CH399722A - Verfahren zum Behandeln von mit einem Überzug zu versehenden Oberflächen von Holz- oder Kunstholz - Google Patents

Description

  Verfahren     zum        Behandeln    von mit     einem        Überzug    zu versehenden     Oberflächen    von  Holz- oder Kunstholz    Gegenstand der     vorliegenden    Erfindung ist ein  Verfahren zum Behandeln von mit einem Überzug  zu versehenden Oberflächen von Holz oder Kunst  holz zwecks Glättens derselben und gleichzeitigen  Füllens der     oberflächlichen    Poren in einem Arbeits  gang, bei welchem man die zu     behandelnde    Ober  fläche mit einer Behandlungsflüssigkeit benetzt, die  ein zum Binden von     Holzschleifstaub    geeignetes  Kunstharz enthält, und unmittelbar danach die be  netzte Oberfläche ,

  schleift, um Holzstaub zusammen  mit einem mengenmässigen Anteil des Kunstharzes  in die Poren zu treiben, dadurch gekennzeichnet,  dass die Oberfläche während des Schleifens durch  gehend benetzt gehalten wird mit einer     Benetzungs-          flüssigkeit,    in welcher das Kunstharz gar nicht oder  höchstens nur schwer löslich ist.  



  Das bisher übliche Verfahren, eine Holzober  fläche für einen Überzug vorzubereiten, bestand  darin, die Oberfläche zunächst mit Sandpapier glatt  zu schleifen und dann die Poren mit einem geeigneten  Füllstoff zu .schliessen. Beim     Aufbringen    des Füll  stoffes und eventuell auch eines abschliessenden Über  zuges wurden viele der kleinen, mit dem blossen  Auge kaum wahrnehmbaren Späne und Fasern, wel  che eine mit Sandpapier bearbeitete     Holzfläche    cha  rakterisieren, vergrössert und besonders     auffällig,    so  dass ein weiteres Behandeln mit Sandpapier unver  meidlich war.  



  Des weiteren wurde nach dem Aufbringen des  ersten abschliessenden Überzuges auf die mit Füll  stoff behandelte und erneut abgeschliffene     Oberfläche     festgestellt, dass je nach der Härte des     Holzes    die  Körnung sich mehr oder weniger vergröbert, so dass  ein zusätzliches     Beschleifen    mit Sandpapier erforder  lich wird.    Die vorangehende     Sandpapierbehandlung    der  Holzoberfläche ist selbstverständlich eine zwingende  Voraussetzung für die Erzielung eines befriedigenden,  glatten Überzuges.

   Das     Schliessen    der Oberflächen  poren ist ebenfalls ein     unvermeidliches    Erfordernis,  vor allem, wenn es sich um     Holz    oder Kunststoff  mit grober Struktur     handelt.    Wenn man daher diese  beiden Arbeitsgänge kombinieren und gleichzeitig  durchführen und hierdurch eine nachfolgende Sand  papierbehandlung vermeiden kann, ergibt sich eine  enorme Kostenersparnis bei der Endbearbeitung von  Holz- und     Kunststoffoberflächen.     



  Die vorliegende Erfindung löst     dieses    Problem.  Frühere Versuche, das Verfahren der Vorberei  tung von mit einem Überzug zu versehenden Holz  oberflächen zu verbessern, beispielsweise das soge  nannte      Microseal -Verfahren,    nach der die     mit     Sandpapier     geschliffene    Fläche mit Wärme und  Druck behandelt wird, suchten ohne die üblichen  Füllstoffe auszukommen.

   In gewissem     Masse    ergab  sich hier ein Erfolg, doch erfordern auch diese älteren  Verfahren immer noch zwei vollständig getrennte  Arbeitsvorgänge,     nämlich    das     Schleifen        mit    Sand  papier und die     Druck-Wärme-Behandlung.    Darüber  hinaus ist auch die     Druck-Wärme-Behandlung    zum       Schliessen    der Poren, wenn es ,sich um Kunstholz  handelt oder, wenn die Struktur des Holzes zu be  wahren oder hervorzuheben ist, in keiner Weise be  friedigend.  



  Abweichend hiervon ermöglicht es die Erfindung  auf     wirtschaftliche    Weise, in einem einzigen ein  fachen Arbeitsgang einer     Holz-    oder     Kunstholzober-          fläche    die gewünschte Glätte und Dichte zu geben  und deren     oberflächliche    Poren zu füllen.  



  Wie sich gezeigt hat,     schmilzt    das     Kunstharzpoly-          merisat    nicht. Es erweicht die von der Oberfläche      durch das Bandschleifen entfernten     Partikeln    und  wird, verbunden mit diesen Partikeln, in die Poren  der behandelten Oberfläche hineingeschoben oder  dort verdichtet. Da das     Polymerisat    nicht     schmilzt,     kann die Schleiffläche des Sandpapiers nicht ver  kleben oder glänzend werden, sondern bleibt im  Gegenteil völlig funktionsfähig.     Selbstverständlich     kann aber das     Polymerisat,    wenn man die Schleif  fläche ohne vorangehende Reinigung trocknen lässt,  fest haften bleiben.

   Durch Auswaschen mit dem  flüssigen     Trägerstoff    kann man aber schnell die  Wirksamkeit des Schleifbandes wieder herstellen.  



  Diese  nasse  Behandlung schliesst und dichtet  nicht nur     wirksam    die Oberflächenporen, sondern  erzeugt eine     Oberfläche,    welche     wesentlich    glatter  und dichter ist als die Oberfläche, welche üblicher  weise bei einer trockenen Schleifbehandlung erzielbar  ist. Während der  nassen  Behandlung verdunstet  ein grosser Teil des flüssigen Trägerstoffes, so dass  hierbei bereits die Arbeitsfläche etwas angetrocknet  wird und auch     im     lufttrockenen  Zustand zurück  gelassen werden kann.

   Für die     Fertigung    ist es  jedoch am besten, wenn das auf einer Bandschleif  maschine behandelte und geglättete Werkstück unter  einer Reihe von Wärmelampen oder einem     üblichen     Trockner hindurchläuft.  



  Wenn eine besonders feine Oberfläche gefordert  wird, kann die Behandlung zweistufig durchgeführt  werden, wobei die zweite Stufe     unmittelbar    auf die  erste folgt und unter merklich geringerem Druck  durchgeführt wird.  



  Die     Schleifkorngrösse    ist nicht kritisch; beispiels  weise wurden Körnungen 80 bis 400 verwendet.  Beste Ergebnisse ergaben sich jedoch im Korn  grössenbereich 220 bis 320, entsprechend den Sand  papiernummern 6/0 bis 9/0.  



  Obwohl die Auswahl eines geeigneten Kunstharz  polymeri.sats dem Fachmann keine Schwierigkeiten  bereitet, sei erwähnt, dass besonders jene     Polymerisate     ausserordentlich gut geeignet sind, die erhalten werden  durch     Polymerisation    einer in wässeriger Emulsion  suspendierten,     polymerisierbaren,    harzbildenden or  ganischen Substanz, wie beispielsweise ein     Alkydharz     und     Harnstofformaldehyd    oder     Vinyltoluol,    indem  man die Suspension gleichzeitig bewegt und erwärmt,

    um dann den     polymerisierten    Stoff in Form einer       Ausflockung    oder eines     Koagulats    abzutrennen und  das Wasser zu entfernen. Nach Entfernen des Wassers  und geeigneter Trocknung liegt das     Polymerisat    in  granulierter, nicht klebender Form vor und kann dann  in verschiedensten     flüssigen        Trägerstoffen,    einschliess  lich Wasser,     Butylalkohol,        Isopropylalkohol,    Lack  lösungsmitteln und tatsächlich in nahezu allen organi  schen Lösungsmitteln erneut     dispergiert    werden.  



  Bei der praktischen     Durchführung    der Erfindung  bestimmt sich die Konzentration des in dem ausge  wählten flüssigen Trägerstoff     dispergierten        Polymeri-          sats    nur durch die gewünschte Behandlungsart.  1 kg trockenes     Polymerisat,    in 4,17 1 des flüssigen  Trägerstoffes     dispergiert,        lassen    sich gut verarbeiten,    wenn der Stoff aufgebürstet oder aufgewalzt wird.  Beim Aufsprühen muss die Konzentration geringer  gemacht werden.  



  Obwohl das oder die Herstellungsverfahren des       Polymerisats    keinen Teil dieser Erfindung bilden,  sollen, um keine Zweifel an der Vollständigkeit der       Offenbarung    aufkommen zu lassen, zwei spezielle  Verfahren angeführt werden, nach denen ein ge  eignetes     Polymerisat    hergestellt werden kann.  



  <I>Beispiel 1</I>  90,8 1 Wasser mit 1,81 kg     Dicktylnatriumsulfo-          succinat    (ein als Aerosol O. T. bekanntes     Emulgier-          mittel)    und 0,95 1 1 %     iges        Dow        Antifoam-A    (schaum  hinderndes     Silikonharz)    in einer Mischung von     Toluol     und     Butylazetat    (im Handel bekannt als E-3626)  werden auf 82  C erwärmt.

   Zu dieser erwärmten,  flüssigen Lösung werden 110 Liter einer     Alkydharz-          lösung    mit 60 % Feststoffen (Erzeugnis der Firma       Archer    Daniels,     Midland,    mit dem Warenzeichen       Aroplaz    2570) und 54,9 Liter     Harnstoff-Formalde-          hyd-Harzlösung    (Erzeugnis der Firma     American          Cynamide    mit dem Warenzeichen     Beetle    216-8) hin  zugefügt,     vorgemischt    und auf 69  C erwärmt.

   Die  Gesamtmischung wird     dann    durch hochtourige Be  wegung     emulgiert.    Die entstehende Emulsion wird  bei einer Temperatur zwischen 71 und 77  C eine  Stunde lang bewegt. Eine weitere     Polymerisation    er  folgt dann katalytisch durch Hinzufügen von 680 g  70 %     ige    Salpetersäure in 3750 g Wasser. Die vor  stehende Aufbereitung lässt man eine weitere Stunde  zwischen 66 und 71  C ruhen.

   Nach der Zugabe der  Säure bricht die Emulsion nach und nach und  bildet eine     Ausflockung.    Das abgetrennte Wasser  wird abgelassen und die Masse gründlich gewaschen,  und zwar zunächst mit Wasser und dann mit Al  kohol, um so viel wie     möglich    das in der Aus  flockung enthaltene Wasser zu     beseitigen.     



  Das Enderzeugnis ist eine relativ wasserfreie,  hochgradig polymerisierte und unlösliche, körnige  Substanz, die leicht in vielen verschiedenen Träger  stoffen, beispielsweise die zuvor erwähnten, wie Was  ser,     Butylalkohol,        Isopropylalkohol,    Lacklösungs  mittel und dergleichen, wieder     dispergierbar    ist.  



  <I>Beispiel 2</I>  94,6 Liter     Harnstoff-Formaldehyd-Lösung    mit  60 % Feststoffen     (Beetle    216-8) wird mit 170 Liter       Alkydharzlösung    mit 60     %    Feststoffen     (Aroplaz    2570)  vermischt. Diese     Stoffe    werden zusammen mit  48,5 kg     Carnauba-Wachs    auf 88  C erwärmt, bis das  Wachs vollständig     geschmolzen    und gelöst ist. Die  Mischung wird in 242 Liter Wasser mit 7,26 kg  Aerosol O. T. und 1,89 Liter     Antischaummittel     E-3626     emulgiert    durch Erwärmen auf 82  C bei  heftiger Bewegung.

   Die Emulsion wird für etwa  30     Minuten    nahe dem     Siedepunkt    gehalten und dann  mit 454g 70%iger Salpetersäure in 3170g Wasser  katalysiert. Nachdem man die Stoffe eine weitere  halbe Stunde hat ruhen lassen, ist die     Ausflockung    ab-      geschieden, die dann gründlich mit Wasser und  anschliessend mit     Isopropyl-Alkohol    gewaschen wird.  Auch hier ist wieder das Enderzeugnis eine relativ  trockene, hochgradig polymerisierte und unlösliche,  körnige oder krümelige Substanz, die sich leicht in  irgendeinem der flüssigen, zuvor erwähnten Träger  stoffe wieder     d'ispergieren    lässt.  



  Die Erfindung basiert auf der Entdeckung, dass  durch Benetzen der Oberfläche eines Kunstholzes  oder irgendeines grobfaserigen, natürlichen     Holzes     mit einem     Kunstharzpolymerisat    in flüssigem Träger  stoff und durch     Bandschleifen    bei noch feuchter  Oberfläche ein völlig unerwartetes Ergebnis erzielt  wird. Trotz der grossen     Porosität    von beispielsweise  Kunstholz werden hierbei alle Poren wirksam ge  schlossen und wird zur gleichen Zeit die Oberfläche  des Holzes so vollständig glatt gemacht, dass eine  nachfolgende     Sandpapierbehandlung    unnötig wird.

    Die Oberfläche wird auch so dicht, dass sie sogleich  bereit ist, irgendeinen der üblichen     Abschlussüberzüge     zu empfangen.  



  Es ist nicht genau bekannt, was     während    der  beschriebenen  nassen      Sandpapierbehandlung    vor  sich geht; offensichtlich wird aber das unlösliche und       unschmelzbare,    aber glättende     Kunstharzpolymerisat     gründlich mit den von der Oberfläche durch die       Sandpapierbehandlung    entfernten Partikeln ver  mischt, die dann verdichtet in die Poren der Ober  fläche gepresst werden.

   Unabhängig von der zu  grunde gelegten wissenschaftlichen Erklärung ist es  aber bekannt, dass     mit    diesem einfachen Verfahren  selbst die     Oberfläche    von hoch porösem Kunstholz  vollständig aufnahmebereit wird für den Empfang  irgendeiner der bekannten     überzugsmassen.     



  Kunsthölzer, die erfolgreich nach dieser Erfin  dung behandelt worden sind, sind beispielsweise       Timblend,    ein Erzeugnis der     Roddis    Division der  Firma     Weyerhaeuser        Company,    und     Novaply,    ein  Erzeugnis der     Firma    U. S.     Plywood        Company.     



  Falls es erwünscht ist, kann dem Kunstharz  polymerisat auch Farbe in Form eines geeigneten  Farbstoffes oder Pigmentes beigegeben werden.  



  Die zuvor beschriebenen     Polymerisate    sind un  löslich und     unschmelzbar.    Für die Durchführung die  ser Erfindung ist es jedoch nicht unbedingt erfor  derlich, dass diese     Polymerisate    absolut     unlöslich    und       unschmelzbar    sind. Es ist ausreichend, wenn     die          Polymerisate    in dem verwendeten flüssigen Träger  stoff unlöslich sind und bei den Temperaturen noch  nicht schmelzen, die bei dem Verfahren entstehen.  Unter diesem Aspekt sind auch die nachfolgenden  Patentansprüche auszulegen.  



  Neben den     Kunstharzpolymerisaten    nach den  zwei zuvor beschriebenen Herstellungsverfahren ist  es auch möglich, als Netzmittel     Plastisole    und     Or-          ganosole    zu verwenden. Beispielsweise arbeitet     Poly-          vinylchlorid-Plastisol    mit dem Weichmacher     Diacetyl-          phthalat    oder     Diacetylsebazat    oder     Trikresylphthalat     zufriedenstellend. Die gleichen     Plastisole    mit einer    flüchtigen organischen Flüssigkeit verdünnt sind Bei  spiele für verwendbare     Organosole.     



  Die Verwendung von     Plastisolen    oder     Organo-          solen    hat den Vorteil, dass man eine dauerhaftere       Oberfläche    dadurch erzielen kann, dass man die be  handelte Oberfläche einfach auf eine Temperatur  erwärmt, die hoch genug ist, um das     dispergierte          Polymerisat    in feste Lösung zu bringen.  



  Obwohl sich das erfindungsgemässe Verfahren  vollständig auf manuellem Wege durchführen lässt,  ist es in der     Fertigung    verständlicherweise vorzu  ziehen, Maschinen zu verwenden. So zeigt die bei  gefügte Zeichnung in       Fig.l    eine schematische, perspektivische An  sicht einer für das erfindungsgemässe Verfahren ge  eigneten Schleifmaschine und       Fig.    2 eine Seitenansicht der gleichen etwas ab  gewandelten Maschine in verkleinertem Massstab.  



  In beiden Fällen handelt es sich um eine mehr  oder weniger übliche Bandschleifmaschine, die man  auch als Schnellschleifmaschine bezeichnet und aus  einem Schleif- oder Schmirgelband 5 besteht, wel  ches vorzugsweise über einen angetriebenen Zylinder  6 und eine Führungsrolle 7 läuft. Sowohl der Zylinder  6 als auch die Rolle 7 laufen in     (nicht    dargestellten)  geeigneten Lagern. Der     Zylinder    6 wird in irgend  einer Weise,     beispielsweise    mit einem (nicht darge  stellten) Elektromotor mit hoher Drehzahl ange  trieben.

   Die Oberfläche des Zylinders 6 ist mit einer  Schicht 8 aus Gummi oder dergleichen bedeckt, um  an dem Teil des     Schleifbandes,    an dem der Zylinder  das Werkstück     beaufschlagt,    eine nachgiebige Ober  fläche zu bilden. Da das Schleifband in der Richtung  läuft, in der sich auch das Werkstück durch die  Maschine bewegt, müssen besondere Mittel vorge  sehen sein, um den Vorschub des Werkstückes zu  steuern und das Werkstück entsprechend zu halten.  Dies geschieht mit Gummirollen 9, die mit Reibung  an der Unterseite des Werkstückes angreifen und     mit     geringer Drehzahl in     Vorschubrichtung    des Werk  stückes angetrieben werden.

   Die     Vorschubgeschwin-          digkeit    des Werkstückes sollte etwas in der Grössen  ordnung von 10 bis 60     m/min    liegen,     wenn.    die Ge  schwindigkeit des Schleifbandes etwa bei 760     m/min     liegt.  



  Verständlicherweise muss der Abstand zwischen  dem Zylinder 6 und den     Vorschubrollen    9 einstell  bar sein, um     Tafeln    oder Werkstücke unterschied  licher Dicke berücksichtigen zu können.  



  Die Führungsrolle 7 ist,     wie    dargestellt,  hinter   dem     Zylinder    6 so angeordnet, dass auch ohne be  sondere Niederhalter kein Teil des unteren     Trums     des     Schleifbandes    das Werkstück     berührt.    Falls es  jedoch erwünscht ist,     kann    ein     Anpressschuh    11  vorgesehen werden, um das untere     Trum    des  Schleifbandes geringfügig gegen die     Werkstückober-          fläche    zu drücken und auf diese Weise eine sekundäre       Sandpapierbearbeitung        mit    geringerem Andruck vor  zunehmen.

   Bei dieser Arbeitsweise sorgt die Se-           kundärbeschleifung    für eine sehr feine Arbeitsstück  oberfläche.  



  Das in flüssigem Trägerstoff     dispergierte    Kunst  harzpolymerisat kann auf der Oberseite der Werk  stückfläche aufgebracht werden, bevor diese das  Schleifband     berührt,    indem man beispielsweise eine       Walze    12 vorsieht, mit der die flüssige     Polymerisat-          dispersion    von einem Trog 13 übertragen wird.  



  Die Art und Weise, in der das     Kunstharzpoly-          merisat    auf das Werkstück aufgebracht wird, ist       verständlicherweise    in verschiedenster Weise     abwan-          delbar.    So kann anstelle einer     Aufbringung    mit  Walzen auch eine Aufbringung mit Bürsten vorge  sehen sein, oder aber es kann auch, wie in     Fig.    2  dargestellt, eine Reihe von über die Breite der Ma  schine verteilten Düsen 14 zum Aufsprühen ver  wendet werden.

   Diese Düsen, von denen nur eine  dargestellt ist, können so angeordnet werden, dass sie  unmittelbar vor der Schleifstelle auf die Werkstück  oberfläche sprühen, oder aber sie können auch, wie  in     Fig.    2 dargestellt, so angeordnet sein, dass sie ihre  Sprühstrahlen auf die Oberfläche des Schleifbandes  richten, wenn dieses um den Zylinder 6 herumläuft.  In diesem Falle wird vorzugsweise eine     Rakel    15  vorgesehen, um das Netzmittel, beispielsweise das  flüssige     Polymerisat,        gleichförmig    über die Ober  fläche des     Schleifbandes    zu verteilen.

   Die     Rakel    muss       selbstverständlicherweise    aus einem Material beste  hen, welches durch feste     Berührung    mit der Ober  fläche des Schleifbandes nicht zu sehr beeinträchtigt  wird. Geeignet ist beispielsweise     natürlicher    oder  synthetischer     Gummi        mittlerer    Härte.  



  Das Aufsprühen des     Netzmittels    auf die Ober  fläche des Schleifbandes gemäss     Fig.    2 hat den Vor  teil, dass die     Oberfläche        reiner    gehalten wird     und     nicht so leicht     Verklumpungen    oder     Verklebungen     während des Betriebes auftreten können.  



  Eine weitere     Möglichkeit,    die Erfindung praktisch  auszuführen, liegt darin, die Schleifpartikeln in das  flüssige Netzmittel einzubringen. Hierbei kann dann  auf die Verwendung eines     regulären    Schleifbandes  verzichtet werden, da dann ein Riemen oder     ein    son  stiges sich schnell bewegendes     Andrückmittel        mit     glatter     Oberfläche        anwendbar    ist.     Offensichtlich    tritt  bei einer solchen abgewandelten Ausführungsform der  Erfindung das Problem, den     Riemen    oder dessen       Äquivalent    rein und funktionsfähig zu halten, nicht  auf.

      Die Anordnung für dies abgewandelte Verfahren  kann genau so ausgebildet sein wie die gemäss     Fig.    1  oder     Fig.    2, mit der Ausnahme, dass das Band 5 mit  glatter Oberfläche ausgebildet wird und aus irgend  einem geeigneten Material hergestellt sein kann. Aus  der vorstehenden Beschreibung ergibt .sich in Ver  bindung mit der beigefügten Zeichnung für den  Fachmann ohne weiteres, dass diese Erfindung bei  der Bearbeitung von     Holz-    oder     Kunstholzober-          flächen    zur Aufbringung eines abschliessenden über  zuges zu einer erheblichen Einsparung von Kosten  führt.

   Obwohl die Erfindung besonders brauchbar ist  für     natürliches    Holz oder Kunstholz, können auch  andere Stoffe, beispielsweise     Faserstoffbretier    oder  sogenannte Hartfaserplatten, in günstiger Weise nach  diesem Verfahren behandelt werden.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH Verfahren zum Behandeln von mit einem Über zug zu versehenden Oberflächen von Holz oder Kunstholz zwecks Glättens derselben und gleichzei tigen Füllens der oberflächlichen Poren in einem Arbeitsgang, bei welchem man die zu behandelnde Oberfläche mit einer Behandlungsflüssigkeit benetzt, die ein zum Binden von Holzschleifstaub geeignetes Kunstharz enthält, und unmittelbar danach die be netzte Oberfläche schleift, um Holzstaub zusammen mit einem mengenmässigen Anteil des Kunstharzes in die Poren zu treiben, dadurch gekennzeichnet,

   dass die Oberfläche während des Schleifens durch gehend benetzt gehalten wird mit einer Benetzungs- flüssigkeit, in welcher das Kunstharz gar nicht oder höchstens nur schwer löslich ist. UNTERAINTSPRÜCHE 1. Verfahren nach Patentanspruch, dadurch ge kennzeichnet, dass das Schleifen mit einer Band schleifmaschine durchgeführt wird und die Benet- zungsflüssigkeit unmittelbar vorher auf die Holz oberfläche aufgesprüht wird. 2.

   Verfahren nach Patentanspruch, dadurch ge- kennzeichnet, dass die verwendete Behandlungsflüssig keit eine solche ist, in welcher ein hochpolymerisiertes Kunstharz in einem Trägerstoff dispergiert ist und welche nach Verdampfen des Trägerstoffes einen Überzug bildet.