用于树脂纸的印刷基的处理方法 【技术领域】
本发明涉及在多层或复层装饰中采用的薄纸，以及它们的制造方法。
本发明更具体而言涉及预期用于生产地板或高档家具的树脂纸(papiers mélaminés)的印刷基。
背景技术
根据成品所希望的应用和制造成本，在市场上形成了两种系列的纸：“光整纸(feuilles finies)”和“树脂纸”。
光整纸是这样的纸：在造纸器中制造后，将其连续地置于变换器中，利用粘合剂膜粘附到所希望的支承物(诸如面板)上，且然后在打印机中进行装饰。如果在它们的制造方法中不采取额外的步骤，那么它们将被称作“和纸(papier japonais)”且它们的磅数(以g·m-2为单位的每平方米纸板的重量)在20g·m-2与50g·m-2之间。这种纸具有良好的内聚力和显著的平滑度，使得其具备可印刷性和可喷涂性，但是其转变和其粘合是脆弱的，因为其倾向于鼓起(相对于平面度的变形)。
也能采用额外的步骤，在这些额外的步骤期间，或者通过施胶压榨机(预浸渍的情况，纸板将具有较小的翘曲但更高的成本且不像和纸那样平滑)，或者在变换器(后浸渍的情况，由于在不同的机器上继续该方法，纸板的制造成本更高)中，用合成胶乳和热固性树脂的混合物来浸渍纸，施胶压榨机是一种具有辊的双面涂布装置，辊位于造纸机上，由一对叠置滚筒组成，这对叠置滚筒的布置可为水平的或倾斜的。
在施胶压榨机中，纸穿过形成于每个滚筒与纸板之间的浸渍浴。在这种类型的机器中，沉积于纸上的精确量是无法控制的且渗透到纸芯深度的量也是无法控制的。
另外，由于这种机器具有唯一的浸渍浴的进料，因而不可能在纸板的另一侧上实现不同的沉积。
另外，即使可实现不同产品的引入，但纸穿过整个浸渍浴的事实使得这种不同的沉积变得不可能，因为在浸渍期间两种产品会在纸芯中混合在一起。
尽管如此，这样获得的光整纸的物理特点不允许它们用于所有类型的应用。它们适于制造用于低档家具的面板、竖直的表面等，但它们对冲击、磨损、热、液体、光和化学产品的抵抗性较差。
当需要这些特性时，诸如生产高品质地板或家具时，优选地或者通过低压技术或者通过高压技术来生产树脂纸。
这些树脂纸包括：
-装饰板，
-覆盖板，其赋予堆叠特定的强度特征，并保护装饰板免于沾污、磨损和刮擦。
优选地，覆盖板包括不含杂质、不透明度较低的纤维素材料，其视情况包含矿物颜料，矿物颜料可增加其抗磨损性和硬度。选择颜料使得在浸渍之后，在复层纸中并不造成出现任何颜色，或者造成增加任何不透明度，这些现象将掩盖印刷在下层装饰板上的图案。
覆盖板通常具有大约20至40g·m-2的磅数，在浸渍后，磅数增加到75-100g·m-2。
在低压技术过程中，用基于热固性树脂和催化剂的混合物来浸渍装饰板和覆盖板，然后通过低压压榨机将其施加到面板上(在面板的背部通常施加平衡板以在尺寸上使所形成的复合体稳定)。然后树脂在板的堆叠内扩散，并使得它们牢固地粘附到面板上。
与树脂纸不同，光整纸不能在低压技术(高压技术)中制造：它们的构成材料和它们的加工不允许用树脂对它们进行最佳的浸渍。这就是利用粘合剂膜将光整纸施加到它们要装饰的支承面板上的原因。但是这种技术方案不提供抗刮擦、磨损的足够的表面特性，以致不能在地板、工作台面和高档家具的应用中使用。
例如，文献EP 0 870 872描述了一种用于获得光整纸型薄纸的方法，其中，将颜料(借助粘结剂)涂布到纸的印刷表面或喷涂表面上，该面与用浸渍树脂浸渍地涂层相对。但是在此期间相对于未加工的纸，纸对树脂的吸收在重量上不超过5％至30％，在制造光整纸中所使用的纸通常不用来浸渍。此外，由于在印刷面上没有树脂，因此其并不具有任何特定的尺寸稳定性。
与光整纸相比，树脂纸具有较大的尺寸稳定性和增强的抗磨损和刮擦性。这是它们在诸如生产地板和高档家具的应用中优选的原因。
在高压技术期间，也将覆盖板施加到装饰板上。但是，与低压技术不同，将一个或多个牛皮纸板置于装饰板的下方。然后，利用树脂来浸渍这样形成的复合体，之后将其置于压榨机中，压榨机向其施加高压(和高温)以获得高密度和高硬度的夹层结构。
高压纸的成本比通过低压技术获得的复层纸的成本高出30％至40％。它们例如用于生产工作台面。它们的机械性能，即它们的抗湿性或它们的温度稳定性以及它们的抗磨损和刮擦性更好。
这是以根据低压技术来生产印刷基为目的进行许多研究的原因，这种印刷基成本较低，其特征类似于通过高压技术获得的印刷基，且其磅数较低。
出于这种角度，专利申请WO 02/079571例如描述了一种在低压下制造印刷基的低压方法，其中，将包括甲醛树脂、丙烯酸胶乳和固化剂的混合物涂覆到上表面上，且然后可选地涂覆到下表面上。这种方法可将纸的磅数减小到15g·m-2与60g·m-2之间，同样减小浸渍树脂的量，同时改善所获得的印刷基的机械特征。但是，该方法需要使用两个或三个连续的步骤来浸渍这些层，与现有技术水平相比，这增加了其制造时间和成本，但并未改善印刷品质。
在专利申请WO 01/21892的目的在于一种制造用来用合成树脂浸渍的纸的方法，该方法适用于低压技术和高压技术，包括以下步骤：用基于树脂的第一混合物A来浸渍纸，然后，同时涂覆基于树脂的第二混合物B，第二混合物B优选地与混合物A相同。在干燥步骤之后，然后向这些面中的至少一个面涂覆基于树脂的第三混合物C，第三混合物C优选地具有与混合物A相同的成分。通过该方法的预处理步骤，所获得的纸张具有更高品质的印刷表现(rendu d’impression)。但是，该方法需要许多生产步骤，且因此导致其制造成本的增加。
【发明内容】
本发明的目的是根据低压技术来生产具有低磅数的用于树脂纸的印刷基。
本发明的另一目的是根据低压技术以唯一的工业操作来生产用于树脂纸的印刷基，在其印刷和转换期间，其兼具高于现有技术的树脂纸的尺寸稳定性和优良的印刷品质。
本发明的另一目的是根据低压技术来生产用于树脂纸的印刷基，其印刷品质高于现有技术的树脂纸，以获得更好印刷表现，或者，从降低印刷成本的角度，为获得与现有技术水平相当的印刷表现，所需的上墨水平降低。
本发明的另一目的是根据低压技术来生产用于树脂纸的印刷基，该印刷基能通过增加其机械强度和其内聚强度(résistance de cohésion)而容易地变换。
本发明的另一目标是采用低压方法来生产用于树脂纸的印刷基，这种方法允许在印刷基的转换期间减小浸渍树脂的量。
本发明的另一目的是采用低压方法来生产用于树脂纸的印刷基，与已知方法相比，其生产成本降低。
为此，本发明提出了一种针对低压浸渍技术的、用来生产用于树脂纸的印刷基的纸带的加工方法，包括以下步骤：
a)生产基于稍微精制的软纤维的纸，这种纸包括颜料，
b)将基于树脂的混合物涂布到要印刷的纸的上表面上，
c)将基于树脂的混合物涂布到要抵靠面板施加的纸的下表面上，
d)使纸干燥。
根据本发明的一个特性，涂布步骤(b)和(c)是同时进行的，且涂布于纸的上表面与下表面上的混合物具有不同的成分。
根据本发明的另一个特性，该方法包括额外的步骤e)，步骤e)包括在软砑光机中加工在步骤(b)和步骤(c)中所涂布的表面中的至少一个表面。
此外，步骤(a)至(e)有利地直接在同一造纸机上直接实施。
【附图说明】
参看附图，通过阅读下文的详细描述，本发明的其它特点、目的和优点将变得显而易见，附图作为非限制性实例给出，且在附图中：
图1图示了根据本发明利用喷射喷嘴来浸渍纸板，
图2是图1的截面图。
【具体实施方式】
如已经见到的，树脂地板包括装饰板、覆盖板、基于微粒的(MDF(中密度纤维)，HDF(高密度纤维)等)面板和覆盖板。本发明涉及用作树脂纸的印刷基(装饰板)的纸的加工方法的改善，若需要的话该覆盖板由变换器来施加。
为此，首先生产基于稍微精制的纤维的支承纸，稍微精制的纤维包括50-20％重量的长纤维浆(软木)和50-80％重量的短纤维浆(硬木)的混合物。
长纤维表示3-5mm的纤维，来自诸如松树、云杉、辐射松或花旗松。大约1-2mm的短纤维浆来自例如桉树、刺槐、枫树、桦树或栗树。
选择这种混合物的特定成分以形成支承物，该支承物特别适于用要涂布于纸面上的树脂对其芯进行浸渍。
实际上，短纤维的百分比(50-80％)允许改善板的形成，而长纤维的百分比(50-20％)形成网格(canvas)，利用短纤维来填充它的孔，这产生适于树脂填充芯部的支承物的孔隙度。
例如，如果生产包括70％桉树纤维和30％松树纤维的纸，那么支承纸的磅数将在40-43g·m-2之间。
在支承纸中，还存在行业中已知的颜料，以使纸具备一定的白度(以优化装饰的对比度)和充分的不透明度以防止穿过(透过)纸的厚度看到图案或板的缺陷。例如，可根据纸的质量的10％至30％的百分比来使用氧化钛TiO2。然后选择赋予材料良好老化稳定性和光稳定性的等级。
根据本发明，还向纸添加诸如高岭土的矿物颜料，以进一步改善纸的不透明度(视颜料而定，占干燥的纸基质量的0％至20％)。矿物颜料实际上是纤维间填充的优良材料。
这些颜料的添加结合纤维复合物的低度精制，导致支承纸基的高孔隙度水平(例如透气度＜20s)。
在这个阶段，还可添加改善材料强度的添加剂，诸如聚酰胺-环氧氯丙烷(PAE)树脂，占干燥纸基质量的0.1％至1.5％的比例，其为造纸中用于湿态下强度特征的已知试剂。
优选地，在制造过程中，纤维悬浮液的pH值维持接近机器的潮湿部分的中性pH值，以促进浸渍树脂的交联。
因此，制造方法的所有步骤均在对应于6.5与7.5之间的pH值的弱碱性或弱酸性介质中执行。其目的在于增加树脂的交联速率，这是该方法中重要的要素，因为该方法准备在造纸机的头部向纸内结合最大量的树脂，且重要的是当纸带离开造纸机时积累在纸中的树脂完全交联。
现在已经了解树脂的交联在基本上中性的介质中更快。由于树脂相对为碱性(pH值在7.7与8.5之间)，因此重要的是纸浆浴具有在6.5与7.5之间的pH值以最佳地中和树脂，从而改善其交联速率。
根据本发明的方法，利用“薄膜压榨机”或“薄膜施胶机”来实施直接形成于造纸机上的纸的不同涂层。这种不同的涂布包括在纸的上表面(其对应于将与覆盖板接触的表面)和下表面(其将与面板接触)上同时沉积两种不同的成分。
薄膜压榨机或薄膜施胶机是使用称为“铅笔”的蜗杆3a、3b或叶片的双面涂布装置，用于以受控的方式在涂布压辊2a、2b上推动涂布成分。
如在附图中所图示，其包括两个压榨机辊2a和2b，两个蜗杆3a和3b，以及两个排出盘4a和4b，它们相对于纸1的平面对称地定位。它们的纵向轴线彼此平行且垂直于纸1的行走方向10延伸。
置于纸1的一侧的辊2a抵靠第二辊2b压迫纸1而允许在行走方向10的方向上带动纸1。
各蜗杆3a、3b与相应的辊2a、2b接触。沉积体积与螺旋缠绕辊3a-3b的金属丝的直径相关的原理使得能够精确地控制每种沉积成分的体积。
此外，回收盘4a和4b分别定位于蜗杆3a和3b的下方，以回收和再循环每种过量的树脂混合物。为此，将各盘4a、4b连接到相应的再循环回路上，以单独地考虑在纸的各侧收集的成分。
涂覆到下表面上的涂层的成分的磅数占纸的最终磅数的20％到40％之间，该成分包括：
-诸如高岭土的至少一种矿物颜料，其占干燥成分的重量的0％至40％，优选地为28％。
其因而允许在成品纸上维持一定的孔隙度，这将会提高随后浸渍的品质。
-热固性树脂，其或者为甲醛尿素树脂，占干燥成分重量的30％至80％，优选地36％，或者为改性丙烯酸、三聚氰胺、乙醛、甲酸尿素树脂，或者为在其交联和干燥期间不释放甲醛的另一种树脂。
这些树脂可从由BASF所提出的各种系列的尿素树脂结接合剂(Kaurit)选择。当通过树脂在施加纸的支承面板上的扩散来结合树脂时，下涂层的树脂旨在提供纸的抗分层性，同时还增加材料的内聚力并使之硬化。
-合成胶乳，占干燥成分的重量的20％至50％，优选地为36％，诸如具有超过20-25℃的玻璃态转移温度Tg的苯乙烯-丙烯酸胶乳。
这种胶乳实际上是自交联的，且与树脂不同，其赋予材料柔性以避免使之过脆，
-用于树脂的催化剂，占所用树脂的质量的0.2％至5％。当然，催化剂的选择取决于构成该涂层的热固性树脂。
因此，对于甲醛尿素树脂而言，对于催化剂将选择基于无机盐的固化剂，而如果选择了改性丙烯酸、三聚氰胺、甲酸尿素树脂，则催化剂将可为对甲苯磺酸(ATPS)。
对于上文所提到的优选百分比，则下涂层将具有占装饰板(即，基纸)的磅数27％的磅数。
由于纸的下涂层的这种具体组成而获得了一种纸，其尺寸稳定性得到显著改善。树脂混合物实际上涂布在纤维上，从而防止水渗透到纤维网络的芯内。所用的催化剂促进这种疏水性。其实际上通过增加所处理的纸的抗水性而起到热固性树脂的不溶剂的作用。
因此，在其印刷和转换期间，尽管湿度水平变化，但纸并不出现任何加宽或收缩，这显著地减小了生产结束时的废品率。实际上，在最终操作过程中，将树脂面板切割成条带(即，支承物的条带，在该支承物上，浸渍过的树脂纸和平衡板在压榨机上通过压力结合在一起)，如果纸张在其转换或印刷期间经历收缩或拉伸，切除将不在纸上预先印刷的切割线上进行，而是在预先印刷的切割线的外部进行，这会使之立即报废。
作为比较，根据将稳定性表示为湿介质中的伸长率百分比的MUTEK测试，根据本发明的方法所获得纸的尺寸稳定性水平是0.5％，而标准纸的稳定性水平为2.5％至3％。
涂覆于上表面上的涂层的成分按照2g·m-2至10g·m-2沉积于纸上，该成分包括：
-诸如高岭土的至少一种矿物颜料，占干燥成分的重量的60％至95％，优选地为88％，
-改性丙烯酸，三聚氰胺，甲酸尿素树脂，占干燥成分的重量的5％至40％，优选地为12％，选自由BASF所提出的Kaurit系列，或者在其交联和其干燥期间不释放甲醛的树脂。
这种树脂用作在涂层的颜料部分处的粘结剂，并与转换期间所涂覆的浸渍树脂相容。
-用于树脂的催化剂，占所用树脂质量的0.2％至1％，诸如对甲苯磺酸(ATPS)。
沉积于纸的单侧(要印刷的面)上的上涂层的这种特定成分增加了成品纸的印刷品质。
这种强颜料涂层的特定性质使得能获得高平滑度水平，并因此获得极好的表面状态，以及非常好的印刷表现。
实际上，诸如高岭土这样的矿物颜料的存在，其粒子的大小和形状使得颜料特别适合于该应用，与随后的砑光步骤组合，给上涂层提供了更好的平滑度。因而印刷头与纸之间的接触变得更均匀，从而可获得具有更大光学密度和更规则对比度的图像。
因而对于等量的墨水而言，印刷表现更好；且对于相当的印刷表现品质而言，可减小所用的墨水量，这导致印刷成本节约。
当然也可使用其它颜料，诸如二氧化钛(TiO2)或碳酸钙(CaCO3)
获得成品纸的磅数在56g·m-2与60g·m-2之间。
对于描述优选实施例期间所提及的优选质量百分比，包括由上述下涂层和上涂层所覆盖的基纸，涂层的各自的磅数等于40-43g·m-2、12g·m-2和4g·m-2至5g·m-2。
而且，由于纸的下涂层和上涂层的具体成分，纸的尺寸稳定性优于现有技术产品的尺寸稳定性。
实际上，构成下涂层的树脂由于其性质而渗透到纸的芯内，而与颜料相关联的上涂层的树脂大部分保持在表面上，从而在印刷期间使得墨水不在纸的厚度中稀释，因而可保持强印刷清晰度。
然后继续干燥如此涂布的纸的步骤，之后在软砑光机中进行表面处理。
软砑光机是如下的砑光机：其一方面包括覆盖有弹性材料的辊而另一方面包括具有硬表面的辊。通过使纸穿过硬辊与例如覆盖有聚氨酯衬里的软辊之间，可向纸的两面上施加不同的砑光压力，同时保持纸的高不透明性。
这些步骤也发生于造纸机上。
优选地，表面处理主要施加到上涂层上以改善其印刷特征，即其平滑度。在操作期间，根据本发明，可获得超过300s的Bekk平滑度。
在Bekk测量方法中，将空气射流垂直地施加到铺设在固体支承物上的纸板上。Bekk测量方法测量纸表面的空气泄露，这给出纸板平滑度的测量。在这种类型的测量中，较大系数代表非常高的平滑度水平。在本发明所涉及的应用类型中，系数300表示高品质平滑度。
最后，将这样获得的纸施加到诸如地板面板或地板的所需的面板上，在纸的后方通常放置平衡板以使这样形成的复合体在尺寸上稳定。
在利用已知树脂浸渍后，在105℃与225℃之间的温度下，利用低压压榨机在可为30秒到40秒之间的时间长度内向包括装饰纸、覆盖板、面板和平衡板的堆叠施加大约2.1至2.8MPa的压力。在这个步骤过程中，在堆叠中的浸渍树脂扩散且使覆盖板透明。
通过在纸的上表面和下表面上涂覆特定成分，在低压技术过程中，可减小在纸转换期间所需的浸渍树脂的量(用于浸渍覆盖板和通过该方法所获得的印刷基)。
由于在该方法开始时利用薄膜压榨机，源自下涂层的大量树脂已在层结构的芯部存在，这将允许减小所需的树脂量，甚至能在印刷后最终浸渍期间使树脂渗透到纸内而使其成为可能。
另外，作为减小浸渍树脂量的直接结果，也成比例地减小了最终获得的树脂纸的磅数。
且磅数和浸渍树脂量的降低机械地导致平衡板的磅数和浸渍成比例地减小。
实际上，在制作复层地板时，平衡板必须具有等于施加到面板上的上层的重量以防止纸和面板的诸如翘曲的任何变形。
本领域技术人员应了解，与现有技术的方法相比，可根据低压技术在单一的工业操作中制作用于树脂纸的印刷基，该印刷基在其印刷和转换期间结合了高于现有技术的树脂纸的尺寸稳定性，以及更高的印刷品质。
根据本发明的这种方法结合了不同产品的特定优点，这是现有技术在单个步骤中在同一产品上不能组合的。
另外，本领域技术人员将了解一种制作用于树脂纸的印刷基的低压方法，与本项领域中已知方法相比，其生产成本降低，因为所有操作在单个造纸机上在单个工业过程期间执行，而不是以不连续的过程进行，不连续的过程需要位于不同位置的参与者，伴有负载中断、运输、中间损失以及临时存放。
本发明还针对根据本发明的方法获得的用于制作印刷基的纸带，在它们的上表面上涂布有基于树脂的混合物，而在它们的下表面上涂布有不同于第一混合物的基于树脂的混合物。
涂布于下表面上的基于树脂的混合物包括，占干燥混合物的成分重量的：
30％至80％的树脂，
20％至50％的胶乳，
0.2％至5％的树脂质量的催化剂，以及
0％至40％的颜料。
涂布于上表面的基于树脂的混合物包括至少一种树脂，一种颜料和一种树脂催化剂。
树脂可为如上文所述的改性丙烯酸、树脂、甲酸尿素树脂且树脂催化剂将为对甲苯磺酸。
在另一变型中，树脂可为在其交联和其干燥期间不释放甲醛的树脂。
根据本发明，涂布于上表面上的基于树脂的混合物可包括，占干燥混合物的成分重量的：
5％至40％的树脂，
0.2％至1％的树脂质量的催化剂，以及
6％至95％的颜料。
本发明还针对包括如上文所述的纸带的地板元件，且该地板元件还可包括覆盖板和平衡板。