处理木素纤维素材料或膨化矿物以制造最终制品的方法技术

一种由基础原料制备起始物料以便后续制造最终制品例如板材的方法，其中所用的基础原料选自木素纤维素材料、剥离的蛭石、膨化珍珠岩或其中的两者或三者的混合物。该方法包括如下步骤：提供基础原料，该原料为基本上干燥的细磨木素纤维素纤维或基本上干燥的细磨剥离的蛭石或膨化珍珠岩颗粒料或它们的混合物；将该基础原料与适量的细磨热固性树脂干粉和适量的细磨水凝粘结剂干粉混合；以及有选择地对这种起始物料施加适当的温度和压力条件以促使热固性树脂固化成粘聚产物；此后可向该粘聚产物提供使其中的水凝粘结剂产生水合作用的足量水，从而使水凝粘结剂产生固化作用以制得最终制品。（*该技术在2018年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

技术介绍
本专利技术涉及一种由基础原料制备用于随后制造最终制品的起始原料的方法，其中所述的基础原料包含基本上干燥的细磨的木素纤维素纤维或剥离的蛭石颗粒料或膨化的珍珠岩颗粒料；本专利技术还涉及由这些原料制造最终制品的工艺。木素纤维素复合板制品，无论是平板材还是异型板材，均由天然纤维质植物材料，如农作物纤维材料或木材的碎片、颗粒、纤维、薄片、碎屑或束状物加工而成，这是众所周知的，而且当前已有许多不同的制造方法。这类制品通常是由甲醛缩合树脂，如脲醛、密胺和酚醛树脂，或聚脲或异氰酸酯缩醛树脂粘结而成的。尽管这类木素纤维素复合板制品已获成功，但总还需要一种新型的产品，尤其是采用新型原材料制造的新产品。根据1995年公布的数字，全球每年从机械纯化法回收纸张的流程中排放出的物料可能在1千万吨左右，而且产出率达91％。因此，废纸的回收利用迅速落后于对废弃物利用的需求。显而易见，需要对这些废料加以利用，但是工艺上存在许多困难。一个困难是在这些废料中存在着矿物质，其含量高达渣泥的50％；另一个困难是难以加工制成质量良好的产品。本专利技术目的在于利用这种渣泥以及诸如中密度纤维之类的其它原料，用于制造有用的产品。专利技术概述本专利技术的第一个方面在于提供一种由基础原料制备用于随后制造最终制品的起始原料的方法，其中所述的基础原料选自木素纤维素材料，剥离的蛭石，或膨化珍珠岩，或其中的两者或三者的混合物；该方法包括下列步骤(1)提供基础原料，该原料为基本上干燥的细磨木素纤维素纤维或基本上干燥的细磨剥离的蛭石颗粒料或基本上干燥的细磨膨化珍珠岩颗粒料，或其中的两者或三者的混合物；及(2)将该基础原料与下列物料混合以制备起始物料(a)适量的细磨干粉状热固性树脂，及(b)适量的细磨干粉状水凝粘结剂。该方法优选还包括下列步骤(3)使步骤(2)的起始物料经受适当温度和压力条件，促使热固性树脂固化以制成粘聚产物。本专利技术的第二个方面是提供一种用上述方法制成的粘聚产物来制造最终制品的工艺，该工艺包括下列步骤(A)为该粘聚产物提供能使水凝粘结剂产生水合作用的足量的水，以便使水凝粘结剂固化从而制成最终制品。所谓“细磨的木素纤维素纤维”指的是木素纤维素材料的单纤或含少数单纤的纤束。换句话说，木素纤维素材料被粉碎成单纤或由少数纤维构成的纤束，而不是粉碎成碎片或颗粒料。该纤维的长度为0.5mm～12mm，优选的为1mm～6mm。所谓“细磨的剥离的蛭石颗粒料”指的是这样一类剥离的蛭石颗粒料，其颗粒大小分为微米粒级(0.5mm及以下)、超细粒级(1mm及以下)、细粒级(2mm及以下)、中等粒级(4mm及以下)和粗粒级(8mm及以下)。所谓“细磨的膨化珍珠岩颗粒料”指的是膨化的珍珠岩或火山玻璃，其颗粒直径大小为5μm～2000μm。木素纤维素基础原料也可以是已经研磨好的微细纤维料。但是，在步骤(1)中的木素纤维素基础原料也可由适当材料的颗粒料或碎片通过研磨或粉碎等方法进行制备。在这种情况下，步骤(1)可在步骤(2)之前或之后进行。热固性树脂最好是含适当催化剂的线型酚醛清漆树脂。热固性树脂的优选用量为水凝粘结剂质量的2％～20％，即热固性树脂与水凝粘结剂的质量比为2∶100～20∶100。水凝粘结剂是一种与水结合即产生水合作用并固化的物质。优选的水凝粘结剂是卜特兰水泥、高铝水泥、石膏水泥、α或β型半水合硫酸钙、氯氧化镁、羟基硫酸镁、磺基铝酸钙水泥、碱性硅酸盐、磨碎的高炉矿渣以及这些粘结剂中的任意两种或多种的混合物。水凝粘结剂的优选用量为所述基础原料质量的50％～2000％，即水凝粘结剂与该基础原料的质量比为1∶2～20∶1；当优选的质量比为10∶1～5∶1时；可获得高密度最终制品；而当优选的质量比为5∶1～1∶1时可获得低密度的最终制品。除了组分(a)和(b)外，该基础原料中还可混有(c)适量细粒状或纤维状热塑性树脂。此外，除了组分(a)、(b)和任选的(c)外，基础原料中还可混有(d)适量的选自无机或矿物纤维、无机颗粒料、合成纤维及其中的两种或多种混合物的填料物质。在本工艺的步骤(A)中，水凝粘结剂水合作用所需的水可从外部引入粘聚产物中，例如从外部引入蒸汽，也可来源于粘聚产物中例如经过加热能释放出水的一个或几个组分。实施方案叙述本专利技术的要点在于，将基础原料即基本上干燥的细磨木素纤维素纤维，或基本上干燥的细磨剥离的蛭石或膨化珍珠岩颗粒料，或其中的两者或三者的混合物与细磨的干粉态热固性树脂及细磨的干粉态水凝粘结剂混合以制成起始物料。接着，使该起始物料经受适当的温度和压力条件使热固性树脂固化从而制成粘聚产物。将该基础原料制成细磨的纤维状或颗粒状是重要的，为的是防止起始物料和后来的粘聚产物的成形中颗粒的分离。粘聚产物的关键性特征在于它可由若干干态组分成形，而这些组分在粘聚产物成形过程中彼此不会分离开来。该基础原料可以是木素纤维素纤维。优选的木素纤维素纤维质材料是造纸厂的渣泥、废弃纸或中密度纤维。造纸厂的渣泥是纸张制造或再生过程中经脱水后的废渣。造纸厂渣泥的典型成分是pH为8.13、纤维含量为14.4％的物料。用X射线发射扫描法对该渣泥作定性分析，发现其组成如下Ca 18％；K 0.23％；Cl 0.2％；P 0.15％；S 0.12％；Si 4.4％；Al 3％；Mg 0.8％；Na 0.17％；C 68％，Fe 1.7％。用燃烧法测定的渣泥的碳氢化合物含量如下无机分析 有机分析 这种样品的百分稠度为约24.3％，而其燃烧后的失重为约27.9％。对造纸厂的渣泥或已经浆化并制成2％～30％水悬浮体的废纸，采用例如离心法进行清洗以除去高密度和低密度的塑料、石块、砂子和金属以及其它杂质。然后将该物料送经一个沉清槽，并由此获得一种浆状物或含2％固体的水悬浮体。将此浆状物送往一个辊压机，得到约含20％固体的水浆物，然后通常将其送入一个螺杆挤压机并用筛粒机将其制成含30％～60％固体的渣粒。然后通常用转动式干燥器将渣粒干燥至含湿量为0％～15％，优选的为0％～3％。于是就制备成可用于本专利技术方法的粒状基础原料。渣料的造粒非常重要。关键是要使该物料的干燥、处置及与热固性树脂和水凝粘结剂的混合等操作成为切实可行。为了制成适于本专利技术方法的基础原料，造纸厂渣泥或废纸的粒料必须进行研磨。这种研磨操作可在其与热固性树脂和水凝粘结剂混合之前或之后进行。研磨操作可在碾磨机或轧磨机或石磨中进行，其中两个磨盘彼此几乎接触，或呈卧式或呈立式，且彼此以不同速度运转，通常其中的一个磨盘是固定的，但两者也可同时运转。粒料通过磨盘中心喂入，在离心力作用下被旋向外侧。这使粒料中的纤维被剥离开来，但又不致于减小其长度。所有的固体团粒都被粉碎成细磨的纤维状物料。研磨还有一个作用，即可将静电荷引入木素纤维素纤维中，从而有助于使热固性树脂和水凝粘结剂与该纤维粘结起来。在研磨或混合操作过程中可任选静电感应措施以防物料的散落或粉末的分离。可借助有机或无机的细磨干粉粘结剂颗粒之间的摩擦作用诱导静电感应，然后再在混合机中使纤维带上静电；也可将纤维料通过一个电磁场使其本身带上静电。用作本专利技术基础原料的另一种材料是中密度纤维(MDF)。MDF是由软木或硬木制成的。用劈片机将木板或圆木劈成约20mm常见大小的碎木片。将碎木片进行过筛以除去小本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种由基础原料制备用于随后制造最终制品的起始物料的方法，其中所用的基础原料选自木素纤维素材料、剥离的蛭石、膨化珍珠岩以及其中的两者或三者的混合物；该方法包括下列步骤：（１）提供所述的基础原料，该原料为基本上干燥的细磨木素纤维素纤维，或基 本上干燥的细磨剥离的蛭石颗粒，或基本上干燥的细磨膨化珍珠岩颗粒，或其中的两者或三者的混合物；和（２）将该基础原料与下列材料混合以制备起始物料：（ａ）适量的细磨干粉态热固性树脂，及（ｂ）适量的细磨干粉态水凝粘结剂。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：MW西蒙斯，
申请(专利权)人：温泽技术有限公司，
类型：发明
国别省市：BS[巴哈马]