用于片材双面处理的设备和方法

2025-05-17 16:20:02 292次浏览

专利名称：用于片材双面处理的设备和方法
一般来说，本发明涉及层压产品的制备方法，所述产品如可以用于装饰地面材料，计算器和桌子的面，以及壁板；更具体地说，本发明涉及通过将相同或不同材料的涂层涂布至层压材料的两面上而制备所述产品的设备和方法。
多年来，复制天然材料的能力已取得了明显的改善。例如，在家具，橱柜，计算器顶面以及其它表面的结构中，装饰层压材料已代替了天然材料。在这些用途中，可以将装饰表面施加至芯层或基材上，即胶合板，碎料板，刨花板，中密度纤维板等。底层常常固定至基材的反面，以便使层压材料均衡或提供其它的益处。
通常，装饰面和底层将包括一层或多层牛皮纸层，所述的这些纸层是利用各种材料如蜜胺甲醛树脂和酚醛树脂粘合在一起的。例如，高压层压材料可以包含用蜜胺树脂浸渍的并具有氧化铝磨料以提供抗磨性的很薄的贴面片材，布置在其下的装饰片材，以及用酚醛树脂浸渍的布置在装饰片材下面的若干层牛皮纸的片材。
通常，在现有技术的设备中，通过将牛皮纸浸在装有酚醛树脂的桶并使酚醛树脂浸渍的牛皮纸固化，而用酚醛树脂浸渍牛皮纸页。以留在桶中的时间以及浸渍的液位为准，牛皮纸吸收所希望量的酚醛树脂。由于浸渍牛皮纸的这种方法需要提供大树脂池表面积的大桶，以便使得牛皮纸的连续辊部分能进行适当的浸渍，因此，这种方法从成本上考虑是没有什么作用的。由于大的桶表面积易于收集杂质并且易于使树脂蒸汽逸出，因此这些大的池表面积将使所使用的酚醛树脂造成浪费，由此使树脂的固体百分比发生变更和/或使树脂的其它可控特征发生变更，使得大部分树脂需要不时地进行处理。此外，当树脂浸渍的牛皮纸利用所述的桶制造时，在制造过程中将产生烟雾，这些烟雾对于在制造过程附近的工人来说是有害的。所有这些均由下列事实所构成所述酚醛树脂或其它树脂的桶难于清洁，需要过度的时间对已用于利用酚醛树脂浸渍牛皮纸的桶进行适当的清洁。
常规的层压材料是在高温高压下，在多孔压机中，通过将热和压力施加至层压材料的组件上而生产的，所述层压材料通常包含许多酚醛树脂浸渍的牛皮纸页，蜜胺甲醛树脂浸渍的装饰片材，以及可有可无的蜜胺甲醛树脂浸渍的贴面片材。由于在树脂之间通过热和压力所产生的交联，不同层或片材将发生机械粘接。
通过使用起来很昂贵的整体制备压机(bulky manufacturing press)制备层压材料，所述层压材料是通过使用上述的牛皮纸而制备的。因此，为使用压机生产个别的层压材料，这将是昂贵的或不希望的。因而，在通常的制造方法中，在各个压机循环中，由每个压机中将生产出许多层压材料，以便更为有效地使用所述压机。如

图1所示，各层压组件11通常可以包含为耐磨性而掺有氧化铝的蜜胺贴面层12，构图层13，和两层酚醛树脂浸渍的牛皮纸层14和15。
通常，在所述的压制设备中，将成对的所述层压组件背对背设置，其中一个层压组件的酚醛树脂浸渍的牛皮纸15面对第二层压组件的酚醛树脂浸渍的牛皮纸。通过金属片材或压板，这些成对的层压组件将与其它的层压组件对分离。然而，当层压组件压在一起时，如果不提供脱离机械，由于两个层压组件的背靠背的牛皮纸页中浸渍的酚醛树脂将发生交联以便在两纸页之间提供机械连接，因此不同层压组件将粘结在一起。因而，通常在制备过程中，各个层压组件11还包括称之为隔离膜的片材。所述隔离膜通常为在至少一面上涂布有隔离剂的牛皮纸。这种隔离膜被放置在从压板起邻近酚醛树脂浸渍的牛皮纸15的各层压组件的一端，以便在成对的层压组件之间提供隔离作用。由于隔离剂将不会使层压组件至少与已施加过隔离膜的层压组件的这一面发生交联，因此，在压制之后，隔离膜将有助于层压组件的分离。
通常，由于在压制过程中所施加的热和压力所致，隔离模将粘结至设置在没有用隔离剂处理过的所述隔离模的一面上的酚醛树脂浸渍的牛皮纸层上，因此，在该隔离模中的酚醛树脂将在热和压力下迁移入至少部分隔离模中，以便提供结构交联。因此，隔离模通常将增加层压材料的厚度或松厚度。然而，由于在隔离模另一面上有隔离剂，压制的层压组件然后可能要彼此分离，并且对隔离模的牛皮纸一侧进行砂磨，以便从隔离模的表面除去隔离剂。
在如上所述层压组件的压制过程中使用隔离模并随后对隔离剂涂布的表面进行砂磨存在着某些缺点。为了取得层压组件希望的厚度并且仍能使用不连续的隔离膜以有利于层压组件的分离，必须使用更多更薄的材料来替代更少更厚的材料。由于大量片材在层压组件中使用之前必须进行处理和加工，因此将增加制备费用。所述的加工处理包括用酚醛树脂浸渍片材，将片材切割成所希望的大小，以及对用于随后压制的片材进行整理。另外，隔离膜本身必须涂布隔离剂，切割成希望的大小并与其它片材依序整理。
此外，由于隔离膜在压制之后为层压材料的一部分，因此，层压材料的至少一层不包括酚醛树脂的饱和作用，而是依靠树脂由邻接层的迁移。因此，现有技术设备不在层压材料不同层之间提供恒定的结构粘结。此外，为了从层压组件中除去所有隔离剂，可能需要对更多的表面进行砂磨，而不只是对隔离剂的表面进行砂磨。因此，通过该方法得到的层压组件从一个层压组件至另一层压组件可能不会有恒定的厚度，并且还可能会造成材料的浪废。
然后，可以将由上述现有技术设备生产的常规层压材料切割成各种大小并用于各种用途，如用于桌面，台面，壁板等的装饰表面，如借助常规的粘合剂如接触粘接剂将它们粘结至芯层或基材上。这些层压材料还可以用作在层压地板制品中常用的衬里层。
应清楚的是，使用隔离膜将对制备的层压材料的成本产生重大的影响，另外还将增加生产周期。不仅存在利用单独的隔离膜所造成的材料成本问题，而且还存在与所述使用相关的实质上不希望的加工成本问题。
因此，本领域需要一种制备层压材料的设备和方法，所述设备和方法利用对层压材料的整体压缩所提供的优点，而不会引入使用现有技术隔离膜所伴随的不需要的成本，加工步骤，或结构缺点。
这些和其它的目的，特征以及技术优点通过利用具有希望特性的材料涂布层压材料的不同表面，如牛皮纸页的设备和方法而实现。
因此，在本发明优选的实施方案中，在构成层压产品中使用的牛皮纸或其它层压材料的一面用在制备过程中具有希望特定特性的物质进行涂布，尽管所述特性可能在最终的层压产品中不是特别希望的。例如，常常希望的是，在制备过程中与另一层压组件接触的牛皮纸的一面用隔离剂涂布。例如，当将显示优异隔离性能或优异防交联性能的藻酸盐设置在其上有酚醛树脂的层压材料之间时，在装饰层压材料制备过程中可以用作隔离剂，并因此可以用作牛皮纸上的涂层。
根据本发明的该实施方案，用在最终产品中具有希望特性的物质涂布牛皮纸的另一面。例如，就装饰层压材料而言，可以希望的是，用酚醛树脂涂布牛皮纸的反面，以便提供与牛皮纸的另外的层或其它层压材料所希望的机械粘结。
尽管如上所述将藻酸盐用作隔离剂，但应理解的是，在不违背本发明的精神下可以使用任何隔离剂。此外，对于本发明不仅局限于使用隔离剂，可以使用在所述产品制备过程中有用的其它材料，如润滑剂，湿润剂，干燥剂等，尽管这些材料对于最终产品不是希望的。同样地，对于在层压材料的第二面上不局限于使用酚醛树脂，并且可以使用在最终产品中提供所希望特性的任何物质。另外，如果需要，可以不对片材的第二面进行涂布。
优选的是，使用逆向辊涂，以便精确地将所希望物质涂布至层压材料上，在逆向辊涂中，纸卷解卷并输送通过一系列辊，以致使纸张的一面用在制备过程中具有希望特性的物质进行处理，而另一面用在最终产品中具有希望特性的物质进行处理。然而，尽管逆向辊涂用于优选的实施方案中，但根据本发明，可以使用适于精确处理层压材料不同表面的任何方法。
本发明提供了现有技术得不到的优点。例如，如此处理过的层压材料将在层压组件中起隔离膜的作用，在层压材料制备过程中无需分离单独的隔离膜。因此，在高压和加热下层压组件固化之后，固化的层压组件将易于分离。然后，如通过砂磨从各层压组件中除去隔离剂，并将该层压组件用于最终产品中。因此，消除了伴随原材料成本，加工，以及涂布隔离膜所产生的费用，同时给层压的组件提供了所希望的特性。例如，在该片材上提供酚醛树脂的优选实施方案将在层压组件中形成这样的最终片材，其结构特性与层压组件其它层压材料的特性相一致，这是因为用于提供脱模作用的该片材也带有酚醛树脂。
另外，由于不再使用增加层压材料厚度的隔离膜，因此，通过结合更少的增加厚度的层压材料，可以进一步减少所使用的层压材料的总数，以便取得层压材料希望的厚度。例如，由于现有技术的层压片材通常以特定的厚度提供，当等分以提供多层片材希望的总厚度时，其中之一需要不连续的隔离膜，所述的层压片材将确定所使用片材的特定数目，因此，这些片材需要使用更薄的层压材料的片材。然而，本发明可以使用更厚的层压材料的片材，而无需计及层压组件总厚度的不连续的隔离膜，因此，可以使用更厚的片材，以便提供希望的层压材料的总厚度。此外，由于在制备这些片材的工厂只需要加工更少的片材，因此，更厚片材本身将比更薄片材便宜。另外，这些更厚的片材将比更薄的片材更容易加工，并且不太容易撕裂，因此，减少了在加工期间由于刮擦所致的废料。此外，在层压材料制备工厂，现在只需要更少量的片材切割成所希望的大小，以及更低的加工和叠铺成本。另外，由于所使用的层压材料的厚度可以在不考虑隔离膜厚度下进行选择，所述隔离膜必须考虑层压组件的总厚度，但不能依靠隔离膜来提供所处理片材的机械完整性，以便提供上述的交联，因此，本发明还提供了层压材料最终厚度更为容易的控制。
因此，本发明的目的是提供在片材不同的表面上用不同材料涂布片材的设备和方法。
本发明的另一个目的是用在制备过程中提供希望特性的材料涂布片材的一个表面，以便减少最终产品的成本。
本发明的另一个目的是用在最终产品中提供必需或希望特性的不同或相同的物质涂布片材的另一表面。
本发明的另一个目的是提供单一的片材，所述片材具有在制备过程中希望的特性，和在最终产品中希望的特性，借此，在单一片材中提供了这两种益处，同时减少了由废料和片材的加工处理所造成的成本。
本发明的另一个目的是提供对牛皮纸进行双面涂布的设备和方法，以致使一面涂布有隔离剂，而另一面涂布有酚醛树脂，借此，在层压材料制备中无需使用隔离膜，以便提供成本更低的制备方法。
本发明的另一个目的是通过省去现有技术制备方法的步骤而降低层压材料的生产成本，并且还将缩短生产周期。
本发明的另一个目的是在无需使用隔离膜下提供层压材料的生产设备和方法。
前面已相当概要地描述了本发明的特征和技术优点，目的在于能更好地理解下面的本发明的详细说明。下面将描述构成本发明权利要求主题的本发明的另外的特征和优点。本领域普通技术人员应理解的是，所披露的概念和具体的实施方案可以容易地用作改进或设计其它结构的基础，以便实现本发明相同的目的。另外本领域普通技术人员还应理解的是，所述的等效结构并不脱离所附权利要求中列出的本发明的精神和范围。
为更为完整地理解本发明，及其优点，将结合附图来参考下面的说明，其中图1示出了带有不同层压材料层的层压组件的简图；图2示出了在片材不同的表面上利用两种物质对片材进行涂布的逆向辊涂设备；图3示出了在两面涂布的片材的简图；和图4示出了计量装置的简图。
图2示出了将物质涂布至片材S两个表面上的优选的设备20。该设备包含呈卷筒201形式的片材S，一系列辊202，203，204，205，206，207，208，209和217，两个槽210，213，计量装置212，216，以及固化装置215，如可以是施加可控量热量用于随后使涂布物质固化的炉子。槽210和213分别包含物质211和214。物质211和214可以是施加至片材S不同表面上的相同或不同的物质。计量装置212和216分别控制物质211和物质216的留在片材S上的量。
片材S解卷并沿辊202，203，204，205，206，207，208，209和217输送至固化装置215。辊207和209是适于在槽210和213中旋转的涂布辊。可以使用适于部分或全部浸入包含在槽210中的物质211中的涂布辊207对片材S的一面进行涂布。同样地，可以使用适于部分或全部浸入包含在槽213中的物质214中的涂布辊209对片材S的另一面进行涂布。辊202，203，204，205，206使片材S的表面保持均匀的张力并阻止其松驰和/或撕裂。片材S上的张力可以通过调节这些辊的速度和/或通过惰轮202，203，204，205，和/或206在其上所产生的压力而加以改变。此外，尽管在优选的实施方案中示出了一系列辊202，203，204，205，206，207，208，209和217，但本发明的操作不一定需要使用所有这些辊。例如，根据施加至片材S上所希望的张力，可以只选其中的一根辊。
借助泵(末示出)将物质211加入槽210中。物质211在槽210中的液位可以通过泵来控制，以致使当物质211的液位低于某一液位时，泵自动地将物质211加入槽210中。根据涂布片材S一面所需的物质211的量，可以将辊207浸入物质211中，直至得到所希望量的物质211为止。此外，还可以通过泵来控制涂布至片材S一面上所希望的物质211的量。因此，当涂布辊207在槽210中旋转时，辊207的表面即涂有物质211，并且当片材S的第一表面与辊207接触时，辊207将利用所希望量的物质211涂布片材S的第一表面。此外，通过改变辊的速度，片材S不同部分与辊207保持接触的时间可以得到控制，因此，可以进一步控制施加至片材S不同部分的物质211的用量。同样地，通过增加/减少片材S与辊207接合的压力，可以改变所施加的物质211的量。例如，通过调节片材S的上述张力，可以调节这种压力。
此外，如图2所示，片材S在涂布辊207和辊217之间通过，以致使片材S的一个表面与辊207接触而另一面与辊217接触。可以用辊217对片材S施加压力，以便保证片材S与涂布辊207接触。由于辊217的位置是可调节的，因此，它可以用来控制涂布至片材S上的物质211的量。辊217也可以用来将压力施加至片材S上，以致使物质211渗透入片材S中，直到所希望的量为止。另外，如果希望的话，可以对辊217的位置进行调节，以致使它不对片材S施加任何压力，并因此片材S可以整体地绕过物质211。也就是说，通过调节辊217的位置，可以使片材S的一个表面保持末涂布。
尽管在优选的实施方案中所述的，片材S与辊207接触，但应理解的是，本发明的操作无需所述的接触。例如，辊207可适用于输送涂布材料而不与片材S接触，如通过使用足以使涂布材料抛至片材S的表面上的旋转速度。另外还可以使用非辊涂布技术。如使用喷嘴，硬毛漆刷等。
在所述的优选实施方案中，片材S沿设置在辊207之后的辊208运行，并改变片材S的取向，以致使片材的第二面与涂布辊209接触。可以使用优选位于辊208附近，以便利用由此提供的片材S表面位置的计量装置212，以便进一步控制留在片材S上的物质211的量。因此，片材S的一面涂布之后，可以马上进一步地和精确地控制留在片材S上的物质211的量，以便在片材S表面上保留有所希望量的物质。因此，如果希望的话，如通过朝辊208的移动，可以调节计量装置212，借此减少了留在片材S上的物质211的用量。从片材S上除去的过量的物质211优选收集在槽210中。另一方面，如果希望的话，留在片材S上的物质211的量可以通过对计量装置212的调节而得以增加，如通过增加计量装置212与辊208的距离而得以增加。此外，可以用计量装置212来实现物质211所希望的渗透进入片材S，如通过对装置212的调节而将压力施加至片材表面上。
根据所述的实施方案，使片材S通过涂布辊209，以致使片材S的第二表面与涂布辊209接触。对涂布辊209进行这样的设置，以致使如果希望的话，所述涂布辊209可以部分地或全部地浸入包含在槽213中的物质214中。通过泵(末示出)将物质214加入槽213中。可以通过所述泵来控制槽213中物质214的液位，以致使当涂布辊209在槽213中旋转时，辊209的表面用希望量的物质214进行涂布。因此，当片材S的第二表面与辊209接触时，辊209将对片材S的第二表面进行涂布。此外，通过改变辊的速度，可以控制片材S与辊209保持接触的时间，因此，控制了施加至片材S上的物质214的用量。另外，也可以控制辊的速度，以便通过辊209将希望的压力施加至片材S的第二表面上，以便取得物质214希望的浸透量。正如辊207的情况一样，在对片材S的第二表面进行涂布时，对于在辊209和片材S之间使用接触来说，没有任何限制。另外，也按照辊207上面所述的，非辊技术可以用来涂布第二表面。
优选在接近涂布辊209处提供第二计量装置216，以便精确地控制留在片材S第二面上的物质214的量。因此，如果希望的话，可以使片材S通过计量装置216，以致使片材S的第二表面与计量装置216相接触。尽管在图2优选的实施方案中所示，作为不同于计量装置212的不同的实施方案，但如果希望的话，计量装置212和216可以具有相同的作用。另外，如计量装置212设置在辊209之后那样，计量装置216可以设置在逆向辊附近，和/或如果希望的话，计量装置212可以设置在除了在逆向辊附近的位置。
然后，优选的是，使片材S经受B-固化处理或其它的调理步骤，以便如通过干燥或固化优选地调节物质211和214。为此，可以使片材S通过调温器215。如果希望的话，可以对调温器内的环境进行控制，以致使，可以在片材S的对立面上或在调温器215内的不同位置保持不同的温度，压力，催化剂等，以便促进物质211和214的有效固化。由于物质211和214可以是不同的物质，因此，希望控制调温器215内的环境，以致使物质211和物质214根据其相应希望的特性而被固化。为此，例如可以在调温器215的不同部分提供不同的加热元件，以致使调温器215的一部分更适合于固化物质211，而调温器215的另一部分更适合于固化物质214。例如，当将隔离剂如藻酸钠用作物质211时，希望将藻酸钠保留在片材S的表面上，并因此希望如通过一开始就使藻酸钠暴露在更高的温度下而更迅速地使之固化。因此，为了有区别地对两个表面进行加热，可以在片材S的不同表面上提供不同的加热元件。例如，可以在第一面上提供冷却表面，而在第二面上提供加热表面。
此外，如果希望的话，当与精确控制的施加本发明的各种涂布材料结合使用时，可以计算最佳温度或其它调节特性，以致使物质211和物质214被固化成允许的程度。可以根据片材S的最终用途，确定固化的允许程度。例如，根据特定的用途，为了得到施加至片材S第二面上的物质214更好的固化，可能允许的是，对片材S第一面上的物质211进行更少程度的固化。
尽管将调温器215描述为单一的装置，但如果希望的话，可以使用一系列装置来取得物质所希望的固化。例如，所述系列的装置可以是调温器，冰箱，湿润装置，干燥装置等的组合。此外，还希望的是，对调温器内的各种条件如温度，压力，湿度等进行控制，以便取得所希望的结果，如物质211和214之一或两者在片材S中所希望的渗透。
在优选的实施方案中，片材S为层压材料，如牛皮纸，它是在制备层压材料时使用的，所述层压材料如装饰层压材料和/或衬里层。此外，尽管片材S优选绕成卷筒形式，但对于本发明而言，片材进行如此的卷绕不是必需的。
正如所指出的那样，物质211可以是任何物质。然而在优选的实施方案中，物质211是在最终产品制备过程中具有希望特性的物质。例如，在层压材料的制备过程中，希望用隔离剂在一面上，即在面对其它层压组件的一侧上，对各层压组件的最外层进行涂布，以致使在高温高压下进行固化期间，层压组件彼此不相互粘结，因此，在制备期间无需使用隔离膜。常用的隔离剂是藻酸钠，如由Monsanto公司制备的kelgin，业已发现，所述隔离剂能提供优异的脱模性能或防交联性能。然而，在不脱离本发明范围下可以使用任何隔离剂。此外，在不脱离本发明范围下，可以将在制备过程中提供希望特性的其它物质，如润滑剂，湿润剂，干燥剂等用作物质211。
同样地，物质214可以是任何物质。在优选的实施方案中，物质214是在最终产品中提供希望特性的物质。例如，在层压材料中，常常希望用酚醛树脂对层压组件的层进行涂布，以便提供与其它层压材料的结构粘结。因此，在上述例子中，在片材S的一个面上用隔离剂对其进行涂布，而在另一面上用酚醛树脂进行涂布，因而，在上述例子中，物质211和214为不同的物质。
计量装置212可以是能精确控制留在片材S第一面上的物质211的量的任何装置。在优选的实施方案中，计量装置212为用来控制片材S第一面上涂层的气刀，即通过从片材S第一表面上除去过量的物质211的涂层而精确留在表面上涂布材料量的气刀。因此，在优选的实施方案中，计量装置212包含在压力下以一定的角度从缝形气嘴喷射至片材S的涂布表面上的气体层。因此，当片材S被支承在移动载体如逆向辊208上时，气体层将投射至片材S上，结果是，气体将以一角度冲击片材S，以致使希望量的物质211可以从片材S上除去。
可以通过控制吹过片材S表面上气体的多少，吹过片材S表面的气体的力，气体层冲击片材S表面的角度，和/或气刀与片材S的表面接合的时间，即片材移动通过气刀时的速度和/或在涂布物质施加和气刀接合之间的输送时间，来调节留在片材S上物质211的量。例如，通过增加计量装置212与辊208的距离，可以增加留在片材S第一面上物质211的量，这是因为优选实施方案的气刀的气体层对片材S表面的冲击力被减少而造成的。因此，优选的实施方案包括一组螺杆调节器，所述调节器设置在计量装置212末端处，以便调节其与片材S的距离。然而，可以使用任何装置来调节计量装置与片材S表面之间的距离，例如，气动机械调节器，偏心器和跟随器，电动调节装置如计算机控制的伺服机械等。此外，可以对通过优选实施方案的计量装置212施加的气压进行调节，从而控制片材S以特定前进速度通过涂布装置时，渗透入片材S上的物质211的量。例如，当隔离剂涂布至片材S的第一面上时，希望隔离剂基本上留在片材的表面上，从而有利于通过砂磨将其除去。因此，在片材S的前进速度为5-300英尺/分时，通过将由计量装置212施加的气压控制在0.25-5psi之间，优选实施方案的藻酸钠隔离剂可以基本保留在片材的表面上。
在图2中说明的优选实施方案的计量装置216为图4中示出的杆或棒的形式，所述的杆或棒拖延片材S的表面。在计量装置40上可以提供凹槽41，以致使当片材S通过棒40时，某些物质214可以从片材S上除去。通过改变计量装置上凹槽41的间距42，留着在片材S上的物质214的量可以得到控制。例如，当计量装置没有凹槽并且是基本平滑时，可以从片材S上除去大量物质214。另一方面，通过在计量装置216上提供凹槽并且对其大小43和间距42进行选择，可以减少从片材S除去的物质214的量。尽管已根据还凹槽的棒对上述计量装置216进行了讨论，但就此用途而言，可以使用能对涂布材料进行希望的精确控制的任何装置。
希望的是，优选实施方案的隔离剂绝大多数留着在牛皮纸的表面上。因此，计量装置212优选是气刀，这是因为，业已发现，与其它计量装置相比，如与上述的还凹槽的棒相比，气刀将提供特别优异的精度。另一方面，希望优选实施方案的酚醛树脂渗透入片材S中，以致使片材基本上被酚醛树脂浸渍，但没有使片材饱和至这样的程度，即第二物质被污染，排斥，或其它的负面影响。因此，计量装置216优选是带凹槽的棒，这是因为带凹槽的棒另外还将促进酚醛树脂以希望量渗透入片材S中。
如上所述，可以对用于控制片材S通过量的辊或其它机械的速度进行控制，以便用希望量的物质211和214对片材进行涂布。在优选的实施方案中，辊以5-300英尺/分的速度旋转，以致使可以将希望量的物质211和214涂布至片材上。
此外，由于物质211施加至片材S的第一面上，因此，在将物质214涂布至第二表面上之前，片材S可能会发生卷曲或发生其它的物理变化。因此，必须进一步地控制辊的速度，以便阻止片材S的所述不希望的物理改变。另外，通过控制留着在片材S第二表面上的物质214的量，还可以用计量装置216来帮助阻止这些物理改变的不希望的作用，如上述的卷曲。
将相同量的隔离剂施加至片材S的整个表面上，以便给片材的表面提供物质，如优选实施方案隔离剂的均匀涂层，这将是所希望的。因此，涂布辊207必须用物质211均匀地涂布，并因此在槽210中的物质211的量优选进行精确地控制，以便沿一段片材S提供涂布物质恒定的输送。在优选的实施方案中，施加至片材S上的藻酸钠的量取决于特定的用途为0.5-5克/英尺2然而，被片材S吸收的酚醛树脂从第二面渗透至片材S的第一面，这将是不希望的。通常，被片材S吸收的第二次施加的物质214的量至少在一定程度上取决于第一次施加的物质211的吸收量。因此，在优选的实施方案中，根据本发明，在对作为隔离剂的酚醛树脂进行控制，以便基本留着在片材的表面上之前，将隔离剂涂布至片材S的表面上，因此限制了其与施加的第二物质的相互作用。然而，并不是隔离剂必需首先施加，并且在不脱离本发明范围的前提下，酚醛树脂可以在隔离剂之前施加。
此外，可以通过控制调温器215中的各种参数，而对物质211和214的渗透量以及片材S的饱和量进行控制。因此，确定固化片材S所希望的固化周期，以便得到各种物质所需的饱和量，这将是所希望的。例如，为了取得所希望的固化，片材S可以通过不同的固化阶段，以致使，第一阶段给第一种物质的固化提供最佳的环境，所述第一种物质如易于不希望的迁移的物质，而第二阶段给另一种物质，如很少会迁移的物质的固化提供最佳的环境。
在优选的实施方案中，隔离剂与酚醛树脂的比例约为1∶2。然而，该比例可以根据层压材料的最终用途而改变。例如，当层压材料用作计算机面板时，该比例可以不同于当该层压材料用作地板或用途衬里层时的比例。此外，隔离剂的用量可以在1-15％之间而酚醛树脂的用量可以在15-30％之间。
在本发明另一实施方案中，可以利用相同的物质对片材S的两面进行涂布。例如，可以在片材S的两面上用酚醛树脂进行涂布，借此，无需将层压材料的片材浸入酚醛树脂的槽中，而现有技术需要进行这样的操作。在该实施方案中，利用本发明，解决了如上所述当将牛皮纸浸在装有酚醛树脂的槽中时，由于浸渍牛皮纸所产生的问题。例如，利用在此所述的逆辊涂布，以便用酚醛树脂对牛皮纸进行浸渍时，消除了产生烟雾所造成的问题以及酚醛树脂费料所造成的问题。此外，在逆辊涂布中使用的辊将有助于酚醛树脂以希望量浸入片材S中。
图3示出已用不同物质在两面上进行涂布的优选实施方案片材的简图。如图所示，物质31涂布至片材30的一个面上，以致使物质31基本留在片材30的表面上。如图所示，利用以希望量渗透入片材30中的物质32在片材30的反面上进行涂布。
为将设备20调节至希望的设置，以便能以根据优选实施方案的适当比例对表面进行涂布，首先确定片材S的绝干重量。然后，利用物质211对片材S的一面进行涂布，并对计量装置212和调温器215进行调节，直至设备20能将物质211固化至希望的程度，如根据对涂布的片材S的重量和片材S的绝干重量进行对比而确定的物质211的希望的百分重量。然后只在第二面上用物质214进行处理，并对计量装置216和调温器215进行调节，直至设备20能将物质214固化至希望的程度，如根据对涂布的片材S的重量和片材S的绝干重量进行对比而确定的物质214的希望的百分重量。此外，除计量装置和调温器215内的环境以外，可以精确地控制片材S的通过速度，一开始在片材S表面上沉积的物质量以及其它操作条件，以便取得希望的结果。
可以提供监控装置，如密度传感器，照相机，或其它光学传感器，甚至各种接触传感器，以便监控片材S上不同物质的量，以及监控在制备期间片材的厚度，以便提供具有希望厚度和特性的片材。该监控装置优选周期性地监测出自调温器215的片材S，并提供对于控制涂布和固化过程有用的信息。
此外，可以使设备20包括多于两个槽并对设备20进行调节，以致使，当希望时可以使用相同的设备，用不同的物质对片材进行涂布。例如，可以用辊203在片材S上涂布不同的物质，并因此调节辊217，以致使，片材S可以绕过物质211。在另一方案中，如果希望的话，可以只使用两个槽，但提供排出装置，以便从一个槽中排出一种物质，并且当要施加新的涂布物质时，通过泵用不同的物质填充该槽。
应理解的是，通过精确控制隔离剂的量并使之保持在第一表面上，以便使第二物质浸泡片材S，并因此由于更多的隔离剂处于表面上，因此将改善脱模性，在优选实施方案中所述的双面涂布设备和方法将提供更好的脱模性能。因此，在压制之后将容易分离层压组件。此外，在优选的实施方案中，通过利用更多量的酚醛树脂对片材S进行浸渍，将易于使隔离剂留在片材S的表面上，因此，与需要除去所有隔离剂的片材相比，无需进行更多的砂磨。通过消除不希望的材料费用，这将降低成本。此外，提供脱模性能的片材由于优选实施方案的酚醛树脂还提供结构交联。由于从连接片材处酚醛树脂的迁移并不是层压组件片材结构结合的唯一来源，因此提供了更好的结构交联。
在优选实施方案中描述的本发明在层压材料的制备过程中，在层压组件压制期间，无需使用隔离膜。因此，就原料成本，加工成本，费用等而言，本发明可以大大地节省开支。
尽管已详细地描述了本发明及其优点，但应理解的是，在此，在不脱离所附权利要求限定的本发明精神和范围的情况下，可以作出各种改变，替代和变更。此外，本申请的范围并不局限于在说明书中描述的过程，机械，制备，物质的组成，装置，方法和步骤的特定实施方案。正如本领域普通技术人员根据本发明披露的内容将容易理解的那样，根据本发明可以采用现存在的或随后将开发出的执行与在此所述相应实施方案基本相同作用或取得基本相同结果的过程，机械，制备，物质组成，机构，方法或步骤。因此，所附权利要求将所述的过程，机械，制备，物质组成，机构，方法或步骤包括在其范围之内。
权利要求
1.一种对用于制备最终产品的片材进行涂布的方法，包括如下步骤用第一物质对所述片材的第一表面进行涂布，所述第一物质在所述制备方法中提供希望的特性；和用第二物质对所述片材的第二表面进行涂布，所述第二物质在所述最终产品中提供希望的特性。
2.权利要求1的方法，还包括如下步骤将所述的片材卷筒解卷并沿多个辊子输送所述解卷的片材，其中至少一根辊子适于保持所述片材的均匀张力。
3.权利要求2的方法，还包括如下步骤对所述许多辊子的速度进行控制，以便调节施加到所述片材的所述第一表面和第二表面上的所述第一物质和第二物质的量。
4.权利要求3的方法，还包括如下步骤在第一容器中储存所述第一物质并使第一涂布辊在所述第一容器中旋转，以致使所述第一涂布辊涂有一层所述的第一物质。
5.权利要求4的方法，还包括如下步骤以所述片材所希望的饱和量为基础，确定施加至所述片材所述第一表面上的所述第一物质的量，以便使得所述片材吸收希望量的所述第二物质。
6.权利要求5的方法，还包括如下步骤通过设置接合机械控制施加至所述片材的所述第一表面上的所述第一物质的量，以便在所述片材上提供一偏值，以致使所述片材以选择的压力值与所述第一涂布辊接合。
7.权利要求6的方法，还包括如下步骤从所述片材的所述第一表面上除去过量所述确定量的所述第一物质。
8.权利要求7的方法，还包括如下步骤以预定的角度将气压施加至所述片材的所述第一表面上，以便使所述第一物质基本保持在所述片材的所述第一表面上。
9.权利要求5的方法，还包括如下步骤将所述第二物质储存在第二容器中，并使第二涂布辊在所述第二容器中旋转，以致使所述第二涂布辊涂有一层所述的第二物质。
10.权利要求9的方法，还包括如下步骤确定施加至所述片材的所述第二表面上的所述第二物质的量，以便在不与所述第一物质产生不希望相互作用下用希望量的所述第二物质饱和所述的片材。
11.权利要求10的方法，还包括如下步骤将压力施加至所述片材的所述第二表面上，以便实现所述第二物质对所述片材希望量的渗透作用。
12.权利要求10的方法，还包括如下步骤从所述片材的所述第二表面上除去过量所述确定量的所述第二物质，以便保持所述第二物质对所述片材希望量的渗透作用。
13.权利要求12的方法，还包括如下步骤提供带许多预定间距凹槽的计量装置，以便从所述片材的所述第二表面上除去过量所述预定量的所述第二物质。
14.权利要求1的方法，还包括如下步骤确定使所述第一物质固化的第一调节特性，以便使所述第一物质基本上保持在所述片材的所述第一表面上，而没有渗透入所述片材中。
15.权利要求14的方法，还包括如下步骤确定使所述第二物质固化的第二调节特性，以便取得所述片材希望的饱和量。
16.权利要求15的方法，还包括如下步骤通过提供所述的第一调节特性而使所述第一物质固化，通过提供所述第二调节特性而使所述的第二物质固化。
17.权利要求15的方法，还包括如下步骤通过固化装置使所述第一物质和第二物质固化，其中所述的固化装置提供选择的第三调节特性，从而基本上实现了使所述第一物质保持在所述第一表面上，并且保持所述第一和第二调节特性的所述第二物质的所述希望的饱和量。
18.权利要求15的方法，其中所述第一和第二调节特性由固化装置提供。
19.权利要求1的方法，其中所述片材是牛皮纸页。
20.权利要求1的方法，其中所述第一物质是隔离剂。
21.权利要求1的方法，其中所述第一物质是润滑剂。
22.权利要求1的方法，其中所述保护物质为湿润剂。
23.权利要求1的方法，其中所述第一物质为干燥剂。
24.权利要求1的方法，其中所述第一物质为隔离剂，并且其中所述的隔离剂具有优异的脱模性能和防交联性能。
25.权利要求24的方法，其中所述隔离剂为藻酸钠。
26.权利要求24的方法，其中所述隔离剂选自脂肪酸，脂肪酸盐，胺，酰胺和酯。
27.权利要求1的方法，其中所述第二物质提供与层压组件第二片材的机械连接。
28.权利要求27的方法，其中所述第二物质为酚醛树脂。
29.权利要求1的方法，其中所述第二物质选自蜜胺甲醛树脂，PVA，丙烯酸类树脂，聚酯，以及水基热固性树脂。
30.权利要求1的方法，其中所述最终产品为层压材料。
31.权利要求1的方法，其中，在所述第二物质施加至所述第二表面上之前，将所述第一物质施加至所述第一表面上。
32.权利要求1的方法，其中所述第二物质不同于所述第一物质。
33.权利要求1的方法，还包括如下步骤精确地控制施加至所述片材的所述第一表面和第二表面上的所述第一物质和第二物质的量，以便使所述第一物质基本保持在所述第一表面上。
34.权利要求1的方法，还包括如下步骤精确地控制施加至所述片材的所述第一表面和第二表面上的所述第一物质和第二物质量，以便使所述第二物质能以预定量渗透入所述片材中。
35.权利要求1的方法，还包括如下步骤精确地控制施加至所述片材的所述第一表面和第二表面上的所述第一物质和第二物质量，以便以希望的量用所述第二物质饱和所述片材。
36.一种层压材料的生产方法，包括如下步骤用隔离剂对第一牛皮纸的第一表面进行涂布；和用粘结剂对所述第一牛皮纸的第二表面进行涂布。
37.权利要求36的方法，其中所述粘结剂为酚醛树脂。
38.权利要求36的方法，其中所述粘结剂选自蜜胺甲醛树脂，PVA，丙烯酸类树脂，聚酯，和水基热固性树脂。
39.权利要求36的方法，其中所述第一涂布步骤包括如下步骤使所述第一牛皮纸与第一涂布机接合，以便用控制量的所述隔离剂涂布所述牛皮纸的所述第一表面。
40.权利要求39的方法，其中所述第一涂布步骤还包括如下步骤使第一计量装置与所述第一牛皮纸接合，以便从所述第一表面上除去确定量的所述隔离剂，从而使所述控制量的隔离剂的希望量留在所述第一表面上。
41.权利要求40的方法，其中所述第二涂布步骤包括如下步骤使所述第一牛皮纸与第二涂布机接合，从而将控制量的所述粘结剂涂布至所述牛皮纸的所述第二表面上。
42.权利要求41的方法，其中所述第二涂布步骤还包括使所述第一牛皮纸与第二计量装置接合，从而从所述第二表面上除去确定量的所述粘结剂，以便根据在所述第二表面上的所述控制量的粘结剂的剩余部分的所述粘结剂给所述牛皮纸提供希望量的渗透。
43.权利要求42的方法，还包括如下步骤使所述第一牛皮纸暴露至调节装置中，通过提供适合于给所述隔离剂和所述粘结剂提供希望特性的调节特性而对所述隔离剂和所述粘结剂进行调节。
44.权利要求43的方法，还包括如下步骤调节所述牛皮纸的通过速率，以便适当地将所述隔离剂和所述粘结剂施加至所述牛皮纸上。
45.权利要求44的方法，其中所述的调节步骤包括如下步骤调节所述牛皮纸的所述通过速率，以便通过所述调节装置能适当调节所述的隔离剂和所述的粘结剂。
46.权利要求36的方法，其中所述的隔离剂为藻酸钠。
47.权利要求36的方法，其中所述隔离剂选自脂肪酸，脂肪酸盐，胺，酰胺和酯。
48.权利要求36的方法，还包括如下步骤确定施加至所述第一牛皮纸的所述第一表面上的所述隔离剂的量，以便使希望量的所述粘结剂能被所述牛皮纸吸收。
49.权利要求48的方法，还包括如下步骤确定施加至所述第一牛皮纸的所述第二表面上所述粘结剂的量，以便在不对所述隔离剂产生负面影响的条件下使至少一部分所述的牛皮纸饱和。
50.权利要求43的方法，其中所述曝露步骤包括如下步骤在所述曝露步骤期间控制第一调节特性，从而使所述隔离剂基本保持在所述牛皮纸的所述第一表面上。
51.权利要求50的方法，其中所述曝露步骤还包括如下步骤在所述曝露步骤期间控制第二调节特性，从而防止所述粘结剂渗至所述牛皮纸的所述第一表面上。
52.权利要求43的方法，其中所述曝露步骤还包括如下步骤控制所述牛皮纸暴露于所述调节装置中的速度；并保持所述调节装置的调节特性，从而防止所述粘结剂渗至所述牛皮纸的所述第一表面上，并使所述隔离剂的所述希望量基本保持在所述牛皮纸的所述第一表面上。
53.权利要求43的方法，其中所述的调节装置选自炉子，冷冻装置，湿润装置，和干燥装置。
54.权利要求36的方法，还包括如下步骤确定施加至所述第一牛皮纸上所述隔离剂和所述粘结剂的比例，以便当进行处理时所述第一表面能与另一表面进行适当的分离，并防止所述粘结剂渗透至所述第一牛皮纸的所述第一表面上。
55.权利要求54的方法，其中，分别施加至所述第一牛皮纸的所述第一和第二表面上的所述隔离剂和所述粘结剂的所述比例约为1∶2。
56.权利要求36的方法，还包括如下步骤确定施加至所述第一牛皮纸上所述隔离剂的量，以便给所述第一牛皮纸提供希望的隔离性能。
57.权利要求36的方法，其中所述隔离剂在所述粘结剂施加至所述第二表面上之前施加至所述第一表面上，以便防止所述粘结剂以超出希望量渗透入所述的牛皮纸中。
58.一种对在最终产品的制备过程使用的片材进行双面涂布的设备，包括第一涂布机，其中所述的第一涂布机包含在所述制备方法中提供希望特性的第一物质，并且其中所述的第一涂布机适合于用所述第一物质涂布所述片材的第一表面；适于从所述片材的所述第一表面除去部分所述第一物质的第一计量装置，借此精确地控制所述第一表面上的所述第一物质的量；在所述最终产品中提供希望特性包含第二物质的第二涂布机，其中所述的第二涂布机适于用所述第二物质涂布所述片材的所述第二表面；适于从所述片材的所述第二表面除去部分所述第二物质的第二计量装置，借此精确地控制所述第二表面上的所述第二物质的量；和在可控条件下固化所述涂布片材的装置，以便提供所述第一物质和所述第二物质的同时固化。
59.权利要求58的设备，还包含通过所述第一涂布机，控制施加至所述片材的所述第一表面上的所述第一物质量的第一装置，其中，用于控制的所述第一装置布置在靠近所述第一涂布机处。
60.权利要求59的设备，还包含通过所述第二涂布机，控制施加至所述片材的所述第二表面上的所述第二物质量的第二装置，其中，用于控制的所述第二装置布置在靠近所述第二涂布机处。
61.权利要求58的设备，其中所述的第一涂布机是以5-300英尺/分的速度旋转的辊子，以便用希望量的所述第一物质对所述片材的所述第一表面进行涂布。
62.权利要求58的设备，其中所述的第一涂布机是适合于用1-20克/英尺2的所述第一物质对所述片材的所述第一表面进行涂布的喷嘴。
63.权利要求59的设备，其中用于控制的所述第一装置是适合于在所述片材上施加希望压力0-100psi的压辊，以便使所述片材取得希望的饱和量。
64.权利要求58的设备，其中所述第一计量装置是气刀，其中所述气刀在所述片材5-300英尺/分的前进速率下施加0.25-5psi的压力，以便使所述第一物质基本保持在所述片材的所述第一表面上。
65.权利要求58的设备，其中所述第一计量装置是带凹槽的刮刀，其中凹槽的尺寸约为0.5-40标准尺寸(gauge)并且凹槽的间距约为0.035-0.118英寸。
66.权利要求58的设备，其中所述的第二涂布机为以5-300英尺/分的速度旋转的辊子，以便用希望量的所述第二物质对所述片材的所述第二表面进行涂布。
67.权利要求58的设备，其中所述的第二涂布机是适合于用1-20克/英尺2的所述第二物质对所述片材的所述第二表面进行涂布的喷嘴。
68.权利要求60的设备，其中用于控制的所述第二装置是适合于在所述片材上施加约0-100psi压力，以便使饱和量在15-30％之间的辊子。
69.权利要求58的设备，其中所述第二计量装置是气刀，其中所述气刀在所述片材5-300英尺/分的前进速率下施加0.25-5psi的压力，以便实现所述片材的所述第二物质15-30％的渗透量。
70.权利要求58的设备，其中所述第二计量装置是带有9-28凹槽/英寸的刮刀，其中所述凹槽的尺寸约为15-40标准尺寸，并且凹槽的间距约为0.035-0.118英寸。
71.权利要求58的设备，其中用于固化的所述装置为炉子，其中在所述炉子中的温度约为250-350°F，以便使所述第一物质和第二物质实现希望的固化。
72.权利要求58的设备，其中用于固化的所述装置是一系列炉子，其中分3-5段使温度从250°F升温至350°F，以便实现希望的固化。
73.权利要求58的设备，其中所述的片材为牛皮纸。
74.权利要求58的设备，其中所述第一物质选自隔离剂，润滑剂，湿润剂和干燥剂。
75.权利要求58的设备，其中所述的第一物质为隔离剂。
76.权利要求58的设备，其中所述的隔离剂为藻酸钠。
77.权利要求75的设备，其中所述的隔离剂选自脂肪酸，脂肪酸盐，胺，酰胺和酯。
78.权利要求58的设备，其中所述第二物质为粘结剂。
79.权利要求78的设备，其中所述粘结剂为酚醛树脂。
80.权利要求58的设备，其中所述第二物质选自蜜胺甲醛树脂，PVA，丙烯酸类树脂，聚酯树脂，以及水基热固性树脂。
81.权利要求58的设备，其中所述最终产品为层压材料。
82.权利要求58的设备，还包含在用于固化的所述装置内控制第一固化特性的装置，以便使所述第一物质基本保持在所述片材的所述第一表面上。
83.权利要求82的设备，还包含在用于固化的所述装置内控制第二固化特性的装置，以便防止所述第二物质渗至所述片材的所述第一表面上。
84.权利要求58的设备，其中所述第二物质在所述第一物质施加至所述片材的所述第一表面上之后施加至所述第二表面上，以防止所述第二物质使所述片材饱和，借此，防止所述的第一物质留在所述片材的所述第一表面上。
85.一种在最终产品制备中使用的牛皮纸，包含在所述制备方法中提供希望特性并涂布有第一物质的第一表面；和在所述最终产品中提供希望特性并涂布有第二物质的第二表面。
86.权利要求85的牛皮纸，其中所述的第一物质为隔离剂。
87.权利要求85的牛皮纸，其中所述的第二物质为酚醛树脂。
88.权利要求85的牛皮纸，其中所述的第一物质选自润滑剂，湿润剂，干燥剂，以及隔离剂。
89.权利要求85的牛皮纸，其中所述第二物质选自蜜胺甲醛树脂，PVA，丙烯酸类树脂，聚酯树脂，和水基热固性树脂。
90.权利要求85的牛皮纸，其中将所述牛皮纸设置在至少邻近第二牛皮纸处，其中所述牛皮纸的所述第二表面与所述第二牛皮纸接触，形成第一层压组件，其中所述的第一组件设置成邻近第二层压组件，以致使，所述牛皮纸的所述第一表面邻近所述第二层压组件的第一物质的涂布表面，其中，将所述第一和第二层压组件复合物暴露至高压下，并使处理过的第一组件与处理过的第二层压组件分离。
91.权利要求85的牛皮纸，其中所述牛皮纸施加至选自装饰层和衬里层的表面上。
92.权利要求85的牛皮纸，其中，在层压材料的制备过程中，所述牛皮纸给层压组件提供隔离性能。
93.权利要求92的牛皮纸，其中所述的牛皮纸已涂有预定量的隔离剂，以便提供所述的隔离性能。
94.权利要求85的牛皮纸，其中所述的第一物质基本上留在所述牛皮纸的所述第一表面上。
95.权利要求85的牛皮纸，其中所述第二物质以希望量渗透入所述牛皮纸中。
全文摘要
本发明披露了一种对层压材料进行双面涂布的设备和方法,其中,层压材料的一面用一种物质涂布,而第二面用相同或不同的物质进行涂布。可以使用逆辊涂布对层压材料的片材的两面进行涂布。所述的方法特别适合于:将在制备过程中提供希望特性的物质施加至层压材料一面上,和将在最终产品中提供希望特性的物质施加至层压材料另一面上。例如,隔离剂可以施加至牛皮纸的一面上,而将酚醛树脂施加至另一面上,借此在层压材料制备中无需使用隔离膜。
文档编号D21H23/72GK1266747SQ001036
公开日2000年9月20日申请日期2000年3月2日优先权日1999年3月12日
发明者J·L·威廉姆斯, E·索迪里尔, D·M·马歇尔, R·马弗提申请人:普雷马克Rwp控股公司

文档序号 : 【 2429646 】

技术研发人员：J.L.威廉姆斯,E.索迪里尔,D.M.马歇尔,R.马弗提
技术所有人：普雷马克RWP控股公司

备注：该技术已申请专利，仅供学习研究，如用于商业用途，请联系技术所有人。
声明 ：此信息收集于网络，如果你是此专利的发明人不想本网站收录此信息请联系我们，我们会在第一时间删除

J.L.威廉姆斯丨E.索迪里尔丨D.M.马歇尔丨R.马弗提丨普雷马克RWP控股公司

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