Jak zmieniła się technologia produkcji obrzeży meblowych?

Historia obrzeży meblowych to opowieść o ewolucji technologii, materiałów i procesów, które ukształtowały współczesny przemysł meblarski. Jej początki sięgają lat 30-tych XX wieku, czyli momentu, w którym pojawiły się pierwsze płyty wiórowe – materiał, który wymusił stworzenie nowych metod zabezpieczania i wykańczania krawędzi.

Historia obrzeży meblowych jest ściśle związana z rozwojem materiałów drewnopochodnych, a przede wszystkim opracowaniem technologii produkcji płyt wiórowych. Pierwsze patenty pojawiły się w Niemczech w latach 30. XX wieku. Po II wojnie światowej, dzięki rosnącemu zapotrzebowaniu na niedrogie meble, płyta wiórowa szybko rozpowszechniła się na europejskim rynku.

Nowy materiał miał jednak istotną słabość. Jego krawędź była porowata, podatna na działanie wilgoci i pozbawiona estetycznego wykończenia. Wymagała zatem dodatkowego zabezpieczenia. Początkowo wykorzystywano przede wszystkim paski forniru i drewniane doklejki. Z czasem pojawiły się także obrzeża papierowe i melaminowe, produkowane z papieru dekoracyjnego nasyconego żywicą. Ich aplikacja odbywała się z wykorzystaniem klejów kontaktowych lub mocznikowych, często ręcznie albo przy użyciu stosunkowo prostych pras – mówi Michał Nowrotek, prezes zarządu MAAG Polska.

Po lewej: Sławomir Trela, wiceprezes MAAG Polska. Po prawej: Michał Nowrotek, prezes zarządu MAAG Polska

Początek ery obrzeży z tworzyw sztucznych

Początki przemysłowej produkcji obrzeży meblowych z tworzyw sztucznych przypadają na lata 70. XX wieku. Ich rozwój nie był jednak wynikiem jednej technologicznej innowacji. Kluczowe znaczenie miało jednoczesne pojawienie się dwóch rozwiązań, które pozwoliły przekształcić obrzeże z dodatkowego elementu wykończeniowego w produkt przeznaczony do szybkiej, przemysłowej aplikacji.

Pierwszym były kleje topliwe typu hot-melt, przede wszystkim na bazie EVA. W przeciwieństwie do tych wymagających odparowania rozpuszczalnika, wiążą one w wyniku schłodzenia, dzięki czemu proces może przebiegać w ciągu kilku sekund. Drugim elementem były przelotowe okleiniarki krawędziowe, rozwijane w tym okresie przede wszystkim przez niemieckich producentów maszyn. Umożliwiły zautomatyzowanie procesu nakładania obrzeży i znacząco zwiększyły jego szybkość oraz powtarzalność – dodaje Sławomir Trela, wiceprezes MAAG Polska.

PVC – materiał, który zdefiniował pierwszą generację obrzeży

Pierwszym tworzywem sztucznym, które na szeroką skalę wykorzystano do produkcji obrzeży meblowych, był polichlorek winylu, czyli PVC. Materiał ten bardzo dobrze odpowiadał wymaganiom stawianym obrzeżom. Łączył elastyczność i odporność na uderzenia z łatwością przetwarzania, możliwością uzyskania szerokiej gamy kolorów i dekorów oraz stosunkowo niskim kosztem produkcji.

Obrzeża PVC wytwarzano z odpowiednio przygotowanych mieszanek, tzw. dryblendów, lub granulatu zawierającego między innymi stabilizatory, plastyfikatory, modyfikatory udarności i pigmenty. Materiał był następnie wytłaczany przez głowicę płaską. Kolejne etapy obejmowały nadanie powierzchni dekoracyjnego wyglądu, między innymi poprzez nadruk, lakierowanie oraz przygotowanie strony spodniej za pomocą primera zwiększającego przyczepność kleju – wyjaśnia Michał Nowrotek, prezes zarządu MAAG Polska.

ABS, PP i PMMA – poszerzenie możliwości materiałowych

Od początku XXI wieku znaczenie zyskiwały też obrzeża z ABS – tworzywa bezchlorowego, lżejszego od PVC i charakteryzującego się innymi właściwościami przetwórczymi. Rozwinęło się również zastosowanie PP i PMMA, które otworzyły nowe możliwości dekoracyjne, m.in. efekt głębi i wysoki połysk. W efekcie rynek zaczął różnicować się materiałowo, a wybór tworzywa zależy dziś m.in. od oczekiwanych właściwości, wymagań technologicznych i specyfiki rynku.

Zmiany objęły również receptury PVC. Stosowane przez dziesięciolecia stabilizatory ołowiowe i kadmowe były stopniowo zastępowane pod wpływem wymagań środowiskowych i regulacyjnych. Ich miejsce zajęły przede wszystkim stabilizatory wapniowo-cynkowe (Ca/Zn) oraz rozwiązania organiczne, pokazując, że rozwój obrzeży obejmuje nie tylko parametry użytkowe, ale również bezpieczeństwo materiałowe i wpływ procesu na środowisko – wymienia Sławomir Trela, wiceprezes MAAG Polska.

Cięta fola, wytłaczanie i kalibracja

Początkowo obrzeża z tworzyw sztucznych wykonywano z folii kalandrowanej, którą po zadrukowaniu cięto na wąskie taśmy. Wraz ze wzrostem zapotrzebowania na grubsze obrzeża, szczególnie o grubości 1-3 mm, rozwiązanie to zastąpiło bezpośrednie wytłaczanie. Pierwsze linie były jednostrumieniowe i pracowały z prędkościami kilku metrów na minutę, jednak kolejne generacje maszyn przyniosły większą wydajność, automatyzację i precyzję procesu.

Wytłoczki chłodzono w otwartych wannach wodnych, co utrudniało utrzymanie dokładnych wymiarów i sprzyjało powstawaniu falowania, skręcania czy skurczu materiału. Przełomem było wprowadzenie kalibracji, a następnie kalibracji próżniowej, która pozwoliła precyzyjnie stabilizować geometrię obrzeża, ograniczać naprężenia i zwiększać prędkość produkcji. Równolegle rozwijały się walce chłodzące i moletujące, umożliwiające nie tylko stabilizację materiału, ale także nadawanie powierzchni struktury, np. imitującej naturalne pory drewna – tłumaczy Michał Nowrotek, prezes zarządu MAAG Polska.

Więcej obrzeża z jednej linii produkcyjnej

Technologia wytłaczania szybko skierowała się w stronę zwiększania wydajności. Zamiast jednego paska zaczęto wytwarzać kilka obrzeży jednocześnie, dzieląc strumień tworzywa w głowicy – najpierw na dwa, następnie cztery, sześć i więcej strumieni.

Rozwiązanie to wymagało jednak znacznie większej precyzji konstrukcji głowic, ponieważ każdy strumień musi zapewniać porównywalne warunki przepływu, temperaturę i ciśnienie. Alternatywą stało się więc wytłaczanie szerokiej taśmy, jej dekorowanie, a następnie rozcinanie na obrzeża o różnych szerokościach. Obie technologie są stosowane do dziś, a wybór zależy m.in. od asortymentu i długości serii – mówi Sławomir Trela, wiceprezes MAAG Polska.

Od klasycznego nadruku do technologii UV

Rozwojowi wytłaczania towarzyszyły zmiany w technologiach dekorowania powierzchni. Tradycyjne farby zawierające rozpuszczalniki zaczęły być zastępowane systemami utwardzanymi promieniowaniem UV, które polimeryzują w bardzo krótkim czasie. Pozwoliło to zwiększyć prędkość produkcji i uzyskać bardziej powtarzalne parametry powierzchni, a współczesne linie umożliwiają precyzyjne odwzorowanie dekorów drewna, kamienia i innych materiałów.

Primer – niewidoczna warstwa o kluczowym znaczeniu

Istotnym elementem produkcji jest również primer, nanoszony na spodnią stronę obrzeża w celu poprawy przyczepności kleju. Jest to szczególnie ważne w przypadku tworzyw o gładkiej powierzchni i niskiej energii powierzchniowej, takich jak PVC, ABS czy PP. Tworzy on warstwę pośrednią pomiędzy tworzywem a klejem, m.in. EVA, PO czy PUR, a następnie jest suszony w tunelu z nadmuchem ciepłego powietrza.

W przypadku primerów zawierających rozpuszczalniki proces wiąże się z emisją lotnych związków organicznych (LZO), dlatego instalacje podlegają wymaganiom dotyczącym emisji przemysłowych. Stosowanym rozwiązaniem jest m.in. dopalanie termiczne lub katalityczne, ograniczające emisję związków organicznych powstających podczas suszenia – podsumowuje Michał Nowrotek, prezes zarządu MAAG Polska.

Dzisiejsze obrzeże meblowe jest rezultatem połączenia materiałoznawstwa, precyzyjnego wytłaczania, technologii druku, automatyzacji i kontroli procesu. Jego jakość zależy od współdziałania wielu elementów – od receptury tworzywa i konstrukcji głowicy, przez sposób kalibracji, aż po jakość powierzchni dekoracyjnej i przygotowanie jej do późniejszego klejenia. Rozwój tych technologii jest również fundamentem działalności MAAG Polska, która od lat specjalizuje się w produkcji obrzeży meblowych z PVC, wykorzystując autorską technologię ekstruzji i rozwijając rozwiązania odpowiadające wymaganiom współczesnego przemysłu meblowego.