DE10032555A1 - Verfahren zum Bedrucken von Holz - Google Patents
Verfahren zum Bedrucken von HolzInfo
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Färben, Bedrucken, Bemalen oder dergleichen von Substraten aus Holz, z. B. von Holzmöbeln, Holzspielwaren oder dergleichen mittels Dispersionsfarbstoffen mit folgenden Verfahrensschritten: DOLLAR A e) Beschichtung der Substratoberfläche mit einer wäßrigen Dispersion selbstvernetzender Polymere, DOLLAR A f) Trocknung der auf das Substrat aufgebrachten Dispersion, DOLLAR A g) Aushärtung der selbstvernetzenden Polymere sowie DOLLAR A h) Auftragen von Dispersionsfarbstoff auf die beschichtete Substratoberfläche.
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Färben, Bedrucken, Bemalen oder
dergleichen von Substraten aus Holz mit den Merkmalen des Oberbegriffes des
Patentanspruchs 1. Ferner betrifft sie ein Substrat aus Holz mit den Merkmalen
des Oberbegriffes des Patentanspruchs 13.
Bisher werden beim Bedrucken von Holzprodukten Azofarbstoffe eingesetzt, die
wegen den darin enthaltenen Aminen sowie Halogenen und deren
herausdiffundierenden Eigenschaften krebserregend sind. Aufgrund dieser
gesundheitsgefährdenden Eigenschaften sollen die Azofarbstoffe für das
Bedrucken von Holz, insbesondere Holzmöbeln oder Holzspielwaren, in naher
Zukunft verboten werden.
Neben den Azofarbstoffen sind auch weitere Dispersionsfarbstoffe bekannt, wie
Anthrachinon-Derivate und Chinoline, welche den Vorteil haben, daß weder
Halogene noch Amine in ihnen enthalten sind. Diese bekannten Farbgruppen
haben jedoch Probleme mit der Farb- und Lichtechtheit sowie mit der Auflösung
der Strichgenauigkeit und den Farbverläufen bei natürlichen Substraten, z. B. bei
Holz.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Färben,
Bedrucken, Bemalen oder dergleichen von Substraten aus Holz zur Verfügung zu
stellen, mit welchem ein qualitativ verbesserter Farbdruck auf Holz erreicht wird.
Diese Aufgabe wird durch die Lehre des Patentanspruchs gelöst. Vorteilhafte
Weiterbildungen des Verfahrens ergeben sich aus den Unteransprüchen 2-12.
Ein erfindungsgemäßes Substrat aus Holz wird in den Patentansprüchen 13 bis 20
gelehrt.
Erfindungsgemäß ist ein Verfahren zum Färben, Bedrucken, Bemalen oder
dergleichen von Substraten aus Holz vorgesehen, bei welchem zunächst die
Substratoberfläche mit einer wäßrigen Dispersion selbstvernetzender Polymere
beschichtet wird. Anschließend wird die auf das Substrat aufgebrachte Dispersion
insbesondere bei erhöhter Temperatur getrocknet. Dann härten die
selbstvernetzenden Polymere ebenfalls bei erhöhter Temperatur aus. Schließlich
kann der Dispersionsfarbstoff auf die beschichtete Substratoberfläche aufgetragen
werden. Durch die Beschichtung wird die natürliche, texturierte Oberfläche des
Holzwerkstoffes egalisiert, wobei die Oberflächeneigenschaften im wesentlichen
unverändert bleiben. Der auf die beschichtete Substratoberfläche aufgebrachte
Farbdruck mit Dispersionsfarbstoff zeichnet sich durch seine hohe Auflösung und
Strichgenauigkeit aus. Ein weiterer Vorteil ist auch der geringe
Farbstoffverbrauch. Ein weiterer für die Umwelt positiver Aspekt besteht darin,
daß die Dispersion ein wäßriges System darstellt und demnach biologisch
abbaubar ist. Die wäßrige Disperison kann außerdem mit anderen wäßrigen
Systemen kombiniert werden. Das erfindungsgemäße Verfahren hat weiterhin den
Vorteil, daß die natürliche Oberfläche des Holzes erhalten bleibt, die Dispersion
keinen fühlbaren kunststoffartigen Film bildet und demnach auch die Maßerung,
Charakter und Farbe des Werkstückes (bei einer transparenten Dispersion) nicht
beeinflußt werden. Die Dispersion ist außerdem vollständig lösemittelfrei,
erfordert eine nur geringe Trockentemperatur sowie eine kurze Trockenzeit, so
daß eine rasche Weiterverarbeitung möglich ist.
Als Dispersionsfarbstoffe können Anthrachinone, Anthrachinon-Derivate oder
Chinoline zum Einsatz kommen. Diese Gruppen haben den Vorteil, daß sie weder
Halogene noch Amine enthalten und demnach nicht krebserregend oder
gesundheitsgefährdend sind.
Ebenso können chemische und/oder physikalische Additive wie z. B.
Entschäumer, Füllstoffe usw. zugesetzt werden, um die Verarbeitbarkeit der
Dispersion zu verbessern, die Qualität des Farbstoffauftrages zu erhöhen oder die
Holzoberfläche bewußt zu verändern.
Zur gleichmäßigen und schnellen Beschichtung kann das Substrat in die
Dispersion eingetaucht werden. Es ist jedoch auch möglich, daß die wäßrige
Dispersion auf das Substrat aufgegossen, aufgesprüht oder mit dem Pinsel
aufgetragen wird.
Nach dem Auftragen sowie dem Trocknen des Dispersionsfarbstoffes kann eine
weitere Beschichtung einer wäßrigen Dispersion selbstvernetzender Polymere auf
das Substrat aufgetragen werden, womit gleichzeitig eine Schutzschicht für den
Farbdruck geschaffen wird.
Der Trocknungsvorgang der auf das Substrat aufgebrachten wäßrigen Dispersion
kann vorzugsweise bei 100°C bis 150°C, insbesondere bei ca. 130°C, stattfinden.
Die für die Trocknung erforderlichen, relativ niedrigen Temperaturen sind
demnach mit einem geringen Energieverbrauch verbunden. Alternativ dazu ist es
auch möglich, daß die Beschichtung bei Raumtemperatur vollständig trocknet.
Die Trocknung bei den oben erwähnten, erhöhten Temperaturen der auf das
Substrat aufgebrachten wäßrigen Dispersion dauert ca. 10-60 Minuten,
insbesondere ca. 30 Minuten an. Nach dieser Trocknungszeit können die
beschichteten Gegenstände bereits übereinander gestapelt werden.
Vor dem Farbstoffauftrag kann die Aushärtung der selbstvernetzenden Polymere
bei ca. 170°C ca. 1 Minute lang erfolgen, so daß eine dauerhafte, vollständig
ausgehärtete Beschichtung geschaffen wird. Der Dispersionsfarbstoff kann
entweder im Siebdruck-, Transferdruck- oder Tampondruckverfahren aufgebracht
werden. Es sind also die üblichen Verfahren zum Bedrucken möglich, die bisher
nur mit Azofarbstoffen mit qualitativ hochwertigen Ergebnissen durchgeführt
werden konnten.
Um einen hochwertigen und haltbaren Farbaufdruck zu erreichen, kann der
aufgetragene Dispersionsfarbstoff vorzugsweise bei ca. 130°C ca. 1 Minute lang
getrocknet werden.
Das erfindungsgemäße Substrat aus Holz bzw. mit einer Holzoberfläche,
insbesondere Spielwaren, Bleistifte, Dekorartikel aus Holz usw. zeichnen sich
durch eine Beschichtung aus einer wäßrigen Dispersion selbstvernetzender
Polymere aus, auf die ein Farbdruck bzw. eine Farbbemalung aus
Dispersionsfarbstoff aufgebracht ist. Die Beschichtung führt zu einer Egalisierung
der Holzoberfläche, so daß ein qualitativ hochwertiger Farbaufdruck mit
Dispersionsfarbstoffen erreicht wird.
Der Dispersionsfarbstoff kann im wesentlichen aus Anthrachinonen,
Anthrachinon-Derivaten oder auch Chinolinen bestehen und ist demnach nicht mit
krebserregenden Gefahren aufgrund von Halogenen oder Aminen verbunden. Der
Farbdruck bzw. die Farbbemalung zeichnet sich durch eine hohe Auflösung,
Strichgenauigkeit sowie exakten Farbverläufen aus.
Vorzugsweise ist die Beschichtung transparent, so daß die Farbgebung lediglich
durch den Dispersionsfarbstoff erfolgt und keine farbliche Veränderung des
Dispersionsfarbstoffes stattfindet.
Die Beschichtung kann mit chemischen oder physikalischen Additiven versetzt
sein, um die Holzoberfläche zu verändern oder die Beschichtung in ihrer Funktion
als Schutzschicht zu optimieren.
Auf dem Farbdruck bzw. der Farbbemalung kann eine weitere Beschichtung aus
einer wäßrigen Dispersion selbstvernetzender Polymere vorgesehen sein, welche
eine zusätzliche Schutzfunktion der Holzoberfläche bzw. des Farbdruckes
darstellt.
Die vorliegende Erfindung ist anhand eines vorteilhaften Ausführungsbeispiels in
den Zeichnungsfiguren näher erläutert.
Diese zeigen:
Fig. 1 ein Flußdiagramm des erfindungsgemäßen Verfahrens sowie
Fig. 2 eine Prinzipdarstellung des erfindungsgemäßen Substrates im
Schnitt
Zur Beschreibung des erfindungsgemäßen Verfahrens zum Färben, Bedrucken,
Bemalen oder dergl. von Substraten aus Holz wird zunächst auf Fig. 1 Bezug
genommen. Das Substrat aus Holz stellt dabei z. B. ein Holzmöbelstück oder ein
Holzspielzeug dar, das mit Dispersionsfarbstoffen bedruckt werden soll. In einem
ersten Schritt wird die Substratoberfläche mit einer wäßrigen Dispersion
selbstvernetzender Polymere beschichtet. Die Beschichtung führt zu einer
Egalisierung der üblicherweise texturierten Holzoberfläche. Um eine ausreichende
Haftung der Beschichtung zu gewährleisten, wird die Beschichtung bei ca. 130°C
ca. 30 Minuten lang getrocknet. Anschließend werden die selbstvernetzenden
Polymere bei ca. 170°C ausgehärtet, so daß eine stabile Beschichtung als
Grundlage für den folgenden Farbaufdruck geschaffen wird. Dann erfolgt der
Farbaufdruck mit einem Dispersionsfarbstoff aus der Gruppe der Anthrachinon-
Derivate auf die beschichtete Substratoberfläche. Die Anthrachinon-Derivate sind
frei von Halogenen und Aminen, daher nicht krebserregend und gewährleisten in
Verbindung mit der vorher aufgebrachten Beschichtung einen qualitativ
hochwertigen Farbaufdruck hinsichtlich von Farb- und Lichtechtheit sowie
Auflösung und Strichgenauigkeit. Schließlich trocknet der aufgebrachte
Dispersionsfarbstoff bei ca. 130°C aus.
Alternativ zu Anthrachinon-Derivaten können als Dispersionsfarbstoffe auch
Anthrachinone oder Chinoline verwendet werden, die ebenfalls keine Halogene
oder Amine enthalten und demnach nicht gesundheitsgefährdend sind.
Vor der Beschichtung können der Dispersion chemische und/oder physikalische
Additive wie z. B. Entschäumer, Füllstoffe und dgl. zugesetzt werden. So kann z. B.
die Dispersion mit Verdickern eingedickt werden und so für den Pinsel- oder
Rakelauftrag eingestellt werden. Zu einer gleichmäßigen Beschichtung kann das
Substrat auch einfach in die Dispersion eingetaucht werden. Als zusätzlicher
Schritt ist es möglich, daß nach dem Trocknen des Dispersionsfarbstoffes eine
weitere Beschichtung einer wäßrigen Dispersion selbstvernetzender Polymere auf
das Substrat aufgetragen wird, welche eine Schutzschicht für den aufgebrachten
Farbdruck darstellt.
Der Dispersionsfarbstoff kann z. B. im Siebdruck-, Transferdruck- oder auch
Tampondruckverfahren aufgebracht werden. Ebenso ist auch ein manuell
vorgenommener Pinselauftrag möglich.
Bei der in Fig. 2 gezeigten Prinzipdarstellung bezeichnet Bezugsziffer 1 das
Substrat aus Holz, das mit einer Beschichtung 2 aus einer wäßrigen Dispersion
selbstvernetzender Polymere versehen ist. Auf der Beschichtung 2 ist eine
Farbdruck 3 aufgebracht. Der Farbdruck 3 aus Dispersionsfarbstoff besteht im
wesentlichen aus Anthrachinonen, Anthrachinon-Derivaten oder Chinolinen.
Diese Gruppen haben den Vorteil, daß sie weder die krebserregenden Halogene
noch Amine enthalten. Aufgrund der Beschichtung 2 ist ein qualitativ
hochwertiger Farbaufdruck mittels der genannten Farbstoffe möglich, d. h. der
Farbdruck 2 zeichnet sich durch eine hohe Auflösung, Farb- und Lichtechtheit
aus. Außerdem zeichnet sich die Beschichtung dadurch aus, daß sie in die
Substratoberfläche einsinkt und diese versiegelt, ohne jedoch die Oberfläche zu
verschließen. Die natürliche Oberfläche des Holzes bleibt somit erhalten. Um die
Farbe des Substrates aus Holz nicht zu beeinflussen, ist die Beschichtung 2
transparent. Die Beschichtung kann mit chemischen oder physikalischen
Additiven versetzt sein.
Ferner ist es möglich, auf dem Farbdruck 3 eine weitere Beschichtung aus einer
wäßrigen Dispersion selbstvernetzender Polymere vorzusehen, welche eine
Schutzfunktion für den Farbdruck 3 darstellt.
1
Substrat
2
Beschichtung
3
Farbdruck
Claims (20)
1. Verfahren zum Färben, Bedrucken, Bemalen oder dergleichen von
Substraten aus Holz, z. B. von Holzmöbeln, Holzspielwaren oder
dergleichen mittels Dispersionsfarbstoffen
gekennzeichnet durch folgende Verfahrensschritte:
- a) Beschichtung der Substratoberfläche mit einer wäßrigen Dispersion selbstvernetzender Polymere,
- b) Trocknung der auf das Substrat aufgebrachten Dispersion,
- c) Aushärtung der selbstvernetzenden Polymere sowie
- d) Auftragen von Dispersionsfarbstoff auf die beschichtete Substratoberfläche.
2. Verfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß
als Dispersionsfarbstoffe Anthrachinone oder Anthrachinon-Derivate
verwendet werden.
3. Verfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß
als Dispersionsfarbstoffe Chinoline verwendet werden.
4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß
der Dispersion chemische und/oder physikalische Additive wie z. B.
Entschäumer, Füllstoffe usw. zugesetzt werden.
5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß
das Substrat zur Beschichtung in die Dispersion eingetaucht wird.
6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß
nach dem Auftragen von Dispersionsfarbstoff eine weitere Beschichtung
einer wäßrigen Dispersion selbstvernetzender Polymere auf das Substrat
aufgetragen wird.
7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß
das mit der wäßrigen Dispersion beschichtete Substrat bei ca. 100°C bis
150°C, insbesondere bei ca. 130°C, trocknet.
8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß
die Trocknung der auf das Substrat aufgebrachten wäßrigen Dispersion ca.
10 min bis 60 min. insbesondere ca. 30 min dauert.
9. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß
die Aushärtung der selbstvernetzenden Polymere bei ca. 170°C ca. 1 min
lang erfolgt.
10. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß
der Dispersionsfarbstoff im Transferdruckverfahren aufgebracht wird.
11. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß
der Dispersionsfarbstoff im Tampondruckverfahren aufgebracht wird.
12. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß
der aufgetragene Dispersionsfarbstoff bei ca. 130°C ca. 1 min lang
getrocknet wird.
13. Substrat aus Holz bzw. mit einer Holzoberfläche, insbesondere
Holzspielwaren, Bleistifte, Dekorartikel aus Holz usw., mit einem
Farbaufdruck bzw. Farbbemalung oder dergleichen aus Dispersionsfarbstoff
dadurch gekennzeichnet, daß
das Substrat (1) mit einer Beschichtung (2) aus einer wäßrigen Dispersion
selbstvernetzender Polymere sowie einem darauf aufgebrachten Farbdruck
(3) /bzw. -bemalung versehen ist.
14. Substrat nach Anspruch 13,
dadurch gekennzeichnet, daß
der Dispersionsfarbstoff im wesentlichen aus Anthrachinonen oder
Anthrachinon-Derivaten besteht.
15. Substrat nach Anspruch 13,
dadurch gekennzeichnet, daß
der Dispersionsfarbstoff im wesentlichen aus Chinolinen besteht.
16. Substrat nach einem der Ansprüche 13-15,
dadurch gekennzeichnet, daß
die Beschichtung (2) transparent ist.
17. Substrat nach einem der Ansprüche 13-16,
dadurch gekennzeichnet, daß
die Beschichtung (2) mit chemischen oder physikalischen Additiven
versetzt ist.
18. Substrat nach einem der Ansprüche 13-17,
dadurch gekennzeichnet, daß
auf dem Farbdruck (3) /bzw. -bemalung eine weitere Beschichtung aus
einer wäßrigen Dispersion selbstvernetzender Polymere vorgesehen ist.
19. Substrat nach einem der Ansprüche 13-18,
dadurch gekennzeichnet, daß
die wäßrige Dispersion mit Akrylaten versetzt ist.
20. Substrat nach Anspruch 19,
dadurch gekennzeichnet, daß
der Mengenanteil der Akrylate an der wäßrigen Dispersion < 40% ist.
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| DE2000132555 DE10032555A1 (de) | 2000-07-05 | 2000-07-05 | Verfahren zum Bedrucken von Holz |
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111138915A (zh) * | 2020-01-10 | 2020-05-12 | 日照德联化工有限公司 | 一种可研磨自交联丙烯酸乳液制备涂料的方法 |
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2000
- 2000-07-05 DE DE2000132555 patent/DE10032555A1/de not_active Ceased
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