Способ изготовления декоративных панелей
Предлагается способ изготовления декоративных панелей и система для изготовления декоративных панелей, включающий этапы: струйной печати первого декоративного слоя (301) с рулонной подачей материала с использованием системы струйной печати в течение первого периода времени; и струйной печати второго декоративного слоя (302) с использованием системы струйной печати с рулонной подачей материала в течение второго периода времени; и прессования первого декоративного слоя (301) при нагреве с формированием декоративной панели (331) на первом нагреваемом прессе (401); и прессования второго декоративного слоя (302) при нагреве с формированием другой декоративной панели (332) на втором нагреваемом прессе (402); и в котором первый и второй периоды времени перекрываются друг с другом. 2 н. и 13 з.п. ф-лы, 4 ил.
Область технического применения
Настоящее изобретение относится к изготовлению декоративных панелей, в котором на подложке с использованием системы струйной печати с рулонной подачей материала печатают декоративное изображение, например рисунок дерева, так что подложка становится декоративным слоем, который затем подвергают прессованию в нагретом состоянии вместе с одним или большим количеством других слоев с использованием термореактивной смолы с получением декоративной панели, где указанная панель может быть разрезана на множество декоративных ламинатов. Такие декоративные панели и декоративные ламинаты, в основном, используют в качестве декоративных напольных покрытий, декоративных стеновых элементов и в декоративной мебели.
Уровень техники
Гравирование, офсетную и флексографическую печать в различных областях применения все больше заменяют промышленными системами струйной печати, которые в настоящее время подтвердили свою гибкость в применении, например в печати переменных (варьирующихся) данных, что обеспечивает возможность коротких производственных выпусков и получение персонализированных продуктов, а также их повышенную надежность, с обеспечением возможности внедрения в производственные линии.
Технология струйной печати была также внедрена изготовителями декоративных панелей, например ламинированного пола. Исторический обзор и специальные предметные исследования систем струйной печати с рулонной подачей материала для печати декоративных изображений на «деко»-бумаге для изготовления декоративных панелей, раскрыты в главе 44 издания «Промышленная струйная печать в декоративной печати с рулонной подачей материала» за авторством Patrik Lutz и в главе 48 издания «Цифровая декоративная печать компании Hymmen: Повышение возможностей производства ламинатов» за авторством Aliasgar Eranpurwala в «Руководстве по промышленной струйной печати: Полносистемный подход» (англ. «Handbook of Industrial Inkjet Printing: A Full System Approach»), под редакцией Werner Zapka (издательство Wiley-VCH Verlag GmbH & Co, 22/11/2017, 984 страниц).
Кроме того, в качестве систем для струйной печати с рулонной подачей материала для изготовления декоративных панелей используются многопроходные струйные принтеры. Это, например, раскрыто в следующей опубликованной Европейской заявке на патент EP2905145 A1 (UNILIN BVBA), где в абзаце [0024] раскрыта многопроходная система струйной печати для изготовления декоративных панелей.
Некоторые декоративные панели необходимо изготавливать с использованием нагреваемого пресса специальной конструкции (имеющего, например, определенный размер, плита для тиснения, создание определенной температуры нагрева, введение дополнительного слоя, например защитного слоя), а другие декоративные панели необходимо изготавливать с использованием нагреваемого пресса другой специальной конструкции. Для того, чтобы избежать перехода с пресса одной конструкции на пресс другой конструкции, в производственной линии для изготовления декоративных панелей предусматривают более одного нагреваемого пресса.
Для того чтобы избежать ошибок производства декоративных слоев, содержащих напечатанный струйной печатью декоративный рисунок, из-за использования некорректной конструкции нагреваемого пресса, существует потребность в решении, исключающем такие расходы и устраняющем простои из-за такого неправильного размещения нагреваемого пресса. Аналогичным образом, существует потребность в решении, исключающем ситуацию, когда такие декоративные слои направляют к несовместимому нагреваемому прессу, например благодаря размерам этих декоративных слоев.
Одно из решений заключается в том, что в производственной линии для изготовления декоративных панелей может быть размещено более одной системы струйной печати с рулонной подачей материала. Однако это экономически неэффективное решение. Например, принтер HymmenTM Jupiter JPT-W с палитрой CMYK (CMYK – голубой-фиолетовый-желтый-черный) чернил для струйной печати содержит более 200 струйных печатающих головок для покрытия ширины 2,20 м, что делает его очень дорогостоящей машиной. Также существует дополнительная необходимость в производственных площадях, большом расходах на энергию, большой потребности в дополнительной мощности отсоса выделяемых газов, потребность в операторе системы струйной печати с рулонной подачей материала.
С новой возможностью персонализации декоративных панелей ожидаются очень короткие производственные циклы, где такое решение требуется в большей степени, чем когда-либо. Такие нагреваемые прессы могли бы быть расположены на удалении от системы для струйной печати с рулонной подачей материала, так что ошибочное направление к такому нагреваемому прессу должно быть исключено для того, чтобы ограничить время изготовления декоративных панелей, особенно персонализированных декоративных панелей, например декоративных панелей с напечатанными названиями компаний и логотипами. Такие декоративные панели-на-заказ, которые являются единичными или небольшими заказами декоративных панелей, требуют организации быстрого и безошибочного производственного процесса.
Краткое описание изобретения
Было обнаружено, что проблема, описанная выше, может быть преодолена посредством использования системы струйной печати с рулонной подачей материала для струйной печати первого декоративного слоя и второго декоративного слоя в перекрывающиеся периоды времени и направления первого декоративного слоя к первому нагреваемому прессу, а второго декоративного слоя — к второму нагреваемому прессу. Посредством печати первого и второго декоративных слоев в перекрывающиеся периоды времени (например, одновременно или отчасти одновременно), общее время изготовления декоративных панелей (331, 332) может быть сокращено; и это достигается посредством использования лишь одной системы струйной печати с рулонной подачей материала, что является экономически выгодным.
Предпочтительные варианты осуществления настоящего изобретения были реализованы посредством использования способа изготовления декоративных панелей, как он определен в п. 1 формулы изобретения. Предпочтительный вариант осуществления настоящего изобретения был реализован на производственной линии для изготовления декоративных панелей, как она определена в п. 9 формулы изобретения.
Краткое описание чертежей
На фиг. 1 показана часть производственной линии для изготовления декоративных панелей, в качестве предпочтительного варианта осуществления настоящего изобретения. Эта часть относится к струйной печати первого декоративного слоя (301) и второго декоративного слоя (302) согласно настоящему изобретению. Система струйной печати с рулонной подачей материала показана на виде сбоку (I) и в соответствующем поперечном сечении (II). Система струйной печати с рулонной подачей материала является частью производственной линии, которая не показана полностью, и содержит первое полотно подложки на первом раскатываемом рулоне (101) и второе полотно подложки на втором раскатываемом рулоне (102). Второй раскатываемый рулон (102) не виден на виде сбоку системы струйной печати с рулонной подачей материала. Оба раскатываемых рулона установлены на валу (95), вращаемом во время транспортировки обоих полотен подложек под блоком (500) головок струйной печати. Посредством выбрасывания капель (505) чернил на первое и второе полотна подложки формируют одно декоративное изображение на первом полотне подложки, а другое декоративное изображение формируют на втором полотне подложки. Оба декоративных изображения печатают в перекрывающиеся периоды времени. Первое полотно подложки и второе полотно подложки поддерживают посредством печатного стола (200) во время транспортировки и печати. Первый декоративный слой (301) накатывают на первый накатной рулон (701), а второй декоративный слой (302) накатывают на второй накатной рулон (702). Оба накатных рулона вращают на отдельном валу (95). Дугообразными стрелками показано направление вращения рулонов.
На фиг. 2 показана часть производственной линии для изготовления декоративных панелей, в качестве предпочтительного варианта осуществления настоящего изобретения. Эта часть относится к струйной печати первого декоративного слоя (301) и второго декоративного слоя (302) согласно настоящему изобретению. Система струйной печати с рулонной подачей материала показана на виде сбоку (I) и в соответствующем поперечном сечении (II). Система струйной печати с рулонной подачей материала является частью производственной линии (которая не показана полностью), и содержит первое полотно подложки на раскатном рулоне (101). Раскатной рулон установлен на валу (95), вращаемом во время транспортирования полотна подложки под блоком (500) головок струйной печати. Посредством выбрасывания капель (505) чернил на первое и второе полотна подложки формируют одно декоративное изображение на первом полотне подложки, а другое декоративное изображение формируют на втором полотне подложки. Оба декоративных изображения печатают в перекрывающиеся периоды времени. Полотно подложки поддерживают на печатном столе (200) во время транспортировки и печати. Полотно подложки разрезают с помощью режущего устройства (600 - символ ножниц) в продольном направлении полотна подложки для получения первого полотна подложки, представляющего первый декоративный слой (301), и второго полотна подложки, представляющего второй декоративный слой (302). Первый декоративный слой (301) накатывают на первый накатной рулон (701), а второй декоративный слой (302) накатывают на второй накатной рулон (702). Оба накатных рулона вращаемые и установлены на отдельном валу (95). Дугообразными стрелками показаны направления вращения рулонов.
На фиг. 3 показана часть производственной линии, которая следует за частями производственных линий, показанными на фиг. 1 или фиг. 2 (1000). Первый накатной рулон (701), содержащий первый декоративный слой (301):
(a1) раскатывают;
(b1) пропитывают смолой с помощью устройства (800) для пропитки смолой;
(c1) разрезают на первый листообразный пропитанный смолой декоративный слой (311) с помощью листорежущего устройства (605);
(d1) к первому листообразному пропитанному смолой декоративному слою подают средний слой (321);
(e1) прессуют при нагреве посредством первого нагреваемого пресса (401);
(f1) после прессования при нагреве формируется декоративная панель (331), содержащая первый декоративный слой (301):
(g1) устройство (850) для разрезания панелей разрезает декоративные панели (311) на множество декоративных ламинатов (341).
Второй накатной рулон (702), содержащий второй декоративный слой (302):
(a2) раскатывают;
(b2) пропитывают смолой с помощью другого устройства (800) для пропитки смолой;
(c2) разрезают на второй листообразный пропитанный смолой декоративный слой (312) посредством a листорежущего устройства (605);
(d2) ко второму листообразному пропитанному смолой декоративному слою подают средний слой (322);
(e2) прессуют с нагревом посредством второго нагреваемого пресса (402);
(f2) после прессования при нагреве формируется декоративная панель (332), содержащая второй декоративный слой (302).
Пунктирной стрелкой показаны некоторые этапы на производственной линии от (a1) до (g1) или от (a2) до (f2). Первый нагреваемый пресс (401) имеет некоторый размер, и длина толстых стрелок указывает давление во время прессования с нагревом, тогда как второй нагреваемый пресс (402) имеет другой размер, так как второй декоративный слой (302) имеет иные ширину/длину, чем первый декоративный слой (301), и на нем создают меньшее давление во время прессования с нагревом. Дугообразными стрелами показаны направления вращения рулонов.
На фиг. 4 показан предпочтительный вариант осуществления, в котором не используют накатные рулоны (701, 702), как на фиг. 1, 2 и 3. На фиг. 4 показана часть производственной линии для изготовления декоративных панелей в качестве предпочтительного варианта осуществления настоящего изобретения. Эта часть содержит средства для струйной печати первого декоративного слоя (301) и второго декоративного слоя (302) согласно настоящему изобретению. Система струйной печати с рулонной подачей материала показана только на виде сбоку (I). Поперечное сечение является производным от предыдущих чертежей, и поэтому не показано. Система струйной печати с рулонной подачей материала является частью производственной линии (которая не показана полностью), и содержит первое полотно подложки на первом раскатном рулоне (101) и второе полотно подложки на втором раскатном рулоне (102). Второй раскатной рулон (102) не виден на виде сбоку системы струйной печати с рулонной подачей материала. Оба раскатных рулона установлены на валу (95), который вращают во время транспортирования обоих полотен подложек под блоком (500) головок системы струйной печати. Посредством выбрасывания капель (505) чернил на первое и второе полотна подложек формируют одно декоративное изображение на первом полотне подложки, а другое декоративное изображение формируют на втором полотне подложки. Оба декоративных изображения печатают в перекрывающиеся периоды времени. Первое полотно подложки и второе полотно подложки поддерживают с помощью печатного стола (200) во время транспортировки и печати. Первое полотно подложки, содержащее первый декоративный слой:
(b1) пропитывают смолой с помощью устройства (800) для пропитки смолой;
(c1) разрезают на первый листообразный пропитанный смолой декоративный слой (311) с помощью листорежущего устройства (605);
(d1) к первому листообразному пропитанному смолой декоративному слою подают средний слой (321);
(e1) прессуют с нагревом посредством первого нагреваемого пресса (401);
(f1) после прессования при нагреве формируется декоративная панель (331), содержащая первый декоративный слой (301);
(g1) устройство (850) для разрезания панелей разрезает декоративную панель (311) на множество декоративных ламинатов (341).
Второе полотно подложки, содержащее второй декоративный слой:
(b2) пропитывают смолой с помощью другого устройства (800) для пропитки смолой;
(c2) разрезают на второй листообразный пропитанный смолой декоративный слой (312) посредством листорежущего устройства (605);
(d2) ко второму листообразному пропитанному смолой декоративному слою подают средний слой (322);
(e2) прессуют с нагревом посредством второго нагреваемого пресса (402);
(f2) после прессования при нагреве формируется декоративная панель (332), содержащая второй декоративный слой (302).
Пунктирной стрелкой показаны некоторые этапы на производственной линии от (a1) до (g1) или от (a2) до (f2). Первый нагреваемый пресс (401) имеет определенный размер, и длина толстых стрелок указывает давление во время прессования при нагреве, тогда как второй нагреваемый пресс (402) имеет другой размер, так как второй декоративный слой (302) имеет другие ширину/длину, отличающиеся от первого декоративного слоя (301), и во время прессования при нагреве создается более низкое давление. Дугообразными стрелами показаны направления вращения рулонов.
Описание вариантов осуществления
Настоящее изобретение включает следующий вариант осуществления:
Способ изготовления декоративных панелей (331, 332), включающий этапы:
- струйной печати первого декоративного слоя (301) с рулонной подачей материала в системе струйной печати в течение первого периода времени; и
- струйной печати второго декоративного слоя (302) с рулонной подачей материала в системе струйной печати в течение второго периода времени; и
- прессование первого декоративного слоя (301) при нагреве с формированием декоративной панели (331) на первом нагреваемом прессе (401); и
- прессование второго декоративного слоя (302) при нагреве с формированием другой декоративной панели (332) на втором нагреваемом прессе (402);
где первый и второй периоды времени перекрываются друг с другом.
Системой струйной печати с рулонной подачей материала может в каждой смене управлять всего лишь один оператор. Установлено также, что в случае, когда декоративное изображение печатают с образованием первого и/или второго декоративного слоя (302) посредством использования способа согласно настоящему изобретению, образуется меньше отходов, связанных с неотпечатанным полотном подложки. Подложка первого декоративного слоя (301) и подложка второго декоративного слоя (302) могут быть различными, например: первый декоративный слой (301) может быть предназначен для высококачественных декоративных панелей, а второй декоративный слой (302) - для низкокачественных декоративных панелей, в которых используется, например, более дешевое полотно подложки или полотно подложки с грунтовкой малой толщины. Если спрос снижается, то систему струйной печати с рулонной подачей материала, тем не менее, можно использовать для струйной печати только одного декоративного слоя в течение периода времени пониженного спроса. Благодаря настоящему изобретению систему струйной печати с рулонной подачей материала можно сделать многофункциональной и легко интегрируемой, что приводит к расширению области применения способа изготовления согласно настоящему изобретению вплоть до универсальности. Этот способ может быть приспособлен ко многим различным способам изготовления декоративных панелей (331, 332) и приспособлен ко многим различным размерам декоративных панелей (331, 332). Также предусматривается более 2 декоративных слоев, соответственно, более 2 нагреваемых прессов.
Печать методом струйной печати первого и второго декоративных слоев (301, 302) осуществляют, используя систему струйной печати с рулонной подачей материала. Система струйной печати с рулонной подачей материала в этом способе выбрасывает капли чернил из головок для струйной печати на полотно подложки, на котором выброшенные чернила образуют декоративное изображение. Декоративное изображение предпочтительно представляет собой декоративный рисунок, например рисунок древесины, рисунок камня или фантазийный повторяющийся рисунок, но наиболее предпочтительным является рисунок древесины (например, рисунок твердых пород древесины, рисунок древесины дуба, рисунок древесины тикового дерева). Декоративное изображение предпочтительно является олигоцветным изображением, изображением с небольшим количеством (= oligo, ὀλίγοι) цветов. Таким образом, оно не является монохроматичным изображением, которое является изображением, выполненным одним (= моно) цветом, и, соответственно, также не является полихроматичным изображением, которое является изображением, выполненным множеством цветов, например фотографическим изображением с естественной сценой. Декоративный слой может содержать множество копий одного и того же декоративного изображения и/или одну или более копий из минимум двух декоративных изображений. Эти копии предпочтительно располагаются согласно шаблону, также называемому «схемой расположения» или «способом расположения», как раскрыто в документе WO 2015/117944 (AGFA GRAPHICS NV, UNILIN BVBA). Обычно одно или более декоративных изображений для печати декоративного слоя, независимо от того, одинаковы они или нет, сохраняют в задании на печать, в котором сохраняются, например, количество копий, адрес ячеек памяти с декоративным изображением(ями).
Под термином «рулонная подача материала» понимают использование рулонов (или «полотен») подложки, подаваемой к печатному прессу. Подложка, также называемая «полотном подложки», после струйной печати декоративного изображения, становится декоративным слоем (301, 302), который может быть подвергнут прессованию с нагревом с другими слоями (например, средним слоем (321, 322); защитным слоем, уравновешивающим слоем) с использованием нагреваемого пресса с образованием декоративной панели. Прессование предпочтительно выполняют под давлением до 25 бар или до 100 Н/см2 и при температуре, предпочтительно составляющей до 200°C. Нагреваемый пресс является, например, прессом с коротким циклом, например изготовленным компанией WemhoenerTM Surface Technologies GmbH & Co. KG (http://www.wemhoener.de/en/systems/short-cycle-press-lines) или двухленточным прессом, например двухленточным прессом модели MFC Double Belt Press компании HymmenTM.
Первый и/или второй декоративный слой (301, 302) может быть разрезан на один или более листов, согласно известной технологии «от рулона к листу» до подачи одного или более полотен к нагреваемому прессу, или более предпочтительно — он может быть снова накатан в рулон, как выпускной рулон, согласно известной технологии «из рулона в рулон», перед подачей выпускного рулона к нагреваемому прессу, где его раскатывают (см. фиг. 3). Один или более листов или выпускных рулонов можно подавать, соответственно, к первому нагреваемому прессу (401) и второму нагреваемому прессу (402). Наиболее предпочтительно первый и/или декоративный слой можно также подавать, независимо от того разрезан первый слой на листы или нет, непосредственно от системы струйной печати с рулонной подачей материала, соответственно, к первому нагреваемому прессу (401) и второму нагреваемому прессу (402).
Первый/второй нагреваемый пресс (401, 402) может быть расположен в ином или отдаленном месте по сравнению с: системой струйной печати с рулонной подачей материала и/или вторым/первым нагреваемым прессом (401, 402). Слова «расположен на отдалении» означают, что первый нагреваемый пресс (401) расположен по другому адресу, например на другой улице, в другом городе или даже в другой стране.
В предпочтительном варианте осуществления система струйной печати с рулонной подачей материала является многопроходной системой струйной печати с рулонной подачей материала, что означают, что декоративное изображение, содержащееся на первом/втором декоративном слое (301, 302) напечатано посредством множества проходов одной или более головок для струйной печати над подложкой во время печати, предпочтительно - трех или четырех проходов, наиболее предпочтительно - посредством двух проходов. Системы струйной печати с одиночным проходом согласно уровню техники в данной области все еще характеризуются крупными и малыми операционными поломками. Крупная операционная поломка – это, когда система струйной печати с одиночным проходом неспособна печатать из-за технического отказа, и требуется остановка производственной линии по выпуску декоративных панелей (331, 332). Малая операционная поломка - это когда некоторые из сопел головки для струйной печати не осуществляют выброс чернил, в результате чего на линии образуются дефекты в напечатанных изображениях, и это приводит к образованию отходов вследствие трудоемкого удаления этих дефектных декоративных панелей (331, 332) после стадии прессования при нагреве. Другой проблемой является то, что, хотя струйная печать обладает потенциалом неограниченно изменчивой печати, возникают проблемы с потоковой передачей данных к системе струйной печати с одиночным проходом. Варьируемые изображения для печати требуют такую высокую компьютерную мощность, что приходится вводить ограничения на вариативность изображений.
Причины того, что некоторые декоративные слои необходимо прессовать в нагретом состоянии с использованием одного нагреваемого пресса, а не другого нагреваемого пресса, могут происходить от разницы в конструкции нагреваемых прессов, например размера нагреваемого пресса; в максимальном размере слоев, которые могут быть подвергнуты прессованию в нагретом состоянии в данном нагреваемом прессе, содержащем плиту для тиснения со специальным рельефом; в минимальной/максимальной температуре нагрева нагреваемого пресса; от введения дополнительного слоя, например защитного слоя, в нагреваемом прессе; от расположения нагреваемого пресса.
Отнесение к подходящему нагреваемому прессу для обработки декоративного слоя может зависеть от содержания декоративного изображения и/или от его метаданных, содержащих, например, размер декоративного изображения, тип структуры рельефа или даже от адреса заказчика изготовления декоративной панели. Например, темное декоративное изображение печатают с использованием большего количества чернил, что может вызывать расслоение после прессования плиты при нагреве до определенной температуре (< t0). Если первый нагреваемый пресс (401) не пригоден для создания такой температуры во время прессования при нагреве, а второй нагреваемый пресс (402) обладает дополнительной мощностью нагрева для достижения более высокой температуры (большей t0) во время прессования при нагреве, тогда второй нагреваемый пресс (402) наилучшим образом подходит для обработки декоративных слоев, содержащих темное декоративное изображение, для исключения расслоения в последующем процессе изготовления декоративной панели. Другим примером является то, что небольшое продолговатое декоративное изображение может быть отнесено к прессованию при нагреве, при котором возможно прессование при нагреве небольшого продолговатого декоративного слоя, содержащего данный вид декоративных изображений. Если использовать слишком большой нагреваемый пресс, может быть впустую потрачено слишком большое количество тепловой энергии, и этого следует избегать по экономическим и экологическим причинам.
В предпочтительном варианте осуществления система струйной печати с рулонной подачей материала содержит принтер для печати на двух полотнах, содержащий первое полотно подложки для струйной печати первого декоративного слоя (301) и второе полотно подложки для струйной печати второго декоративного слоя (302) (см. фиг. 1, 4). В этой предпочтительной системе струйной печати с рулонной подачей материала первый рулон используют для струйной печати первого декоративного слоя (301) посредством подачи первой подложки с первого рулона, а второй рулон - для струйной печати второго декоративного слоя (302) посредством подачи второй подложки со второго рулона.
В другом предпочтительном варианте осуществления системы струйной печати с рулонной подачей материала полотно подложки рассекают после струйной печати на первое полотно подложки, содержащее первый декоративный слой (301), и на второе полотно подложки, содержащем второй декоративный слой (302) (см. фиг. 2). Рассечение осуществляют с помощью режущего устройства. Такое режущее устройство содержит лезвие бритвы или дисковый нож. Преимущество этого заключается в том, что такое режущее устройство может быть расположено сообразно ширине декоративного слоя. Ширину декоративного слоя или полотна подложки в такой системе струйной печати с рулонной подачей материала измеряют вдоль направления, перпендикулярного направлению транспортировки полотна подложки и декоративного слоя. Полотно подложки может быть разрезано (или можно сказать «рассечено») на множество меньших полотен подложки переменной ширины. Каждое разрезанное небольшое полотно подложки можно подавать к другому нагреваемому прессу, пригодному для его обработки (= прессования при нагреве), где обрабатывают меньшие полотна подложки согласно размерам (ширине и длине) декоративного слоя. Например, для напольного покрытия используют не только элементы пола, но также очень небольшие плинтусы, при этом небольшие продолговатые декоративные слои печатают как промежуточный продукт в производственном процессе. В зависимости от полотна подложки также может быть использована система для резки на лазерной основе.
Настоящее изобретение включает также вариант осуществления системы струйной печати с рулонной подачей материала для изготовления декоративных панелей, содержащей:
- множество печатающих головок для струйной печати пигментными чернилами на водной основе и/или пигментными чернилами, отверждаемыми по свободно-радикальному механизму; и
- первое и второе полотна подложки, содержащие на их поверхности один или более слоев, принимающих чернила, чтобы на них можно было осуществлять струйную печать с использованием пигментных чернил на водной основе. Первое и второе полотна подложки предпочтительно представляют собой бумагу, более предпочтительно - бумагу с пористостью согласно методу Gurley (DIN 53120) от 8 секунд до 20 секунд. Ранее раскрытые предпочтительные варианты осуществления настоящего изобретения, относящиеся к системе струйной печати с рулонной подачей материала, также являются предпочтительными вариантами осуществления для этой системы струйной печати с рулонной подачей материала. Системой струйной печати с рулонной подачей материала предпочтительно управляют посредством системы управления технологическим потоком, например для управления заданиями на печать, приводом струйных печатающих головок, управлением температурой на печатающих головках, управлением процессом сушки в системе струйной печати с рулонной подачей материала. В блоке струйной печати может присутствовать множество печатающих головок. Чернила для струйной печати предпочтительно являются частью комплекта чернил для струйной печати.
Настоящее изобретение включает также другой вариант осуществления системы управления технологическим потоком для изготовления декоративных панелей и способ управления технологическим потоком, осуществляемый посредством системы управления технологическим потоком, для изготовления декоративных панелей (331, 332), включающий этап управления множеством заданий на печать для печати декоративных изображений посредством системы струйной печати с рулонной подачей материала; где множество заданий на печать включает:
- первое задание на печать, содержащее первое декоративное изображение и идентификацию первого места расположения для прессования при нагреве печатной копии первого декоративного изображения на первой декоративной панели в первом месте расположения; и
- второе задание на печать, включающее второе декоративное изображение и идентификацию второго места расположения для прессования при нагреве печатной копии второго декоративного изображения на второй декоративной панели во втором месте расположения. Первое и/или второе место расположения предпочтительно расположено на отдалении.
Печатная копия по первому заданию на печать является первым декоративным слоем (301) согласно настоящему изобретению согласно способу изготовления декоративных панелей (331, 332). Печатная копия по второму заданию на печать является вторым декоративным слоем (302) согласно настоящему изобретению согласно способу изготовления декоративных панелей (331, 332).
До этапа прессования при нагреве к декоративному слою предпочтительно добавляют один или более слоев (например, средний слой (321, 322); защитный слой, уравновешивающий слой), которые вместе подвергают прессованию в нагретом состоянии в нагреваемом прессе с формированием декоративной панели. Такая система технологического потока дополнительно раскрыта и в более детально пояснена в главе «система «деко» управления технологическим потоком».
Этап управления предпочтительно включает следующие дополнительные этапы:
- передачи первого задания на печать в первую зону печати в системе струйной печати с рулонной подачей материала; и
- передачи второго задания на печать во вторую зону печати в системе струйной печати с рулонной подачей материала; и;
- струйной печати первого задания на печать в первой зоне печати в течение первого периода времени и второго задания на печать во второй зоне печати в течение второго периода времени, который перекрывается с первым периодом времени; а более предпочтительно включает следующие дополнительные этапы:
- подачи печатной копии струйной печати по первому заданию на печать к первому месту расположения; и печатной копии струйной печати по второму заданию на печать ко второму месту расположения. Подача может включать этап транспортировки или доставки печатной копии к месту расположения. Струйная печать первого и второго задания на печать может быть многопроходной струйной печатью, где система струйной печати с рулонной подачей материала является многопроходной системой струйной печати с рулонной подачей материала.
Первая зона печати предпочтительно не перекрывается со второй зоной печати, чтобы предотвратить ситуации, когда два задания на печать печатаются одно поверх другого. Размеры зон печати могут быть приспособлены к размерам декоративных панелей (331, 332) и/или размерам нагреваемых прессов (401, 402).
Ранее раскрытые предпочтительные варианты осуществления настоящего изобретения, относящиеся к изготовлению декоративных панелей (331, 332), также являются предпочтительными вариантами осуществления упомянутой выше системы управления технологическим потоком. С помощью системы управления технологическим потоком предпочтительно управляют системой струйной печати с рулонной подачей материала более, чем просто путем управления заданиями на печать, но также и путем управления приводом струйных печатающих головок, температурой печатающих головок, режущим устройством в печатной системе, например путем изменения положения с использованием драйвера, управления процессом сушки печатной системы.
Размеры (ширина и/или длина) зоны печати зависят от размеров расположенного приписанного пресса, так что задание на печать выполняется в процессе струйной печати с корректными размерами для подачи на приписанный нагреваемый пресс. Зона печати не обязательно должна быть отдельным опорным столом для полотна подложки. Опорный стол может быть разделен на виртуальные зоны печати: одну зону печати для первого задания на печать и другую зону печати для второго задания на печать. Посредством управления заданиями на печать для надлежащего размещения нагреваемых прессов, например, в зависимости от метаданных задания на печать, может быть достигнута передача задания на печать в определенную зону печати. Длину зоны печати измеряют параллельно направлению транспортировки полотен подложек. Ширину зоны печати измеряют перпендикулярно направлению транспортировки полотен подложек.
Первое и/или второе задание на печать может также содержать идентификацию того, как декоративная панель должна быть разрезана или как декоративная панель должна быть оттиснута, должно быть использовано цифровое тиснение или нет. Задание на печать может также включать содержание изображения, которое представляет рельеф для цифровой системы тиснения. В документе WO16050372 (AGFA GRAPHICS NV) раскрыт способ изготовления цифровой плиты для тиснения для изготовления декоративных панелей (331, 332).
Система управления технологическим потоком предпочтительно включает этап вычисления для целей определения доступности полотна подложки для печати с использованием системы струйной печати с рулонной подачей материала.
Система струйной печати с рулонной подачей материала
Система струйной печати с рулонной подачей материала содержит средства для транспортировки полотен подложки, на которых печатают декоративное изображение с использованием множества печатающих головок для струйной печати. Множество печатающих головок для струйной печати предпочтительно расположено в блоке (500) печатающих головок для струйной печати, а более предпочтительно — содержится комплект чернил для струйной печати для печати цветного декоративного изображения, которое предпочтительно является олигоцветным изображением, более предпочтительно - рисунком древесины.
Система струйной печати с рулонной подачей материала содержит средства для транспортировки более чем одного полотна подложки для печати множества декоративных слоев. Более чем одно полотно подложки может быть полотном подложки, разрезанным после печати, более предпочтительно – полотна могут быть не раскатаны и, таким образом, могут поддерживаться на входе системы струйной печати с рулонной подачей материала, каждый из своего рулона подложки.
Рулоны, содержащие полотно подложки, установлены на устройстве для подачи полотна, которое включает один или более шпинделей. Шпиндели вращают посредством распределения крутящего момента от приводного вала посредством приводного механизма. Шпиндели расположены соосно со шпинделями, используемыми для поддерживания рулонов, содержащих полотна подложек. Шпиндели также называют «валами» (95).
Использование более чем одного шпинделя (одного для каждого полотна подложки) является предпочтительным для легкой загрузки и разгрузки отдельного рулона, содержащего полотно подложки. Оператор системы струйной печати с рулонной подачей материала может загружать на каждый шпиндель один рулон за раз. Более одного шпинделя может быть соединено друг с другом посредством дифференциала, как известно в области автомобилестроения. Такой дифференциал является блоком шестерен с тремя валами, обладающим свойством, которое заключается в том, что скорость вращения одного вала является средней скоростью других валов или фиксированным кратным от этой средней скорости. Приводной механизм предпочтительно является мотором, которым вращают трансмиссию внутри шпинделя. Компания GoldenrodTM Corp. поставляет такое оборудование для накатывания и раскатывания подложек в рулон/с рулона. Обслуживание такого вала и рулона хорошо известно в данной области техники.
Система струйной печати с рулонной подачей материала предпочтительно содержит сушильные устройства для сушки декоративного изображения, напечатанного методом струйной печати. Сушильное устройство, например устройство для отверждения под действием излучения или инфракрасная сушилка, зависят от типа комплекта чернил для струйной печати, который используют в системе струйной печати с рулонной подачей материала.
Транспортировка декоративных слоев к первому или второму нагреваемым прессам (402) может быть осуществлена посредством одной или более соединительных станций и/или одного или более столов для транспортировки, и/или одного или более конвейерных модулей до соответствующего нагреваемого пресса. Перед введением декоративного слоя, с другими слоями или без них, например со средним слоем (321, 322), он может быть подан в полностью автоматизированную область укладки. После прессования при нагреве декоративная панель может быть подана в зону складирования.
Система струйной печати с рулонной подачей материала предпочтительно содержит направитель полотна и/или ширительное устройство для полотна подложки для обеспечения транспортировки в распрямленном виде под множеством головок для струйной печати. Биения и плавание полота подложки может приводить к цветовым отклонениям в декоративном слое из-за плохой фиксации цветовых контуров.
Возможности быстрого перехода от одного задания на печать к другому и возможность организации определенного приоритета заданий на печать, позволяет использовать систему струйной печати с рулонной подачей материала согласно настоящему изобретению в качестве устройства для получения контрольных изображений (proofer) для декоративных панелей (331, 332), до начала крупно-серийного производства с использованием обычных систем печати (гравирования, офсетной и флексографической печати). Декораторы и дизайнеры декоративных изображений теперь получили возможность быстро получать образцы вновь созданной декоративной панели.
Система струйной печати с рулонной подачей материала содержит стол (200) для печати для поддерживания полотен подложек без морщин под блоком печатающих головок для струйной печати. Печатный стол (200) может быть столом с вакуум-отсосом для лучшего удерживания полотна подложки во время печати в многопроходной системе струйной печати с рулонной подачей материала. Печатный стол (200) может также быть конвейерной лентой, на которой полотна подложки поддерживают и предпочтительно удерживают снизу посредством вакуум-отсоса. При использовании мощности вакуум-отсоса для удерживания полотна подложки снизу конвейерную ленту также называют «вакуумной лентой». Принципы действия конвейерной ленты, вакуумной ленты, печатного (200) стола, стола с вакуум-отсосом известны специалисту.
Линия для производства декоративных панелей
Система струйной печати с рулонной подачей материала предпочтительно является частью производственной линии для изготовления декоративных панелей (331, 332); где производственная линия для изготовления декоративных панелей (331, 332) содержит:
- систему струйной печати с рулонной подачей материала для изготовления декоративных панелей (331, 332), включающую множество печатающих головок для струйной печати пигментными чернилами на водной основе с использованием комплекта чернил для струйной печати; и первое, и второе полотна подложки, содержащие на их поверхности один или более слоев, принимающих чернила, предназначенные для осуществления струйной печати пигментными чернилами на водной основе; и
- первое устройство (800) для пропитки смолой первого декоративного слоя (301), содержащего первое полотно подложки и нанесенное первое декоративное изображение, напечатанное с использованием множества печатающих головок; и первый нагреваемый пресс (401) для прессования при нагреве первого декоративного слоя (301);
- второе устройство (800) для пропитки смолой второго декоративного слоя (302), содержащего второе полотно подложки и нанесенное второе декоративное изображение, напечатанное с использованием множества печатающих головок; и второй нагреваемый пресс (402) для прессования при нагреве второго декоративного слоя (302);
Предпочтительно один или более слоев, принимающих чернила, включают самый наружный слой, принимающий чернила, который не содержит неорганического пигмента или содержит меньшее количество неорганического пигмента, чем слой, принимающий чернила, расположенный между полотном подложки и самым наружным слоем, принимающим чернила.
В первом устройстве (800) для пропитки смолой предпочтительно используют смолу, выбираемую из группы, состоящей из смол на основе меламинформальдегидной смолы, на основе мочевиноформальдегидной смолы и на основе фенолформальдегидной смолы для пропитки первого декоративного слоя (301).
Предпочтительно комплект чернил для струйной печати содержит красные чернила для струйной печати, содержащие пигмент, выбираемый из группы, состоящей из: C.I. Pigment Red 254, C.I. Pigment Red 176 и C.I. Pigment Red 122 или смеси их кристаллов.
Предпочтительно первый декоративный слой (301) подвергают прессованию в нагретом состоянии в декоративные панели вместе со средним слоем (321, 322) и защитным слоем; где средний слой (321, 322) выбран из группы, включающей: древесно-волокнистые плиты средней плотности (ДВПСП), древесно-волокнистые плиты высокой плотности (ДВПВП) или ориентированно-стружечные плиты (ОСП).
Настоящее изобретение включает также следующий вариант осуществления:
Способ изготовления декоративных панелей (331, 332), включающий этапы:
- струйной печати первого декоративного слоя (301) с рулонной подачей материала в системе струйной печати в течение первого периода времени; и
- струйной печати второго декоративного слоя (302) в системе струйной печати с рулонной подачей материала в течение второго периода времени; и
- пропитки смолой первого декоративного слоя (301) посредством первого устройства (800) для пропитки смолой; и
- пропитки смолой второго декоративного слоя (302) посредством второго устройства (800) для пропитки смолой;
где первый и второй периоды времени перекрываются. Декоративные слои (301, 302) при этом предпочтительно содержат бумажную подложку, как определено ниже под заголовком: «Бумажные подложки для декоративных панелей».
Смолу предпочтительно выбирают из группы, состоящей из смол на основе меламинформальдегида, на основе мочевиноформальдегида и на основе фенолформальдегида. Этот предпочтительный вариант осуществления подпадает под ту же концепцию изобретения, что и способ изготовления с использованием первого и второго прессования при нагреве. Здесь решается та же проблема, что в способе изготовления с использованием первого и второго прессования при нагреве.
Аналогичным образом, системой струйной печати с рулонной подачей материала может в каждой смене управлять всего лишь один оператор. Установлено также, что в случае, когда декоративное изображение печатают с образованием первого и/или второго декоративного слоя (302) посредством использования способа согласно настоящему изобретению, образуется меньше отходов, связанных с неотпечатанным полотном подложки. Подложка первого декоративного слоя (301) и подложка второго декоративного слоя (302) могут быть различными, например: первый декоративный слой (301) может быть предназначен для высококачественных декоративных панелей, а второй декоративный слой (302) - для низкокачественных декоративных панелей, в котором, например, использовано более дешевое полотно подложки или полотно подложки с малой толщиной грунтовки. Если спрос снижается, то систему струйной печати с рулонной подачей материала, тем не менее, можно использовать для струйной печати только одного декоративного слоя в течение периода времени пониженного спроса. Благодаря настоящему изобретению систему струйной печати с рулонной подачей материала можно сделать многофункциональной и легко интегрируемой, что приводит к расширению области применения способа изготовления согласно настоящему изобретению вплоть до универсальности. Этот способ может быть приспособлен ко многим различным способам изготовления декоративных панелей (331, 332) и приспособлен ко многим различным размерам декоративных панелей (331, 332). Также предусматривается более 2 декоративных слоев, соответственно, более 2 устройств для пропитки смолой. Толщина слоя смолы во время ее нанесения в устройстве (800) для пропитки смолой может быть изменена посредством регулировки устройства (800) для пропитки смолой, например посредством приложения пропиточным валом большего давления к бумажной подложке. Например, для декоративных панелей, к которым применяют постформующий этап, на этапе пропитки используется малое количество смолы.
Причины того, что некоторые декоративные слои необходимо пропитывать смолой, но не с использованием другого устройства (800) для пропитки смолой, могут проистекать из-за разницы в конструкции двух устройств для пропитки смолой, например из-за размера устройства для пропитки смолой, максимального размера слоев, которые могут быть пропитаны в устройстве для пропитки смолой, минимальной/максимальной наносимой толщины для устройства для пропитки смолой, добавления дополнительного слоя, например другого вида смолы, расположения устройства для пропитки смолой…
Способы пропитки смолой декоративного слоя хорошо известны в данной области техники, как показано, например, в документах WO 2012/126816 (VITS) и EP 966641 (VITS).
Слова «рулонная подача материала» означают использование рулонов (или «полотен») подложки, подаваемых к печатному прессу. Подложка, также называемая «полотном подложки», после струйной печати на ней декоративного изображения, становится декоративным слоем (301, 302), который в этом предпочтительном варианте осуществления пропитывают на устройстве для пропитки смолой. Согласно способу пропитки смолой используемый тип устройства для пропитки смолой или используемый тип смолы могут меняться в зависимости от типа декоративной панели, например малое использование смолы во время пропитки смолой, полная пропитка декоративного слоя…
Первый и/или второй декоративный слой (301, 302) может быть разрезан на один или более листов согласно известной технологии перевода рулона в листы перед подачей одного или более листов в устройство для пропитки смолой или более предпочтительно они могут быть снова накатаны в рулон, выступающий в качестве выпускного рулона, в соответствии с известной технологией перевода рулона в рулон перед подачей выпускного рулона в нагреваемый пресс, где его раскатывают (см. фиг. 3). Одно или более листов или выпускной рулон могут быть поданы, соответственно, в первое устройство для пропитки смолой и второе устройство для пропитки смолой. Наиболее предпочтительно первый и/или декоративный слой можно также подавать, независимо от того разрезано ли предварительно полотно на листы или нет, непосредственно из системы струйной печати с рулонной подачей материала в первое устройство для пропитки смолой и второе устройство для пропитки смолой, соответственно.
Первое/второе устройство для пропитки смолой может быть расположено в ином месте или на отдалении от системы струйной печати с рулонной подачей материала и/или от второго/первого устройства для пропитки смолой. Слова «расположен на отдалении» означают, что первое устройство для пропитки смолой может быть расположено по другому адресу, например на другой улице, в другом городе или даже в другой стране.
Декоративные панели (331, 332)
Декоративную панель предпочтительно выбирают из группы, состоящей из: панелей для кухни, панелей для пола, панелей для мебели, потолочных панелей и стеновых панелей.
Декоративные панели (331, 332) конструируют вместе для покрытия большой плоской поверхности (см. http://www.unilin.com/en/flooring), например пола или стены, или для шкафов или буфетов, которые содержат одну или более больших плоских поверхностей (см. http://www.unilin.com/en/panels).
Согласно способу изготовления в соответствии с настоящим изобретением предпочтительно панель содержит в первом и втором декоративных слоях (301, 302) бумажную подложку, содержащую на ее поверхности один или более слоев, принимающих чернила при струйной печати с использованием пигментных чернил на водной основе. Самый наружный слой, принимающий чернила, из одного или более слоев, принимающих чернила, не содержит неорганический пигмент или содержит меньшее количество неорганического пигмента, чем слой, принимающий чернила и расположенный между бумажной подложкой и самым наружным слоем, принимающим чернила. Самый наружный слой, принимающий чернила, является слоем, который первым принимает капли, поступающие от печатающих головок для струйной печати. Бумажную подложку предпочтительно пропитывают термореактивной смолой до прессования при нагреве.
Декоративная панель может также быть декоративной виниловой плиткой. Процесс изготовления таких декоративных виниловых плиток раскрыт ниже. Согласно изобретению способ изготовления предпочтительно включает в первом и втором декоративных слоях (301, 302) термопластичную подложку, на которой осуществляется печать методом струйной печати с использованием пигментных чернил, отверждаемых ультрафиолетовым (УФ) излучением.
a) Изготовление декоративных панелей (331, 332)
Способ изготовления декоративных панелей (331, 332) согласно настоящему изобретению заключается в прессовании при нагреве первого декоративного слоя (301), расположенного поверх среднего слоя (321, 322), предпочтительно - слоя на древесной основе. Полотно подложки, используемое для первого и/или второго декоративного слоя (302), может быть пропитано на этапе до струйной печати термореактивной смолой или пропитываться может подложка с напечатанным методом струйной печати изображением, так что, соответственно, первый и второй декоративный слой (301, 302) могут быть пропитаны термореактивной смолой до этапа прессования при нагреве с помощью, соответственно, первого и второго нагреваемого пресса (401 и 402).
Существуют различные промышленные стандарты, специально применяемые к декоративным панелям (331, 332) высокого давления, например Европейский стандарт EN438 (все части) и Международный стандарт ISO 4586-1.
Термореактивную смолу предпочтительно выбирают из группы, состоящей из смол на основе меламинформальдегида, на основе мочевиноформальдегида, и на основе фенолформальдегида; и слой, принимающий струйную печать, предпочтительно содержит неорганический пигмент P и полимерное связующее B; где пигмент P выбирают из группы, состоящей из гидратов алюминия, оксидов алюминия, гидроксидов алюминия, силикатов алюминия и окисей кремния.
В предпочтительном варианте осуществления способа изготовления декоративных панелей (331, 332) декоративные панели содержат шпунт и паз, подходящие для безклеевого механического соединения декоративных панелей (331, 332). Такие шпунт и паз, в основном, наносят на декоративную панель посредством высверливания, например фрезеровочным режущим устройством или спиральным фитилем. Декоративная панель может быть разрезана на меньшие по размеру декоративные панели (850, 341). Существует большое количество вариантов форматов панелей до их разрезания на меньшие декоративные панели. Например, компания Arpa IndustrialeTM изготавливает панели следующих размеров на их производстве: 2440x1220, 3050x1300, 4200x1300, 4200x1600, 4300x1850, в миллиметрах, где существуют также варианты по толщине от 0,6 мм до 30 мм. Для каждого размера может требоваться свой нагреваемый пресс.
Для разрезания на меньшие декоративные панели, например декоративные ламинаты, может быть использована дисковая (циркулярная) пила. Рекомендуемая спецификация дисковых пил включает дисковую пилу с шагом зубьев от 10 мм до 15 мм, скорость разрезания - от 3000 об/мин до 4000 об/мин при продольной скорости от 15 м/мин до 30 м/мин. Толщина режущего инструмента не должна быть слишком маленькой. Если толщина режущего инструмента меньше 2 мм, то он теряет жесткость и начинает вибрировать, что делает резку менее точной.
Предпочтительно способ изготовления является частью процесса изготовления ламината низкого давления (ЛНД), где декоративный слой укладывают в «стек» для прессования со средним слоем (321, 322) и защитным слоем, а предпочтительно — еще и с уравновешивающим слоем. Конечно, не исключается, что способ согласно изобретению составит часть способа изготовления компактного ламината (КЛ) или ламината высокого давления (ЛВД), согласно которым декоративный слой подвергают горячему прессованию по меньшей мере со множеством пропитанных смолой средних бумажных слоев, например из так называемой крафт-бумаги, составляющей подложку декоративного слоя, где полученный спрессованный и отвержденный ламинированный слой или ламинированная плита, в случае изготовления ЛВД, приклеивается к дополнительной подложке, например к древесноволокнистой плите средней плотности (ДВПСП) или древесноволокнистой плите высокой плотности (ДВПВП).
В предпочтительном варианте осуществления защитный слой, содержащий термореактивную смолу, накладывают, соответственно, на первый и/или второй декоративный слой (301, 302), где термореактивная смола может быть цветной термореактивной смолой для уменьшения количества расходуемых чернил для струйной печати. Предпочтительным комплектом чернил для струйной печати является комплект пигментных чернил для струйной печати на водной основе, а не комплект пигментных чернил для струйной печати, отверждаемых ультрафиолетовым (УФ) излучением по свободно-радикальному механизму, так как такие чернила не очень хорошо совместимы с использованием термореактивной смолы согласно данному способу.
Способ изготовления декоративной панели предпочтительно включает: обеспечение рельефа по меньшей мере на защитном слое, более предпочтительно -посредством пресса тиснения с коротким циклом, а наиболее предпочтительно -посредством цифрового пресса тиснения. Тиснение предпочтительно осуществляют в то же время, когда средний слой (321, 322), первый декоративный слой (301) и защитный слой, и, предпочтительно, один или более уравновешивающих слоев, спрессовывают вместе при нагреве. Рельеф в защитном слое предпочтительно соответствует ранее нанесенному декоративному изображению первого декоративного слоя (301). Это аналогичным образом относится и ко второму декоративному слою (302) согласно настоящему изобретению.
Декоративная панель может содержать шпунт и паз для соединения и содержит предпочтительно по меньшей мере средний слой (321, 322), первый декоративный слой (301), содержащий декоративное изображение, и защитный слой. Для защиты цветного изображения первого декоративного слоя (301) от износа защитный слой укладывают поверх декоративного слоя. Уравновешивающий слой может также быть уложен с противоположной стороны среднего слоя (321, 322) для ограничения или предотвращения возможного изгибания декоративной панели. Сборку декоративной панели, содержащей уравновешивающий слой, средний слой (321, 322), декоративный слой и защитный слой, предпочтительно осуществляют в том же процессе с использованием нагреваемого пресса, предпочтительно - в DL-процессе (процессе получения ламината непосредственного давления, ЛНД). Аналогичное раскрытие применимо ко второму декоративному слою (302) согласно настоящему изобретению.
Тип шпунта и паза также может быть добавлен в задание на печать.
В предпочтительном варианте осуществления декоративных панелей профили шпунта и паза фрезеруют в боковой стороне индивидуальных декоративных панелей, чем обеспечивается возможность их соединения друг с другом. В случае изготовления панелей для напольного покрытия наличие шпунта и паза обеспечивает возможность соединения в жесткую конструкцию пола и защиту пола, предотвращая проникновение влаги.
Верхнюю поверхность декоративной панели предпочтительно обеспечивают рельефом, согласующимся с декоративным изображением, например акцентирующим рисунок древесины, трещины и узлы в декоративном изображении. Технология тиснения для выполнения такого рельефа хорошо известна и раскрыта, например, в документах EP 1290290 A (FLORING IND), US 2006144004 (UNILIN), EP 1711353 A (FLORING IND) и US 2010192793 (FLORING IND).
b) Средние слои для декоративных панелей
Средний слой (321, 322) предпочтительно изготавливают из материалов на древесной основе, например из древесноволокнистой плиты, или волокнистой плиты средней плотности (ДВПСП) или волокнистой плиты высокой плотности (ДВПВП), ориентированно-стружечной плиты (ОСП) и т.п. Можно также использовать плиты из синтетического материала или плиты, отвержденные с использованием воды, например цементные плиты. В особенно предпочтительном варианте осуществления средний слой (321, 322) является ДВПСП плитой или ДВПВП плитой. Древесно-стружечная плита, фанера или даже цельная древесина также могут быть использованы в качестве среднего слоя (321, 322). Цельная древесина в качестве среднего слоя (321, 322) не является предпочтительной, так как она может усаживаться и вызывать появление волнообразных форм на поверхности декоративной панели; древесно-стружечные плиты и фанера являются наиболее предпочтительными материалами, особенно с учетом специальных требований, предъявляемых к декоративным панелям, касающихся, например: стабильности, плоскостности, жесткости, механических свойств, равномерности по толщине, водостойкости, влагостойкости и пожаростойкости.
Средний слой (321, 322) может быть также собран по меньшей мере из множества бумажных полотен или других несущих полотен, пропитанных термореактивной смолой, как раскрыто в документе WO 2013/050910 (UNILIN). Предпочтительные бумажные полотна содержат так называемую крафт-бумагу, получаемую посредством химического процесса получения целлюлозной волокнистой массы, также известного как крафт-процесс, например, как описано в патенте US 4952277 (BET PAPERCHEM). Средний слой может быть также пропитан смолой.
В другом предпочтительном варианте осуществления средний слой (321, 322) является плитообразным материалом, состоящим, по существу, из древесных волокон, скрепленных посредством поликонденсационного клея, где поликонденсационный клей образует от 5 мас.% до 20 мас.% материала плиты, а древесное волокно получают по меньшей мере на 40 мас.% из повторно используемого древесного сырья. Подходящие примеры раскрыты в документе EP 2374588 A (UNILIN).
Вместо среднего слоя на древесной основе можно также использовать синтетический средний слой, например раскрытый в документе US 2013062006 (FLOORING IND). В предпочтительном варианте осуществления средний слой (321, 322) содержит вспененный синтетический материал, например вспененный полиэтилен или вспененный поливинилхлорид.
Другие предпочтительные средние слои (321, 322) и их изготовление раскрыты в документах US 2011311806 (UNILIN) и US 6773799 (DECORATIVE SURFACES).
Толщина среднего слоя (321, 322) предпочтительно составляет от 2 мм до 12 мм, более предпочтительно - от 5 мм до 10 мм.
c) Бумажные подложки для декоративных панелей
Первый и/или декоративный слой, а предпочтительно также защитный слой, и/или необязательный уравновешивающий слой, содержат бумагу в качестве подложки. Согласно настоящему изобретению подложка является подложкой в виде полотна, поступающего с рулона, подаваемого в систему струйной печати с рулонной подачей материала. Подложка, содержащаяся в первом декоративном слое (301), согласно настоящему изобретению, может отличаться от подложки, содержащейся во втором декоративном слое (302) согласно настоящему изобретению. Возможность направления различных подложек в систему струйной печати с рулонной подачей материала делает изобретение дружественным для пользователя, так как оно дает многоцелевые возможности, легкость управления и возможность использования в производственных линиях с несколькими нагреваемыми прессами, имеющими различные конфигурации.
Бумага предпочтительно имеет поверхностную плотность, меньшую чем 150 г/м2, так как более тяжелые бумажные полотна с трудом поддаются пропитке термореактивной смолой на всю их толщину. Предпочтительно упомянутый бумажный слой обладает плотностью бумаги, т.е. бумаги без учета смолы, которой она пропитана, от 50 г/м2 до 100 г/м2 и, возможно, до 130 г/м2. Плотность бумаги не может быть слишком большой, так как тогда количество смолы, требуемой для достаточной пропитки бумаги, было бы слишком большим, и надежность дальнейшей обработки отпечатанной бумаги в операции прессования стала бы трудно достижимой.
Предпочтительно, чтобы бумага обладала пористостью по Герли (DIN 53120), составляющей от 8 секунд до 20 секунд. При такой пористости обеспечивается возможность пропитки относительно большим количеством смолы даже для тяжелого полотна с плотностью более 150 г/м2.
Подходящая бумага обладает высокой пористостью, и ее изготовление также раскрыто в документе US 6709764 (ARJO WIGGINS).
Бумага для первого и/или декоративного слоя предпочтительно является белой бумагой, и она может содержать одно или более отбеливающих веществ, например диоксид титана, карбонат кальция и т.п. Присутствие отбеливающего вещества способствует маскировке разницы в цвете среднего слоя (321, 322), которая может вызывать нежелательные цветовые эффекты на декоративном изображении.
В альтернативном варианте бумага для декоративного слоя предпочтительно является окрашенной в массе бумагой, содержащей один или более цветных красителей и/или цветных пигментов. Кроме маскировки разницы в цвете среднего слоя (321, 322) использование окрашенной бумаги способствуют уменьшению количества чернил для струйной печати, требуемого для нанесения декоративного изображения. Например, светло коричневая или серая бумага может быть использована для выполнения заказа декоративного изображения с целью уменьшения требующегося количества чернил для струйной печати.
В предпочтительном варианте осуществления в качестве коричневато окрашенной бумаги в декоративном слое используют неотбеленную крафт-бумагу. Крафт-бумага обладает низким содержанием лигнина, в результате чего достигается высокая прочность на растяжение. Предпочтительным типом крафт-бумаги является абсорбирующая крафт-бумага с плотностью от 40 г/м2 до 135 г/м2, обладающая высокой пористостью и изготовленная из чистого, с низким перманганатным числом (числом Каппа), твердого древесного волокна крафт-бумаги с хорошей равномерностью.
Если защитный слой содержит бумагу, то используют бумагу, которая становится прозрачной или полупрозрачной после пропитки смолой, чтобы декоративное изображение в декоративном слое оставалось видимым.
Описанные выше виды бумаги могут быть также использованы в уравновешивающем слое.
d) Слой, принимающий чернила, для декоративных панелей
Один или более слоев, принимающих чернила, могут присутствовать на бумажной подложке декоративного слоя для улучшения качества изображения.
Слой (слои), принимающий чернила, может быть просто слоем на полимерной основе, принимающим чернила, но предпочтительно, чтобы он содержал неорганический пигмент и полимерное связующее. Неорганический пигмент может быть неорганическим пигментом одного типа или может состоять из множества различных неорганических пигментов. Полимерное связующее может быть полимерным связующим одного типа или может состоять из множества различных полимерных связующих.
В предпочтительном варианте осуществления слой (слои), принимающий чернила, имеет общую плотность в сухом состоянии от 2,0 г/м2 до 10,0 г/м2, более предпочтительно - от 3,0 г/м2 до 6,0 г/м2.
В особенно предпочтительном варианте осуществления слой (слои), принимающий чернила, содержит полимерное связующее, предпочтительно водорастворимое полимерное связующее ( > 1 г/л воды при 25°C), которое содержит гидроксильную группу в качестве гидрофильного структурного блока, например поливиниловый спирт.
Неорганический пигмент предпочтительно выбирают из группы, состоящей из гидратов алюминия, оксидов алюминия, гидроксидов алюминия, силикатов алюминия, и окисей кремния.
Особенно предпочтительными неорганическими пигментами являются частицы диоксида кремния, коллоидный диоксид кремния, частицы оксида алюминия и псевдо-бомит, так как они образуют лучшие пористые структуры. При использовании согласно настоящему изобретению частицы могут быть первичными частицами, т. е. непосредственно используемыми в том виде, в котором они находятся, или они могут образовывать вторичные частицы. Предпочтительно частицы имеют средний первичный диаметр частиц 2 мкм или менее, а более предпочтительно - 200 нм или менее.
Другим предпочтительным типом неорганического пигмента является диоксид кремния, который можно использовать как таковой, в его анионной форме или после катионной модификации. Диоксид кремния может быть выбран из различных типов, например кристаллического диоксида кремния, аморфного диоксида кремния, осажденного диоксида кремния, высокодисперсного диоксида кремния, геля диоксида кремния, сферического и несферического диоксида кремния.
В дополнительном предпочтительном варианте осуществления упомянутый слой, принимающий чернила, может быть дополнительно подвергнут поперечному сшиванию. Любой подходящий агент для поперечного сшивания, известный в уровне техники, может быть использован в настоящем изобретении. Борная кислота особенно предпочтительна в качестве соединения для поперечного сшивания слоя, принимающего чернила, согласно настоящему изобретению.
Слой (слои), принимающий чернила, может содержать другие добавки, например красящие вещества, поверхностно-активные вещества, биоциды, антистатические вещества, твердые частицы для износостойкости, эластомеры, поглотители УФ-излучения, органические растворители, пластификаторы, светостабилизаторы, pH-регуляторы, антистатические вещества, отбеливающие вещества, матирующие вещества и т.п.
Слой (слои), принимающий чернила, может состоять из одного слоя или из двух, трех или более слоев, даже имеющих различные композиции. Слой (слои), принимающий чернила, может быть нанесен на опорную сторону подложки с использованием любой обычной технологии покрытия, например путем нанесения покрытия погружением, нанесения покрытия с использованием ракеля, экструзии, центрифугирования, скользящего бункера и нанесения покрытия методом полива. Альтернативно слой (слои), принимающий чернила, может быть также нанесен с использованием печатной технологии, например флексографической печати, сетчатой печати и струйной печати, например с использованием клапанно-струйных печатающих головок.
Установлено, что толщина слоя, принимающего чернила; температура при прессовании при нагреве и давление при прессовании при нагреве влияют на качество декоративного изображения, наносимого на декоративную панель. Таким образом, для каждой толщины слоя, принимающего чернила, требуются свои настройки температуры/давления. Переключение с одних настроек на другие может занимать очень много времени, поэтому может быть использован другой нагрев, и в таком случае настоящее изобретение является подходящим решением.
e) Термореактивные смолы для декоративных панелей
Термореактивную смолу согласно настоящему изобретению предпочтительно выбирают из группы, состоящей из смол на основе меламинформальдегида, на основе мочевиноформальдегида и на основе фенолформальдегида.
Наиболее предпочтительной термореактивной смолой является смола на основе меламинформальдегида; часто в данной области ее просто называют «меламиновой смолой» или «смолой на основе меламина».
Меламинформальдегидная смола предпочтительно содержит формальдегид и меламин в соотношении от 1,4 до 2,0. Такая смола на основе меламина является смолой, которая поликонденсируется во время ее нагрева в процессе прессования. Во время реакции поликонденсации в качестве побочного продукта образуется вода. Это особенно характерно для таких видов термореактивных смол, а именно, для смол, при которых в качестве побочного продукта образуется вода, которые представляют интерес для настоящего изобретения. Образовавшаяся вода, как и любые остатки воды в термореактивной смоле до прессования, должна по существу покинуть затвердевающий слой смолы до того, как она будет захвачена и приведет к потере прозрачности затвердевшего слоя. Имеющийся слой чернил может мешать диффузии пузырьков пара к поверхности, что в результате может приводить к проблемам с адгезией.
Бумагу предпочтительно обеспечивают таким количеством термореактивной смолы, которое соответствует от 40 мас.% до 250 мас.% от сухой массы смолы в сравнении с массой бумаги. Эксперименты показали, что этот диапазон количества вводимой смолы обеспечивает достаточную пропитку бумаги, при которой в значительной мере исключается расслаивание, и это в высокой степени стабилизирует размер бумаги.
Бумагу предпочтительно обеспечивают таким количеством термореактивной смолы, чтобы по меньшей мере середина бумаги была пропитана смолой. Такое насыщение может быть достигнуто при использовании такого количества смолы, которое соответствует по меньшей мере 1,5-кратной или по меньшей мере 2-кратной плотности бумаги.
Предпочтительно, чтобы смола, введенная в упомянутую бумагу, находилась в так называемой «B-стадии». Такая «B-стадия» имеет место, когда термореактивная смола не полностью поперечно сшита.
Предпочтительно, чтобы смола, введенная в упомянутую бумагу, обладала относительной влажностью менее 15 мас.%, а еще лучше – 10 мас.% или меньше.
Предпочтительно, чтобы этап обеспечения упомянутой бумаги термореактивной смолой включал введение в бумагу смеси воды и смолы. Введение такой смеси может включать в себя погружение бумаги в ванну смеси и/или напыление или набрызгивание смеси. Предпочтительно смолу обеспечивают дозируемым способом, например посредством использования одного или более отжимных валов, и/или ракелей для установки количества смолы, вводимой в бумажный слой.
Способы пропитки смолой бумажной подложки хорошо известны в данной области техники, как показано, например, в документе WO 2012/126816 (VITS).
f) Декоративный слой для декоративных панелей
Декоративные слои содержат подложку, например бумагу, и декоративное изображение, напечатанное методом струйной печати. В собранной декоративной панели нанесенное декоративное изображение расположено на бумаге на противоположной стороне от стороны, обращенной к среднему слою (321, 322). Бумага может быть пропитана термореактивной смолой после печати декоративного изображения или может быть пропитана термореактивной смолой до печати декоративного изображения.
Декоративная панель, подобная напольной панели, предпочтительно содержит с одной стороны среднего слоя (321, 322) декоративный слой, а с другой стороны среднего слоя (321, 322) уравновешивающий слой. Однако декоративный слой может быть выполнен с обеих сторон среднего слоя (321, 322). Последнее особенно желательно в случае изготовления ламинированных панелей для мебели. В таком случае предпочтительно также, чтобы защитный слой был нанесен на оба декоративных слоя, присутствующих на обеих сторонах среднего слоя (321, 322).
Декоративное изображение получают посредством выбрасывания и сушки одних или нескольких чернил на водной основе для струйной печати из комплекта чернил на водной основе для струйной печати на один или более слоев, принимающих чернила.
g) Защитный слой для декоративных панелей
Защитный слой наносят поверх ранее выполненного древесного рисунка, например посредством наложения, т.е. в виде носителя, обеспеченного смолой, или жидкого покрытия, предпочтительно в то время, когда декоративный слой лежит на среднем слое (321, 322) либо свободно, либо уже в соединенном или приклеенном к нему состоянии.
В предпочтительном варианте осуществления носителем покрытия является бумага, пропитанная термореактивной смолой, которая становится прозрачной или полупрозрачной после прессования при нагреве в процессе изготовления ЛНД. Предпочтительный способ изготовления такого покрытия описан в документе US 2009208646 (DEKOR-KUNSTSTOFFE).
Жидкое покрытие предпочтительно содержит термореактивную смолу, но оно может быть также другим типом жидкости, например лаком, отверждаемым УФ-излучением, или лаком, отверждаемым электронным лучом (ЭЛ). В особенно предпочтительном варианте осуществления жидкое покрытие содержит меламиновую смолу и твердые частицы, подобные корунду.
Защитный слой предпочтительно является самым наружным слоем, но в другом варианте осуществления на защитный слой может быть нанесен термопластичный или эластомерный поверхностный слой, предпочтительно из чистого термопластичного или эластомерного материала. В последнем случае предпочтительно, чтобы слой на основе термопластика или эластомерного материала был также нанесен и на другую сторону среднего слоя (321, 322).
Предпочтительно, чтобы этап нанесения защитного слоя из термореактивной смолы поверх напечатанного изображения включал обработку на прессе. Предпочтительно, чтобы температура во время обработки на прессе была выше 150°C, более предпочтительно, чтобы температура составляла от 180°C до 220°C, а давление составляло более 20 бар, более предпочтительно - от 35 бар до 40 бар.
h) Уравновешивающий слой для декоративных панелей
Основным назначением уравновешивающего слоя (слоев) является компенсация деформирующих сил, создаваемых слоями на противоположных сторонах среднего слоя (321, 322), так, чтобы получалась по существу плоская декоративная панель. Такой уравновешивающий слой предпочтительно является слоем, содержащим термореактивную смолу, который может содержать один или более несущих слоев, например бумажных полотен.
Как уже было пояснено выше в отношении мебельной панели, уравновешивающий слой (слои) может быть декоративным слоем, дополненным (необязательно) защитным слоем.
Вместо одного или более прозрачных уравновешивающих слоев может также быть использован непрозрачный уравновешивающий слой, который может придавать декоративной панели более привлекательный внешний вид посредством маскировки неравномерностей поверхности. Дополнительно он может содержать текстовую или графическую информацию, например логотип компании или текстовую информацию.
i) Пост-формование
Процесс изготовления декоративных панелей может включать этап последующего формования скругленного среднего слоя для изготовления декоративных панелей без острых углов. Острые углы могут создавать места, где могут собираться вода или грязь, что может быть предотвращено при прессовании при нагреве на скругленном среднем слое. Такие декоративные панели иногда называют декоративными панелями, подвергнутыми последующему горячему формованию (горячее пост-формование). Температуру нагреваемого пресса, таким образом, регулируют очень аккуратно, чтобы на/в декоративной панели не появились надломы или трещины, расслоения, не образовывались пузыри.
Если метаданные задания на печать/декоративного изображения содержат информацию, предназначенную для выполнения такого горячего пост-формования декоративных панелей, то в этих метаданных могут быть заданы надлежащий нагреваемый пресс и/или зона печати, расположенная около надлежащего нагреваемого пресса.
В процессе изготовления таких декоративных панелей очень важно, чтобы можно было контролировать температуру и регулировать ее. Температура зависит, в частности, от радиуса скругления, толщины декоративного слоя, давления нагреваемого пресса на декоративный слой, покрытия декоративного изображения на декоративном слое и влажности декоративного слоя. Контроль температуры может быть, например, обеспечен посредством использования инфракрасных датчиков.
Этап нагрева-прессования может осуществляться посредством использования оборудования с инфракрасным нагревом, нагреваемыми плитами или нагреваемым брусом, или нагреваемым металлическим тюбингом, которые аналогичны оборудованию на этапе нагрев-прессование в вариантах осуществления и предпочтительно - в вариантах осуществления согласно настоящему изобретению.
Декоративный слой предпочтительно сперва подвергают пост-формованию, а затем — присоединения к среднему слою или к другим слоям посредством нагреваемого пресса.
Декоративные виниловые плитки
Способ изготовления декоративных виниловых плиток, являющийся примером изготовления декоративных панелей согласно настоящему изобретению, где изображения нанесены посредством технологии струйной печати, подробно раскрыт в документе WO2016188745 (AGFA GRAPHICS).
При этом важным фактором является водостойкость, например персонализированного декоративного пола в ванной комнате, где бумажная подложка из выше описанного способа изготовления декоративной панели предпочтительно заменена термопластичной подложкой на основе материала, выбираемого из группы, состоящей из поливинилхлорида (ПВХ), полипропилена (ПП), полиэтилена (ПЭ), полиэтилентерефталата (ПЭТ) и термопластичного полиуретана (ТПУ), и их сочетаний. Наиболее предпочтительным является использование ПВХ в качестве термопластичной подложки. Обычные декоративные ламинированные панели из ПВХ известны в промышленности как ВПЛ, сокращение, используемое для обозначения «виниловой плитки люкс». В предпочтительном варианте осуществления декоративное изображение осуществляют методом струйной печати с использованием одних или более чернил для струйной печати, отверждаемые УФ-излучением по свободнорадикальному механизму, вместо чернил на основе растворителя для струйной печати, так как этим обеспечиваются не только экономические преимущества и преимущества, связанные с охраной окружающей среды, но также обеспечивается качество изображения, так как посредством отверждения под действием УФ-излучения можно «замораживать» напечатанное изображение.
Декоративные виниловые плитки монтируют вместе для покрытия большой плоской поверхности, например пола или стены.
Преимущество декоративных виниловых плиток заключается в возможности декорирования в мокрой окружающей среде, например в ванных комнатах, покрытий полов и стен.
a) Изготовление декоративных виниловых плиток
В предпочтительном варианте осуществления способ изготовления декоративных панелей согласно настоящему изобретению дополнительно включает этап прессования при нагреве первого и/или второго декоративного слоя (301, 302) и другой подложки, где другая подложка и декоративные слои являются термопластичной пленкой. Предпочтительный комплект чернил для струйной печати является комплектом чернил для струйной печати, отверждаемых под действием УФ-излучения по свободнорадикальному механизму, а не комплект пигментных чернил на водной основе для струйной печати, так как адгезия таких чернил для струйной печати к термопластичной пленке не гарантирована, и это может в результате приводить к расслоению.
Способ изготовления декоративных виниловых плиток наиболее предпочтительно включает этапы:
a) струйной печати декоративного изображения на первой термопластичной пленке, используемой в качестве подложки, посредством напыления и отверждения УФ-излучением одних или нескольких пигментных чернил для струйной печати, отверждаемых УФ-излучением по свободнорадикальному механизму, на первой термопластичной пленке с образованием первого и/или второго декоративного слоя (302);
b) нанесение на нанесенное декоративное изображение второй термопластичной пленки, несущей слой, содержащий сополимер винилхлорида, винилацетата и винилового спирта, с декоративным слоем, обращенным к декоративному изображению, напечатанному методом струйной печати на первой термопластичной пленке; и
c) прессования при нагреве первой и второй термопластичных пленок с образованием декоративной панели; где по меньшей мере одна из первой и второй термопластичных пленок является прозрачной термопластичной пленкой; и где одни или более пигментных чернил для струйной печати, отверждаемые под воздействием УФ-излучения по свободнорадикальному механизму, содержат полимеризуемую композицию, содержащую: от 30 мас.% до 90 мас.% одного или нескольких соединений с одной этиленненасыщенной полимеризуемой группой; от 10 мас.% до 70 мас.% одного или нескольких соединений с двумя этиленненасыщенными полимеризуемыми группами; и от 0 мас.% до 10 мас.% одного или нескольких соединений с тремя или большим количеством этиленненасыщенных полимеризуемых групп; где все значения мас.% вычислены от общей массы полимеризуемой композиции.
Способ, описанный выше, включает дополнительный этап d) разрезания декоративной панели на одну или более декоративных виниловых плиток. Способ согласно изобретению может быть также использован для изготовления широкоформатных декоративных поверхностей (например, виниловых рулонов), но его предпочтительно использовать для изготовления декоративных панелей, так как для укладки последних не требуются опытные работники и не требуется удаление всей мебели в помещении.
Пленки являются термопластичными, поэтому их можно сплавлять вместе во время нагревания-прессования. Прессование при нагреве предпочтительно выполняют посредством предварительного нагрева первой и второй термопластичных пленок предпочтительно до температуры выше 130°C, более предпочтительно - от 140°C до 170°C, и предпочтительно затем использовать охлаждаемый пресс для скрепления их в декоративную панель посредством сплавления. В альтернативном варианте пресс, содержащий первую и вторую термопластичные пленки, может нагреваться до температуры выше 130°C, после чего следует охлаждение пресса для скрепления первой и второй термопластичных пленок в декоративную панель посредством сплавления. Давление, используемое в обоих способах, предпочтительно составляет более 10 бар, более предпочтительно - от 15 бар до 40 бар.
Термопластичные пленки предпочтительно выбирают из группы, состоящей из: поливинилхлорида (ПВХ); полиолефинов, например полиэтилена (ПЭ) и полипропилена (ПП); полиамидов (PA), полиуретана (PU), полистирола (ПС), акрилонитрил-бутадиен-стирола (АБС), полиметилметакрилата (ПММА), поликарбоната (ПК), полиэтилентерефталата (ПЭТ), полиэфирэфиркетона (ПЭЭК) или их смесей или сополимеров.
В предпочтительном варианте осуществления первая и вторая термопластичные пленки являются поливинилхлоридными пленками. Поливинилхлоридные пленки предпочтительно изготавливают жесткого типа, которые содержат менее 10 мас.% пластификатора, более предпочтительно - эти ПВХ-пленки содержат от 0 мас.% до 5 мас.% пластификатора. Пластификатор может быть фталатным пластификатором, но предпочтительно он является нефталатным пластификатором по причинам, связанным со здравоохранением.
Предпочтительные нефталатные пластификаторы включают: диизононилциклогексан-1,2-дикарбоксилат (ДИНЦГ), дипропиленгликольдибензоат (ДГД), диэтиленгликольдибензоат (ДЭГД), триэтиленгликольдибензоат (ТЭГД), ацетилированные моноглицериды полностью гидрогенизированного касторового масла (КММГА), сложные эфиры изосорбида, бис-(2-этилгексил) терефталат, пластификаторы на основе растительного масла, например, эколибриум (тм) компании DOW, и их смеси.
В предпочтительном варианте осуществления декоративное изображение, напечатанное струйной печатью с использованием комплекта пигментных чернил для струйной печати, отверждаемых под действием УФ-излучения по свободнорадикальному механизму, предпочтительно отверждаемые с использованием одного или более светодиодных УФ-излучателей (СИД). Существует много источников света с УФ-излучением, включая ртутную лампу с высоким или низким давлением, трубку с холодным катодом, невидимый свет, ультрафиолетовый СИД, ультрафиолетовый лазер, и свет магниевой вспышки. Из этих источников предпочтительным является источник, испускающий поток света с относительно большой длиной волны, где доминирует длина волны 300-400 нм. Более конкретно: УФ-A источник света является предпочтительным благодаря уменьшенному рассеиванию света, в результате чего обеспечивается более эффективное внутреннее отверждение. Один или более таких источников света может содержаться в системе струйной печати с рулонной подачей материала.
b) Первые термопластичные пленки для декоративных виниловых плиток
Первая термопластичная пленка содержит термопластичную пленку и декоративное изображение, нанесенное на нее посредством технологии струйной печати.
Первая термопластичная пленка предпочтительно имеет толщину, составляющую по меньшей мере 80 мкм. Когда изображение, выполненное струйной печатью, нанесено на прозрачную термопластичную пленку, используемую в качестве защитного наружного слоя декоративной панели, эта пленка предпочтительно имеет толщину более 100 мкм, более предпочтительно – от 200 мкм до 700 мкм, а наиболее предпочтительно – от 300 мкм до 500 мкм.
Если первая термопластичная пленка используется в качестве защитного наружного слоя декоративной панели, то она может содержать дополнительные отделочные слои на ее поверхности, как описано ниже для второй термопластичной пленки.
c) Вторые термопластичные пленки для декоративных виниловых плиток
Вторая термопластичная пленка предпочтительно несет слой, содержащий сополимер винилхлорида, винилацетата и винилового спирта. С помощью такого слоя гарантированно обеспечивают оптимальную адгезию к нанесенному декоративному изображению и одновременной максимизацией гибкости посредством использования пигментных чернил для струйной печати, отверждаемых под действием УФ-излучения по свободнорадикальному механизму, содержащих большое количество соединений с одной этиленненасыщенной полимеризуемой группой в полимеризуемой композиции чернил для струйной печати. Этот слой предпочтительно содержит сополимер винилхлорида, винилацетата и винилового спирта, содержащий более 80 мас.% винилхлорида и от 1 мас.% до 15 мас.% винилового спирта от общей массы сополимера. Другим преимуществом включения винилового спирта в специальный сополимер винилхлорида и винилацетата заключается в том, что слой становится не липким, и вторую термопластичную пленку можно хранить в виде рулона, не сталкиваясь с проблемами склеивания.
Нанесение слоя может включать введение сополимера винилхлорида, винилацетата и винилового спирта, которое предпочтительно осуществляют, используя технологию нанесения покрытия, выбираемую из: нанесения покрытия погружением, нанесения покрытия с использованием ракеля, экструзии, центрифугирования, скользящего бункера и нанесения покрытия поливом.
Слой, содержащий сополимер винилхлорида, винилацетата и винилового спирта, наносят так, чтобы его сухая масса предпочтительно составляла от 1 г/м2 до 10 г/м2, более предпочтительно – от 2 г/м2 до 7 г/м2, а наиболее предпочтительно – от 3 г/м2 до 6 г/м2. При использовании сополимера в количестве менее 1 г/м2 не обеспечивается хорошая адгезия, в то время как при использовании сополимера в количестве более 10 г/м2 могут повторно наблюдаться проблемы, связанные с липкостью и склеиванием. Вполне удовлетворительное качество было получено при сухой массе покрытия, составлявшей от 2 г/м2 до 6 г/м2.
Раствор покрытия из сополимера винилхлорида, винилацетата и винилового спирта предпочтительно изготавливают с использованием органического растворителя, имеющего температуру кипения, составляющую не более 95°C при нормальном давлении. Органический растворитель для сополимера винилхлорида, винилацетата и винилового спирта предпочтительно выбирают из метилэтилкетона или этилацетата для минимизации риска взрыва.
Вторую термопластичную пленку предпочтительно используют в декоративной панели в качестве наружного слоя, таким образом, формируя прозрачный защитный слой для видимого нанесенного декоративного изображения. Однако поверх защитного слоя могут быть нанесены дополнительные отделочные слои.
В особенно предпочтительном варианте осуществления декоративная панель содержит полиуретановый отделочный слой на защитном слое.
Вторая термопластичная пленка предпочтительно имеет толщину, составляющую по меньшей мере 80 мкм. При использовании второй термопластичной пленки в качестве защитного наружного слоя декоративной панели, она предпочтительно имеет толщину более 100 мкм, более предпочтительно – от 200 мкм до 700 мкм, а наиболее предпочтительно – от 300 мкм до 500 мкм.
d) Базовые слои для декоративных виниловых плиток
В предпочтительном варианте осуществления декоративная панель содержит базовый слой. Базовым слоем придают декоративной панели достаточную жесткость, так чтобы, например, длинная, прямоугольная, декоративная панель прогибалась, но не ломалась, под собственным весом. По этой причине базовый слой предпочтительно армируют волокнами.
В декоративной панели базовый слой прикреплен к стороне непрозрачной термопластичной пленки из первой и второй термопластичных пленок или прикреплен к стороне прозрачной термопластичной пленки, если обе пленки: и первая, и вторая термопластичные пленки, являются прозрачными термопластичными пленками.
В предпочтительном варианте осуществления базовый слой содержит, по существу, поливинилхлорид и армирующее волокно. Более предпочтительно базовый слой содержит, по существу, поливинилхлорид и стекловолокно.
Базовый слой может состоять из двух пленок, предпочтительно поливинилхлоридных пленок, между которыми проложена «паутинка» из стекловолокна.
Базовый слой может содержать минеральное вещество. Особенно пригодны здесь такие вещества, как тальк или карбонат кальция (мел), оксид алюминия, диоксид кремния. Базовый слой может содержать замедлитель горения.
Базовый слой может быть также так называемым древеснопластиковым композитом (ДПК), предпочтительно содержащим один или более полимеров или сополимеров, выбираемых из группы, состоящей из: полипропилена, полиэтилена и поливинилхлорида.
Чернила
Декоративное изображение печатают методом струйной печати с использованием одних или более чернил, предпочтительно множества чернил, составляющих комплект чернил для струйной печати, содержащий чернила различных цветов для струйной печати (M чернил, I1..M). Комплект чернил для струйной печати может быть стандартным комплектом CMYK чернил для струйной печати, но предпочтительно является комплектом CRYK чернил для струйной печати, где чернила пурпурного цвета (Пур) заменены на чернила красного (К) цвета для струйной печати. Использование красных чернил для струйной печати улучшает цветовую гамму декоративных изображений. Декоративное изображение содержит в основном коричневый фоновый цвет. Использование красных (К) чернил для струйной печати является более предпочтительным, чем использование пурпурных чернил для струйной печати, для большей экономии чернил.
Комплект чернил для струйной печати может быть расширен дополнительными чернилами, например коричневыми (Кр), пурпурными (Пур), красными (К), зелеными (З), синими (С) и/или оранжевыми (Ор) чернилами для дополнительного увеличения цветовой гаммы комплекта чернил для струйной печати. Комплект чернил для струйной печати может быть также расширен посредством сочетания чернил полной плотности для струйной печати с чернилами низкой плотности для струйной печати. Сочетание таких темных и светлых чернил и/или черных и серых чернил улучшает качество изображения благодаря более мелкой зернистости.
Комплект чернил для струйной печати может быть комплектом пигментных чернил, отверждаемых под действием УФ-излучения по свободнорадикальному механизму, или комплектом пигментных чернил на водной основе для струйной печати.
a) Пигментные чернила, отверждаемые под действием УФ-излучения по свободнорадикальному механизму
В предпочтительном варианте осуществления являются M чернил (I1..M) согласно настоящему изобретению, представляющих собой множество пигментных чернил, отверждаемых под действием УФ-излучения по свободнорадикальному механизму, пригодных в технологии струйной печати, также называемых пигментными чернилами для струйной печати, отверждаемыми под действием УФ-излучения по свободнорадикальному механизму. Декоративное изображение наносится с использованием одних или нескольких пигментных чернил для струйной печати, отверждаемых под действием УФ-излучения по свободнорадикальному механизму, предпочтительно содержащих полимеризуемые композиции, содержащие от 30 мас.% до 90 мас.% одного или нескольких соединений с одной этиленненасыщенной полимеризуемой группой; от 10 мас.% до 70 мас.% одного или нескольких соединений с двумя этиленненасыщенными полимеризуемыми группами; и от 0 мас.% до 10 мас.% одного или нескольких соединений с тремя или большим количеством этиленненасыщенных полимеризуемых групп, где все значения мас.% вычислены от общей массы полимеризуемой композиции.
В особенно предпочтительном варианте осуществления количество одного или более соединений с одной этиленненасыщенной полимеризуемой группой составляет более 72 мас.%, более предпочтительно - более 80 мас.%, где значения мас.% вычислены от общей массы полимеризуемой композиции.
В предпочтительном варианте осуществления полимеризуемые соединения составляют более 80 мас.%, предпочтительно более 90 мас.% акрилатов и необязательно N-виниловых лактамов, где значения мас.% вычислены от общей массы полимеризуемой композиции. Такие чернила для струйной печати обладают высокой скоростью отверждения и особенно пригодны для отверждения под воздействием УФ-излучения, создаваемого СИД (светоизлучающий диод).
В наиболее предпочтительном варианте осуществления чернила для струйной печати не содержат специально добавленных воды или органических растворителей, но могут содержать очень небольшие количества воды, обычно меньше 5 мас.% воды от общей массы чернил. Эта вода не добавлена специально, а входит в химический состав других компонентов как примесь, например в состав полярных органических растворителей. Количество воды, большее 5 мас.% от общей массы чернила, часто делает чернила для струйной печати нестабильными; предпочтительно содержание воды составляет менее 1 мас.% от общей массы чернил, а наиболее предпочтительно вода полностью отсутствует.
В менее предпочтительном варианте осуществления пигментные чернила для струйной печати, отверждаемые УФ-излучением, содержат от 20 мас.% до 60 мас.% органического растворителя от общей массы чернил для струйной печати. В таком случае, помимо средств для УФ-отверждения, становятся необходимы дополнительные сушильные средства для выпаривания растворителя.
b) Полимеризуемые соединения
Полимеризуемые соединения предпочтительно присутствуют в пигментных чернилах для струйной печати, отверждаемых УФ-излучением, в количестве, составляющем по меньшей мере 60 мас.%, более предпочтительно - по меньшей мере 70 мас.%, где значения мас.% вычислены от общей массы чернил для струйной печати.
Любой мономер и олигомер, способный к полимеризации свободных радикалов, может быть использован в качестве полимеризуемого соединения. Вязкость чернил для струйной печати, отверждаемых УФ-излучением, можно регулировать путем варьирования соотношения между мономерами и олигомерами. Полимеризуемые соединения могут быть любым мономером и/или олигомером, который можно найти в Справочнике по полимерам, тома 1 + 2, 4-ое издание, под редакцией J. BRANDRUP и др., издательство Wiley-Interscience, 1999.
c) Красящие вещества
Цветные пигменты могут быть черными, голубыми, пурпурными, желтыми, красными, оранжевыми, фиолетовыми, синими, зелеными, коричневыми, их смесями и т.п. Цветной пигмент может быть выбран из тех, которые раскрыты в справочнике HERBST, Willy, и др. Промышленные органические пигменты, их производство, свойства, применение. 3-е издание. Издательство Wiley - VCH, 2004. ISBN 3527305769.
Особенно предпочтительным пигментом для голубых чернил для струйной печати, является медный фталоцианиновый пигмент, более предпочтительно - C.I. Pigment Blue 15:3 или C.I. Pigment Blue 15:4.
Особенно предпочтительными пигментами для красных или пурпурных чернил для струйной печати являются: C.I. Pigment Violet 19, C.I. Pigment Red 254, C.I. Pigment Red 176, C.I. Pigment Red 202 и C.I. Pigment Red 122, и смесь их кристаллов.
Особенно предпочтительными пигментами для желтых чернил для струйной печати являются: C.I. Pigment Yellow 150, C.I. Pigment Yellow 155, C.I. Pigment Yellow 120 и C.I. Pigment Yellow 180, и смесь их кристаллов.
Для черных чернил пригодные пигментные материалы содержат: газовую сажу, например, RegalTM 400R, MogulTM L, ElftexM 320 компании Cabot Co., или C.I. Pigment Black 7 и C.I. Pigment Black 11.
Пигмент предпочтительно используют в чернилах для струйной печати в количестве от 0,1 мас.% до 20,0 мас.%, предпочтительно – от 1 мас.% до 10 мас.%, а наиболее предпочтительно – от 2 мас.% до 6 мас.%, от общей массы пигментных чернил для струйной печати. Концентрация пигмента, составляющая по меньшей мере 2 мас.%, является предпочтительной для уменьшения количества чернил для струйной печати, требующихся для создания декоративного изображения, тогда как при концентрации пигмента, превышающей 5 мас.%, уменьшается цветовая гамма для печати декоративного изображения с использованием печатающих головок с диаметром сопла от 20 мкм до 50 мкм.
d) Полимерные диспергирующие вещества
Пигментные чернила для струйной печати предпочтительно содержат диспергирующее вещество, более предпочтительно - полимерное диспергирующее вещество для диспергирования пигмента.
Типичными полимерными диспергирующими веществами являются сополимеры двух мономеров, но они могут содержать три, четыре, пять или даже больше мономеров. Свойства полимерных диспергирующих веществ зависят как от природы мономеров, так и от их распределения в полимере. Пригодными полимерными диспергирующими веществами являются перечисленные в разделе «Диспергирующие вещества», более конкретно: абзацы от [0064] до [0070] и от [0074] до [0077], в документе EP 1911814 A (AGFA GRAPHICS).
Полимерное диспергирующее вещество предпочтительно имеет среднечисленную молекулярную массу (Мм) от 500 до 30000, более предпочтительно от 1500 до 10000. Полимерное диспергирующее вещество имеет предпочтительно среднюю молекулярную массу Мw меньше 100,000; более предпочтительно меньше 50,000; а наиболее предпочтительно меньше 30,000. Полимерное диспергирующее вещество предпочтительно обладает полидисперстностью (ПД) меньше 2; более предпочтительно меньше 1,75; а наиболее предпочтительно меньше 1,5. Полимерное диспергирующее вещество предпочтительно используют в количестве от 2 мас.% до 600 мас.%; более предпочтительно – от 5 мас.% до 200 мас.%, наиболее предпочтительно – от 50 мас.% до 90 мас.% от массы пигмента.
e) Фотоинициирующая система
Фотоинициирующую систему используют для инициирования полимеризации полимеризуемой композиции в чернилах для струйной печати. Фотоинициирующая система содержит один или более фотоинициаторов и необязательно один или более соинициаторов.
Фотоинициатор является свободнорадикальным инициатором. Свободнорадикальный инициатор - это химическое соединение, посредством которого инициируют полимеризацию мономеров и олигомеров посредством формирования свободного радикала при подвергании их актиничному излучению.
Для увеличения фоточувствительности чернил для струйной печати, отверждаемые УФ-излучением чернила могут дополнительно содержать соинициаторы. Предпочтительно соинициаторы являются аминобензоатами.
f) Замедлители полимеризации
Чернила для струйной печати, отверждаемые УФ-излучением, могут содержать замедлитель полимеризации. Пригодные замедлители полимеризации включают антиоксиданты фенольного типа, пространственно затрудненные аминовые светостабилизаторы, антиоксиданты фосфорного типа, гидрохинонмонометилэфир обычно используемый в (мет)акрилатных мономерах, и гидрохинон, т-бутилкатехол, пирогаллол могут быть также использованы.
Так как чрезмерное добавление этих замедлителей полимеризации снижает чувствительность чернил к отверждению, то предпочтительно, чтобы количество, способное привести к предотвращению полимеризации, было определено до смешивания. Количество замедлителя полимеризации предпочтительно составляет менее 2 мас.% от общей массы чернил для струйной печати.
g) Поверхностно-активные вещества
Поверхностно-активные вещества используют в чернилах для струйной печати для уменьшения поверхностного натяжения чернил, например для уменьшения угла контакта на термопластичной пленке, т.е. для улучшения смачивания пленки чернилами. С другой стороны, чернила для струйной печати должны сталкиваться со строгим критерием качества исполнения, чтобы можно было обеспечить адекватное выбрасывание с высокой точностью, надежностью и в течение длительного периода времени. Для достижения как смачивания подложки чернилами, так и высокого качества напыления, обычно поверхностное натяжение чернил уменьшают посредством добавления одного или более поверхностно-активных веществ. В случае использования чернил для струйной печати, отверждаемых УФ-излучением, однако, поверхностное натяжение чернил для струйной печати определяется не только количеством и типом поверхностно-активного вещества, но также полимеризующимися соединениями, полимерными диспергирующими веществами и другими добавками в композиции чернил.
Поверхностно-активное вещество (вещества) может быть анионным, катионным, неионным или цвиттер-ионным, и их обычно добавляют в общем количестве, составляющем менее 20 мас.% от общей массы чернил для струйной печати, и особенно в общем - менее 10 мас.% от общей массы чернил для струйной печати.
Силиконовые поверхностно-активные вещества часто предпочтительны в отверждаемых чернилах для струйной печати, особенно — реакционноспособные силиконовые поверхностно-активные вещества, способные к полимеризации вместе с полимеризуемыми соединениями во время этапа отверждения.
h) Приготовление пигментных чернил для струйной печати, отверждаемых под действием УФ-излучения по свободнорадикальному механизму
Приготовление пигментных чернил для струйной печати, отверждаемых под действием УФ-излучения по свободнорадикальному механизму, хорошо известно специалисту. Предпочтительные способы приготовления раскрыты в абзацах от [0076] до [0085] документа WO 2011/069943 (AGFA).
i) Пигментные чернила на водной основе для струйной печати
Комплект пигментных чернил на водной основе для струйной печати согласно предпочтительному варианту осуществления изобретения включает:
a) голубые чернила на водной основе для струйной печати, содержащие медный фталоцианиновый пигмент, предпочтительно β-медный фталоцианиновый пигмент;
b) красные чернила на водной основе для струйной печати, содержащие красный пигмент, выбираемый из группы, состоящей из C.I. Pigment Red 254, C.I. Pigment Red 122, C.I. Pigment Red 176 и смеси их кристаллов;
c) желтые чернила на водной основе для струйной печати, содержащие C.I. Pigment Yellow 150 или смесь их кристаллов; и
d) черные чернила на водной основе для струйной печати, содержащие пигмент из газовой сажи; где чернила на водной основе для струйной печати содержат поверхностно-активное вещество.
В дополнение к специальным цветным пигментам чернила для струйной печати содержат также поверхностно-активное вещество, предпочтительно – фторированное поверхностно-активное вещество. С помощью поверхностно-активных веществ обеспечивают возможность растекания на декоративной бумаге, что опосредованно улучшает также метамерию. В предпочтительном варианте осуществления комплекта пигментных чернил на водной основе для струйной печати, пигментные чернила на водной основе для струйной печати обладают статическим поверхностным натяжением при 25°C, составляющим от 19,0 мН.м до 27,0 мН.м для хорошего растекания на декоративной бумаге.
Угол H* цветового тона красных чернил для струйной печати в нормальных условиях находится в диапазоне от 15° до 65°. Для обеспечения хорошей репродукции изображения древесного цвета, угол H* цветового тона красных чернил для струйной печати согласно настоящему изобретению составляет предпочтительно от 15° до 50°, более предпочтительно - от 20° до 40°. В предпочтительном варианте осуществления комплекта пигментных чернил на водной основе для струйной печати, красный пигмент – это C.I. Pigment Red 254 или смесь кристаллов. Угол H* цветового тона вычисляют в цветовом пространстве по формуле: tg-1(b*/a*) (градусы) где a* и b* - хроматические координаты в цветовом пространстве CIE Lab.
Угол цветового тона желтых чернил для струйной печати составляет обычно в диапазоне от 75° до 110°. Для обеспечения хорошей репродукции изображений древесных цветов угол H* цветового тона желтых чернил для струйной печати согласно настоящему изобретению предпочтительно составляет от 80° до 105°, более предпочтительно – от 85° до 95°. В предпочтительном варианте осуществления комплекта пигментных чернил на водной основе для струйной печати угол H* цветового тона желтых чернил на водной основе для струйной печати составляет более 85°, более предпочтительно - от 86° до 98°, а наиболее предпочтительно - от 87° до 95°.
Пигментные чернила на водной основе для струйной печати в комплекте чернил для струйной печати должны предпочтительно также обладать насыщенностью цвета C*, составляющей по меньшей мере более 50.
Пигментные чернила на водной основе могут содержать биоцид и/или по меньшей мере один регулятор pH, например: NaOH, KOH, NEt3, NH3, HCl. Предпочтительно регуляторами pH являются триэтаноламины, NaOH и H2SO4.
j) Приготовление пигментных чернил на водной основе
Одни или более чернил на водной основе для струйной печати могут быть приготовлены посредством осаждения или размалывания цветного пигмента в дисперсной среде в присутствии полимерного диспергирующего вещества, или просто посредством смешивания самодиспергирующегося цветного пигмента в чернилах. Смешивающие аппараты могут включать пресс-месилку, открытую месилку, планетарный смеситель, аппарат для приготовления растворов и универсальный смеситель Дальтона. Пригодными аппаратами для размалывания и диспергирования являются шаровая мельница, бисерная мельница, коллоидная мельница.
Если чернила для струйной печати содержат более одного пигмента, то цветные чернила могут быть приготовлены с использованием отдельных дисперсий для каждого пигмента или, в альтернативном варианте, несколько пигментов может быть смешано и совместно размолото при приготовлении дисперсии. Процесс приготовления дисперсии можно осуществлять в непрерывном, периодическом (batch) или полупериодическом (semi-batch) режиме. Продолжительность размалывания можно варьировать в широких пределах, и она зависит от пигмента, выбранного механического средства и условий местонахождения, от первоначального и требуемого окончательного размера частиц и т.п. Согласно настоящему изобретению могут быть приготовлены дисперсии пигмента со средним размером частиц менее 100 нм.
После завершения размалывания среду размалывания отделяют от размолотого продукта (в любой сухой или жидкой дисперсионной форме), используя обычную технологию для отделения, например посредством фильтрации, просеивания через сито и т.п.
k) Полимерные латексные связующие
Одни или более чернил на водной основе для струйной печати могут содержать полимерное латексное связующее, предпочтительно - латекс на основе полиуретана. Наблюдали, что латексы на основе полиуретана оказывают меньшее пагубное влияние на адгезию в напольных ламинатах, чем акриловые латексные связующие.
Полимерное латексное связующее никак особенно не ограничено до тех пор, пока оно обладает стабильной дисперсностью в чернильной композиции. Ограничений на основную структуру цепи водонерастворимого полимера не накладывается.
В предпочтительном варианте осуществления полимерный латекс является полиуретановым латексом, более предпочтительно - самодиспергирующимся полиуретановым латексом. Полимерное латексное связующее в одних или нескольких чернилах на водной основе для струйной печати предпочтительно является латексным связующим на основе полиуретана, по соображениям совместимости с термореактивной смолой при использовании в изготовлении декоративных панелей (331, 332).
Частицы полимерного латексного связующего предпочтительно обладают температурой стеклования (Tg) 30°C или выше. Минимальная температура формирования пленки (МТФП) из полимерного латекса предпочтительно составляет от 25°C до 150°C, а более предпочтительно от 35°C до 130°C.
l) Вязкость и температура при напылении
Вязкость при напылении (выбрасывании) измеряют посредством измерения вязкости жидкости при температуре напыления. Вязкость при напылении может быть измерена с использованием различных типов вискозиметров, например вискозиметра Brookfield DV-II + для измерения вязкости при температуре напыления и при вращении со скоростью 12 об/мин с использованием шпинделя CPE 40, которая соответствует скорости сдвига 90 с-1, или с использованием реометра модели Rotovisco 1 компании HAAKE с датчиком C60/1 Ti при скорости сдвига 1000 с-1.
В предпочтительном варианте осуществления вязкость при напылении составляет от 10 мПа⋅с до 200 мПа⋅с, более предпочтительно - от 25 мПа⋅с до 100 мПа⋅с, а наиболее предпочтительно - от 30 мПа⋅с до 70 мПа⋅с.
Температура при напылении может быть измерена с использованием различных типов термометров. Температуру при выбрасывании напыляемой жидкости измеряют на выходе сопла в печатающей головке во время выбрасывания, или ее можно измерять посредством измерения температуры жидкости в каналах для жидкости или в сопле во время выбрасывания через сопло. В предпочтительном варианте осуществления температура при напылении составляет от 10°C до 100°C, более предпочтительно - от 20°C до 60°C, а наиболее предпочтительно - от 30°C до 50°C.
Блок (500) печатающих головок для струйной печати
Система струйной печати с рулонной подачей материала содержит блок (500) печатающих головок для струйной печати для печати декоративного изображения с использованием комплекта чернил.
Блок (500) печатающих головок для струйной печати является блоком, содержащим множество печатающих головок для струйной печати. Печатающая головка является средством для выбрасывания жидкости на подложку через сопло. Сопло может содержаться в сопловой плите, установленной на печатающей головке. Множество сопел в печатающей головке образуют один или более рядов сопел. Блок (500) печатающих головок для струйной печати согласно настоящему изобретению установлен в системе для струйной печати с рулонной подачей материала для выполнения посредством технологии струйной печати декоративного изображения на подложке. Система струйной печати с рулонной подачей материала предпочтительно способна размечать подложку шириной от 1 м до 5 м и, если подложка является не полотном, а листом, то система струйной печати с рулонной подачей материала предпочтительно способна размечать подложки высотой от 1 м до 10 м. Больше информации о технологии струйной печати, включающей печатающие головки в блоке (500) печатающих головок для струйной печати, и о системе струйной печати с рулонной подачей материала, в которой используют технологию струйной печати, раскрыты в публикации «Технология струйной печати и стратегии развития продуктов», автора STEPHEN F. POND; США: издательство Torrey Pines Research, 2000 г.; и в Руководстве по промышленной струйной печати: «Полно-системный подход», под редакцией Werner Zapka (издательство Wiley-VCH Verlag GmbH & Co, 22/11/2017, 984 страниц).
Печатающая головка предпочтительно содержит множество сопел и один или более рядов сопел, которые могут содержаться в сопловой плите. Набор каналов для жидкости, содержащихся в печатающей головке, соответствует соплу печатающей головки, что означает, что жидкость в наборе каналов для жидкости может покидать соответствующее сопло в исполняемом способе. Жидкостью предпочтительно являются чернила, более предпочтительно - пигментные чернила, отверждаемые под действием УФ-излучения по свободнорадикальному механизму, или пигментные чернила на водной основе для струйной печати. Жидкость, используемую для напыления, также называют напыляемой жидкостью или чернилами для струйной печати. Способ напыления с использованием УФ-отверждаемых чернил высокой вязкости для струйной печати называют способом напыления с использованием УФ-отверждаемых чернил высокой вязкости. Способ напыления с использованием чернил высокой вязкости на водной основе для струйной печати называют способом напыления с использованием чернил высокой вязкости на водной основе.
Обычно вязкость при напылении согласно современному уровню техники в данной области для напыления жидкости составляет от 3 мПа⋅с до 15 мПа⋅с. Никакие чернила для струйной печати, используемые в области, описанной выше, например в коммерческой/транзакционной струйной печати или транзакционной струйной печати широкого формата, обладают вязкостью при напылении выше 15 мПа⋅с. Увеличение вязкости выбрасываемых чернил могло бы обеспечить возможность улучшения сцепления с некоторыми принимающими чернила носителями, например текстильными материалами или стеклом, благодаря большому выбору сырьевых материалов. Такая широта возможностей для составления пригодных для напыления жидкостей позволяет, например, вводить олигомеры и/или полимеры, и/или пигменты в более высоких количествах. Это приводит в результате к более широкому доступному диапазону принимающих материалов; уменьшению запахов и миграции, и к увеличению скорости отверждения напыляемых жидкостей, отверждаемых УФ-излучением; улучшенных показателях охраны окружающей среды; преимуществам в вопросах здравоохранения и безопасности (EH&S); преимущественным физическим свойствам; снижению стоимости сырья и/или уменьшению потребления чернил, благодаря большему содержанию пигментов.
Способ введения печатающих головок в блок (500) печатающих головок для струйной печати хорошо известен специалисту, но он раскрыт также и в публикации «Технология струйной печати и стратегии развития продукта»; автор STEPHEN F. POND. США: издательство Torrey Pines Research, 2000 г.
Согласно настоящему изобретению декоративное изображение предпочтительно является изображением, которое наносится за множество проходов струйной печати, так как выполнение декоративного изображения за один проход посредством технологии струйной печати страдает от недостатков в ежедневном производстве декоративных панелей, от оперативных неполадок, например забившихся сопел в блоке (500) печатающих головок для струйной печати, из-за чего образуются «пустые» линии в печатаемом декоративном изображении, и что приводит к образованию отходов из-за затруднительного удаления этих дефектных декоративных панелей после прессования при нагреве. Эти системы струйной печати с рулонной подачей материалов содержат большое количество печатающих головок для струйной печати в блоке (500) печатающих головок для струйной печати, для покрытия всей ширины подложки, что делает машину очень дорогой.
Печатающая головка может быть печатающей головкой для струйной печати любого типа, например печатающей головкой клапанно-струйного типа, пьезоэлектрической печатающей головкой для струйной печати, термической печатающей головкой для струйной печати, непрерывно действующей печатающей головкой для струйной печати, электростатической капельной печатающей головкой для печати «on-demand», или акустической капельной печатающей головкой для струйной печати «on-demand», или совокупностью печатающих головок для струйной печати шириной в страницу, также называемой совокупностью шириной в страницу печатающих головок для струйной печати.
Предпочтительно печатающая головка содержит набор основных выпускных отверстий для струйной печати для осуществления рециркуляции жидкости через печатающую головку. Рециркуляцию можно выполнять до средств формирования капли, но более предпочтительно, чтобы рециркуляция выполнялась в самой печатающей головке, в так называемой печатающей головке со сквозным потоком. Непрерывным потоком жидкости в печатающих головках со сквозным потоком удаляют пузырьки воздуха и слипшиеся частицы из каналов для жидкости в печатающей головке, таким образом, исключая забивание сопел, которое препятствует выбрасыванию жидкости.
Печатающая головка согласно настоящему изобретению предпочтительно пригодна для выбрасывания жидкости, обладающей при выбрасывании вязкостью от 8 мПа⋅с до 3000 мПа⋅с. Предпочтительно печатающая головка пригодна для выбрасывания жидкости, обладающей при выбрасывании вязкостью от 20 мПа⋅с до 200 мПа⋅с; а более предпочтительно она пригодна для выбрасывания жидкости, обладающей при выбрасывании вязкостью от 50 мПа⋅с до 150 мПа⋅с.
Пьезоэлектрические печатающие головки для струйной печати
Предпочтительной печатающей головкой для настоящего изобретения является пьезоэлектрическая печатающая головка для струйной печати. Пьезоэлектрическая печатающая головка для струйной печати, также называемая пьезоэлектрической печатающей головкой для струйной печати, основана на движении пьезоэлектрического керамического преобразователя, содержащегося в печатающей головке, осуществляемому при приложении к нему напряжения. Приложением напряжения изменяют форму пьезоэлектрического керамического преобразователя для создания полости в канале для жидкости, которая затем заполняется жидкостью. При последующем снятии напряжения керамика расширяется до ее первоначальной формы, выталкивая каплю жидкости из канала для жидкости.
Средствами для формирования капли в пьезоэлектрической печатающей головку для струйной печати управляют комплектом пьезоэлектрических керамических преобразователей, прикладывая напряжение для изменения формы пьезоэлектрического керамического преобразователя. Средства для формирования капли могут быть механизмом, действующим в режиме сжатия, или в режиме изгиба, или в сдвиговом, или в режиме толкания, или в сдвиговом режиме, или пьезоэлектрическим исполнительным механизмом другого типа.
Пригодными коммерчески доступными пьезоэлектрическими печатающими головками для струйной печати являются модели TOSHIBA TECTM CK1 и CK1L компании TOSHIBA TECTM (http://www.toshibatec.com/en/products/industrial/inkjet/ products/) и модель XAARTM 2001 компании XAARTM (http://www.xaar.com/en/ products /).
Канал для жидкости в пьезоэлектрической печатающей головке для струйной печати также называют камерой давления. Между каналом для жидкости и основным впускным отверстием пьезоэлектрических печатающих головок для струйной печати имеется коллектор, соединенный для хранения жидкости с целью ее подачи в набор каналов для жидкости.
Пьезоэлектрическая печатающая головка для струйной печати предпочтительно является пьезоэлектрической печатающей головкой для струйной печати со сквозным потоком. В предпочтительном варианте осуществления рециркуляция жидкости в пьезоэлектрической печатающей головке для струйной печати со сквозным потоком происходит между набором каналов для жидкости и впуском сопла, где набор каналов для жидкости для струйной печати соответствует соплу.
В предпочтительном варианте осуществления в пьезоэлектрической печатающей головке для струйной печати минимальный размер одной выбрасываемой капли составляет от 0,1 пл до 300 пл, а в более предпочтительном варианте осуществления минимальный размер капли составляет от 1 пл до 30 пл, в наиболее предпочтительном варианте осуществления минимальный размер капли составляет от 1,5 пл до 15,0 пл. Посредством использования технологии градации серого цвета с помощью печатающей головки для струйной печати из множества одиночных капель можно формировать капли большего размера.
В предпочтительном варианте осуществления пьезоэлектрическая печатающая головка для струйной печати обладает нативным разрешением при печати, составляющим от 25 DPI до 2400 DPI, в более предпочтительном варианте осуществления пьезоэлектрическая печатающая головка для струйной печати обладает нативным разрешением при печати, составляющим от 50 DPI до 2400 DPI, а в наиболее предпочтительном варианте осуществления пьезоэлектрическая печатающая головка для струйной печати обладает нативным разрешением при печати, составляющим от 150 DPI до 3600 DPI. DPI - сокращение от словосочетания «точек на дюйм» (ТД), которое является хорошо известной единицей измерения пространственной плотности печати, в частности количества отдельных точек, которые могут быть размещены на линии в интервале, равном 1 дюйму (2,54 см).
В предпочтительном варианте осуществления при использовании пьезоэлектрической печатающей головки для струйной печати вязкость при выбрасывании составляет от 8 мПа⋅с до 200 мПа⋅с; более предпочтительно - от 25 мПа⋅с до 100 мПа.с; а наиболее предпочтительно - от 30 мПа⋅с до 70 мПа⋅с.
В предпочтительном варианте осуществления при использовании пьезоэлектрической печатающей головки для струйной печати температура при выбрасывании составляет от 10°C до 100°C; более предпочтительно - от 20°C до 60°C, а наиболее предпочтительно - от 30°C до 50°C.
Сушильные устройства
Сушилка может быть включена в систему струйной печати с рулонной подачей материала для удаления по меньшей мере части использованных чернил для струйной печати для печати декоративного изображения, например водной среды чернил на водной основе для струйной печати. Пригодные сушилки включают устройства с циркулирующим горячим воздухом, печи и устройства, в которых используют отсос воздуха.
Сушильное устройство может содержать теплопередающее устройство, например горячую плиту или нагреваемый барабан. Предпочтительно, чтобы нагреваемый барабан был индукционно нагреваемым барабаном.
Сушильное устройство может содержать источник инфракрасного излучения. Эффективный инфракрасный источник излучения обладает максимальной эмиссией в области от 0,8 до 1,5 мкм. Такой инфракрасный источник излучения иногда называют источником NIR-излучения или NIR-сушилкой (NIR – ближняя инфракрасная область спектра).
Энергия NIR-излучения быстро проникает в глубину слоя чернил для струйной печати и удаляет воду и растворители из всей толщины слоя, тогда как обычная инфракрасная и термовоздушная энергия преимущественно поглощается на поверхности и медленно передается в слой чернил, в результате чего обычно происходит более медленное удаление воды и растворителей.
В предпочтительном варианте осуществления в качестве источника NIR-излучения используют NIR СИД (СИД — светоизлучающий диод), которые могут быть легко установлены на системе возвратно-поступательного движения множества печатающих головок для струйной печати в многопроходной системе струйной печати с рулонной подачей материала.
В другом предпочтительном сушильном устройстве используют углеродное инфракрасное излучение (УИИ).
Устройства для отверждения с использованием УФ-излучения
Устройство для отверждения с использованием УФ-излучения испускает УФ-излучение, которое поглощается фотоинициатором или фотоинициирующей системой для полимеризации полимеризуемых соединений среднего слоя. Такое устройство для отверждения с использованием УФ-излучения устанавливают в системе струйной печати с рулонной подачей материала согласно настоящему изобретению, если используют пигментные чернила, отверждаемые под действием УФ-излучения по свободнорадикальному механизму, для печати декоративного изображения на подложке с образованием первого или второго декоративного слоя (301, 302).
Устройство для отверждения с использованием УФ-излучения может содержать ртутные лампы высокого или низкого давления, но предпочтительно содержит или состоит из СИД с УФ-излучением.
Устройство для отверждения с использованием УФ-излучения может быть расположено в сочетании с печатающей головкой для струйной печати или блоком (500) печатающих головок для струйной печати системы струйной печати с рулонной подачей материала, перемещаемой вместе с ним таким образом, чтобы излучение для отверждения направлялось через очень короткий промежуток времени после выбрасывания чернил. Предпочтительно такие средства для отверждения состоят из одного или более СИД с УФ-излучением, так как в таких устройствах может быть сложно обеспечить другие типы средств для отверждения, которые были бы достаточно небольшими для монтажа и перемещения вместе с печатающей головкой. В альтернативном варианте можно использовать статически закрепленный источник излучения, например источник для отверждения с УФ-светом, соединенный с источником излучения с помощью гибких средств, передающих излучение, например со жгутом оптического волокна или гибкой трубкой с внутренним отражением, или устройством зеркал, содержащим зеркало, расположенное над печатающей головкой.
Однако источник УФ-света не обязательно соединен с печатающей головкой. Источник УФ-излучения может быть также, например, вытянутым источником излучения, проходящим вдоль поперечного направления подложки, подлежащей отверждению. Он может быть расположен рядом с поперечной трассой перемещения печатающей головки таким образом, чтобы последующие ряды декоративного изображения, формируемые посредством печатающей головки, проходили, шаг за шагом или непрерывно, под этим источником излучения.
В качестве источника излучения можно использовать любой источник ультрафиолетового света, при условии, что часть испускаемого света может поглощаться фотоинициатором или фотоинициаторной системой, например ртутную лампу высокого или низкого давления, трубку с холодным катодом, черный свет, СИД-источник ультрафиолетового света, ультрафиолетовый лазер, свет магниевой вспышки. Из них предпочтительным источником является тот, который испускает относительно длинноволновой УФ-свет с преобладающими длинами волн 300-400 нм. Более конкретно: предпочтительным источником света является УФ-A-источник света благодаря уменьшенному рассеянию, в результате чего наблюдается более эффективное внутреннее отверждение.
УФ-излучение в общем классифицируется как УФ-A, УФ-B, и УФ-C:
• УФ-A от 400 нм до 320 нм
• УФ-B: от 320 нм до 290 нм
• УФ-C: от 290 нм до 10 нм
В предпочтительном варианте осуществления система струйной печати с рулонной подачей материала содержит один или более УФ СИД с длиной волны более 360 нм; предпочтительно - один или более УФ СИД с длиной волны более 380 нм; а наиболее предпочтительно - УФ СИД с длиной волны около 395 нм.
Кроме того, изображение можно отверждать, используя, последовательно или одновременно, два источника света с различными длинами волн или освещенностью. Например, первый УФ-источник может быть выбран таким образом, чтобы он излучал большое количество УФ-C-излучения, в особенности в диапазоне от 260 нм до 200 нм. Второй УФ-источник, чтобы он излучал большое количество УФ-A-излучения, например лампа, легированная галлием, или другая лампа, излучающая большое количество УФ-A-излучения и УФ-B-излучения. Было установлено, что использование двух УФ-источников обладает преимуществом, заключающимся, например, в большой скорости и в высокой степени отверждения.
Для улучшения отверждения система струйной печати с рулонной подачей материала часто содержит один или более блоков удаления кислорода. С помощью блоков удаления кислорода накладывают «одеяло» из азота или другого относительно инертного газа (например, CO2), с регулируемым положением и регулируемой концентрацией инертного газа, с целью уменьшения концентрации кислорода в окружающей среде проведения отверждения. Остаточное содержание кислорода обычно поддерживают на таком низком уровне как 200 ppm, но в общем в диапазоне от 200 ppm до 1200 ppm (ppm — части на миллион).
Система управления технологическим потоком «деко»
Для управления заданиями на печать для изготовления декоративных панелей, система может включать передачу декоративных изображений посредством одного или более цифровых устройств для передачи информации согласно способу изготовления декоративных панелей; этот вариант осуществления может быть выполнен посредством использования технологической системы «деко» управления потоком, которая, например, определяет декоративные изображения, цвета, преобразует декоративные изображения; осуществляет верстку или разметку множества декоративных изображений на подложке и/или цифровое разрезание декоративных панелей, содержащих нанесенное декоративное изображение. Технологические системы управления потоком для передачи изображений на струйные принтеры известны, например, система AsantiTM компании AgfaTM,, являющаяся законченным, автоматизированным, производственным хабом, включающим использование отмеченного наградами решения компании Agfa Graphics’ по управлению цветами, интегрированным с самой последней версией Adobe PDF Print Engine (APPE), c высоко специализированной функциональностью (например, разметка, поддержка пробной обработки) и быстрый, автоматический, предварительный прогон. Технологическая система «деко» управления потоком может быть чем-то аналогичным, но значительно более расширенным, для изготовления декоративных панелей.
Передача является стадией, включающей этап обработки полутонов изображения и передачи изображения с обработанными полутонами в систему струйной печати с рулонной подачей материала, и маркировки переданного изображения с обработанными полутонами посредством системы струйной печати с рулонной подачей материала. Обработка полутонов, которую иногда называют «скрининг», представляет собой преобразование непрерывного тонового побитового изображения в полутоновое изображение (рисунок точек). Таким образом, система «деко» управления потоком включает блок полутоновой обработки для обработки полутонов и предпочтительно содержит ПРИ (ПРИ - процессор растровых изображений) для растеризации векторной графики. Он дополнительно содержит систему управления цветом для преобразования декоративных изображений в цвета чернил системы струйной печати с рулонной подачей материала. Система «деко» управления потоком предпочтительно включает систему управления информацией (СУИ) для обеспечения информацией, которая требуется для изготовления декоративных панелей, для управления рационального и эффективного управления ими и для анализа, и облегчения стратегических и оперативных действий.
Система «деко» управления потоком выполняет программу. Часть или вся система «деко» управления потоком и/или функциональные единицы или их блоки могут быть встроены в одну или более цепей или схему, например интегрированную цепь (цепи), или объединение большого масштаба (ОБМ). Каждая функциональная схема, или блок, системы «деко» управления потоком может быть отдельно изготовлена в виде интегральной схемы на кристалле. В альтернативном варианте часть или все функциональные схемы или блоки могут быть интегрированы и изготовлены в виде интегральной схемы на кристалле.
Программа, действующая в системе «деко» управления потоком согласно различным предпочтительным вариантам осуществления настоящего изобретения, является программой управления процессором для реализаций функций различных предпочтительных вариантов осуществления настоящего изобретения. Таким образомe, информация, которую обрабатывают посредством системы «деко» управления потоком, временно аккумулируется в оперативной памяти RAM во время обработки. Затем информация может быть сохранена в схемах различного типа в форме ROM и HDD, и считываться посредством схемы, находящейся внутри или включенной в комбинации с системой «деко» управления потоком, если это необходимо, и может выполняться модификация или дописывание. В качестве записывающей среды, сохраняющей программу, может быть использования любая из полупроводниковых сред (например, ROM, энергонезависимая флеш-карта и т.п.), оптическая записывающая среда (например: DVD, MO, MD, CD, BD и т.п.) и магнитная записывающая среда (например, магнитная лента, гибкий диск и т.п.). Кроме того, посредством осуществления загруженной программы не только реализуются функции различных предпочтительных вариантов осуществления согласно настоящему изобретению, но могут быть реализованы функции предпочтительных вариантов осуществления согласно настоящему изобретению посредством обработки загруженных программ в сочетании с операционной системой или другими прикладными программами, на основе инструкции программы. Согласно настоящему изобретению декоративное изображение, сохраненное в системе «деко» управления потоком, в памяти, аналогично тому, как это осуществляется в случае с упомянутой выше программой.
Кроме того, в случае распространения на рынке, программа может быть распространена посредством сохранения в переносной записывающей среде или программа может быть передана на серверный компьютер, соединенный через информационную сеть, например интернет. В этом случае сохраняющее устройство серверного компьютера также включается в настоящее изобретение. Кроме того, часть терминала, беспроводная базовая станция, базовая компьютерная система или другие устройства, или все они, могут быть реализованы как объединение большого масштаба (ОБМ), которое обычно является интегрированной цепью. Каждая функциональная схема или блок системы «деко» управления потоком могут быть отдельно чипированы, или его (ее) часть, или она вся (он весь) могут быть чипированы посредством интеграции. В случае исполнения каждой функциональной схемы или блока в виде интегрированной цепи, добавляют контроллер интегрированной цепи, посредством которого управляют интегрированными цепями.
Наконец, следует отметить, что в описании употребляемые термины «цепь» или «схема» ни в коем случае не ограничивают их осуществления только в виде аппаратного оборудования, и как должно быть известно и понятно среднему специалисту в соответствующей области техники, такие описания и упоминания терминов «цепь» или «схема» включают объединенные решения, включающие аппаратное оборудование и программное обеспечение, в которых цепь или схема являются оперативными средствами для осуществления функций и операций на основе считываемых машиной программ, программного обеспечения или других инструкций в любой форме, которые пригодны для управления цепью или схемой.
Задание на печать и соответствующее декоративное изображение для первой зоны печати и первого декоративного слоя (301), и задание на печать и соответствующее декоративное изображение для второй зоны печати, и второго декоративного слоя (302) могут быть переданы отдельно к блоку печатающих головок для струйной печати от системы струйной печати с рулонной подачей материала. Но предпочтительно, чтобы оба задания на печать были сначала объединены вместе посредством объединения сканирующих строк декоративных изображений до передачи к блоку печатающих головок для струйной печати от системы струйной печати с рулонной подачей материала. Сканирующая строка является одной строкой или рядом строк декоративного изображения. Такое объединение может быть выполнено посредством центрального процессора (CPU), например модели Intel Xeon w3550, содержащей 4 ядра с частотой 3,06 ГГц, но графический процессорный блок является более предпочтительным. Преимущество такого объединения заключается в том, что в таком случае первый и второй периоды времени согласно настоящему изобретению легче перекрывать. Всегда может быть, что количество копий в задании на печать, предназначенном для первой зоны печати, отличается от количества копий в задании на печать, предназначенном для второй зоны печати. Кроме того, стартовое время между двумя заданиями на печать также может быть различным.
Система «деко» управления потоком предпочтительно включает:
- программное обеспечение для управления цветом для разделения декоративного изображения на цвета комплекта чернил от системы струйной печати с рулонной подачей материала; и/или
- входной контроллер: для преобразования декоративных изображений в считываемые печатающими головками для струйной печати в системе струйной печати с рулонной подачей материала задания, а также для разделения декоративного изображения в зависимости от режима печати (например, два прохода); и/или
- диспетчер печати: программное обеспечение, коммуницирующее со всей системой струйной печати с рулонной подачей материала, а также подающее сигналы потока данных изображения к печатающим головкам для струйной печати; и/или
- контроллер печатающих головок: для управления печатающими головками для струйной печати и обеспечения своевременного направления данных ко всем и каждому из сопел. Передачу данных можно производить со скоростью печати, например при однопроходной струйной печати с частотой от 1000 Гц до 20000 Гц.
Система «деко» управления потоком может также содержать программное обеспечение, включая базу данных для управления регистрацией данных или заданий на печать; интерфейс (MRP) для материально-производственного планирования или интерфейс пользователя для соединения с управлением машины; систему камер для решения задач с учетом запросов заказчика в производственных помещениях.
Продюсеры печатной продукции или собственники брендов могут подавать задания на печать для их декоративных слоев и декоративных панелей на портале подачи, предпочтительно - через интернет-магазин. Интернет-магазин, специально созданный для изготовления декоративных панелей, является, согласно настоящему изобретению, магазином, называемым «витриной деко».
Подача задания на печать включает обеспечение предпочтительно по меньшей мере информации о:
• системе струйной печати с рулонной подачей материала, посредством которой надлежит выполнять печатание задания на печать;
• полотне подложки, на которой задание на печать надлежит печатать;
• уровне качества, с которым задание на печать надлежит выполнять;
• количестве изделий, подлежащих печатанию, также называемом «количеством копий»;
• содержательном файле, в котором описано декоративное изображение(ния), подлежащие печати.
Все поданные данные вместе определяют задание на печать. Множество заданий на печать вместе определяют перечень заданий на печать.
Портал подачи предпочтительно содержит первую пилотную установку для предварительного опробования. Действие такой пилотной установки для предварительного опробования предназначено для проверки, учтены ли все ограничения для выполнения задания на печать системой струйной печати с рулонной подачей материала и выбрана ли среда полотна подложки, а также для генерации предупреждений или для остановки в случае несогласованностей.
С целью обеспечения производительности продюсер печатной продукции или собственник бренда может использовать шаблон продукта, в котором присутствует некоторая информация, в то время как ряд переменных и данных может быть отредактирован.
Портал подачи содержит серверную часть, где предпочтительно предусмотрена возможность осуществления оператором портала подачи следующих операций:
• осуществление обзора предложенных заданий на печать из перечня (105) работ;
• управление предложенными работами: осуществление их предварительного просмотра, повторное редактирование, утверждение, изменение заказа, удаление заказов и т.п.;
• управление и создание шаблона продукта;
• выполнение ряда административных задач, например создание или закрытие интернет-магазинов, аккаунтов продюсеров печатной продукции, аккаунтов управляющих и т.п.
Оператор портала подачи может быть продюсером печатной продукции или собственником бренда. Эти операторы портала подачи только принимают на рассмотрение работы, созданные в «деко» интернет-магазинах, которые ассоциированы с ними. В альтернативном варианте оператор портала подачи может быть суперпользователем, обладающим правами, заключающимися в доступе ко всем работам, которые были предложены порталу различными внешними пользователями.
Для задания на печать может фреймворк JDF от организации CIP4TM. Заказ-наряд JDF является открытой, расширяемой, спецификацией на основе расширенного языка разметки (XML) готового технологического потока, который включает все производственные этапы для создания отпечатанного продукта (www.cip4.org). Заказ-наряд JDF согласно настоящему изобретению содержит информацию о той части спецификации продукта которая относится к производству, а также административные данные, в которых содержится информация об интернет-магазине и продюсере печатной продукции.
В заказ-наряде JDF существует положение о включении данных в проприетарном XML-форматировании. Согласно данному изобретению эта особенность может быть использована для встраивания «XML файла о работе». Такая работа согласно XML файлу обеспечивает средство для поддержки проприетарных инструкций для привода проприетарного выпускного устройства. Посредством встраивания XML файла работы в заказ-наряд JDF можно хранить на уровне портала подачи данные, которые в ином случае не подходили бы или не соответствовали бы заказ-наряду JDF.
Заказ-наряд JDF и содержащий его файл необязательно связаны в ASCII-закодированный контейнерный файл, например, в MIME- файл.
Задание на печать предпочтительно также содержит тип нагреваемого пресса, более предпочтительно содержит тип нагреваемого пресса и/или нагреваемый пресс специальной конфигурации (например, по температуре, давлению…), так что для декоративного слоя корректно назначается подходящий нагреваемый пресс, а подходящая зона печати согласно настоящему изобретению снабжается подходящим заданием на печать. Другая информация в таком задании на печать также может присутствовать, а именно информация о том, как декоративная панель должна быть разрезана, какого типа механическое соединение должно быть выфрезеровано, какие другие слои должны быть поданы. Всю эту информацию иногда также называют «метаданными». Метаданные также могут быть введены в декоративное изображение.
Чем больше метаданных находится в задании на печать, тем легче автоматизировать весь процесс изготовления декоративных панелей. Посредством метаданных может быть раскрыто несколько настроек: от настроек по управлению цветом, настроек по полутонам до настроек по режиму печати, до настроек по нагреваемому прессу, до настроек по разрезанию. Задание на печать можно контролировать (это также называется «отслеживанием») в ходе всего процесса изготовления декоративных панелей. Пост-обработка декоративных слоев, содержащих напечатанное струйной печатью декоративное изображение, например прессование при нагреве декоративных слоев с другими слоями для декоративных панелей; нанесение структуры рельефа на декоративные панели, если оно не выполнено на этапе прессования при нагреве; разрезание декоративных панелей на декоративные ламинаты; фрезерование механического соединения на декоративных ламинатах, например шпунта и паза… может быть выполнена на отдалении по экономическим и экологическим причинам с целью переноса пост-обработки этих декоративных слоев ближе к потребителю и, таким образом, с целью минимизации расстояния транспортировки и минимизации выбросов транспортных средств при доставке готового продукта, перевозимого потребителям. Для этого используется механизм отслеживания таких заданий на печать.
Другое преимущество заключается в том, что при назначении нагреваемого пресса, с проведением или без проведения анализа задания на печать, может быть достигнуто надлежащее преобразование цвета. Было установлено, что тип нагреваемого пресса и специальная конфигурация нагреваемого пресса, например определенные установки температуры, могут оказывать влияние на цвета в декоративном слое при установленном нагреве декоративной панели. Система «деко» управления потоком может обеспечивать систему управления цветом, которая принимает во внимание назначение нагреваемого пресса.
Тип нагреваемого пресса и/или специальных конфигураций нагреваемого пресса могут быть определены посредством анализа задания на печать. Например, задание на печать может также содержать конкретные данные отправителя заказа, например собственника бренда или продюсера печатной продукции, посредством чего система «деко» управления потоком анализирует, какой тип нагреваемого пресса следует использовать согласно известным пожеланиям заказчика. Система «деко» управления потоком добавляет после анализа тип нагреваемого пресса и/или специальные конфигурации нагреваемого пресса. Другой пример заключается в том, что содержание подлежащего печати декоративного изображения анализируется, причем система «деко» управления потоком определяет тип нагреваемого пресса и/или специальные конфигурации нагреваемого пресса. Система «деко» управления потоком добавляет после анализа тип нагреваемого пресса и/или специальные конфигурации нагреваемого пресса. Пример анализа, например анализа изображения, декоративного изображения, может включать анализ общего покрытия декоративного изображения. При более темном декоративном изображении обычно требуется использовать более высокое давление во время прессования при нагреве декоративного слоя, содержащего такие декоративные изображения. Анализ, например анализ изображения, может быть выполнен на пилотной установке для предварительного опробования.
Обзор методов анализа изображения, которые могут быть выполнены посредством системы «деко» управления потоком, раскрыт в части 5 “Анализ изображений” [стр. 419-678] PRATT, William K. Цифровая обработка изображения: PIKS Scientific Inside. 4-ое издание. John Wiley.
Предпочтительно метод анализа изображения, содержащийся в методах анализа изображения, включает:
- определение края; и/или
- сегментирование изображения; и/или
- анализ формы; и/или
- анализ текстуры.
Другие примеры анализа декоративных изображений/заданий на печать:
- определение размера, при котором назначается подходящий тип нагреваемого пресса, пригодного для прессования при нагреве такого размера;
- определение адреса доставки декоративной панели (панелей), который затем также раскрывается в задании на печать; в зависимости от адреса доставки назначается ближайший нагреваемый пресс для выполнения задания на печать таким образом, чтобы время изготовления становилось меньше и стоимость транспортировки снижалась. Адрес доставки, в более общем виде идентификация места расположения прессования при нагреве, содержится в задании на печать и затем добавляют после анализа адреса доставки. Идентификация места расположения может быть проведена по информационной базе данных, соединенной с системой «деко» управления потоком, содержащей места расположения нескольких нагреваемых прессов.
Установки конфигурации, определяемые из анализа или добавляемые в задание на печать, могут быть промаркированы на декоративном слое посредством текста, или более предпочтительно - посредством идентификационного кода, например штрих-кода или матричного (QR) кода. Считыватель идентификационного кода, соединенный с нагреваемым прессом, может считывать этот идентификационный код, а контроллер может задавать установки нагреваемого пресса согласно содержанию идентификационного кода. Идентификационный код предпочтительно передается в систему струйной печати с рулонной подачей материала согласно настоящему изобретению, а более предпочтительно - на печатающую головку для струйной печати, содержащуюся в блоке (500) печатающих головок для струйной печати, таким образом, к одним из чернил из комплекта чернил для струйной печати в системе струйной печати с рулонной подачей материала.
Задание на печать предпочтительно также содержит тип устройства для пропитки смолой, более предпочтительно содержит тип устройства для пропитки смолой и/или специальные конфигурации устройства для пропитки смолой (например, диапазон температур, тип слоя смолы, диапазон давления…), так чтобы подходящее устройство для пропитки смолой было корректно назначено для данного декоративного слоя, а также чтобы выполнение надлежащего задания на печать назначалось подходящей зоне печати согласно настоящему изобретению. Также в таких заданиях на печать может быть обеспечена и иная информация, как то: как декоративная панель должна быть разрезана, какой тип механического соединения должен быть выфрезерован, какие другие слои должны быть поданы.... Вся эта информация иногда также называется «метаданными». Метаданные также могут быть встроены в декоративное изображение.
Чем больше метаданных находится в задании на печать, тем легче автоматизировать весь процесс изготовления декоративных панелей. Метаданными может быть раскрыто несколько настроек: от настроек по управлению цветом; настроек по полутонам; до настроек по режиму печати, до настроек по пропитке смолой; до настроек по разрезанию. Задание на печать можно контролировать (это также называется «отслеживанием») в ходе всего процесса изготовления декоративных панелей. Пост-обработка декоративных слоев, содержащих напечатанное струйной печатью декоративное изображение, например прессование при нагреве декоративных слоев с другими слоями для декоративных панелей; нанесение структуры рельефа на декоративные панели, если оно не выполнено на этапе пропитки смолой; разрезание декоративных панелей на декоративные ламинаты; фрезерование механического соединения в декоративных ламинатах, например шпунта и паза, может быть выполнена на отдалении по экономическим и экологическим причинам с целью переноса пост-обработки этих декоративных слоев ближе к потребителю и, таким образом, с целью минимизации расстояния транспортировки и минимизации выбросов от транспортных средств при доставке готового продукта, перевозимого потребителям. Для этого используется механизм отслеживания таких заданий на печать.
Другое преимущество заключается в том, что при назначении устройства для пропитки смолой, с проведением или без проведения анализа задания на печать, может быть достигнуто надлежащее преобразование цвета. Было установлено, что тип устройства для пропитки смолой и специальная конфигурация устройства для пропитки смолой, например определенные установки температуры, могут оказывать влияние на цвета в декоративном слое при установленном нагреве декоративной панели. Система «деко» управления потоком может обеспечивать систему управления цветом, которая принимает во внимание назначение устройства для пропитки смолой.
Тип устройства для пропитки смолой и/или специальные конфигурации устройства для пропитки смолой могут быть определены посредством анализа задания на печать. Например, задание на печать может также содержать конкретные данные заказчика, например собственника бренда или продюсера печатной продукции, посредством чего система «деко» управления потоком анализирует, какой тип устройства для пропитки смолой должен быть использован согласно известным пожеланиям заказчика или согласно предварительно определенным требованиям пользователя. Система «деко» управления потоком добавляет после анализа тип устройства для пропитки смолой и/или специальные конфигурации устройства для пропитки смолой, и/или тип слоя смолы. Другой пример заключается в том, что содержание подлежащего печати декоративного изображения анализируется, причем система «деко» управления потоком определяет тип устройства для пропитки смолой и/или специальную конфигурацию устройства для пропитки смолой, и/или тип слоя смолы. Система «деко» управления потоком добавляет, после анализа, тип устройства для пропитки смолой и/или специальную конфигурацию устройства для пропитки смолой, и/или тип смолы. Пример анализа, например анализа изображения, декоративного изображения, может включать анализ общего покрытия декоративного изображения. При более темном декоративном изображении обычно требуется использование более толстого слоя смолы во время пропитки смолой декоративного слоя, содержащего такие декоративные изображения. Анализ, например анализ изображения, может быть выполнен на пилотной установке для предварительного опробования.
Обзор методов анализа изображения, которые могут быть выполнены посредством системы «деко» управления потоком раскрыт в части 5 публикации «Анализ изображений» [стр. 419-678] PRATT, William K. Цифровая обработка изображения: PIKS Scientific Inside. 4-ое издание. John Wiley.
Предпочтительно метод анализа изображения, содержащийся в методах анализа изображения, включает:
- определение края; и/или
- сегментирование изображения; и/или
- анализ формы; и/или
- анализ текстуры.
Другие примеры анализа декоративных изображений/заданий на печать:
- определение размера, в результате которого назначается подходящий тип устройства для пропитки смолой, пригодного для пропитки смолой такого размера;
- определение адреса доставки декоративной панели (панелей), который затем также раскрывается в задании на печать; в зависимости от адреса доставки заданию на печать назначается ближайшее устройство для пропитки смолой, так чтобы время изготовления становилось меньше и стоимость транспортировки снижалась; адрес доставки, в более общем виде идентификация места расположения пропитки смолой, содержится в задании на печать и затем добавляют после анализа адреса доставки; идентификация места расположения может быть проведена по информационной базе данных, соединенной с системой «деко» управления потоком, содержащей места расположения нескольких устройств для пропитки смолой.
Установки конфигураций, определяемые из анализа или добавляемые в задание на печать, могут быть промаркированы на декоративном слое посредством текста, или более предпочтительно - посредством идентификационного кода, например, штрих-кода или матричного (QR) кода. Считыватель идентификационного кода, соединенный с устройством для пропитки смолой, может считывать этот идентификационный код, а контроллер может задавать установки устройства для пропитки смолой согласно содержанию идентификационного кода. Идентификационный код предпочтительно передается в систему струйной печати с рулонной подачей материала согласно настоящему изобретению, а более предпочтительно - на печатающую головку для струйной печати, содержащуюся в блоке (500) печатающих головок для струйной печати, таким образом, к одним из чернил из комплекта чернил для струйной печати в системе струйной печати с рулонной подачей материала.
Витрина деко
В предпочтительном варианте осуществления облачное приложение решения «от полотна-к-исполнению» может содержаться в системе «деко» управления потоком для обеспечения возможности поставщикам сервисных услуг, связанных с декоративными панелями, или покупателям декоративных панелей для создания и управления интернет-магазинами для изготовления декоративных панелей, содержащих нанесенные декоративные изображения. Такое решение называется «витриной деко».
Предпочтительно «витрина деко» позиционируется как оплачиваемый компьютерный облачный сервис, так чтобы не требовались большие первоначальные капитальные вложения в серверы, программное обеспечение, информационные базы данных или дорогостоящие симметричные интернет-соединения. Благодаря этому, уменьшается стоимость обустраивания магазинов и срок их введения в эксплуатацию.
«Витрина деко» может включать легко управляемый центр магазина, являющийся центральным хабом, с которым связаны магазины и к которому направляются заказы. Его приборная панель предпочтительно обеспечивает мгновенный отклик на входящие заказы и статус заказов, находящихся в процессе выполнения.
«Витрина деко» предпочтительно содержит интернет-редактор, где поставщики сервисных услуг по декоративным панелям или редакторы могут создавать или редактировать декоративные изображения. Это дает возможность поставщикам сервисных услуг по декоративным панелям использовать инновационный путь создания персонализированных декоративных панелей.
Интеграция «витрины деко» с системой «деко» управления потоком может привести к увеличению эффективности посредством сбережения времени, например при автоматической загрузке и обработке заказов на декоративные панели, содержащие сформированные декоративные изображения.
Блоки графической обработки данных
Предпочтительно, чтобы этап передачи в системе «деко» управления потоком выполнялся посредством одного или более блоков графической обработки данных (GPU). Их использовали для отображения компьютерной графики в течение множества лет. В настоящее время их также используют для решения общецелевых задач благодаря их высоко параллельной структуре, делающей их более эффективными, чем центральные процессоры (CPU). GPU, согласно настоящему изобретению, обладают преимуществом в настоящем изобретении, а именно в передаче декоративного изображения, а также в анализе декоративного изображения и в анализе захваченных из оптических сканирующих систем изображений. GPU могут быть объединены с CPU для достижения большего быстродействия. С этой целью порядковые части кода должны поступать на CPU, а параллельные части должны передаваться на GPU. Тогда как CPU со множеством ядер доступны в каждом новом компьютере и обеспечивают возможность параллельного компьютерного выполнения, они сфокусированы на том, что они включают небольшое количество высоко эффективных ядер. С другой стороны, GPU имеют архитектуру, состоящую из тысяч ядер с более низкопроизводительными характеристиками, что делает их особенно полезными, когда необходимо обработать большое количество данных.
1. Способ изготовления декоративных панелей, включающий этапы:
- струйной печати с использованием системы струйной печати с рулонной подачей материала на первом полотне подложки для формирования первого декоративного слоя (301) в течение первого периода времени; и
- струйной печати с использованием системы струйной печати с рулонной подачей материала на первом полотне подложки или на втором полотне подложки для формирования второго декоративного слоя (302) в течение второго периода времени; и
- прессования первого декоративного слоя (301) при нагреве с формированием декоративной панели (331) на первом нагреваемом прессе (401); и
- прессования второго декоративного слоя (302) при нагреве с формированием другой декоративной панели (332) на втором нагреваемом прессе (402);
где первый и второй периоды времени перекрываются друг с другом.
2. Способ изготовления по п. 1, в котором первое и второе полотна подложки представляют собой бумажные подложки, обе из которых содержат на их поверхностях один или более слоев, принимающих чернила, подходящих для струйной печати пигментными чернилами для струйной печати на водной основе.
3. Способ изготовления по п. 2, в котором самый наружный слой, принимающий чернила, не содержит неорганический пигмент или содержит меньшее количество неорганического пигмента, чем слой, принимающий чернила, расположенный между бумажной подложкой и самым наружным слоем, принимающим чернила.
4. Способ изготовления по п. 2, в котором бумажную подложку пропитывают термореактивной смолой до прессования при нагреве.
5. Способ изготовления по п. 3, в котором бумажную подложку пропитывают термореактивной смолой до прессования при нагреве.
6. Способ изготовления по п. 1, в котором первое и второе полотна подложки представляют собой термопластичную подложку, подходящую для струйной печати с использованием пигментных чернил для струйной печати, отверждаемых УФ-излучением.
7. Способ изготовления по п. 4, в котором термореактивную смолу выбирают из группы, состоящей из смол на основе меламинформальдегида, смол на основе мочевиноформальдегида и смол на основе фенолформальдегида.
8. Способ изготовления по п. 7, в котором пигментные чернила на водной основе для струйной печати содержат красные чернила для струйной печати, содержащие пигмент, выбираемый из группы, состоящей из: C.I. Pigment Red 254; C.I. Pigment Red 176; и C.I. Pigment Red 122; или смеси их кристаллов.
9. Способ изготовления по п. 8, в котором первый декоративный слой (301) и/или второй декоративный слой (302) подвергают прессованию в нагретом состоянии в декоративную панель вместе со средним слоем (321, 322) и защитным слоем; и в котором средний слой (321, 322) выбирают из группы, состоящей из ДВПСП, ДВПВП или ОСП.
10. Способ изготовления декоративных панелей, включающий этапы:
- струйной печати с использованием системы струйной печати с рулонной подачей материала на первом полотне подложки для формирования первого декоративного слоя (301) в течение первого периода времени; и
- струйной печати с использованием системы струйной печати с рулонной подачей материала на первом полотне подложки или на втором полотне подложки для формирования второго декоративного слоя (302) в течение второго периода времени; и
- пропитки смолой первого декоративного слоя (301) на первом устройстве (800) для пропитки смолой; и
- пропитки смолой второго декоративного слоя (302) на втором устройстве (800) для пропитки смолой; и
в котором первый и второй периоды времени перекрываются друг с другом.
11. Способ изготовления по п. 10, в котором первое и второе полотна подложки представляют собой бумажные подложки, обе из которых содержат на их поверхностях один или более слоев, принимающих чернила, подходящих для струйной печати пигментными чернилами для струйной печати на водной основе.
12. Способ изготовления по п. 11, в котором самый наружный слой, принимающий чернила, не содержит неорганический пигмент или содержит меньшее количество неорганического пигмента, чем слой, принимающий чернила, расположенный между бумажной подложкой и самым наружным слоем, принимающим чернила.
13. Способ изготовления по п. 11, в котором термореактивная смола в одной или обеих из стадий пропитки смолой выбрана из группы, состоящей из смол на основе меламинформальдегида, смол на основе мочевиноформальдегида и смол на основе фенолформальдегида.
14. Способ изготовления по п. 11, в котором пигментные чернила на водной основе для струйной печати содержат красные чернила для струйной печати, содержащие пигмент, выбираемый из группы, состоящей из: C.I. Pigment Red 254; C.I. Pigment Red 176; и C.I. Pigment Red 122; или смеси их кристаллов.
15. Способ изготовления по п. 11, в котором после стадии пропитки первый и/или второй декоративные слои (301, 302) подвергают прессованию в нагретом состоянии в декоративную панель вместе со средним слоем (321, 322) и защитным слоем; и в котором средний слой (321, 322) выбирают из группы, состоящей из ДВПСП, ДВПВП или ОСП.
