DE4206021C2 - Verfahren zur Herstellung von furnierten Formpreßteilen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von furnierten Formpreßteilen, bei welchem ein Träger, mehrere Zwischenfurniere und ein Deckfurnier mittels Leim, vorzugsweise in Form zwischengelegter Leimfolien unter Ausübung eines Drucks von mehr als 200 N/cm² bei einer Temperatur von mehr als 120°C in einer Formpresse unter Bildung eines Rohformteils miteinander verbunden werden, bei welchem das Deckfurnier gebleicht und/ oder gefärbt, gekittet, geschliffen sowie mit einer Isolier- und/oder Lackschicht versehen, und das Formteil nach­ folgend ggf. zugeschnitten wird.

Bei der Herstellung von furnierten Formpreßteilen die­ ser Art werden üblicherweise weniger wertvolle Hölzer mit einem Deckfurnier aus Edelholz versehen. Zur Her­ stellung des Rohformteils werden meist unbehandelte rohe Furniere verwendet, die erst nach dem Formpressen einer Oberflächenbearbeitung unterzogen werden. Nach dem Kitten und Schleifen wird das Deckfurnier des Roh­ formteils zunächst beispielsweise mit Wasserstoffpero­ xid gebleicht, um instabile Holzfarben zu zerstören und dadurch eine spätere Verfärbung des Furniers im Zeitab­ lauf zu verhindern. Durch das Bleichen wird eine helle Holzfarbe erzeugt, die in einem sehr viel weiteren Spektrum eingefärbt werden kann, als dies bei dunklem Holz der Fall wäre. Der eigentliche Bleichvorgang mit Ausgasen von Restsauerstoff benötigt zwei bis drei Tage bei Temperaturen nicht unter 20°C und einer relativen Luftfeuchte von 40 bis 70%. Bei dem bekannten Verfah­ ren müssen also die vorgefertigen Rohformteile einem kombinierten Bleich-, Konditionier- und Trocknungsvor­ gang unterzogen werden, was wegen der benötigten langen Zeit als nachteilig angesehen wird. Wird dagegen nicht lange genug mit dem Bleichvorgang gewartet und/oder werden die genannten Umgebungsbedingungen nicht einge­ halten, kann sich Restsauerstoff bilden, der z. B. zur Blasenbildung in den späteren Lackschichten führen kann.

In einem weiteren Verfahrensschritt werden die Rohform­ teile gebeizt und dabei die gewünschte Holzfarbe mit der geforderten Lichtechtheit erzeugt. Die Beize wird entweder gespritzt, geschwammt oder mit der Walze auf­ getragen und anschließend unter Verdunstung der flüch­ tigen Bestandteile getrocknet, so daß nur noch der Farbstoff oder das Pigment der Beize auf der Oberfläche verbleibt. Auch der Beizvorgang ist relativ zeitaufwen­ dig, wobei das Beizergebnis bei gleichem Farbauftrag je nach der verwendeten Holzsorte und Vorbehandlung recht unterschiedlich ausfallen kann.

Um ein Ausbluten der Beize zu verhindern und die Haft­ festigkeit der nachfolgenden Lackschichten zum Unter­ grund zu verbessern, wird auf das gebeizte Deckfurnier eine Isolierschicht beispielsweise auf Polyurethan-Ba­ sis aufgebracht, die zusätzlich zur Verbesserung der Standfestigkeit der Oberfläche beiträgt.

Nach dem Trocknen und Härten der Isolierschicht, das mehrere Stunden dauern kann und daher eine Zwischenla­ gerung der Rohformteile erfordert, wird die Oberfläche mit Schleifpapier manuell oder maschinell geglättet und schließlich im Spritzverfahren vorzugsweise mit mehre­ ren Lackschichten aus Klarlack oder transparent einge­ färbtem Lack überzogen. Anstelle des Beizens kann nach dem Bleichen nach Auftragen einer ersten Imprägnier- oder Isolierschicht eine farbgebende Patinaschicht auf­ getragen werden, deren Pigmente und Farbstoffe nicht in das Holz einziehen.

Aus der CH-PS 670 214 ist es bekannt, Furniere mit wäßrigen Färbelösungen unter Druck bei Temperaturen zwischen 100 und 140°C zu färben. Nach dem Färben wer­ den die Furniere bei erhöhter Temperatur (z. B. 160°C) bis zu einer Restfeuchtigkeit von beispielsweise 12% getrocknet, bevor sie mit einem Träger verbunden werden.

Aus der DE-OS-17 03 877 ist es weiter bei einem Verfah­ ren zur Herstellung von zwei- und mehrschichtigen Holz­ körpern an sich bekannt, die Holzschichten mit einer Flüssigkeit, die unter der Einwirkung einer erhöhten Temperatur aushärtet, zu benetzen oder zu tränken. Die miteinander zu verbindenden Flächen und ggf. die Außen­ flächen werden nach dem Abtropfen überflüssiger Flüs­ sigkeit im noch feuchten Zustand in gleichmäßiger Schicht mit feinteiligem, in der Flüssigkeit löslichem oder anquellbarem thermoplastischem Polymerisat, Misch­ polymerisat oder Polymerisatgemisch belegt. Die derart vorbereiteten Schichten werden unter der Einwirkung erhöhter Temperatur und erhöhtem Druck ausgesetzt und dabei unter Aushärten der polymerisierbaren organischen Verbindungen miteinander verbunden. Die auf diese Weise hergestellten Platten bestehen aus 100 Gewichtsteilen Furnier und 81,5 bis 156 Gewichtsteilen Polymerisat.

Schichtholz-Formpreßteile der eingangs angegebenen Art werden beispielsweise für die Innenverkleidung von Kraftfahrzeugen verwendet, finden aber auch bei Möbeln und Formholzteilen ihren Einsatz. Häufig werden für eine einheitliche Ausstattung mehrere Formteile mit möglichst gleichem Deckfurnier benötigt. Da in der Fär­ bung und Struktur der Deckfurniere vielfältige Unter­ schiede bestehen können, passen zusammengehörige Teile häufig schlecht zueinander. Es erfordert daher viel Sortierzeit, um die zusammenpassenden Teile zu finden. Die Sortierzeit und die Furnierauswahl wirkt sich daher erheblich auf die Gestehungskosten aus.

Ausgehend hiervon liegt der Erfindung die Aufgabe zu­ grunde, ein Verfahren zu entwickeln, das auch bei rela­ tiv geringen Rohfurnierqualitäten einen hohen Quali­ tätsstandard bei den fertigen Formpreßteilen erfüllt und eine vielfältige Färbemöglichkeit eröffnet.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird die im Patentanspruch 1 angegebene Merkmalskombination vorgeschlagen. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Die erfindungsgemäße Lösung geht von dem Gedanken aus, zeitaufwendige Verfahrensschritte, wie Bleichen und Färben in das Vorfeld der Furnierbehandlung zu verlegen und dadurch die Zahl der Behandlungsstufen nach dem Formpreßvorgang zu reduzieren. Um dies zu ermöglichen, wird gemäß der Erfindung vorgeschlagen, daß die Deck­ furniere chargenweise in einer wäßrigen Färbeflotte unter Überdruck bei einer Temperatur von 105 bis 115°C durchgefärbt, mit einem der Färbeflotte zugesetzten wasserlöslichen oder in Wasser dispergierbaren, bei Temperaturen oberhalb 115°C vollständig aktivierbaren Bindemittelharz behandelt, anschließend getrocknet und die auf diese Weise vorbehandelten Deckfurniere sowie die Zwischenfurniere mit dem bei einer Temperatur von mehr als 120°C unter gleichzeitigem Aus- oder Nachhär­ ten des Bindemittelharzes in der Formpresse miteinander verbunden werden.

Zweckmäßig werden auch die Zwischenfurniere wie die Deckfurniere gefärbt und mit Bindemittelharz behandelt, bevor sie zusammen mit den Deckfurnieren unter Aus- oder Nachhärten des Bindemittelharzes formgepreßt werden.

Um die Färbemöglichkeiten zu verbessern und auch auf Mo­ detrends bei der Farbgebung besser eingehen zu können, werden die Deckfurniere vor dem Färbevorgang in einer wäßrigen, wahlweise oxidativen oder reduktiven Bleich­ flotte, vorzugsweise unter Überdruck bei einer Tempera­ tur von 105 bis 115°C gebleicht. Die Bleichintensität kann dabei nach Maßgabe der gewünschten Endfarbe gesteu­ ert werden, und zwar über das verwendete Bleichmittel und Bleichverfahren (oxidativ oder reduktiv).

Die wäßrige Bleichflotte enthält als Bleichmittel vor­ teilhafterweise 0,5 bis 5 Gew.% Wasserstoffperoxid.

Als Bleichmittel können auch Natrium- bzw. Kaliumhypo­ chlorit, Natriumperoxid oder Natriumbisulfit zum Ein­ satz kommen, und zwar abhängig davon, welches Furnier­ holz vorliegt, welche Bleichwirkung und welcher nach­ folgende Färbefarbton erzielt werden soll.

Die auf diese Weise gebleichten Furniere können grup­ penweise vorsortiert und weiterverarbeitet werden. Die Vorsortierung erfolgt also chargenweise bereits beim Färber und nicht mehr wie bisher beim Teilehersteller. Beim Färbevorgang können beliebige, in Wasser lösliche oder aufschlämmbare Farbstoffe mit der erwünschten Lichtechtheit eingesetzt werden. Bei dieser Art des Färbens erhält man zugleich eine ausreichende Gleich­ mäßigkeit in der Furniereinfärbung, die das spätere Sortieren sehr vereinfacht. Hinzu kommt, daß das Fur­ nier bei diesen Verfahren vollständig durchgefärbt wird, so daß auch eine Oberflächenbearbeitung oder Be­ schädigung möglich ist, ohne daß andersfarbiges Holz nach außen hervortritt.

Bei den Zwischenfurnieren ist eine Bleichung vor dem Durchfärben grundsätzlich nicht erforderlich, da es hierbei nicht auf helle Farben und Lichtechtheit an­ kommt. Die Zwischenfurniere werden vielmehr mit einem dunklen, vorzugsweise schwarzen Farbstoff durchgefärbt, damit bei Kantenanschnitten oder Fensterausschnitten das bisher notwendige farbige Nachlackieren entfällt.

Die Behandlung der Deck- und Zwischenfurniere mit einem Bindemittel auf der Basis wasserverdünnbarer Harze hat die Aufgabe, den Farbstoff zu fixieren und in dem Holz zu verankern, die Farbechtheit und Wasserfestigkeit zu verbessern und das Holz zu verfestigen. Beim Färbepro­ zeß und beim anschließenden Lagern härtet das Bindemit­ tel noch nicht vollständig aus. Die endgültige Aushär­ tung erfolgt vielmehr erst unter der Einwirkung von Temperatur und Druck im Zuge der Formverpressung.

Als Bindemittelharz werden zweckmäßig wasserlösliche oder in Wasser dispergierbare Harze aus der Gruppe der Harnstoffharze, Karbamidsäureharze, Melaminharze, Schel­ lacke verwendet, die erst bei den Temperaturen des Form­ preßvorgangs nachkondensieren oder nachpolymerisieren.

Das erfindungsgemäße Verfahren stellt eine Vorwärtsin­ tegration aus der Sicht des Färbers dar: Der Färber übernimmt Bearbeitungsschritte, die bisher der Teilher­ steller an den formgepreßten Rohformteilen vornehmen mußte. Gleichzeitig wird die Fertigungstiefe beim Form­ teilhersteller reduziert: Man erhält dort einen bedeu­ tend schnelleren und rationelleren Verfahrensablauf, weil die zeitaufwendigen Bleich-, Beiz- oder Patinier­ vorgänge entfallen.

Ausführungsbeispiele Beispiel 1: Bleichen

In einem Autoklav wird eine wäßrige Bleichlösung mit 30 g/l 35%igem Wasserstoffperoxid angesetzt. Diese Bleichlösung wird zunächst auf 80 bis 90°C aufgeheizt.

Sodann wird eine Charge aus etwa 40 Edelholzfurnieren so in den Autoklav eingeführt, daß die Furniere voll­ ständig von der Bleichlösung umspült werden. Nach Schließen des Autoklaven wird die Bleichlösung auf 105 °C erhitzt und ca. 1 Stunde lang unter entsprechendem Überdruck auf dieser Temperatur gehalten.

Nach dem anschließenden Abkühlen der Bleichlösung auf eine Temperatur unter 100°C und Entlüften des Autokla­ ven werden die Edelholzfurniere entnommen und getrocknet.

Beispiel 2: Färben der Deckfurniere

8 kg aus einer kommerziell erhältlichen wasserlöslichen Beize (Positiv-Effekt-Beize) werden in 100 l Wasser bei einer Temperatur von 80°C zusammen mit Additiven bis zur vollständigen Auflösung eingerührt. Zusätzlich wer­ den 8 kg wasserlösliches Harnstoffharz als Bindemittel in die Farblösung eingerührt und die dabei entstehende Färbeflotte in einen Autoklaven gefüllt. In diese Fär­ beflotte wird eine Charge aus etwa 40 gebleichten Edel­ holzfurnieren so eingetaucht, daß die Furniere voll­ ständig von der Färbeflotte umspült werden. Bei ge­ schlossenem Autoklav wird die Färbeflotte anschließend auf 105°C erhitzt und ca. 1 Stunde lang unter entspre­ chendem Überdruck auf dieser Temperatur gehalten. Dabei werden die Edelholzfurniere gleichmäßig durchgefärbt und mit einem einheitlichen Farbaufzug versehen. Nach dem Ab­ kühlen und Entlüften des Autoklaven werden die durchge­ färbten und mit dem Bindemittelharz durchtränkten Fur­ niere aus der Färbeflotte entnommen und getrocknet.

Eine Aushärtung des Bindemittels tritt dabei noch nicht ein.

Beispiel 3: Färben der Zwischenfurniere

Unbehandelte Furniere aus Rotbuche werden mit schwarzem Farbstoff (reaktiver Azo-Metallkomplex-Farbstoff) sowie einem Bindemittel auf Harnstoffharzbasis in einem Auto­ klaven auf 105°C erhitzt und ca. 1 Stunde lang unter entsprechendem Überdruck auf dieser Temperatur gehal­ ten. Die durchgefärbten Furniere werden nach Abkühlen und Entlüften des Autoklaven entnommen und getrocknet.

Beispiel 4: Formpressen

Eine Gruppe von schwarz eingefärbten Zwischenfurnieren aus Rotbuche und ein in einer Holzfarbe eingefärbtes Edelholzfurnier werden nach entsprechendem Zuschnitt über Kreuz unter Zwischenlage von Leimfolien übereinan­ dergelegt, mit einer Schutzfolie aus temperaturbestän­ digem Kunststoff versehen und in einer Formpresse bei einer Temperatur von ca. 150°C und einem Preßdruck von 300 N/cm² verformt und miteinander verbunden. Der Preß­ druck und die Temperatur werden 3 Minuten lang auf­ rechterhalten. Dabei wird das Bindemittelharz auf den Furnieren durch Polymerisation ausgehärtet. Die Fur­ nieroberfläche des so hergestellten Schichtholz-Form­ preßteils wird anschließend gekittet, geschliffen und mit mehreren Lackschichten auf Polyesterbasis versehen.

Zusammenfassend ist folgendes festzustellen: Die Erfin­ dung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung von furnierten Schichtholz-Formteilen, bei welchem ein Trä­ ger, mehrere Zwischenfurniere und ein Deckfurnier mit­ tels zwischengelegter Leimfolien unter Ausübung eines Drucks von mehr als 200 N/cm² und bei einer Temperatur von mehr als 120°C in einer Formpresse unter Bildung eines Rohformteils miteinander verbunden werden, bei welchem das Deckfurnier gebleicht und/oder gefärbt, gekittet und geschliffen sowie mit einer Isolier- und/oder Lackschicht versehen wird und bei welchem die vor­ gefertigen Formteile wahlweise zugeschnitten werden. Um auch bei geringen Rohfurnierqualitäten einen hohen Qua­ litätsstandard bei den fertigen Formteilen zu gewähr­ leisten und den Verfahrensablauf zu optimieren, wird gemäß der Erfindung vorgeschlagen, die Deckfurniere und/oder die Zwischenfurniere als solche chargenweise in einer wäßrigen Färbeflotte durchzufärben und mit einem der Färbeflotte zugesetzten wasserlöslichen Bin­ demittelharz zu behandeln und erst dann die zuvor getrockneten Deck- und Zwischenfurniere unter gleich­ zeitigem Aus- oder Nachhärten des Bindemittelharzes dem Formpreßvorgang zuzuführen. Eine weitere Verbesserung in dieser Hinsicht wird dadurch erzielt, daß die Deck­ furniere als solche chargenweise in einer wäßrigen Bleichflotte gebleicht werden, bevor sie in der Färbe­ flotte durchgefärbt werden.

Claims (8)

1. Verfahren zur Herstellung von furnierten Formpreß­ teilen, bei welchem ein Träger, mehrere Zwischen­ furniere und ein Deckfurnier mittels Leim, vor­ zugsweise in Form zwischengelegter Leimfolien, unter Ausübung eines Drucks von mehr als 200 N/cm² bei einer Temperatur von mehr als 120°C in einer Formpresse unter Bildung eines Rohformteils mit­ einander verbunden werden, bei welchem das Deck­ furnier gebleicht und/oder gefärbt, gekittet, geschliffen sowie mit einer Isolier- und/ oder Lackschicht versehen, und das Formteil nachfolgend ggf. zugeschnitten wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Deckfurniere chargenweise in einer wäßri­ gen Färbeflotte unter Überdruck bei einer Tempera­ tur von 105 bis 115°C durchgefärbt, mit einem der Färbeflotte mit einer Konzentration von 1 bis 20 Gewichtsprozent zugesetzten wasserlöslichen oder in Wasser dispergierbaren, bei Temperaturen ober­ halb 115°C vollständig aushärtbaren Bindemittel­ harz behandelt, anschließend getrocknet und die auf diese Weise vorbehandelten Deckfurniere sowie die Zwischenfurniere unter gleichzeitigem Aus- oder Nachhärten des Bindemittelharzes in der Form­ presse miteinander verbunden werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß auch die Zwischenfurniere, wie die Deckfurnie­ re gefärbt und mit Bindemittelharz behandelt wer­ den, bevor sie zusammen mit den Deckfurnieren un­ ter Aus- oder Nachhärten des Bindemittelharzes formgepreßt werden.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Deckfurniere vor derer Farbbe­ handlung in einer wäßrigen, wahlweise oxidativen oder reduktiven Bleichflotte vorzugsweise unter Überdruck bei einer Temperatur von 105 bis 115°C gebleicht werden.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, da­ durch gekennzeichnet, daß als Bindemittelharz ein wasserlösliches oder in Wasser dispergierbares Harz aus der Gruppe Harnstoffharze, Karbiamidsäu­ reharze, Melaminharze, Schellack, das erst im Zuge des Formpreßvorgangs durch Polykondensation oder Polymerisation aus- oder nachhärtet, verwendet wird.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, da­ durch gekennzeichnet, daß die Zwischenfurniere mit einer dunklen, vorzugsweise schwarzen Farbe durch­ gefärbt werden.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 3 bis 5, da­ durch gekennzeichnet, daß eine Bleichflotte mit einer Wasserstoffperoxid-Konzentration von 0,5 bis 5 Gew.% verwendet wird.

7. Verfahren nach einem der Ansprüche 3 bis 5, da­ durch gekennzeichnet, daß eine Natrium- oder Ka­ liumhypochlorit, Natriumperoxid oder Natriumbi­ sulfit enthaltende Bleichflotte verwendet wird.

8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, da­ durch gekennzeichnet, daß als färbender Bestand­ teil der Färbeflotte eine Positiv-Effekt-Beize in einer Konzentration von 3 bis 15 Gew.% verwendet wird.