden Erfindung um die Anbringung einer Struktur an der Oberfläche einer Faserplatte, die bereits ausgehärtet ist, die also bereits den üblichen Herstellungsvorgang durchlaufen hat.

[0002] Bei einem bekannten Verfahren der eingangs beschriebenen Art werden auf die Faserplatte, Spanplatte und dergleichen nach ihrer Aushärtung Melamin-beharzte Papiere aufgelegt und die Platte als Ausgangsmaterial mit dem Melamin-beharzten Papier in einer Kurztaktpresse verpreßt. Unter einer Kurztaktpresse wird ein bekannter Pressentyp verstanden, mit dem üblicherweise Drücke bis zu etwa 27 kp/qcm und Temperaturanwendungen bis etwa 180° C zur Anwendung gelangen. Auf die aufgelegte Papierschicht wird ein strukturiertes Preßblech aufgelegt und auf diese Weise ergibt sich eine Abformung der Struktur des Preßbleches im Bereich des Papieres, also an der Oberfläche der Faserplatte. Wenn glatte Preßbleche Verwendung finden ergeben sich auf diese Weise hochglänzende ebene Oberflächen. Die Struktur erfaßt dabei aber praktisch nur die Oberfläche in dem Melamin-beharzten Papier, welches als Stoff auf das Ausgangsmaterial aufgelegt wird. Die eigentliche Oberfläche der Faserplatte wird dabei nur wenig oder kaum verformt. Insoweit wird diese Struktur an der Oberfläche der Faserplatte erzeugt. Der Vorteil dieses bekannten Verfahrens liegt darin, daß die Oberfläche der Faserplatte durch das Melamin-Papier einen gewissen Schutz erhält. Durch die Aushärtung des Melamin-Harzes wird die Oberfläche des Papieres gleichsam versiegelt bzw. geschlossen. Das bekannte Verfahren ist vergleichsweise preisgünstig durchführbar, so daß es vom Aufwand her mit einem Lackauftrag konkurrieren kann. In nachteiliger Weise sind die dabei erzeugbaren Strukturen in dekorativer Hinsicht nur für untergeordnete Ansprüche befriedigend. Die Papieroberfläche bleibt meist erkennbar, so daß beispielsweise die Struktur von natürlichem Holz auf diese Art und Weise nicht oder nur sehr unvollkommen herstellbar ist. Aus diesem Grund findet dieses Verfahren zur Veredelung vom solchen Oberflächen von Faserplatten Verwendung, die meist nur im Korpusbereich von Möbeln, nicht aber im Frontbereich, eingesetzt werden.

[0003] Es gibt auch bereits Verfahren, die sich wie das anmeldungsgemäße Verfahren, mit der Anbringung einer Struktur unmittelbar in der Oberfläche einer Faserplatte beschäftigen. Dabei werden Faserplatten zunächst nach dem üblichen bekannten Verfahren hergestellt. Dann werden diese Platten vermittels eines Prägekalanders behandelt, dessen Prägewalzen ein- oder beiseitig strukturiert sind. Unter Anwendung von Druck und Hitze wird die Struktur gleichsam in die Oberfläche der Faserplatte eingebrannt. Die anzuwendenden Temperaturen können bis etwa 1100° C an der Oberfläche der Prägewalzen erreichen. Durch Variation von Druck, Hitze und Vorschubgeschwindigkeit der zu veredelnden Faserplatte durch den Prägekalander kann die Farbe der eingebrannten Struktur variiert werden. Vorteilhaft ist es mit diesem Verfahren möglich, überhaupt einmal eine Struktur in der Oberfläche und nicht etwa nur an der Oberfläche einer Faserplatte zu bekommen. Es entfällt auch die zusätzliche Verwendung eines Stoffes, beispielsweise eines melaminharzgetränkten Papieres. Nachteilig an diesem Verfahren ist, daß die Einbrenn-­Verfärbung nicht immer gleichmäßig ausfällt. Auch ergibt sich kein zufriedenstellendes Aussehen, wenn eine natürlich Holzstruktur nachgeahmt werden soll. Die Oberfläche der Faserplatten ist auch nach dem Einbrennen roh und ungeschützt. Es können insbesondere Feuchtigkeitsschäden und mechanische Schäden bei nachfolgenden Bearbeitungsschritten auftreten, die auch durch einen Schleifvorgang nicht beseitigt werden können, weil hierdurch zugleich die eingebrannte Oberfläche so verändert würde, daß die Schadensstellen noch deutlicher hervortreten und erkennbar sind. Nachteilig ist auch, daß für eine solche Veredelung von Faserplatten spezielle Anlagen und Prägekalander erforderlich sind und die Steuerung der Temperatur und des Druckes äußerst präzise durchgeführt werden müssen, wenn das Arbeitsergebnis einigermaßen konstant sein soll.

[0004] Bei einem weiteren bekannten Verfahren, welches insbesondere zur Herstellung von Möbelfronten dient, wird als Ausgangsmaterial eine ausgehärtete Spanplatte eingesetzt, die besonderes weich ausgebildet ist. Diese ausgehärtete Spanplatte wird in ihrer Oberfläche durch Anwendung von Druck und Hitze eingedrückt und zerdrückt, wobei Makro-Strukturen, also umlaufende Nuten, Rillen, Reliefs u. dgl. in die Oberläche eingeprägt werden können. Dabei werden Temperaturen bis etwa 180° C angewandt. Die Tiefe der eingeprägten Nuten kann bis zu 8 mm betragen. Es können auch Folien und Papiere auf die Oberfläche aufgeschmolzen werden. Auch eine nachfolgende Lackbehandlung derart verformter Oberflächen ist nachträglich möglich. Vorteilhaft wird mit diesem bekannten Verfahren ein Fräsvorgang zur Herstellung des Reliefs vermieden, wobei durchaus ein ähnlicher optischer Effekt auftritt. In nachteiliger Weise müssen für dieses Verfahren Pressen zur Verfügung stehen, deren Arbeitsdrücke sehr hoch sind. Außerdem ist das Verfahren nur für bestimmte besonders weich gestaltete Holzspanplatten geeignet und anwendbar.

[0005] Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren aufzuzeigen, mit dem es möglich ist, unter Verwendung bekannter Anlagen, insbesondere Kurztaktpressen, eine Struktur, insbesondere Holzstruktur, direkt in die Oberfläche einer Faserplatte, insbesondere einer mitteldichten Faserplatte, einzubringen.

[0006] Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, daß als Stoff ein Harz-Wassergemisch Verwendung findet. Es wird also nicht mehr ein Melamin-beharztes Papier als Stoff auf die Oberfläche der Faserplatte aufgebracht, sondern ein Harz-Wassergemisch. Dieses Harz-Wassergemisch dringt erweichend in die Oberfläche der fertig ausgehärteten Faserplatte ein, so daß sich bei der nachfolgenden Verpressung in der Kurztaktpresse die Struktur des Preßbleches in dieser Oberfläche abformen kann. Dabei härtet der Harzanteil des Harz-Wassergemisches aus, während der Wasseranteil verdampft. Damit wird die Struktur in der Oberfläche und nicht nur an der Oberfläche bzw. auf die Oberfläche aufgebracht, was grundlegend für ein besseres dekoratives Aussehen ist. Es wird unmittelbar die Oberfläche der Faserplatte verformt, weil die Struktur hier hineingeprägt wird. Eine störende Papierschicht oder eine Folie an der Oberfläche kommen in Fortfall. Derartige störende Medien, wie insbesondere Papiere, Folien u. dgl. werden eingespart, was zugleich eine Verbilligung des Herstellungsvorganges bedeutet. Ein weiterer Vorteil liegt darin, daß die Werkzeuge für die Weiterbearbeitung der auf diese Art und Weise in der Oberfläche veredelten Platten weniger schnell stumpf werden und daher eine längere Standzeit ergeben. Insbesondere beim Kantenfräsen von Oberflächen, die unter Verwendung eines Melamin-beharzten Papieres hergestellt wurden, werden die Fräser an der Stelle, an der das Papier durch den Fräsvorgang abgetragen werden muß, bekanntlich sehr schnell stumpf. Beim Fräsvorgang der nach dem neuen Verfahren veredelten Faserplatte, insbesondere beim Fräsen einer abgerundeten Kante, wird direkt in dem Material der Faserplatte gefräst, so daß Einrißstellen am Übergang zwischen Faserplatte und Papier, wie sie im Stand der Technik vorkommen, vermieden werden. Natürlich werden auch im Stand der Technik erforderlich werdende Spachtelarbeiten an dieser Stelle eingespart. Ein weiterer wesentlicher Vorteil ist darin zu sehen, daß das Harz aus dem Harz-Wassergemisch nach dem Aushärten gleichsam eine Versiegelung der veredelten Oberfläche darstellt, die nicht nur einen Schutz bedeutet, sondern auch eine Einsparung bei einem sich meist anschließenden Lackierungsvorgang darstellt, weil durch die geschlossene Oberfläche des ausgehärteten Harzes der Lackverbrauch geringer ist. Insbesondere mit einer Lackierung kann überraschenderweise eine Oberfläche erzeugt werden, die von einer natürlichen Holzoberfläche, die ebenfalls eine Lackierung trägt, nur sehr schwer unterscheidbar ist. Durch die Anwendung des Harz-­Wassergemisches wird der Harzanteil der Oberfläche erhöht. Gleichzeitig wird damit eine Resistenz gegen Feuchtigkeit und Chemikalien erreicht, die nicht nur Bedeutung für das Endprodukt hat, sondern sich auch bereits vorteilhaft für alle Weiterverarbeitungsschritte des veredelten Materials bis zur Erstellung des Möbelstückes besitzt. Bei Verwendung einer Holzstruktur entsteht ein besonders natürliches Aussehen, weil in die Oberfläche der Faserplatte hineingeprägt wird. Natürlich können auch andere Strukturen auf diese Art und Weise hergestellt werden, besonders vorteilhaft Mikro-­Strukturen.

[0007] Als Harz innerhalb des Harz-Wassergemisches kann vorteilhaft Melamin Verwendung finden. Dies stellt ein in der Spanplatten- und Faserplattenindustrie übliches Harz dar, welches nicht nur preiswert ist, sondern mit dem auch bereits die Anwender entsprechende Erfahrungen haben. Aber auch andere Harze sind natürlich geeignet.

[0008] Das Harz-Wassergemisch kann mit einem Anteil von 25 bis 50%, insbesondere 30% Harz Anwendung finden, d. h. 30% sind bespielsweise Harz und 70% Wasser. Aus diesem Verhältnis wird erkennbar, wie wichtig die Anwesenheit von Wasser ist, die durch die Anwendung von Druck und Hitze während des Verpressens in den dampfförmigen Zustand übergeht. Auch dieser Dampf dringt bis zu einer gewissen Tiefe in die Oberfläche der Faserplatte ein, mach sie weich und verformbar, so daß sich die Strukturen der Preßbleche entsprechend abbilden können.

[0009] Vorteilhaft werden strukturierte Preßbleche mit einer Rauhigkeitstiefe von in einem Bereich von 100 bis 200µ, insbesondere etwa 180µ, eingesetzt. Diese Strukturen sind also tiefer als die Strukturen die in Verbindung mit Melamin-­beharzten Papieren Verwendung finden. Natürlich richtet sich die Tiefe der Struktur nach dem gewünschten Effekt. Bereits aber mit den angegebenen Grenzen lassen sich Strukturen von natürlichem Holz sehr gut erzeugen.

[0010] Beim Verpressen der mit dem Harz-Wassergemisch benetzten Oberfläche können Drücke zwischen 20 und 30 kp/qcm und Temperaturen zwischen 150 und 200° C in der Oberfläche der Preßbleche angewendet werden. Vorteilhaft läßt sich das Veredelungsverfahren sowohl einseitig als auch beidseitig an Faserplatten einsetzen. Auch bei einseitiger Anwendung verlieren die Platten nicht ihre Geradheit, was insoweit einen Vorteil gegenüber der Veredelung mit Melamin-beharzten Papieren darstellt, die immer beidseitig angewendet werden müssen, damit die Faserplatten nicht krumm werden.

[0011] Es hat sich als vorteilhaft erwiesen, die Oberfläche der Faserplatten mit etwa 20 bis 40 g/qm Harz-Wassergemisch zu benetzen. Bereits dieser geringe flächenmäßige Anteil reicht aus, um die gewünschte strukturierte Oberfläche zu erzielen.

Ansprüche

1. Verfahren zur Erzeugung einer Struktur, insbesondere Holzstruktur, in die Oberfläche einer ausgehärteten Faserplatte, insbesondere mitteldichten Faserplatte, hinein, in dem ein- oder beidseitig auf die Oberfläche der Faserplatte ein Harz-Wassergemisch aufgebracht wird, welches erweichend in die Oberfläche der Faserplatte eindringt, und die Faserplatte anschließend mit einer Kurztaktpresse unter Einwirkung von Druck und Hitze und unter Verwendung eines strukturierten Preßblechs verpreßt wird, wobei der Wasseranteil des Harz-Wassergemischs zum Verdampfen und der Harzanteil zur Aushärtung gebracht werden, während die Struktur des Preßblechs unmittelbar in die Oberfläche der Faserplatte hinein abgeformt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Harz Melamin Verwendung findet.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Harz-Wassergemisch mit einem Anteil von 25 bis 50%, insbesondere 30% Harz Anwendung findet.

4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß strukturierte Preßbleche mit einer Rauhigkeitstiefe in einem Bereich von 100 bis 200µ, insbesondere etwa 180µ, eingesetzt werden.

5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß beim Verpressen der mit dem Harz-Wassergemisch benetzten Oberfläche Drücke zwischen 20 und 30 kp/qcm und Temperaturen zwischen 150 und 200° C in der Oberfläche der Preßbleche angewendet werden.

6. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberfläche der Faserplatte mit etwa 20 bis 40 g/qm Harz-­Wassergemisch benetzt wird.