ES2912558T3 - Aparato de impresión digital - Google Patents

Abstract

Equipo para proporcionar una imagen digital (P) en un panel (1) de construcción, en donde el equipo comprende un cabezal (30) de revestimiento digital, una unidad (27) de esparcimiento de polvo y un sistema (28) de retirada de polvo, adaptándose la unidad (28) de retirada de polvo para retirar el polvo no cohesionado del panel (1) de construcción, caracterizado por que: el cabezal (30) de revestimiento digital está adaptado para aplicar una sustancia líquida (11) en el panel (1) de construcción, la unidad (27) de esparcimiento de polvo está adaptada para aplicar una capa de polvo que comprenda pigmentos (12) de color en el panel (1) de construcción, estando adaptada dicha sustancia líquida (11) para cohesionar una parte del polvo con el panel de construcción, y el equipo comprende además una unidad de prensado adaptada para aplicar calor y presión al panel (1) de construcción.

Description

DESCRIPCIÓN

Aparato de impresión digital

Campo técnico

La descripción se refiere, generalmente, al campo de superficies decorativas creadas digitalmente, preferiblemente paneles de construcción, tales como paneles de suelo y de pared. La descripción se refiere a métodos y equipos para producir estas superficies decorativas.

Campo de aplicación

Las realizaciones de la presente invención son particularmente adecuadas para usar en suelos, que pueden estar formados por paneles de suelo que comprenden un núcleo, una capa decorativa y una capa estructurada transparente resistente al desgaste por encima de la capa decorativa. Por lo tanto, la siguiente descripción de la técnica, problemas de la técnica conocida y objetos y características de las realizaciones de la invención se centrarán sobre todo, como ejemplo no limitativo, en este campo de aplicación y, en particular, en pavimentos que son similares a pavimentos laminados convencionales o pavimentos con una capa de superficie flexible.

Debe enfatizarse que las realizaciones de la invención pueden usarse para producir una imagen digital sobre cualquier superficie, pero se prefieren paneles planos tales como, por ejemplo, paneles de construcción en general, paneles de pared, techos, componentes de mobiliario y similares que generalmente tienen superficies grandes con patrones decorativos modernos. El método puede usarse también para aplicar una impresión sobre cualquier superficie que pueda ser plana, curvada, estructurada o similar, sobre papel, láminas de metal, textiles, metal, chapa de madera, corcho, material polimérico y superficies similares.

Antecedentes

La mayoría de todos los suelos laminados se producen según un método de producción generalmente denominado Direct Pressed Laminated (laminado de prensado directo - DPL). Estos suelos laminados comprenden un núcleo de tablero de fibra de 6-12 mm, una capa de superficie decorativa superior de laminado de 0,2 mm de espesor y una capa de equilibrado inferior de 0,1 -0,2 mm de espesor de laminado, plástico, papel o material similar.

La capa de superficie de un suelo de laminado se caracteriza por que las propiedades decorativas y de desgaste se obtienen, generalmente, con dos capas de papel separadas, una encima de la otra. La capa decorativa es, generalmente, un papel impreso y la capa de desgaste es un papel de cobertura transparente, que comprende pequeñas partículas de óxido de aluminio.

El papel decorativo impreso y la cobertura se impregnan con resinas de melamina-formaldehído y se laminan en un núcleo de HDF en grandes prensas de laminado en continuo o discontinuo donde la resina cura con calor y presión elevados y los papeles se laminan hasta el material del núcleo. Una plancha o banda de acero de prensado con gofrado forma la estructura de superficie. Algunas veces se utiliza un papel estructurado como matriz de prensa. Los suelos laminados pueden producirse también con tecnología de impresión. Una ventaja es que puede evitarse la operación de prensado y que no se necesitan papeles impresos para proporcionar una superficie de resistencia al desgaste decorativa.

Los paneles de suelo con una superficie de laminado de prensado directo comprenden el mismo tipo de núcleo de HDF que el DPL. La decoración se imprime directamente sobre el núcleo. El proceso de producción es bastante complicado y solo es rentable en volúmenes de producción muy grandes. Se utilizan tintas de hidroimpresión para imprimir la decoración mediante una prensa de impresión multicolor con rodillos que imprimen directamente sobre el núcleo sellado previamente.

La tecnología de impresión directa puede reemplazarse por tecnología de impresión digital que es mucho más flexible y pueden fabricarse pequeños volúmenes de producción de forma económica. La diferencia entre estos dos métodos es principalmente la etapa de impresión, donde los rodillos de impresión se reemplazan por un proceso de impresión digital sin contacto y donde la imagen deseada se aplica directamente al núcleo preacabado.

La impresión digital puede usarse también para imprimir sobre una lámina de papel que se usa en la producción de laminados convencionales y se lamina con calor y presión. La impresión puede realizarse antes o después de la impregnación.

Se usan también láminas de papel y plástico como capas de superficie en pavimentos y estos materiales pueden imprimirse también digitalmente.

Recientemente se han desarrollado nuevos tipos de suelos “sin papel” con superficies sólidas que comprenden una mezcla de polvo sustancialmente homogénea de fibras, aglomerantes y partículas resistentes al desgaste.

La mezcla de polvo puede comprender partículas de óxido de aluminio, resinas de melamina-formaldehído y fibras de madera. En la mayoría de aplicaciones se incluyen en la mezcla partículas decorativas tales como, por ejemplo, pigmentos de color. En general, todos estos materiales se aplican en seco como polvo mezclado en un núcleo de HDF y se curan con calor y presión hasta formar una capa sólida de 0,1-1,0 mm. El polvo antes del prensado se estabiliza con humedad y lámparas de UV de manera que forme una capa de piel superior similar a una capa de papel evitando que el polvo se vaya volando durante el prensado. La resina de melamina-formaldehído y las fibras de madera pueden reemplazarse por partículas termoplásticas.

Pueden obtenerse varias ventajas con respecto a la técnica conocida y, especialmente, con respecto a pavimentos laminados convencionales, tales como mayor resistencia al desgaste y al impacto, gofrado profundo, mayor flexibilidad de producción y costes más bajos.

La técnica del polvo es muy adecuada para producir una capa de superficie decorativa que sea una copia de piedra y cerámica. Sin embargo, es más difícil crear diseños tales como, por ejemplo, decoraciones de madera. Sin embargo, recientemente se ha desarrollado una impresión digital en polvo y es posible crear diseños muy modernos de cualquier tipo inyectando tinta en el polvo y crear una impresión digital en el polvo antes del prensado. La estructura de superficie se hace de la misma manera que para el pavimento laminado mediante una plancha de prensado estructurada, una cinta de acero o un papel de matriz gofrado que se prensa contra el polvo.

Los suelos con una superficie de madera se producen de muchas maneras diferentes. Los suelos de madera maciza tradicionales han evolucionado a suelos técnicos con capas de madera aplicadas sobre un núcleo hecho de láminas de madera, HDF o tablero contrachapado. La mayoría de estos suelos se suministran como suelos preacabados con una superficie de madera que se recubren con varias capas transparentes en la fábrica. Recientemente se han producido también pavimentos de madera con un patrón impreso digitalmente que mejora el diseño de la estructura de la veta de madera en tipos de madera que no tienen suficiente calidad en la superficie.

La impresión digital se utiliza en varios tipos de suelo para crear una decoración. Sin embargo, los volúmenes aún son muy pequeños, principalmente debido al alto coste de la tinta y al elevado coste de inversión en las impresoras industriales. Sería una ventaja importante que el coste de la tinta pudiera reducirse y que se pudiera usar un equipo más rentable a escala industrial.

Definición de algunos términos

En el siguiente texto, la superficie visible del panel de suelo instalado se denomina “ cara fronta” , mientras que la cara opuesta del panel de suelo, orientada hacia la capa base del suelo, se denomina “ cara posterior’. Por “capa de superficie” se entiende todas las capas que dan al panel sus propiedades decorativas y su resistencia al desgaste.

Por “ impresión” se entiende una decoración o imagen. Por “ arriba” se entiende hacia la cara frontal y por “ abajo” hacia la cara posterior. Por “ verticalmente” se entiende perpendicular a la superficie y “horizontalmente” paralelo a la superficie.

Por “pigmentos” se entiende un polvo muy fino de partículas colorantes sólidas.

Por “ tinta de pigmentos” se entiende una tinta que comprende pigmentos que están suspendidos o dispersos en todo un fluido de soporte.

Por “ tinta de tinte” se entiende una sustancia coloreada que se disuelve completamente en el fluido de soporte y la tinta resultante es una solución verdadera completamente soluble, como el azúcar en agua.

Por “ tinta acuosa o con base de agua” se entiende una tinta donde se usa agua como sustancia líquida en la tinta. El líquido con base de agua lleva los pigmentos.

Por “ tinta con base de disolvente” se entiende tinta que generalmente contiene tres partes principales tales como un soporte fluido, pigmentos y resinas. Técnicamente, tinta de disolvente se refiere generalmente solo a la porción del soporte con base de aceite de la tinta que mantiene los otros componentes en forma líquida y una vez aplicada a una superficie en forma de chorro se evapora.

Por “ tintas o revestimientos curables con UV” se entiende tinta o revestimiento que después de su aplicación se cura exponiéndose a una fuerte luz UV en un horno de UV.

Por “ aglomerante” se entiende una sustancia que une o contribuye a unir dos partículas o materiales. Un aglomerante puede ser líquido, en polvo, una resina termoendurecible o termoplástica y similar.

Técnica conocida y problemas de esta

A continuación se describe la técnica general que se usa en la industria para proporcionar una impresión digital. Los métodos descritos a continuación pueden usarse por separado o en combinaciones para crear una impresión digital o una aplicación digital de una sustancia en las realizaciones de esta descripción.

Las impresoras digitales de alta definición usan procesos de impresión sin impacto. La impresora tiene cabezales de impresión que “disparan” gotas de tinta desde los cabezales de impresión al sustrato de una manera muy precisa. La impresión de pasada múltiple, también llamada impresión de escaneado, es un método de impresión donde el cabezal de la impresora se mueve transversalmente por encima del sustrato muchas veces para generar una imagen.

Estas impresoras son lentas pero un cabezal de impresión pequeño puede generar una imagen más grande.

Las impresoras industriales se basan, generalmente, en un método de impresión de pasada única, que usa cabezales de impresora fijos con un ancho que corresponde al ancho de los medios impresos. El sustrato impreso se mueve bajo los cabezales. Estas impresoras tienen una gran capacidad y están equipadas con cabezales de impresión fijos que se alinean uno tras otro en la dirección de alimentación. Cada cabezal de impresión imprime en un color. Estas impresoras se pueden personalizar para cada aplicación.

La Figura 1a muestra una impresora 35 de pasada única que comprende cinco cabezales 30a-e de impresión digital que están conectados con tuberías 32 de tinta a recipientes 31 de tinta que están llenos de tinta de diferentes colores. Los cabezales de impresión están conectados con cables 33 de datos digitales a una unidad 34 de control digital que controla la aplicación de las gotas de tinta y la velocidad de la cinta transportadora 21 que desplaza el panel bajo los cabezales de impresión con gran precisión para garantizar una imagen de alta calidad que comprenda varios colores. La Figura 1b muestra una impresión P de veta de madera proporcionada sobre una superficie 2 de panel. La superficie de un panel de suelo se gofra frecuentemente con una estructura estándar 17 que es la misma para varias decoraciones básicas según muestra la Figura 1c. Los suelos modernos usan un gofrado 17 que coincide con el patrón P impreso según muestra la Figura 1d.

Un ancho normal de un cabezal de impresión industrial es de aproximadamente 6 cm y puede imprimir cualquier longitud. Las áreas amplias de 1-2 m pueden imprimirse con impresoras digitales que comprendan varias filas de cabezales de impresión alineados uno al lado del otro.

El número de puntos por pulgada o ppp se usa para definir la resolución y la calidad de impresión de una impresora digital. 300 ppp es generalmente suficiente para, por ejemplo, imprimir estructuras de vetas de madera de la misma calidad usada actualmente en pavimentos laminados convencionales. Las impresoras industriales pueden imprimir patrones con una resolución de 300-600 ppp e incluso más y con una velocidad superior a 60 m/min.

La impresión puede ser una “ impresión completa” . Esto significa que la decoración impresa visible es creada principalmente por los píxeles de tinta aplicados en la superficie. El color de una capa de polvo o un color base de un papel tiene en esta realización, en general, un efecto limitado sobre el patrón o la decoración visibles.

La impresión puede ser también una “ impresión parcial” . El color de otra capa subyacente es uno de los colores que se pueden ver en la decoración final. El área cubierta por píxeles impresos y la cantidad de tinta que se usa puede reducirse y ahorrar costes debido a un menor uso de tinta y una mayor capacidad de impresión en comparación con un diseño de impresión completo. Sin embargo, una impresión parcial no es tan flexible como una impresión completa ya que los colores base son más difíciles de cambiar que cuando se usa una impresión completa.

La impresión puede basarse en el principio de color CMYK. Esta es una configuración de 4 colores que comprende cian, magenta, amarillo y negro. Mezclarlos entre sí proporcionará un espacio/gama de color que es relativamente pequeño. Para aumentar el color específico o la gama total, se pueden añadir colores de pasada. Un color de pasada puede ser cualquier color. Los colores se mezclan y controlan mediante una combinación de software y hardware (motor de impresión/cabezales de impresión).

Valinge Innovation AB ha desarrollado una nueva tecnología que permite inyectar una impresión digital en una capa de polvo. Este nuevo tipo de “ Impresión digital de inyección” o DlP se obtiene debido al hecho de que la impresión se realiza en un polvo que se cura después de la impresión. La impresión se incorpora en la capa curada y no se aplica sobre una capa como cuando se usan métodos de impresión convencionales. La impresión puede colocarse en varias dimensiones horizontal y verticalmente en diferentes profundidades. Esto puede usarse para crear efectos 3D cuando se usan fibras transparentes y para aumentar la resistencia al desgaste. No se necesitan capas protectoras que alteren el diseño original.

El método DlP puede usarse en todos los materiales con base de polvo que puedan curarse después de la impresión. Sin embargo, el método DlP es especialmente adecuado para usar cuando el polvo comprende una mezcla de fibras de madera, partículas duras pequeñas resistentes al desgaste y una resina de melaminaformaldehído. La capa de superficie puede comprender también material termoplástico, por ejemplo, partículas de vinilo, que se aplican en forma de polvo sobre un sustrato. Esto permite que la impresión pueda inyectarse en las partículas de polvo de vinilo. Puede alcanzarse un diseño mejorado y una mayor resistencia al desgaste incluso en estos materiales.

Debe usarse un cabezal de impresora adecuado para obtener una alta calidad y velocidad de impresión en capas con base de polvo y otras capas como se ha descrito anteriormente. Un cabezal de impresora tiene varias boquillas pequeñas que pueden disparar microgotas de tintas de manera controlada (Drop On Demand - goteo bajo demanda - DOD). El tamaño de cada microgota puede variar, dependiendo del tipo de tinta y del tipo de cabezal, entre normalmente 1-100 picolitros. Es posible diseñar cabezales de impresión que puedan disparar gotas más grandes de hasta 200 picolitros más. Algunos cabezales de impresora pueden disparar diferentes tamaños de microgotas y pueden imprimir una escala de grises. Otros cabezales pueden disparar solo un tamaño fijo de microgota.

Pueden usarse diferentes tecnologías para disparar las gotas desde la boquilla.

La tecnología del cabezal de impresora térmica usa cartuchos de impresión con una serie de cámaras diminutas que contienen cada una un calentador, todos los cuales se construyen mediante fotolitografía. Para expulsar una microgota de cada cámara se pasa un pulso de corriente a través del elemento térmico, causando una rápida vaporización de la tinta en la cámara para formar una burbuja, lo que provoca un gran aumento de presión, propulsando una microgota de tinta a través de la boquilla al sustrato. La mayoría de las impresoras de inyección de tinta de consumo, de empresas como Canon, Hewlett-Packard y Lexmark, usan cabezales de impresora térmica. La mayoría de cabezales de impresoras de inyección de tinta comerciales e industriales y algunas impresoras de consumo, tales como las producidas por Epson, usan la tecnología del cabezal piezoeléctrico de impresora. En lugar de un elemento térmico se usa un material piezoeléctrico en una cámara rellena de tinta detrás de cada boquilla. Cuando se aplica una tensión, el material piezoeléctrico cambia de forma, lo que genera un pulso de presión en el fluido que expulsa de la boquilla una microgota de tinta. La inyección piezoeléctrica de tinta (también denominada Piezo) permite una variedad más amplia de tintas que la inyección térmica de tinta, ya que no hay necesidad de un componente volátil ni problemas de acumulación de residuos de tinta. Se pueden usar muchos tipos de tinta, tales como tintas de tinte, tintas con base de disolvente, tintas de látex o tintas curables con UV.

Las tintas con base de pigmentos generalmente se mezclan individualmente usando pigmentos de color y varias sustancias químicas. Un pigmento es un polvo muy fino de partículas colorantes sólidas que están suspendidas o dispersas por todo un soporte líquido. Los pigmentos usados en tinta digital tienen un tamaño de partículas medio de aproximadamente 0,1 micra. El tamaño común de las boquillas es de aproximadamente 20 micras, lo que significa que la partícula de pigmento tiene suficiente espacio para pasar a través de los canales de las boquillas en el cabezal de impresión. Es posible que las boquillas sigan bloqueándose por la propia tinta y los pigmentos que forman aglomerados de partículas. Una tinta de pigmento de alta calidad debe mantener el pigmento suspendido en el fluido de soporte durante un largo período de tiempo. Esto es difícil, particularmente con las bajas viscosidades que se requieren para un buen funcionamiento de los cabezales de impresión. Los pigmentos tienen una tendencia natural a sedimentar y caer en el soporte líquido. En la tinta de pigmento de alta calidad, no se debe producir normalmente la sedimentación del pigmento.

Las tintas de base de agua que comprenden pigmentos de color son especialmente adecuadas y pueden proporcionar un método de impresión de alta calidad en muchos materiales diferentes. Las tintas de pigmento son, generalmente, más rápidas y ligeras y más resistentes a la decoloración que las tintas con base de tinte.

Los pigmentos no se pegan a una superficie. Son similares a las partículas de arena y pueden retirarse fácilmente de la mayoría de superficies secas. Por lo tanto, el fluido de soporte con base de agua se mezcla generalmente con pequeñas cantidades de varios aditivos distintos para proporcionar una tinta y propiedades de impresión especiales, tales como aglomerantes que proporcionen la adhesión de los pigmentos a una superficie, aumento de la tonalidad, nivel de pH, formación de gotas, corrosión del cabezal de impresión, resistencia a la decoloración, etc.

Los pigmentos de color como tales tienen un coste bastante competitivo, pero la producción de tintas con base de pigmentos y otras tintas para impresoras digitales es muy complicada y cara, y esto da como resultado un coste muy alto de la tinta que normalmente puede estar rondando los 100 EUR/litro. Se pueden imprimir aproximadamente 100 m2 de pavimento con un litro si se aplica una impresión completa de alta calidad, lo que supone un coste de 1 EUR/m2. Los costes de superficies de suelo impresas convencionales donde se utilizan cilindros de impresión son solo el 10 % del coste de las superficies de suelo impresas digitalmente.

Las impresoras de inyección de tinta digitales usan un método sin contacto para aplicar la tinta sobre una superficie. Sin embargo, la impresión por láser se basa en un método de contacto donde un rayo láser proyecta una imagen sobre un tambor rotatorio cargado eléctricamente. Las partículas de tinta seca, generalmente denominadas tóner, son después capturadas electrostáticamente por las áreas cargadas del tambor. La tinta comprende partículas finas de polvo de plástico seco mezcladas con negro de carbón o agentes colorantes. El material plástico termoendurecible actúa como aglomerante. El tambor imprime la imagen sobre un papel mediante contacto directo y calor que fusiona la tinta con el papel cohesionando el polvo de plástico con el papel. Las impresoras láser de color utilizan el principio CMYK con tinta seca coloreada, de forma típica cían, magenta, amarillo y negro, que se mezclan para proporcionar una imagen coloreada de alta calidad.

La tecnología láser con el método de impacto no se usa para imprimir superficies de panel planas tales como superficies de panel de suelo.

La descripción anterior de diversos aspectos conocidos es la caracterización del solicitante de esta, y no supone la admisión de que cualquiera de las descripciones anteriores sea técnica anterior. Varias de las técnicas descritas anteriormente se conocen y se usan individualmente pero no en todas las combinaciones y formas como se han descrito anteriormente.

Como resumen se puede mencionar que la impresión digital es un método muy flexible pero no puede utilizarse completamente debido al alto coste de la tinta. Los costes se deben principalmente a la necesidad de moler los pigmentos de color a partículas muy pequeñas bien definidas y dispersar las partículas por todo el fluido de soporte. Sería una ventaja importante si pudieran crearse imágenes digitales con tinta que no contenga pigmentos de color ni sustancias de color.

La tecnología de aplicación digital solo se usa para obtener ventajas relacionadas con la posibilidad de crear una imagen de alta resolución de manera flexible. Sin embargo, los otros aspectos de la técnica, relacionados principalmente con la posibilidad de aplicar una sustancia líquida con mucha precisión con un método sin impacto, no se han utilizado ni desarrollado completamente.

Se sabe que el polvo aplicado sobre una sustancia líquida podría usarse para crear partes elevadas o una imagen sobre un sustrato de papel principalmente y que la sustancia líquida puede aplicarse digitalmente mediante un chorro de tinta.

US-3.083.116 describe un polvo de impresión en relieve y un proceso de impresión en relieve que comprende espolvorear una resina en polvo sobre una lámina recién impresa, retirar de esta el exceso de polvo que no se adhiera a la tinta húmeda, y aplicar calor al polvo retenido en la lámina para fusionarlo de manera que sus partículas fluyan juntas y se adhieran a la lámina. El polvo puede comprender una resina fenólica.

US-3.446.184 describe un método para formar una copia de imagen engomada. El polvo del tóner se aplica en forma líquida y una porción del polvo es retenida por el revestimiento líquido, formando una imagen visible. El polvo suelto se retira y la lámina pasa a una unidad térmica donde el polvo retenido se fusiona para formar una imagen permanente.

US-4.312.268 describe un método por el que una tinta con base de agua se aplica digitalmente a una banda continua, y a la banda y sobre la tinta se aplica un material en polvo de un solo color que se puede fusionar. Parte del material en polvo se cohesiona con el líquido, y el material en polvo no cohesionado se retira de la banda antes del calentamiento de la banda para secar el líquido y fusionar el material en polvo con la banda fundiendo el polvo. Se menciona que el material en polvo puede tener un tamaño de partícula en el intervalo de 5 a 1000 micras y puede tener un punto de fundición o un punto de fusión en el intervalo de 50 a 300 grados centígrados. El material en polvo puede producirse disolviendo o dispersando, respectivamente, un tinte o un pigmento en una resina o formulación de resina, seguido de trituración, enfriamiento por pulverización o similar para reducir el material a un polvo fino. El material en polvo puede proporcionar cualidades resistentes a la abrasión a la tinta que puede contener resina fenólica. El material líquido, que se aplica a través de los chorros, puede ser agua transparente e incolora.

US-6.387.457 describe un método de impresión usando pigmentos secos. Se aplica un material aglomerante a una superficie de un sustrato de manera uniforme o en un patrón. El pigmento seco se aplica al material aglomerante en un patrón o de manera uniforme. El material de pigmento seco comprende escamas de material no metálico que tienen un tamaño de partícula inferior a aproximadamente 100 micras. Las escamas se alinean en una dirección paralela a la superficie del sustrato.

EP-0 403 264 A2 describe un método de transferencia para formar una imagen multicolor en un tambor que transfiere la imagen a un papel. Posteriormente se revela una imagen latente digital fluida en una estación de revelado donde se aplica un polvo coloreado a la imagen latente fluyente y se fija para producir una imagen visible y permanente. Se pueden utilizar varios cabezales de impresión digital que imprimen con fluidos sin tinte que comprenden una mezcla de agua con alcoholes polihídricos y sus subgrupos etilenglicol, glicerol, dietilenglicol y polietilenglicol. Durante este revelado se aplica un tóner en polvo a través de la superficie del papel y se aplica una tensión. Después la tensión se invierte para retirar el tóner de las áreas del fondo. La fijación se consigue mediante métodos convencionales de fusión para copiadoras.

EP-0657309 A1 describe un método de transferencia multicolor que utiliza un papel de transferencia que lleva un patrón formado por un chorro de tinta y polvo similar a los métodos descritos anteriormente. El método de transferencia está destinado a decorar cerámicas.

WO 2011/107610 describe un método para crear una elevación o un gofrado sobre un panel de suelo para evitar el uso de caras planchas de prensado. El método es el mismo que los métodos conocidos para crear una impresión elevada. Describe un método para producir una tarima mediante la impresión de una sustancia curable para crear una elevación en el panel. La elevación puede aplicarse en un patrón decorativo básico que se imprime o lamina directamente sobre el panel. La sustancia curable puede comprender partículas resistentes al desgaste. La sustancia curable puede imprimirse digitalmente sobre el panel imprimiendo primero un líquido en un patrón predefinido y, después, proporcionando una sustancia intermedia que puede comprender un polvo. La sustancia curable puede curarse con radiación UV o puede ser un barniz.

WO 2012/007230A1 describe un método para producir un panel, en particular un panel de mobiliario o suelo, en donde una decoración, preferiblemente una decoración de imitación a madera, se aplica a al menos una superficie de un sustrato en forma de placa, y en donde el sustrato o la decoración se proporciona con una estructura de área tridimensional. El método se caracteriza sustancialmente por que para producir la estructura, el material de aplicación líquido y/o en polvo se aplica en una única capa o múltiples capas al sustrato o la decoración, por que el material de aplicación aplicado se solidifica en zonas por medio de al menos un dispositivo controlable digitalmente, y por que el dispositivo se controla usando datos estructurales presentes en forma digital.

Los métodos conocidos no son adecuados para crear una imagen multicolor de alta calidad en un panel de construcción, y sobre todo no en un panel de suelo donde se deben usar pigmentos resistentes a UV y donde la imagen debe incorporarse a una superficie resistente al desgaste. No se sabe qué principios conocidos se pueden usar para crear una imagen sobre una superficie de pavimento que se prensa y, especialmente, qué principios se deben adaptar para imprimir superficies de suelo similares al laminado y Wood Fibre Floors (suelos de fibra de madera - WFF) donde el polvo, la tinta y los métodos de aplicación deben adaptarse a las resinas, materiales y parámetros de prensado específicos que se necesitan para hacer, de forma rentable, una superficie multicolor de alta calidad resistente al desgaste, al impacto y a las manchas.

Objetivos y sumario

El objetivo de al menos determinadas realizaciones de la invención es proporcionar un método y un equipo para producir un panel de construcción impreso digitalmente, preferiblemente un panel de suelo, que pueda producirse de una manera más rentable sin tinta que comprenda una sustancia de color, por ejemplo, sin pigmentos de color que sean complicados de manipular, en un cabezal de impresión digital.

Los objetivos anteriores son ilustrativos, y las realizaciones de la invención pueden lograr realizaciones diferentes o adicionales.

Un primer aspecto de la invención, no reivindicado en la presente invención, es un método para formar una imagen impresa digitalmente con pigmentos de color sobre una superficie de un panel de construcción que comprende las etapas de:

• esparcir pigmentos de color secos sobre la superficie,

• cohesionar una parte de los pigmentos de color secos con la superficie, y

• retirar los pigmentos de color secos no cohesionados de la superficie de manera que se forme una imagen creada digitalmente mediante los pigmentos de color cohesionados.

Según un primer principio del primer aspecto, se puede formar un patrón o imagen digitalmente mediante un cabezal de revestimiento digital que solo aplica un aglomerante sobre una superficie. Un segundo dispositivo esparce los pigmentos aleatoriamente sobre el patrón. El aglomerante conecta algunos pigmentos para formar el mismo patrón que el aglomerante mientras se retiran otros pigmentos no cohesionados.

Este proceso en dos etapas, donde los pigmentos y un aglomerante líquido se aplican por separado, puede proporcionar una imagen con una calidad comparable a la tecnología de impresión digital convencional, por ejemplo comparable a al menos 300 ppp.

Según un segundo principio del primer aspecto, los pigmentos pueden esparcirse sobre una superficie en una primera etapa, y un cabezal de revestimiento digital que solo aplica un aglomerante a la mezcla esparcida forma digitalmente un patrón o imagen después. El aglomerante aplicado digitalmente puede comprender agua que diluye, por ejemplo, partículas de melamina-formaldehído que pueden mezclarse con pigmentos, preferiblemente mezclarse sustancialmente de forma homogénea con los pigmentos. El aglomerante conecta algunos pigmentos que forman el mismo patrón que el aglomerante mientras se retiran otros pigmentos no cohesionados.

Según un tercer principio del primer aspecto, los pigmentos pueden esparcirse sobre una superficie en una primera etapa, y después se forma digitalmente un patrón o imagen de aglomerante mediante un rayo láser que cohesiona algunos pigmentos con la superficie, fundiendo o curando un aglomerante que puede mezclarse con los pigmentos o incluirse en la superficie bajo los pigmentos. Se obtiene una impresión creada digitalmente cuando se retiran los pigmentos no cohesionados.

Los pigmentos de color secos pueden cohesionarse con un aglomerante sobre la superficie del panel de construcción. El aglomerante puede aplicarse por separado sobre la superficie del panel de construcción.

Los pigmentos de color secos pueden mezclarse con un aglomerante.

El aglomerante puede ser un polvo, preferiblemente un polvo seco, o una sustancia líquida.

El aglomerante puede comprender una resina termoendurecible o termoplástica. La superficie del panel de construcción puede comprender una resina termoendurecible, preferiblemente resina de melamina-formaldehído. La superficie puede ser una capa de papel, una lámina de metal, una capa de madera o con base de madera, o una capa de polvo. La capa de polvo puede comprender una mezcla que comprenda partículas lignocelulósicas o celulósicas, un aglomerante y opcionalmente partículas resistentes al desgaste, por ejemplo óxido de aluminio. El aglomerante es preferiblemente un aglomerante termoendurecible tal como resina de melamina-formaldehído.

El panel de construcción puede tener una superficie de papel impregnado en resina, de película termoplástica o de lámina de metal, una capa de polvo que comprenda partículas lignocelulósicas o celulósicas y un aglomerante. El panel de construcción puede formarse aplicando calor y presión.

El panel de construcción puede ser un panel de suelo. La superficie puede ser una parte de un panel de suelo. El panel de suelo puede comprender un sistema de bloqueo mecánico para el bloqueo vertical y horizontal.

El panel de construcción puede ser un panel de pared o un componente de mobiliario. La superficie puede ser una parte de un panel de pared o un componente de mobiliario.

Los pigmentos pueden retirarse mediante una corriente de aire.

La etapa de cohesionar dicha parte de los pigmentos de color secos con la superficie puede comprender aplicar una sustancia líquida mediante un cabezal de revestimiento digital. La sustancia líquida puede aplicarse sobre la superficie antes de que los pigmentos de color secos se apliquen sobre la superficie, o puede aplicarse sobre la superficie después de que los pigmentos de color secos se hayan aplicado sobre la superficie.

La sustancia líquida puede tener una base de agua.

La sustancia líquida puede exponerse a luz UV.

La sustancia líquida puede ser poliuretano curable con UV con una base de agua.

La sustancia líquida puede comprender un aglomerante tal como un aglomerante termoendurecible o termoplástico. La sustancia líquida puede aplicarse con un cabezal de tinta piezoeléctrico.

La etapa de cohesionar dicha parte de los pigmentos de color secos con la superficie puede comprender aplicar un rayo láser para cohesionar los pigmentos de color secos con la superficie.

El método puede comprender además aplicar calor y presión a la superficie del panel de construcción. La superficie del panel de construcción puede prensarse después de que los pigmentos de color cohesionados hayan formado la imagen creada digitalmente. La cohesión final de los pigmentos de color secos con la superficie del panel de construcción puede producirse aplicando calor y presión a la superficie del panel de construcción. Por ejemplo, el aglomerante que cohesiona los pigmentos de color secos con la superficie del panel de construcción puede curarse aplicando calor y presión a la superficie del panel de construcción. El aglomerante, por ejemplo una resina termoendurecible tal como la resina de melamina-formaldehído, que cohesiona los pigmentos de color secos con la superficie del panel de construcción, puede curarse simultáneamente como el aglomerante, por ejemplo una resina termoendurecible tal como la resina de melamina-formaldehído, de la superficie del panel de construcción. El curado puede producirse aplicando calor y presión a la superficie del panel de construcción.

El segundo aspecto de la invención es proporcionar un equipo para formar una imagen digital sobre un panel de construcción, en donde el equipo comprende un cabezal de revestimiento digital, una unidad de esparcimiento de polvo y un sistema de retirada de polvo. El cabezal de revestimiento digital está configurado para aplicar una sustancia líquida sobre una superficie del panel de construcción. La unidad de esparcimiento de polvo está configurada para aplicar una capa de polvo que comprenda pigmentos de color sobre la superficie del panel de construcción. La sustancia líquida está configurada para cohesionar una parte del polvo con la superficie del panel de construcción, y la unidad de retirada de polvo está configurada para retirar el polvo no cohesionado de la superficie del panel de construcción. El equipo comprende además una unidad de prensado adaptada para aplicar calor y presión al panel de construcción. De este modo, los pigmentos de color cohesionados forman una imagen digital.

El polvo puede comprender una resina termoendurecible.

La sustancia líquida puede tener una base de agua. La sustancia líquida puede exponerse a luz UV.

Una superficie del panel de construcción comprende una resina termoendurecible, preferiblemente resina de melamina-formaldehído.

La superficie del panel de construcción puede prensarse después de que los pigmentos de color cohesionados hayan formado la imagen digital.

El equipo y el método de producción según las realizaciones de la invención hacen posible producir patrones decorativos muy modernos de manera flexible y muy rentable, ya que el equipo digital se usa solo para crear un patrón con un aglomerante que no tenga ningún pigmento de color.

Las realizaciones y detalles de diversos aspectos pueden combinarse con realizaciones y detallados de los otros aspectos. No se excluye la mezcla de pigmentos de color en el aglomerante líquido y esto puede usarse, por ejemplo, para aplicar cantidades más pequeñas de pigmentos con el cabezal de revestimiento digital que puede ser necesario para una combinación de colores específica.

Breve descripción de las dibujos

A continuación se describirá la invención en relación con realizaciones ilustrativas y con mayor detalle con referencia a los dibujos ilustrativos adjuntos, en donde,

las Figs. 1a-d ilustran métodos conocidos para producir una superficie impresa y gofrada;

las Figs. 2a-d ilustran un primer principio de la invención;

las Figs. 3a-d ilustran un segundo principio de la invención;

las Figs. 4a-d ilustran un tercer principio;

las Figs. 5a-h ilustran la aplicación digital de pigmentos según el primer principio de la invención;

las Figs. 6a-c ilustran realizaciones de la invención y una realización de un panel de suelo que puede obtenerse por el método de la invención.

Descripción detallada de las realizaciones

Las Figuras 2a-2d muestran una realización de la invención que se basa en un primer principio donde un patrón de aglomerante BP o imagen se forma digitalmente con un cabezal de revestimiento digital que aplica un aglomerante 11 en forma de sustancia líquida. Un cabezal de impresión digital o cabezal de tinta digital que se usa principalmente para aplicar una sustancia líquida sin ningún colorante, y que no pretende imprimir una imagen coloreada, se denomina de aquí en adelante “cabezal de revestimiento digital” . Un segundo dispositivo esparce los pigmentos 12 aleatoriamente sobre el patrón de aglomerante BP. El aglomerante conecta algunos pigmentos para formar el mismo patrón que el aglomerante mientras se retiran otros pigmentos no cohesionados.

Este proceso en dos etapas, donde los pigmentos y un aglomerante líquido se aplican por separado, puede proporcionar una imagen con la misma calidad que la tecnología de impresión digital convencional. El método es particularmente adecuado en aplicaciones en las que tienen que aplicarse cantidades considerables de pigmentos sobre un gran panel 1 plano para formar una imagen o un patrón decorativo grande moderno. Al contrario de los métodos conocidos, el cabezal de revestimiento digital no se usa de forma típica para aplicar ningún tipo de tinta convencional con pigmentos de color. Esto es una ventaja importante ya que el cabezal de revestimiento digital no tiene que manipular tintas caras que comprendan dispersiones de pigmentos.

La Figura 2a muestra que un cabezal 30 de revestimiento digital forma un patrón de aglomerante BP sobre una superficie 2 de un panel 1 de construcción, según muestra la Figura 2d. La superficie 2 puede ser, por ejemplo, una capa de papel, una capa de polvo estabilizado, una lámina de metal o un color base aplicado sobre un material preferiblemente o un material de núcleo con base de madera o plástico. En esta realización preferida, el aglomerante 11 tiene una base de agua y comprende con preferencia principalmente agua, tal como al menos un 50 % de agua. El aglomerante 11 puede comprender además aditivos tales como agentes de liberación, agentes de tensión superficial, agentes humectantes, agentes para aumentar la viscosidad, etc. Se aplica una capa 12 de pigmento, por ejemplo, esparciendo polvo seco sobre el patrón de aglomerante BP húmedo, según muestra la Figura 2b. La capa de pigmento puede comprender, por ejemplo, partículas de polvo de melamina-formaldehído que se diluyen cuando están en contacto con el patrón BP con base de agua. Los pigmentos secos y el polvo de melamina-formaldehído que no entran en contacto con el patrón BP con base de agua se retiran, por ejemplo, mediante una corriente de aire, y los pigmentos 12 de color restantes forman una impresión P según muestra la Figura 2c, que es prácticamente idéntica al patrón de aglomerante BP.

La impresión P puede secarse y estabilizarse, por ejemplo, mediante su exposición a luces IR o UV que calientan la resina de melamina-formaldehído húmeda y cohesionan los pigmentos de color con la superficie 2 secando la resina de melamina-formaldehído húmeda. Un segundo diseño cohesionado puede revestirse en la superficie 2 y puede aplicarse una segunda capa de pigmentos y polvo de melamina-formaldehído sobre la superficie y sobre y/o adyacente a la primera impresión. Se puede crear una decoración moderna con varios colores.

El aglomerante en esta realización puede comprender melamina-formaldehído húmeda y puede aplicarse en dos etapas, primero como sustancia líquida, tal como agua, desde el cabezal 30 de revestimiento digital, y segundo como polvo desde una unidad 27 de esparcimiento. El polvo puede mezclarse con los pigmentos de color secos. Esto simplifica la función del cabezal de revestimiento digital que solo tiene que aplicar gotas de agua sin ninguno, o con cantidades limitadas de aglomerantes y pigmentos de color.

El aglomerante puede incluirse en forma seca en el polvo y activarse mediante la sustancia líquida aplicada por el cabezal de revestimiento como se ha descrito anteriormente, o puede incluirse solo en la sustancia líquida aplicada por el cabezal de revestimiento digital.

Este método en donde la sustancia líquida y el polvo se aplican directamente sobre un panel es adecuado para formar una imagen digital sobre un panel de construcción. Un método que comprende las siguientes etapas es especialmente adecuado para formar una imagen sobre una superficie de suelo que tiene alta resistencia a impactos y desgaste. Se aplica una sustancia líquida compatible con resinas termoendurecibles y la sustancia debe tener propiedades químicas específicas de manera que no se produzcan defectos durante el curado de las resinas termoendurecibles. Esto puede lograrse con una sustancia líquida que, por ejemplo, comprenda agua y/o glicoles. La sustancia debe aplicarse sobre una superficie de un panel de construcción para eliminar problemas relacionados con la colocación de la impresión sobre el panel. Las resinas termoendurecibles, tales como resinas de melaminaformaldehído, se incluyen preferiblemente en una capa de superficie de un panel y/o en el polvo aplicado sobre el panel, y pueden reaccionar con la sustancia líquida y cohesionar el polvo con la superficie del panel de manera que pueda retirarse el polvo no cohesionado. El polvo comprende preferiblemente pigmentos de color estables frente a UV. Las ventajas son que esta combinación de materiales puede prensarse y curarse con alta presión, superior a 40 bares, y calentarse a una temperatura superior a 160 grados Celsius. La superficie y la imagen formada digitalmente pueden curarse hasta hacerse una superficie dura resistente al desgaste sin el denominado sangrado de los pigmentos durante la etapa de prensado y calentamiento, y los pigmentos pueden incorporarse en la superficie curada de manera que puedan crear una imagen resistente al desgaste y estable frente a UV similar a las imágenes de los suelos laminados convencionales.

Se puede usar una amplia variedad de materiales termoendurecibles y termoplásticos como partículas en el polvo esparcido o como dispersiones o sustancias líquidas en el aglomerante aplicado por el cabezal de revestimiento digital. La mayoría de estos materiales se pueden producir en forma de polvo seco o como dispersiones líquidas.

Como alternativa a los materiales termoendurecibles, tales como melamina-formaldehído, o a materiales termoplásticos, tales como, por ejemplo, polvo de PVC, puede usarse, por ejemplo, poliuretano curable con UV en forma de polvo o como dispersión.

Se puede usar una sustancia de poliuretano curable con UV con una viscosidad que esté adaptada al cabezal 30 de revestimiento digital. Se prefieren las dispersiones de poliuretano con base de agua como sustancia líquida en el cabezal de revestimiento digital, ya que no se curan hasta que se exponen a la luz UV. Las dispersiones de poliuretano son poliuretano/poliureas totalmente reaccionados de partículas de polímero pequeñas y discretas y estas partículas pueden producirse con un tamaño de aproximadamente 0,01-5,0 micras y, por lo tanto, pueden manipularse en un cabezal de impresión digital u otros cabezales similares. Pueden tener del 20-70 % de contenido sólido. Las dispersiones de poliuretano pueden mezclarse con, por ejemplo, emulsiones acrílicas y otras emulsiones para reducir costes.

El cabezal 30 de revestimiento digital, que preferiblemente es un cabezal piezoeléctrico, tiene preferiblemente capacidad de disparar gotas con un tamaño de gota de aproximadamente 1 - 200 picolitros o más. El tamaño de la gota puede variarse y esto puede usarse para variar la intensidad de un color y crear una escala de grises con el mismo color básico.

Pueden usarse también adhesivos con base de agua, tales como adhesivos solubles o adhesivos dispersos en agua.

Se pueden usar otros materiales curables con UV tales como acrilatos de epoxi, uretano, poliéster, poliéter, poliéter acrílico modificado con amina y oligómeros de acrilato misceláneos en polvo para o como dispersiones.

La Figura 2d muestra una estación de “ impresión de aglomerante” de un equipo de impresión de aglomerante que puede utilizarse para crear una impresión digital con el método digital de “ impresión de aglomerante” . Un cabezal 30 de revestimiento digital, que puede ser un cabezal piezoeléctrico, aplica un patrón de aglomerante BP. Se pueden colocar varios cabezales 30 de revestimiento uno al lado del otro para cubrir el ancho de la superficie que se imprime. El patrón de aglomerante se crea digitalmente de la misma manera que en la impresión digital convencional. Los colores se separan y cada unidad 36 de revestimiento aplica principalmente la misma sustancia que se usa para cohesionar un color específico en cada etapa de revestimiento. El cabezal de revestimiento digital está conectado con una tubería 32 de alimentación a un recipiente 31 que comprende un aglomerante o un componente de un aglomerante, preferiblemente una sustancia con base de agua, que en esta realización puede ser principalmente agua destilada o desionizada. Los cabezales de revestimiento digitales están conectados con cables 33 de datos digitales a una unidad 34 de control digital que controla la aplicación de las gotas, la velocidad de la cinta transportadora 21, la función de una unidad de aplicación de polvo y cualquier otro equipo que se use para cohesionar y retirar pigmentos.

Las gotas de agua que sirven de aglomerante 11 deben estar húmedas hasta que pasan una estación 27 de esparcimiento que aplica una mezcla de polvo que, en esta realización preferida, comprende pigmentos 12 de color y polvo 13 de melamina-formaldehído. Las partículas de melamina-formaldehído en la mezcla de polvo que están en contacto con el patrón de aglomerante BP húmedo con base de agua se diluyen, y la solución de agua/melaminaformaldehído actúa como aglomerante que une una parte de la mezcla de pigmento/melamina-formaldehído a la superficie 2 del panel 1. Cuando la mezcla de polvo se desplaza bajo un horno 23 de curado por UV preferiblemente caliente con luz ultravioleta, que se ubica preferiblemente después de la unidad 36 de revestimiento digital en la dirección de alimentación, puede tener lugar una cohesión o curado prácticamente instantáneos en unos pocos segundos.

Un sistema 28 de retirada de polvo, que en esta realización se basa en una corriente de aire y vacío, retira los pigmentos y las partículas de melamina-formaldehído que no son cohesionadas por el patrón de aglomerante BP y se proporciona una impresión P de color perfecta. Puede repetirse esta etapa de producción y puede aplicarse otro color mediante una segunda unidad 27 de esparcimiento que comprenda otro color. Los pigmentos secos y las partículas de melamina-formaldehído retirados pueden pasar a través de un tamiz o un filtro y pueden reciclarse y reutilizarse de nuevo varias veces.

La melamina-formaldehído u otros aglomerantes pueden incluirse también en la capa 2 de superficie como una capa seca cuando, por ejemplo, una capa de papel impregnada con melamina-formaldehído o una capa de polvo estabilizado se utiliza como superficie básica. El patrón de cohesión con base de agua diluirá una parte de esta capa de melamina-formaldehído y solo se pueden aplicar pigmentos en polvo mediante la unidad 27 de esparcimiento y reciclarse. Este método puede usarse también cuando se incluye una sustancia aglomerante completa en la sustancia líquida aplicada por el cabezal de revestimiento digital.

Además de los pigmentos y partículas de melamina-formaldehído, la mezcla de polvo puede comprender también partículas resistentes al desgaste tales como pequeñas fibras y partículas de óxido de aluminio, preferiblemente fibras de madera que comprendan preferiblemente fibras transparentes o semitransparentes blanqueadas. Esta mezcla puede usarse para crear una impresión sólida con pigmentos que se colocan verticalmente uno encima del otro con aglomerantes y partículas resistentes al desgaste por encima y por debajo de los pigmentos. Una sustancia con base de agua sin ningún pigmento puede penetrar más profundamente en la mezcla de polvo que los pigmentos aplicados en dispersión en una impresión digital convencional y puede obtenerse una impresión muy resistente al desgaste.

Pueden colocarse varias capas de impresiones una encima de la otra y esto puede usarse para aumentar aún más la resistencia al desgaste y para crear efectos decorativos en 3D.

Se puede usar electricidad estática para aplicar y/o retirar las partículas de polvo no cohesionadas. Las corrientes de aire y vacío que soplan y/o succionan las partículas pueden combinarse con cepillos. En general, todos los métodos secos y húmedos que se usen para retirar polvo pueden usarse por separado o en diversas combinaciones para retirar los pigmentos y las partes no cohesionadas de la mezcla de polvo esparcida. Sin embargo, se prefieren los métodos secos y sin impacto.

Una retirada completa o parcial controlada de los pigmentos no cohesionados es esencial para una impresión de alta calidad con una imagen decorativa predefinida. Pueden utilizarse también sistemas de retirada modernos que solo retire los pigmentos de color, mientras que la parte esencial de las partículas de polvo de melamina-formaldehído transparente puede permanecer sobre la superficie. Esto puede lograrse, por ejemplo, mediante un esparcimiento de dos etapas donde una primera capa comprende solo partículas de melamina-formaldehído que se unen a la superficie antes de la aplicación del aglomerante, rociadas con agua y secadas con IR, aire caliente, UV y métodos similares. Esta capa de melamina-formaldehído separada puede sustituir en algunas aplicaciones, por ejemplo, papel impregnado previamente, y solo puede usarse papel no impregnado con o sin color base como capa 2 de superficie.

El contenido de humedad de la capa de superficie debe controlarse con precisión para facilitar la retirada de las partículas de polvo no cohesionadas. Se prefiere un contenido de humedad por debajo del 6 %. La capa 2 de superficie puede secarse mediante, por ejemplo, lámparas de IR o UV o aire caliente antes de la aplicación de los pigmentos. Pueden aplicarse agua y sustancias químicas especiales, tales como agentes de liberación, para sellar la superficie 2 o la parte superior de los pigmentos de color cohesionados para crear un sellado o una capa de liberación que pueda evitar que los pigmentos de color se peguen a partes específicas de la capa de superficie donde no se aplica aglomerante.

La impresión puede estar cubierta con capas protectoras transparentes de, por ejemplo, una cobertura con base de papel o base de polvo que comprenda óxido de aluminio y resinas de melamina-formaldehído o un revestimiento de curado por UV que pueda aplicarse mediante rodillos o digitalmente, por ejemplo, con cabezales de revestimiento piezoeléctricos.

Las Figuras 3a-3d muestran una realización de la invención que se basa en un segundo principio donde los pigmentos 12 se esparcen sobre una superficie 2 en una primera etapa, y después se forma digitalmente un patrón o imagen mediante un cabezal de revestimiento digital que solo aplica un patrón de aglomerante BP en la mezcla esparcida. El aglomerante aplicado digitalmente puede comprender agua que diluya, por ejemplo, partículas 13 de melamina-formaldehído mezcladas con pigmentos 12 o aplicadas bajo los pigmentos. El aglomerante conecta algunos pigmentos para formar el mismo patrón que el patrón de aglomerante BP mientras se retiran otros pigmentos no cohesionados. La Figura 3a muestra una mezcla sustancialmente homogénea de polvo 13 de melamina-formaldehído y pigmentos 12 esparcidos sobre una superficie 2. La Figura 3b muestra un patrón de aglomerante BP aplicado digitalmente sobre la mezcla. La Figura 3c muestra que todos los pigmentos no cohesionados, y en esta realización también las partículas 13 de melamina-formaldehído, se han retirado. La Figura 3d muestra una estación de impresión de aglomerante que comprende una unidad 27 de esparcimiento, una unidad 36 de revestimiento digital, un horno 23 de UV y un sistema 28 de retirada de polvo basado en una corriente de aire y vacío.

El primer y el segundo principio pueden combinarse. Un patrón de aglomerante puede aplicarse antes y después de la aplicación de la mezcla de pigmentos y esto puede usarse para crear una impresión sólida con una extensión vertical más grande y una mayor resistencia al desgaste.

Las Figuras 4a-4c muestran una realización que se basa en un tercer principio donde los pigmentos 12 se esparcen sobre una superficie 2 en una primera etapa, y después se forma digitalmente un patrón de aglomerante BP o una imagen mediante un rayo láser 29 que funde o cura un aglomerante que puede mezclarse con los pigmentos 12 o incluirse en la superficie 2. Se obtiene una impresión P creada digitalmente cuando se retiran los pigmentos no cohesionados.

La Figura 4d muestra una estación de impresión de aglomerante que comprende una unidad 27 de esparcimiento, un láser 29 y un sistema 28 de retirada de polvo basado en una corriente de aire y vacío. El láser puede sustituirse por lámparas de calentamiento que pueden usarse para crear imágenes que comprendan áreas bastante grandes del mismo color como en algunos diseños de piedra. Incluso puede usarse un sistema láser convencional basado en el método de impacto descrito anteriormente para aplicar una impresión digital parcial o completamente sobre un panel de suelo o junto con los métodos de impresión de aglomerante descritos anteriormente.

Todos los principios descritos anteriormente pueden combinarse parcial o totalmente y una línea de producción puede comprender varias estaciones de impresión de aglomerante digitales según el primer, segundo o tercer principios.

Las Figuras 5a-5 h muestran la aplicación de dos colores diferentes según el primer principio. Un cabezal piezoeléctrico digital aplica un primer aglomerante 11a, que en esta realización es esencialmente agua, sobre una superficie 2 que puede ser una capa de polvo estabilizado o un papel según muestra la Figura 5a. Se aplica una primera capa de polvo que comprende pigmentos 12a de color y partículas 13a de melamina-formaldehído sobre la superficie 2 y sobre el aglomerante 11a. Las partículas 13a de melamina-formaldehído que están en contacto con las gotas húmedas de agua se diluirán. Un primer horno 23a de UV seca la melamina-formaldehído húmeda y cohesiona los pigmentos con la superficie según muestra la Figura 5c, y las partículas de melamina-formaldehído y pigmento no cohesionadas se retiran de manera que se obtenga una imagen 12a de pigmento que corresponda al aglomerante 11a aplicado. Las Figuras 5e-5 h muestran que la misma aplicación puede repetirse con otro pigmento 12b de color mezclado con partículas 13b de melamina-formaldehído y un nuevo aglomerante 11b de manera que se obtenga una imagen a dos colores con dos tipos de pigmentos 12a, 12b de color según muestra la Figura 5h. La Figura 6a muestra una realización donde el equipo digital de impresión de aglomerante, que comprende una unidad 36 de revestimiento digital, una unidad 27 de esparcimiento, una unidad 23 de curado con UV y un sistema 28 de retirada de polvo por vacío, se combina con una impresora 35 de inyección de tinta convencional. El método de impresión de aglomerante puede usar esta combinación para crear la mayor parte de una imagen digital mientras que la impresora de inyección de tinta puede crear algunas partes de la impresión final. Esto puede reducir considerablemente el coste de la tinta ya que, por ejemplo, el rentable método de impresión de aglomerante, donde el cabezal de revestimiento digital no tiene que manipular pigmentos, puede aplicar, por ejemplo, el 90 % de los pigmentos que se necesitan para crear una decoración o patrón completamente impresos.

La Figura 6b muestra un equipo de impresión de aglomerante donde los pigmentos 12 y el polvo 13 de melaminaformaldehído se aplican mediante una unidad 27 de esparcimiento que comprende preferiblemente un rodillo gofrado 22 y un cepillo oscilante 42. Los pigmentos y las partículas de melamina-formaldehído no cohesionados se retiran mediante un sistema 28 de retirada de polvo que recicla la mezcla 12, 13 en la unidad 27 de esparcimiento. Corrientes de aire pueden crear una nube de polvo de pigmento/melamina-formaldehído, y solo los pigmentos y el polvo de melamina-formaldehído que entren en contacto con el aglomerante húmedo 11 se cohesionarán con la superficie 2.

La Figura 6c muestra que el método es especialmente adecuado para aplicar una impresión de aglomerante digital sobre un panel 1 de suelo con una superficie 2 con base de papel o base de polvo, un núcleo 3, una capa 4 de equilibrado y con un sistema de bloqueo mecánico que comprende una tira 6, con un elemento 8 de bloqueo en un borde que coopera con una ranura 14 de bloqueo en un borde adyacente de otro panel para el bloqueo horizontal de los bordes adyacentes y una lengüeta 10 en un borde que coopera con una ranura 9 para lengüeta en otro borde para el bloqueo vertical de los paneles. Estos paneles de suelo tienen, generalmente, decoraciones de madera o piedra modernas que requieren grandes cantidades de diferentes pigmentos de color y una decoración que tiene que colocarse con precisión en relación con las estructuras gofradas y los bordes del panel con el sistema de bloqueo mecánico.

En todas las realizaciones, la superficie del panel de construcción puede comprender una resina termoendurecible, por ejemplo, resina de melamina-formaldehído. El panel de construcción puede formarse aplicando calor y presión, preferiblemente después de que los pigmentos de color cohesionados formen la imagen creada digitalmente. En una realización, el aglomerante mezclado con los pigmentos de color secos se cura simultáneamente como el aglomerante en la superficie del panel de construcción, preferiblemente aplicando calor y presión.

Todos los métodos descritos anteriormente pueden combinarse parcial o completamente.

Ejemplo

Se aplicó una mezcla de polvo de 300 g/m2 que comprendía fibras de madera, partículas de melaminaformaldehído, pigmentos de color marrón y partículas de óxido de aluminio tales como corindón mediante un equipo de esparcimiento en un núcleo de HDF de 8 mm. La mezcla se roció con agua desionizada y se secó mediante un horno de UV de manera que se obtuvo una superficie dura con base de polvo estabilizado en un color marrón básico. El panel con la superficie de polvo estabilizado se puso en una cinta transportadora y se desplazó bajo un cabezal de revestimiento piezoeléctrico digital que aplicó gotas de agua sobre la superficie estabilizada y que imprimió un patrón de veta de madera transparente sobre la superficie. La melamina-formaldehído bajo el patrón transparente se fundió cuando el cabezal piezoeléctrico de revestimiento digital aplicó las gotas de agua. En una segunda etapa, los pigmentos negros se esparcieron sobre toda la superficie y el patrón transparente. Después, el panel se desplazó mediante una cinta transportadora bajo un horno de UV. La melamina-formaldehído en el patrón transparente se secó nuevamente y los pigmentos sobre el patrón transparente se cohesionaron con la superficie. A continuación, el panel se desplazó bajo una tubería de succión por vacío donde se retiraron todos los pigmentos no cohesionados y las partículas de melamina-formaldehído. Se obtuvo un patrón de veta de madera que comprendía un color base marrón y una estructura de vetas de madera negra. Se esparció sobre toda la superficie una capa protectora que comprendía melamina-formaldehído y partículas de óxido de aluminio. La capa se roció con agua y se secó bajo un horno de UV. Después, el panel con la impresión y la capa protectora se prensó durante 20 segundos a una temperatura de 170 0C en una prensa de 40 bares y la superficie con base de polvo con la estructura de veta y la capa protectora se curó hasta hacerse una superficie dura resistente al desgaste con una impresión de alta calidad.

Claims (13)

1. REIVINDICACIONES

   i. Equipo para proporcionar una imagen digital (P) en un panel (1) de construcción, en donde el equipo comprende un cabezal (30) de revestimiento digital, una unidad (27) de esparcimiento de polvo y un sistema (28) de retirada de polvo, adaptándose la unidad (28) de retirada de polvo para retirar el polvo no cohesionado del panel (1) de construcción, caracterizado por que:

   el cabezal (30) de revestimiento digital está adaptado para aplicar una sustancia líquida (11) en el panel (1) de construcción,

   la unidad (27) de esparcimiento de polvo está adaptada para aplicar una capa de polvo que comprenda pigmentos (12) de color en el panel (1) de construcción, estando adaptada dicha sustancia líquida (11) para cohesionar una parte del polvo con el panel de construcción, y

   el equipo comprende además una unidad de prensado adaptada para aplicar calor y presión al panel (1) de construcción.
2. 2. Equipo según la reivindicación 1, que comprende además un horno (23) de curado por UV configurado para exponer la sustancia líquida (11) a luz UV.
3. 3. Equipo según la reivindicación 1 o 2, en donde el panel (1) de construcción está configurado para prensarse después de que los pigmentos (12) de color cohesionados hayan formado la imagen digital (P).
4. 4. Equipo según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde el cabezal (30) de revestimiento digital está configurado para aplicar la sustancia líquida (11) sobre una superficie (2) del panel (1) de construcción, y en donde la unidad (27) de esparcimiento de polvo está configurada para aplicar el polvo sobre la sustancia líquida aplicada sobre dicha superficie.
5. 5. Equipo según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde la unidad (27) de esparcimiento de polvo está configurada para aplicar el polvo sobre una superficie (2) del panel (1) de construcción, y en donde el cabezal (30) de revestimiento digital está configurado para aplicar la sustancia líquida (11) sobre el polvo aplicado sobre dicha superficie.
6. 6. Equipo según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde la unidad (27) de esparcimiento de polvo comprende un rodillo gofrado (22) y un cepillo oscilante (42).
7. 7. Equipo según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde la unidad (28) de retirada de polvo es un sistema de retirada de polvo por vacío.
8. 8. Equipo según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde la unidad (28) de retirada de polvo está configurada para reciclar el polvo en la unidad (27) de esparcimiento de polvo.
9. 9. Equipo según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde el panel (1) de construcción es un panel de suelo.
10. 10. Equipo según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde el polvo comprende una resina termoendurecible.
11. 11. Equipo según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde una capa (2) de superficie del panel (1) de construcción comprende una resina termoendurecible, preferiblemente resina de melaminaformaldehído.
12. 12. Equipo según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde la sustancia líquida (11) tiene una base de agua.
13. 13. Equipo según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde la sustancia líquida (11) comprende un aglomerante.