Спосіб обробки дошки

Реферат: Спосіб обробки дошки здійснюють щляхом нанесення на поверхню дошки композиції, яка містить гідрофобний агент і покривний агент для формування шару покриття. При цьому гідрофобний агент вибрано з групи, що складається з воску, силіконової олії та алкенкетенового димеру та їх сумішей. Обробку дошки здійснюють з можливістю проникнення гідрофобного агента в текстуру деревини. UA 101842 C2 (12) UA 101842 C2 UA 101842 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Винахід належить до способу обробки дошки. Відомими є різні способи обробки і покриття фанери, ДСП, фіброкартону, продуктів OSB тощо. Відомими є також різні покриття, що складаються з паперу, смоли і різних добавок. З смол використовуються звичайно фенольна смола, аміносмола або еквівалентні смоли, або їх суміші у різних пропорціях. Цінність дошки, зокрема, фанери з покриттям знижується, якщо у покритті з'являються пошкодження. У такому випадку верхній шпон легко абсорбує вологу з повітря, води або, наприклад, з вологого бетону під час заливки. Звідси волога легко поширюється до деревинних текстур і викликає локальне розбухання текстури, тобто хвилястість і появу пухирів на поверхні дошки. Задачею винаходу є усунення описаних вище вад. Зокрема, задачею винаходу є створення нового способу обробки для підвищення якості дошки. Спосіб згідно з винаходом відрізняється ознаками, визначеними Формулою винаходу. Винахід базується на способі обробки дошки. Згідно з винаходом, на поверхню дошки наносять композицію, яка містить гідрофобний агент, і на неї наносять покриття, створюючи покривний шар, оброблений на поверхні дошки гідрофобною композицією Тут дошкою вважається будь-який продукт, створений, головним чином з базованих на деревині матеріалах, який може бути виготовлений з декількох шарів, зокрема, з шарів шпону. Дошки можуть включати фанеру, ДСП, фіброкартон, OSB, клейову деревину, LVL, PSL, OSL тощо. Дошка може бути планкою з покриттям, наприклад, пористим. Винахід, зокрема, базується на способі відвернення розбухання верхнього шпону дошки з покриттям. Винахід також базується на обробці поверхні дошки гідрофобним агентом і покритті обробленої дошки. Згідно з винаходом, гідрофобна композиція, яку наносять на поверхню дошки дозволяє наносити покриття дошки без будь-яких проблем. В одному з втілень винаходу гідрофобна композиція містить гідрофобний агент у кількості приблизно 60 - 100 % за масою. В одному з втілень гідрофобна композиція містить гідрофобний агент у кількості приблизно 80 - 100 % за масою. В одному з втілень винаходу, гідрофобний агент вибирають з групи яку складають воски, масла, жири, жирні кислоти, алкани, алкени і їх похідні і суміші. В одному з втілень гідрофобним агентом є парафіновий віск. В іншому втіленні гідрофобним агентом є силіконове масло. В одному з втілень гідрофобним агентом є алкен-кетенний димер (AKD). В одному з втілень гідрофобним агентом є алкеніл-сукциновий ангідрид (ASA). В одному з втілень гідрофобним агентом є таловомасляна жирна кислота. В іншому втіленні гідрофобним агентом є стеарин. В одному з втілень гідрофобна композиція містить один гідрофобний агент. В іншому втіленні гідрофобна композиція містить декілька гідрофобних агентів. В одному з втілень кількість воску може бути знижена використанням інших гідрофобних агентів, наприклад, флуорових сполук або силіконів, змішаних з воском. Бажано, щоб гідрофобний інгредієнт проникав у деревинні текстури. Бажано забезпечити абсорбування будь-яких бажаних добавок у деревинні текстури з гідрофобним інгредієнтом. В одному з втілень винаходу гідрофобна композиція складається головним чином з гідрофобного інгредієнту. Крім того, гідрофобна композиція може містити належні добавки і/або наповнювачі. В одному з втілень гідрофобна композиція містить придатну смолу, наприклад, меламінову, мочевинну і/або фенольну смолу для забезпечення кращого проникнення гідрофобного інгредієнту у дошку. Гідрофобний агент заглиблюється у деревинний шпон або поверхню дошки разом з проникненням смоли. В одному з втілень гідрофобна композиція має рідку, плавлену, тверду, емульсійну і/або дисперсійну форму. В одному з втілень гідрофобна композиція містить придатний розчинник або емульгатор. У бажаному втіленні емульгатор вибирають таким, щоб він не впливав негативно на гігроскопічність деревини або не знижував гідрофобності обробного агента. В одному з втілень покривний агент, який створює покриття на поверхні деревинної дошки, містить смолу, лак і/або фарбу. Крім того, покривний агент може міститинеобхідні добавки. Покриття покривним агентом на поверхні дошки здійснюється відомими способами, наприклад, гарячим пресуванням. В одному з втілень покривний агент містить одну або більше смол, вибраних з групи, яку складають фенольні, амінні, акрилатні, мочевинні, меламінові, мочевино-меламінові і/або еквівалентні смоли. Фенольна смола може бути фенол-формальдегідною смолою. Амінна смола може бути меламіно-формальдегідною смолою. Смоли можуть бути немодифікованими або модифікованими смолами Амінні смоли можуть бути модифіковані, наприклад, гліколем, капролактамом, ацетогуанаміном, бензогуанаміном або р-толуол-сульфонамідом, алкілуванням 1 UA 101842 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 або етерифікацією. Фенольні смоли можуть бути модифіковані, наприклад, мочевиною, меламіном, лігніном, резорцинолом, модифікованими фенолами, креозолами, бісфенолами або іншими еквівалентними сполуками. Можуть бути використані будь-які відомі амінні і фенольні смоли. Комбінуючи різні типи смол, наприклад, фенольні і амінні смоли у належних пропорціях, можна поліпшити і оптимізувати властивості покриття. У смоляній суміші може бути використаний будь-який розчинник, придатний для розчинення цих смол. В одному з втілень за бажанням до покриття можуть бути додані добавки, наприклад, акрилова смола, воскова емульсія, ПАР, пом'якшувач, отверджувач, зволожувач, антипінний агент, розріджувач і/або луги. Добавки бажано вносити у смоляну суміш. В одному з втілень винаходу, гідрофобну композицію наносять на поверхню дошки для її обробки і оброблену дошку покривають покривним агентом. Бажано, щоб гідрофобна композиція на поверхні дошки утворювала окремий шар, розташований між шаром покриття і дошкою. В одному з втілень винаходу гідрофобну композицію наносять на поверхню дошки по суті пов'язаною з покриттям покривним агентом. В одному з втілень винаходу гідрофобну композицію наносять, наприклад, через абсорбцію або як окремий шар у носійному матеріалі, з якого вона переноситься на поверхню дошки перед покриттям або разом з покриттям. Перенесення гідрофобної композиції з носійного матеріалу на поверхню дошки можна здійснювати, наприклад, гарячим валиком або гарячим пресуванням. В одному з втілень плівка або суміш, що використовується як покриття, містить гідрофобну композицію. В одному з втілень винаходу гідрофобна композиція міститься у плівці покривного агента як добавка, а у бажаному втіленні як окремий шар. При використанні разом з плівкою покривного агента гідрофобну композицію можна наносити на один або обидва боки плівки. Бажано, щоб гідрофобна композиція була розташована у плівці покривного агента таким чином, щоб шар гідрофобної композиції укладався щонайменше між поверхнею дошки і шаром покриття, який містить покривний агент. В одному з втілень як покриття може бути використана більш, ніж одна покривна плівка. В одному з втілень на покриття плівки, обробленої гідрофобним агентом, наносять другу покривну плівку або декілька покривних плівок. Крім того, винахід базується на нанесенні на поверхню дошки покриття, яке містить два шари, з яких перший є шаром гідрофобної композиції, а другий є шаром покривного агента, причому це покриття може бути нанесене на поверхню дошки таким чином, що шар гідрофобної композиції розташовується між поверхнею дошки і шаром покриття. В одному з втілень обробку деревинної дошки гідрофобною композицією і нанесення покривного агента виконують як двостадійний процес. В одному з втілень обробку деревинної дошки гідрофобною композицією і нанесення покривного агента виконують як одностадійний процес. В іншому втіленні нанесення гідрофобної композиції на поверхню дошки і нанесення на дошку покриття виконують як окремі процеси. В одному з втілень винаходу гідрофобну композицію і/або покриття наносять за допомогою нагрівання і тиску, бажано, наприклад, гарячим пресуванням. В одному з втілень винаходу гідрофобну композицію наносять на поверхню дошки у 2 2 кількості від 20 до 100 г/м , бажано, приблизно від 20 до 80 г/м , більш бажано, приблизно від 30 2 до 50 г/м . Виготовлення дошки, нанесення на неї гідрофобної композиції і покриття можуть бути здійснені відомими способами. Бажано використовувати винахід у деревообробній промисловості, наприклад, у виготовленні фанери, ДСП, фіброкартону, MDF, OSB і/або інших продуктів або у виготовленні ламінату, наприклад, ламінатів для підлоги. Для кожного призначення можуть бути вибрані відповідні гідрофобний інгредієнт, добавки і покривний агент. Винахід забезпечує виготовлення дошки, більш вологостійкої порівняно з існуючими, завдяки шару, що містить гідрофобний інгредієнт. Бажано, щоб гідрофобний інгредієнт відвертав розповсюдження води, наприклад, у шпони, і розбухання зерен шпону. Іншою перевагою винаходу є те, що на дошку, оброблену гідрофобним агентом, легко наносити покриття. Далі наведено опис винаходу на прикладах його втілень. ПРИКЛАДИ Приклад 1 Були проведені попередні тести для оцінювання розповсюдження води у дошку і верхній шпон через отвори, що виникли у покритті, і пов'язаних з цим проблем, а також їх рішень. 2 UA 101842 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 Було виявлено, що розповсюдження води через отвори у покритті дошки і розбухання зерен верхнього шпону можуть бути відвернені обробкою поверхні дошки гідрофобним агентом, наприклад, парафіновим воском. Віск легко наносити на поверхню дошки у вигляді рідини або емульсії. Вибрані віск і, якщо необхідно, емульгатор або подібний продукт мають бути такими, що не створюють негативного впливу на кінцевий результат. Віск можна також наносити як розплав або тверду речовину або він може бути розплавлений на поверхні дошки. Важливо, щоб вибраний віск не заважав нанесенню покриття дошки після обробки воском. Замість воску можуть бути використані інші гідрофобні сполуки з подібними властивостями. Віск можна наносити на поверхню дошки перед нанесенням на неї покриття. Він може бути нанесений на поверхню дошки, наприклад, у рідкій формі або може бути абсорбований в окремому носійному матеріалі, з якого він потрапляє на поверхню дошки перед покриттям. В іншому варіанті віск може бути нанесений на поверхню дошки разом з покриттям. Це можна зробити двома шляхами 1) обробкою покривної плівки воском на одному боці, наприклад, у двостадійному виробничому процесі, в результаті чого віск потрапляє на поверхню дошки у з'єднанні з покриттям як окремий шар, або 2) приготуванням суміші покривного агенту, збагаченої зазначеним воском у пропорції, наприклад, 50/50 у суміші віск-смола. Покриття за варіантом 2 може виявитись не достатнім для створення достатнього покриття на дошці, але може бути використане як базова плівка з іншими придатними покриттями. Приклад 2 Були проведені дві серії тестів. Перша включала 5 еталонних тестів і ще 8 тестів і друга включала один еталонний тест і ще 5 тестів. Метою тестів було виявлення ефективності воскування фанери проти хвилястості, тобто розбухання деревинних текстур на пошкодженій поверхні. Зразки фанери для тестів були виготовлені з берези і оброблені воском і/або покриті 2 плівкою (120 і 220 г/м ). Оброблені воском і/або покриті зразки фанери були випробувані на хвилястість. Воском, використаним у тестах, була гідрофобна парафінова емульсія Bekophob Р60, яку 2 наносили на поверхню фанери у кількості приблизно 30 г/м . 2 2 Покриттям була плівка Dynea, базована на фенольній смолі, у кількості 120 г/м або 220 г/м 2 2 з прикладанням нормального тиску (приблизно 18 кг/см /6хвил /130 С). Зразки березової фанери, які не були оброблені воском, а згадані вище покривні плівки грали роль звичайного покриття, були використані як еталонні. У тестах на хвилястість у покритті робили отвір на який накладали вологий папір/тканину на 1 год. і 3 год. Шпон не мав розбухати навколо отвору. Першу серію тестів проводили для вивчення дії воскування поверхні фанери, або прошарованої воском покривної плівки на поверхні на хвилястість, тобто розбухання деревинних текстур у порівнянні з еталонними зразками фанери. Еталонні зразки фанери були виготовлені з необробленої фанери з покриттям різними поверхневими і/або базовими плівками. Тестові зразки фанери були виготовлені з а) воскованої фанери з різними 2 поверхневими плівками або b) фанери з базовою плівкою, один бік якої мав шар воску (40 г/м ), і/або поверхневою плівкою. Шар воску базової плівки у тестових зразках був нанесений на поверхню фанери. Таблиця 1 містить опис і результати першого тесту обробки і/або покриття зразків фанери. Результати оцінювали вимірянням розбухання навколо отвору (у мм): (діаметр зони розбухання - діаметр отвору), поділене на 2 = результат розбухання. Менший результат (у мм) вказує на менше розбухання деревинних текстур, викликане отвором. Тут поверхневою структурою є товщина повного покриття на поверхні фанери. 3 UA 101842 C2 Таблиця 1 Тест Обробка ет. 1 ет. 2 Необроблена фанера + Легка поверхнева плівка Необроблена фанера + Важка поверхнева плівка Необроблена фанера + Легка базова плівка + Легка поверхнева плівка Необроблена фанера + Легка поверхнева плівка + Важка поверхнева плівка Необроблена фанера + Важка базова плівка + Легка поверхнева плівка Воскована фанера + Легка поверхнева плівка Воскована фанера + Важка поверхнева плівка Фанера + 1 прошарована воском легка базова плівка Фанера + 1 прошарована воском важка базова плівка Фанера + 1 прошарована воском легка базова плівка + Легка поверхнева плівка Фанера + 1 прошарована воском легка базова плівка + Важка поверхнева плівка Ф Фанера + 1 прошарована воском важка базова плівка + Легка поверхнева плівка Фанера + 1 прошарована воском важка базова плівка + Важка поверхнева плівка ет. 3 ет. 4 ет. 5 1 2 3 4 5 6 7 8 5 10 Поверхн. Розбухання, Розбухання, структура, мм, 1 год. мм, 3 год. 2 г/м 120 20 25 220 47 60 220 29 31 340 42 49 340 19 25 120 220 3 19 5 25 120 8 10 220 12 16 220 18 21 340 9 13 340 5 9 440 10 14 Другу серію тестів також проводили для вивчення дії воскування поверхні фанери, або прошарованої воском покривної плівки на поверхні на хвилястість, тобто розбухання деревинних текстур у порівнянні з еталонними зразками фанери. Еталонні зразки фанери були виготовлені з необробленої фанери з покриттям різними поверхневими і/або базовими плівками. Тестові зразки фанери були виготовлені з а) воскованої фанери з поверхневою 2 плівкою або b) фанери з базовою плівкою, один бік якої мав шар воску (40 г/м ), і/або поверхневою плівкою, або с) фанери і з базовою плівкою, обидва боки якої мали шар воску 2 (40 г/м ), і/або поверхневою плівкою. Шари воску базової плівки у тестових зразках у випадках b) і с) були нанесений на поверхню фанери. Таблиця 2 містить опис і результати другого тесту обробки і/або покриття зразків фанери. Таблиця 2 Тест Обробка ет 6 9 Необроблена фанера + Важка поверхнева плівка Воскована фанера + Важка поверхнева плівка Фанера + 1 прошарована воском важка базова плівка Фанера + 2 прошаровані воском важкі базові плівки Фанера + 1 прошарована воском важка базова плівка + Легка поверхнева плівка Фанера + 2 прошаровані воском важкі базові плівки + Легка поверхнева плівка 10 11 12 13 15 Поверхн., Розбухання, Розбухання, структура, мм, 1 год. мм, 3 год. 2 г/м 220 31 41 220 4 5 220 9 15 220 1 3 340 2 5 340 1 2 Було виявлено у тестах 1 - 13, що у зразках фанери розбухання деревинних текстур після пошкодження поверхні було значно меншим у порівнянні з еталонними зразками. Було виявлено, що воскування поверхні фанери, а також прошарування базових плівок у випробуваних зразках фанери забезпечують зменшення розбухання деревинних текстур. Крім 4 UA 101842 C2 5 10 15 того, було виявлено, що змішування воску з покриттям знижує хвилястість, тобто відвертає локальне розбухання. Тести підтвердили, що застосування придатного гідрофобного воску згідно з винаходом відвертає розбухання деревинних текстур і застосоване покриття добре утримується на поверхні воскованої фанери. Спосіб згідно з винаходом дозволяє знизити розтріскування покриття завдяки значному зниженню розтягування і скорочення верхнього шпону. Це може дозволити легке покриття фанери з м'якої деревини з легкими фенольними покриттями і фанери з меламіновими покриттями. Приклад З Ці тести були проведені для вивчення, згідно з Прикладом 2, впливу різних гідрофобних агентів на хвилястість на лабораторних і пілотних зразках. У цих тестах була використана 2 2 березова фанера з поверхнею, гідрофобізованою (Тест 3: 30 г/м і Тест 4: 30/50 г/м ) вибраним 2 гідрофобним агентом перед покриттям поверхні фанери покривною плівкою при 220 г/м Поверхню еталонної фанери не обробляли перед покриттям. Результати випробувань наведено у таблицях 3 (лабораторні тести) і 4 (лабораторні і пілотні тести). Таблиця 3 Тест ет 7 14 15 16 17 18 19 Поверхн., 2 структура, г/м Обробка Необроблена фанера + Важка поверхнева плівка Воскована фанера (парафін 4110) + Важка поверхнева плівка Воскована фанера (парафін С80) + Важка поверхнева плівка Воскована фанера (AKD, тип К) + Важка поверхнева плівка Воскована фанера (AKD, тип С) + Важка поверхнева плівка Воскована фанера (силіконове масло) + Важка поверхнева плівка Воскована фанера (полігліколь Р1200) + Важка поверхнева плівка Розбухання, мм, 1 год. Розбухання, мм, 3 год. 220 74 111 220 6 14 220 9 23 220 7 13 220 10 21 220 7 17 220 33 39 Таблиця 4 Тест ет 8 ет 9 20 21 22 20 25 Поверхн. Розбухання, Розбухання, структура, мм, 1 год. мм, 3 год. 2 г/м Обробка Необроблена фанера + Важка поверхнева плівка/лабораторний тест Необроблена фанера + Важка поверхнева плівка/пілотний тест 2 Воскована фанера (парафін 5205, 50 г/м ) + Важка поверхнева плівка /лабораторний тест 2 Воскована фанера (парафін 5205, 30 г/м ) + Важка поверхнева плівка/ пілотний тест 2 Воскована фанера (парафін 5205, 50 г/м ) + Важка поверхнева плівка/ пілотний тест 220 59 69 220 59 69 220 5 10 220 10 21 220 6 14 Було виявлено, що, наприклад, різні парафіни, AKD (алкен-кетенний димер) і силікони особливо ефективно відвертають хвилястість, тобто, розбухання деревинних текстур у фанері. Тести показали, що гідрофобізація поверхні перед нанесенням покриття поліпшує якість. Крім того, було виявлено, що фанера може бути легко покрита після гідрофобізації поверхні, якщо використовувати належні гідрофобні агенти, наприклад, парафіни, AKD або силіконове масло. Спосіб згідно з винаходом може бути використаний у різних втіленнях для обробки різних матеріалів, наприклад, фанери, ДСП і інших деревинних продуктів. 5 UA 101842 C2 Втілення винаходу не обмежуються наведеними прикладами і можуть бути піддані різним модифікаціям у межах об'єму Формули винаходу. ФОРМУЛА ВИНАХОДУ 5 10 15 20 25 1. Спосіб обробки дошки, який здійснюють щляхом нанесення на поверхню дошки композиції, яка містить гідрофобний агент і покривний агент для формування шару покриття, причому гідрофобний агент вибрано з групи, що складається з воску, силіконової олії та алкенкетенового димеру та їх сумішей, а обробку дошки здійснюють так, що гідрофобний агент проникає в текстуру деревини. 2. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що гідрофобна композиція містить гідрофобний агент, масова частка якого складає від 60 до 100 %. 3. Спосіб за п. 1 або 2, який відрізняється тим, що парафін застосовують як гідрофобний агент. 4. Спосіб за будь-яким з пп. 1-3, який відрізняється тим, що гідрофобну композицію наносять на поверхню дошки перед нанесенням покривного агента. 5. Спосіб за будь-яким з пп. 1-4, який відрізняється тим, що гідрофобну композицію наносять на поверхню дошки у поєднанні з покриттям. 6. Спосіб за будь-яким з пп. 1-5, який відрізняється тим, що гідрофобну композицію наносять у матеріалі-носії, з якого вона переходить на поверхню дошки. 7. Спосіб за будь-яким з пп. 1-6, який відрізняється тим, що гідрофобну композицію додають до плівки покривного агента окремим шаром. 8. Спосіб за будь-яким з пп. 1-7, який відрізняється тим, що гідрофобну композицію та/або шар покриття наносять на дошку, використовуючи тепло і тиск. 9. Спосіб за будь-яким з пп. 1-8, який відрізняється тим, що гідрофобну композицію наносять 2 на поверхню дошки у кількості від 20 до 100 г/м . Комп’ютерна верстка Л. Ціхановська Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 6