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一种纤维板,纤维板的制备方法及此类纤维板的应用

摘要

本发明涉及一种利用植物纤维制造一种纤维板的新方法,优选利用亚麻和大麻。纤维经过预处理和裁短,再经分离以制成一种由长度在要求范围内的单纤维组成的纤维团。然后通过干法成型过程制成纤维板,纤维在纤维板中自由定向。干法成型过程通过使用置于真空箱上的成型头来进行,其中纤维沉积在两者之间的成型网上。通过在单纤维之间形成纤维间粘合将板固定。纤维间的粘合可以通过使用或不使用粘合剂来形成。形成的纤维板是开放且通气的,但同时在处理时具有足够的稳定性和粘合力。纤维板的一个应用领域作为隔离板。

著录项

  • 公开/公告号CN1299422A

    专利类型发明专利

  • 公开/公告日2001-06-13

    原文格式PDF

  • 申请/专利权人 玛丽安娜·埃里克森;

    申请/专利号CN99805740.1

  • 发明设计人 B·E·帕勒森;

    申请日1999-04-29

  • 分类号D04H1/42;D01B1/10;D21C5/00;

  • 代理机构中国国际贸易促进委员会专利商标事务所;

  • 代理人刘明海

  • 地址 丹麦奥胡斯

  • 入库时间 2023-12-17 13:54:28

法律信息

  • 法律状态公告日

    法律状态信息

    法律状态

  • 2013-06-19

    未缴年费专利权终止 IPC(主分类):D04H1/42 授权公告日:20030430 终止日期:20120429 申请日:19990429

    专利权的终止

  • 2003-04-30

    授权

    授权

  • 2001-06-20

    实质审查请求的生效

    实质审查请求的生效

  • 2001-06-13

    公开

    公开

说明书

发明背景

本发明涉及到一种利用植物纤维制造纤维板(fibre mat)的方法。更特殊的是,本发明涉及使用亚麻纤维和大麻纤维来制造纤维板,这些纤维被裁短和分离,然后再被用来制成纤维板。植物纤维可用以代替矿物棉纤维、木质纤维、木质纤维素以及合成纤维等。

此外,本发明涉及一种根据本发明的方法制造的一种纤维板,本发明还涉及此类纤维板的应用。

众所周知能够利用植物纤维来制造纤维板。此类纤维板是通过对纤维进行梳理,随后形成一种绒毛(fur),最后对其进行针刺而制成最终的纤维板。这种方法存在着一些缺点。即为了实施针刺过程,必需使亚麻的湿度有一精确值而不考虑柔韧性。然而,一个必要的干燥条件将会导致亚麻纤维的分解,并因此导致粉尘的形成,同时还形成短纤维,它们在最终形成的纤维板里很容易撕碎。因此这既是一项成本昂贵的过程,同时又有在形成的纤维板中产生粉尘的危险。

已知的梳理纤维板的制备方法将造成纤维位于分离的堆层中,因此纤维板的各层之间没有强的结合。此外,使用了相对较长的纤维,典型的长度在100-150mm之间,但可以最高到200mm。传统上亚麻和大麻的纤维板由丝束制成,这些丝束是制备梳理和纺丝用长纤维时的副产物。这一过程在亚麻清棉机中进行。此过程成本高昂且难度大,并且丝束以及从诸如亚麻和大麻等植物纤维得到的长纺织纤维是相对较贵的。另外,已知的技术对原料的性能还有很高的要求,包括原料沤软的程度。

亚麻类植物的茎的长度在600-800mm之间。亚麻茎中有强度很大的纤维束贯穿根部到顶部。这些纤维束(纤维)位于茎的最外层,并且在纤维束之间的空隙中还有一个由木质细胞组成的中心茎,木质细胞在纤维晒干之后即形成所谓的碎木屑。

大麻类植物的茎要比亚麻类植物的茎相对长一些。其长度可达2000-3000mm。从原理上讲,大麻的茎和亚麻的茎以同样的方式构成,即外层为纤维束。内部长有含木质细胞(碎木屑)的木质物,由长度为0.5-0.6mm(基本纤维长度)的短纤维组成。

为了把茎中的亚麻纤维从木质纤维中分离出来,就不得不进行沤软这种微生物工艺。传统上这一过程以结露沤软形式在田间进行。通过沤软,将纤维与木质部分连接在一起的半纤维素和果胶被分解。在制造用于梳理和纺丝的纺织纤维时沤软的程度是起决定性作用的。然而,沤软程度很好和沤软过度之间的界限是很窄的。这是一个很难控制的过程,因为正是自然界中的生物过程决定了质量。

本发明中对特定的沤软程度没有同样的要求。根据本发明的过程,是可能采用传统的沤软方法或者可控的沤软方法的,例如在溶有酶的水中进行。因此可以根据使用目的的不同将纤维晒成从完全不经沤软到充分沤软的不同程度并加以利用。这样就可以使用那些未沤软的、曾经过在田间结露沤软或可控沤软的植物茎。在沤软和干燥之后,对亚麻进行机械处理,把纤维束和碎木屑分离开。形成的纤维可以经过剪切裁短以形成理想长度的纤维。

通过轻微的沤软和后续的机械的以及可能是化学的处理,可以使纤维束分解形成单根的纤维。相对于使用纤维束制造产品的情况,用这些单根的纤维可以制造通气性更好的产品。然而,已被阐明这样形成的单元纤维不适于通过已知的针刺过程生产纤维板,因为长度的缩短使得它们不适于梳理。

本发明特别集中在亚麻纤维和大麻纤维上,但本发明也适用于其它的与一种已知的亚麻和大麻类植物具有相似结构的植物纤维。

本发明希望得到一种新方法,其中植物纤维,优选亚麻纤维和大麻纤维,可被用来制造纤维板,该方法没有已知的梳理法和针刺法纤维板的缺点,同时也可适用于工业上一长系列的产品。

在此之前已经提出了一种省去梳理和针刺过程的方法。根据WO98/01611已经知道一种制造纤维产品的方法,其中对纤维进行沤软和机械分解的联合的预处理。然后得到的纤维再通过干法成型过程形成最终产品。然而,它对于能够赋予纤维在最终产品所要求的性能的子过程没有给出特别的说明。并且,它所描述的方法是以使用相对较长的纤维为基础的,此长度相当于梳理工艺中的纤维长度。这样的长纤维会给构成该方法的一些工艺步骤带来困难。此外,考虑到后续的处理,还没有关于在合适的工艺过程中以有效的方法来获得这种纤维的指示。

本发明的目的就在于提出一个制造一种新型纤维板的方法,并指出工艺中有利于提供给纤维合适的性能的子过程,此子过程使得最终产品具有理想性能。本发明的另一个目的就是提出一种利用此方法生产的纤维板,并提出此纤维板的一种特殊用途。

本发明的目的是通过这样一种方法实现的:在通过收割和脱粒收获植物时对纤维进行预处理,植物的茎被完全或部分沤软,然后被裁短和分离形成主要由长度处于理想范围内,即0.1-30mm之间的单纤维组成的纤维团,可能再通过干燥来获得理想的湿含量,当板通过干法成型过程成型时,纤维在板中自由定向,并且由于或多或少被原纤化,因此可以至少部分地在单纤维之间建立纤维间粘合而将纤维板固定。

本方法中这样进行预处理:纤维被裁短和分离以形成主要包含长度在理想范围内的单纤维的纤维团,其长度短到不再适于梳理。裁短过程可以在合适的设备中随意完成,因为后续工艺不需梳理,故而不需要纤维有特定长度。通过裁短处理,进行原纤化,这使得在随后的干法成型过程中单纤维不需要粘合剂即可形成一个具有内聚力的片材,因为纤维束彼此之间连接成网。因此可以以纤维-纤维间粘合的形式在单纤维之间建立纤维之间粘合。纤维板的形成不需要进行针刺,并且干法成型工艺也可以在不经过纤维的蒸气粘合的情况下完成。我们因此正提出一个非常简单的制备纤维板的过程。所形成的纤维板是通气的和庞大的,并且可以根据使用目的的不同压紧到理想程度。还可以根据最后产品的理想用途加入多量或者少量的粘合剂。

传统的方式是通过拔出方式收获亚麻和大麻以制造纺织产品的,这是一种缓慢而劳动力密集型的工艺。所有的植物都被拔出后,搁置在一旁进行沤软。然后植物的茎部被压成包并运到纤维厂。在清棉碾磨机中除去种子后,秸杆通过平行放置并通过加工设备平行地处理它们来被加工。

与上述传统的通过拔出方式进行收割不同之处在于,本发明的方法建立了一种预处理/收割亚麻的非传统方式。对于亚麻,通过切断来实现这一过程,例如将植物放入割谷机中,然后摔打出种子,优选用联合收割机收割。在收获种子之后将亚麻茎放置一个合适的时间以沤软到理想的程度。如果要求不经沤软的亚麻纤维,就在打谷之后立刻收集亚麻茎。亚麻茎被收集后压紧,或者通过切割压紧联合处理来收集。

大麻是通过切割来进行收割的,例如放在割谷机中进行两次或者更多次循环处理。因此,第一次的切割后植物残茬高度为1m,随后一茬高度约为0.2m。在切割完之后,将大麻茎放置合适的时间进行沤软。然后在如前所述进行下一步工艺制备单一纤维之前,将大麻茎压成包并进行切割、干燥,例如在锤磨机/打磨机中进行裁短和清棉,然后在筛子如旋转筛中进行分离。

茎的预处理包括裁短和分离。实际表明,锤磨机很适合于对茎进行裁短并同时进行清棉处理。此外,也可以使用上面提到的收割方法在锤磨机处理之前对茎进行切割。已经证实不管怎样将茎放入锤磨机都可能得到很高的产量和均一的质量。因此不需要象使用传统的亚麻清棉机一样缓慢的将茎平行的加入。

清棉过程,也就是将木质部分从纤维束或单纤维中分离的过程,在机器以高转数工作时是非常有效的。通过这一过程茎部被裁短到形成的纤维的主要部分长度在0.1-30mm之间,优选在4-15mm之间。这种清棉或曝露纤维的方法完全不同于传统的制备用于梳理和纺丝的长植物纤维中的清棉方法。

从纤维中清除碎木屑需要使用旋转筛或类似的机器。实际上很难完全把纤维从碎木屑和纤维尘中清除出来。然而,在纤维团中保留较少部分碎木屑而不会降低形成纤维板的质量也是可能的。在一定的程度上,碎木屑可用于后续的纤维板的制造。

对于某些要求使用植物纤维制浆的纤维板,例如纤维吸收剂,在纤维板成型之前需要对纤维进行进一步的预处理。制浆可以通过使纤维在压力下于水中沸腾或在挤压机中沸腾来完成。此外,还可以对纤维进行化学处理,例如在水中加入一种碱。然后,在后续的干法成型之前对形成的纤维进行洗涤和干燥。或者还可以在这个制备步骤中对纤维团进行湿法清洗。因此通过粗筛净化和制浆的纤维被加入到旋液分离器中,很明显在此通过清洗可能从最终浆液中去除相当大的一部分碎木屑。因此就可以得到碎木屑含量最高只有0.1%的纸浆。随着碎木屑的去除,随后形成纤维板的强度就会增加,纤维板将含有更多的纤维形成纤维间粘合,纤维板每单位面积也就会含有更多的纤维,因为每个碎木屑的重量相当于很大数量纤维的重量。实践中已经证实可能通过旋液分离器除去碎木屑来提高最后产品的强度。因为旋液分离器的处理能力很低,所以在干燥过程中尽可能除去大量的碎木屑是有利的。后续的在旋液分离器中的处理/清洗过程优选在包含制浆过程的纤维预处理方法中进行。

然后形成的纤维通过干法成型工艺形成纤维板,该工艺大体上和纸干法成型的工艺相同。

形成的单纤维或多或少会发生原纤化,这就提高了纤维彼此缠结卷绕的可能性。因此在纤维板中可以自动地形成纤维间粘合。因此在某些应用领域里也就不需要再添加粘合剂。然而,为了在单一纤维之间形成纤维间粘合,也可能要添加一些粘合剂。这样形成的纤维板在整个厚度层中具有均一的内聚结构。

所用的粘合剂可以是有机粘合剂、合成有机粘合剂或者天然粘合剂。聚合物可以用作粘合剂,例如热塑塑料。特别是在成型复合材料产品和高强度产品时,形成的纤维薄片可以说是位于聚合物基体中的增强纤维,这时可以使用大量的粘合剂。在这样的产品中,最终的产品可能含有高达50%的粘合剂。

粘合剂也可以以合成纤维的形式出现,例如由聚丙烯、聚乙烯、聚酯、乙烯基聚合物等组成的二元组分的纤维。在这样的情况下,薄片的固定可以通过加热到塑料的熔融温度下来完成,由此形成纤维间粘合。淀粉和乳酸产品是天然粘合剂的例子。这样的粘合剂的添加比例可以达到5-15%。

所添加的粘合剂的量和类型依赖于所形成的纤维板的使用目的。作为隔离板的纤维板只含有很少的粘合剂或者不含粘合剂。与此相反,例如一种具有已知的纤维和粗纸板性能的复合片材,含有大量的粘合剂(10-50%),还要对粘合剂和纤维板进行压缩同时形成纤维间粘合。因此就形成了一种紧密压缩和高强度的片材。

另外,还可以通过改变产品中纤维的长度来改变产品的性能。对某种特定的产品,把从分离工艺中分离出来的一部分如10%或者更多的碎木屑加入到干法成型过程中是有利的,这样就可以得到更加紧密压缩和强度更高的片材。

如果要求得到通气的柔软的纤维板,就不需要添加碎木屑,同时也不需要对干法成型的层进行任何明显的挤压。另外,对于这些通气性产品,需要对所使用的植物纤维,优选亚麻纤维,进行适度沤软,使它们经裁短和分离之后含有许多的原纤维,有利于得到一种有内聚力同时通气的纤维板。

按照本发明的方法得到的纤维板可以比通过梳理法和针刺得到的纤维板成本更低。和由木质纤维形成的相应的纤维板相比,由于经截短的植物纤维长度较长,因此只需添加非常少的粘合剂来形成纤维板。而木质纤维的典型长度在1-3mm之间,这和典型的植物纤维长度相差很大,如前面所提到的长度在4-15mm之间。

如上所述,纤维板可以在不使用粘合剂或者使用微量的粘合剂情况下制得。当制备做隔离用的纤维板时,粘合剂的添加量为0-15%,优选2-3%,对于生产容易处理的亚麻和大麻纤维的内聚纤维板就已经足够了。相比较而言,由木质纤维形成的相应的隔离板通常含有15-20%的粘合剂,这就提高了产品的成本。

前面已提及,可以通过使用先经沤软再经裁短/分离得到许多原纤维的纤维制得通气的和柔软的纤维板。如果植物纤维只是被轻度沤软或不被沤软,那么在纤维束中的大多数植物纤维仍然相互连结。当形成的纤维团中含有的纤维束部分相对单纤维很多时,就会得到更加坚硬的纤维板。

一个含有纤维束的纤维板柔软度和密度都较小。但是这种纤维板的纤维强度却较大。这将使它适于制造强度要求更大的板。通过调节沤软程度来调整预处理,可能同时伴有化学的和/或酶处理,也可能影响形成的纤维板的性能。

因此依赖于应用的领域,可以将纤维的性能结合起来。

纤维束包含几个单纤维或者达到一个最大值,即10-30根。

纤维板通常由疏水性的纤维制成,因为从亚麻和大麻得到的纤维或多或少的具有疏水性。因此疏水性的纤维板可通过使用只进行机械处理(不是化学处理)的纤维来制造。也就是茎在较短或较长时间内沤软并干燥到含水量在8-18%之间,优选在10-16%之间。疏水程度取决于原材料的性能。沤软程度越强,疏水性越弱。纤维可以从环境中吸收湿气,也可以再释放出来,在通常的大气湿度下,它能抗腐烂以及霉菌的攻击。

或者,也可以使用被赋予亲水性的纤维来制造纤维板。因此可能这样进行预处理:通过制浆或酶处理,清洗和干燥以便进一步将纤维加工成纤维素。这一过程可以通过在压力下于水中沸腾或在挤出机中沸腾来进行。此项预处理可以在添加或不添加制浆剂的情况下完成,例如制浆剂为氢氧化钠。

根据这样的方法制备的纤维板,可以用在需要有吸收效应之处,例如卫生棉纸,餐巾纸,薄纱纸等。

干燥-成型过程使得生产较大或较小压紧程度以及较大或较小厚度的纤维板成为可能。因此可以制造厚度从2-5mm到最高2-300mm,甚至更厚的纤维板。所形成的纤维板可被压紧制成克重量从30g/m2到3000g/m2或更多。例如,用做压制复合材料成分的纤维板可被制成克重量达到8000g/m2

此外,可以通过混入纸棉,粘合剂(合成纤维或有机粘合剂),来自于亚麻或大麻中的碎木屑,木质纤维来制造纤维板,或通过混入阻燃剂来制成具有阻燃性能的隔离板。因此向形成的纤维板中添加阻燃材料,比如盐,如硼砂和硼酸,氢氧化铝,磷酸铵,硫酸铵或其它盐,例如盐的重量占板重量的0-15%。

这样形成的通气性的纤维板可被用作隔离板以代替用矿物棉和玻璃棉制造的隔离板。通过添加碎木屑,粘合剂,并且通过对形成的纤维板加压,使得形成的纤维板还可用于建筑板,和纤维板及刨花板的取代物。

根据本发明的方法制成的纤维板可含有含量达100%亚麻纤维或大麻纤维,或它们的组合。此外,可通过混合其它纤维来制备纤维板,这些纤维可能是有机或无机的。即使根据本发明的方法从经济原因考虑,将所形成的植物纤维制成纤维板更有利,但也可能将植物纤维制成长纤,即所谓丝束。

这样可能使用由亚麻及大麻得到的纺织工业的丝束,在通过干法成型过程成型纤维之前将丝束裁短到要求的长度,例如在锤磨机中。

根据本发明的方法所使用的纤维可以有不同的组成:

----短化的纤维,经沤软或未经沤软,由净化的亚麻和/或大麻纤维组成,其中混有含量达10%的碎木屑。

----短化的纤维,经沤软或未经沤软,主要是单纤维,由亚麻和/或大麻纤维组成,其中混有含量达到90%的从亚麻和/或大麻中得到的碎木屑。

----短纤维,经沤软或未经沤软,主要是纤维束和从亚麻和/或大麻中得到的碎木屑。

----净化亚麻和/或大麻时分离出去的碎木屑,或

----净化含有非常短的纤维及碎木屑的组合物时分离出的粉尘组分。

纤维的质量取决于所形成的最终产品所要求的性能。对于一种制备适于作为隔离板的纤维板的先进方法,植物茎被干燥到含水量为10到16%。然后植物茎在锤磨机中被清棉并裁短,使得纤维的主要部分的长度为3到20mm,一般纤维的长度在4到15mm之间。这一过程通过使用旋转筛实现更为有利。然后将纤维干法成型,优选通过使用置于真空箱上的成型头实现,纤维沉积于置于两者之间的成型网上并通过真空保持在上面。通过添加的0-5%的粘合剂并压紧来实现固定。或者,如果对所形成的纤维板的使用有非常高的要求,粘合剂可一直加到50%。

根据本发明方法成型的一个纤维板不需要做成平板或薄片。因此将有可能在固定的同时或紧随纤维间粘合固定之后进行最后处理。

这样可以将立体的形状引入纤维板,例如波浪形,它使得纤维适于作为增强纤维用于复合板中,如高强度复合板或可加工复合板。或者,纤维板可被成型得到理想的包装形状,例如一个箱子或一个杯子的形状。因此由于稳定的形状及其牢固性,纤维板能被用于包装产品或设备罐。包装或设备罐可以在紧随固定步骤之后通过压制操作成型。

将通过以下的实施例对根据本发明的方法和纤维板做更明确地描述。

实施例1

本实施例描述一种制备亚麻纤维板的方法,它可代替矿物棉而作为隔离板使用。出自亚麻,包括油亚麻和纺纱亚麻以及大麻中的秸秆都可以使用。最好的纤维来自于沤软得很好的纺纱亚麻,如果沤软充分的话,也可能取自大麻。在此给出基于纺纱亚麻制备用于隔离的纤维板的一个例子。

亚麻茎在田间成行放置,约10天之后,种子用通常的联合收割机收集。然后秸秆成行放在田间沤软。沤软过程可通过秸秆的颜色变化来观察。当秸秆/纤维的颜色变成淡灰色时即取得了理想的沤软程度。必需翻转秸秆以保证均匀的沤软。

每天紧密观测沤软过程,并取样来确定清棉秸杆沤软过程进行到什么程度。

当出现理想的颜色变化时,通过压紧将秸秆收集捆成包,优选圆形包,通常这一过程在秸秆中干成分约85%(15%的水)情况下进行。

将捆包运到工厂,在此被干燥到水含量为12%。干燥后将包展开/割开,亚麻秸秆被加到锤磨机中进行清棉。纤维团,现在包含纤维以及木质部分/碎木屑,从锤磨机中通过旋流器进入旋转筛中,碎木屑和尘土被分离掉。此时棉纤维团的一般长度约为4-15mm。而有些纤维较长。纤维的长度可通过调节锤磨机上的筛子以及通过在随后的旋转筛上分级时调节筛子来调整到特定的程度。通常纤维被净化到碎木屑含量为5%。进一步的净化要造成纤维相当大的损失。

净化后的纤维团通过管道输送到成板设备,进行干法成型。例如可以通过使用置于真空箱上的成型头实现,纤维沉积于置于两者之间的成型网上并通过真空保持在上面。成板设备可被调整到能够形成理想高度纤维板/板。这可通过速度来调节,以此纤维给料器(拆包机)通过传送鼓风机将料定量加成型头。同时调整成型网的前进速度。

如果要求制造用作天花板和墙壁等的隔离板的纤维板,纤维板的高度要被调整到如200mm,理想克重量为3000g/m2。对于一定的隔离目的,纤维板尽可能轻则是理想的,这些条件下,纤维板不是经过压紧的。

如果制备更密实且重量更轻的纤维板,就要在固定之前,之后,或固定期间通过调整压紧的程度来实现,固定优选在炉中进行。

在此过程中,纤维落到成型网上并向前输送,2-3%的粘合剂,如以由聚乙烯和聚丙烯组成的副组分的形式加入到其中。纤维板的固定通过在炉中热处理实现,温度约为145℃或根据粘合剂类型选定其他温度,也就是纤维板通过成型网被引导穿过具有理想温度的炉子。

在此过程(在炉中固定之前)中可能加入阻燃织物,例如盐如硼砂(0-15%),硼酸(0-15%),氢氧化铝(0-15%)或其他物质。这些盐可以沉积到纤维里或喷淋到纤维上。

纤维板的固定之后,通过滚筒被卷起,包装或切成一定形状。这一过程中,纤维板可以被紧密卷在一起。当展开时,纤维板达到同卷起前相同的形状和体积,尽管有纤维板肿胀现象。

最终的纤维板是柔软而顺从的。依赖于沤软的程度,颜色将会是黄色/淡灰色到深灰色的。纤维板能以比通常针刺梳理纤维板更低的成本制造。纤维板有隔热性,相应λ值为-0.4.纤维板由于其疏水性可即时阻隔湿气,但它仍然能够吸收或释放环境中的湿气。

实施例2

本实施例描述基于亚麻纤维素来制备用于棉纸(tissue)工业的纤维板,如用作吸收纸或作为储料盖(cover srocks)。

按照上面实施例1中所描述的纤维板成型之前的方法来制备纤维。沤软的程度可以从完全不沤软到强烈沤软。此时净化后的棉纤维要经受打浆过程。这一过程可以通过在压力下于水中沸腾或在挤出机中沸腾实现。预处理在添加或不加打浆化学剂,如烧碱(氢氧化钠)的情况下进行。挤出机中的处理要在相对高的干物质含量下进行,约10%,也可以在干物质含量较低的情况下进行。

如果采用挤出处理,纤维的浸渍可与切碎纤维团同时进行。挤出处理之后,纤维团被输送到一个容器中,并在约100℃下沸腾约1小时。随后纸浆被净化以剩下糖和木质素。此时纤维团由在料浆中均一分布的纤维组成,料浆含0-5%主要是来自碎木屑的杂质。它们可以通过旋液分离器被离心去除。如果要求纤维原纤化,在旋液分离器中净化之前可以在精炼机中精炼纸浆。例如盘磨机,“宽角”精炼机,或者如切磨机。

打浆之后,亚麻浆几乎由纯的纤维素组成,纤维素含量在80-95%。干物质收率在75-90%之间。测定纤维的长度分布,其BayerMcNett指数为200-300之间,优选240-280。测定的亚麻纤维素的强度在100-160Nm/m2/cm2之间,或更高。

如果要求漂白的纸浆,可能要加2%的过氧化物,白度可达到约75。

如果要求纤维在形成纤维板之前完全脱纤维蛋白,则最后的纸浆要被干燥并在磨浆机/锤磨机中脱去纤维蛋白。成型按实施例1中所述方法进行,但是,取决于应用,需要制成较薄的板,例如在卫生用品等中使用的吸收纸(约70-约200g/m2)。通过混合约15%或更少的疏水粘合剂得到的非常薄的板(20g/m2)可用作储料盖。

即使不漂白纸浆,产物也非常白,颜色从浅灰到白色。

实施例3

本实施例描述一种在大麻或亚麻纤维板的基础上制备模压复合材料的方法。

作为获得高强度纤维板的基础,可能要使用相对不沤软的纤维,可能还混有碎木屑。不沤软到轻微沤软的纤维的强度高于强烈沤软的纤维。由于纤维的高强度,亚麻和大麻都是合适的原材料。除掉的木质组分,碎木屑,也可能被用来制成相当于刨花板的复合材料。

按照上面实施例1中所描述的纤维板成型之前的方法来制备纤维。制备出具有理想的高度和重量的纤维板,如300g/m。通过使用相对未沤软的亚麻或大麻,纤维板非常坚硬结实。碎木屑含量可根据所希望的量调节。含量越高,模压前的板越硬。

在板制造期间,可喷洒一种所谓的植物纤维相容剂,即进行化学改性,如使用异氰酸酯(约1-2%)以确保疏水性纤维获得一个可以和传统的粘合剂相容的表面,如在纤维中用做粘合剂的甲醛等。EVA(醋酸乙烯酯)或天然粘合剂来代替甲醛也是可能的。

另外,就象在制作纤维板和刨花板的传统方法中一样,可在制成纤维板之前,期间,或紧随其后来粘合纤维,或者在紧随热压制,真空压制,或高压/模压之后进行。

基于大麻或亚麻纤维的模压复合材料可达到硬的梅森奈特纤维板的水平。

如果要求制备高增强复合材料,就要使用更多的有机粘合剂,如合成聚合物,包括热塑性和热固性塑料,例如聚丙烯,聚醋酸酯和聚酯。大约添加50%粘合剂。添加粘合剂在制备纤维板期间进行,随后纤维板被高压压制成要求的形状。成形按实施例1所述进行。

高增强复合材料的强度可达到玻璃纤维的水平,可用以代替塑性复合材料和玻璃纤维复合材料。

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