Способ обработки древесной плиты

СПОСОБ ОБРАБОТКИ ДРЕВЕСНОЙ ПЛИТЫ Изобретение относится к способу обработки древесной плиты. В соответствии с изобретением на поверхности древесной плиты обеспечивают композицию, содержащую гидрофобное вещество, и поверх этой композиции обеспечивают покровное вещество для получения слоя покрытия.(71)(73) Заявитель и патентовладелец: СЕРФАКТОР ДЖЕРМАНИ ГМБХ (DE); МЕТСЯЛИИТТО ОСУУСКУНТА (FI) Область техники Настоящее изобретение относится к способу обработки древесной плиты, определенному в ограничительной части п.1 формулы изобретения. Уровень техники Из уровня техники известны различные способы, используемые при обработке и нанесении покрытия на фанеру, древесно-стружечные плиты, древесно-волокнистые плиты и изделия из ориентированной крупноразмерной стружки (ОКС) и т.п. Из уровня техники известны различные покрытия, состоящие из бумаги, смолы и различных добавок. Обычно в качестве смолы применяют фенольную смолу, аминосмолу или подобные смолы или их смеси при различных отношениях, составляющих смеси. Годность древесных плит, в частности древесных плит с покрытием, снижается, если на покрытии появляются отверстия. В данном случае, верхний шпон будет легко поглощать влагу из воздуха, воду или, например, влагу из влажного бетона при использовании заливки. Через отверстия влага легко проникает в направлении волокон древесины и вызывает местное разбухание волокон, т.е. коробление и таким образом вызывает образование вздутия поверхности древесных плит. Цель изобретения Целью изобретения является устранение недостатков, указанных выше. В частности, целью изобретения является обеспечение нового способа обработки для получения древесной плиты улучшенного качества. Описание изобретения Отличительные признаки способа по изобретению изложены в формуле изобретения. Изобретение основано на способе обработки древесных плит. В соответствии с изобретением на поверхности древесной плиты обеспечивают композицию, содержащую гидрофобное вещество, и поверх нее обеспечивают покровное вещество, чтобы получить покрытие на поверхности древесной плиты, обработанной гидрофобной композицией. В данном контексте древесная плита относится к любому продукту, выполненному в основном из древесных материалов, который может быть получен из нескольких слоев, в частности из слоев шпона. Древесные плиты могут включать фанеру, древесно-стружечные плиты, древесно-волокнистые плиты,плиты ОКС, клееную древесину, БКШ (брус на основе клееного шпона), ФПД (фанерно-полосная древесина), СОП (структурно ориентированные пиломатериалы) или т.п. Древесные плиты могут представлять собой плиты с покрытием, например пористым покрытием. Изобретение, в частности, основано на способе предотвращения разбухания верхнего шпона древесной плиты с покрытием. Изобретение конкретно основано на обработке поверхности древесной плиты гидрофобным веществом и нанесении покрытия на обработанную древесную плиту. В соответствии с изобретением гидрофобная композиция, обеспечиваемая на поверхности древесной плиты, позволяет без осложнений наносить покрытия на древесную плиту. В одном воплощении изобретения гидрофобная композиция содержит гидрофобное вещество в количестве приблизительно от 60 до 100 мас.%. В одном воплощении гидрофобная композиция содержит гидрофобное вещество в количестве приблизительно от 80 до 100 мас.%. В одном воплощении изобретения гидрофобное вещество выбирают из группы, состоящей из восков, масел, жиров, жирных кислот, алканов, алкенов их производных и их смесей. В одном воплощении гидрофобное вещество представляет собой парафиновый воск. В одном воплощении гидрофобное вещество представляет собой кремнийорганическое масло. В одном воплощении гидрофобное вещество представляет собой алкилкетеновый димер (АКД). В одном воплощений гидрофобное вещество представляет собой алкенилянтарный ангидрид (АЯА). В одном воплощении гидрофобное вещество представляет собой жирную кислоту таллового масла. В одном воплощении гидрофобное вещество представляет собой стеарин. В одном воплощении гидрофобная композиция содержит одно гидрофобное вещество. В одном воплощении гидрофобная композиция содержит более одного гидрофобного вещества. В одном воплощении количество воска может быть снижено путем использования других гидрофобных веществ, например фтористых соединений или кремнийорганических соединений, которые добавляют вместе с воском в смесь гидрофобных веществ. Предпочтительно гидрофобный компонент проникает в волокна древесины. Предпочтительно возможно обеспечить поглощение каких-либо требуемых добавок в волокна древесины вместе с гидрофобным компонентом. В одном воплощении изобретения гидрофобная композиция в основном состоит из гидрофобного компонента. Кроме того, гидрофобная композиция может содержать подходящие добавки и/или наполнители. В одном воплощении гидрофобная композиция содержит подходящую смолу, например меламиновую, карбамидную и/или фенольную смолу, для обеспечения хорошего проникновения гидрофобного компонента в древесную плиту. Гидрофобное вещество проникает в древесный шпон или через поверхность плиты совместно или раньше смолы. В одном воплощении гидрофобная композиция находится в виде жидкости, расплава, твердого вещества, эмульсии и/или дисперсии. В одном воплощении гидрофобная композиция содержит подходя-1 024957 щий растворитель или эмульгатор. В одном из предпочтительных воплощений эмульгатор выбирают так,чтобы он не оказывал какого-либо отрицательного влияния на гигроскопичность дерева, или так, чтобы он не снижал гидрофобность обрабатывающего вещества. В одном воплощении покровное вещество, обеспечиваемое в качестве покрытия на поверхности древесной плиты, содержит смолу, лак и/или краску. Кроме того, покровное вещество может содержать подходящие добавки. Покровное вещество обеспечивают в виде покрытия на поверхности древесной плиты способом, известным как таковым, например горячим прессованием. В одном воплощении покровное вещество содержит один или более типов смолы, выбираемых из фенольной смолы, аминосмолы, акриловой смолы, карбамидной смолы, меламиновой смолы, меламинкарбамидформальдегидной смолы и/или подобных смол. Фенольная смола может представлять собой фенолформальдегидную смолу. Аминосмола может представлять собой меламинформальдегидную смолу. Смолы могут быть немодифицированными или модифицированными. Аминосмолы могут быть модифицированы, например, гликолем, капролактамом, ацетогуанамином, бензогуанамином или п-толуолсульфонамидом, посредством алкилирования или этерификации. Фенольная смола может быть модифицирована, например, мочевиной, меламином, лигнином, резорцином, модифицированными фенолами,крезолом, бисфенолами или другими подобными соединениями. Любые амино- или фенольные смолы,известные как таковые, могут быть использованы в качестве амино- и фенольных смол. Соединяя различные типы смол, например фенольные и аминосмолы, в подходящем соотношении, возможно улучшить и оптимизировать свойства покрытия. В смеси смол можно использовать любой растворитель, в котором растворяется смола, в качестве растворителя для смолы. В одном воплощении добавки, например акриловая смола, парафиновая эмульсия, поверхностноактивное вещество, мягчитель, отвердитель, смачивающее вещество, антивспениватель, разбавитель и/или щелочь, могут быть добавлены в покрытие, если требуется. Добавки предпочтительно вводят в смесь смол. В одном воплощении изобретения гидрофобную композицию обеспечивают на поверхности древесной плиты для обработки древесной плиты, и на обработанную древесную плиту наносят покровное вещество. Предпочтительно гидрофобную композицию обеспечивают на поверхности древесной плиты в виде отдельного слоя. Слой гидрофобной композиции обеспечивают на поверхности древесной плиты между слоем покрытия и древесной плитой. В одном воплощении изобретения гидрофобную композицию обеспечивают на поверхности древесной плиты, по существу, в связи с нанесением покрытия из покровного вещества. В одном воплощении изобретения обеспечивают гидрофобную композицию, например, посредством поглощения или в виде отдельного слоя на материале-носителе, с которого ее переносят на поверхность древесной плиты, либо перед нанесением покрытия, либо, по существу, в связи с нанесением покрытия. Перенос гидрофобной композиции с материала-носителя на поверхность древесной плиты можно осуществить, например, посредством горячей прокатки или горячего прессования. В одном воплощении пленка или смесь, используемые в качестве покрытия, содержат гидрофобную композицию. В одном воплощении изобретения гидрофобную композицию обеспечивают в пленке покровного вещества, например, добавлением в нее, в предпочтительном воплощении, в виде отдельного слоя. Что касается пленки покровного вещества, гидрофобная композиция может быть обеспечена на одной или с обеих сторон пленки. Предпочтительно гидрофобную композицию обеспечивают в пленке вещества покрытия таким образом, что слой гидрофобной композиции располагают между поверхностью древесной плиты и слоем покрытия, содержащего покровное вещество. В одном воплощении более чем одну покровную пленку можно использовать в качестве покрытия. В одном воплощении вторую покровную пленку или несколько покровных пленок обеспечивают поверх покровной пленки, обработанной гидрофобным веществом. Кроме того, изобретение основано на покрытии, используемом на поверхности древесной плиты,где покрытие содержит два слоя, причем первый слой представляет собой слой гидрофобной композиции, а второй слой представляет собой слой покровного вещества и где покрытие может быть обеспечено на поверхности древесной плиты таким образом, что слой гидрофобной композиции располагают, по существу, между поверхностью древесной плиты и слоя покрытия. В одном воплощении обработку древесной плиты гидрофобной композицией и покровным веществом осуществляют двухстадийным способом. В одном воплощении обработку древесной плиты гидрофобной композицией и покровным веществом осуществляют одностадийным способом. В альтернативном воплощении гидрофобную композицию обеспечивают на поверхности древесной плиты и на древесную плиту наносят покрытие, по существу, в отдельных процессах. В одном воплощении изобретения гидрофобную композицию и/или слой покрытия обеспечивают на древесной плите посредством нагревания и приложения давления, предпочтительно, например, горячим прессованием. В одном воплощении изобретения количество гидрофобной композиции, обеспечиваемой на поверхности древесной плиты, составляет от 20 до 100 г/м 2, предпочтительно приблизительно от 20 до 80 г/м 2, более предпочтительно приблизительно от 30 до 50 г/м 2. Изготовление древесной плиты, обеспечение гидрофобной композиции на древесной плите и нанесение покрытия древесной плиты можно осуществлять способами, известными как таковыми. Предпочтительно изобретение применимо в производстве по изготовлению древесных плит, например при изготовлении фанеры, древесно-стружечных плит, древесно-волокнистых плит, МДФ, ОКС плит и/или других древесных изделий, или в производстве по изготовлению слоистых изделий, например ламинатов для настила полов. Для каждого назначения могут быть выбраны походящие гидрофобные составляющие, добавки и покровные вещества. Благодаря изобретению обеспечивают древесные плиты с улучшенной влагостойкостью, чем получаемые ранее, с помощью слоя, содержащего гидрофобную составляющую. Предпочтительно гидрофобная составляющая предотвращает распространение воды, например, в шпон и разбухание волокон шпона. Другое преимущество изобретения состоит в том, что на древесную плиту, обработанную гидрофобным веществом, легко нанести покрытие. Подробное описание изобретения В следующем разделе изобретение описано посредством подробных примеров их воплощений. Примеры Пример 1. Проводили предварительные испытания, чтобы проверить распространение воды в древесной плите и в верхнем шпоне через отверстия, сделанные в покрытии, выявить возникающие в результате этого проблемы и найти их решение. В качестве решения неожиданно обнаружено, что распространение воды через отверстия в покрытии древесной плиты и разбухание волокон верхнего шпона можно предотвратить путем обработки поверхности древесной плиты гидрофобным веществом, таким как, например, парафиновый воск. Воск можно наносить на поверхность древесной плиты в виде жидкости или эмульсии. В данном случае, воск и возможный эмульгатор или подобное вещество необходимо выбирать так, чтобы не возникало никакого негативного влияния на конечный продукт. Воск также может быть нанесен в виде расплава или твердого вещества или его можно расплавлять на поверхности древесной панели. Важно, чтобы выбранный воск не препятствовал нанесению покрытия на древесную плиту после обработки воском. Вместо воска также могут быть использованы другие гидрофобные химические вещества, проявляющие подобные свойства. Воск можно наносить на поверхность древесной плиты перед нанесением покрытия на древесную плиту. Его можно наносить на поверхность древесной плиты, например, в виде жидкости, или можно обеспечить его поглощение отдельным материалом-носителем, с которого его переносят на поверхность древесной плиты, перед нанесением покрытия на древесную плиту. В качестве альтернативы воск можно наносить на поверхность древесной плиты вместе с покрытием. Это можно осуществить двумя альтернативными вариантами: 1) обработка покровной пленки воском с одной стороны, например, при двухстадийном способе получения, посредством чего воск переносят на поверхность древесной плиты в связи с покрытием, в виде отдельного слоя, или 2) получение смеси покровного вещества с высоким содержанием воска, например смеси воска и смолы 50/50. Покрытие в соответствии со способом 2 возможно не подходит в чистом виде для обеспечения достаточного покрытия древесной плиты, но его можно использовать как пленку-основу с другим подходящим покрытием. Пример 2. Осуществляли две серии испытаний, первая из которых включала пять сравнительных испытаний и восемь испытаний по изобретению, а вторая включала одно сравнительное испытание и пять испытаний по изобретению. Испытания осуществляли для проверки влияния парафинирования фанеры на свойство противокоробления, т.е. на предотвращение разбухания волокон древесины на поврежденной поверхности. Образцы фанеры получали для серии испытаний из древесины березы, используемой как исходный материал. Образцы фанеры обрабатывали воском и/или покрывали пленкой при 120 и 220 г/м 2. Парафинированные и/или с нанесенным покрытием образцы фанеры испытывали на коробление. Воск, используемый в испытаниях, представлял собой гидрофобную эмульсию парафинового воскаBekophob P60. Воск наносили на поверхность фанеры в количестве приблизительно 30 г/м 2. Покрытие наносили, используя пленочное покрытие Dynea на основе фенольной смолы при 120 или 220 г/м 2 в условиях обычного давления (приблизительно 1,76 МПа (18 кг/см 2); 6 мин; 130 С). Образцы березовой фанеры, не подвергавшиеся обработке воском и на которые были нанесены указанные выше пленочные покрытия, использовали в качестве сравнительных образцов. При испытаниях на коробление в покрытии проделывали отверстие и размещали влажные куски бумаги/ткани поверх отверстия на 1 и на 3 ч. Верхний шпон не должен был разбухать вокруг отверстий. Первую серию испытаний осуществляли с целью изучения влияния парафинирования поверхности фанеры или влияния покровной пленки со слоем воска на ее поверхности на коробление, т.е. разбухание волокон древесины, по сравнению со сравнительными образцами фанеры. Сравнительные образцы фане-3 024957 ры получали из необработанной фанеры и различными поверхностными пленками и/или пленкойосновой. Испытываемые образцы фанеры получали из а) парафинированной фанеры и различных поверхностных пленок или б) фанеры и пленки-основы, одна сторона которой снабжена слоем воска в количестве 40 г/м 2, и/или поверхностной пленки. Слой воска пленки-основы в испытываемых образцах фанеры (б) был обеспечен со стороны поверхности фанеры. В табл. 1 представлена схема первого испытания обработки и/или нанесения покрытия на образцы фанеры и результаты, полученные по испытаниям. Результаты оценивали, измеряя разбухание вокруг отверстий в миллиметрах(диаметр площади разбухания - диаметр отверстия)/2 = разбухание. Меньшие величины в мм показывают меньшее разбухание волокон древесины, обусловленное выполненными отверстиями. В данном контексте термин "структура поверхности" относится к толщине всего покрытия на поверхности фанеры. Таблица 1 Вторую серию испытаний также осуществляли с целью изучения влияния парафинирования поверхности фанеры или влияния покровной пленки со слоем воска на ее поверхности на коробление, т.е. разбухание волокон древесины, по сравнению со сравнительными образцами фанеры. Сравнительные образцы фанеры получали из необработанной фанеры и поверхностной пленки. Испытываемые образцы фанеры получали из а) парафинированной фанеры и поверхностной пленки, или б) фанеры и пленкиосновы, одна сторона которой снабжена слоем воска в количестве 40 г/м 2, и/или поверхностной пленки,или с) фанеры и пленки-основы, с обеих сторон снабженной слоем воска в количестве 40 г/м 2, и/или поверхностной пленки. Слой воска пленки-основы в испытываемых образцах фанеры (б) был обеспечен со стороны поверхности фанеры. В табл. 2 представлена схема второго испытания обработки и/или нанесения покрытия на образцы фанеры и полученные результаты. Обнаружено, что в испытаниях 1-13 были обеспечены образцы фанеры, в которых разбухание волокон древесины при возникновении повреждений поверхности было значительно меньше, чем в сравнительных образцах фанеры. Обнаружено, что как парафинирование поверхности фанеры, так и обеспечение пленок-основ со слоем воска, используемые в образцах фанеры, обеспечивали снижение разбухания волокон фанеры. Кроме того, обнаружено, что смешивание воска с покрытием улучшает свойство противокоробления, т.е. предотвращения местного разбухания. На основании испытаний можно наблюдать, что обнаружены походящие гидрофобные воски, предотвращающие разбухание волокон древесины. Также обнаружено, что обеспечена хорошая сохранность покрытия на поверхности парафинированной фанеры. Благодаря способу в соответствии с изобретением также возможно снизить растрескивание покрытия вследствие того, что растяжение и усадка верхнего шпона существенно снижается. Это позволяет легче наносить на фанеру из мягкой древесины тонкие фенольные покрытия и наносить на фанеру меламиновые покрытия. Пример 3. Эту серию испытаний осуществляли, чтобы изучить, аналогично примеру 2, влияние различных гидрофобных веществ на разбухание, в лабораторном и полупромышленном масштабе. В испытаниях использовали березовую фанеру и придавали поверхности гидрофобность (испытание 3: 30 г/м 2 и испытание 4: 30/50 г/м 2) с помощью выбранного гидрофобного вещества, перед нанесением покрытия на поверхность фанеры в виде покровной пленки при 220 г/м 2. Поверхность сравнительных образцов фанеры не обрабатывали перед нанесением покрытия. Результаты испытаний представлены в табл. 3 (лабораторные испытания) и табл. 4 (лабораторные и полупромышленные испытания). Таблица 3 Обнаружено, что, например, различные парафины, АКД (алкилкетеновый димер) и кремнийорганические соединения являются особенно эффективными в предотвращении коробления, т.е. разбухания волокон древесины, в фанере. Испытания показали, что придание поверхности гидрофобности перед нанесением покрытия улучшает свойства. Кроме того, в ходе испытаний установлено, что на фанеру может быть легко нанесено покрытие после придания поверхности гидрофобности, при использовании походящих гидрофобных веществ, таких как парафины, АКД или кремнийорганическое масло. Способ в соответствии с изобретением подходит в различных воплощениях для обработки различных материалов, например фанеры, древесно-стружечных плит и других видов древесных плит. Воплощения изобретения не ограничены лишь примерами, представленными выше; напротив, возможны различные изменения в пределах объема защиты, изложенного в прилагаемой формуле изобретения. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ 1. Способ обработки древесной плиты, согласно которому на поверхность древесной плиты наносят гидрофобное вещество и покровное вещество, причем указанное гидрофобное вещество выбирают из группы, состоящей из парафинового воска, кремнийорганического масла, алкенкетенового димера или димеров, алкенилянтарного ангидрида, жирной кислоты таллового масла, стеарина и их смесей, и где гидрофобное вещество и покровное вещество наносят на древесную плиту посредством горячего прессования так, что гидрофобное вещество проникает в волокна древесины, и где покровное вещество содержит один или более типов смолы, выбранных из фенольной смолы, аминосмолы, акриловой смолы, карбамидной смолы, меламиновой смолы или меламинкарбамидформальдегидной смолы. 2. Способ по п.1, согласно которому гидрофобное вещество наносят на поверхность древесной плиты с последующим нанесением на древесную плиту покровного вещества. 3. Способ по п.1, согласно которому пленку покровного вещества обрабатывают с одной стороны гидрофобным веществом и затем наносят на поверхность древесной плиты так, что гидрофобное вещество располагают между древесной плитой и пленкой покровного вещества. 4. Способ по п.1, согласно которому гидрофобное вещество наносят на пленку покровного вещества в виде отдельного слоя. 5. Способ по любому из пп.1-4, согласно которому количество гидрофобного вещества, наносимого на поверхность древесной плиты, составляет от 20 до 100 г/м 2. 6. Способ по п.1, согласно которому количество нанесенного гидрофобного вещества составляет от 30 до 50 г/м 2. 7. Способ по п.1, согласно которому древесная плита представляет собой фанеру.