制造不含甲醛的模制品及相关部件的方法技术

本发明专利技术提供一种含有大部分农业纤维及小部分粘合剂与促流填充材料的可模制混合物。该可模制混合物实质上不含甲醛，具有低水分含量及高拉伸比。本发明专利技术还提供基于所主张的可模制混合物来制造模制品及相关部件的方法。通过所主张的方法制造轻质、高密度且较复杂轮廓的模制品(830)及诸如流槽(810)与板条(820)的相关部件，所主张方法包括以下步骤：提供可模制混合物所需的材料；混合所提供的材料以形成可模制混合物；震荡该可模制混合物为压缩模制作准备；及压缩模制该可模制混合物以形成模制品及相关部件。

【技术实现步骤摘要】
本申请是申请号为200880023689.2、专利技术名称为的专利申请的分案申请。
本专利技术是关于包装材料及其相关建构方法。更具体地，本专利技术是关于用于建构托板的可模制材料及其制造方法。甚至更具体地，本专利技术是关于可模制材料及其用于建构实质上不含甲醛的托板的相关使用方法。
技术介绍
托板为由木材、 塑料、纸、金属及复合材料制成的平坦运输结构，其可以稳定方式支撑多种物品，同时可由任何可移动托板提升装置提升。该托板的目的在于改良储存及产品分配效率且保护该产品。托板同样可充当包装产品与粗糙产品分配环境之间的界面，该粗糙环境包括卡车、铁路或航空运输期间的许多不同振动及冲击。 现今，据估计全世界每年制造超过十亿个新托板。据估计超过93 %的所制造的托板由木材制成。由于使用木材作为原料，故现在用于制造木托板的木材的消耗被公认为是造成全球变暖的主要影响因素的滥伐森林的一部分。根据国际癌症研究机构(Internat1nal Agency for Research of Cancer),使用三聚氰胺尿素甲醒(MelamineUrea Formaldehyde,MUF)或尿素甲醒(Urea Formaldehyde,UF)作为粘合剂的压缩木托板可能会危害健康。除上述环境问题外，木托板还具有引入及/或传播检疫害虫的危险。名为“国际贸易中木质包装材料的国际管理标准(Internat1nal Standards for RegulatingWood Packaging Material in Internat1nal Trade) ” 的新准则(ISPM15)着手控制木质包装材料的使用。根据ISPM15准则，所有木托板均需要经热处理或熏蒸以便确保无活害虫自一个国家运输至另一个国家。令人遗憾的是，并非所有类型的木材均可经热处理且用于熏蒸的化学物质(尤其溴代甲烷)似乎会危害健康。 由于上述使用木质包装材料的缺点，故已使用诸如塑料、金属、复合材料的替代性材料。然而，此等包装材料既不环保，也不节省成本。举例而言，塑料托板需要超过100年才能降解。塑料及金属托板还相对成本较高及较重。因为油价达到新高，所以使用塑料及金属托板不再节省成本，尤其通过航空单向运输物品，因为费用更可能集中于包装货物的重量(包括托板的重量)。 已知敞开式模制方法(open-molding process)主要用来制造平薄板或板材。因为沿着外围(parameter)无拼装壁(built-up wall),故模制品通常需要修整且具有相对低的密度。该等方法中所用的复合材料仅需要添加低含量粘合剂而无需使用填充材料或促流剂。然而，敞开式模制品的主要缺点在于模制品的轮廓限于平薄板且通常具有标准尺寸。由修整4条边缘所引起的损耗也相对较高。就材料利用率而言,其并不节省成本。 与敞开式模制方法相比，通过典型封闭式模制方法(close-molding process)制造的产品具有相对较高的密度且可产生模制品的更复杂轮廓。因为无需修整边缘，故也不存在材料损耗。然而，大部分已知封闭式模制品仍然依赖于使用成本较高且不环保的金属及塑料。如专利公开案W02005/120787及W0/2005/120967中所述的替代性方法已使用木纤维作为基本材料来形成可模制混合物。此等参考文献在其用于模制其产品的可模制混合物中使用相对高百分率的木纤维且使用高百分率的三聚氰胺尿素甲醛作为液体粘合剂。其可模制混合物中所用的液体粘合剂将甲醛带至模制品中，已知甲醛对环境有害且可能对我们健康有害。因此，需要昂贵排气系统在加工期间在受控环境下消除甲醛。 W02005/120787及W02005/120967中所用的可模制混合物还需要使用大豆萃取物作为脱模剂以便自模具移出模制品，及使用棕榈纤维作为抗冲击改质剂以向模制品提供缓冲作用。因为使用液体粘合剂，所以根据此等方法的可模制混合物的水分含量也相对较高。因为木纤维相对较脆且难以流动，所以用木纤维模制的产品通常具有较低冲击及弯曲强度。为了制造具有所需性质(诸如高冲击及弯曲强度、高密度及更重要为所需轮廓)的产品，通过此等方法使用其它添加剂来形成可模制混合物，且还需要大量液体来促进可模制混合物在模具中的流动以形成所需轮廓及强度。 使用大量液体粘合剂来促进可模制混合物在模制程序中流动的缺点包括:a)在模制程序期间汽化的高含量的水分增加模制混合物中的压力，此又在打开模具时由于突然释放压力而增加模制品分层的风险；b)液体粘合剂中的高水含量可使所添加的粘着剂稀释至某一程度，导致模制时间较长，且因此需要硬化剂加速硬化过程来确保模制品在其排出之前在模具中充分固化；c)若不及时释放经由水分/液体汽化过程产生的高压，则该压力可能会引起模具爆炸。因此，将压力排放口并入模具设计中，此举繁重且昂贵；及(1)用该方法制造的模制品通常很快导致霉菌侵袭，且具有相对高的收缩率且其容易由于模制品中的高水分含量而翘曲；e)需要通过反复打开及关闭模具以使过量水分/蒸汽在模制程序中逸出的另一熨烫过程以便给与模制品在其排出之前足以在模具中固化的时间。 另外，专利公开案W02005/120787及W02005/120967中所揭示的方法使用氯化铵作为硬化剂以使模制品在其排出之前在模具中硬化，因为可模制混合物具有高水分含量。硬化剂于高温下易于硬化且因此在已知模制方法中必须避免高温。除此以外，还使用大豆萃取物作为脱模剂以促进排出过程。使用大豆萃取物的主要缺点在于大豆萃取物可能不会促进木纤维的木细胞之间的粘结。因此需要更多液体粘合剂来提供所需粘结性质。然而，使用愈多粘合剂，在模制程序期间放出愈多甲醛。 达成所需模制品的另一替代方法在于使用具有低水分含量的可模制混合物。然而，若可模制混合物含有在低水分含量下难以在模制腔中流动的材料，则难以模制具有复杂轮廓的产品。另外，水分含量愈低，拉伸比愈低。拉伸比为可模制混合物会在密封模具中流动的程度的指数。 鉴于上述与使用木托板相关的问题(其为环境、健康或成本问题)，市场上可得到的所有其它替代托板无论如何均具有其自身缺点。因此，首要的是开发一种不含甲醛且水分含量低的新颖可模制混合物。节省成本、安全且能够制造高密度、轻质及更复杂模制品的制造模制品及相关部件的方法也很重要。 专利技术概述 本专利技术的第一态样在于提供一种含有至少一种农业纤维、实质上不含甲醛的粘合剂及促流填充材料但不存在硬化剂、抗冲击改质剂、共溶剂及脱模剂的可模制混合物。农业纤维可为油菜杆、水稻杆或两者的组合，其占混合物中的大部分。农业纤维的重量百分率介于可模制混合物总重量的85% -95%之间。可模制混合物的农业纤维具有少于可模制混合物的8重量％的水分含量。更佳地，该农业纤维的水分含量少于可模制混合物的5重量％。可模制混合物的小部分包括实质上低百分率的粘合剂，其可选自不含甲醛类的化学物质，诸如二异氰酸酯-二苯甲烷(MDI)或任何以大豆为主的粘合剂。在一较佳具体实例中，粘合剂的重量百分率不大于可模制混合物总重量的5%。该类化学物质可与农业纤维充分混合且改良农业纤维在可模制混合物中的填充。还添加实质上低百分率的也用作填充材料的促流剂(诸如小麦粉)以与农业纤维混合以促进可模制混合物的流动本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种可模制混合物，其包含介于85％‑95％重量之间的农业纤维、促流填充材料及粘合剂，其中该农业纤维为油菜秆、水稻秆或其组合，其中该可模制混合物中不存在硬化剂、抗冲击改质剂、共溶剂及脱模剂，且其中该粘合剂为用量不大于该可模制混合物的5重量％的二异氰酸酯‑二苯甲烷或用量对该可模制混合物不大于5重量％的以大豆为主的粘合剂。

【技术特征摘要】
1.一种可模制混合物，其包含介于85% -95%重量之间的农业纤维、促流填充材料及粘合剂，其中该农业纤维为油菜杆、水稻杆或其组合，其中该可模制混合物中不存在硬化剂、抗冲击改质剂、共溶剂及脱模剂，且其中该粘合剂为用量不大于该可模制混合物的5重量...

【专利技术属性】
技术研发人员：王德善，
申请(专利权)人：王德善，
类型：发明
国别省市：新加坡;SG