ES2241919T3 - Procedimiento para mejorar los efectos metalicos y los criterios del procesamiento. - Google Patents

Procedimiento para mejorar los efectos metalicos y los criterios del procesamiento.

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ES2241919T3 ES02009270T ES02009270T ES2241919T3 ES 2241919 T3 ES2241919 T3 ES 2241919T3 ES 02009270 T ES02009270 T ES 02009270T ES 02009270 T ES02009270 T ES 02009270T ES 2241919 T3 ES2241919 T3 ES 2241919T3
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Abstract

Procedimiento para mejorar los efectos metálicos y los criterios del procesamiento subsiguiente, así como la flexibilidad de papeles decorativos recubiertos con resina, caracterizado por la aplicación de soluciones de sales metálicas básicas que retardan el endurecimiento durante la impresión con pinturas con efecto metálico mediante huecograbado.

Description

Procedimiento para mejorar los efectos metálicos y los criterios del procesamiento subsiguiente así como la flexibilidad de papeles decorativos recubiertos con resina.
La presente invención se refiere a un procedimiento para mejorar los efectos metálicos y los criterios del procesamiento subsiguiente, así como la flexibilidad de papeles decorativos recubiertos con resina. Los papeles decorativos impresos sirven en la industria del recubrimiento para el recubrimiento de materiales estratificados o se aplican directamente en tableros de productos sustitutivos de madera para mejorar y embellecer la superficie. El procesamiento subsiguiente se realiza mediante impregnación con resinas melamínicas, resinas fenólicas, resinas úricas, así como otros sistemas de resinas mixtas y otras soluciones de resina, así como mediante pintado con sistemas de pinturas que endurecen química o físicamente. Después de la impresión y la impregnación se obtiene como siguiente producto intermedio una película decorativa impregnada con resina como producto de partida para el prensado en el procedimiento de ciclos cortos en tableros de virutas y otros materiales de madera (procedimiento KT o LPM), para el prensado con otros papeles impregnados con resina fenólica o de otras resinas en el procedimiento de alta presión para obtener materiales estratificados decorativos (procedimiento DKS o HPL), así como en el procedimiento de prensado continuo (procedimiento
CPL).
Como materiales para el soporte para el dibujo impreso, así como para la resina se usan aquí papeles decorativos altamente absorbentes, impregnables con resina, con un peso por metro cuadrado entre 45 g/m^{2} y 200 g/m^{2}, preferiblemente entre 70 g/m^{2} y 90 g/m^{2}. Como pinturas de imprenta decorativas dispersables en agua pueden usarse pinturas sin disolventes orgánicos o con una parte limitada de disolventes con pigmentos colorantes exclusivamente orgánicos y sistemas aglutinantes basados en caseína, así como mezclas de sobrepresión para nácar basadas en poliuretano. Las pinturas de imprenta decorativas RWO corrientes en el marcado se conocen, por ejemplo, entre otros, por los nombres comerciales Hartmann/serie 761 o Arcolor 1010/1012/3008/3017/5000/7000 y otros, pinturas con efecto metálico T1332/761, T2630/761, Arcolor Ardeco Brillantsilber (plata brillante), Ardeco Brillantperlmutt (nácar brillante) y otras, como pinturas iridiscentes o de iriondina.
Existen varios problemas. En el procesamiento subsiguiente es especialmente importante la conformabilidad de las películas decorativas impregnadas. Los cantos redondeados en materiales de madera recubiertos se consiguen mediante estiramiento de los tableros de estratificados de alta presión (HPL) por cantos que se conforman de forma mecánica/térmica, en material derivado de la madera sometido a un fresado de desbaste, durante el proceso de doblado. Este procedimiento se denomina postconformación. Los papeles base estándar fabricados de forma convencional no pueden ser conformados posteriormente alrededor de estos radios estrechos en el área de los materiales estratificados de alta presión (HPL) o sólo de forma insuficiente, por ejemplo, en la fabricación de encimeras o frentes de muebles con cantos redondeados. Aquí se usan actualmente papeles base muy caros fabricados especialmente, llamados papeles de postconformación, lo cual corresponde al estado de la técnica. En los propios tableros estratificados se realizan entalladuras o fresados de distintas formas en los radios estrechos críticos en el lado opuesto al recubrimiento, como está descrito, por ejemplo, en el documento DE 19830778C1. No obstante, la capa de papel aplicada en el borde exterior de la curvatura se estira considerablemente durante este proceso.
El radio mínimo con el que puede estirarse una película decorativa alrededor de un canto de un material derivado de la madera sin perjudicar el resultado de prensado puede determinarse de forma determinante según el valor Disc Cure. Cuanto mayor sea el valor Disc Cure tanto más lenta es la reactividad del material compuesto de papel decorativo y resina y más "blando" es el papel en el procesamiento subsiguiente.
Por lo tanto, la invención tiene el objetivo de adaptar los papeles base estándar convencionales a los deseos correspondientes de los clientes también en este segmento del mercado.
Las propiedades ópticas y físicas así como el efecto metálico conseguido del material derivado de la madera acabado de recubrir son otros criterios decisivos de calidad.
Los efectos ópticos máximos se consiguen mediante la aplicación de cantidades de pintura lo más elevadas posibles durante la impresión decorativa. Para ello se usan cilindros de fondo con un volumen de transferencia de pintura teórico lo más elevado posible. La transferencia de pintura máxima posible está limitada por la capacidad de secado de las máquinas impresoras.
Una mayor concentración de pigmentos en la pintura con efecto metálico aumenta claramente el riesgo de defectos de impresión tales como estrías, depósito de pigmentos metálicos y otros. Un balance de aglutinantes demasiado bajo reduce la fijación de los pigmentos en el papel decorativo y causa durante la impregnación un sangrado de la impresión decorativa, que se manifiesta en el lavado de cantidades importantes de pigmentos de efecto metálico en el baño de resina. Además, un balance de aglutinantes demasiado bajo reduce la resistencia al roce del papel decorativo impreso no impregnado con resina hasta tal punto que apenas es posible un paso de la banda de papel impresa como género de banda por los rodillos-guía en los baños de impregnación sin que sufra daños la imagen impresa. Por lo tanto, están limitadas las posibilidades de conseguir mayores efectos metálicos mediante un aumento de la aplicación de pintura. Los problemas son los siguientes: superficies oscuras y con manchas no homogéneas, dado el caso "hundimiento del nácar". Mediante una mayor aplicación de pintura metálica no se consiguen efectos nacarados o metálicos mejorados.
Por lo tanto, es otro objetivo de la invención aumentar el grado de brillo y el efecto metálico en la superficie impresa, así como aumentar la calidad de la superficie recubierta mediante una reducción de defectos de prensado visibles.
Los documentos EP-A-0 601 243 y DE-A-2 658 784 describen la fabricación de papel en presencia de sales metálicas básicas, aunque no el tratamiento del papel con sales metálicas básicas durante la impresión.
El objetivo según la invención se consigue mediante un procedimiento según la reivindicación 1, indicándose en la reivindicaciones subordinadas configuraciones preferibles.
La solución general está según la invención en aplicar durante la impresión en huecograbado soluciones de sales metálicas básicas que retardan el endurecimiento. De esta forma pueden usarse los papeles normales económicos para mejorar las propiedades de postconformación y se suprime un tratamiento previo químico costoso de papeles especiales. Las sales metálicas en el intervalo básico se usan para mejorar las propiedades de postconformación. Además, se consigue mediante este procedimiento una mejora del grado de brillo y de los efectos metálicos, así como una reducción de defectos de prensado, como se han descrito anteriormente. Otras características, detalles y configuraciones resultan de las reivindicaciones subordinadas.
Como se ha explicado anteriormente, los papeles base estándar fabricados normalmente no pueden postconformarse alrededor de radios estrechos en el área de materiales estratificados de alta presión (HPL) o sólo de forma insuficiente.
Por el contrario, según un ejemplo de realización de la invención se reduce la velocidad de endurecimiento del impregnado (papel base/resina) durante el prensado mediante la aplicación de una solución de aluminato sódico (agua o mezcla de agua/diluyente) en el procedimiento de huecograbado con fondo u otro procedimiento adecuado en el papel base estándar impreso o no impreso, provocándose de esta forma el deseado efecto de la postconformabilidad. Para ello se disuelve aluminato sódico (=NaAlO_{2}x0,12Na_{2}Ox0,3H_{2}O). Esto se hace en varias etapas:
-
aluminato sódico \rightarrow esta sustancia química se disuelve en agua desmineralizada caliente a > 60ºC (o en agua en general), para fabricar de esta forma la mezcla en la concentración deseada;
-
contenido de sólidos entre 0,5 y un máximo de 5% respecto a la preparación total lista para imprimir;
-
valor de pH \rightarrow ajustar según necesidades entre un pH 9 a 14;
-
aplicación de la solución acabada en el papel mediante fondo en huecograbado; esto se hace en función del volumen de fondo y de la velocidad de la máquina. Valores orientativos o valores teóricos predeterminados varían de un mínimo de 3 g/m^{2} a un máximo de 25 g/m^{2} en húmedo;
-
procedimiento de comprobación de la velocidad de endurecimiento con el procedimiento usual en el sector, "Disc Cure Test".
Para conseguir el objetivo de permitir la impresión de las pinturas con efecto metálico anteriormente indicadas, corrientes en el mercado, en papel decorativo estándar como superficie o en combinación con decoraciones de madera, piedra o decoraciones gráficas, preferiblemente la capa de fondo de fondos de pintura homogéneos en papeles decorativos con pesos por metro cuadrado entre 70 g/m^{2} y 90g/m^{2}, debe permitirse la impresión como huecograbado rotativo sin fin de rollo a rollo. Como alternativa a ello también deben ser posibles procedimientos de recubrimientos en superficies tales como impresión flexográfica, aplicación por rodillos "Haschur" o procedimientos similares. La transferencia de cantidades de pintura a superficies debe tener lugar en húmedo con una elevada aplicación de pintura en papeles decorativos impresos o no impresos. La transferencia de pintura en el huecograbado rotativo debe realizarse con un cilindro de fondo.
Deben usarse máquinas impresoras para el huecograbado decorativo con una anchura de banda de hasta 2.750 mm con un mecanismo de impresión convencional para huecograbado y secado por aire caliente. Los cilindros de fondo de huecograbado están grabados de forma electromecánica, por láser o por agua fuerte. El estado de la técnica son cilindros de fondo con una superficie cerámica en la que los pocillos se han quemado mediante láser. Como alternativa, se usan cilindros grabados de forma electromecánica convencional en una superficie de cobre, que se protegen posteriormente mediante una capa de cromo de acciones mecánicas.
En un mecanismo de impresión de huecograbado de una máquina impresora para el huecograbado decorativo se imprime con un cilindro impresor con un campo de trama grabado de forma homogénea, que aquí se denominará siempre "cilindro de fondo". La transferencia de pintura al cilindro de fondo se realiza desde depósitos de reserva mediante bombas eléctricas o bombas de membrana neumáticas. La pintura con efecto metálico se agita constantemente para impedir la sedimentación y se mantiene en circulación mediante las bombas. Desde los depósitos de reserva, la pintura es transportada a las bandejas de pintura debajo del cilindro de fondo y al mecanismo de impresión de la máquina impresora para el huecograbado decorativo. La aplicación de la pintura con efecto metálico se realiza mediante rodillos de aplicación, que están recubiertos con un revestimiento de goma tratado con láser y ligeramente compresible. Mediante éstos, se recoge la pintura de la cuba de pintura y se aplica en el cilindro impresor. Como alternativa, el cilindro de fondo se sumerge directamente en la pintura de la cuba de pintura y absorbe una película de pintura en la superficie y en los pocillos. En la dirección de rotación, el cilindro de fondo pasa por un rascador, que rasca la pintura con efecto metálico sobrante de la superficie del cilindro y que sólo deja una cantidad de pintura definida en un llamado pocillo. Al seguir en la dirección de rotación, el cilindro llega a la zona de impresión. Aquí, la banda de papel, que se alimenta mediante accionamientos y rodillos-guía a la zona de impresión del mecanismo de impresión, se aprieta mediante un rodillo solicitado con una presión mecánica contra el cilindro. La fuerza con la que este rodillo llamado rodillo compresor aprieta el papel asciende normalmente a 18 N/cm, según el caso de aplicación también puede ser una fuerza mayor. Gracias a la presión, así como a fuerzas centrífugas, fuerzas cohesivas y fuerzas capilares, la pintura se transfiere desde el pocillo al papel y al interior de éste. Detrás de la zona de impresión, el papel húmedo impreso se alimenta mediante rodillos-guía al secador por aire caliente de la máquina impresora, donde se vuelve a expulsar el agua usada como disolvente de pintura con temperaturas hasta 150ºC y velocidades de aire de hasta 50 m/s. Para conseguir en el producto acabado una superficie de pintura con efecto metálico, se usan las pinturas con efecto metálico como las pinturas de nácar arriba indicadas. La homogeneidad después de la impresión y después del procesamiento subsiguiente al igual que la intensidad de color que se puede conseguir son los criterios de calidad decisivos. Debido a la aplicación de grandes cantidades de aglutinantes y pigmentos se cierra la superficie porosa del papel decorativo, de modo que se reduce la capacidad de absorción de resina y, en particular, se retarda la misma. Como consecuencia de ello, las velocidades de impregnación que se pueden conseguir se reducen claramente, lo cual reduce la rentabilidad de la impregnación. La fijación de los pigmentos de efecto metálico es más difícil que en pinturas decorativas convencionales, de modo que se usan sistemas aglutinantes especiales en la pintura con efecto metálico, al igual que en la mezcla/el aglutinante adicionalmente necesario. Como alternativa se imprime una capa de fondo adicional sólo de mezcla en la pintura con efecto metálico para fijar mejor los pigmentos de efecto metálico. Para aumentar el grado de brillo y el efecto metálico en la superficie impresa, es posible la impresión de varias capas de pintura con efecto metálico mediante una repetición del proceso de impresión en otros mecanismos de impresión. No obstante, apenas es posible el ajuste exacto de la coloración en comparación con el dibujo de referencia, puesto que se generan así cambios importantes y apenas controlables de la coloración. Además, la superficie de papel se sigue cerrando más en cada pasada de imprenta, lo cual reduce la porosidad del papel decorativo y, por lo tanto, la impregnabilidad. Como consecuencia de ello hay que reducir la velocidad del proceso de impregnación. Al usar pinturas con efecto (nácar, plata y colores iridiscentes) en concentraciones mayores (> 5 %) en los papeles decorativos respectivamente impresos pueden surgir problemas en el producto final, como se ha mencionado anteriormente (productos finales = elementos HPL/elementos LPM). No obstante, según la invención puede aplicarse para pinturas con efecto (nácar, plata y colores iridiscentes) en concentraciones mayores (> 5%) una solución de aluminato sódico (agua o mezcla de agua/exten-
dedor) en los papeles decorativos respectivamente impresos en el procedimiento de huecograbado con
fondo en la superficie de las impresiones metáli-
cas.
Según otro ejemplo de realización de la invención se aplica una solución de aluminato sódico (agua o mezcla de agua/diluyente) en el procedimiento de huecograbado mediante un cilindro de fondo en la superficie de las impresiones metálicas. Aquí se consigue un efecto nacarado o metálico claramente mayor mejorando al mismo tiempo la homogeneidad de la superficie HPL/LPM.
Aquí se vuelve a proceder según las siguientes etapas:
-
aluminato sódico \rightarrow esta sustancia química se disuelve en agua desmineralizada caliente a > 60ºC (o en agua en general), para fabricar de esta forma la mezcla en la concentración deseada;
-
contenido de sólidos entre 0,5 y un máximo de 5% respecto a la preparación total lista para imprimir (agua o mezcla de agua/diluyente);
-
valor de pH \rightarrow ajustar según necesidades entre un pH 9 a 14;
-
aplicación de la solución acabada en el papel mediante fondo en huecograbado; esto se hace en función del volumen de fondo y de la velocidad de la máquina. Valores orientativos o los valores teóricos predeterminados varían de un mínimo de 3 g/m^{2} a un máximo de 25 g/m^{2} en húmedo.
Los pigmentos de nácar son compuestos en forma de feldespato o ácido silícico (dióxido de silicio) que están recubiertos con dióxido de titanio.
El dióxido de titanio actúa como catalizador (endurecimiento acelerado en el caso de resinas aminoplásticas); por ello, la sobrepresión ajustada de forma adecuada tiene un efecto positivo en el comportamiento de endurecimiento (fluidez de la resina) mejorando al mismo tiempo el efecto nacarado.
Las resinas aminoplásticas usables son, por ejemplo:
-
resinas melamina-formaldehído
-
resinas urea-formaldehído.

Claims (15)

1. Procedimiento para mejorar los efectos metálicos y los criterios del procesamiento subsiguiente, así como la flexibilidad de papeles decorativos recubiertos con resina, caracterizado por la aplicación de soluciones de sales metálicas básicas que retardan el endurecimiento durante la impresión con pinturas con efecto metálico mediante huecograbado.
2. Procedimiento según la reivindicación 1, caracterizado por la aplicación de una solución de aluminato sódico (=NaAlO_{2}x0,12Na_{2}Ox0,3H_{2}O) (agua o mezcla de agua/diluyente) en el procedimiento de huecograbado con cilindro de fondo u otro procedimiento adecuado en el papel base estándar impreso o no impreso.
3. Procedimiento según la reivindicación 2, caracterizado porque el aluminato sódico se disuelve en agua desmineralizada caliente a > 60ºC, para fabricar una mezcla con la concentración deseada.
4. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque la sal metálica básica es aluminato sódico y presenta una proporción entre 0,5 y un máximo de 5% en peso respecto a la preparación total lista para imprimir.
5. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado porque la sal metálica básica es aluminato sódico y porque se usa una solución de aluminato sódico con un valor de pH entre un pH 9 a 14, según las necesidades.
6. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizado porque la sal metálica básica es aluminato sódico y porque se aplica en la solución acabada sobre el papel mediante cilindro de fondo en huecograbado en función del volumen de fondo y de la velocidad de la máquina.
7. Procedimiento según la reivindicación 6, caracterizado porque se respeta un valor orientativo o un valor teórico predeterminado que varía de un mínimo de 3g/m^{2} a un máximo de 25 g/m^{2} en húmedo.
8. Procedimiento según la reivindicación 1, caracterizado porque la sal metálica básica es aluminato sódico y se aplica para pinturas con efecto (nácar, plata y colores iridiscentes) en concentraciones mayores una solución de aluminato sódico (agua o mezcla de agua/diluyente) en los papeles decorativos respectivamente impresos en el procedimiento de huecograbado con fondo en la superficie de las impresiones metálicas.
9. Procedimiento según la reivindicación 8, caracterizado porque el aluminato sódico se disuelve en agua caliente a > 60ºC, preferiblemente desmineralizada, para preparar así una mezcla con la concentración deseada.
10. Procedimiento según una de las reivindicaciones 8 y 9, caracterizado porque el aluminato sódico presenta una parte de sólidos entre 0,5 y un máximo de 5% en peso respecto a la preparación total lista para imprimir.
11. Procedimiento según una de las reivindicaciones 8 a 10, caracterizado porque se usa una solución de aluminato sódico con un valor de pH entre pH 9 a 14, según las necesidades.
12. Procedimiento según una de las reivindicaciones 8 a 11, caracterizado porque el aluminato sódico se aplica en la solución acabada sobre el papel mediante cilindro de fondo en huecograbado en función del volumen de fondo y de la velocidad de la máquina.
13. Procedimiento según la reivindicación 12, caracterizado porque se respeta un valor orientativo o un valor teórico predeterminado que varía de un mínimo de 3g/m^{2} a un máximo de 25 g/m^{2} en húmedo.
14. Procedimiento según la reivindicación 8, caracterizado porque se usan resinas aminoplásticas para la impregnación y pigmentos de nácar en forma de compuestos de feldespato o ácido silícico (dióxido de silicio) que están recubiertos con dióxido de titanio.
15. Procedimiento según la reivindicación 14, caracterizado porque como resinas aminoplásticas se usan resinas de melamina-formaldehído o resinas de urea-formaldehído.
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