1.本发明总体上涉及用于建筑的装修材料的领域,特别涉及比如地板、墙面覆盖物或天花板覆盖物等装饰性表面覆盖物。
背景技术:
2.比如地板、墙面覆盖物或天花板覆盖物等装饰性表面覆盖物可以具有所谓的均质或非均质类型。均质表面覆盖物在其整个厚度上具有基本上相同的组成(可能除了顶涂层和/或织物背衬之外),而非均质表面覆盖物包括在它们的功能和组成上不同的层堆叠。非均质表面覆盖物的典型层结构包括背衬层、一个或多个芯层、装饰层、保护性耐磨层和顶涂层。
3.装饰层可以是天然材料(例如软木或木头)的薄层,但还可以包括模仿或不模仿天然材料的打印装饰物。为了提高模仿比如木头、软木、石头等天然材料的打印装饰物的真实感,可以通过压花将表面覆盖物给予表面结构。机械压花涉及在高温下将压花板或压花滚筒按压在表面覆盖物上,以便将压花板或压花滚筒的三维图案转印到表面覆盖物中。在高质量的表面覆盖物中,与打印装饰物相配准地执行压花。
4.wo 2017/046309 a1披露了一种适于加工成覆盖面板的基部面板,该基部面板由以下项组成:(i)衬底,该衬底具有顶部表面;(ii)弹性层,该弹性层具有顶部表面和底部表面,底部表面连接到衬底的顶部表面;以及(iii)可选地接触层,该接触层在弹性层的底部表面与衬底的顶部表面之间。覆盖面板包括基部面板的弹性层的顶部表面上的数字打印的装饰物。覆盖面板可以进一步设置有压花图案,该压花图案可以与打印件相配准地施加,以便突出装饰物的外观。
5.数字打印的装饰物的重要性特别是(但不仅如此)由于以下事实而日益增加:与利用传统打印技术(例如,凹版打印)相比,设计可以更快地改变并且成本更低。这允许行业更灵活地应对变化的市场需求并且降低产品开发成本。
技术实现要素:
6.根据本发明的第一方面,一种用于生产装饰性表面覆盖物的方法,该方法包括:提供包括一个或多个芯层的结构芯,该结构芯承载代表二维装饰物的装饰层;通过与该二维装饰物相配准地数字压花来生成三维表面浮雕。该三维表面浮雕是在距该装饰层至少0.1mm、优选地至少0.15mm、更优选地至少0.3mm、仍更优选地至少0.4mm、还更优选地0.5mm的距离处通过在该装饰层上施加透明或至少半透明的间隔层生成的,该间隔层的厚度通过该数字压花保持不变并且与该距离相对应。该三维表面浮雕是在将该间隔层施加到该装饰层上之后在该间隔层的背离该装饰层的一侧上的一个或多个涂层中生成的。
7.本文使用的表述“装饰物(d
é
cor)”和“装饰性(decorative)”指示对应层或表面在按预期使用时在最终表面覆盖物产品中保持可见并且有助于表面覆盖物的外观。二维装饰
物优选地是至少一维图案化的,“至少一维图案化”意指装饰物沿着至少一个方向存在颜色或阴影变化(优选地包括多个渐变和/或色阶),该变化是肉眼可见的。更优选地,装饰物在两个相互垂直的方向上具有这样的变化。
8.表述“三维表面浮雕”指明了通过数字压花赋予的与完全平坦表面的偏离。应当理解,三维表面浮雕的尺度大于材料固有的表面纹理的尺度(表面粗糙度和波纹度)。
[0009]“数字压花”指明了根据提供给数字压花设备的数字数据将三维表面浮雕赋予表面的技术。在本发明的上下文中可以设想各种数字压花技术。压花深度,即实现表面浮雕的层的厚度变化的(最大)幅度优选地在50μm至300μm的范围内,但更大的压花深度是可能的,例如从50μm至500μm或甚至以上。
[0010]
例如,数字压花可以包括:在间隔层的背离装饰层的该侧上施加涂层;通过对压花工具进行数字3d打印提供三维表面浮雕的至少一部分的阴模(negative)(这可以包括,例如,在滚筒、板或带上对负模进行数字3d打印,以便形成临时压花工具);将3d打印的压花工具按压在涂层上,以便在该涂层中形成三维表面浮雕的至少一部分;以及将三维表面浮雕固定在涂层中。
[0011]
如本文所使用的,“数字打印”意指以预定义图案将材料(例如,颜料或染料墨水、水或溶剂型)数字(计算机)控制地沉积和固定在表面上。“数字3d打印”是指这样的过程,其中,所沉积材料被凝固以形成三维图案,该三维图案相对于被打印的表面凸起。
[0012]
当需要制作三维表面浮雕的多个副本时,可以重复使用通过数字3d打印形成的压花工具。替代性地,可以在单次使用之后通过移除(例如通过刮掉)阴模来清除压花工具。
[0013]
替代性地或附加地,数字压花可以包括:通过数字增材3d打印在间隔层的背离装饰层的该侧上施加厚度调制涂层。厚度调制涂层可以包括多个涂层,每个层与特定的高度间隔相对应,并且每个层的边界类似于在间隔层上方具有相同高度的点的轨迹的轮廓线。
[0014]
替代性地或附加地,数字压花可以包括:在间隔层的背离装饰层的该侧上施加涂层;通过数字打印将抑制剂以一定图案施加到涂层上、涂层中或涂层下方;使该涂层凝固,抑制剂抑制图案中的凝固;以及移除涂层的未凝固部分(和抑制剂)。
[0015]
这样的抑制剂可以是用于涂层的溶剂,该溶剂局部地稀释涂层,并且与涂层的其余部分相比由此延迟在图案中涂层的凝固。替代性地或附加地,抑制剂可以通过局部地吸收为凝固提供的所有或部分能量来干扰凝固原理。例如,如果使用辐射来固化涂层,则可以施加对应的辐射吸收剂。在这种情况下,抑制剂的图案(在uv固化的情况下可以是例如uv吸收剂或uv稳定剂)将具有掩模的效果,从而减少和/或防止能量沉积在涂层中而由此抑制其固化。
[0016]
替代性地或附加地,数字压花可以包括:在间隔层的背离装饰层的该侧上施加涂层;
通过数字打印将涂层剥离剂施加到涂层中或涂层下方,以便在涂层中形成图案(涂层的图案与涂层剥离剂的图案互补);使该涂层凝固;以及移除涂层剥离剂。
[0017]
涂层剥离剂和涂层可以是互不相溶的液体。替代性地,涂层剥离剂的图案可以在施加涂层之前作为临时层施加。
[0018]
涂层的未凝固部分、抑制剂和/或涂层剥离剂的移除可以通过刷、吹(例如使用气刀等)、刮、选择性溶解、真空抽吸等进行。
[0019]
根据所描述的方法,数字压花过程可以包括多次施加涂层(多个层)。
[0020]
用于生产装饰性表面覆盖物的方法可以进一步包括:通过基于确定的装饰物类型(装饰物类型可以根据用户输入来确定,或者通过使用分类器将装饰物与所存储的装饰物类型的集合相匹配来获得)、二维装饰物的线性特征和平面特征和距离计算三维表面浮雕来生成三维表面浮雕数据,三维表面浮雕文件定义相对于参考水平凸起和/或凹陷的区域,参考水平与间隔层的背离装饰层的该侧重合或从该侧分开已知间距;将3d表面纹理数据提供给执行数字压花的数字压花设备,数字压花设备读取3d表面纹理数据并且根据3d表面纹理数据执行数字压花。
[0021]
可以根据数字压花设备的规范(api)将三维表面浮雕数据例如作为文件、一组文件、流、数据包等以任何合适的格式提供给数字压花设备。
[0022]
优选地,间隔层的厚度(和(因此)距离)达到0.15mm或以上。
[0023]
可以在生成三维表面浮雕之前将间隔层与承载装饰层的结构芯层压在一起。替代性地或附加地,可以通过用塑料溶胶涂覆结构芯(或先前放置在上面的间隔层的子层)来产生间隔层(或其子层),该塑料溶胶随后被凝固。
[0024]
可以用热熔胶、溶剂型胶、热敏胶和/或压敏胶、和/或根据en iso 10582在间隔层与结构芯之间提供50n/5cm或以上的粘附力的任何材料将间隔层附接到承载装饰层的结构芯上。
[0025]
间隔层优选地包括或由以下项组成:聚对苯二甲酸乙二醇酯聚合物、聚乙烯聚合物、聚丙烯聚合物或聚氯乙烯聚合物。间隔层优选地符合耐磨层的标准。更优选地,这样的耐磨层符合en iso 10582和astm f3261(即,作为“弹性地板覆盖物的包含或保护图案和设计的一部分,不包括工厂饰面或维护涂层”)。
[0026]
当装饰性表面覆盖物是地板覆盖物时,根据iso 10874,其优选地属于以下类别(分类),这特别意指耐磨层具有特定的最小厚度:a.家用
b.商用分类最小pvc耐磨层厚度分类310.3mm分类320.4mm分类330.55mm分类340.7mmc.轻工业用分类最小pvc耐磨层厚度分类410.4mm分类420.55mm分类430.7mm
[0027]
结构芯优选地包括可打印表面。该方法优选地包括在将间隔层施加到装饰层上之前将装饰层数字打印到结构芯的可打印表面上。虽然可打印表面优选地是芯结构的组成部分,但替代性地,该可打印表面可以是附接到芯结构(在打印之前或之后)的单独的打印衬底(例如,打印纸)。可打印表面需要与用于数字打印装饰层的墨水在表面粗糙度、表面张力以及表面上存在的化学功能方面相容。当结构芯包括可打印表面时,这样的层堆叠可以有利地通过共挤获得。
[0028]
优选地,提供结构芯的独立板片(slab),并且逐板片执行数字压花,通过将配准标记和/或这些板片的一个或多个边界作为参考来实现三维表面浮雕与二维装饰物的配准。
[0029]
在本文件中,动词“包括”和表述“由
……
构成”用作开放性过渡短语,意指“至少由
……
组成”或“包括”。术语“层”指明了构成表面覆盖物的材料的多个片材或厚度之一。如果组件形成功能单元,则组装在彼此之上的多个类似的片材或厚度可以被认为是复杂层。例如,间隔层可以由单个片材或子层堆叠组成。
附图说明
[0030]
通过举例,现在将参考附图来详细地描述本发明的优选、非限制性实施例,在这些附图中:
[0031]
这些附图展示了本发明的若干方面,并且与具体实施方式一起用于解释其原理。在附图中:图1:是根据本发明的第一实施例的用于实施生产装饰性表面覆盖物的方法的生产线的示意图示;图2:是根据本发明的第二实施例的用于实施生产装饰性表面覆盖物的方法的生产线的示意图示;图3:是根据本发明的第三实施例的用于实施生产装饰性表面覆盖物的方法的生
产线的示意图示;图4:展示了在装饰性表面覆盖物上施加浮雕的可能方式;图5:是根据本发明的第四实施例的用于实施生产表面地板覆盖物的方法的生产线的示意图示。
具体实施方式
[0032]
应当理解,出于说明目的,以下描述及其参考的附图通过举例的方式来描述所提出的本发明的若干实施例。优选实施例的这种描述不应当限制所要求保护的主题的范围、实质或精神。本领域的技术人员将理解,在不脱离本发明的范围的情况下,可以将不同实施例的特征组合成进一步实施例。
[0033]
图1展示了所提出的用于生产装饰性表面覆盖物的方法的第一实施例。多层打印衬底以结构芯(还称为:芯结构)10的形式提供,该结构芯包括与可打印层(下文称为:装饰物承载层)14共挤的支撑层12。热塑性熔体流16、18从相应挤出机20、22被引导到共挤模具24,在该共挤模具处形成芯结构10。为简单起见,在该示例中将支撑层12展示为单层,并且技术人员将理解,如果使用合适的多歧管模具来替代双歧管模具,则该支撑层可以由多层结构替换。
[0034]
在共挤模具24的下游,使用优选地包括工业打印机的数字打印设备26将二维装饰物25数字打印在芯结构10的装饰物承载层14上。
[0035]
数字打印设备优选地包括打印头,这些打印头在墨滴的位置和体积方面以非常精确的方式将墨滴投射到装饰物承载层14上。
[0036]
数字打印设备26优选地包括单遍(single-pass)工业打印机,该单遍工业打印机使用并排排列成若干行的若干打印头,这些打印头覆盖打印衬底的宽度。每一行打印头可以打印一种或多种颜色。在打印过程期间,打印衬底在打印头下方沿着机器方向前进。数字打印设备26可以根据容量和打印质量方面的要求为应用定制。数字打印设备26可以使用热敏打印头技术,其中,穿过加热元件的电流脉冲使腔室中的极少量墨水蒸发以便形成气泡,并且该气泡推动墨滴穿过打印头喷嘴到达打印衬底上。数字打印设备26还可以使用压电打印头,其中,压电元件在施加电压时生成压力脉冲,该压力脉冲驱动墨滴穿过喷嘴。根据打印头技术、打印衬底、后续处理步骤以及质量和价格限制来选择墨水。
[0037]
在该方法的实施中可以使用各种类型的墨水。墨水通常包括一种或多种着色剂、将着色剂粘结到表面的粘结剂、以及载液。着色剂包括染料或颜料或两者的组合。颜料是悬浮或分散在整个载液中的固体着色剂颗粒。颜料型墨水可以比染料型墨水更具光稳定性且更抗褪色。此外,染料型墨水通常包括有机溶剂,这些有机溶剂可能引起比颜料型墨水更高的voc排放,尤其在水是颜料型墨水的载液的情况下。载液可以包括溶剂、(多种)油、水和聚合物树脂。对于某些表面覆盖物,可用辐射固化的墨水可以被认为是特别有利的。
[0038]
打印设备26可以包括干燥或固化阶段(图1中未示出),其中,打印装饰物25被凝固并且粘结到装饰物承载层14。这样的干燥或固化阶段可以包括一个或多个加热器和/或一个或多个鼓风机和/或一个或多个辐射源,这取决于由打印设备26使用的墨水类型。如果墨水包括非反应的(多种)溶剂或(多种)载体,则可以特别推荐在施加间隔层28之前进行干燥/固化,在打印装饰物25被夹在其衬底与间隔层之间之后,该(多种)溶剂或(多种)载体可
能不再有效地消除或反应。
[0039]
在施加打印装饰物之后,结构芯与间隔层28接触。间隔层28是透明的(或至少是半透明的),并且可以通过热层压施加到芯结构。如果使用通常在150℃以上的温度下进行的热层压,则选择在前述装饰物打印步骤中选择的墨水,使得它们可以承受热层压的高温。作为热层压的替代方案,可以采用“冷”层压技术,使用压敏粘合剂或可用辐射固化的粘合剂。在这种情况下,层压可以在环境温度下执行,但不排除粘合剂在压力下或在因辐射诱发的反应放热时的固化期间变热。这意味着如果使用本发明的方法,则对墨水和间隔层的组成的限制可以在某些方面有所放松:例如,间隔层可以是不含增塑剂的间隔层或含有增塑剂的间隔层。
[0040]
优选地不含(或至少基本不含)任何光引发剂的可用电子束固化的聚氨酯(pu)和/或丙烯酸酯组合物可以用作可用辐射固化的粘合剂。可以通过对芯结构10与间隔层28之间的粘合剂进行电子束固化来使该芯结构和该间隔层彼此附接。不排除出于将间隔层28附接到结构芯10的目的,用于装饰层25的墨水可以用作粘合剂。将用电子束固化机器执行电子束固化。在固化后,粘合剂起到牢固地锚定到间隔层28和结构芯10两者的连结层的作用。
[0041]
在装饰层25上施加间隔层28之后,执行数字压花步骤。应当理解,设想了不同的数字压花技术。尽管所展示的实施例是本发明的优选实施例,但数字压花技术可以在这些实施例之间交换。在图1中所展示的实施例中,数字压花被实施为将浮雕30数字3d(逐层)打印在间隔层28的顶部上。为打印浮雕30,优选地使用与间隔层28相容的透明或至少半透明的可用辐射固化的(例如,可用uv或电子束固化的)组合物。在所展示的实施例中,浮雕30由彼此接连施加的多个独立的打印顶涂层30a、30b与先前打印装饰物25相配准地构建而成。在图1的说明性示例中,聚氨酯顶涂层的第一层30a和第二层30b彼此接连地打印在间隔层28上。使用数字打印机32和34执行3d打印。在打印阶段之后,顶涂层的(多个)新沉积层可以固化或预固化,以便使这些(多个)层准备好在上面沉积顶涂层的其他(多个)层。在所展示的实施例中,顶涂层30a的中间固化是用位于打印机32下游的(辐射)固化机器33实现,而最终固化是用位于打印机34下游的(辐射)固化机器35实现。在可用辐射固化的顶涂层的情况下,选择在最终固化期间施加的辐射剂量,使得实现所有顶涂层30a、30b的完全固化。尽管图1未示出,但顶涂层可以包括一个或多个连续层,以便完全密封下面的间隔层30(和任何中间顶涂层)。该叙述对于以下进一步描述的实施例也是有效的。
[0042]
顶涂层30a、30b的打印与二维装饰物25相配准地执行。为实现此目标,当打印二维装饰物25时,可以将配准标记施加在打印衬底上。然后,可以在生产阶段下游、特别是在数字压花阶段使用这些配准标记。
[0043]
图2展示了所提出的用于生产装饰性表面覆盖物的方法的第二实施例,该第二实施例与先前讨论的实施例的不同之处在于生产结构芯的方式。在图2的示例中,支撑层212设置有通过底漆施加阶段施加在该支撑层顶部上的底漆层236。支撑层212和底漆层236一起形成能够接纳二维装饰物225的结构芯210。
[0044]
底漆施加阶段可以包括涂覆设备或如所展示包括打印机237和固化设备238。打印机237可以是数字打印机,但也可以使用适于均质地施加底漆层236的任何其他打印技术。当已经施加底漆层236时,优选地使用固化设备238进行固化,该固化设备使用与所采用的底漆组合物相容的固化技术(例如,加热、辐射固化)。
[0045]
在固化设备238的下游,使用数字打印设备226将二维装饰物225数字打印在结构芯210上。
[0046]
在打印装饰物225之后,将结构芯210与间隔层228层压在一起,并且在装饰层225上施加间隔层228之后,执行数字压花步骤,以便与装饰物225相配准地生成三维浮雕230。这些步骤可以按照先前针对图1的实施例所描述来执行。
[0047]
图3展示了所提出的用于生产装饰性表面覆盖物的方法的第三实施例,该第三实施例与先前讨论的实施例的不同之处仅在于生产结构芯的方式。在图3的示例中,通过在支撑层312上施加底漆层336提供结构芯310。通过引导支撑层312通过底漆液浴336以液体状态(例如,作为塑料溶胶)施加底漆,然后用干燥/加热装置338使底漆液凝固。
[0048]
使用数字打印设备326将二维装饰物225数字打印在结构芯310上。
[0049]
在打印装饰物325之后,将结构芯310与间隔层328层压在一起,并且在装饰层325上施加间隔层328之后,执行数字压花步骤,以便与装饰物325相配准地生成三维浮雕330。这些步骤可以按照先前针对图1的实施例所描述来执行。
[0050]
支撑层212、312在图2和图3中展示为由挤出机提供的单层。应当理解,如果使用适当的挤出系统,则支撑层可以是多层结构。
[0051]
图4展示了使用与先前描述的实施例中不同的技术将浮雕430数字压花在间隔层428的顶部上。浮雕430由彼此接连配准地施加的多个独立打印层构建而成。在图4中,间隔层428已经存在于承载二维装饰物425的结构芯410上。
[0052]
作为第一步骤,配准的数字压花包括,通过与装饰物425相配准地数字打印涂层剥离剂或凝固抑制剂441来施加“掩模图案”440。然后施加第一顶涂层430a。施加顶涂层430a还可以通过数字打印来进行。替代性涂覆技术是可能的。
[0053]
当掩模图案的组合物是涂层剥离剂时,选择涂层剥离剂和顶涂层材料的组合,使得涂层剥离剂剥离顶涂层材料并且防止顶涂层材料进入(或留在)用掩模图案覆盖的区。当掩模图案的组合物是凝固抑制剂时,选择凝固抑制剂和顶涂层材料的组合,使得凝固抑制剂延迟或防止顶涂层材料在用掩模图案覆盖的区中凝固。随后,使用凝固设备444使顶涂层430a的第一层凝固(例如,固化、熔融和/或干燥)。
[0054]
随后,清洁设备446移除掩模图案和/或第一顶涂层材料的未凝固残留物。在所展示的示例中,清洁设备446包括刷子447(该刷子通过机械摩擦使掩模图案/残留物松动)、鼓风机448(例如,气刀)和真空吸尘器449。清洁装置的不同组合是可能的。
[0055]
在移除掩模图案和/或未凝固残留物之后,可以以与第一顶涂层430a相同的方式施加一个或多个其他顶涂层430b。
[0056]
图5展示了所提出的用于生产装饰性表面覆盖物的方法的又一进一步实施例。
[0057]
首先,在将间隔层528与结构芯510层压在一起之前,结构芯510(包括一个或多个支撑层512和装饰物接纳层514)接纳数字打印的二维装饰物525。将由此形成的层组件切割成板片550。
[0058]
将板片550输入到数字压花设备中,其中,涂层552被施加在间隔层528的背离装饰层的该侧上。通过数字3d打印期望的三维表面浮雕530的阴模555来形成压花工具。在所展示的实施例中,阴模555被3d打印在滚筒554的表面上,该滚筒被按压在板片550上,以便将数字打印的表面结构压花到涂层552中。控制滚筒554的角速度,使得在滚筒554与板片550
之间发生的接触基本上没有滑动。值得注意的是,替代性地,压花工具可以通过在板或模具上数字3d打印期望的三维表面浮雕530的阴模555来形成。
[0059]
随后,通过使涂层凝固将浮雕530固定在涂层中(取决于涂层组合物的类型,这可以包括熔融、干燥和/或固化)。在图5的示例中,使用辐射固化装置535执行凝固。
[0060]
如果滚筒554上的(多个)阴模555未因压花而损坏,则这些阴模可以使用多次。然而,应当理解,对于每一次拍打,都可能在运行中生成不同的阴模。这使得可以形成具有独特设计(装饰物和对应压花)的表面覆盖物。可以使用刮刀或刀具556从滚筒移除阴模。阴模的材料可以回收利用。
[0061]
虽然已经在本文中详细地描述了具体实施例,但是本领域技术人员将理解,可根据本披露内容的总体教导对那些细节的各种不同的修改和替代进行开发。相应地,所披露的特定安排意在仅为说明性的并且不限制将在所附权利要求书和其任何及所有等效物的整个广度中给出的本发明的范围。