EP2226201A1 - Verfahren und Anlage zur Herstellung einer Holzfaserplatte - Google Patents

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    • Y10T428/24802—Discontinuous or differential coating, impregnation or bond [e.g., artwork, printing, retouched photograph, etc.]

Definitions

  • the invention relates to a method for producing a wood fiber board, which has on its top a decor by glued glued wood fibers are scattered in at least one layer to a fiber cake, and the fiber cake is then pressed under pressure and temperature to a plate of desired thickness.
  • the invention also relates to a plant for producing a wood fiber board with a spreader, by means of which a fiber cake consisting of several layers of resin-coated wood fibers is scattered, and a conveying device, which conveys the fiber cake in a process direction to a pressing device in which the fiber cake to a Plate of desired thickness is pressed.
  • Such a method and system have long been known in the art.
  • the wood to be used is first processed into fine fibers. These are then glued with a resin and then scattered in several layers to a fiber cake on a transport device, such as a conveyor belt.
  • the fiber cake is fed by the conveying device of a pressing device in which the fiber cake is pressed under pressure and temperature influence to a wood fiber board. This is for example on the DE 10 2005 021 903 A1 , the DE 10 2005 035 214 A1 or the DE 195 32 819 A1 directed.
  • a generic method is characterized in that the decor is applied to the fiber cake before pressing.
  • the fiber cake has a very large surface due to the many relatively loose superposed fibers. This large surface is printed before pressing and then compressed during pressing. Pressing increases the dot density, increasing the brilliance and quality of the printed image.
  • the actually desired decorative image arises only when passing through the press, in which the surface of the fiber cake and thus the applied print image is compressed. As a result of the compression of the print image, pixels are superimposed or are closer together, so that more pixels are contained per unit area after the pressing than before the pressing.
  • a protective layer can preferably be applied to the fiber cake.
  • This preferably consists of a cellulose-fiber-resin mixture. This ensures that the resulting decoration is covered at the same time with a protective layer during pressing of the fiber cake. The decor is thus protected against the adversities of the further transport of the wood fiber board and against damage in further processing steps.
  • the fiber cake to be printed may in particular contain further constituents, such as pigments, resins or salts. This makes it possible, for example, to save the otherwise required primer, which must be applied to the wood fiber board before applying the actual decorative color layers.
  • the printing inks used are preferably adapted to the composition of the fiber cake with its additional components.
  • an additional layer of wood fibers is sprinkled on already sprinkled fibers, which comprises the said further constituents.
  • additional components it is often not possible that they are present in the entire fiber cake. If, for example, only one primer is to be made unnecessary by the additives, it is sufficient if these are in the region of the top of the fiber cake to be printed.
  • the wood fibers in the additional layer may be finer than the already scattered fibers. As a result, the print quality and the brilliance of the image after pressing can be significantly increased again.
  • a generic system for producing a wood fiber board is shown schematically in the plan view in the accompanying figure and is characterized in that above the conveyor 2 between the scattering device 1 and the pressing device 7, a printing device 5 is arranged.
  • the printing device 5 is advantageously an inkjet printer. This makes it possible to apply the entire print image with only a single printing unit. The use of several different printing units is thus superfluous, whereby a significant space and cost savings is achieved. Of course, however, several inkjet printers can be used to increase, for example, the throughput speed.
  • a first additional application device 5 can be arranged between the printing device 5 and the pressing device 5, in which a plate 8 of desired thickness is produced from the fiber cake 4, a first additional application device 5 can be arranged.
  • a protective layer which consists for example of a cellulose-fiber-resin mixture. This layer lays on the resulting decor during pressing and protects it against damage in the further course of production.
  • a second additional application device 3 may be arranged.
  • this applicator 3 it is possible to apply to a located on the conveyor 2 fiber cake 4, a further wood-fiber layer, for example, includes finer fibers and additives such as pigments, resins or salts, due to their function and task only in this area of the Fiber cake 4 are needed.
  • the scattering device 1 can optionally be provided with a device for precompressing the fiber cake 4.
  • a floor panel according to the invention comprises a core of wood fiber formed by cutting and profiling a wood fiber board produced by the method of the invention.

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Abstract

Ein Verfahren zur Herstellung einer Holzfaserplatte, die auf ihrer Oberseite ein Dekor aufweist, indem beleimte Holzfasern mindestens einer Schicht zu einem Faserkuchen gestreut werden, und der Faserkuchen anschließend unter Druck und Temperatur zu einer Platte gewünschter Dicke verpresst wird, zeichnet sich dadurch aus, dass das Dekor vor dem Verpressen auf den Faserkuchen aufgebracht wird. Eine Anlage zur Herstellung einer Holzfaserplatte mit einer Streuvorrichtung, mittels derer ein aus mindestens einer Schicht mit Harz beleimter Holzfasern bestehender Faserkuchen gestreut wird und einer Fördervorrichtung, die den Faserkuchen in einer Prozessrichtung zu einer Pressvorrichtung fördert, in der der Faserkuchen zu einer Platte gewünschter Dicke gepresst wird, zeichnet sich dadurch aus, dass oberhalb der Fördervorrichtung zwischen der Streuvorrichtung und der Pressvorrichtung eine Bedruckeinrichtung angeordnet ist.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer Holzfaserplatte, die auf ihrer Oberseite ein Dekor aufweist, indem beleimte Holzfasern in wenigstens einer Schicht zu einem Faserkuchen gestreut werden, und der Faserkuchen anschließend unter Druck und Temperatur zu einer Platte gewünschter Dicke verpresst wird. Die Erfindung betrifft außerdem eine Anlage zur Herstellung einer Holzfaserplatte mit einer Streuvorrichtung, mittels derer ein aus mehreren Schichten mit Harz beleimter Holzfasern bestehender Faserkuchen gestreut wird, und einer Fördervorrichtung, die den Faserkuchen in einer Prozessrichtung zu einer Pressvorrichtung fördert, in der der Faserkuchen zu einer Platte gewünschter Dicke gepresst wird.
  • Ein derartiges Verfahren und eine derartige Anlage sind im Stand der Technik seit langem bekannt. Bei der Herstellung von Holzfaserplatten wird das zu verwendende Holz zunächst zu feinen Fasern verarbeitet. Diese werden anschließend mit einem Harz beleimt und dann in mehreren Schichten zu einem Faserkuchen auf eine Transportvorrichtung, beispielsweise ein Förderband, aufgestreut. Der Faserkuchen wird durch die Fördervorrichtung einer Pressvorrichtung zugeführt, in der der Faserkuchen unter Druck- und Temperatureinfluss zu einer Holzfaserplatte verpresst wird. Dazu wird beispielsweise auf die DE 10 2005 021 903 A1 , die DE 10 2005 035 214 A1 oder die DE 195 32 819 A1 verwiesen.
  • In der Holzwerkstoffindustrie liegt der Fokus auf der dekorativen Veredelung der Produkte, beispielsweise Holzfaserplatten oder daraus hergestellter Produkte, wie beispielsweise Fußbodenpaneele. Dabei ist es neben der Verbesserung der optischen Qualität dieser dekorativen Veredelung erklärtes Ziel, die Produktion zu vereinfachen, den dafür nötigen Platzbedarf zu verringern und so die Kosten zu senken.
  • Dies wurde beispielsweise dadurch erreicht, dass man den Kern oder die Trägerplatte aus Holzwerkstoff des herzustellenden Fußbodenlaminates nicht mehr mit einem imprägnierten und bedruckten Dekorpapier beschichtete, wie beispielsweise in der DE 101 15 567 C1 beschrieben ist, sondern zur Direktbedruckung der Trägerplatten mit Hilfe des indirekten Tiefdruckes überging, wie dies beispielsweise in der DE 102 52 863 B4 oder der DE 10 2007 012 236 A1 beschrieben ist. Dadurch wurde neben der Einsparung des zusätzlichen Produktionsschrittes auch die Präzision der Positionierung des Druckes auf der Trägerplatte erreicht. Zudem wurden Probleme eliminiert, die durch das Papierwachstum während der Imprägnierung hervorgerufen wurden.
  • Doch auch der direkte Druck der Holzfaserplatte weist einige Nachteile auf. So ist es beim relativ komplexen Verfahren des Tiefdruckes nötig, die Holzfaserplatte vor dem Druck des eigentlichen Dekors zu grundieren. Je nach optischer Struktur der verwendeten Holzfaserplatte können hier auch mehrere Grundierungsschichten notwendig sein. Jede Schicht wird in einem separaten Druckwerk aufgetragen, wodurch sowohl die Herstellungsdauer als auch der für die Herstellung nötige Platz deutlich erhöht wird. Zudem ist es im Tiefdruckverfahren abhängig von der gewünschten Qualität notwendig, drei bis vier Druckwerke zur Bedruckung der grundierten Holzfaserplatte mit dem eigentlichen Dekor zu verwenden. Auch dies erhöht die Verweildauer der zu bedruckenden Holzfaserplatten in der Druckstraße und dem für diese nötigen Platz. Durch beide Effekte werden zudem die Herstellungskosten für beispielsweise Fußbodenlaminate deutlich erhöht.
  • Von dieser Problemstellung ausgehend soll das Verfahren zur Herstellung einer Holzfaserplatte vereinfacht werden, wobei die Druckqualität des Dekors gesteigert und die nötigen Herstellungskosten und der benötigte Platzbedarf im Produktionsprozess gesenkt werden soll.
  • Zur Problemlösung zeichnet sich ein gattungsgemäßes Verfahren dadurch aus, dass das Dekor vor dem Verpressen auf den Faserkuchen aufgebracht wird.
  • Die Bedruckung des teilweise vorverdichteten Faserkuchens bei der Herstellung von Holzfaserplatten wie MDF oder HDF im Tiefdruckverfahren gestaltet sich durchaus schwierig. Der Grund dafür liegt darin, dass bei diesem Druckverfahren entweder ein druckstabiler Träger oder ein Substrat, das auf einer stabilen Unterlagen aufliegt, zur Anwendung kommt. Vorteilhafter Weise erfolgt die Bedruckung des Faserkuchens daher berührungslos, insbesondere im Inkjet-Verfahren. Geeignete Tintenstrahldrucker werden beispielsweise von der Firma J. Zimmer Maschinenbau GmbH, Kufstein/Österreich angeboten. Durch dieses Verfahren ist es möglich, an einer einzigen Druckstation das komplette Druckbild auf den Faserkuchen aufzubringen. Mehrere verschiedene Druckwerke, beispielsweise für verschiedene Farben, sind nicht mehr nötig. Dies führt zu einer erheblichen Platz- und damit Kosteneinsparung. Die Verwendung eines oder mehrerer Inkjet-Druckwerkes ist in einer herkömmlichen Produktionsstraße für Holzfaserplatten ohne Probleme möglich, da heutige Inkjet-Drucker Druckgeschwindigkeiten erreichen, die problemlos an die Produktionsgeschwindigkeit der Holzfaserplattenpresse angepasst werden können.
  • Dadurch, dass der Faserkuchen vor dem Verpressen bedruckt wird, wird die Druckqualität und die Brillanz des Druckes deutlich erhöht. Der Faserkuchen weist durch die vielen relativ lose aufeinander liegenden Fasern eine sehr große Oberfläche auf. Diese große Oberfläche wird vor dem Verpressen bedruckt und anschließend beim Verpressen komprimiert. Durch das Verpressen wird die Druckpunktdichte erhöht, wodurch die Brillanz und Qualität des Druckbildes erhöht wird. Das eigentlich gewünschte Dekorbild entsteht dabei erst beim Durchlaufen der Presse, in der die Oberfläche des Faserkuchens und damit das aufgebrachte Druckbild komprimiert wird. Durch die Kompression des Druckbildes überlagern sich Bildpunkte oder rücken dichter zusammen, so dass pro Flächeneinheit nach dem Verpressen mehr Bildpunkte enthalten sind als vor dem Verpressen.
  • Zwischen dem Bedrucken des Faserkuchens und dem Verpressen kann bevorzugt eine Schutzschicht auf den Faserkuchen aufgebracht werden. Diese besteht vorzugsweise aus einem Zellulose-Faser-Harzgemisch. Dadurch wird erreicht, dass beim Verpressen des Faserkuchens das entstehende Dekor zugleich mit einer schützenden Schicht abgedeckt wird. Das Dekor ist somit gegen die Widrigkeiten des Weitertransportes der Holzfaserplatte sowie gegen Beschädigungen in weiteren Verarbeitungsschritten geschützt.
  • Der zu bedruckende Faserkuchen kann insbesondere weitere Bestandteile, wie Pigmente, Harze oder Salze enthalten. Dadurch ist es beispielsweise möglich, die ansonsten benötigte Grundierung, die vor dem Auftragen der eigentlichen dekorativen Farbschichten auf die Holzfaserplatte aufgebracht werden muss, einzusparen. Dabei werden die verwendeten Druckfarben vorzugsweise an die Zusammensetzung des Faserkuchens mit seinen zusätzlichen Bestandteilen angepasst.
  • Es hat sich als vorteilhaft herausgestellt, dass auf bereits aufgestreute Fasern eine zusätzliche Schicht Holzfasern aufgestreut wird, die die genannten weiteren Bestandteile umfasst. Je nach Funktion und Aufgabe der zusätzlichen Bestandteile ist es oftmals nicht möglich, dass diese im gesamten Faserkuchen vorhanden sind. Soll durch die Zusätze beispielsweise nur eine Grundierung unnötig gemacht werden, ist es ausreichend, wenn sich diese im Bereich der zu bedruckenden Oberseite des Faserkuchens befinden. Durch die Verwendung eines Faserkuchens ohne Zusätze, auf den eine zusätzliche Schicht Holzfasern aufgestreut wird, die die Zusätze enthalten, ist dies gewährleistet und es können Produktionskosten eingespart werden.
  • Dabei können die Holzfasern in der zusätzlichen Schicht feiner sein als die bereits aufgestreuten Fasern. Dadurch kann die Druckqualität und die Brillanz des Bildes nach dem Verpressen nochmals deutlich erhöht werden.
  • Dadurch, dass im erfindungsgemäßen Verfahren der aufgestreute Faserkuchen bereits vor dem Verpressen bedruckt wird, werden sowohl die Durchlaufzeiten reduziert als auch der Platzbedarf gegenüber dem herkömmlichen Produktionsverfahren gesenkt. Zudem treten alle Materialverluste, Beschädigungen und Handlingsprobleme, die durch den herkömmlichen Transfer der Holzfaserplatte zu weiteren Produktionsstufen auftreten können, nicht mehr auf.
  • Eine gattungsgemäße Anlage zur Herstellung einer Holzfaserplatte ist schematisch in der Draufsicht in der beigefügten Figur gezeigt und zeichnet sich dadurch aus, dass oberhalb der Fördervorrichtung 2 zwischen der Streuvorrichtung 1 und der Pressvorrichtung 7 eine Bedruckeinrichtung 5 angeordnet ist.
  • Dadurch ist es möglich, einen auf die Fördervorrichtung 2, beispielsweise ein Förderband, aufgestreuten Faserkuchen 4 vor dem Verpressen in der Pressvorrichtung 7 mit einem Dekor zu bedrucken. Dabei ist die Bedruckeinrichtung 5 vorteilhafter Weise ein Inkjet-Drucker. Damit ist es möglich, das gesamte Druckbild mit nur einem einzigen Druckwerk aufzubringen. Die Verwendung mehrerer verschiedener Druckwerke wird somit überflüssig, wodurch eine deutliche Platz- und Kostenersparnis erreicht wird. Selbstverständlich können aber mehrere Inkjet-Drucker eingesetzt werden, um beispielsweise die Durchlaufgeschwindigkeit zu erhöhen.
  • Zwischen der Bedruckeinrichtung 5 und der Pressvorrichtung 5, in der aus dem Faserkuchen 4 eine Platte 8 gewünschter Dicke erzeugt wird, kann eine erste zusätzliche Aufbringvorrichtung 5 angeordnet sein. Über diese erste zusätzliche Aufbringvorrichtung 6 kann auf den bereits bedruckten Faserkuchen 4 eine Schutzschicht aufgebracht werden, die beispielsweise aus einem Zellulose-Faser-Harzgemisch besteht. Diese Schicht legt sich beim Verpressen auf das dabei entstehende Dekor und schützt es so vor Beschädigungen im weiteren Produktionsverlauf.
  • Auch kann in Prozessrichtung T vor der Bedruckeinrichtung 5 eine zweite zusätzliche Aufbringvorrichtung 3 angeordnet sein. Über diese Aufbringvorrichtung 3 ist es möglich, auf einen sich auf der Fördervorrichtung 2 befindenden Faserkuchen 4 eine weitere Holz-Faserschicht aufzubringen, die beispielsweise feinere Fasern und Zusätze wie Pigmente, Harze oder Salze umfasst, die aufgrund ihrer Funktion und Aufgabe nur in diesem Bereich des Faserkuchens 4 benötigt werden.
  • Die Streuvorrichtung 1 kann optional mit einer Einrichtung zum Vorverdichten des Faserkuchens 4 versehen sein.
  • Ein erfindungsgemäßes Bodenpaneel umfasst einen Kern aus Holzfaser, der durch Zuschneiden und Profilieren einer Holzfaserplatte gebildet ist, die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellt wurde.
    • Bezugszeichenliste:
    • 1
    Streuvorrichtung
    2
    Fördervorrichtung
    3
    Aufbringvorrichtung
    4
    Faserkuchen
    5
    Bedruckeinrichtung
    6
    Aufbringvorrichtung
    7
    Pressvorrichtung
    8
    Platte
    T
    Prozessrichtung

Claims (15)

  1. Verfahren zur Herstellung einer Holzfaserplatte, die auf ihrer Oberseite ein Dekor aufweist, indem beleimte Holzfasern in wenigstens einer Schicht zu einem Faserkuchen gestreut werden, und der Faserkuchen anschließend unter Druck und Temperatur zu einer Platte gewünschter Dicke verpresst wird, dadurch gekennzeichnet, dass das Dekor vor dem Verpressen auf den Faserkuchen aufgebracht wird.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Dekor berührungslos aufgebracht wird.
  3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Dekor mit mindestens einem Inkjet-Drucker aufgebracht wird.
  4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass auf das Dekor vor dem Verpressen eine Schutzschicht aufgebracht wird.
  5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass als Schutzschicht ein Faser-Harzgemisch aufgestreut wird.
  6. Verfahren nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in den Faserkuchen als weitere Bestandteile Pigmente und /oder Harze und/oder Salze eingestreut werden.
  7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass auf bereits aufgestreute Holzfasern eine Schicht Holzfasern aufgestreut wird, die die weiteren Bestandteile umfasst.
  8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Holzfasern in der zusätzlichen Schicht feiner sind als die bereits aufgestreuten Holzfasern.
  9. Verfahren nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass beim Verpressen des Faserkuchens (4) zu einer Platte (8) das zuvor aufgebrachte Druckbild komprimiert wird.
  10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass bei der Kompression die Bildpunkte entweder überlagern oder dichter zusammenrücken, wodurch nach dem Verpressen pro Flächeneinheit mehr Bildpunkte vorhanden sind als vor dem Verpressen.
  11. Anlage zur Herstellung einer Holzfaserplatte mit einer Streuvorrichtung (1), mittels derer ein aus mindestens einer Schicht mit Harz beleimter Holzfasern bestehender Faserkuchen (4) gestreut wird, und einer Fördervorrichtung (2), die den Faserkuchen (4) in einer Prozessrichtung (T) zu einer Pressvorrichtung (7) fördert, in der der Faserkuchen (4) zu einer Platte (8) gewünschter Dicke gepresst wird, dadurch gekennzeichnet, dass oberhalb der Fördervorrichtung (2) zwischen der Streuvorrichtung (1) und der Pressvorrichtung (7) eine Bedruckeinrichtung (5) angeordnet ist.
  12. Anlage nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Bedruckeinrichtung(5) mindestens ein Inkjet-Drucker ist.
  13. Anlage nach Anspruch 11 oder 12, gekennzeichnet durch eine erste zusätzliche Aufbringvorrichtung (6), die in Prozessrichtung (T) zwischen der Bedruckeinrichtung (5) und der Pressvorrichtung (7) angeordnet ist.
  14. Anlage nach einem der Ansprüche 11 bis 13, gekennzeichnet durch eine zweite zusätzliche Aufbringvorrichtung (3), die in Prozessrichtung (T) vor der Bedruckeinrichtung (5) angeordnet ist.
  15. Fußbodenpaneel mit einem Kern aus Holzfaser, der aus einer Holzfaserplatte gebildet ist, die gemäß einem Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 10 hergestellt ist.
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