DE202008018477U1

DE202008018477U1 - Faserpaneele mit einer verschleißfesten Oberfläche

Info

Publication number: DE202008018477U1
Application number: DE200820018477
Authority: DE
Original assignee: Valinge Innovation AB
Current assignee: Valinge Innovation AB
Priority date: 2007-11-19
Filing date: 2008-11-13
Publication date: 2014-03-27
Anticipated expiration: 2018-11-14
Also published as: CN104002356A; CN104002357A; CA3111863A1; NZ586169A; BRPI0819634B1; EP3072653B1; RU2483867C2; CA3047796C; WO2009065769A2; EP3072653A1; CA3111863C; KR101510148B1; SG186004A1; CA2927473A1; ES2585728T3; PL2242625T3; RU2010125230A; JP5595924B2; WO2009065769A3; CN101909836B

Abstract

Bodenplatte, die umfasst: einen Träger (6), eine Unterschicht (6b), die an einer ersten Fläche des Trägers (6) angeordnet ist, und eine Holzfurnier-Schicht (5), die auf der Unterschicht (6b) angeordnet ist, wobei die Unterschicht (6) Kork oder Holzfasern umfasst, die mit einem Bindemittel gemischt sind.

Description

Technisches Gebiet
Die Offenbarung betrifft im Allgemeinen das Gebiet von Paneelen auf Faserbasis mit abriebfesten Oberflächen, für Baupaneele, vorzugsweise Bodenpaneele. Die Offenbarung betrifft Baupaneele mit derartiger abriebfester Oberfläche sowie Herstellungsverfahren zum Herstellen dieser Paneele.
Einsatzgebiet
Die vorliegende Offenbarung eignet sich besonders für den Einsatz bei schwimmend verlegten Böden, die aus Bodenpaneelen mit einem Träger aus Holzfaser und einer abriebfesten Dekoroberfläche bestehen. Die folgende Beschreibung von Methoden, Problemen bekannter Systeme sowie Aufgaben und Merkmalen der Erfindung richtet sich daher als nichteinschränkendes Beispiel vor allem auf dieses Einsatzgebiet und insbesondere auf Böden, die herkömmlichen schwimmend verlegten Laminatböden auf Holzfaserbasis gleichen. Die Offenbarung schließt Böden nicht aus, die mit einem Unterboden verleimt werden.
Es sollte hervorgehoben werden, dass die Offenbarung als ein Paneel oder als eine Oberflächenschicht dienen kann, die beispielsweise an einen Träger angeleimt wird. Die Offenbarung kann beispielsweise auch für Wandpaneele, Decken sowie Möbelkomponenten und dergleichen Verwendung eingesetzt werden. Es ist auch möglich, Komponenten herzustellen, die beispielsweise Metall oder Kunststoffkomponenten ersetzen könnten, die allgemein in der Industrie zum Einsatz kommen, so beispielsweise Kraftfahrzeugkomponenten. Derartige Komponenten könnten mit weiterentwickelten Formen und Eigenschaften hergestellt werden. Abriebfestigkeit, Schlagfestigkeit, Reibung und Kostenstruktur könnten mit denen anderer herkömmlicher Materialien vergleichbar oder ihnen überlegen sein.
Hintergrund
Direkt verpresste Laminatböden auf Holzfaserbasis umfassen üblicherweise einen Träger aus 6–12 mm dicker Faserplatte, eine 0,2 mm dicke obere Dekor- bzw. Zierschicht aus Laminat und eine 0,1–0,2 mm dicke untere Ausgleichsschicht, den sog. Gegenzug, aus Laminat, Kunststoff, Papier oder gleichartigem Material.
Eine Laminatoberfläche umfasst im Allgemeinen zwei Papierbahnen, ein 0,1 mm dickes bedrucktes Zier- bzw. Dekorpapier, und ein transparentes, 0,05–0,1 mm dickes sogenanntes Overlay-Papier, das über das Dekorpapier aufgebracht wird und dazu dient, das Dekorpapier vor Abrieb zu schützen. Der Aufdruck auf dem nicht-transparenten Dekorpapier ist nur einige hundertstel Millimeter dick. Das transparente Overlay, das aus raffinierten α-Zellulose-Fasern besteht, umfasst kleine harte und transparente Aluminiumoxid-Teilchen. Die raffinierten Fasern sind relativ lang, das heißt ungefähr 2–5 mm, und dies verleiht dem Overlay-Papier die erforderliche Festigkeit. Um die Transparenz zu erzielen, sind alle natürlichen Harze, die in den unbehandelten Holzfasern vorhanden sind, entfernt worden, und die Aluminiumoxid-Teilchen werden als sehr dünne Schicht auf das Dekorpapier aufgebracht. Die Oberflächenschicht eines Laminatbodens ist dadurch gekennzeichnet, dass die Zier- und Abriebeigenschaften im Allgemeinen mit zwei übereinander angeordneten separaten Schichten erzielt werden.
Das bedruckte Dekorpapier und das Overlay werden mit Melaminharz imprägniert und unter Wärme und Druck auf einen Träger aus Holzfaserbasis laminiert.
Die kleinen Aluminiumoxid-Teilchen könnten eine Größe im Bereich von 20–100 μm haben. Die Teilchen könnten auf verschiedene Weise in die Oberflächenschicht integriert werden. Beispielsweise könnten sie während der Herstellung des Overlay-Papiers in die Pulpe integriert werden. Sie könnten auch bei dem Vorgang der Imprägnierung des Overlay auf den feuchten Lack aufgestreut werden oder in den zum Imprägnieren des Overlay verwendeten Lack integriert werden.
Die Verschleiß- bzw. Nutzschicht könnte auch mit einem Zellulose-Overlay hergestellt werden. In diesem Fall werden Melaminharz und Aluminiumoxid-Teilchen als eine Lackschicht mit ähnlichen Verfahren wie den oben beschriebenen direkt auf das Dekorpapier aufgebracht. Eine derartige Nutzschicht wird im Allgemeinen als flüssiges Overlay bezeichnet.
Mit diesem Herstellungsverfahren könnte eine sehr abriebfeste Oberfläche hergestellt werden, und diese Art Oberfläche wird hauptsächlich bei Laminatböden eingesetzt, könnte jedoch auch bei Möbelkomponenten und für ähnliche Zwecke eingesetzt werden. Qualitativ hochwertige Laminatböden haben eine Abriebfestigkeit von 4000–6000 Umdrehungen, was den Abriebklassen AC4 und AC5, gemessen mit einem sogenannten Taber Abraser gemäß ISO-Standard, entspricht.
Es ist auch bekannt, dass die Abriebfestigkeit einer lackierten Holzoberfläche erheblich verbessert werden könnte, wenn Aluminiumoxid-Teilchen in den transparenten Lack integriert werden, der die Holzoberfläche abdeckt.
Das häufigste Trägermaterial, das bei Laminatböden eingesetzt wird, ist Faserplatte mit hoher Dichte und guter Stabilität, die üblicherweise als HDF (High Density Fibreboard) bezeichnet wird. Mitunter wird auch MDF (Medium Density Fibreboard) als Träger eingesetzt. Es werden auch andere Trägermaterialien, wie beispielsweise Spanplatte, eingesetzt.
HDF wird wie folgt hergestellt:
Rundholz, z. B. Kiefer, Lärche oder Fichte, wird zu Holzschnitzeln zerkleinert und dann in einem sogenannten Refiner zu Fasern zerkleinert. Die Fasern werden anschließend mit einem Bindemittel gemischt und dann hohem Druck und hoher Temperatur ausgesetzt, um eine Platte auszubilden.
Definition einiger Termini
Im Folgenden wird die sichtbare Oberfläche des verlegten Bodenpaneels als ”Vorderseite” bezeichnet, während die gegenüberliegende Seite des Bodenpaneels, die dem Unterboden zugewandt ist, als ”Rückseite” bezeichnet wird. Das tafelförmige Material, das den Hauptteil eines Paneels bildet und dem Paneel die erforderliche Stabilität verleiht, wird als ”Träger” bezeichnet. Wenn der Träger mit einer Oberflächenschicht beschichtet wird, die der Vorderseite am nächsten liegt, und vorzugsweise auch mit einer Ausgleichsschicht, einem sogenannten Gegenzug, beschichtet wird, die/der Rückseite am nächsten ist, bildet er ein Halbfabrikat, das als ”Bodenplatte” oder ”Bodenelement” bezeichnet wird, wenn das Halbfabrikat in einem anschließenden Vorgang in eine Vielzahl von Bodenelementen geteilt wird. Wenn die Bodenelemente entlang ihrer Kanten bearbeitet werden, um ihre abschließende Form mit dem Verbindungssystem herzustellen, werden sie als ”Bodenpaneele” bezeichnet. Mit ”Oberflächenschicht” werden alle Schichten bezeichnet, die dem Paneel seine dekorativen Eigenschaften und seine Abriebfestigkeit verleihen, und die auf den Träger am nächsten an der Vorderseite aufgebracht werden und vorzugsweise die gesamte Vorderseite der Bodenplatte abdecken. Mit ”Dekor-Oberflächenschicht” wird eine Schicht bezeichnet, die hauptsächlich dazu dient, dem Boden sein dekoratives Erscheinungsbild zu verleihen. ”Nutzschicht” bzw. ”Verschleißschicht” bezeichnet eine Schicht, die hauptsächlich dazu dient, die Beständigkeit bzw. Lebensdauer der Vorderseite zu verbessern.
”Horizontale Ebene” bezeichnet eine Ebene, die parallel zu dem äußeren Teil der Oberflächenschicht verläuft. ”Horizontal” steht für parallel zu der horizontalen Ebene, und ”vertikal” steht für senkrecht zu der horizontalen Ebene. ”Nach oben” bedeutet auf die Vorderseite zu, und ”nach unten” bedeutet auf die Rückseite zu.
Bekannte Technik und Probleme derselben
Die abriebfeste transparente Schicht, die bei vielen Böden, insbesondere Laminatböden, eingesetzt wird, wird im Allgemeinen auf einem bedruckten Dekorpapier oder auf einer bedruckten Dekorfläche positioniert, die auf einen Träger auf Holzfaserbasis aufgebracht ist. Die Dekorschicht wird zerstört, wenn die dünne und transparente schützende Nutzschicht verschlissen ist.
Die Abriebfestigkeit derartiger Böden reicht für viele Einsatzzwecke, vor allem in Läden, Hotels, Restaurants und ähnlichen Bereichen, nicht aus. Der Hauptgrund dafür besteht darin, dass Menschen mit Sand unter ihren Sohlen auf dem Boden laufen. Die Dekorschicht eines Laminatbodens wird häufig in einem relativ kurzen Zeitraum zerstört, insbesondere um Eingangsbereiche oder andere Bereiche mit starkem Verkehr und Abrieb herum, wie beispielsweise Korridore. Laminatböden erreichen nicht die gleiche Abriebfestigkeit wie Steinböden oder ein aus Keramikfliesen bestehender Boden.
Linoleum ist ein bekannter Bodenbelag, der aus verfestigtem Leinöl in Kombination mit Holzmehl, Korkstaub, Kalk und Farbpigmenten hergestellt wird. Er hat eine feste Oberflächenschicht, die dekorative Eigenschaften und Abriebfestigkeit kombiniert. Dieser Boden weist jedoch verschiedene Nachteile auf. Die Schlag- und Abriebfestigkeit ist gering, und es ist schwierig, spezielle Dekore zu schaffen. Die Herstellungskosten sind ebenfalls relativ hoch.
Es sind verschiedene Verfahren eingesetzt worden, um die Abriebfestigkeit eines Laminatbodens zu verbessern, und sie basieren sämtlich auf dem Prinzip, dass mehr verschleißfeste Teilchen, wie beispielsweise Aluminiumoxid, in die oberen transparenten Schichten über dem bedruckten Papier oder dem aufgedruckten Dekor integriert werden. Der Hauptnachteil dieses Verfahrens besteht darin, dass das aufgedruckte Dekor weniger deutlich wird, da ein derartig dickes Overlay eine graue Schicht erzeugt, die nicht vollständig transparent ist.
Ein bekanntes Verfahren besteht darüberhinaus darin, mehrere transparente Overlays auf das Dekorpapier zu pressen, um eine abriebfeste Oberflächenschicht zu schaffen, wobei diese mehreren Overlays auch ein aufgedrucktes Dekor an ihrer Unterseite aufweisen könnten. Die Dekore könnten so ausgerichtet werden, dass, wenn eine obere Schicht verschlissen ist, eine darunterliegende transparente Schicht das aufgedruckte Dekor schützt. Aufgrund von unkontrolliertem Schwellen des Overlay bei der Imprägnierung ist es jedoch sehr schwierig, eine attraktive und abriebfeste Oberflächenschicht zu schaffen. Ein weiterer Nachteil besteht darin, dass derartige mehrschichtige Overlays auch ein graues und weniger ausgeprägtes Dekor ergeben, mehr Spannung erzeugen und eine Oberfläche schaffen, die empfindlicher für Feuchtigkeitsänderungen ist.
Laminatböden weisen viele gute Eigenschaften auf und lassen sich kostengünstiger herstellen als viele andere Bodentypen, wie beispielsweise Holzböden und Steinböden. Seit der Erfindung dieses Bodens im März 1977 sind viele Verbesserungen daran vorgenommen worden. Die Herstellung ist jedoch nach wie vor sehr kostenintensiv und umfasst viele Schritte, wie beispielsweise:

1. Herstellung von HDF
2. Schleifen von HDF, um eine gleichmäßige Oberfläche zu schaffen
3. Herstellung von Dekorpapieren
4. Bedrucken von Dekorpapieren
5. Herstellung von Overlays
6. Imprägnierung von Dekorpapieren
7. Imprägnierung von Overlays
8. Pressen von Dekorpapieren und Overlay auf einen HDF-Träger und Herstellung einer Bodenplatte
9. Teilen der Bodenplatte in einzelne Bodenelemente
10. Bearbeiten der Kanten der Bodenpaneele, um Verriegelungssysteme auszubilden.

Es wäre von großem Vorteil, wenn einige dieser Herstellungsschritte wegfallen könnten.
Es ist bekannt, dass das bedruckte Papier bei einem Laminat-Bodenpaneel durch digitales oder direktes Drucken auf die Oberfläche des HDF-Trägers ersetzt werden könnte. Die Qualität derartiger direkt bedruckter Böden ist jedoch dem Aufdruck des herkömmlichen Dekorpapiers unterlegen, das bei Laminatböden eingesetzt wird, und bisher sind keine nennenswerten Kosteneinsparungen erzielt worden. Die bedruckte Schicht wird mit einem herkömmlichen Overlay oder mit einem Überzug aus einer transparenten abriebfesten Schicht geschützt. Die Abriebfestigkeit und die Schlagfestigkeit sind im Allgemeinen schlechter als bei herkömmlichen Laminatböden.
Laminatböden könnten mit sehr anspruchsvollen Dekoren hergestellt werden, bei denen ein aufgedrucktes Muster mit einer geprägten Struktur der Oberfläche kombiniert wird. Die Prägung wird beim Laminieren hergestellt, wenn die Oberfläche an eine Stahlplatte mit einer geprägten Struktur gepresst wird. Dafür müssen die Stahlplatte und das bedruckte Papier genau an eine vorgegebene Position gebracht werden. Spezielle Kameras müssen für die Positionierung eingesetzt werden, und unkontrolliertes Schwellen des Dekorpapiers bei der Imprägnierung schafft erhebliche Probleme. Die Tiefe der Prägung wird durch das Papier beschränkt, das beschädigt werden könnte, wenn die Prägung mit scharfen Kanten oder bis zu einer Tiefe vorgenommen würde, die wenige Zehntel eines Millimeters überschreitet. Geprägte Oberflächen, die einer rauen Steinoberfläche oder einer von Hand abgezogenen Holzoberfläche gleichen, oder tiefe Rillen, die eingesetzt werden könnten, um Fasen bzw. Abschrägungen in einem Paneel herzustellen, können mit der aktuellen Presstechnologie und einer vernünftigen Kostenstruktur bei Beibehaltung der aktuellen technischen Eigenschaften und Gestaltung nicht hergestellt werden.
Böden auf Holzfaserbasis, die Laminatböden gleichen, und direkt bedruckte Böden könnten einen erheblich größeren Marktanteil erzielen, wenn die Abrieb- und Schlagfestigkeit verbessert werden könnte, wenn ein oder mehrere Herstellungsschritt/e wegfallen könnte/n und wenn attraktivere Dekore geschaffen werden könnten.
Aufgaben und Zusammenfassung
Eine Gesamtaufgabe von Ausführungsformen der Offenbarung besteht in der Schaffung eines Baupaneels, vorzugsweise eines Bodenpaneels, das bessere Eigenschaften und/oder Kostenstruktur aufweist als die bekannten Baupaneele.
Eine erste Aufgabe von Ausführungsformen der Offenbarung besteht in der Schaffung eines Paneels auf Faserbasis, vorzugsweise eines Bodenpaneels, mit einer Nutzschicht, die höhere Abriebfestigkeit und vorzugsweise auch höhere Schlagfestigkeit hat als die aktuellen Böden auf Holzfaserbasis.
Eine zweite Aufgabe von Ausführungsformen der Offenbarung besteht in der Schaffung eines Bodens auf Faserbasis sowie eines Herstellungsverfahren zum Herstellen eines derartigen Bodens, mit dem das Bodenpaneel kosteneffektiver hergestellt wird als die bekannten Böden, und bei dem einer von mehreren Herstellungsschritten kosteneffektiver ausgeführt wird oder vollständig wegfällt.
Eine dritte Aufgabe von Ausführungsformen der Offenbarung besteht in der Schaffung eines Bodens auf Faserbasis mit neuen attraktiven Dekorstrukturen, die vorzugsweise mit hoher Abriebfestigkeit und kosteneffektiver Produktion kombiniert werden könnten.
Eine vierte Aufgabe von Ausführungsformen der Offenbarung besteht in der Schaffung von Trägermaterialien und Oberflächenschichten oder einer Kombination aus Oberflächenschicht und Träger, die zum Herstellen von Paneelen, vorzugsweise Bodenpaneelen, eingesetzt werden könnte, mit einer günstigeren Kostenstruktur und/oder Dekor und/oder Eigenschaften wie beispielsweise hinsichtlich Verschleiß bzw. Abrieb, Schlag und Schall.
Gemäß einem ersten Aspekt der Offenbarung wird ein Baupaneel geschaffen, das eine Oberflächenschicht und einen Träger umfasst, der Holzfasern umfasst. Die Oberflächenschicht umfasst ein im Wesentlichen homogenes Gemisch aus Holzfasern, das natürliche Harze, ein Bindemittel und verschleißfeste Teilchen umfasst.
Ausführungsformen der Offenbarung weisen verschiedene Vorteile gegenüber bekannter Technologie und insbesondere gegenüber herkömmlichen Laminatböden auf.

• Die abriebfeste Oberflächenschicht, die ein homogenes Gemisch ist, könnte erheblich dicker ausgeführt werden, und es wird eine weitaus höhere Abriebfestigkeit erzielt.
• Neue und sehr anspruchsvolle dekorative Effekte könnten mit tiefem Prägen und mit separaten Dekormaterialien erzielt werden, die in die homogene Oberflächenschicht integriert werden und mit dem Prägen kombiniert werden könnten.
• Mit einer homogenen Oberflächenschicht, die dicker ist und eine höhere Dichte aufweist, könnte bessere Schlagfestigkeit erzielt werden.
• Die homogene Oberflächenschicht könnte Teilchen umfassen, die einen positiven Einfluss auf Eigenschaften hinsichtlich Schall und Feuchtigkeit haben.
• Die Herstellungskosten könnten reduziert werden, da billigere Materialien eingesetzt werden könnten und mehrere Herstellungsschritte wegfallen könnten.

Die verschleißfesten Teilchen sind vorzugsweise Aluminiumoxid-Teilchen. Andere geeignete Materialien sind beispielsweise Siliziumoxid oder Siliziumcarbid. Im Allgemeinen könnten Materialien mit einer Rockwellhärte HRC von 70 oder mehr eingesetzt werden.
Ausführungsformen der Offenbarung weisen den Vorteil auf, dass die abriebfeste Oberflächenschicht, die ein homogenes Gemisch darstellt und nicht aus separaten Schichten besteht, erheblich dicker ausgeführt werden könnte und eine Abriebfestigkeit erzielt werden könnte, die bis 5–10 mal besser ist als bei den aktuellen Laminatböden. Es ist möglich, eine abriebfeste Oberflächenschicht herzustellen, bei der Abrieb der Oberfläche die Dicke bei jeweils 10.000 Umdrehungen um lediglich beispielsweise 0,10 mm reduziert. Bei 50.000 Umdrehungen wird die Dicke um ungefähr 0,5 mm verringert, und die Abriebbeständigkeit sowie die dekorativen Eigenschaften bleiben erhalten. Die verschleißfesten Teilchen bestehen vorzugsweise aus Aluminiumoxid, und das Bindemittel ist vorzugsweise ein wärmehärtbarer Kunststoff, wie beispielsweise Melaminharz.
Eine dekorative Wirkung könnte mit Holzfasern, anderen Typen von Fasern und/oder lediglich dekorativen verschleißfesten Teilchen erzielt werden. Die dekorativen Effekte werden jedoch in den am meisten bevorzugten Ausführungsformen mit Farbpigmenten erzielt, die in die homogene Oberflächenschicht eingebracht werden.
Holzfasern in der Oberflächenschicht, die natürliche Harze, wie beispielsweise Lignin, umfassen, könnten von demselben Typ sein, wie er in HDF oder in Spanplatte eingesetzt wird. Sie sind daher opak und nicht wie in einer Overlay-Papierbahn transparent. Der Rohstoffpreis für derartige Fasern ist erheblich niedriger als der für Fasern aus α-Zellulose, aus der die natürlichen Harze in dem Produktionsprozess entfernt worden sind, um Transparenz zu erreichen.
Eine besonders bevorzugte Ausführungsform ist ein Bodenpaneel, das eine Oberflächenschicht und einen Träger aus HDF auf Holzfaserbasis oder aus Spanplatte umfasst. Die Oberflächenschicht umfasst ein im Wesentlichen homogenes Gemisch aus Holzfasern, die natürliche Harze umfassen und von dem gleichen Typ sind, wie er bei HDF oder Spanplatte eingesetzt wird, einem Bindemittel aus wärmehärtbarem Kunststoff bzw. Harz, Aluminiumoxid-Teilchen und Farbpigmenten.
Bei einem weiteren Beispiel könnte die Oberflächenschicht beispielsweise 25 Gew.-% Aluminiumoxid, ungefähr 25% Holzfasern, ungefähr 25% Melamin-Formaldehyd-Harz und ungefähr 25% Farbpigmente umfassen. Die Oberflächenschicht könnte eine Dicke haben, die beispielsweise im Bereich von 0,1 mm bis 3 mm oder auch mehr liegt. Natürlich sind auch andere Kombinationen möglich. Der Anteil von Melamin könnte beispielsweise zwischen 10 und 35% variieren. Der Gehalt an den Farbpigmenten könnte sehr niedrig sein, so beispielsweise nur ungefähr 0,1–5% betragen. Verschleißfeste Teilchen könnten in dem gleichen Umfang vorhanden sein, und ihr Anteil könnte von wenigen Prozent bis 35% oder auch mehr variieren. Das Gemisch könnte an die gewünschten Eigenschaften und Kostenstrukturen angepasst werden. Die Bindemittel tragen im Allgemeinen dazu bei, der Oberfläche eine Schlag- und Abriebfestigkeit zu verleihen, sie sind jedoch relativ teuer. Einige verschleißfeste Teilchen sind ebenfalls relativ teuer. Holzfasern und andere Fasern sind im Allgemeinen recht billig, insbesondere wenn sie aus recyceltem Material gewonnen werden.
Die verschleißfesten Teilchen, beispielsweise Aluminiumoxid, tragen nur sehr beschränkt zu der Schlagfestigkeit eines Laminatbodens bei, da sie nur als eine sehr dünne Schicht (0,1 mm) aufgebracht werden und ihr Gehalt im Allgemeinen lediglich ungefähr 10–30 g/m² beträgt. Mit der Offenbarung ist es jedoch möglich, erheblich mehr Teilchen in der massiven homogenen Oberflächenschicht einzusetzen, und durch diese Teilchen könnte auch die Schlagfestigkeit des Bodens erheblich verbessert werden. Die verschleißfesten Teilchen werden vorzugsweise willkürlich verteilt und mit Fasern und Bindemitteln, die sie umgeben, in der Oberflächenschicht fixiert. Bei einem nicht einschränkenden Beispiel könnte eine 0,5–1,0 mm starke Oberflächenschicht gemäß der Offenbarung beispielsweise 100–400 g/m² verschleißfester Teilchen und auch mehr umfassen. Es liegt auf der Hand, dass es keine Untergrenze gibt und für bestimmte Einsatzzwecke auch recht geringe Mengen ausreichend sein könnten, wenn derartige Teilchen wenigstens teilweise in die Faserstruktur integriert werden.
Eine abriebfeste und dekorative Oberflächenschicht könnte mit verschiedenen alternativen Mitteln ausgebildet werden. Es ist möglich, eine feste Oberflächenschicht mit geringen Mengen an verschleißfesten Teilchen herzustellen, wenn beispielsweise der Gehalt an dem Bindemittel erhöht wird und/oder Fasern, vorzugsweise verschleißfeste Fasern, integriert werden, die dazu dienen könnten, einen Teil der verschleißfesten Teilchen zu ersetzen. Kunststofffasern, beispielsweise Nylonfasern, oder Mineralfasern, z. B. Glasfasern, könnten die Abriebfestigkeit in einem homogenen Oberflächenschicht-Material erheblich verbessern.
Gemäß einem zweiten Aspekt der Offenbarung wird ein Baupaneel geschaffen, das eine Oberflächenschicht umfasst, die mit einem Träger verbunden ist, der Holzfasern umfasst. Die Oberflächenschicht, die dem Paneel dekorative Effekte und Abriebfestigkeit verleiht, ist eine homogene Schicht, die Teile von Fasern, Farbpigmente, ein Bindemittel und verschleißfeste Teilchen umfasst.
Gemäß diesem zweiten Aspekt werden die Holzfasern in der Oberflächenschicht vollständig oder teilweise durch andere Fasern ersetzt. Bevorzugte Ausführungsformen umfassen beispielsweise Pflanzenfasern, z. B. Jute, Leinen, Flachs, Baumwolle, Hanf, Bambus, Bagasse und Sisal, und diese Fasern könnten mit verschleißfesten Teilchen, so beispielsweise Aluminiumoxid, vermischt werden, um eine abriebfeste Oberflächenschicht auf Basis von Pflanzenfasern zu schaffen. Kunststofffasern, wie beispielsweise Nylonfasern, oder Mineralfasern, z. B. Glasfasern, könnten in bestimmten bevorzugten Ausführungsformen ebenfalls eingesetzt werden. Alle oben aufgeführten Fasern könnten gemischt werden, z. B. Holz/Bambus, Nylon/Glasfasern usw. Hohlkugeln aus Keramik könnten mit Fasern gemischt werden, um beispielsweise die Wärmeisolierung sowie die Schalldämpfung zu verbessern. Derartige Teilchen könnten auch nichtentflammbar sein.
Holzfasern in dem Träger könnten auf die gleiche Weise wie oben für die Oberflächenschicht beschrieben ebenfalls teilweise oder vollständig durch Kunststofffasern, Mineralfasern oder Pflanzenfasern ersetzt werden.
Wärmehärtbare Bindemittel werden bevorzugt, es könnten jedoch auch thermoplastische Bindemittel eingesetzt werden. Vorzugsweise wird in allen Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung der gleiche Typ Bindemittel in dem Träger und der Oberfläche eingesetzt, jedoch werden beispielsweise Kombinationen aus einem wärmehärtbaren Bindemittel in dem Träger und einem thermoplastischen Bindemittel in der Oberflächenschicht oder umgekehrt nicht ausgeschlossen.
Eine Oberflächenschicht, die verschleißfeste Teilchen mit hoher Dichte umfasst, so z. B. Aluminiumoxid, in der diese Teilchen im Wesentlichen über eine Dicke der Oberflächenschicht verteilt sind, so beispielsweise 0,2–1,0 mm, wie dies oben beschrieben ist, könnte eine Dichte haben, die höher ist als bei den Oberflächen aktueller Laminate, insbesondere wenn eine derartige Schicht einen hohen Anteil an Bindemitteln umfasst. Eine derartige Oberflächenschicht könnte eine Dichte von 1.500–2.000 kg/m³ oder darüber haben, und die Schlagfestigkeit könnte erheblich höher sein als bei herkömmlichen Laminatböden, bei denen nur Aluminiumoxid in sehr dünnen, beschränkten Overlays mit einer Dicke unter 0,10 mm eingesetzt wird. Die Dichte könnte geringer sein, sollte jedoch vorzugsweise nicht geringer sein als 1.000 kg/m³. Ausreichende Schlagfestigkeit könnte mit einer Oberflächenschicht mit hoher Dichte selbst bei einem relativ weichen Trägermaterial, wie beispielsweise MDF oder Spanplatte, erzielt werden. Die hohe Dichte könnte dem Boden auch akustische und haptische Eigenschaften verleihen, die denen eines echten Steinbodens gleichen.
Der Träger könnte auch mit hoher Dichte hergestellt werden, insbesondere wenn kleine kompakte Fasern mit einem hohen Anteil an Bindemitteln gemischt werden und unter hohem Druck gepresst werden.
Es liegt auf der Hand, dass alle bevorzugten Ausführungsformen des ersten Aspektes mit der bevorzugten Ausführungsform des zweiten Aspektes kombiniert werden können. Dies bedeutet beispielsweise, dass gleicher Druck sowie gleiche Presszeiten, Bindemittel, Fasern, verschleißfeste Teilchen, Materialzusammensetzungen usw. eingesetzt werden könnten.
Gemäß einem dritten Aspekt der Offenbarung wird ein Herstellungsverfahren geschaffen, das die folgenden Schritte umfasst:

1. Mischen von Teilchen, die Fasern umfassen, oder Fasern mit Bindemitteln, Farbpigmenten und verschleißfesten Teilchen.
2. Ausüben von hohem Druck und hoher Temperatur auf die Teilchen bzw. die Fasern, die Farbpigmente, die Bindemittel und die kleinen verschleißfesten Teilchen und Formen derselben zu einem Baupaneel.

Dieses Herstellungsverfahren könnte zum Herstellen aller Ausführungsformen der Offenbarung eingesetzt werden.
Das Herstellungsverfahren basiert in einer bevorzugten Ausführungsform auf einer Oberflächenschicht, die Holzfasern, Aluminiumoxid und ein wärmehärtbares Harz umfasst, wobei die Oberflächenschicht in einem Pressvorgang so geformt und mit einem Träger aus HDF oder einem Träger aus Spanplatte so verbunden wird, dass eine Bodenplatte entsteht. Dieses bevorzugte Herstellungsverfahren umfasst die folgenden Schritte:

1. Holz wird zu Schnitzeln zerkleinert und dann zu Holzfasern zerlegt.
2. Die Holzfasern werden mit einem wärmehärtbaren Kunststoff, Farbpigmenten und Aluminiumoxid-Teilchen gemischt.
3. Die Holzfasern, die Farbpigmente, die Aluminiumoxid-Teilchen und der wärmehärtbare Kunststoff werden auf eine Oberfläche eines Trägers aus HDF oder Spanplatte aufgebracht und hohem Druck sowie hoher Temperatur ausgesetzt und zu einer homogenen und massiven Oberflächenschicht auf dem Träger geformt, so dass eine Bodenplatte hergestellt wird.

Ein separate Ausgleichsschicht bzw. eine sogenannter Gegenzug, die/der beispielsweise aus imprägniertem Papier besteht, könnte vorzugsweise auch beim Pressen auf die Rückseite des Trägers aufgebracht werden.
Es werden Farbpigmente bevorzugt, um ein attraktives Dekor zu schaffen. Natürlich kann das Herstellungsverfahren auch eingesetzt werden, um das Paneel ohne Farbpigmente herzustellen. Dekorative Effekte könnten auch nur mit anderen Fasern oder verschleißfesten Teilchen erzielt werden. Aluminiumoxid könnte beispielsweise in verschiedenen Farben hergestellt werden.
Sieben der zehn Herstellungsschritte (siehe 2–8 oben) könnten wegfallen, da kein Papier eingesetzt wird und keine Laminierung erforderlich ist. Das Aufdrucken könnte zusammen mit der Herstellung der Bodenplatte ausgeführt werden. Das Bindemittel ist vorzugsweise ein Melamin-Formaldehyd- oder Harnstoff-Formaldehyd- oder Phenol-Formaldehyd-Harz oder eine Kombination dieser Harze. Der Druck beträgt vorzugsweise ungefähr 300 N–800 N/cm², und die Temperatur könnte 120–200°C betragen. Die Presszeit könnte beispielsweise zwischen 20 Sekunden und 5 Minuten variieren. Es können sehr kurze Presszeiten, von beispielsweise 10 Sekunden oder weniger, genutzt werden, insbesondere bei Ausführungsformen, bei denen eine relativ dünne Faserschicht vor dem Pressen auf einen HDF-Träger aufgebracht wird. Thermoplastische Bindemittel, wie beispielsweise PVC, PE, PP usw., könnten ebenfalls eingesetzt werden. Weitere Möglichkeiten sind beispielsweise natürliche Harze, wie Zucker oder Lignin.
Das Herstellungsverfahren könnte vorzugsweise einen Zwischen-Pressschritt umfassen, in dem die Fasern teilweise verdichtet, jedoch nicht ausgehärtet werden. Das Bedrucken oder Aufbringen von Dekormaterialien könnte zwischen dem Zwischenpressen und dem abschließenden Pressen vorgenommen werden.
Dekorative Strukturen könnten auch nach dem Aushärten aufgebracht werden. Beispielsweise könnte Laser eingesetzt werden, um die Oberfläche zu gravieren, und dekorative Rillen könnten so hergestellt werden, dass das Oberflächenmaterial bis auf einen unteren Teil der Oberfläche entfernt wird, der eine Schicht mit einer anderen Farbe oder anderem Dekor als der obere Flächenabschnitt umfasst. Weiter könnten Wärme und Druck eingesetzt werden, um die Farbe zu ändern oder weitere Prägung der Oberfläche zu schaffen.
Laser könnte auch vor dem abschließenden Pressen eingesetzt werden, um dekorative Muster und Effekte, wie beispielsweise dunkle Linien oder Punkte, zu schaffen, die beispielsweise dazu dienen, Holz oder Stein nachzubilden.
Das Verfahren könnte eingesetzt werden, um eine komplette Bodenplatte herzustellen. Das Verfahren könnte auch eingesetzt werden, um eine obere und/oder untere Schicht herzustellen, die auf einen bekannten Faserplatten- oder Spanplatten-Träger, vorzugsweise einen HDF-Träger aufgebracht wird. Das Verfahren könnte auch eingesetzt werden, um einzelne Bodenelemente und auch die fertigen Bodenpaneele herzustellen, wobei die Kanten und auch Teile des gesamten Verriegelungssystems während des Druckens ausgebildet werden könnten.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform wird das gesamte Paneel in einer kontinuierlichen Fertigungsstraße hergestellt, auf der Fasern, Bindemittel, Farbpigmente und verschleißfeste Teilchen oder Fasern in vorzugsweise wenigstens drei Schichten mit unterschiedlicher Materialzusammensetzung aufgebracht werden, um ein Paneel mit einem Träger und einer Oberflächenschicht auszubilden. Eine bevorzugte Ausführungsform, bei der die Oberflächenschicht und der Träger kontinuierlich oder diskontinuierlich integral im Wesentlichen in dem gleichen Pressvorgang ausgebildet werden, wird als ein ”integral hergestelltes Paneel” bzw. IFP (integrally formed panel) bezeichnet. Die untere Schicht bzw. der untere Teil könnte eine Ausgleichsschicht sein, die im Wesentlichen nur Holzfasern und Bindemittel umfasst, die dazu dienen, den Ausgleich für die Oberflächenschicht zu bewirken. Die Ausgleichsschicht könnte auch als ein separates vorgefertigtes Material aufgebracht werden, das während des Pressens an dem Träger fixiert werden könnte. Sie könnte auch als ein Träger für die Fasern beim Transport in eine Presse dienen. Die mittlere Schicht bzw. der mittlere Teil ist vorzugsweise eine Trägerschicht, die nur Holzfasern und Bindemittel umfasst, und die obere Schicht ist eine Oberflächenschicht, die Holzfasern, Farbpigmente und verschleißfeste Teilchen oder Chemikalien umfasst.
Die Schichten werden vorzugsweise auf ein/em Förderband aufgebracht und transportiert und optional von einer anfänglichen Dicke von beispielsweise 30–50 mm auf eine Zwischendicke von beispielsweise 10–20 mm vorgepresst. Ein dekoratives Muster könnte dann beispielsweise mit einer digitalen Tintenstrahlvorrichtung, die zulässt, dass die Tinte bzw. Druckfarbe in die vorgepresste Fläche eindringt, direkt auf die vorgepresste Fläche aufgebracht werden. Abschließend wird die Platte unter Wärme und Druck vorzugsweise in einem kontinuierlichen Pressvorgang am Ende der Fertigungsstraße auf eine Dicke von beispielsweise 4–10 mm gepresst, wobei optional ein Schleifen der unteren Ausgleichsschicht ausgeführt werden könnte, um eine genaue Dicke zu erzielen, falls dies erforderlich ist.
Ein IFP könnte auch auf einer Fertigungsstraße hergestellt werden, die eine diskontinuierliche Presse des herkömmlichen Typs umfasst, die im Allgemeinen bei der Herstellung von Laminatboden eingesetzt wird. Der Träger, die Oberflächenschicht und vorzugsweise auch die Ausgleichsschicht werden in der diskontinuierlichen Presse geformt und miteinander verbunden.
Die Herstellung könnte auch in einem zweistufigen Prozess durchgeführt werden, in dem die Herstellungsschritte zum Herstellen eines Trägers und einer Oberflächenschicht in zwei separaten Vorgängen durchgeführt werden. Dieses Herstellungsverfahren wird als eine ”surface-on-core”-Produktion bzw. SOC bezeichnet. Ein Träger aus einer Platte auf Holzfaserbasis, wie beispielsweise HDF, MDF, Spanplatte, OSB, Sperrholz und ähnlichen Plattenmaterialien, könnte auf herkömmliche Weise hergestellt werden. Eine untere und/oder obere Schicht, die die Oberflächenschicht und optional auch die Ausgleichsschicht umfassen/umfasst, wird anschließend mit Streueinrichtungen auf den Träger aufgebracht, und dies könnte mit den Schritten kombiniert werden, die der Oberfläche ihre dekorativen Eigenschaften verleihen. Eine separate Ausgleichsschicht könnte in einem separaten Produktionsschritt aufgebracht werden. Der Träger, der vorzugsweise mit der oberen und der unteren Schicht versehen ist, wird anschließend in einer kontinuierlichen oder diskontinuierlichen Presse gepresst, so dass die obere Oberflächenschicht und optional auch die Ausgleichsschicht ausgehärtet und auf den vorgefertigten Träger laminiert werden. Alle Typen von Trägermaterialien könnten eingesetzt werden, und das Verfahren eignet sich auch sehr gut für weiche Trägermaterialien und Trägermaterialien mit rauen Oberflächenabschnitten. Die dekorative Oberflächenschicht könnte unregelmäßige Oberflächenabschnitte in dem Träger ausfüllen und den Träger verstärken, so dass ein schlagfestes Paneel mit beliebigen dekorativen Oberflächenstrukturen gewonnen wird. Diese dekorative Oberfläche wird nicht wie bei herkömmlichen Laminat- oder Holzfurnier-Böden durch die Oberfläche des Trägers beeinflusst.
Das Trägermaterial und eine obere Oberflächenschicht sowie eine untere Ausgleichsschicht könnten gemäß einer bevorzugten Ausführungsform auch separat in drei Produktionsschritten hergestellt werden, und die separaten Schichten könnten beispielsweise mittels Verleimen mit dem Träger verbunden werden.
Eine separate Holzfaser- oder Faserschicht, die vorwiegend als eine Oberflächenschicht, jedoch natürlich auch als eine Ausgleichsschicht eingesetzt werden könnte, und die im Folgenden als ”separate Oberflächenschicht” bzw. SSL (separate surface layer) bezeichnet wird, könnte kontinuierlich oder diskontinuierlich in einer Dicke von beispielsweise 0,3–2 mm hergestellt werden. Eine derartige Oberflächenschicht könnte eingesetzt werden, um Laminat-Platten, Holzfurnier oder Holzschichten in Laminat- oder Holzböden, beispielsweise mit einem Träger aus HDF, MDF, Spanplatte, Sperrholz, Lamellen-Holzträger und dergleichen, zu ersetzen. Die Oberflächenschicht könnte selbst dann eine hohe Dichte und Schlagfestigkeit aufweisen, wenn sie mit relativ weichen Trägermaterialien kombiniert wird.
All diese drei Grund-Ausführungsformen, das heißt, IFP, SOC und SSL, könnten eingesetzt werden, um einen Boden gemäß der Offenbarung herzustellen. Dieser Boden wird in der vorliegenden Anmeldung im Allgemeinen als ein Faserverbundboden, ein sogenannter ”Fibre Composite Floor” bzw. FCF, bezeichnet. Er könnte, wie oben beschrieben, mit kontinuierlichen oder diskontinuierlichen Pressen hergestellt werden, und die Herstellungsschritte könnten teilweise kombiniert werden. Es ist beispielsweise möglich, den Träger und die Oberflächenschicht oder den Träger und die Ausgleichsschicht in einem integral ausgeführten Vorgang ähnlich wie bei IFP herzustellen und eine Ausgleichsschicht oder eine Oberflächenschicht ähnlich wie bei SOC in einem separaten Herstellungsschritt aufzubringen. Ein Vorhärten und ein abschließendes Härten mit verschiedenen Zwischenschritten können ebenfalls eingesetzt werden.
Die dekorativen Eigenschaften könnten auf verschiedene Weise erzielt werden. Die Oberfläche erhält in einer Ausführungsform ihre dekorativen Eigenschaften durch Farbpigmente, die vorzugsweise Holzfasern beigemischt werden. Das gesamte Paneel könnte farbig sein. Als Alternative dazu könnten Farbpigmente beispielsweise mit Holzfasern, Bindemitteln und verschleißfesten Teilchen in der oberen Schicht gemischt werden. Es könnte ein aufgedrucktes Muster auf der Grundfarbe hergestellt werden. Das Aufdrucken sollte vorzugsweise vor dem abschließenden Press-und-Aushärt-Vorgang ausgeführt werden, so dass der Aufdruck tief in die obere Faserschicht eindringen kann. Der Aufdruck könnte so aufgebracht werden, dass er sich nach dem Pressen erheblich, beispielsweise um 0,1–1,0 mm, in die obere Faserschicht hinein erstreckt. Vakuum könnte eingesetzt werden, um das Eindringen des Aufdrucks in die Grundfasern zu erleichtern und zu leiten. Mit einem derartigen Aufdruck könnten auch sehr realistische Nachbildungen von Stein- und Holzerzeugnissen geschaffen werden, und er behält seine Struktur auch dann bei, wenn die Oberflächenschicht erheblich verschlissen ist. Es könnte eine sehr dauerhafte, dekorative und abriebfeste Oberfläche auf sehr kosteneffektive Weise geschaffen werden. Feine und gut verteilte Fasern in der Oberflächenschicht ermöglichen es, sehr ausgeprägte und realistische abriebfeste aufgedruckte Strukturen zu schaffen.
Die dekorativen Effekte könnten auch mit relativ weichen, separaten Materialien erzielt werden, so beispielsweise verschiedenen Arten von Fasern, Schnitzeln oder Teilchen aus Holz, Stoff, Kunststoff, Kork und dergleichen, die optional mit Farbpigmenten vermischt und beispielsweise mittels Streuen oder Extrudieren als ein vorstehendes Muster auf der Grundfaserfläche vor dem abschließenden Pressen aufgebracht werden könnten.
Fasern könnten auch dazu dienen, die mechanischen Eigenschaften zu verbessern. Mineralfasern, wie beispielsweise Glasfasern, könnten die Festigkeit und Flexibilität verbessern und die Beständigkeit gegenüber Wärme und Feuer verbessern. Naturfasern könnten ebenfalls einen positiven Einfluss auf die Eigenschaften haben. Variationen der Faserausrichtungen könnten genutzt werden, um die dekorativen Wirkungen zu verstärken.
Auf die Grundfläche aufgetragene separate Materialien dringen nach dem Pressen in die Fasern der Grundfläche ein. Dieses Eindringen könnte sehr genau gesteuert werden. Eine harte Materialzusammensetzung dringt tief in die weicheren Grundfasern ein. Ein weicheres separates Material wird stärker komprimiert und über eine größere Fläche verteilt. Die separaten Materialien sollten vorzugsweise eine andere Größe und/oder Struktur und/oder Ausrichtung und/oder optische Effekte haben als die Grundfasern, und sie erzeugen automatisch eine perfekte Übereinstimmung zwischen einem gewünschten Muster und einer Oberflächenstruktur. Die Dekoreffekte könnten noch ausgeprägter sein, wenn die separaten Materialien andere Abriebeigenschaften aufweisen als die Grundfaserstruktur. Die Oberfläche könnte gebürstet werden, und die verschiedenen Faserstrukturen werden wie bei echten Holz- oder Steinböden besser sichtbar. Ein ähnlicher Effekt könnte erzielt werden, wenn die Druckfarbe verschleißfeste Teilchen enthält, die bei dem Druckvorgang lokal begrenzt aufgebracht werden. Die Oberfläche könnte Teilchen umfassen, die nach dem Pressen anschwellen, sich ausdehnen oder schrumpfen könnten und so eine ungleichmäßige oder geprägte Oberfläche schaffen. All diese Dekoreffekte könnten aufrechterhalten werden, wenn die Oberfläche nach langer Zeit erheblichem Verschleiß ausgesetzt ist, da sie sich tief in die Oberflächenschicht hinein erstreckend. Wiederholungseffekte eines aufgedruckten Musters könnten vermieden werden.
Es könnten auch spezielle harte verschleißfeste und dekorative Materialien auf anderer Basis als Holzfasern in die Oberfläche integriert werden, so beispielsweise synthetisches Pulver oder Teilchen aus synthetischem Diamant, vorzugsweise mit einer Größe von 0,01–0,10 mm. Diese Diamantteilchen könnten auch die Abriebfestigkeit verstärken und Reibungseigenschaften des Bodens verbessern. Andere Alternativen sind Metallpulver oder -flocken, Steinpulver, Keramikpulver oder -teilchen, Sand und andere ähnliche bekannte Dekormaterialien.
Auch Nanoteilchen könnten integriert werden, und dies könnte beispielsweise dazu dienen, der Oberfläche verbesserte Eigenschaften hinsichtlich Glanz, Reinigungsfähigkeit, UV-Stabilität, Reibung, Abriebfestigkeit usw. zu verleihen.
Herkömmliche Verfahren, bei denen die Oberfläche an eine geprägte Stahlplatte oder ein Band oder eine Papiermatrix gepresst wird, um dekorative Effekte zu erzielen, könnten ebenfalls eingesetzt werden. Der Vorteil besteht darin, dass die Prägung erheblich tiefer ausgeführt werden könnte als bei herkömmlichen Laminatböden, da kein Papier vorhanden ist, das bei Laminierung beschädigt werden könnte. Fugenlinien, Rillen und Fasen bzw. Abschrägungen an den Rändern oder in den Hauptflächenteilen könnten hergestellt werden, und diese Strukturen könnten das gleiche oder ein anderes Dekor haben als die Hauptfläche. Die Rillen könnten, wie oben beschrieben, teilweise oder vollständig mit separaten Materialien gefüllt werden.
All diese Dekoreffekte könnten kombiniert werden. Die Erfindung schließt zusätzliche transparente oder nicht-transparente Schichten, Beschichtungen oder ähnliches über der Grundfaserstruktur nicht aus. Die Oberflächeneffekte könnten auch unabhängig in einem Faserpaneel eingesetzt werden, das keine verschleißfesten Teilchen oder Farbpigmente umfasst. In diesem Fall könnte die Abriebfestigkeit nur mit Holzfasern und Bindemitteln erzielt werden.
All diese Dekoreffekte werden im Unterschied zu der bekannten Technik vorzugsweise mit Verfahren geschaffen, bei denen Aufdrucke und Farben tief in eine vorzugsweise im Voraus ausgebildete halbfertige Oberflächenschicht eindringen, oder bei denen separate Dekormaterialien in die Haupt-Oberflächenschicht integriert oder auf sie aufgebracht werden.
Gemäß Ausführungsformen der Offenbarung ist es auch möglich, eine sehr glänzende Oberfläche zu schaffen, die aktuellen laminierten oder lackierten Oberflächen gleicht. Die Offenbarung weist den Vorteil auf, dass eine derartige Oberfläche in einem weiteren Herstellungsschritt zu einer noch attraktiveren Oberfläche poliert oder gebürstet werden könnte, oder nach Verlegung mehrmals poliert werden könnte, so beispielsweise mit Bürsten, die harte Teilchen, z. B. Diamantpulver, umfassen. Die ursprünglich glänzende Oberfläche könnte auch nach mehreren Jahren starker Beanspruchung wieder hergestellt werden.
Spezielle dekorative Effekte und mechanische Eigenschaften könnten mit einer Oberflächenschicht erzielt werden, die Fasern aus unterschiedlichen Holztypen oder Kombinationen aus zwei oder mehr Holzarten umfassen, so beispielsweise jede beliebige Kombination aus Eiche, Esche, Ahorn, Buche, Kiefer, Fichte, Birke, Merbau oder ähnlichen umfasst. Diese verschiedenen Holzfasern könnten auch gefärbt, wärmebehandelt oder auf ähnliche Weise modifiziert werden, bevor sie als eine Oberflächenschicht aufgebracht werden.
Spezielle dekorative Effekte könnten mit Fasern und Dekorteilchen erzielt werden, die elektrostatisch aufgebracht und positioniert werden könnten. Dieses Verfahren ermöglicht es beispielsweise, Holzfasern zu positionieren und auszurichten und eine Struktur zu schaffen, die Holzfurnier gleicht. Schwerkraft und Luftströme könnten ebenfalls eingesetzt werden, um Fasern und Teilchen kontrolliert zu verteilen.
Korkmaterial in Form kleiner Teilchen oder von Staub könnte ebenfalls eingesetzt werden, um in allen Ausführungsformen der Offenbarung Holzfasern teilweise oder vollständig zu ersetzen.
Es ist bekannt, dass Kork als eine Oberflächen- oder Unterschicht in einer Bodenplatte eingesetzt werden könnte. Diese Schichten könnten aus Korkkörnchen bestehen, die verleimt werden, oder sie könnten die Form von Korkfurnier haben. Der Kork wird hauptsächlich eingesetzt, um Schall zu verringern, jedoch auch für dekorative Zwecke. Es ist auch bekannt, das Korkkörnchen beispielsweise Beton beigemischt werden könnten, um niedrige Wärmeleitfähigkeit, niedrige Dichte oder gute Energiedämpfung zu erzielen. Es ist bekannt, dass Korkstaub mit einem Bindemittel, vorzugsweise einem Bindemittel aus wärmehärtbarem Kunststoff, und verschleißfesten Teilchen vermischt werden könnte, um eine Oberflächenschicht in einer Bodenplatte auszubilden.
Gemäß einem vierten Aspekt der Offenbarung wird ein Baupaneel geschaffen, das eine Oberflächenschicht und einen Träger umfasst, der Holzfasern oder Korkteilchen umfasst. Die Oberflächenschicht umfasst ein im Wesentlichen homogenes Gemisch aus Korkteilchen, einem synthetischen Bindemittel und verschleißfesten Teilchen.
Der Träger könnte ein herkömmlicher Träger auf Holzfaserbasis, beispielsweise HDF oder dergleichen, sein oder könnte ein Träger sein, der teilweise oder vollständig Korkteilchen und ein Bindemittel, vorzugsweise ein wärmehärtbares Bindemittel, umfasst. Es könnten Farbpigmente enthalten sein.
Eine besonders bevorzugte Ausführungsform ist ein Bodenpaneel, das eine Oberflächenschicht und einen Träger umfasst, der Holzfasern oder Korkteilchen umfasst. Die Oberflächenschicht umfasst ein im Wesentlichen homogenes Gemisch aus Korkteilchen, das natürliche Harze, ein Bindemittel aus wärmehärtbarem Kunststoff sowie verschleißfeste Teilchen aus Aluminiumoxid umfasst.
Die Dichte der Oberflächenschicht aus Kork beträgt vorzugsweise 800–1.400 kg/m³, und die Dichte des Trägers könnte 600–1.000 kg/m³ betragen.
Ausführungsformen der Offenbarung weisen den Vorteil auf, dass die Oberflächenschicht flexibler und weicher sein könnte als bei herkömmlichen Laminatböden, und dies könnte mit einer gleichbleibenden oder sogar besseren Abrieb- und Schlagfestigkeit kombiniert werden. Dies könnte zu einem besseren Schallpegel und geringerer Wärmeleitfähigkeit führen. Das Ergebnis könnte ein ruhigerer und wärmerer Boden sein.
Ein Bodenpaneel, das Korkteilchen umfasst, könnte gemäß den gleichen drei Grund-Ausführungsformen, d. h. IFP, SOC und SSL, hergestellt werden, wie sie oben beschrieben sind.
Die Prinzipien der Offenbarung könnten auch eingesetzt werden, um einen Träger herzustellen, der Kork umfasst, und der eingesetzt werden könnte, um einen herkömmlichen Träger auf Basis von Holzfasern, beispielsweise ein HDF-Paneel, zu ersetzen.
Ein bekanntes Verfahren besteht darin, Korkspäne mit einer Größe von 2–5 mm mit sehr niedrigem Druck zu einem Paneel mit einer Dichte zu verleimen, die 300 kg/m³ nicht übersteigt. Es ist jedoch kein Verfahren bekannt, bei dem sehr kleine Korkteilchen, die beispielsweise kleiner sind als 1,0 mm, mit einem wärmehärtbaren Bindemittel vermischt und mit hohem Druck verpresst werden, um ein Paneel hoher Dichte herzustellen, das beispielsweise als ein Trägermaterial in einem Bodenpaneel eingesetzt werden könnte.
Gemäß einem fünften Aspekt der Offenbarung wird ein Baupaneel geschaffen, das kleine Korkteilchen und ein wärmehärtbares Bindemittel umfasst, die zu einer Platte mit einer Dichte von mehr als 600 kg/m³ verpresst werden. Ein derartiger Träger auf Basis von Korkteilchen könnte zusammen mit einer Oberflächenschicht eingesetzt werden, die Korkteilchen umfasst, oder mit einer Oberflächenschicht gemäß dem ersten und dem zweiten Aspekt der Offenbarung, könnte jedoch auch als ein Träger in einem Boden mit herkömmlichen Oberflächenschichten eingesetzt werden.
Ein Träger oder eine Oberflächenschicht aus Kork könnte Eigenschaften, beispielsweise Feuchtigkeitsbeständigkeit, Scherfestigkeit, Dichte und Schlagfestigkeit, aufweisen, die denen von normalem HDF-Material gleichen oder sogar besser sind als diese, und es ist möglich, ein festes und qualitativ hochwertiges Verriegelungssystem in der Kante des Trägers aus Kork auszubilden. Die Flexibilität der Korkteilchen ermöglicht es, eine hohe Schlagfestigkeit zu erzielen. Die Eigenschaften werden hauptsächlich erzielt, indem ein wärmehärtbares Harz, beispielsweise Melamin in Pulverform mit kleinen Korkteilchen, vorzugsweise mit einer Größe von wenigen zehntel Millimetern oder noch kleiner bis zu einigen hundertstel Millimetern, gemischt werden, die anschließend bei einem Druck von ungefähr 300–400 N/cm² und einer Temperatur von 140–180°C gepresst werden.
Der Träger aus Kork könnte auch in Kombination mit bekannten Oberflächenmaterialien, wie beispielsweise Laminat, elastischen Oberflächen, Oberflächen auf Faserbasis, Holz, Holzfurnier, Linoleum, Korkfurnier, Teppichböden und dergleichen eingesetzt werden. Es könnten mehrere Vorteile erzielt werden. Eine dünne Oberflächenschicht, beispielsweise ein Holzfurnier, könnte vor dem Pressen auf eine Unterschicht aufgebracht werden, die Korkteilchen und Bindemittel umfasst. Das Pressen könnte an einer Pressplatte stattfinden, die eine tiefe Prägung oder tiefe Nuten bzw. Rillen erzeugen könnte. Die dünne Oberflächenschicht wird ausgebildet und an die Unterschicht laminiert. Die dünne Oberflächenschicht wird nicht beschädigt, da die Korkteilchen zusammengedrückt und entsprechend der Struktur der Pressplatte geformt werden. Dieses Formverfahren könnte auch bei einem Paneel eingesetzt werden, bei dem die Unterschicht Holzfasern oder andere Fasern umfasst, die durch Pressen geformt werden könnten.
Ein kombinierter Träger oder ein kombiniertes Paneel könnten auch mit verschiedenen Schichten hergestellt werden, die nur Korkteilchen oder Holzfaserteilchen oder ein Gemisch aus Holzfasern und Korkteilchen umfassen.
Vorzugsweise wird in allen Ausführungsformen ein Trocken-Verfahren eingesetzt, bei dem die verschiedenen Materialien und Gemische aus verschiedenen Materialien, wie beispielsweise Fasern, verschleißfesten Teilchen, Bindemitteln und Farbpigmenten in trockener Form verteilt und verstreut werden. Ein Flüssig- oder Halbflüssig-Verfahren, bei dem das Bindemittel beispielsweise den Fasern oder Teilchen in flüssiger Form beigemischt wird, wird jedoch nicht ausgeschlossen. Das Aufstreuen könnte mit verschiedenen Stationen durchgeführt werden, die geprägte oder gravierte Rollen und Bürsten umfassen, die eine oder mehrere Schicht/en aus vorzugsweise trockenen Materialien aufbringen könnten.
Alle Ausführungsformen mit und ohne verschleißfeste Teilchen könnten eingesetzt werden, um Paneele herzustellen, die vertikal an einer Wand als Wandpaneel für den Inneneinsatz oder den Außeneinsatz aufgebracht werden könnten. Derartige Paneele könnten ein mechanisches Verriegelungssystem an langen Kanten aufweisen, das mit Abwinkeln verriegelt werden kann, und an kurzen Kanten beispielsweise ein Verriegelungssystem mit einer flexiblen Feder, die vertikales Biegen zulässt, wie es beispielsweise in WO 2006/043893 beschrieben ist.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Die Offenbarung wird im Folgenden in Verbindung mit bevorzugten Ausführungsformen und ausführlich unter Bezugnahme auf die beigefügten beispielhaften Zeichnungen beschrieben, wobei
1a–1d ein herkömmliches Laminat-Bodenpaneel darstellen;
2a–2d Oberflächenschichten bei herkömmlichen Bodenpaneelen darstellen;
3a–d ein Bodenpaneel gemäß einer Ausführungsform der Offenbarung darstellen;
4a–4b Herstellungsverfahren gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Offenbarung darstellen;
5a–5c ein Herstellungsverfahren gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Offenbarung sowie Verfahren zum Schaffen einer dekorativen Oberfläche darstellen;
6a–6f bevorzugte Verfahren zum Schaffen von dekorativen Effekten darstellen;
7a–7d ein Bodenpaneel sowie Verfahren zum Herstellen eines Kantenabschnitts darstellen;
8a–8d eine Paneel-Oberfläche sowie ein Verfahren zum Herstellen derartiger Oberflächen darstellen;
9a–b eine Aufstreustation darstellen;
10a–c ein Verfahren zum Herstellen einer Oberflächenschicht darstellen;
11a–c Verfahren zum Schaffen dekorativer Effekte an der Oberflächenschicht darstellen;
12a–e diskontinuierliches Pressen und Ausbilden einer Oberflächenschicht auf einem vorgefertigten Träger darstellen;
13a–k Verriegeln eines Bodenpaneels mit einer dekorativen Oberfläche an einer Vorder- und einer Rückseite darstellen;
14a–e ein Verfahren zum Schaffen anspruchsvoller Strukturen bzw. Muster an aus Bodenplatten mit unterschiedlichen Dekoren hergestellten Bodenpaneelen darstellen;
15a–d bevorzugte Ausführungsformen von aus Bodenplatten mit unterschiedlichen Dekoren hergestellten Bodenpaneelen darstellen;
16a–e ein Verfahren zum Ausführen von ausgerichtetem Prägen (in register embossing) einer Oberflächenschicht darstellen; und
17a–f detailliert ein Beispiel einer bevorzugten Ausführungsform eines integral ausgebildeten Paneels darstellen.
Ausführliche Beschreibung von Ausführungsformen
1a zeigt ein laminiertes Bodenpaneel 1 gemäß bekannter Technologie, das eine Oberflächenschicht 5, einen Träger 6 und eine Ausgleichsschicht 7 umfasst.
1c zeigt die Oberflächenschicht 5. Sie weist eine obere Verschleiß- bzw. Nutzschicht 13 aus transparentem Material mit hoher Abriebfestigkeit auf. Eine derartige Nutzschicht umfasst im Allgemeinen ein transparentes Papier (Overlay), das mit Melaminharz imprägniert ist und dem Aluminiumoxid-Teilchen 12 zugesetzt sind. Aluminiumoxid-Teilchen befinden sich im Allgemeinen in dem unteren Teil des Overlay, um die Pressplatten beim Pressen gegenüber Verschleiß zu schützen. Eine Dekorschicht 10, die Papier mit einem aufgedruckten Muster 11 umfasst, ist mit Melaminharz imprägniert und unter dieser transparenten Nutzschicht 13 angeordnet. Die Nutzschicht 13 und die Dekorschicht 10 werden auf den Träger, im Allgemeinen einen Träger auf Faserbasis, wie beispielsweise HDF, unter Druck und Wärme als eine ungefähr 0,2 mm dicke Oberflächenschicht 5 laminiert.
1b zeigt die auch als Gegenzug bezeichnete Ausgleichsschicht 7, die im Allgemeinen ebenfalls ein mit Melamin imprägniertes Papier ist. Diese Ausgleichsschicht hält das Bodenpaneel flach, wenn die Feuchtigkeit im Verlauf der Zeit variiert. Die transparente Nutzschicht ist im Allgemeinen 0,05–0,10 mm dick. Das aufgedruckte Dekormuster 11 wird zerstört, wenn die Nutzschicht verschlissen ist.
1d zeigt im Detail den oberen Flächenteil eines herkömmlichen Laminatbodens, wie er oben erläutert ist. Die Aluminiumoxid-Teilchen, die transparent sind, werden während der Herstellung des transparenten Overlay 13 in die Pulpe integriert.
2a zeigt eine bekannte Oberflächenschicht mit mehreren Overlays 13, die einen koordinierten Aufdruck an der Unterseite aufweisen, um die Abriebeigenschaften zu verbessern. Die Schichten sind auch in dieser Oberflächenschicht über einer Dekorschicht 10 positioniert.
2b zeigt ein bekanntes Overlay, das im Allgemeinen halbtransparent ist, mit Farbpigmenten 15 gefärbt ist und auf einer Dekorschicht 10 positioniert ist.
Alle Overlays bestehen aus raffinierten α-Zellulose-Fasern. Um Transparenz zu erzielen, sind alle natürlichen Harze, die in den unbehandelten Holzfasern vorhanden sind, entfernt worden. Die bekannte Oberfläche bei einem Laminatboden besteht in allen Ausführungsformen aus genau abgegrenzten Papierschichten mit konstanter Dicke. Separate Schichten werden eingesetzt, um die dekorativen Eigenschaften sowie die Abriebeigenschaften zu erzielen. Die Gesamtdicke aller abriebfesten Schichten übersteigt 0,2 mm nicht. Es besteht ein deutlicher Unterschied zwischen den raffinierten und teuren Fasern, die in den oberen Oberflächenschichten eingesetzt werden, und den nicht-raffinierten kostengünstigen Holzfasern, die in dem Träger eingesetzt werden.
2c zeigt einen bekannten Direktaufdruck auf einem HDF-Paneel. Eine Grundfarbe 16, die Farbpigmente 15 umfasst, wird auf einen Träger 6 aufgebracht. Ein Aufdruck 11 wird auf die Grundfarbe aufgebracht und mittels eines transparenten Lacks 18 und für bestimmte Einsatzzwecke auch mit einer Deckschicht 17 vor Abrieb geschützt, die Aluminiumoxid enthalten könnte. Eine derartige Oberflächenschicht basiert auf Farbe, und es werden keine Fasern eingesetzt.
2d zeigt ein bekanntes farbiges HDF-Paneel, bei dem Farbpigmente 15 in dem Träger enthalten sind. Die Oberfläche ist mit einer transparenten Deckschicht 17 abgedeckt. Die Abrieb- und Schlagfestigkeit eines derartigen Paneels ist gering.
3a zeigt ein Bodenpaneel gemäß einer Ausführungsform der Offenbarung. Ein Paneel 1 ist mit einem Träger 6 auf Holzfaserbasis, einer homogenen, nicht-transparenten Dekor-Oberflächenschicht 5 und vorzugsweise einer Ausgleichsschicht 7 versehen. Das Paneel 1 wird integral in einem Herstellungsprozess ausgebildet, in dem die Oberflächenschicht, der Träger und die Ausgleichsschicht in dem gleichen Pressvorgang ausgebildet werden.
3b zeigt die Oberflächenschicht 5. Sie umfasst ein Gemisch aus Holzfasern 14, kleinen, harten verschleißfesten Teilchen 12, 12' und einem Bindemittel 19. Vorzugsweise sind die Holzfasern nicht raffiniert, das heißt, von dem gleichen Typ, wie er in HDF und Spanplatte eingesetzt wird, und sie umfassen natürliche Harze, wie beispielsweise Lignin. Die verschleißfesten Teilchen 12, 12' sind vorzugsweise Aluminiumoxid-Teilchen. Andere geeignete Materialien sind beispielsweise Siliziumoxid oder Siliziumcarbid. Diamantkristalle oder -pulver könnten der Oberflächenschicht ebenfalls beigesetzt werden. Im Allgemeinen könnten alle Materialien mit einer Rockwellhärte HRC von 70 oder mehr eingesetzt werden, und sie müssen nicht transparent sein. Ein Gemisch aus zwei oder mehr Materialien könnte eingesetzt werden. Die Verbindung 34 zwischen dem Träger 6 und der Oberflächenschicht 5 ist keine deutlich ausgeprägte Schicht, wie dies aus 3b zu ersehen ist, da Fasern der zwei Schichten miteinander vermischt und verschmolzen sind. Dadurch entsteht eine sehr feste Verbindung zwischen dem Träger und der Oberflächenschicht.
Die Oberflächenschicht umfasst vorzugsweise auch Farbpigmente 15 oder andere dekorative Materialien oder Chemikalien.
Ausführungsformen der Offenbarung weisen den Vorteil auf, dass die abriebfeste Oberflächenschicht 5 erheblich dicker ausgeführt werden könnte als bei den bekannten Bodenpaneelen. Die Dicke der abriebfesten und dekorativen Oberflächenschicht könnte beispielsweise von 0,1–0,2 mm bis beispielsweise 2–4 mm oder mehr variieren. Abriebfestigkeit bei gleichbleibenden dekorativen Eigenschaften könnte außerordentlich hoch sein, beispielsweise in dem Bereich von 100.000 Umdrehungen oder mehr bei einer Oberflächenschicht, die ungefähr 1,0 mm dick ist.
Ein derartiges Paneel könnte als ein Bodenpaneel, jedoch auch als eine Komponente in einer Maschine, einem Kraftfahrzeug usw. dort eingesetzt werden, wo hohe Abriebfestigkeit erforderlich ist, und komplexe Spritzguss- oder Extrusions-Komponenten könnten hergestellt werden, die beispielsweise auch mit Glasfasern verstärkt werden könnten.
Die Oberflächenschicht gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Offenbarung umfasst einen vertikalen Abschnitt P mit einer ersten oberen horizontalen Ebene H1, die sich in dem oberen Teil der Oberflächenschicht befindet und die ein erstes verschleißfestes Teilchen 12 umfasst. Sie weist eine zweite horizontale Zwischenebene H2 auf, die sich unter dem ersten verschleißfesten Teilchen 12 befindet und die Holzfasern mit natürlichen Harzen umfasst. Sie weist eine dritte untere horizontale Ebene H3 auf, die sich unter der zweiten horizontalen Ebene H2 befindet und die auch ein zweites verschleißfestes Teilchen 12 umfasst. Die Fasern und die verschleißfesten Teilchen könnten vorzugsweise mit Farbpigmenten vermischt sein. Eine derartige Ausführungsform ergibt eine sehr abriebfeste Oberflächenschicht, die ihre dekorativen Eigenschaften beibehält. Die Oberfläche wird nicht beschädigt, wenn durch den Abrieb die ersten oberen Fasern bis zu der zweiten horizontalen Ebene H2 entfernt worden ist. Nur ungefähr 0,1 mm der Oberfläche wird entfernt. Dann wird durch den Abrieb Material bis zu der zweiten horizontalen Ebene H2 entfernt, und die Oberfläche behält nach wie vor ihre dekorativen Eigenschaften bei. Materialien bis zu der dritten horizontalen Ebene müssen durch den Abrieb entfernt werden, und erst dann, wenn keine weiteren horizontalen Ebenen vorhanden sind, die verschleißfeste Teilchen oder Farbpigmente umfassen, ändert die Oberfläche ihre dekorativen Eigenschaften. Die Oberflächenschicht könnte viele horizontale Ebenen umfassen, die aneinandergrenzen und sich in unterschiedlichen Abständen zu der Vorderseite des Paneels befinden, so beispielsweise 0,1 mm, 0,2 mm, 0,3 mm, 0,4 mm, 0,5 mm usw., und sie könnten verschleißfeste Teilchen oder Holzfasern umfassen. Ausführungsformen der Offenbarung weisen den Vorteil auf, dass eine Abriebfestigkeit erreicht werden könnte, die erheblich besser, beispielsweise 5–10 mal besser, ist als bei den aktuellen Laminatböden. Durch Abrieb der Oberfläche wird nur die Dicke der Oberflächenschicht verringert. Die Abriebfestigkeit und die dekorativen Eigenschaften bleiben vollständig oder im Wesentlichen erhalten oder ändern sich kontrolliert und auf vorgegebene Weise.
Ein bevorzugtes Bindemittel ist Melamin- oder Harnstoff-Formaldehydharz. Es könnte jedes beliebiges andere Bindemittel, vorzugsweise in Form wärmehärtbarer Kunststoffe, eingesetzt werden.
3c zeigt, dass eine Ausgleichsschicht 7, die vorzugsweise Holzfasern 14' und ein Bindemittel umfasst, an der Unterseite des Bodenpaneels vorhanden sein könnte. Die Fasern, das Bindemittel und auch die Presstemperatur sollten in geeigneter Weise angepasst werden, um die Oberflächenschicht auszugleichen und das Paneel flach zu halten. Die Ausgleichsschicht 7 wird vorzugsweise mit einer höheren Temperatur gepresst, die beispielsweise 5–20° höher ist als die der Oberflächenschicht 5.
Als nichteinschränkendes Beispiel könnte erwähnt werden, dass die Oberflächenschicht beispielsweise 25 Gew.-% Aluminiumoxid, 25% Holzfasern, 25% Melaminharz und 25% Farbpigmente umfassen könnte. Die Oberflächenschicht könnte eine Dicke haben, die beispielsweise im Bereich von 0,1 mm bis 3 mm oder darüberliegt. Die bevorzugteste Dicke beträgt 0,5–1,5 mm.
3 zeigt ein Paneel, bei dem die Oberflächenschicht 5 auf einem Träger 6 ausgebildet worden ist, der in einem vorhergehenden separaten Vorgang entsprechend dem SOC-Verfahren hergestellt worden ist. Es gibt eine ausgeprägte Verbindung 34 zwischen dem Träger 6 und der Oberflächenschicht 5. Die Verbindung 34 könnte sehr stark sein, da Bindemittel 19 aus der Oberflächenschicht 5 in den oberen Teil des Trägers 6 eindringen, insbesondere wenn der Träger aus HDF oder einem Paneel auf Holzbasis besteht, so beispielsweise Spanplatte. Die Bindemittel 19 in der Oberflächenschicht 5 könnten insbesondere so eingerichtet sein, dass sie in die oberen Teile des Trägers eindringen und sie verstärken, um beispielsweise die Feuchtigkeitsbeständigkeit zu verbessern. Unterschiedliche Bindemittel und Anteile an Bindemitteln könnten in dem oberen und dem unteren Teil der Oberflächenschicht 5 eingesetzt werden.
4a, 4b und 5a zeigen schematisch bevorzugte Herstellungsverfahren, die zum Herstellen eines Paneels auf Faserbasis eingesetzt werden könnten. Die Verfahren werden schematisch beschrieben, wobei die Oberflächenschicht die obere Schicht ist. Es ist klar, dass die Herstellung mit der Oberflächenschicht als einer unteren Schicht ausgeführt werden könnte.
4a zeigt die Herstellung eines Paneels, vorzugsweise eines Bodenpaneels, gemäß dem bevorzugten IFP-Verfahren. Eine Aufstreustation dient dazu, eine erste Schicht 7, die die Ausgleichsschicht umfasst, auf ein Förderband 20 aufzubringen. Eine zweite Schicht 6, die die Trägerschicht umfasst, wird auf die gleiche Weise auf die Ausgleichsschicht aufgebracht. Diese zwei Schichten umfassen vorzugsweise nur Holzfasern und ein Bindemittel. Eine dritte Schicht, die Oberflächenschicht 5, wird von der Aufstreustation auf die Trägerschicht 6 aufgebracht. Die Oberflächenschicht 5 umfasst vorzugsweise Holzfasern, ein Bindemittel sowie verschleißfeste Teilchen. Die Oberflächenschicht 5 umfasst vorzugsweise auch ein Farbpigment, das der Oberflächenschicht eine Grundfarbe verleiht. Das Herstellungsverfahren könnte vorzugsweise einen Zwischen-Pressschritt umfassen, in dem die Holzfaser mit einer Walze 21 oder mit einer Einrichtung zum kontinuierlichen Pressen oder einer gleichartigen Vorrichtung teilweise verdichtet werden. Die Fasern werden in diesem Zwischen-Herstellungsschritt vorzugsweise zumindest nicht vollständig ausgehärtet.
Die Aufstreustation 60 könnte mehrere Streueinheiten 60a, 60b, 60c, das heißt, eine für jede Materialzusammensetzung, umfassen. Eine weiter entwickelte Fertigungsstraße könnte bis zu zehn Streueinheiten und auch mehr umfassen.
Aufdrucken, Färben und ähnliche dekorierende Vorgänge an der Oberfläche könnten beispielsweise mit einem Tintenstrahldrucker 22 oder einer ähnlichen Herstellungseinrichtung, die der Oberflächenschicht 5 dekorative Merkmale verleiht, zusammen mit der Herstellung der Bodenplatte ausgeführt werden. Das Bedrucken wird vorzugsweise vor dem abschließenden Pressen an einer vorgepressten Fläche ausgeführt.
Eine Aufstreustation könnte auch nach dem Vorpressen eingesetzt werden, um beispielsweise zusätzliche Dekorteilchen aufzubringen. Ein zweites Vorpressen und weitere Vorgänge zum Aufbringen von Dekormaterialien könnten vor dem abschließenden Pressen durchgeführt werden.
Die vorgepressten Schichten werden, wenn ein derartiger Herstellungsschritt eingesetzt wird, nach dem Bedrucken unter Wärme und Druck gepresst, und die Fasern sowie die verschleißfesten Teilchen werden mit dem Bindemittel gebunden, das unter Wärme und Druck aushärtet. So wird ein Paneel mit einer harten und dekorativen Oberflächenschicht geschaffen.
Bevorzugt wird kontinuierliches Pressen, jedoch könnten auch diskontinuierliche Pressen mit einem oder mehreren Öffnungsvorgängen eingesetzt werden.
Das Pressen könnte an einer geprägten Druck- bzw. Pressmatrix, wie beispielsweise einem Stahlband 23, einer geprägten Platte oder einer geprägten Matrix auf Papierbasis ausgeführt werden, um eine geprägte Fläche zu schaffen, die optional mit dem Oberflächendekor kombiniert werden könnte. Eine Kombination aus Oberflächendekor und Prägung in hoher Qualität könnten mit einem integrierten Press- und Oberflächengestaltungs-Verfahren erzielt werden, das bei der Herstellung von Böden nicht eingesetzt wird, da alle diese Dekorstrukturen auf zwei separaten Schritten des Bedruckens und Pressens basieren.
Gemäß Ausführungsformen der Offenbarung könnte ein integriertes Press- und Oberflächengestaltungs-Verfahren mittels ”Stempeln” eingesetzt werden, bei dem eine geprägte Pressmatrix eingesetzt werden könnte, die Vorsprünge umfasst, die mit einer ausgewählten Druckfarbe überzogen werden, beispielsweise mittels einer Gummiwalze, die die Druckfarbe nur auf die Vorsprünge und nicht auf die Teile der Matrix aufträgt, die sich an unteren Abschnitten zwischen den Vorsprüngen befinden. Es ist möglich, die ausgewählte Druckfarbe während des Pressens nur in den Abschnitten der Oberfläche, die gepresst werden, unterhalb der oberen Teile der Oberflächenschicht aufzubringen, und es könnte eine hervorragende Kombination aus Dekor und Struktur hergestellt werden. Das sogenannte ”Stempel”-Verfahren wird anhand von 16a–e ausführlicher beschrieben. Die Druckfarbe und das Pressen könnten so gewählt werden, dass die Druckfarbe während des anfänglichen Teils des Presszyklus in die Faserstruktur eindringt. Das gleiche Verfahren könnte eingesetzt werden, um andere Materialien als Druckfarbe, so beispielsweise spezielle Fasern oder Teilchen, auf an einer Pressmatrix befindliche Vorsprünge aufzubringen und sie in tiefere Strukturen als die oberen Teile der Oberfläche einzubringen.
Das Bindemittel ist vorzugsweise ein Melamin-Formaldehydharz. Der Druck beträgt vorzugsweise ungefähr 300 N–800 N/cm² und die Temperatur könnte 120–220°C betragen. Die Presszeit könnte beispielsweise je nach der Produktionsgeschwindigkeit, der Dicke des Paneels, den Bindemitteln usw. zwischen 20 Sekunden und 5 Minuten variieren. Die Dichte der Bodenplatte beträgt vorzugsweise 700–1000 kg/m³. Es können sehr feuchtigkeits- und schlagfeste Bodenplatten mit einer Dichte von 1000–1500 kg/m³ hergestellt werden. Die Oberflächenschicht kann Holzfasern umfassen, die im Wesentlichen kleiner sind als 1 mm, bzw. aus diesen bestehen. Die Oberflächenschicht kann Holzfasern in Pulverform, die im Wesentlichen kleiner sind als 0,5 mm, umfassen bzw. aus diesen bestehen. Die Oberflächenschicht umfasst vorzugsweise Holzfasern in Pulverform mit Teilchen, deren Größe im Bereich von ungefähr 0,1–0,3 mm oder darunter liegt, bzw. besteht aus diesen. Die Faserteilchen in dem Trägerteil könnten 0,1–1,0 mm oder größer sein.
Eine besonders hochwertige Oberflächenschicht 5 könnte hergestellt werden, wenn die Holzfasern, die mit dem Bindemittel, Farbpigmenten und verschleißfesten Teilchen gemischt werden, bereits mit einem Bindemittel, beispielsweise einem Melamin- oder Harnstoff-Formaldehydharz, vorbeschichtet und vollständig oder teilweise vorgehärtet werden, oder gepresst und dann mechanisch in Holzfaserpulver oder Holzfaserschnitzel aufgetrennt werden, die vorzugsweise kleiner und kompakter sind als die ursprünglichen Holzfasern. Eine derartige Faserzusammensetzung eignet sich besonders gut zum Vermischen mit verschleißfesten Teilchen und könnte eine passgenaue Grundlage für den Druckvorgang schaffen. Die verschleißfesten Teilchen könnten gleichmäßig über die gesamte Oberflächenschicht verteilt sein, und es könnte hohe Abrieb- und Kratzfestigkeit erzielt werden. Die beschichteten Fasern könnten aus recyceltem HDF-Material oder Laminatböden auf HDF-Basis gewonnen werden, die mechanisch geschnitten und in kleine Holzfaserschnitzel und/oder Holzfasern aufgetrennt werden könnten. Die Schnitzel und Fasern könnten selbst dann, wenn sie Aluminiumoxid oder kleine Melamin-/Papierschnitzel enthalten, in allen Schichten 5, 6, 7 eingesetzt werden. Die Holzfasern könnten auch von den Melamin- und Papierteilchen getrennt und als mit Melamin beschichtete Fasern in der Fläche 5 und/oder in dem Träger 6 und/oder der Ausgleichsschicht 7 eingesetzt werden.
4b zeigt im Wesentlichen das gleiche Herstellungsverfahren, das in dieser bevorzugten Ausführungsform zum Herstellen eines SOC-Paneels eingesetzt wird. Eine Ausgleichsschicht 7 wird auf ein Förderband aufgebracht. Die Ausgleichsschicht könnte, wie oben beschrieben, eine Schicht auf Holzfaserbasis oder ein traditionelles Ausgleichs- bzw. Gegenzug-Papier sein, wie es bei der Herstellung herkömmlicher Laminatböden eingesetzt wird. Ein vorgefertigter Träger 6, beispielsweise eine HDF- oder eine Spanplatte oder jeder beliebige andere Typ Platte, wird über der Ausgleichsschicht positioniert. Eine Oberflächenschicht 5 wird mit einer Aufstreustation 60 auf den Träger mit dem gleichen Verfahren, wie es oben beschrieben ist, aufgebracht, und die obere sowie die untere Schicht werden in einer Presse mit dem Träger so verbunden, dass ein Paneel mit einer Oberflächenschicht 5, einem Träger 6 und einer Ausgleichsschicht 7 ausgebildet wird.
Die Ausgleichsschicht 7 könnte dekorative Funktion haben und könnte verschleißfeste Teilchen umfassen. Dies bedeutet, dass ein Paneel gemäß der Offenbarung eine Oberflächenschicht 5 und 5' an jeder Seite aufweisen könnte. Derartige Oberflächenschichten könnten vorzugsweise unterschiedliche Dekore aufweisen, und damit wird die Anzahl von Erzeugnissen reduziert, die transportiert und gelagert werden müssen. Ausführungsformen der Offenbarung eignen sich sehr gut für derartige doppelseitige Paneele, da sich die Kosten zum Versehen der Rückseite mit einer Dekorschicht in engen Grenzen halten. Mechanische Verriegelungssysteme könnten so angepasst werden, dass sie Verriegeln derartiger Paneele vorzugsweise mit horizontalem oder vertikalem Einrasten ermöglichen.
5a zeigt das SSL-Verfahren, mit dem ein Paneel hergestellt wird, das als eine separate Oberflächenschicht eingesetzt werden könnte. Die Produktionsanlage wird in diesem Fall im Wesentlichen auf gleiche Weise wie bei den zwei anderen oben beschriebenen Verfahren eingesetzt. Der Hauptunterschied besteht darin, dass die Bodenplatte 3 eine Oberflächenschicht ist, die vorzugsweise eine Dicke von 0,3–3 mm hat. Diese Oberflächenschicht könnte vorzugsweise mittels Leim mit jedem beliebigen Typ Trägermaterial verbunden werden.
Dekorative Strukturen könnten mit vielen alternativen Verfahren hergestellt werden. In der einfachsten Ausführungsform könnte die Oberfläche im Wesentlichen lediglich Holzfasern und verschleißfeste Teilchen umfassen. Ein Dekor mit einer Grundfarbe könnte ausreichen, und in diesem Fall werden Farbpigmente mit den Holzfasern vermischt, und es ist kein Zwischen-Vorpressschritt erforderlich, um eine Grundstruktur für weitere Oberflächengestaltungsschritte herzustellen. Das Vorpressen könnte jedoch für andere Zwecke eingesetzt werden, wie dies in den folgenden Ausführungen erläutert wird.
5b zeigt, dass ein Dekormuster hergestellt werden könnte, indem Fasern mit unterschiedlichen Farben 30, 31 und/oder anderen Faserstrukturen, Fasergrößen, Fasertypen usw. gemischt werden.
5c zeigt einen Tintenstrahl-Sprühkopf 24, der eingesetzt werden könnte, um einen Aufdruck 32 oder ein einem Aufdruck ähnelndes Muster auf einer vorzugsweise vorgepressten Fläche aufzubringen. Die Tinte dringt vor dem Pressen in die Fasern ein und könnte sich nach dem Pressen tief in der ausgehärteten Fläche befinden. Tinten- oder Farbteilchen könnten beispielsweise in einer Tiefe unter dem oberen Teil der Oberfläche von 0,1–1,0 mm oder mehr eingebracht werden. Die Tinte sollte vorzugsweise in eine Tiefe unter den oberen verschleißfesten Teilchen eindringen.
6a zeigt, dass beispielsweise ein Extruder 25 mit einem Extrudierkopf 26 separate, extrudierte Fasern mit einer anderen Farbe und/oder Struktur und/oder Dichte und/oder Verschleißbeständigkeitseigenschaften auf die Grundfaserschicht aufbringen könnte. Die extrudierten Fasern sind vorzugsweise mit einem Bindemittel und optional auch mit verschleißfesten Teilchen vermischt.
6b zeigt, dass separate Fasern 33 in die Oberflächenschicht 5 gepresst und darin gebunden werden könnten.
6c zeigt, dass separate Fasern 35 mit einer geringeren Abriebfestigkeit als die der Grundfaserfläche aufgebracht werden könnten. Die Oberfläche könnte gebürstet werden, und dadurch könnte ein Teil der oberen Fläche der separaten Fasern 25 entfernt werden, so dass eine dekorativ wirkende Rille entsteht. So ergibt sich eine ausgezeichnete Übereinstimmung zwischen der Struktur und der Farbgestaltung.
6d zeigt, dass andere separate Materialien, wie beispielsweise Flocken bzw. Schnitzel 36 aus Holz, Metall, Kunststoff usw., eingesetzt werden könnten, um der Oberfläche dekorative Eigenschaften zu verleihen, und dass diese separaten Materialien in die Grundfläche aus Holzfasern eingepresst werden könnten.
6e zeigt, dass mit dem Pressen einer Matrix auf die Oberfläche Rillen, Fasen bzw. Abschrägungen, Fugenlinien und dergleichen erzeugt werden könnten. Dieses Prägen könnte erheblich tiefer erfolgen als bei herkömmlichen Laminatböden, bei denen das Papier beschädigt wird. Es wäre leicht möglich, mit einer Tiefe von beispielsweise 1–2 mm oder mehr zu prägen.
6f zeigt, dass eine Oberflächengestaltung beispielsweise mit Holzfasern hergestellt werden könnte, vorzugsweise mit im Wesentlichen einzelnen Fasern oder Gruppen einzelner Fasern, die sich in Mustern an der Oberfläche befinden. Sie könnten in mehreren Schichten aufgebracht werden, die miteinander koordiniert sind, so dass sie eine Materialschicht bilden, die echtem Holz ähnelt.
Alle oben beschriebenen Verfahren zum Erzeugen von Dekoreffekten könnten in IFP-, SOC- und SSL-Ausführungsformen mit oder ohne einen Vorpressvorgang eingesetzt werden.
7a zeigt ein Paneel gemäß einer Ausführungsform der Offenbarung. Es umfasst eine Oberflächenschicht 5, die gemäß einer Ausführungsform der Offenbarung hergestellt wird und die an einem bekannten Trägermaterial 6 angeleimt oder darauf laminiert wird. Eine Ausgleichsschicht 7 wird, wie in 7b gezeigt, auf die Rückseite aufgebracht. Die Bodenplatte 3 wird gemäß den oben beschriebenen IFP-, SOC- oder SSL-Verfahren hergestellt. 7c zeigt die Bodenplatte, nachdem sie in mehrere Bodenelemente 2 geschnitten worden ist. 7d zeigt Bodenelemente, aus denen ein Bodenpaneel 1 mit mechanischen Verriegelungssystemen 4, 4' an den langen Kanten hergestellt worden ist. Ein mechanisches Verriegelungssystem ist im Allgemeinen auch an den kurzen Kanten ausgebildet. Es könnten alle bekannten Verriegelungssysteme eingesetzt werden, die Verriegeln mit Abwinkeln, horizontalem und vertikalem Einrasten, seitlichem Verschieben usw. ermöglichen. Die Bodenpaneele könnten jedoch auch relativ einfache Verriegelungssysteme oder ähnlich wie bei Fliesen und Stein, nur gerade Kanten aufweisen, und sie könnten auf den Unterboden aufgeleimt werden.
8a zeigt ein Paneel gemäß einer Ausführungsform der Offenbarung, das mit der gleichen Basis-Anlage hergestellt werden könnte, die im Allgemeinen bei der Herstellung von herkömmlichem Laminatboden eingesetzt wird. Das Paneel umfasst eine Oberflächenschicht 5, einen HDF-Träger 6 sowie eine Ausgleichsschicht 7. Die Oberflächenschicht liegt vorzugsweise in Pulverform vor, so dass sie als eine dünne Schicht aufgestreut und beispielsweise zu einer 0,1–0,5 mm dicken Oberflächenschicht auf einem vorgefertigten Träger auf Faserbasis, vorzugsweise einem 6–8 mm dicken HDF-Träger, ausgebildet bzw. geformt werden könnte. Das Bindemittel könnte so eingerichtet sein, dass Pressen in herkömmlichen kontinuierlichen oder diskontinuierlichen Direkt-Laminierungs-Pressen mit Press-Zeiten, -Temperatur und -Druck durchgeführt werden könnte, die gegenwärtig eingesetzten Parametern gleichen. Die Dicke der Oberflächenschicht könnte variieren, vorzugsweise übersteigt jedoch die abschließende Dicke der Oberflächenschicht die Tiefe der Prägung, oder zumindest liegen diese Parameter im Wesentlichen im gleichen Bereich. Recycelte HDF-Fasern vom Schneiden und Bearbeiten der Kanten könnten in der Oberflächenschicht eingesetzt werden.
8b zeigt Bodenplatten 1, 1' mit einem mechanischen Verriegelungssystem, das einen Streifen 46 mit einem Verriegelungselement 48 umfasst, das mit einer Verriegelungsnut 44 zusammenwirkt und die Paneele 1, 1' horizontal verriegelt. Das Verriegelungssystem umfasst des Weiteren eine Feder 40, die mit einer Federnut 49 zusammenwirkt und die Paneele 1, 1' vertikal verriegelt. Ein flexibles Dichtungsmaterial 50 könnte während der Herstellung oder während der Installation zwischen zwei Kanten eingesetzt werden, um eine dekorative Wirkung zu erzielen und/oder zu verhindern, dass Feuchtigkeit in die Fuge eindringt. Ein thermoplastisches Material könnte bei der Herstellung in die Fasern integriert werden und könnte zu einer Kantendichtung bearbeitet werden, die in eine Kante oder beide aneinandergrenzenden Kanten integriert wird.
Das Ausbilden der Kanten könnte auf herkömmliche Weise mit großen rotierenden Diamant-Werkzeugen durchgeführt werden. Die oberen Kanten, die in einigen Ausführungsformen außerordentlich abriebfest sein könnten, könnten mit hochwertigen Diamant-Werkzeugen ausgebildet werden, die die verschleißfesten Teilchen aufbrechen und sie aus der Holzfaser-Matrix heraustrennen. Als Alternative dazu könnten Laser oder Schneiden mit Diamant-Werkzeugen eingesetzt werden. Eine bevorzugte Ausführungsform ist eine Kombination aus Laser und Schneiden, bei der gerade Schnitte und vorzugsweise die oberen Kanten mit Laser ausgebildet werden, während U-förmige Nuten, Hohlräume und abgerundete Teile vorzugsweise in dem weicheren Trägermaterial unter der Oberflächenschicht mittels Schneiden ausgebildet werden. Es könnte auch ein Laserstrahl eingesetzt werden, um die Kanten, vorzugsweise den oberen Teil der Kanten, mittels Wärme abzudichten.
Laser-Schneiden eignet sich besonders zum Ausbilden von Kanten oder Nuten mit einer rauen Struktur, deren Aussehen dem einer rauen Stein- oder Fliesenkante gleicht. Derartige raue Kanten könnten mit einem Laser-Schneidkopf ausgebildet werden, der einen Strahl mit einer Fokus-Position und/oder einer Fokus-Distanz und/oder einer Strahlform hat, die entlang einer Kante variiert, wenn beispielsweise ein Teil einer Paneel-Kante in Bezug auf den Laser-Schneidkopf verschoben wird. Derartige Kanten können mit herkömmlichen Schneidwerkzeugen nicht ausgebildet werden. Alle diese Verfahren und Ausführungsformen könnten auch bei herkömmlichen Laminat- und Holzböden eingesetzt werden.
8c zeigt Bodenpaneele mit einem kombinierten Träger, der beispielsweise aus einer Oberflächenschicht 5, einer Trägerschicht 6a, die gemäß einer Ausführungsform der Offenbarung z. B. gebundene Korkteilchen umfasst, einem Träger auf Basis von Holzfaser, der Holzfasern umfasst, und einer Ausgleichsschicht bestehen könnte, die beispielsweise Korkteilchen umfasst. Alle Schichten könnten unterschiedliche Dichte haben.
8d zeigt, dass eine im Wesentlichen horizontal verlaufende Nut 52 beispielsweise mittels Schneiden, herkömmlicher Bearbeitung oder Laser-Schneiden in dem Träger unter der Oberflächenschicht ausgebildet werden könnte. Ein im Wesentlichen vertikaler Einschnitt 51 könnte auf die gleiche Weise in der Oberflächenschicht ausgebildet werden, und eine obere Fläche könnte mit begrenztem Bearbeitungsaufwand und Werkzeugverschleiß entfernt werden. Raue Abschrägungen könnten auf ähnliche Weise an einer Kante ausgebildet werden.
9a, b zeigen eine Aufstreustation 60, die eingesetzt werden könnte, um trockene Materialien in Schichten zu verteilen. Fasern, verschleißfeste Teilchen, Bindemittel in Pulverform und Farbpigmente in Pulverform könnten beispielsweise gemischt und in einen Behälter 55 eingebracht werden, der in Kontakt mit einer gravierten Walze ist. Diese Walze 53 bringt bei Drehung das gemischte Material 56 in Kontakt mit einer Bürstenwalze 54, und das Material 56 wird auf ein Förderband 20 oder auf eine andere Schicht oder Plattenmaterial aufgebracht.
Die Richtung des Materialstroms könnte die Position der Teilchen beeinflussen, wie dies aus 9a, in der größeres und schwereres Material unter leichteren Teilchen aufgebracht wird, sowie aus 9b ersichtlich ist, in der das Gegenteil stattfindet. Diese Trennung von Teilchen in unterschiedliche Schichten wird mittels Bürstenwalze 54 erzielt, die bewirkt, dass die schwereren Teilchen weiter verteilt werden als leichtere Teilchen, die eher vertikal auf das Förderband 20 zu fallen.
Harte verschleißfeste Teilchen bewirken starken Abrieb an Stahlplatten bei der Herstellung. Dieses Problem könnte umgangen werden, wenn eines von mehreren der im Folgenden aufgeführten Verfahren eingesetzt wird.
Die obere Schicht könnte Melamin-Puder und im Wesentlichen flache Aluminiumoxid-Teilchen umfassen.
Eine sehr dünne obere Schicht, die beispielsweise lediglich aus Fasern und Bindemitteln besteht und keine Aluminiumoxid-Teilchen umfasst, könnte über einer abriebfesten Schicht aufgebracht werden. Diese dünne Schicht verschwindet kurz nach dem Verlegen. Die dekorativen Effekte werden jedoch aufgrund der massiven bzw. festen Struktur der Oberflächenschicht aufrechterhalten.
Der obere Teil der Oberflächenschicht könnte eine dünne Schicht umfassen, die im Wesentlichen lediglich aus Melamin besteht. Verschleißfeste Teilchen in dem oberen Teil der Oberflächenschicht könnten außerordentlich klein sein und eine Größe von Nanoteilchen haben.
Dünne Holzfurniere könnten mit einer Faserschicht kombiniert werden, um eine Oberflächenschicht herzustellen, die ein ähnliches Erscheinungsbild hat wie dickere und festere Holz-Oberflächenschichten. In dem gleichen Herstellungsschritt, der zum Ausbilden des Trägers dient, könnte auch ein Holzfurnier ausgebildet und mit einem Träger auf Holzfaserbasis verbunden werden. Mit diesem Verfahren könnten gemäß der Gesamtaufgabe einer Ausführungsform der Offenbarung Kosten reduziert werden und Herstellungsschritte wegfallen.
10a–c zeigen, wie eine dünne Oberflächenschicht, vorzugsweise eine Holzfurnier-Schicht mit einer Dicke von beispielsweise 0,3–1,0 mm, mit tiefen Strukturen versehen werden könnte, die ein Massivholz ähnelndes äußeres Erscheinungsbild ergeben. 10a zeigt, wie eine Bodenplatte hergestellt werden könnte. Eine dünne Oberflächenschicht 5 wird auf eine Unterschicht 6b aufgebracht, die beispielsweise Kork 6a oder Holzfasern umfasst, der/die mit einem Bindemittel, vorzugsweise einem wärmehärtbaren Bindemittel, vermischt ist/sind. Die Unterschicht 6b wird beispielsweise auf einen Träger auf Holzfaserbasis, vorzugsweise einen HDF-Träger, aufgebracht. Es könnten andere Trägermaterialien eingesetzt werden, so beispielsweise Spanplatte, Sperrholz, Kunststoffmaterialien, imprägnierte Vliesmaterialien aus Naturfasern usw. Es könnte auch eine Ausgleichsschicht 7 auf den Träger 6 aufgebracht werden. 10b zeigt, wie der Träger und die Schichten mit einer geprägten Pressmatrix 23 zusammengepresst werden. Durch dieses Pressen werden die Unterschicht 6b und die Oberflächenschicht 5 geformt bzw. ausgebildet, die unter Wärme und Druck ausgehärtet und miteinander verbunden werden. Es könnte sehr tief geprägt werden, und es könnte mit einem dünnen Holzfurnier eine raue Oberfläche hergestellt werden, die von Hand abgezogenem Massivholz gleicht. Die Unterschicht könnte dazu dienen, die Eigenschaften der Oberflächenschicht, beispielsweise Schalldämmung und Schlagfestigkeit, zu verbessern. Dieses Verfahren könnte auch eingesetzt werden, um ein Holzfurnier entsprechend dem IFP-Verfahren direkt auf einen Träger aufzubringen, oder es könnte auch in einer herkömmlichen HDF-Fertigungsstraße zum Einsatz kommen. In ein- und demselben Herstellungsschritt werden HDF ausgebildet und das Holzfurnier auf den Träger laminiert. Mit diesem Verfahren ergeben sich Kosteneinsparungen, da das Schleifen von HDF und das Verleimen des Furniers umgangen werden könnten.
Alle oben beschriebenen Ausführungsformen könnten einzeln oder in Kombination eingesetzt werden.
Ein Bodenpaneel mit einer stark abriebfesten Oberflächenschicht gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung lässt sich möglicherweise mit einer normalen Säge nur schwer schneiden. Vorzugsweise wird die Bodenplatte von der Rückseite her geschnitten, an der eine Nut 39 bis zu dem unteren Teil der Oberflächenschicht 5 hergestellt werden könnte, wie dies in 6f dargestellt ist. Die Bodenplatte kann dann gebogen und geteilt oder auseinandergebrochen werden.
Es könnten auch einzelnen Bodenelemente 2 oder Bodenpaneele 1 hergestellt werden, und Teile des Verriegelungssystems könnten beispielsweise bei dem Pressvorgang ausgebildet werden. Fliesen- und steinförmige Erzeugnisse könnten ebenfalls als einzelne Erzeugnisse ohne jegliche Verriegelungssysteme hergestellt werden, und sie könnten an der Rückseite mit vorgeleimten Schichten versehen sein, so dass sie sich einfacher auf herkömmliche Weise durch Ankleben an dem Unterboden verlegen lassen. Ein mechanisches Verriegelungssystem könnte ebenfalls eingesetzt werden, um Verlegen durch Aufleimen auf herkömmliche Weise zu ermöglichen. Eine Rückseite könnte mit einer rauen Struktur oder einer speziell angepassten Struktur hergestellt werden, die das Verleimen erleichtert.
Um die Herstellung zu vereinfachen und den Werkzeugverschleiß zu verringern, könnten lokal begrenzt spezielle weichere Fasern oder Materialien ohne verschleißfeste Teilchen in die Fläche dort eingebracht werden, wo die Trennung der Bodenplatte in Bodenpaneele durchgeführt wird und wo ein Teil des Verriegelungssystems ausgebildet wird. Vorgeformte Einkerbungen an der Rückseite könnten ebenfalls die Trennung erleichtern.
11a zeigt ein Paneel mit zwei separaten Oberflächenschichten 5, 5', die vorzugsweise unterschiedliche Dekore oder Strukturen aufweisen. Dekorative Nuten 8 könnten bis in eine Tiefe ausgebildet werden, an der die untere Oberflächenschicht 5' sichtbar ist, wie dies in 11b dargestellt ist. Sehr realistische und attraktive gestalterische Effekte könnten erzielt werden.
Verteilung bzw. Aufstreuen über eine Musterform oder Schablone 27, wie sie in 11c gezeigt ist, könnte genutzt werden, um dekorative Effekte zu schaffen. Fasern 14 unterschiedlicher Farbe und Struktur, die vorzugsweise mit Bindemitteln 19 und/oder Farbpigmenten 15 und/oder verschleißfesten Teilchen 12 vermischt sind, könnten auf abgegrenzte Oberflächenabschnitte aufgebracht werden.
Fasern unterschiedlicher Farbe oder Struktur könnten ebenfalls eingesetzt werden, um dekorative Abschnitte an der Oberfläche auf verschiedene Weise auszubilden, so beispielsweise mittels separater Extruder, die Fasern in abgegrenzten Oberflächenabschnitten aufbringen, die durch dünne Wände abgetrennt sind, die vor dem Pressen entfernt werden, oder die aus Materialien bestehen, die in die Oberfläche integriert werden könnten, vorzugsweise bei einer Herstellung der Paneel-Oberfläche, die während des Pressens nach unten gerichtet ist.
12a–e zeigen in verschiedenen Schritten, wie ein Paneel gemäß einem bevorzugten SOC-Verfahren in einem diskontinuierlichen Pressvorgang ausgebildet wird, und zeigen bei dieser Produktion auftretende Probleme. Ein vorgefertigter Träger 6, beispielsweise aus HDF, wird auf einer vorgefertigten Ausgleichsschicht 7 positioniert, wie dies in 12a, b dargestellt ist. Eine Oberflächenschicht 5, die Holzfasern, Bindemittel und Farbpigmente, vorzugsweise in trockener Form, umfasst, wird mit einer Aufstreu- oder Staubverteilungseinrichtung, wie sie in 12c gezeigt ist, auf dem Träger positioniert. Der Träger mit der Oberflächenschicht und der Ausgleichsschicht wird, wie in 12d gezeigt, in einer diskontinuierlichen Presse gepresst und zu einer Bodenplatte geformt, wie sie in 12e dargestellt ist. Die 12c und 12d zeigen, dass die weiche Oberflächenschicht 5 vor dem abschließenden Pressen viel Luft 45 enthält, die abgesaugt werden muss, wenn der obere und der untere Presstisch 37 und 37' geschlossen werden. Dadurch könnte ein Luftstrom 45 erzeugt werden, der das weiche Oberflächenmaterial unkontrolliert verdrängt. Dieses Problem könnte auf verschiedene Weise gelöst werden, beispielsweise mit einem Vorpressen der Oberflächenschicht vor dem abschließenden Pressen oder durch Erzeugen von Vakuum, mit dem die überschüssige Luft extrahiert wird. Das Vakuum könnte an der Rückseite des Trägers wirken und beispielsweise in Kombination mit einer Matrix oder Trennpapier an der Oberfläche eingesetzt werden. Ein HDF-Träger weist ausreichende Porosität auf, um zuzulassen, dass ein an der Rückseite wirkendes Vakuum die Oberfläche an der Vorderseite beeinflusst. Flüssige Harze oder Wasser, die/das auf die Fasern gesprüht werden/wird, könnten auch eingesetzt werden, um die Oberflächenschicht zu stabilisieren.
13a–k zeigen Ausführungsformen doppelseitiger Bodenpaneele mit Oberflächenschichten 5, 5' an beiden Seiten sowie mit Verriegelungssystemen, die Verlegen derartiger Paneele mit vertikalem Einrasten (13a, 13d), Abwinkeln (13g, h) und horizontalem Einrasten (13i) ermöglichen. Die Verriegelungssysteme weisen in den dargestellten Ausführungsformen separate flexible Federn 9 oder Verriegelungselemente 9a auf, die ein einfaches Einrasten mit geringem Einrastwiderstand ermöglichen. Es könnten auch ähnliche einteilige Verriegelungssysteme eingesetzt werden. Bekannte Verriegelungssysteme sind so angepasst worden, dass sowohl die Vorderseiten als auch die Rückseiten aneinandergrenzender Paneele Kantenflächenabschnitte 38, 38' aufweisen, die vorzugsweise in einer engen Passung miteinander verriegelt werden. Es ist von Vorteil, wenn beide Seiten des Bodenpaneels verwendet werden könnten, sofern sich die zusätzlichen Kosten für die zweite Oberflächenschicht in Grenzen halten, wie dies bei einem Bodenpaneel gemäß der Offenbarung der Fall sein könnte.
14a–14e zeigen ein Verfahren, das zum Herstellen von Bodenplatten mit anspruchsvolleren Oberflächendekoren selbst dann eingesetzt werden könnte, wenn die ursprüngliche Grund-Bodenplatte ein relativ einfaches Oberflächendekor aufweist. Dieses ”Kombinations-Paneel”-Verfahren eignet sich besonders für Verbundböden gemäß Ausführungsformen der Offenbarung, es könnte jedoch auch bei anderen Bodenpaneelen eingesetzt werden, die vorzugsweise ein Oberflächendekor aufweisen, das auf aufgedruckten, eingefärbten oder anderen künstlichen Oberflächendekoren basiert, die beispielsweise bei Laminatböden, Linoleum und elastischen Böden eingesetzt werden.
Das Verfahren umfasst Herstellungsschritte, in denen eine erste und eine zweite ursprüngliche Bodenplatte 3, 3' mit unterschiedlichen Oberflächendekoren oder -strukturen in 14a in einen ersten Typ Bodenelemente 2, 2' in 14b geschnitten werden. Der erste Typ Bodenelemente wird mit einer Kombinations-Bodenplatte 3a in 14c verbunden, die wenigstens ein Bodenelement der ersten und der zweiten ursprünglichen Bodenplatten umfasst. Die Kombinations-Bodenplatte 3a wird in einen zweiten Typ Kombinations-Fußbodenelemente 2a (14d) geschnitten, die Oberflächenabschnitte der ersten und der zweiten ursprünglichen Bodenplatte umfassen, und wird zu einem Kombinations-Bodenpaneel 1 in 14e geformt, das vorzugsweise mechanische Verriegelungssysteme an den Kanten aufweist. Die Bodenelemente 2, 2' des ersten Typs werden vorzugsweise über ein mechanisches Verriegelungssystem miteinander verbunden, um eine Kombinations-Bodenplatte 3a auszubilden. Es könnten auch eine Feder sowie eine Nut herkömmlicher Art verwendet werden. Das Verfahren weist den Vorteil auf, dass ein breites Spektrum an anspruchsvollen Bodenpaneelen 1 aus einem begrenzten Spektrum an relativ einfachen ursprünglichen Bodenplatten 3, 3' hergestellt werden könnte. Der Bedarf an verschiedenen Typen von Pressplatten wird verringert. Es könnte ein breites Spektrum beispielsweise von Laminatböden mit einem begrenzten Spektrum an Dekorpapieren hergestellt werden.
15a–15d zeigen, dass das Kombinations-Paneel-Verfahren eingesetzt werden könnte, um außerordentlich anspruchsvolle dekorative Effekte auf kosteneffektive Weise herzustellen. Eine Kombinations-Bodenplatte 3a eines ersten Typs könnte, wie oben beschrieben, hergestellt werden und könnte mit einer Kombinations-Bodenplatte eines zweiten Typs 3a' verbunden werden, die auf die gleiche Weise, jedoch mit einer anderen Bodenelement-Kombination oder Oberflächengestaltung, hergestellt wird. Die Kombinations-Bodenplatten 3a, 3a' des ersten und des zweiten Typs könnten zu einer neuen Kombinations-Bodenplatte 3b verbunden werden, wie sie in 15b dargestellt ist, und zu neuen Kombinations-Bodenelementen 2b geschnitten werden, wie sie in 15c dargestellt sind. Ein derartiges neues Kombinations-Bodenelement 2b könnte Oberflächenabschnitte aus zwei oder drei oder vier oder mehr ursprünglichen Bodenplatten haben. Die Kombinationsmöglichkeiten sind selbst dann nahezu unbegrenzt, wenn nur wenige ursprüngliche Bodenplatten eingesetzt werden, um Kombinations-Bodenelemente mit unterschiedlichen Größen auszubilden, die zu Kombinations-Bodenbrettern kombiniert werden. Bodenelemente mit dekorativen Rinnen bzw. Nuten könnten die dekorativen Effekte verstärken. Durch Umdrehen der ursprünglichen Prägerichtung werden die dekorativen Kombinationsmöglichkeiten noch erweitert. Selbst eine Kombination aus beispielsweise schwarzen und weißen Ursprungs-Bodenplatten ermöglicht es, originelle dekorative Effekte zu erzielen, wenn Kombinations-Bodenelemente unterschiedlicher Größen und vorzugsweise mit dekorativen Einkerbungen eingesetzt werden.
Die langen Kanten der Kombinations-Bodenelemente könnten, wie in 14c gezeigt, mit Verriegelungssystemen 4a, 4b versehen und verbunden werden, die als Verriegelungssysteme an den kurzen Kanten des Kombinations-Bodenpaneels 1 eingesetzt werden könnten, wie dies in 14f dargestellt ist. Damit werden die Herstellungskosten verringert, da keine abschließende Bearbeitung der kurzen Kanten erforderlich ist, um ein Verriegelungssystem auszubilden, und alle Kombinations-Bodenelemente könnten die gleiche Größe haben. Es könnten auch spezielle Verriegelungssysteme hergestellt werden, die dazu dienen könnten, weiterentwickelte Verriegelungssysteme an den kurzen Kanten in einem abschließenden Bearbeitungsprozess auszubilden, beispielsweise ein Verriegelungssystem mit einer flexiblen Feder, die vertikales Arretieren ermöglicht. Die abschließende Bearbeitung könnte sehr einfach sein und sich auf einfache horizontale oder vertikale Nuten beschränken.
16a–e zeigen ein bevorzugtes Verfahren zum Herstellen einer Oberflächenschicht mit einer sogenannten Embossed-in-Register-Oberfläche, insbesondere für einen Verbundboden gemäß Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung. Eine geprägte Pressmatrix 23 wird vorzugsweise als eine Bahn bzw. Platte, als strukturiertes Papier, eine Walze oder dergleichen mit einer Oberfläche bereitgestellt, die geprägte Vorsprünge 29 umfasst, wie dies in 16a dargestellt ist. Ein Dekormaterial, wie beispielsweise Farbe oder farbige Fasern oder dergleichen, wird auf die Vorsprünge 29 mit einer Aufbringvorrichtung, beispielsweise einer Gummiwalze 28 oder dergleichen, aufgebracht. Es wird, wie in 16c gezeigt, eine Oberflächenschicht 5 bereitgestellt, die nicht ausgehärtete Fasern und Bindemittel umfasst, und die Pressmatrix 23 wird, wie in 16d gezeigt, an die Oberflächenschicht 5 gepresst. Das Dekormaterial 29 wird an den untersten Flächenabschnitten positioniert, und es wird, wie in 16e gezeigt, eine vollständig ausgerichtete Prägung hergestellt.
Dieses Verfahren eignet sich sehr gut für alle Typen von Flächen, bei denen Dekorelement während des abschließenden Formens und Aushärtens der Fläche in einem Pressvorgang in die Fläche integriert werden könnten. Es könnte Farbe eingesetzt werden, die während des Pressens in die Grundfaserstruktur eindringt.
Die folgende Beschreibung und die 17a–17f. sollen der Erläuterung dienende Ausführungsformen einiger Verfahrensvarianten zeigen, die innerhalb des Schutzumfangs der vorliegenden Offenbarung untersucht wurden.
Das erste Beispiel bezieht sich auf ein sogenanntes IFP (integrally formed Paneel) mit einer Gesamtdicke 8–10 mm, einer Oberflächenschicht von ungefähr 1 mm und einer Ausgleichsschicht von ungefähr 1 mm.
Beispiel 1
In dem vorliegenden Fall weist das entstehende Erzeugnis eine dekorative Oberflächenstruktur auf, die mit einem geprägten Papier hergestellt wird.
Es werden die folgenden Ausgangsmaterialien eingesetzt:

• Melaminharz in Pulverform
• Aluminiumoxid in Pulverform und einer Größe von 70–110 μm
• Farbpigmente
• Holzfasern aus HDF/MDF-Platten, die mechanisch aufgetrennt werden und natürliche Harze umfassen

Verfahrensschritte:
– Trocknen und Feuchtigkeitsregelung
Die Holzfasern werden auf einen Feuchtigkeitsgehalt getrocknet, der für den Prozess geeignet ist, beispielsweise 5–8%.
– Sieben
Ein Siebvorgang wird durchgeführt, um die Fasern in Fasern, die für weitere Verarbeitung geeignet sind, und Fasern zu trennen und zu klassifizieren, die mechanisch gemahlen werden müssen, um die Größe weiter zu verringern.
Die Faseranteile mit großen Fasern werden auf eine verwendbare Größe gemahlen und dem Siebvorgang zugeführt.
– Mischen
Rohstoffe werden unter Verwendung eines mechanischen Trocken-Mischverfahrens, das ein homogenes Gemisch gewährleistet, zu Zusammensetzungen gemischt, die für die verschiedenen Schichten, so die Oberflächenschicht, den Träger und die Ausgleichsschicht geeignet sind. Die unterschiedlichen Zusammensetzungen werden in separaten Behältern gespeichert.
– Zusammensetzung der Oberflächenschicht
Die Oberflächenschicht des IFP-Erzeugnisses basiert auf einem Gemisch aus Melaminharz (z. B. Kauramine 773, BASF, Deutschland), Aluminiumoxid (z. B. ZWSK180, Treibacher, Österreich), Farbpigmenten, so beispielsweise einem Schwarz-Pigment (z. B. Bone Black, Alfort & Cronholm, Schweden) und Holzfasern (z. B. Produktionsabfälle von der Profilbearbeitung bei Laminatboden), die auf eine Fasergröße von weniger als 150 μm gesiebt werden.
In dieser der Erläuterung dienenden Ausführungsform werden die folgenden Anteile eingesetzt: Zusammensetzung der Oberflächenschicht

Material Menge (g/m²)

Holzfaser 670

Melaminharz 670

Pigment 80

Aluminiumoxid 670
– Trägerschicht
Die Trägerschicht des Paneels basiert auf einem Gemisch aus Melaminharz (z. B. Karamine 773, BASF, Deutschland) und Holzfasern (z. B. Produktionsabfall von der Profilbearbeitung bei Laminatboden), die auf eine Fasergröße im Bereich von 150–600 μm gemahlen werden.
Die Zusammensetzung wurde in den folgenden Anteilen eingesetzt: Zusammensetzung der Trägerschicht

Material Menge (g/m²)

Holzfaser 6700

Melaminharz-773 670
– Ausgleichsschicht
Die Ausgleichsschicht des Paneels basiert auf einem Gemisch aus Melaminharz (z. B. Karamine 773, BASF, Deutschland), Gelb-Pigment (z. B. Yellow Ochre, Alfort & Cronholm, Schweden) und Holzfasern (z. B. Produktionsabfall von der Profilbearbeitung bei Laminatboden), die auf eine Fasergröße im Bereich von weniger als 150 μm gesiebt werden.
Die Zusammensetzung wurde in den folgenden Anteilen eingesetzt: Zusammensetzung der Ausgleichsschicht

Material Menge (g/m²)

Holzfaser 670

Melaminharz-773 670

Pigment 80
– Aufstreuen der oberen Schicht
Bei der Herstellung des Paneels ist die Dekor-Oberflächenschicht nach unten gewandt. So besteht der erste Schritt beim Aufstreuen darin, ein Material der Oberflächenstruktur, wie beispielsweise Prägepapier 23 (z. B. Sappi, USA), auf einer dünnen Aluminiumplatte zu positionieren, wie dies in 17a dargestellt ist.
Das Material 5 der oberen Schicht wird dann unter Verwendung der in 9a gezeigten Aufstreueinrichtung auf das Prägepapier 23 aufgestreut. Dies ist in 17b dargestellt.
Das Trägerschicht-Material 6 wird, wie in 17c gezeigt, auf die obere Schicht 5 gestreut.
– Aufstreuen der Ausgleichsschicht
Die Ausgleichsschicht 7 wird, wie in 17d gezeigt, auf die Trägerschicht 6 aufgestreut und mit einem Trennpapier abgedeckt.
– Einlegen
Die Aluminium-Platte, die die aufgestreuten Schichten trägt, wird in eine Presse eingelegt.
– Pressen
Die aufgestreuten Schichten werden, wie in 17e dargestellt, mit einem oberen und einem unteren Pressentisch 37, 37' in der Presse mit einem Druck von 40 kg/cm² gepresst. Die Presse wird von beiden Seiten auf 160°C erhitzt und zwei Minuten lang gehalten. Das laminierte Material wird vor dem Öffnen der Presse auf 40°C abgekühlt.
– Entnehmen
Wenn die Presse geöffnet ist, wird die laminierte Platte aus der Presse herausgehoben, und das Prägepapier sowie der Trennfilm werden entfernt. Das entstandene Erzeugnis, das in dieser Ausführungsform eine Bodenplatte 3 ist, ist in 17f dargestellt. In der Darstellung ist die dekorative Oberflächenschicht 5 der Bodenplatte nach oben gewandt.
– Sägen, Profilbearbeitung und Verpackung
Die Bodenplatte wird in Bodenelemente geschnitten und zu Bodenpaneelen mit mechanischen Verriegelungssystemen an den Kanten verarbeitet. Das fertige Erzeugnis könnte vor dem Verpacken und Versenden auf ein geeignetes Klima konditioniert werden.
Beispiel 2
Die folgende Prozessbeschreibung bezieht sich auf ein SOC-Erzeugnis, bei dem eine Oberflächenschicht auf einem separaten vorgefertigten Träger hergestellt wird. Das Paneel hat in dieser bevorzugten Ausführungsform eine Zier-Oberflächenschicht von ungefähr 0,4 mm, und die Gesamtdicke beträgt ungefähr 8 mm.
Die folgenden Rohstoffe werden eingesetzt:

• Melaminharz in Pulverform
• Aluminiumoxid
• Pigmente
• Holzfasern
• HDF-Platte als ein Träger
• Trägerpapier als Ausgleichsschicht

Verfahrensschritte:
Die Vorgänge des Trocknens und der Feuchtigkeitsregelung, des Siebens, Malens und Mischens sind im Wesentlichen die gleichen wie für das oben beschriebene IFP-Paneel.
– Oberflächenschicht
Die Oberflächenschicht des Erzeugnisses basiert auf einem Gemisch aus Melaminharz (z. B. Kauramine 773, BASF, Deutschland), Aluminiumoxid (z. B. ZWSK180, Treibacher, Österreich), schwarzem Pigment (z. B. Bone Black, Alfort & Cronholm, Schweden) und Holzfasern (z. B. Produktionsabfall von der Profilbearbeitung bei Laminatboden), die auf eine Fasergröße von weniger als 150 μm gesiebt werden.
Die Zusammensetzung der Oberflächenschicht war die folgende: Zusammensetzung der Oberflächenschicht

Material Menge (g/m²)

Holzfaser 130

Melaminharz-773 130

Pigment 130

Aluminiumoxid 130
– Aufstreuen auf einen Träger
Während der Herstellung ist die Dekor-Oberflächenschicht des Erzeugnisses nach oben gewandt. Daher besteht der erste Schritt beim Aufstreuen darin, ein Trägermaterial (7,8 mm Varioboard (HDF), Wiwood, Schweden) unter der in 9a gezeigten Aufstreuvorrichtung zu positionieren.
Dann wird das Material der Oberflächenschicht auf die HDF-Platte aufgestreut.
– Einlegen
Die HDF-Platte, die die aufgestreute Oberflächenschicht trägt, wird auf einem Trägerpapier (z. B. mit Melaminharz imprägniertes Papier mit 200 g/m², DKB, Deutschland) positioniert, das von einer Trennfolie getragen wird. Auch die aufgestreute Schicht wird mit einer Trennfolie abgedeckt. Die Materialien werden in eine Presse eingelegt.
– Pressen
Die Presse wird auf einen Druck von 40 kg/cm² geschlossen. Die Presse wird von beiden Seiten auf ungefähr 180°C vorgeheizt und 20 Sekunden lang gehalten.
– Entnehmen
Wenn die Presse in heißem Zustand geöffnet wird, wird das laminierte Erzeugnis aus der Presse herausgehoben und die Trennfilme werden entfernt. Das Produkt wird auf Umgebungstemperatur abgekühlt.
Sägen, Profilherstellung, Verpackung usw. werden auf die gleiche Weise wie bei dem IFP-Paneel durchgeführt.
Das beschriebene SOC-Herstellungsverfahren ermöglicht es, eine Oberflächenschicht bei einem Bodenpaneel herzustellen, die ungefähr vier Mal abriebfester ist als ein herkömmlicher Laminatboden. Die Schlagfestigkeit ist ebenfalls besser. Die Presszeit ist im Wesentlichen die gleiche, das heißt, dass die Presskapazität und die Kosten für beide Erzeugnisse im Wesentlichen gleich sind. Die Rohstoffkosten für die Oberflächenschicht bei einer SOC-Platte sind jedoch selbst bei Ausführungsformen, bei denen die Oberflächenschicht mehr Aluminiumoxid und Farbpigment enthält, niedriger als bei einem herkömmlichen Laminatboden-Paneel. Der Hauptkostenvorteil besteht in der Tatsache, dass keine Oberflächenpapiere hergestellt, bedruckt und imprägniert werden müssen.
Die Fasern in der Oberflächenschicht sind, wie oben beschrieben, vorzugsweise vom Schneiden und Bearbeiten der Kanten recycelte Fasern. Der Fasergehalt in der Oberfläche des SOC-Paneels beträgt bei dem beschriebenen Beispiel ungefähr 5% des Gesamt-Fasergehaltes und dies ist im Wesentlichen die gleiche Menge wie die Menge an Fasern, die bei der Kantenbearbeitung anfällt. Dies bedeutet, dass die Kosten für die Fasern nahezu Null sein könnten. Bei der Herstellung herkömmlicher Laminatböden fällt eine erhebliche Menge an überschüssigen Fasern an, und diese Fasern könnten in der Oberfläche, dem Träger und der Ausgleichsschicht eines Bodenpaneels gemäß der Offenbarung eingesetzt werden.
Es könnte eine Spanplatte eingesetzt werden, die im Allgemeinen kostengünstiger ist als HDF, um die Herstellungskosten weiter zu reduzieren.
Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die beschriebenen Ausführungsformen und Figuren beschränkt.
Die Bindemittel könnten beispielsweise formaldehydfreie Bindemittel umfassen, die als umweltfreundlicher als herkömmliche in Laminatböden eingesetzte Bindemittel gelten. Ein bevorzugtes formaldehydfreies synthetisches Bindemittel ist ein flüssiges oder trockenes wärmehärtbares Bindemittel, wie beispielsweise carboxy- oder hydroxy-funktionelles Polyester mit geeignetem Härter. Ein Beispiel dafür ist die Kombination aus dem carboxy-funktionellen Polyester Uralac P880 (DSM, NE) und dem Härter Primid XL-552. Ein weiteres synthetisches wärmehärtbares Bindemittel, das eingesetzt werden kann, sind funktionalisierte Polyacrylate. Eine geeignete Funktionalisierung ist beispielsweise Carboxyl-Funktionalisierung, die mit Epoxy- und/oder Hydroxy-Funktionalisierung gepaart werden kann. Ein Beispiel für die Kombination aus Hydroxy- und Carboxy-Funktionalisierung findet sich beispielsweise in Form von Acrodur 950L, das von BASF (DE) hergestellt wird. Der Bindemittelanteil, die Presszeit und der Druck sind im Wesentlichen die gleichen wie für ein Melamin-Formaldehydharz. Andere formaldehydfreie wärmehärtbare Bindemittel, die eingesetzt werden könnten, basieren auf Urethan-Zusammensetzungen, so beispielsweise der Kombination aus Polyol-Verbindungen auf Basis von Polyester-, Polycarbonat-, Polycaprolacton- oder Polyacrylat-Zusammensetzungen mit isocyanat-funktionellen Verbindungen einschließlich basischer Isocyanate, wie beispielsweise Diphenylmethan-Diisocyanat (MDI). Der Einsatz von Roh-MDI (pMDI) ist auch ohne weiteren Zusatz von Verbindungen möglich, die Isocyanat-Reaktivgruppen enthalten.
Es ist auch möglich, ein umweltfreundliches ”grünes” Erzeugnis unter Verwendung natürlicher Harze als Bindemittel, wie z. B. Lignin, Suberin, modifizierter Stärke oder modifizierter Proteine oder anderer ähnlicher natürliche Harze, herzustellen.
Chemische Schaumbildner, wie beispielsweise Natriumbicarbonat, könnten zusammen mit einem Bindemittel eingesetzt werden, um die Dichte zu verringern und/oder die Dicke nach dem Pressen zum Erzielen dekorativer Effekte zu vergrößern. Andere gleichartige exothermische oder endothermische chemische Treibmittel sind Azoisobutyronitril (AIBN) und Azodicarbonamid (ADC). Gase oder Flüssigkeiten könnten ebenfalls eingesetzt werden, um Schaumbildung zu ermöglichen, so z. B. möglicherweise durch den Zusatz von mit Flüssigkeit gefüllten Kunststoff-Mikrokügelchen, wie beispielsweise Expancel^®.
Niedrigere Dichte könnte auch durch Integration von Füllstoffen mit niedriger Dichte, wie beispielsweise Kieselsäure-Aerogelen, z. B. Cabosil, erreicht werden.
Der Pressvorgang, der vorzugsweise ein Trocken-Prozess ist, könnte alternativ durch einen Flüssig-Prozess ersetzt werden, bei dem eine Pulveraufschlämmung oder eine Paste, die Holzfasern, Bindemittel, vorzugsweise wärmehärtbare Kunststoff-Bindemittel, und verschleißfeste Teilchen, vorzugsweise Aluminiumoxid, umfasst, für das kontinuierliche oder diskontinuierliche Formfüllen mit hohem oder niedrigem Druck eingesetzt wird, so dass beispielsweise eine Bodenplatte mit abgeschrägten Kanten und vorzugsweise einem Verriegelungssystem ausgebildet werden könnte. Ein derartiges Herstellungsverfahren ist komplizierter und kostenaufwändiger als die oben beschriebenen Ausführungsformen, könnte jedoch für spezielle Zwecke eingesetzt werden, so beispielsweise für abriebfeste Basis-Formteile.
Das beim Drucken eingesetzte ”Stempel”-Verfahren könnte durch ein ”Vibrations”-Verfahren ersetzt werden. Wenn beispielsweise bei der Herstellung des Paneels seine Vorderseite nach unten und einer Matrix zugewandt ist, könnte ein Vibrations-Schritt eingefügt werden, nachdem die erste Oberflächenschicht auf die Matrix aufgestreut worden ist. Die Vibration könnte genutzt werden, um das aufgestreute Material, das beispielsweise Teilchen einer bestimmten Farbe oder Kratzfestigkeit aufweist, an den tiefsten Punkten der Matrix zu positionieren. Dies bedeutet, dass diese tiefsten Teile an der Matrix an den höchsten Flächenpunkten des fertigen Paneels liegen. Es könnte eine ”perfekte” Kombination eines Dekors mit einer Prägung erreicht werden, die im Allgemeinen als Embossing-in-Register (EIR) bezeichnet wird. Zusätzliche Zierschichten können so auf die Matrix aufgebracht werden, dass sie obere Teile an der Matrix und untere Teile an der Oberfläche des Paneels umfassen.
Es könnte beispielsweise Digital- oder Direktdruck eingesetzt werden, um z. B. einen Aufdruck vor oder während des Aushärtens der Oberfläche, indirekt auf die Oberfläche des Paneels, aufzubringen. Ein ”Transfer”-Aufdruck könnte an einem Träger, wie beispielsweise einer Aluminiumfolie oder einer Pressplatte oder einem strukturierten Papier, vorhanden sein. Der Aufdruck könnte vor dem Pressen oder während des Pressens von dem Träger auf die Oberfläche des Paneels übertragen werden. Die Druckvorrichtung könnte beispielsweise an der Oberseite in einer kontinuierlichen Presse positioniert werden, und der Aufdruck könnte auf die Prägung des Stahlbandes ausgerichtet werden. Dieses Transfer-Drucken kann auch ausgeführt werden, indem zunächst, beispielsweise mit einer Walze, eine Farbe auf die strukturierte Folie aufgetragen wird, die Farbe mit einem Schaber von den äußeren Teilen der strukturierten Folie entfernt wird und dann, beispielsweise mit einer Gummiwalze, eine neue Farbe auf diese äußeren Teile aufgebracht wird.
Wenn ein Originalerzeugnis, beispielsweise Stein, sowohl hinsichtlich der Farbe als auch der Prägung, nachgebildet wird, könnte eine ”perfekte” Nachbildung mit den oben beschriebenen Verfahren hergestellt werden. Dichte und Abriebfestigkeit könnten so angepasst werden, dass sich das nachgebildete Paneel wie echter Stein anfühlt und verhält.
Farbpigmente und andere dekorative oder nicht-dekorative Materialien könnten in die Fläche integriert werden und könnten unterschiedliche Gestaltungseffekte ergeben, wenn sie Wärme und/oder Druck in unterschiedlichem Maß ausgesetzt werden. Dies bedeutet, dass dekorative Effekte auch beim Einsatz unterschiedlicher Wärme an der Pressplatten-Oberfläche erzielt werden könnten, durch die unterschiedliche Dekorfarben mit den gleichen Grundmaterialien geschaffen werden. Die Struktur der Pressmatrix könnte genutzt werden, um unterschiedliche Drücke zu erzeugen, und dies könnte unterschiedliche Dekore an den tiefen und hohen Punkten an der Fläche ergeben. Ein höherer Druck könnte lokal erzeugt werden, indem mehr Material auf einige Flächenabschnitte aufgebracht wird als auf andere benachbarte Abschnitte. Höhere Dichte in bestimmten Abschnitten, die vorzugsweise Randabschnitte des fertigen Bodenpaneels bilden, könnte ebenfalls auf ähnliche Weise bewirkt werden. Dies könnte genutzt werden, um ein festes Verriegelungssystem auszubilden und die Feuchtigkeitsbeständigkeit zu verbessern. Dies bedeutet, dass das Dichteprofil entlang einer horizontalen Ebene an der Oberfläche oder in dem Träger variieren könnte. Eine größere Menge an verschleißfesten Teilchen und/oder Bindemitteln könnte auf die vorstehenden Flächenabschnitte aufgebracht werden, um Abriebfestigkeit und Schlagfestigkeit zu verbessern oder dekorative Effekte zu erzielen. Diese Ausführungsform der Offenbarung ist dadurch gekennzeichnet, dass das Paneel eine Fläche mit vorstehenden Abschnitten und tieferen Teilen umfasst, wobei die vorstehenden Flächenabschnitte andere Materialzusammensetzungen umfassen als die tieferen Teile.
Es könnte eine bedruckte Folie eingesetzt werden, die bei dem Pressvorgang in die obere Schicht hinein schmilzt. Diese Folie könnte mit zusätzlichen verschleißfesten Teilchen oder Dekorteilchen, Chemikalien für wasserbeständige Imprägnierung oder speziellen Chemikalien zum Erzeugen einer glänzenden Oberfläche kombiniert werden.
Dekorteilchen, wie beispielsweise Farbflocken oder -fasern, könnten eingesetzt werden, um Stein-Nachbildungen mit einem 3D-”Druck”-Effekt herzustellen. Thermoplastische Teilchen mit Farbpigmenten, die während des Pressvorgangs vollständig oder teilweise schmelzen, könnten ebenfalls in der Oberflächenschicht eingesetzt werden, und unterschiedliche Viskosität der Teilchen in erhitztem Zustand könnte genutzt werden, um die mit den Dekorteilchen erzeugten dekorativen Effekte zu steuern.
Spezielle Probleme könnten auftreten, wenn ein Träger, beispielsweise HDF, auf eine aufgestreute Faserschicht aufgelegt wird, die eine Unterschicht oder eine Oberflächenschicht bildet. Der Luftstrom des Trägers beim Absenken auf die Faserschicht bläst Fasern weg, insbesondere wenn der Presszyklus so weit wie möglich verkürzt werden soll. Das gleiche Problem tritt auf, wenn der Pressentisch auf eine obere nicht ausgehärtete Faserschicht aufgesetzt wird. Derartige Probleme könnten gelöst werden, indem Flüssigkeiten auf die Fasern aufgebracht werden, so beispielsweise flüssige Bindemittel oder dergleichen. Eine weitere Lösung besteht im Einsatz einer speziellen Vakuum- bzw. Ansaugeinrichtung, mit der das Plattenmaterial auf die aufgestreute Faserstruktur aufgesetzt wird, um überschüssige Luft abzusaugen. Es könnte eine Vakuum-Greifeinrichtung mit den gleichen Eigenschaften wie denen eines Vakuum-Tischs eingesetzt werden, der häufig verwendet wird, wenn dünne Plattenmaterialien bearbeitet werden müssen. Perforiertes Untermaterial könnte ebenfalls eingesetzt werden, um die Ausgleichsschicht, den Träger und die Oberflächenschicht während des Einleitens in eine Presse zu stabilisieren. Vakuum könnte genutzt werden, um das Vorpressen vor dem abschließenden Pressen vollständig oder teilweise zu ersetzen.
Um die Abriebfestigkeit zu verbessern, könnte das/die strukturierte Papier/Folie mit flüssigem Melamin, das mit Al₂O₃ vermischt ist, beschichtet und getrocknet werden. Ein Aufdruck könnte auf diese getrocknete Oberfläche aufgebracht und auf eine obere, vorzugsweise verschleißfeste Faserfläche übertragen werden, wenn das Paneel in der Presse ausgehärtet wird. Es könnten verschiedene Vorteile erzielt werden:

a) Nuten bzw. Rillen in dem oberen dekorativen Teil, die sich zu einem unteren Teil mit anderem Dekor hin erstrecken, könnten hergestellt werden, um dekorative Rillenabschnitte zu schaffen.
b) Es könnte ein Dekor geschaffen werden, das sich ähnlich wie Verschleiß bei einem natürlichen Stein während der Lebensdauer des Erzeugnisses ändert, wenn Teile der Oberfläche verschlissen werden.

Dieses Verfahren könnte auch eingesetzt werden, um die Kratzfestigkeit bei herkömmlichen Laminatböden zu verbessern.
Es könnte willkürliche Farbverteilung mit Airbrush-Verfahren erreicht werden und mit einem ”Zufallsgenerator” programmiert und/oder geschaffen werden.
Es könnten auch doppelseitige Paneele mit flexiblen Federn oder separatem Material hergestellt werden, das bei Verlegung auf die Kanten aufgebracht wird, so dass alle Paneele mit jedem beliebigen anderen Paneel verriegelt werden könnten und dabei beliebige der zwei Seiten als eine Oberflächenseite dienen.
Der Einsatz eines Overlay mit verschleißfesten Teilchen wird nicht ausgeschlossen, und damit könnte die Abriebfestigkeit verbessert werden.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

WO 2006/043893 [0091]

Claims

Bodenplatte, die umfasst: einen Träger (6), eine Unterschicht (6b), die an einer ersten Fläche des Trägers (6) angeordnet ist, und eine Holzfurnier-Schicht (5), die auf der Unterschicht (6b) angeordnet ist, wobei die Unterschicht (6) Kork oder Holzfasern umfasst, die mit einem Bindemittel gemischt sind.
Bodenplatte nach Anspruch 1, wobei das Bindemittel ein wärmehärtbares Bindemittel ist.
Bodenplatte nach Anspruch 1 oder 2, wobei der Träger (6) ein Träger auf Holzfaserbasis, vorzugsweise ein HDF-Träger, ist.
Bodenplatte nach Anspruch 1 oder 2, wobei das Trägermaterial Spanplatte, Sperrholz, Kunststoffmaterial oder imprägniertes Vliesmaterial aus natürlichen Fasern ist.
Bodenplatte nach einem der Ansprüche 1–4, die des Weiteren eine Ausgleichsschicht (7) umfasst, die an einer zweiten Fläche des Trägers (6) angeordnet ist, die der ersten Fläche des Trägers (6) gegenüberliegt.
Bodenplatte nach Anspruch 5, wobei die Ausgleichsschicht (7) Holzfasern und ein Bindemittel umfasst.
Bodenplatte nach einem der Ansprüche 1–6, wobei die Holzfurnier-Schicht (5) eine Dicke von 0,3–1,0 mm hat.
Bodenplatte nach einem der Ansprüche 1–7, wobei die Unterschicht (6b) schalldämpfende Eigenschaften hat.
Bodenplatte nach einem der Ansprüche 1–8, wobei die Unterschicht (6b) Schlagfestigkeitseigenschaften hat.
Bodenplatte nach einem der Ansprüche 1–9, wobei die Holzfurnier-Schicht (5) geprägte Abschnitte umfasst.
Bodenplatte nach einem der Ansprüche 1–10, wobei die Unterschicht hergestellt werden kann, indem der Kork oder die Holzfasern und das Bindemittel gemischt werden.