(12) TŁUMACZENIE PATENTU EUROPEJSKIEGO (19) PL (11) (96) Data i numer zgłoszenia patentu europejskiego:

Transkrypt

1 RZECZPOSPOLITA POLSKA (12) TŁUMACZENIE PATENTU EUROPEJSKIEGO (19) PL (11) PL/EP Urząd Patentowy Rzeczypospolitej Polskiej (96) Data i numer zgłoszenia patentu europejskiego: (97) O udzieleniu patentu europejskiego ogłoszono: Europejski Biuletyn Patentowy 2008/48 EP B1 (13) T3 (51) Int. Cl. B27N7/00 B32B21/02 B05D7/06 ( ) ( ) ( ) (54) Tytuł wynalazku: Płyta budowlana z materiału drzewnego i sposób jej wytwarzania (30) Pierwszeństwo: DE (43) Zgłoszenie ogłoszono: Europejski Biuletyn Patentowy 2007/06 (45) O złożeniu tłumaczenia patentu ogłoszono: Wiadomości Urzędu Patentowego 07/2009 (73) Uprawniony z patentu: Kronotec AG, Luzern, CH PL/EP T3 (72) Twórca (y) wynalazku: (74) Pełnomocnik: Kancelaria Patentowa rzecz. pat. Kamiński Zbigniew Warszawa Al. Jerozolimskie 101/18 Uwaga: W ciągu dziewięciu miesięcy od publikacji informacji o udzieleniu patentu europejskiego, każda osoba może wnieść do Europejskiego Urzędu Patentowego sprzeciw dotyczący udzielonego patentu europejskiego. Sprzeciw wnosi się w formie uzasadnionego na piśmie oświadczenia. Uważa się go za wniesiony dopiero z chwilą wniesienia opłaty za sprzeciw (Art. 99 (1) Konwencji o udzielaniu patentów europejskich).

2 EP B1 U-3149n/08 Płyta budowlana z materiału drzewnego i sposób jej wytwarzania Opis [0001] Niniejszy wynalazek dotyczy sposobu wytwarzania płyty budowlanej z tworzywa drzewnego, zwłaszcza płyty OSB, składającej się co najmniej z trzech warstw rozsypanych i powleczonych żywicą wiórów, sprasowanych pod podwyższonym ciśnieniem i w podwyższonej temperaturze. [0002] Płyty z materiału drzewnego, zwłaszcza płyty OSB, składają się z kilku warstw dużych rozsypanych i powleczonych wiórów, które zostają rozsypane tworząc warstwy, przy czym każda warstwa jest obrócona o 90 o względem następnej warstwy dla uzyskania dużej stabilności płyty, oraz dla uzyskania efektu zablokowania, który powinien ograniczać paczenie się albo krzywienie się płyty podczas zmian wilgotności. Ponieważ również w warstwach przykrywających zostają stosowane wióry o dużej powierzchni, to płyta OSB po sprasowaniu ma nierówną powierzchnię. Usterki na powierzchni płyty, tak zwane jamy skurczowe, uniemożliwiają powlekanie płyt OSB tradycyjnymi powłokami dekoracyjnymi, gdyż również po powleczeniu widoczna jest poprzez powłokę nierówna powierzchnia płyty OSB. [0003] Aby płyta OSB mogła zostać powleczona w taki sposób, by nierówności powierzchni nie były po powleczeniu widoczne, powierzchnia płyty musi zostać troskliwie szpachlowana i/lub szlifowana, aby uzyskać dobre sklejenie rdzenia z powłoką, oraz otrzymać płaską powierzchnię. 1

3 [0004] Z US 6,010,793 znane jest zaopatrywanie płyty OSB, na jej powierzchni, w kit wyrównujący nierówności powierzchni płyty. Zastosowany w tym celu kit może być wykonany zwłaszcza z wodnistej żywicy polimerowej izocyjanianowej. Jako substancje wypełniające dla kitu mogą zostać zastosowane na przykład kreda, talk, tlenek tytanu, albo inne organiczne albo nieorganiczne substancje wypełniające. [0005] DE A1 opisuje sposób nakładania powłoki farby na płyty pilśniowe albo na płyty wiórowe, przy którego zastosowaniu nakładania powłoki rozpuszczalnej w wodzie farby dokonuje się przed prasowaniem płyty pilśniowej albo płyty wiórowej. Ponieważ wskutek nakładania powłoki rozpuszczalnej w wodzie farby włókna płyty pilśniowej albo płyty wiórowej pęcznieją i unoszą się, powodując powstanie nierównej powierzchni płyty, wykonywanym następnie prasowaniem zostają znowu wciśnięte w powierzchnię płyty, dzięki czemu powstaje jej płaska powierzchnia. [0006] DE C1 opisuje panel ścienny albo sufitowy, wykonany z płyty OSB, na którą jest nałożona przejrzysta warstwa przykrywająca, która może być wykonana z papieru, tworzywa sztucznego albo z lakieru. Nierówności powierzchni płyty OSB przed nałożeniem warstwy przykrywającej nie zostają wyrównane specjalną masą powłokową, wobec czego nierówności powierzchni również po nałożeniu warstwy przykrywającej są jeszcze widoczne. [0007] US 5,733,596 opisuje sposób nakładania na podkład drzewny podobnego do kitu rozpuszczalnego w wodzie materiału wypełniającego. Podobny do kitu materiał wypełniający zawiera materiał stały w ilości 70% i ma lepkość (Brookfielda) cps. Dla nastawienia temperatury środka 2

4 powlekającego mierzy się energię pozostałą w płycie. Temperatura płyty tworzy zatem wielkość regulacyjną dla sterowania nieciągłym przebiegiem pracy. [0008] Z US 4,308,298 A znany jest sposób uszlachetniania zawierających celulozę płyt z usterkami powierzchniowymi. Przy jego zastosowaniu utwardzalne spoiwo płynne jest nakładane na płytę i jest utwardzane. Utwardzalne spoiwo płynne może zawierać ziarnistą mineralną substancję wypełniającą z cząstkami wielkości poniżej 0,3 mm. [0009] Z US 4,897,291 A znana jest rozpuszczalna w wodzie mieszanina uszczelniająca, za której pomocą produkty drzewne mogą być chronione przed zawilgoceniem i przed wynikającym z tego pęcznieniem. Mieszanina jest nakładana na przecinane obrzeża produktów drzewnych. [0010] EP A1 opisuje sposób powlekania materiałów drzewnych polimerową emulsją lateksową, która jest spieniana za pomocą środka spieniającego i następnie jest nakładana na materiał drzewny i suszona. Po procesie suszenia spieniona warstwa zostaje utwardzona i sprasowana dla uzyskania płaskiej powierzchni materiału. [0011] Jeżeli pożądana jest płyta OSB z płaską powierzchnią, dla której po prasowaniu ma być wykonane powlekanie powierzchni, to gotowa płyta OSB musi zostać uszlachetniona przez następne szlifowanie i powlekanie.. Ponieważ powlekanie płyt OSB nie jest dokonywane w prasie, to płyta OSB po sprasowaniu musi zostać przemieszczona do specjalnego urządzenia powlekającego, co jest połączone z dużymi kosztami transportu i logistyki, wobec czego wytwarzanie powlekanych płyt OSB jest bardzo kosztowne. Dodatkowo szlifowanie skórki prasowniczej (Presshaut) tworzącej się na powierzchni płyt OSB podczas prasowania jest niekorzystne, bowiem z jednej 3

5 strony zmniejszona jest odporność płyty na zawilgocenie, gdyż uszczelniająca skórka prasownicza została zeszlifowana, a z drugiej strony zmniejszona jest obciążalność płyty, gdyż zostały zeszlifowane zewnętrzne obszary warstw przykrywających, które posiadają największą surową gęstość powierzchniową i zatem najlepsze własności wytrzymałościowe. [0012] Dla rozwiązania tych problemów sposób wytwarzania wymienionej powyżej płyty z materiału drzewnego, zwłaszcza płyty OSB powinien zostać uproszczony. [0013] Problemy te rozwiązano dzięki sposobowi wytwarzania tego rodzaju płyty budowlanej z materiału drzewnego, charakteryzującego się tym, że po sprasowaniu płyty co najmniej na górną warstwę przykrywającą jest nałożona powłoka z rozpuszczalnego w wodzie lakieru, oraz że powłoka, bezpośrednio po jej nałożeniu, jest uzupełniona materiałami dodatkowymi i wypełniaczami. [0014] Dodatkowo na powłokę przed utwardzaniem mogą zostać nałożone, względnie nasypane cząstki, aby powiększyć twardość powłoki, albo uzyskać chropowatość powierzchni, które umożliwiają zastosowanie płyt budowlanych jako nadających się do chodzenia po nich płyt okładzinowych, na przykład w obszarze więźby dachu. Na to zostają nasypane zwłaszcza cząstki z piasku kwarcowego o wielkości poniżej 3 mm. [0015] Dzięki zastosowaniu rozpuszczalnego w wodzie lakieru, który zawiera również materiały dodatkowe i wypełniacze, stanowiącego powłokę płyty OSB, można zrezygnować ze stosowania substancji powlekających zawierających izocyjaniany. Ma to tę zaletę, że podczas procesu przeróbczego powłoki mogą być stawiane małe wymagania pod względem bezpieczeństwa 4

6 pracy, gdyż rozpuszczalne w wodzie lakiery, w przeciwieństwie do stosowanych podczas przeróbki środków powlekających zawierających izocyjaniany, nie są toksyczne i nie stanowią żadnego ryzyka zdrowotnego dla robotnika zajmującego się powlekaniem powierzchni płyt OSB. Ponadto zastosowanie rozpuszczalnych w wodzie lakierów jest korzystne, gdyż utwardzanie lakieru dokonuje się przez odparowanie wody i do mieszaniny materiału powłoki nie muszą być dodawane żadne inne rozpuszczalniki albo utwardzacze, co na przykład jest konieczne w przypadku reaktywnych lakierów żywicznych na bazie izocyjanianów. Wytwarzanie powłok wyrównujących nierówności powierzchniowe, zawierających rozpuszczalne w wodzie lakiery jest zatem znacznie prostsze i tańsze. Zależnie od tego czy zostają zastosowane lakiery pigmentowe i/lub barwne materiały dodatkowe i/lub wypełniacze, mogą zostać uzyskane przezroczyste powłoki, na przykład w przypadku lakierów bezpigmentowych i przezroczystych wypełniaczy i/lub materiałów dodatkowych. Jeżeli zostają zastosowane lakiery pigmentowe i/lub barwne materiały dodatkowe i/lub wypełniacze, to może zostać uzyskana częściowo albo całkowicie przykrywająca powłoka płyty OSB. W ten sposób mogą zostać spełnione najróżniejsze optyczne wymagania stawiane powleczonym płytom OSB. [0016] Aby jeszcze bardziej powiększyć skuteczność wypełniania rozpuszczalnym w wodzie lakierem, oraz aby podwyższyć udział wypełniacza odpowiedniego dla rozpuszczalnego w wodzie lakieru, rozpuszczalny w wodzie lakier może zostać uzupełniony materiałami dodatkowymi i/lub wypełniaczami, które na przykład są wykonane z mączki drzewnej. 5

7 [0017] Aby dzięki powłoce mogła zostać uzyskana płaska powierzchnia, korzystne jest, jeżeli wielkość cząstek materiałów dodatkowych i/lub wypełniaczy jest mniejsza niż 1 mm. Ponadto powłoki z materiałami dodatkowymi i/lub wypełniaczami, z cząstkami mniejszej wielkości, są łatwiej wytwarzane na tradycyjnych urządzeniach. [0018] Aby móc uzyskać płaską powierzchnię na płycie OSB sensowne jest dobranie ciężaru powierzchniowego powłoki w zakresie od 10 do 400 g/m 2. [0019] Rozpuszczalny w wodzie lakier może być korzystnie nakładany bez obawy o to, by włókna drzewne wystawały z powierzchni płyty, gdyż powierzchnia płyty jest chroniona przed wnikaniem wody przez tak zwaną skórkę prasowniczą. [0020] Powłoka może być nakładana w sposób ciągły bezpośrednio po procesie prasowania płyty (na wyjściu z prasowania), aby jeszcze bardziej zmniejszyć nakłady na logistykę i czynności obsługowe. [0021] Dla utwardzenia powłoki jest korzystnie wykorzystane pochodzące z prasy ciepło zawarte w płycie budowlanej, dzięki czemu nie jest potrzebne późniejsze utwardzanie powłoki za pomocą dodatkowej dmuchawy albo podobnych urządzeń suszących. Temperatura płyty budowlanej powinna wynosić w tym celu korzystnie co najmniej 60 o C. Dzięki wykorzystaniu ciepła zawartego w płycie OSB woda zawarta w powłoce wyparowuje, a lakier utwardza się. [0022] Dzięki lakierowi zostają korzystnie wyrównane nierówności górnej i dolnej warstwy przykrywającej płyty. Dodatkowo dzięki lakierowi powłoka warstwy przykrywającej może zostać uszczelniona, wobec czego woda nie 6

8 może się już dostać do warstw wiórowych płyty i płyta, na przykład również w swych zewnętrznych obszarach, nadaje się do użytkowania. [0023] Powłoka jest korzystnie tak dobrana, że zostaje utwardzona przed zakończeniem przebiegu chłodzenia płyty budowlanej, aby powleczona płyta mogła być transportowana za pomocą będących do dyspozycji urządzeń transportowych usytuowanych za prasą dla tworzywa drzewnego, oraz by nie były potrzebne żadne dodatkowe nakłady na czynności obsługowe i logistykę. [0024] Nakładania powłoki dokonuje korzystnie się przez walcowanie. W taki sposób może być zapewnione ciągłe nakładanie powłoki, oraz strukturalne przyczepne połączenie warstwy przykrywającej z powłoką. Okazało się, że powłoka po jej nałożeniu walcowaniem może zostać korzystne wygładzona za pomocą zgarniacza, powiększając jeszcze bardziej płaskość powłoki. [0025] Powłoka w tym celu może zostać wygładzona podczas nakładania powłoki walcowaniem, albo po nakładaniu powłoki walcowaniem. [0026] Zamiast nakładania powłoki walcowaniem, powłoka może być nakładana innymi porównywalnymi sposobami nakładania, na przykład natryskiwaniem powłoki na płytę z tworzywa drzewnego. [0027] Przy pomocy rysunku zostaną poniżej dokładniej objaśnione przykłady wykonania płyty według wynalazku. Na tym rysunku przedstawiają: Fig.1 przekrój płyty OSB z powłoką lakierową. Fig.2 powiększony fragment przekroju płyty OSB. Fig.3 widok z góry płyty OSB według wynalazku. Fig.4 fragment profilu powierzchni płyty OSB według wynalazku w przekroju i w powiększeniu. 7

9 [0028] Fig.1 przedstawia płytę OSB 1, z dolną warstwą przykrywającą 3 i z górną warstwą przykrywającą 2, na którą jest nałożona powłoka 4 wyrównująca nierówności powierzchni górnej warstwy przykrywającej 2. Powłoka 4 jest wykonana z rozpuszczalnego w wodzie lakieru, ma ciężar powierzchniowy 400 g/cm 2 i całkowicie pokrywa płytę. [0029] Fig.2 przedstawia powiększony fragment przekroju górnej warstwy przykrywającej 2 płyty OSB 1 i powlekającej ją powłoki 4 wykonanej z rozpuszczalnego w wodzie lakieru z dodatkami 5 i wypełniaczami 6. Jako wypełniacz 6 jest zastosowana mączka drzewna. Wielkość cząstek materiału dodatkowego i wypełniacza 5, 6 jest mniejsza niż 1 mm. Powłoka 4 została nałożona sposobem ciągłym, a dla utwardzenia powłoki 4 zostało zastosowane ciepło zawarte w płycie OSB 1. W tym celu temperatura płyty wynosi 60 o C. Powłoka 4 wykonana z rozpuszczalnego w wodzie lakieru utwardza się gdy woda zawarta w powłoce 4 odparowuje. Dzięki zawartości lakieru w powłoce 4 górna warstwa przykrywająca 2 płyty OSB 1 staje się szczelna. Powłoka 4 jest nakładana walcem, a po nałożeniu zostaje wygładzona zgarniaczem. Przed jej nałożeniem do powłoki 4 zostały doprowadzone materiał dodatkowy i wypełniacze 5, 6. Powłoka i powierzchnia płyty OSB 1 łączą się strukturalnie przyczepnością. [0030] Fig.3 przedstawia widok z góry płyty OSB 1 z powłoką 4. Dzięki materiałowi dodatkowemu i wypełniaczowi 5, 6, którymi jest uzupełniona wykonana z rozpuszczalnego w wodzie lakieru powłoka 4, zostaje otrzymana płaska powierzchnia płyty OSB 1, a ta powierzchnia płyty OSB 1 staje się dodatkowo szczelna. 8

10 [0031] Fig.4 przedstawia fragment profilu powierzchni płyty OSB według wynalazku w przekroju i w powiększeniu, przy czym płyta dla powleczenia rozpuszczalnym w wodzie lakierem nie musi zostać zeszlifowana i posiada wierzchołki profilu powierzchni w obszarze górnej i dolnej warstwy przykrywającej. Obszary o dużej surowej gęstości powierzchniowej profilu są to obszary o najlepszych własnościach wytrzymałościowych płyty wykonanej z materiału drzewnego. Wykaz oznaczeń [0032] 1. Płyta OSB 2. Górna warstwa przykrywająca 3. Dolna warstwa przykrywająca 4. Powłoka 5. Materiały dodatkowe 6. Materiały wypełniające 9

11 Zastrzeżenia patentowe 1. Sposób wytwarzania płyty budowlanej z materiału drzewnego, zwłaszcza płyty OSB (1), z górną warstwą przykrywającą (2) i z dolną warstwą przykrywającą (3), składającej się co najmniej z trzech warstw rozsypanych i powleczonych żywicą wiórów, sprasowanych pod podwyższonym ciśnieniem i w podwyższonej temperaturze, znamienny tym, że po sprasowaniu płyty co najmniej na górną warstwę przykrywającą (2) jest nałożona powłoka (4) z rozpuszczalnego w wodzie lakieru, oraz że powłoka (4), bezpośrednio po jej nałożeniu, jest uzupełniona materiałami dodatkowymi i/lub wypełniaczami (5, 6). 2. Sposób według zastrz.1, znamienny tym, że na powłokę (4), przed jej utwardzeniem, zostają nałożone cząstki. 3. Sposób według zastrz.2, znamienny tym, że cząstki zostają nasypane. 4. Sposób według zastrz.3, znamienny tym, że nasypane zostają cząstki (7) z piasku kwarcowego. 5. Sposób według zastrz.4, znamienny tym, że nasypane zostają cząstki o wielkości mniejszej niż 3 mm. 6. Sposób według jednego albo kilku z zastrz.1 do 5, znamienny tym, że powłoka (4) jest nakładana w sposób ciągły. 7. Sposób według jednego albo kilku z poprzednich zastrz.1 do 6, znamienny tym, że dla utwardzenia powłoki (4) jest zastosowane ciepło zawarte w płycie budowlanej. 8. Sposób według zastrz.7, znamienny tym, że temperatura płyty budowlanej wynosi co najmniej 60 o C. 10

12 9. Sposób według zastrz.8, znamienny tym, że woda zawarta w powłoce (4) odparowuje. 10. Sposób według jednego albo kilku z zastrz.1 do 9, znamienny tym, że dzięki zawartości lakieru w powłoce (4) zostają wyrównane nierówności górnej warstwy przykrywającej (2) płyty budowlanej. 11. Sposób według jednego albo kilku z zastrz.1 do 10, znamienny tym, że dzięki zawartości lakieru w powłoce (4) nierówności górnej warstwy przykrywającej (2) płyta budowlana zostaje uszczelniona. 12. Sposób według jednego albo kilku z zastrz.1 do 11, znamienny tym, że powłoka (4) zostaje utwardzona przed zakończeniem procesu ochładzania płyty budowlanej. 13. Sposób według jednego albo kilku z zastrz.1 do 12, znamienny tym, że powłoka (4) jest nakładana przez walcowanie (8). 14. Sposób według zastrz.13, znamienny tym, że powłoka (4) podczas nakładania walcowaniem jest powlekana gładko. 15. Sposób według zastrz.13, znamienny tym, że powłoka (4) po nakładaniu przez walcowanie jest wygładzana zgarniaczem (9). 11

13 EP B1 7

14 EP B1 8