ES2327404T3 - Metodo de fabricacion de un sustrato decorativo y sustrato decorativo por el producido. - Google Patents

Metodo de fabricacion de un sustrato decorativo y sustrato decorativo por el producido. Download PDF

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Karine A. Luetgert
Henry Coghlan
John Peter Walsh
Geoffrey B. Hardwick
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Abstract

Un método de moldear un artículo de material compuesto, que comprende las operaciones de: proporcionar una prensa (26); proporcionar un sustrato (12) de MDF, sustancialmente plano, que tiene caras primera y segunda (16, 14); calentar y mojar el sustrato (12) de MDF; proporcionar una hoja plana (20, 51, 54) de chapa de madera que comprende una pluralidad de tiras estrechas (56); aplicar una capa de adhesivo (18) a uno de entre el sustrato (12) de MDF y la hoja plana de chapa de madera (20, 51, 54); superponer la hoja plana (20, 51, 54) de chapa de madera sobre el sustrato (12) de MDF calentado y mojado; colocar en la prensa (26) el sustrato (12) de MDF calentado y mojado y la chapa de madera (20, 51, 54) superpuestos; cerrar la prensa (26) para deformar simultáneamente el sustrato (12) de MDF calentado y mojado y la chapa de madera (20, 51, 54) y unir la chapa de madera (20, 51, 54) al sustrato (12) de MDF para crear un artículo (10, 51, 53) de material compuesto con, al menos, una depresión lineal que tiene una parte superior (38, 40) que se encuentra en un primer plano y una parte deprimida (42) que se encuentra en un segundo plano separado del primer plano entre unos 6 mm y unos 9 mm, y que incluye las operaciones adicionales de retirar el artículo (10, 50, 53) de material compuesto de la prensa (26) y mojar la chapa de madera (20, 51, 54).

Description

Método de fabricación de un sustrato decorativo y sustrato decorativo por él producido.
El presente invento se refiere a un método de formar un panel moldeado que tiene una superficie decorativa y, más específicamente, a un método de unir una capa decorativa, tal como una chapa de madera, una lámina o un papel no crepado, a un sustrato en una operación de prensado que deforma tanto el sustrato como la capa decorativa para producir un panel que tenga una superficie terminada, sustancialmente exenta de imperfecciones.
Muchos productos que, hasta ahora, se han fabricado de madera natural, se forman en la actualidad a partir de materiales compuestos que incluyen fibras obtenidas a partir de la madera o de fuentes distintas de la madera. Por ejemplo, los paneles de material compuesto pueden formarse recubriendo una cantidad de fibras con un aglutinante de resina curable por calor, poniendo una manta suelta de estas fibras recubiertas en una prensa y aplicando calor y presión a la manta para reducir su grosor y curar la resina, produciendo así un tablero delgado de material parecido a la madera. Tales tableros pueden denominarse "tableros de virutas" o "tableros de fibras", dependiendo de la fuente de las fibras utilizadas en su fabricación, y a los tableros de fibras, a su vez, también pueden hacerse referencia como tableros blandos, tableros de fibras de densidad media (MDF) o tableros duros, dependiendo de sus densidades. Estos tableros se unen, en ocasiones, a marcos rectangulares para formar puertas y, cuando se les utiliza de esta forma, se les denomina "revestimientos de puerta". Cuando tales paneles se forman con superficies planas, con frecuencia se les denomina paneles "enrasados" o revestimientos de puerta "enrasados"; cuando están formados con un patrón de depresiones para simular el aspecto de una puerta tradicional con largueros y travesaños, con paneles, por ejemplo, con frecuencia se les denomina paneles "moldeados" o revestimientos de puerta "moldeados".
Si bien los paneles de tablero de fibras poseen una dureza y una flexibilidad similares a chapas de madera natural, sus superficies carecen de la veta y de la textura de la madera natural y, por tanto, en general no son adecuados para uso en aplicaciones en las que se desea el aspecto de la madera natural. En cambio, los tableros de fibras deben pintarse o cubrirse de otra forma para producir una superficie acabada. Si se desea un panel de tablero de fibras con un aspecto de veta de madera, debe aplicarse una capa de material de recubrimiento. La capa de material de recubrimiento puede ser una chapa de madera natural o un papel, lámina o película impresa con un diseño de veta de madera. Estas capas de material de recubrimiento se aplican en un proceso separado del proceso de formación del panel, utilizando por ejemplo una prensa de membrana. Sin embargo, esta fase adicional de la fabricación incrementa el coste de tales productos.
Los productos de madera manufacturados, tales como los revestimientos de puerta enrasados mencionados en lo que antecede, pueden transformarse en productos no planos, tales como revestimientos de puerta moldeados, disponiéndolos en prensas y sometiéndolos a la acción de calor y presión. Un proceso para transformar paneles de tableros de fibras es conocido a partir de la patente norteamericana 6.073.419, por ejemplo, la cual se incorpora a este documento como referencia. Esta patente enseña que puede disponerse papel crepado, impregnado con resina, en la prensa mientras se deforma un panel enrasado. El crepado permite que el papel se estire y se deforme junto con el panel y proporciona una barrera contra la humedad para uso en aplicaciones resistentes al agua. Un método similar se expone en el documento UK 2.364.343 A.
El calor y la presión requeridos para cambiar la forma del panel enrasado han requerido, en el pasado, el uso de una capa de papel crepado. El papel no crepado tendía a desgarrarse y arrugarse produciendo una superficie que exigía un tratamiento ulterior para hacer que resultase aceptable como superficie terminada. Los papeles utilizados en la técnica anterior para afectar a las propiedades de la superficie son, generalmente, crepados o texturizados de otra forma para permitir que se expandan con la superficie cambiante del panel enrasado a medida que éste se deforma. Por tanto, no producen una superficie coloreada de manera uniforme cuando se retira el artículo de la prensa. Los artículos así formados deben pintarse o cubrirse de otra manera para ocultar las arrugas, marcas de estirado e irregularidades del acabado en color de la superficie.
El documento EP-A-0324038 describe además un método de realzar un acabado decorativo en un sustrato. El acabado decorativo se aplica al sustrato y, luego, se realza para incluir depresiones relativamente someras y partes contorneadas. Como es generalmente sabido por una persona experta en la técnica, el realzado consiste, generalmente, en presionar un sustrato con una placa o un rodillo texturizado. Este proceso da como resultado una superficie ligeramente contorneada que tiene una profundidad del perfil relativamente somera, pero sin cambios geométricos del plano central del sustrato. El plano central de un sustrato plano está definido en el centro del grosor del sustrato.
Además, el documento GB 2139944 A describe un método en el que un tablero MDF es moldeado siguiendo un proceso que comprende reblandecer, curvar o moldear y la aplicación subsiguiente de una protección.
El objeto del presente invento es proporcionar un método de moldear un artículo de material compuesto a partir de un sustrato MDF, que ofrezca características de moldeo mejoradas.
De acuerdo con el presente invento, este objeto se consigue merced al método de la reivindicación 1. Realizaciones ventajosas se describen en las reivindicaciones subordinadas.
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Se comprenderá mejor el invento a partir de una lectura de la descripción detallada que se ofrece en lo que sigue, en conexión con los dibujos adjuntos.
La figura 1 es una vista en planta, desde arriba, de un panel formado de acuerdo con el presente invento.
La figura 2 es una vista en alzado, de extremo, en despiece ordenado, del panel de la figura 1.
La figura 3 es una vista en sección transversal tomada por la línea 3-3 de la figura 1.
La figura 4 es una vista en planta, desde arriba, de una segunda realización de un panel formado de acuerdo con el presente invento.
La figura 5 es una vista en alzado, de extremo, en despiece ordenado, del panel de la figura 4.
La figura 6 es una vista en sección transversal tomada por la línea 6-6 de la figura 4.
La figura 7 es una vista en planta, desde arriba, de una tercera realización de un panel formado de acuerdo con el presente invento.
La figura 8 es una vista en alzado, de extremo, en despiece ordenado, del panel de la figura 7.
La figura 9 es una vista en sección transversal tomada por la línea 9-9 de la figura 7.
La figura 10 es una vista en planta, desde arriba, de un cuarto panel formado de acuerdo con el presente invento.
La figura 11 es una vista en sección transversal tomada por la línea 11-11 de la figura 10.
La figura 12 es una vista en sección transversal tomada por la línea 12-12 de la figura 10.
La figura 13 es una vista en sección, esquemática, de una prensa para uso en la formación de paneles del invento en cuestión.
Haciendo referencia ahora a los dibujos, en los que las representaciones tienen como fin, únicamente, ilustrar realizaciones preferidas del invento y carecen del propósito de limitarlo, las figuras 1-3 ilustran un panel 10 formado a partir de un primer sustrato 12, tal como un tablero de fibras de densidad media (MDF), que tiene una superficie inferior 14 y una superficie superior 16, una capa de adhesivo 18, que puede ser un adhesivo o una resina termocurable, tal como un adhesivo o una resina a base de urea, de preferencia resina de melamina-urea-formaldehido o resina de urea-formaldehido o papel impregnado con melamina, por ejemplo, y una capa de recubrimiento 20 que tiene una superficie inferior 22 y una superficie superior 24. La capa de recubrimiento 20 puede comprender una chapa de madera, una lámina o un material de papel no crepado, que puede ser lisa o llevar una imagen impresa u otro diseño.
El panel 10 se forma aplicando adhesivo 18 sobre el sustrato 12, poniendo la capa 20 de recubrimiento encima del adhesivo 18 y colocando el artículo así formado en una prensa 26, ilustrada en la figura 13, que tiene una matriz superior 28 unida a una platina superior 30 y una cavidad de molde inferior 32 unida a una platina inferior 34. Preferiblemente, para hacer que el sustrato 12 se deforme más fácilmente, se le calienta y se le moja antes de unir la capa de recubrimiento 20, en la forma enseñada en el documento WO 98/48992, que se incorpora a esta memoria como referencia. Una de las platinas 30, 34 es desplazada hacia la otra para cerrar la prensa 26 y se aplican calor y presión al artículo situado en la prensa 26 hasta que éste adopte el perfil ilustrado en la figura 3. La presión se aplica cíclicamente, en la forma enseñada en el documento WO/9848992, a un régimen constante o a un régimen constantemente creciente. La prensa 26 puede ser puesta en comunicación con la atmósfera durante la operación de prensado para liberar el vapor de agua y otros materiales volátiles generados durante la operación de prensado. El calor de la prensa 26 mantiene al sustrato 12 a una temperatura a la que es deformable y, también, cura el adhesivo 18 para unir la capa de recubrimiento 20 al sustrato 12.
El sustrato 12, caliente y mojado, entra en la prensa 26 con un contenido de humedad de, aproximadamente, un 10-12 por ciento en peso y sale con un contenido total de humedad de, aproximadamente, entre el 5 y el 7 por ciento en peso. Cuando la capa de recubrimiento 20 es una chapa de madera, no puede ser precalentada ni mojada igual que el sustrato 12 sin que la chapa se arquee o se alabee.
Sin embargo, si la chapa se coloca en la prensa 26 sin mojarla previamente, sale con un contenido de humedad muy bajo, inferior al 2-4 por ciento, por ejemplo y se deforma pronto, estropeando el aspecto de la superficie del panel 10. Por tanto, se ha encontrado necesario mojar el panel 10 cuando se le retira de la prensa 26 con el fin de incrementar el contenido de humedad de la chapa a fin de impedir que ésta se deforme. Esto puede hacerse, por ejemplo, pulverizando agua sobre el panel 10. Sorprendentemente, se ha encontrado que esta etapa de humidificación evita que la chapa se deforme y no afecta adversamente a las propiedades del panel 10. El panel 10, después de mojado, tendrá un contenido de humedad de, aproximadamente, un 7 por ciento. Cuando la capa de recubrimiento 20 sea una lámina o un papel no crepado, puede omitirse la etapa de humidificación posterior al prensado.
Las chapas preferidas incluyen las constituidas de cerezo o caoba, si bien muchas maderas diferentes proporcionan resultados satisfactorios. Además, el grosor de la chapa está, de preferencia, en el intervalo de 0,3 a 0,9 mm, del modo más preferible es de unos 0,6 mm. Un adhesivo 18 preferido es una hoja de papel impregnada de melamina.
Dado que el sustrato 12 y la capa de recubrimiento 20 son deformados en la misma operación por los mismos moldes, la superficie inferior 22 de la capa de recubrimiento 20 corresponderá casi exactamente a la capa superior 16 de la capa de recubrimiento 20. Esto permite que el adhesivo 18 una de forma segura estas dos capas 12, 20 y ayuda a garantizar que el sustrato 12 soporta la capa de recubrimiento 20, algo frágil, sobre toda su superficie. Además, cuando la capa de recubrimiento 20 es una capa de chapa de madera, el calor de la prensa 26, y la humedad liberada en la prensa 26 durante la operación de prensado, ayudan a moldear la superficie exterior de la capa de recubrimiento 20 y forman un borde más definido de lo que habría sido posible si la capa de recubrimiento de chapa de madera hubiese sido unida a un sustrato previamente moldeado. Esta deformación simultánea produce un panel con una mejor fidelidad y una mayor definición que las que se obtenían típicamente a partir de procedimientos de la técnica anterior.
El panel 10 formado mediante este procedimiento incluye una superficie superior 36 que tiene una primera y una segunda partes laterales planas 38, 40 y una parte plana central 42 entre ellas, como se muestra en la figura 1. Una primera pared en ángulo 44 se extiende entre la primera parte lateral plana 38 y la parte central 42 y se conecta con la primera parte lateral plana 38 en una primera esquina 45 y con la parte central 42 en una segunda esquina 46. La distancia entre el plano de las partes laterales primera y segunda 38, 40 y el plano de la parte plana central 42 es, preferiblemente, de unos 6-9 mm. Se cree que deformando el panel 10 en una dirección solamente, a saber en dirección paralela a la longitud de las esquinas 45, 46, se ayuda a disminuir la probabilidad de que la capa de recubrimiento 20 se deforme, se arrugue o se agriete. Cuando la capa de recubrimiento 20 sea una chapa de madera, ésta debe aplicarse al sustrato 12 con la dirección de su veta alineada con la dirección de deformación, es decir, alineada con las esquinas 45 y 46.
Cuando la capa de recubrimiento 20 sea una lámina o un papel no crepado, puede incluir un diseño impreso, tal como una veta de madera, azulejos incrustados o una imagen artística o gráfica detallada. Dado que la capa de recubrimiento 20 no está crepada, el producto abandona la prensa con una superficie acabada y cualquier imagen contenida en esa superficie no está rasgada ni arrugada ni deformada.
Las figuras 4-6 ilustran un panel 50 de acuerdo con una segunda realización del presente invento. Elementos comunes a ambas realizaciones se identifican con los mismos números de referencia. El panel 50 incluye un sustrato 12 y una capa de recubrimiento 51 que comprende una chapa de madera con un respaldo de papel 52. Este respaldo de papel 52 está presente en muchas chapas comercialmente disponibles. El respaldo de papel 52 ayuda a mantener la integridad de la chapa cuando es sometida a presión y reduce la probabilidad de que se agriete durante el prensado. El uso del respaldo de papel 52 puede permitir mayores desplazamientos entre el plano de las partes laterales 38, 40 y el plano de un área central 43 del panel 50. Además, el respaldo de papel 52 puede incorporar un agente de unión activado por calor que unirá la capa de recubrimiento 51 al sustrato 12 durante el prensado, eliminando la necesidad de aplicar un adhesivo separado al sustrato. Alternativamente, podría utilizarse un agente de unión separado, tal como un adhesivo líquido o una hoja de papel impregnada con resina, para unir la capa de recubrimiento 51 con respaldo de papel al sustrato 12. El panel 50 se forma prensando la capa de recubrimiento 51 con el respaldo de papel 52 y el sustrato 12 en una prensa 26 como se ha descrito en lo que antecede. También puede disponerse comercialmente de chapas con respaldos en forma de mallas o rejillas o tejidos o capas de material fusible y se las puede utilizar, igualmente, en el presente invento.
Las figuras 7-9 representan un panel 53 de acuerdo con una tercera realización del presente invento. Elementos comunes a los de las realizaciones anteriores se identifican con los mismos números de referencia. En esta realización, se utiliza una capa de recubrimiento 54, que comprende una pluralidad de tiras 56 de chapa de madera aseguradas juntas mediante un respaldo de papel 58. Las tiras 56 tienen, de preferencia, una anchura de unos 15,24 cm (6 pulgadas). El uso de las tiras 56 unidas juntas puede proporcionar una capa de recubrimiento 54 con una flexibilidad mejorada en la dirección de la longitud de las tiras 56 y permitir que la capa de recubrimiento 54 flexione cuando se le somete a presión, con menos posibilidades de agrietarse o alabearse.
Las figuras 10-12 ilustran una cuarta realización del presente invento, en la que un panel 60 incluye una parte central 62 deprimida, rodeada por una primera y una segunda partes laterales planas 64, 66, una parte superior 68 plana y una parte inferior plana 70. Paredes inclinadas primera y segunda, 72, conectan la primera parte lateral plana 64 con la parte central 62 mientras que paredes inclinadas tercera y cuarta, 74, conectan la parte superior 68 y la parte inferior 70 con la parte central. La pendiente de las paredes inclinadas tercera y cuarta, 74, es menor que la pendiente de las paredes inclinadas primera y segunda, 72, para reducir al mínimo la aparición de grietas cuando la capa de recubrimiento 20 es una chapa de madera y para reducir al mínimo la aparición de arrugas y/o los desgarros cuando la capa de recubrimiento 20 es una lámina o un papel. Además, las áreas de transición 76 entre las paredes inclinadas primera y segunda, 72, y las paredes inclinadas tercera y cuarta, 74, son suaves y graduales, como se ve en la figura 10, lo que reduce aún más la aparición de grietas y arrugas que, probablemente, se producirían si estas paredes inclinadas 72, 74 se encontrasen formando ángulos más marcados.
El presente invento se ha descrito en lo que antecede en términos de varias realizaciones preferidas. Sin embargo, debe comprenderse que a los expertos en la técnica, una vez leída esta exposición, les resultarán evidentes modificaciones y adiciones a estas realizaciones. Por ejemplo, aunque el invento se ha descrito utilizable, principalmente, en conexión con tableros de fibras, también podría ser llevado a la práctica con otros materiales tales como fibra de vidrio. Además, los paneles formados por este método pueden tener formas y configuraciones variadas y podrían servir, por ejemplo, como tableros de base. Se pretende que todas las evidentes modificaciones y adiciones citadas formen parte de este invento en la medida en que están incluidas dentro del alcance de las reivindicaciones adjuntas.

Claims (10)

1. Un método de moldear un artículo de material compuesto, que comprende las operaciones de:
proporcionar una prensa (26);
proporcionar un sustrato (12) de MDF, sustancialmente plano, que tiene caras primera y segunda (16, 14);
calentar y mojar el sustrato (12) de MDF;
proporcionar una hoja plana (20, 51, 54) de chapa de madera que comprende una pluralidad de tiras estrechas (56);
aplicar una capa de adhesivo (18) a uno de entre el sustrato (12) de MDF y la hoja plana de chapa de madera (20, 51, 54);
superponer la hoja plana (20, 51, 54) de chapa de madera sobre el sustrato (12) de MDF calentado y mojado;
colocar en la prensa (26) el sustrato (12) de MDF calentado y mojado y la chapa de madera (20, 51, 54) superpuestos;
cerrar la prensa (26) para deformar simultáneamente el sustrato (12) de MDF calentado y mojado y la chapa de madera (20, 51, 54) y unir la chapa de madera (20, 51, 54) al sustrato (12) de MDF para crear un artículo (10, 51, 53) de material compuesto con, al menos, una depresión lineal que tiene una parte superior (38, 40) que se encuentra en un primer plano y una parte deprimida (42) que se encuentra en un segundo plano separado del primer plano entre unos 6 mm y unos 9 mm, y que incluye las operaciones adicionales de retirar el artículo (10, 50, 53) de material compuesto de la prensa (26) y mojar la chapa de madera (20, 51, 54).
2. El método de la reivindicación 1, en el que dicha operación de mojar la chapa de madera (20, 51, 54) comprende el paso de aplicar agua a la chapa de madera (20, 51, 54).
3. El método de cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que la operación de colocar una hoja plana (20, 51, 54) de chapa de madera en la prensa (26) sobre la primera cara (16), comprende los pasos de proporcionar una hoja plana de chapa de madera (20, 51, 54) que tiene una dirección de la veta y poner la hoja plana (20, 51, 54) de chapa de madera en la prensa (26) sobre la primera cara (16) con la dirección de la veta paralela a dicha, al menos, una depresión lineal.
4. El método de cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que la operación de proporcionar una hoja plana (51) de chapa de madera comprende el paso de proporcionar una hoja plana (51) de chapa de madera que tiene un respaldo (52).
5. El método de cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que la operación de proporcionar una hoja plana de chapa de madera (51) comprende el paso de proporcionar una hoja plana de chapa de madera que tiene una capa (18) de adhesivo fusible.
6. El método de cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que la chapa de madera (20, 51, 54) unida al sustrato (12) de MDF deformado tiene un contenido de humedad inferior a, aproximadamente, un 4 por ciento.
7. El método de la reivindicación 6, en el que dicho contenido de humedad de, aproximadamente, menos del 4 por ciento es un contenido de humedad inferior a, aproximadamente, un 2 por ciento.
8. El método de cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que la operación de cerrar la prensa (16) comprende los pasos de aplicar presión a un primer valor durante un primer período de tiempo, reducir la presión hasta un segundo valor durante un segundo período de tiempo e incrementar la presión hasta un tercer valor, mayor que dicho primer valor, durante un tercer período de tiempo.
9. El método de la reivindicación 8, en el que dicho paso de reducir la presión hasta un segundo valor incluye la etapa de desgasificar la chapa y la hoja mojada del sustrato (12) de fibras celulósicas.
10. El método de cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que el paso de aplicar presión a la chapa y a la hoja mojada de material compuesto de madera comprende las etapas de aplicar presión a un primer valor durante un primer período de tiempo y aplicar presión a un segundo valor, mayor que dicho primer valor, durante un segundo período de tiempo.
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