包含含碳酸钙材料的纤维板产品的制作方法

诸如中密度纤维板(MDF)和高密度纤维板(HDF)的纤维板产品因其强度一致性、尺寸稳定性、低开裂倾向、弹性特性及易于加工而被广泛用于室内应用，例如家具、门、装饰性墙壁衬里、地板或分隔壁。这样的纤维板产品为主要包含通常通过在热和压力下使用粘合剂接合在一起的木质纤维的复合产品。许多文献中描述了这些产品及其制备方法。例如，WO 2006/042651 A1涉及由漂白的木质纤维和/或用白色颜料瓮染产生的浅色至白色木制材料面板。DE 43 10 191 A1涉及包含无机多孔材料和阻燃剂的基于木材的面板。所述无机多孔材料包含由无机材料制成的多孔材料。例如，这些无机多孔材料可为具有无机氧化物(例如，二氧化硅或氧化铝)作为主要组分的材料，其具有填充有微小闭孔的粒状结构。US 5,422,170 A和US 5,705001 A涉及基于木材的面板，将木质纤维、无机多孔材料、阻燃剂以及用于结合这些材料的有机粘合剂混合在一起并且进行热压以形成基于木材的面板。WO 2006/016416 A1涉及通过如下获得的不可燃的MDF：在生产时在通过添加阻燃剂以及木质纤维和粘合剂并且通过热压成形而获得的MDF(中密度纤维板)的表面上形成厚度为0.2mm至2mm的透气性无机涂膜。WO 2006/111458 A1涉及高压层压件，其包含树脂浸渍纸的第一层和至少一个纤维增强罩层。WO 2012/038076 A1涉及防火层压件，其特征在于：包含具有不同功能和组分的多种矿物羊毛或玻璃纤维板坯，根据ISO 1716其具有≤3MJ/kg的低热值。US 2004/0258898 A1涉及用于制造防火复合面板的方法，其包括：制备部分可溶的硼盐的基于水的浆料；向木质材料中添加粘合剂；以及向所述木质材料中单独引入所述基于水的浆料用于其阻燃性。

此外，包含纤维和颗粒状材料的纸产品可在市场上购得。例如，WO 2009/074491 A1涉及包含长度在毫米范围内的有机纤维的表面矿化的有机纤维，其表面通过粘合剂至少部分涂覆有微细的碱土金属碳酸盐纳米颗粒；用于生产这种表面矿化的有机纤维的方法；其水性浆料；其在造纸，在纸、塑料、水泥和粘土表面的表面加工，在油漆和清漆中的用途。US 2010/183890 A1涉及可通过以下获得的预浸料坯：用包含至少一种聚合物胶乳和具有特定分子量分布的至少一种改性淀粉的浸渍树脂溶液浸渍装饰性原纸。EP 1 036 881 A1涉及包含纤维素纤维和填充材料的粗制层压纸，所述纤维素纤维和填充材料来自包含未经改性和经阳离子改性的纤维的纤维素混合物的纸料。纤维素纤维用具有缩水甘油基官能团的季铵化合物进行改性。使用用于改性的短纤维纤维素使经阳离子改性的纤维素形成纤维素混合物的至少5重量％。填充材料为氧化钛、碳酸钙、高岭土、滑石或其混合物。EP 0 705 939 A1涉及用于装饰性涂层体系的原纸，其由包含纤维素纤维、填料和作为湿强度改进剂的阳离子树脂的纸材料制成，其还包含阴离子无机颗粒。

尽管各种各样具有定制特性(包括强度、弹性特性、阻燃性和可进一步加工性)的纤维板产品已可在市场上购得，但是所述纤维板产品的普遍缺点在于主要成分(即，木质纤维)基于有机可再生资源，由于生物质能行业的需求日益增加，有机可再生资源在增加的价格下经历降低的可用性。

因此，本领域内一直需要这样的纤维板产品：在保持或改善重要特性如弯曲强度、内部结合强度、厚度溶胀、弹性特性和可进一步加工性的同时，纤维板产品中基于有机可再生资源的原材料的至少一部分被可选材料代替。

因此，本发明的一个目的是提供其中基于有机可再生资源的原材料的至少一部分被可选材料代替的纤维板产品。另一个目的是提供其中一组其他重要特性，例如弯曲强度、内部结合强度、厚度溶胀、弹性特性和可进一步加工性得以保持或改善的纤维板产品。

前述和其他目的通过如本文权利要求1中所限定的主题来解决。

本发明纤维板产品的有利实施方案在相应的从属权利要求中进行了限定。

根据本申请的一个方面提供了纤维板产品。所述纤维板产品包含：

a)基于纤维和至少一种颗粒状含碳酸钙材料的总干重，50.0重量份至99.0重量份(d/d)的量的纤维，其中按通过筛分分析所测定：

i)基于干纤维的总量，0重量％至20.0重量％的量的纤维具有在0.05mm的网筛宽度下分级的尺寸，

ii)基于干纤维的总量，50.0重量％至90.0重量％的量的纤维具有在1.0mm的网筛宽度下分级的尺寸，以及

iii)基于干纤维的总量，70.0重量％至100.0重量％的量的纤维具有在3.0mm的网筛宽度下分级的尺寸，

b)基于纤维和至少一种颗粒状含碳酸钙材料的总干重，1.0重量份至50.0重量份(d/d)的量的至少一种颗粒状含碳酸钙材料，至少一种颗粒状含碳酸钙材料的重量中值颗粒尺寸d₅₀为0.5μm至150.0μm，以及额外的

c)基于纤维和至少一种颗粒状含碳酸钙材料的总干重，0.05重量份至25.0重量份(d/d)的量的至少一种粘合剂，以及

d)基于纤维和至少一种颗粒状含碳酸钙材料的总干重，0重量份至5.0重量份(d/d)的量的至少一种蜡，

其中基于纤维和至少一种颗粒状含碳酸钙材料的总干重，纤维和至少一种颗粒状含碳酸钙材料的量合计为100.0重量份(d/d)。

本发明人出乎意料地发现，根据本发明的前述纤维板产品包含减少量的基于有机可再生资源的原材料，而同时保持甚至改善其他重要特性，例如弯曲强度、内部结合强度、厚度溶胀、弹性特性和可进一步加工性。更确切地讲，本发明人发现纤维板产品中干纤维的总量的高至25.0重量份可被重量中值颗粒尺寸d₅₀为0.5μm至150.0μm的至少一种颗粒状含碳酸钙材料代替。

应理解，为了本发明的目的，以下术语具有以下含义：

术语“含碳酸钙材料”是指基于含碳酸钙材料的总干重，包含至少50.0重量％碳酸钙的材料。

出于本发明的目的，重量中值颗粒尺寸“d₅₀”表示这样的直径：相对于该直径，按重量计x％的颗粒的直径小于d_x。这意味着，d₂₀值为所有颗粒的20.0重量％小于该值的颗粒尺寸，并且d₈₀值为所有颗粒的80.0重量％小于该值的颗粒尺寸。因此d₅₀值为重量中值颗粒尺寸，即，所有颗粒的50.0重量％大于或小于该颗粒尺寸。出于本发明的目的，除非另外指出，否则颗粒尺寸指定为重量中值颗粒尺寸d₅₀。至少一种颗粒状含碳酸钙材料的重量中值颗粒尺寸通过激光衍射来测量。在该方法中，颗粒尺寸通过测量激光束通过分散的颗粒样品时散射的光的强度来测定。该测量用Malvern Instruments Ltd.的Mastersizer 2000或Mastersizer 3000(操作仪器软件版本1.04)进行。纤维的尺寸通过筛分分析经由分级来测量。该测量用HOSOKAWA ALPINE AG,Germany的空气喷射筛Alpine e200 LS进行。

如本发明中使用的术语“粘合剂”为通常用于将两种或更多种其他材料结合在一起形成复合材料的化合物或化合物混合物。

当在本说明书和权利要求书中使用术语“包括”时，不排除其他未说明的具有主要或次要功能重要性的要素。出于本发明的目的，术语“由……组成”被认为是术语“包括”的优选实施方案。如果下文中，组被定义为包括至少一定数目的实施方案，则也应理解为公开了优选地仅由这些实施方案组成的组。

无论何时使用术语“包含”或“具有”，这些术语意味着与如上定义的“包括”等同。

在涉及单数名词时不使用数量词的情况下，除非另有特别说明，否则包括所述名词的复数形式。

术语如“可获得”或“可限定”和“获得”或“限定”可互换使用。这例如意味着，除非上下文中另有明确规定，否则术语“获得”并不意味着表明例如实施方案必须通过例如术语“获得”之后的步骤的顺序来获得，尽管这样的限制性理解总是通过术语“获得”或“限定”而作为优选实施方案包括在内。

根据本发明的另一个方面，提供了用于制造纤维板产品的方法。所述方法包括以下步骤：

a)提供干燥形式或水性悬浮体形式的纤维，

b)提供至少一种颗粒状含碳酸钙材料，

c)提供至少一种粘合剂和任选地至少一种蜡，

d)使步骤a)的纤维与步骤b)的至少一种颗粒状含碳酸钙材料以及步骤c)的至少一种粘合剂和任选的至少一种蜡同时合并或以任意顺序分别合并以形成树脂浸渍的纤维-含碳酸钙材料混合物，

e)由所述树脂浸渍的纤维-含碳酸钙材料混合物形成板坯，以及

f)将所述板坯压制成固体纤维板产品。

根据所述方法的一个实施方案，方法步骤d)如下进行：使纤维与步骤b)的至少一种颗粒状含碳酸钙材料以及步骤c)的至少一种粘合剂和任选的至少一种蜡同时合并。根据所述方法的另一个实施方案，方法步骤d)如下进行：使纤维与步骤b)的至少一种颗粒状含碳酸钙材料以及步骤c)的至少一种粘合剂和任选的至少一种蜡分别合并，优选地使纤维首先与步骤c)的至少一种粘合剂和任选的至少一种蜡合并，然后与步骤b)的至少一种颗粒状含碳酸钙材料合并。根据所述方法的又一个实施方案，以如下形式提供了至少一种颗粒状含碳酸钙材料：a)粉末形式；或b)水性浆料形式，基于水性浆料的总重量，水性浆料包含1.0重量％至80.0重量％，优选地30.0重量％至78.0重量％，更优选地50.0重量％至78.0重量％，并且最优选地70.0重量％至78.0重量％的量的含碳酸钙材料。根据所述方法的一个实施方案，方法步骤d)在喷放管道(blowline)系统和/或共混器中进行。根据所述方法的另一个实施方案，方法步骤d)中纤维与至少一种颗粒状含碳酸钙材料的合并在向喷放管道系统和/或共混器中添加至少一种粘合剂和任选的至少一种蜡之前或期间或之后进行，优选地在向喷放管道系统和/或共混器中添加至少一种粘合剂和任选地至少一种蜡期间或之后进行。

根据本发明的又一个方面，提供了至少一种颗粒状含碳酸钙材料作为纤维替代物在纤维板产品，优选在高密度纤维(HDF)板、中密度纤维(MDF)板、低密度纤维(LDF)板或颗粒板中的用途。至少一种颗粒状含碳酸钙材料的重量中值颗粒尺寸d₅₀为0.5μm至150.0μm。

根据本发明的一个实施方案，至少一种颗粒状含碳酸钙材料为白云石；和/或至少一种研磨碳酸钙(GCC)，优选地选自包括大理石、白垩、石灰石及其混合物的组中的至少一种研磨碳酸钙(GCC)；和/或至少一种沉淀碳酸钙(PCC)，优选地选自包括文石、球霰石和方解石矿物晶形中的一者或更多者的组中的至少一种沉淀碳酸钙(PCC)。

根据本发明的另一个实施方案，至少一种颗粒状含碳酸钙材料的a)重量中值颗粒尺寸d₅₀为0.7μm至100.0μm，更优选地1.0μm至50.0μm，并且最优选地2.1μm至40.0μm；和/或b)按通过BET氮气法所测量的，比表面积为0.5m²/g至200.0m²/g，更优选地0.5m²/g至100.0m²/g，并且最优选地0.5m²/g至50.0m²/g。

根据本发明的又一个实施方案，基于含碳酸钙材料的总干重，至少一种颗粒状含碳酸钙材料包含≥50.0重量％，优选地90.0重量％，更优选地≥95.0重量％，并且最优选地≥97.0重量％的量的碳酸钙。

根据本发明的一个实施方案，纤维源自软木树种、硬木树种、非木质纤维植物及其混合物。

根据本发明的另一个实施方案，纤维板产品包含由纤维和至少一种颗粒状含碳酸钙材料组成的纤维材料，基于纤维和至少一种颗粒状含碳酸钙材料的总干重，所述纤维材料中纤维的重量分数为99.0重量％至50.0重量％，优选地99.0重量％至75.0重量％，更优选地99.0重量％至80.0重量％，并且最优选地97.0重量％至88.0重量％。

根据本发明的又一个实施方案，基于纤维和至少一种颗粒状含碳酸钙材料的总干重，纤维板产品包含75.0重量份至99.0重量份(d/d)的量的纤维和1.0重量份至25.0重量份(d/d)的量的至少一种颗粒状含碳酸钙材料。

根据本发明的一个实施方案，至少一种粘合剂选自包括以下的组：：酚醛树脂(PF)、脲醛树脂(UF)、三聚氰胺-甲醛树脂(MF)、三聚氰胺-脲-甲醛树脂(MUF)、脲-三聚氰胺-甲醛树脂(UMF)、脲-三聚氰胺-苯酚-甲醛树脂(UMPF)、环氧树脂、亚甲基二苯基二异氰酸酯树脂(MDI)、聚氨酯树脂(PU)及其混合物。

根据本发明的另一个实施方案，纤维板产品还包含选自包括以下的组中的至少一种化合物：着色剂、填充剂、分散剂、杀生物剂、硬化剂和阻燃剂。

根据本发明的又一个实施方案，纤维板产品的密度为35kg/m³至1100kg/m³，优选地250kg/m³至900kg/m³，并且最优选地600kg/m³至800kg/m³；和/或厚度为1.0mm至300.0mm，优选地2.0mm至40.0mm，更优选地4.0mm至20mm。

如上所述，本发明的纤维板产品包含如要点a)、b)和c)中所述的纤维、至少一种颗粒状含碳酸钙材料和至少一种粘合剂。在下文中，涉及本发明的进一步细节，尤其是本发明纤维板产品的前述的要点。

根据本发明的要点a)，基于纤维和至少一种颗粒状含碳酸钙材料的总干重，纤维板产品包含50.0重量份至99.0重量份(d/d)的量的纤维。

应理解，纤维板产品可包含一种或更多种纤维。

因此，纤维板产品可包含一种纤维。或者，纤维板产品可包含两种或更多种纤维的混合物。例如，纤维板产品可包含两种或三种纤维的混合物。优选地，纤维板产品包含一种纤维。

此外，纤维可为独立纤维或纤维束的形式。

应理解，存在于根据本发明的纤维板产品中的纤维不限于特定纤维，只要其适用于制备纤维板产品即可。

优选地，纤维为木质或非木质纤维。术语“木质”纤维在本发明的含义中是指常用定义，即，木质为构成软木和硬木树种的大部分树干和树枝的纤维状硬物质。术语“非木质”纤维在本发明的含义中是指非源自木材的任何纤维状材料，即，非木质为构成大多数植物的纤维状物质。

在本发明的一个实施方案中，纤维源自软木树种、硬木树种、非木质纤维植物及其混合物。

本发明的纤维板产品的一个必要条件是，所述板包含具有特定尺寸的纤维。因此，需要：

i)基于干纤维的总量，0重量％至20.0重量％的量的纤维具有在0.05mm的网筛宽度下分级的尺寸，

ii)基于干纤维的总量，50.0重量％至90.0重量％的量的纤维具有在1.0mm的网筛宽度下分级的尺寸，以及

iii)基于干纤维的总量，70.0重量％至100.0重量％的量的纤维具有在3.0mm的网筛宽度下分级的尺寸。

纤维的尺寸在HOSOKAWA ALPINE AG,Germany的空气喷射筛Alpine e200 LS中通过筛分分析经由分级来测量。

适用于纤维板产品的纤维的具体实例包括松树、冷杉、云杉、西部铁杉、山杨、桉树、柏树、白杨、雪松、山毛榉、栎树、桦树、枫树、竹子、谷物纤维、藻类纤维、种子纤维、果实纤维及其混合物。

本发明的纤维板产品的另一个必要条件是，基于纤维和至少一种颗粒状含碳酸钙材料的总干重，纤维板产品包含50.0重量份至99.0重量份(d/d)的量的纤维。优选地，基于纤维和至少一种颗粒状含碳酸钙材料的总干重，纤维板产品包含75.0重量份至99.0重量份(d/d)的量的纤维。更优选地，基于纤维和至少一种颗粒状含碳酸钙材料的总干重，纤维板产品包含80.0重量份至99.0重量份(d/d)的量的纤维。最优选地，基于纤维和至少一种颗粒状含碳酸钙材料的总干重，纤维板产品包含88.0重量份至97.0重量份(d/d)的量的纤维。

本发明的纤维板产品的另一个基本组分为至少一种颗粒状含碳酸钙材料。至少一种颗粒状含碳酸钙材料充当纤维替代物，并因此减少纤维板产品中基于有机可再生资源的原材料的量。

术语“至少一种”颗粒状含碳酸钙材料在本发明的含义中意指颗粒状含碳酸钙材料包含一种或更多种颗粒状含碳酸钙材料，优选由一种或更多种颗粒状含碳酸钙材料组成。

在本发明的一个实施方案中，至少一种颗粒状含碳酸钙材料包含一种颗粒状含碳酸钙材料，优选由一种颗粒状含碳酸钙材料组成。或者，至少一种颗粒状含碳酸钙材料包含两种或更多种颗粒状含碳酸钙材料，优选由两种或更多种颗粒状含碳酸钙材料组成。例如，至少一种颗粒状含碳酸钙材料包含两种或三种颗粒状含碳酸钙材料，优选由两种或三种颗粒状含碳酸钙材料组成。

优选地，至少一种颗粒状含碳酸钙材料包含一种颗粒状含碳酸钙材料，更优选地由一种颗粒状含碳酸钙材料组成。

术语至少一种“颗粒状含碳酸钙材料”在本发明的含义中是指包含碳酸钙的固体化合物。

根据本发明的一个实施方案，至少一种颗粒状含碳酸钙材料选自白云石、至少一种研磨碳酸钙(GCC)、至少一种沉淀碳酸钙(PCC)及其混合物。

“白云石”在本发明的含义中为具有化学成分CaMg(CO₃)₂(“CaCO₃·MgCO₃”)的钙-镁碳酸盐矿物。基于白云石的总重量，白云石矿物包含至少30.0重量％的MgCO₃，优选地大于35.0重量％，大于40.0重量％，通常45.0重量％至46.0重量％的MgCO₃。

“研磨碳酸钙”(GCC)在本发明的含义中为这样的碳酸钙：其由天然来源(例如，石灰石、大理石或白垩)获得，并且通过湿法处理和/或干法处理如研磨、筛分和/或分级(例如通过旋风分离器或分级器)进行加工。

根据本发明的一个实施方案，GCC通过干磨来获得。根据本发明的另一个实施方案，GCC通过湿磨并随后干燥来获得。

一般地，研磨步骤可以例如在使得精磨主要通过与第二主体的撞击而产生的条件下用任何常规研磨装置来进行，即，在以下中的一者或更多者中进行：球磨机、棒磨机、振动磨机、辊式破碎机、离心冲击磨机、立式珠磨机、磨碎机、针式磨机、锤式磨机、粉磨机、撕碎机、去结块机(de-clumper)、刀式切割机，或本领域技术人员已知的其他这样的设备。在含碳酸钙材料包含湿磨含碳酸钙材料的情况下，研磨步骤可在使得发生自磨的条件下和/或通过卧式球磨机和/或本领域技术人员已知的其他这样的方法进行。可在干燥之前通过已知方法，例如通过絮凝、过滤或强制蒸发对由此获得的湿法处理的含研磨碳酸钙材料进行洗涤和脱水。后续的干燥步骤可在单个步骤(例如，喷雾干燥)或至少两个步骤中进行。通常使这样的碳酸钙材料经历精选步骤(例如，浮选、漂白或磁力分离步骤)以除去杂质。

在本发明的一个实施方案中，GCC选自包括以下的组：大理石、白垩、石灰石及其混合物。

“沉淀碳酸钙”(PCC)在本发明的含义中为合成材料，其一般通过二氧化碳和石灰在水性环境中反应之后的沉淀，或者通过钙源和碳酸根离子源在水中沉淀而获得。PCC可为文石、球霰石和方解石矿物晶形中的一者或更多者。优选地，PCC为文石、球霰石和方解石矿物晶形之一。

文石通常为针形，而球霰石属于六方晶系。方解石可形成偏三角面体、棱柱体、球体和斜方六面体形式。PCC可以以不同方式产生，例如通过用二氧化碳沉淀、石灰苏打法、或其中PCC为氨生产的副产物的索尔维(Solvay)法。获得的PCC浆料可以通过机械脱水和干燥。

优选的是至少一种颗粒状含碳酸钙材料包含至少一种研磨碳酸钙(GCC)，优选地选自包括大理石、白垩、石灰石及其混合物的组中的至少一种研磨碳酸钙(GCC)。在一个优选的实施方案中，至少一种研磨碳酸钙(GCC)为大理石或白垩。

除碳酸钙以外，至少一种颗粒状含碳酸钙材料还可包含金属氧化物，例如二氧化钛和/或三氧化铝；金属氢氧化物，例如氢氧化铝；金属盐，例如硫酸盐、硅酸盐例如滑石和/或高岭土和/或云母、碳酸盐例如碳酸镁和/或石膏；缎光白及其混合物。

根据本发明的一个实施方案，基于含碳酸钙材料的总干重，至少一种颗粒状含碳酸钙材料中碳酸钙的量为≥50.0重量％，优选地90.0重量％，更优选地≥95.0重量％，并且最优选地≥97.0重量％。

本发明的一个特定必要条件是，按通过Mastersizer 2000或Mastersizer 3000所测量的，至少一种颗粒状含碳酸钙材料的重量中值颗粒尺寸d₅₀为0.5μm至150.0μm。

在本发明的一个实施方案中，按通过Mastersizer 2000或Mastersizer 3000所测量的，至少一种颗粒状含碳酸钙材料的重量中值颗粒尺寸d₅₀为0.7μm至100.0μm，更优选地1.0μm至50.0μm，并且最优选地2.1μm至40.0μm。

在本发明的一个实施方案中，按通过Mastersizer 2000或Mastersizer 3000所测量的，至少一种颗粒状含碳酸钙材料的重量中值颗粒尺寸d₅₀为2.1μm至150.0μm，优选地2.1μm至100.0μm，更优选地2.1μm至50.0μm，并且最优选地2.1μm至40.0μm。

至少一种颗粒状含碳酸钙材料的顶切(top cut)可为例如150.0μm以下。如本文中所使用的术语“顶切”(或最大尺寸)意指至少98.0重量％的材料颗粒小于该尺寸的颗粒尺寸。优选地，至少一种颗粒状含碳酸钙材料的顶切为140.0μm以下，并且更优选地120.0μm以下。

此外或可选地，按通过BET氮气法所测量的，至少一种颗粒状含碳酸钙材料的比表面积为0.5m²/g至200.0m²/g，更优选地0.5m²/g至100.0m²/g，并且最优选地0.5m²/g至50.0m²/g。

术语至少一种颗粒状含碳酸钙材料的“比表面积”(以m²/g计)在本发明的含义中是使用技术人员公知的BET法(ISO 9277:1995)测定的。

应理解，基于纤维和至少一种颗粒状含碳酸钙材料的总干重，纤维板产品包含1.0重量份至50.0重量份(d/d)的量的至少一种颗粒状含碳酸钙材料。

就至少一种颗粒状含碳酸钙材料而言，术语“干”应理解为：相对于至少一种颗粒状含碳酸钙材料的重量，具有小于0.3重量％的水的材料。水分百分率根据库仑卡尔费歇尔(Coulometric Karl Fischer)测量法来测定，其中将至少一种颗粒状含碳酸钙材料加热至220℃，并且在库仑卡尔费歇尔单元中测定作为蒸汽释放并使用氮气流(以100ml/分钟)分离的水分含量。

就纤维而言，术语“干”应理解为：相对于纤维的重量，具有0重量％的水的绝对干燥的纤维。“绝对干燥的纤维”通过根据DIN 52 183在103℃下处理纤维至恒重来测定。

优选地，基于纤维和至少一种颗粒状含碳酸钙材料的总干重，纤维板产品包含1.0重量份至25.0重量份(d/d)的量的至少一种颗粒状含碳酸钙材料。更优选地，基于纤维和至少一种颗粒状含碳酸钙材料的总干重，纤维板产品包含1.0重量份至20.0重量份(d/d)的量的至少一种颗粒状含碳酸钙材料。最优选地，基于纤维和至少一种颗粒状含碳酸钙材料的总干重，纤维板产品包含3.0重量份至12.0重量份(d/d)的量的至少一种颗粒状含碳酸钙材料。

本发明的纤维板产品的一个必要条件是，基于纤维和至少一种颗粒状含碳酸钙材料的总干重，纤维和至少一种颗粒状含碳酸钙材料的量合计为100.0重量份(d/d)。

因此，基于纤维和至少一种颗粒状含碳酸钙材料的总干重，纤维板产品包含50.0重量份至99.0重量份(d/d)的量的纤维和1.0重量份至50.0重量份(d/d)的量的至少一种颗粒状含碳酸钙材料。优选地，基于纤维和至少一种颗粒状含碳酸钙材料的总干重，纤维板产品包含75.0重量份至99.0重量份(d/d)的量的纤维和1.0重量份至25.0重量份(d/d)的量的至少一种颗粒状含碳酸钙材料。更优选地，基于纤维和至少一种颗粒状含碳酸钙材料的总干重，纤维板产品包含80.0重量份至99.0重量份(d/d)的量的纤维和1.0重量份至20.0重量份(d/d)的量的至少一种颗粒状含碳酸钙材料。最优选地，基于纤维和至少一种颗粒状含碳酸钙材料的总干重，纤维板产品包含88.0重量份至97.0重量份(d/d)的量的纤维和3.0重量份至12.0重量份(d/d)的量的至少一种颗粒状含碳酸钙材料。

应理解，如果至少一种颗粒状含碳酸钙材料具有高的重量中值颗粒尺寸d₅₀值，则纤维板产品优选地包含高的量的至少一种颗粒状含碳酸钙材料。即，与包含按通过Mastersizer 2000或Mastersizer 3000所测量的重量中值颗粒尺寸d₅₀为0.5μm至2.1μm的至少一种颗粒状含碳酸钙材料的纤维板产品相比，如果至少一种颗粒状含碳酸钙材料通过Mastersizer 2000或Mastersizer 3000测量的重量中值颗粒尺寸d₅₀为2.1μm至150.0μm，优选地2.1μm至100.0μm，更优选地2.1μm至50.0μm，并且最优选地2.1μm至40.0μm，则纤维板产品中可被至少一种颗粒状含碳酸钙材料替代的纤维的量更高。

优选地，如果按通过Mastersizer 2000或Mastersizer 3000所测量的，至少一种颗粒状含碳酸钙材料的重量中值颗粒尺寸d₅₀为2.1μm至150.0μm，优选地2.1μm至100.0μm，更优选地2.1μm至50.0μm，并且最优选地2.1μm至40.0μm，则基于纤维和至少一种颗粒状含碳酸钙材料的总干重，纤维板产品包含3.0重量份至12.0重量份(d/d)的量的至少一种颗粒状含碳酸钙材料。

因此，应理解，纤维板产品包含由纤维和至少一种颗粒状含碳酸钙材料组成的纤维材料，即，一部分纤维被至少一种颗粒状含碳酸钙材料替代。

因此，基于纤维和至少一种颗粒状含碳酸钙材料的总干重，由纤维和至少一种颗粒状含碳酸钙材料组成的纤维材料包含重量分数为99.0重量％至50.0重量％的纤维。

优选地，基于纤维和至少一种颗粒状含碳酸钙材料的总干重，由纤维和至少一种颗粒状含碳酸钙材料组成的纤维材料包含重量分数为99.0重量％至75.0重量％，更优选地99.0重量％至80.0重量％，并且最优选地97.0重量％至88.0重量％的纤维。

本发明的纤维板产品的另一个基本组分为至少一种粘合剂。

应理解，基于纤维和至少一种颗粒状含碳酸钙材料的总干重，纤维板产品包含0.05重量份至25.0重量份(d/d)的量的至少一种粘合剂。优选地，基于纤维和至少一种颗粒状含碳酸钙材料的总干重，纤维板产品包含0.5重量份至15.0重量份(d/d)，并且最优选地1.0重量份至15.0重量份(d/d)的量的至少一种粘合剂。

在本发明的一个实施方案中，纤维板产品包含以下，优选地由以下组成：基于纤维和至少一种颗粒状含碳酸钙材料的总干重，50.0重量份至99.0重量份(d/d)的量的纤维；基于纤维和至少一种颗粒状含碳酸钙材料的总干重，1.0重量份至50.0重量份(d/d)的量的至少一种颗粒状含碳酸钙材料；以及此外基于纤维和至少一种颗粒状含碳酸钙材料的总干重，0.05重量份至25.0重量份(d/d)的量的至少一种粘合剂，其中基于纤维和至少一种颗粒状含碳酸钙材料的总干重，纤维和至少一种颗粒状含碳酸钙材料的量合计为100.0重量份(d/d)。

术语“至少一种”粘合剂在本发明的含义中意指粘合剂包含一种或更多种粘合剂，优选由一种或更多种粘合剂组成。

在本发明的一个实施方案中，至少一种粘合剂包含一种粘合剂，优选由一种粘合剂组成。或者，至少一种粘合剂包含两种或更多种粘合剂，优选由两种或更多种粘合剂组成。例如，至少一种粘合剂包含两种或三种粘合剂，优选由两种或三种粘合剂组成。

优选地，至少一种粘合剂包含一种粘合剂，更优选地由一种粘合剂组成。

应理解，存在于根据本发明的纤维板产品中的至少一种粘合剂不限于特定粘合剂，只要其适用于将纤维和至少一种颗粒状含碳酸钙材料接合在一起，即，用于制备纤维板产品即可。

在本发明的一个实施方案中，至少一种粘合剂为这样的粘合剂：在例如150℃至250℃，更优选地180℃至220℃范围内的高温下，和/或在硬化剂例如氯化铵、硫酸铵或氯化镁存在下发生固化反应。优选地，至少一种粘合剂为在例如150℃至250℃，更优选地180℃至220℃范围内的高温下，并且在硬化剂存在下发生固化反应的粘合剂。

应理解，硬化剂不限于特定硬化剂，只要其适用于使用于制备纤维板产品的至少一种粘合剂固化即可。因此，硬化剂可选自通常用于制备纤维板产品且本领域技术人员公知的硬化剂。例如，硬化剂选自包括氯化铵、硫酸铵和氯化镁的组。

例如，至少一种粘合剂选自包括以下的组：酚醛树脂(PF)、脲醛树脂(UF)、三聚氰胺-甲醛树脂(MF)、三聚氰胺-脲-甲醛树脂(MUF)、脲-三聚氰胺-甲醛树脂(UMF)、脲-三聚氰胺-苯酚-甲醛树脂(UMPF)、环氧树脂、亚甲基二苯基二异氰酸酯树脂(MDI)、聚氨酯树脂(PU)、聚酰胺-表氯醇树脂、基于胶乳的粘合剂、基于木质素的粘合剂、基于淀粉的粘合剂、基于单宁的粘合剂、基于大豆的粘合剂、基于羧甲基纤维素的粘合剂及其混合物。

优选地，至少一种粘合剂选自包括以下的组：酚醛树脂(PF)、脲醛树脂(UF)、三聚氰胺-甲醛树脂(MF)、三聚氰胺-脲-甲醛树脂(MUF)、脲-三聚氰胺-甲醛树脂(UMF)、脲-三聚氰胺-苯酚-甲醛树脂(UMPF)、环氧树脂、亚甲基二苯基二异氰酸酯树脂(MDI)、聚氨酯树脂(PU)及其混合物。

更优选地，至少一种粘合剂选自包括以下的组：酚醛树脂(PF)、脲醛树脂(UF)、三聚氰胺-脲-甲醛树脂(MUF)、聚氨酯树脂(PU)及其混合物。最优选地，至少一种粘合剂选自脲醛树脂(UF)和/或三聚氰胺-脲-甲醛树脂(UMF)。

本发明的纤维板产品任选地还包含至少一种蜡。因此，基于纤维和至少一种颗粒状含碳酸钙材料的总干重，纤维板产品包含0重量份至5.0重量份(d/d)的量的至少一种蜡。优选地，基于纤维和至少一种颗粒状含碳酸钙材料的总干重，纤维板产品包含0重量份至4.0重量份(d/d)的量的至少一种蜡。更优选地，基于纤维和至少一种颗粒状含碳酸钙材料的总干重，纤维板产品包含0重量份至3.0重量份(d/d)的量的至少一种蜡。

如果纤维板产品包含至少一种蜡，则基于纤维和至少一种颗粒状含碳酸钙材料的总干重，纤维板产品包含0.01重量份至5.0重量份(d/d)的量的至少一种蜡。优选地，基于纤维和至少一种颗粒状含碳酸钙材料的总干重，纤维板产品包含0.05重量份至4.0重量份(d/d)的量的至少一种蜡。更优选地，基于纤维和至少一种颗粒状含碳酸钙材料的总干重，纤维板产品包含0.05重量份至3.0重量份(d/d)的量的至少一种蜡。

因此，纤维板产品包含以下，优选地由以下组成：基于纤维和至少一种颗粒状含碳酸钙材料的总干重，50.0重量份至99.0重量份(d/d)的量的纤维；基于纤维和至少一种颗粒状含碳酸钙材料的总干重，1.0重量份至50.0重量份(d/d)的量的至少一种颗粒状含碳酸钙材料；以及此外基于纤维和至少一种颗粒状含碳酸钙材料的总干重，0.05重量份至25.0重量份(d/d)的量的至少一种粘合剂；以及基于纤维和至少一种颗粒状含碳酸钙材料的总干重，任选地0重量份至5.0重量份(d/d)的量的至少一种蜡，其中基于纤维和至少一种颗粒状含碳酸钙材料的总干重，纤维和至少一种颗粒状含碳酸钙材料的量合计为100.0重量份(d/d)。

如果纤维板产品包含至少一种蜡，则纤维板产品优选地包含以下，更优选地由以下组成：基于纤维和至少一种颗粒状含碳酸钙材料的总干重，50.0重量份至99.0重量份(d/d)的量的纤维；基于纤维和至少一种颗粒状含碳酸钙材料的总干重，1.0重量份至50.0重量份(d/d)的量的至少一种颗粒状含碳酸钙材料；以及此外基于纤维和至少一种颗粒状含碳酸钙材料的总干重，0.05重量份至25.0重量份(d/d)的量的至少一种粘合剂；以及基于纤维和至少一种颗粒状含碳酸钙材料的总干重，0.01重量份至5.0重量份(d/d)的量的至少一种蜡，其中基于纤维和至少一种颗粒状含碳酸钙材料的总干重，纤维和至少一种颗粒状含碳酸钙材料的量合计为100.0重量份(d/d)。

应理解，至少一种蜡不限于特定的蜡，只要其适用于纤维板产品即可。因此，至少一种蜡可选自通常用于纤维板产品领域并且是本领域技术人员公知的蜡。例如，至少一种蜡选自石蜡、蜡乳状液和蜡分散体，包括聚乙烯蜡乳状液例如来自BASF,Germany的或来自SASOL GmbH,Germany的

本发明的纤维板产品可包含一种或更多种另外任选的添加剂。其优选地选自通常用于制备纤维板产品并且是本领域技术人员公知的添加剂。其可包含选自包括以下的组中的至少一种化合物：着色剂，填充剂，分散剂，杀生物剂，硬化剂例如氯化铵、硫酸铵或氯化镁，以及阻燃剂。

任选地包含的这些添加剂各自的量可根据标准规程和所考虑的最终纤维板产品的期望特性来确定。有利地，基于纤维和至少一种颗粒状含碳酸钙材料的总干重，本发明的纤维板产品将优选地包含小于10.0重量份(d/d)，更优选地小于5.0重量份(d/d)，并且最优选地小于2.0重量份(d/d)，例如0.1重量份至1.0重量份(d/d)的添加剂。

本发明的纤维板产品的密度可为35kg/m³至1100kg/m³。优选地，本发明的纤维板产品的密度为250kg/m³至900kg/m³，并且最优选地600kg/m³至800kg/m³。

此外或可选地，本发明的纤维板产品的厚度为0.2mm至300.0mm，优选地2.0mm至40.0mm，并且最优选地4.0mm至20mm。

在本发明的一个实施方案中，纤维板产品的密度为35kg/m³至1100kg/m³，优选地250kg/m³至900kg/m³，并且最优选地600kg/m³至800kg/m³；并且厚度为1.0mm至300.0mm，优选地2.0mm至40.0mm，并且最优选地4.0mm至20mm。例如，纤维板产品的密度为35kg/m³至1100kg/m³，并且厚度为1.0mm至300.0mm，优选地2.0mm至40.0mm，并且最优选地4.0mm至20mm。或者，纤维板产品的密度为250kg/m³至900kg/m³，并且厚度为1.0mm至300.0mm，优选地2.0mm至40.0mm，并且最优选地4.0mm至20mm。或者，纤维板产品的密度为600kg/m³至800kg/m³，并且厚度为1.0mm至300.0mm，优选地2.0mm至40.0mm，并且最优选地4.0mm至20mm。

因此，本发明的纤维板产品可选自高密度纤维(HDF)板、中密度纤维(MDF)板、低密度纤维(LDF)板和颗粒板。优选地，本发明的纤维板产品为中密度纤维(MDF)板。

根据本发明的另一个方面，提供了用于制造如上限定的纤维板产品的方法。所述方法包括以下步骤：

a)提供干燥形式或水性悬浮体形式的纤维，

b)提供至少一种颗粒状含碳酸钙材料，

c)提供至少一种粘合剂和任选地至少一种蜡，

d)使步骤a)的纤维与步骤b)的至少一种颗粒状含碳酸钙材料以及步骤c)的至少一种粘合剂和任选的至少一种蜡同时合并或以任意顺序分别合并形成树脂浸渍的纤维-含碳酸钙材料混合物，

e)由所述树脂浸渍的纤维-含碳酸钙材料混合物形成板坯，以及

f)将所述板坯压制成固体纤维板产品。

在论述本发明的纤维板产品的技术细节时，关于纤维、至少一种颗粒状含碳酸钙材料、至少一种粘合剂和/或至少一种蜡的限定及其优选实施方案，参照上文提供的陈述。

纤维板产品的制造可通过本领域技术人员公知的用于制造纤维板产品的所有技术和过程路线来进行，例如连续过程或非连续过程。优选以连续过程制造纤维板产品。

此外或可选地，纤维板产品的制造可以以本领域技术人员公知的干法或湿法来进行。优选以干法制造纤维板产品。

本发明的方法中提供的纤维优选由可以进行汽蒸或以其他方式增湿的木屑和/或植物碎屑获得。对碎屑进行增湿的优选方式为将其放在蒸汽加压的蒸煮器中，由此将碎屑暴露于经预热的优选地温度为80℃至150℃的具有高含水量的蒸汽。基于纤维的总重量，将碎屑优选地汽蒸至含水量为约20.0重量％。

此外，将所述碎屑进一步分解为适用于形成板坯的纤维。进行该过程的优选方式为通过使用加压精磨机。

例如，将纤维精磨至0.1mm至100.0mm，优选地0.5mm至50.0mm，并且最优选地0.7mm至10.0mm的长度。应注意，纤维的长度与纤维的最长尺寸相关。

然后可使纤维经历任选的预干燥，基于纤维的总重量，使含水量减少至约10.0重量％或更低。应理解，较高的含水量不是优选的，因为这将导致较弱的最终纤维板产品和/或产品断裂。

任选的预干燥纤维以使纤维的含水量减少至期望水平优选地在管式干燥器中进行。管式干燥器例如单级或多级管式干燥器是本领域公知的并且在纤维板产品的制造中广泛用于干燥纤维。

可在足以使纤维的含水量减少至期望水平的时间段和/或温度下干燥纤维。基于纤维的总重量，优选将纤维干燥至含水量为约10.0重量％或更低。干燥时间和/或温度可根据纤维的温度和含水量进行调节。

因此，应理解，可以以干燥形式提供纤维。如果纤维板产品以干法来制造，则优选以干燥形式提供纤维。

或者，如果纤维板产品以湿法来制造，则优选以水性悬浮体的形式提供纤维。

纤维的水性悬浮体可通过如下形成：使以干燥形式提供的(即，在预干器之后获得的)纤维悬浮在水中，或者将在精磨机之后获得的纤维稀释至期望纤维含量。

纤维优选地在喷放管道系统和/或共混器中离开精磨机或预干器。在喷放管道系统和/或共混器中，使纤维与至少一种颗粒状含碳酸钙材料和至少一种粘合剂以及任选的至少一种蜡合并。

以任意顺序使纤维与至少一种颗粒状含碳酸钙材料和至少一种粘合剂以及任选的至少一种蜡合并以形成树脂浸渍的纤维。因此，可以以本领域技术人员已知的方式将至少一种颗粒状含碳酸钙材料和至少一种粘合剂以及任选的至少一种蜡同时合并或以任意顺序分别添加至纤维中。

在本发明的一个实施方案中，以粉末形式或水性浆料形式提供至少一种颗粒状含碳酸钙材料。

例如，以粉末形式提供至少一种颗粒状含碳酸钙材料。

如果以水性浆料的形式提供至少一种颗粒状含碳酸钙材料，则基于水性浆料的总重量，水性浆料优选地包含1.0重量％至80.0重量％的量的至少一种颗粒状含碳酸钙材料。更优选地，基于水性浆料的总重量，水性浆料包含30.0重量％至78.0重量％，更优选地50.0重量％至78.0重量％，并且最优选地70.0重量％至78.0重量％的量的至少一种颗粒状含碳酸钙材料。

水性“浆料”或“悬浮体”在本发明的含义中包含不溶固体和水以及任选的另外的添加剂例如分散剂、杀生物剂和/或增稠剂，并且通常可包含大量的固体，因此，可以比形成其的液体更粘并且一般具有更高的密度。

术语“水性”浆料或悬浮体是指其中液相包含水(优选地由水组成)的系统。然而，所述术语不排除水性浆料或悬浮体的液相包含少量选自包括以下的组中的至少一种水混溶性有机溶剂：甲醇、乙醇、丙酮、乙腈、四氢呋喃及其混合物。如果水性浆料或悬浮体包含至少一种水混溶性有机溶剂，则基于水性浆料或悬浮体的液相总重量，水性浆料的液相包含0.1重量％至40.0重量％，优选地0.1重量％至30.0重量％，更优选地0.1重量％至20.0重量％，并且最优选地0.1重量％至10.0重量％的量的至少一种水混溶性有机溶剂。例如，水性浆料或悬浮体的液相由水组成。如果水性浆料或悬浮体的液相由水组成，则使用的水可为任何可获得的水，例如自来水和/或去离子水。

至少一种颗粒状含碳酸钙材料的水性浆料可通过使以粉末形式提供的至少一种颗粒状含碳酸钙材料悬浮在水中来形成。

在本发明的一个实施方案中，所述水性浆料的pH为7至10，更优选地pH为7至9，并且最优选地pH为8至9。

优选地，以水性浆料的形式提供至少一种颗粒状含碳酸钙材料。

应理解，方法步骤c)中提供的至少一种粘合剂优选为这样的至少一种粘合剂：其在例如150℃至250℃，更优选地180℃至220℃的高温下，和/或在硬化剂例如氯化铵、硫酸铵或氯化镁的存在下发生固化反应。更优选地，方法步骤c)中提供的至少一种粘合剂优选为这样的至少一种粘合剂：其在例如150℃至250℃，更优选地180℃至220℃的高温下，并且在硬化剂例如氯化铵、硫酸铵或氯化镁的存在下发生固化反应。

在本发明的一个实施方案中，方法步骤d)如下进行：使纤维与至少一种颗粒状含碳酸钙材料和至少一种粘合剂以及任选的至少一种蜡同时合并。例如，方法步骤d)如下进行：使纤维与由至少一种颗粒状含碳酸钙材料和至少一种粘合剂以及任选的至少一种蜡组成的共混物合并。即，可在添加至所述纤维中之前使所述至少一种颗粒状含碳酸钙材料与所述至少一种粘合剂以及任选的至少一种蜡预混。

优选地，水性浆料形式的至少一种颗粒状含碳酸钙材料的添加可在方法步骤d)中如下进行：将至少一种粘合剂和任选的至少一种蜡与至少一种颗粒状含碳酸钙材料的水性浆料彼此独立地添加至纤维中。

在一个可选的实施方案中，将所述至少一种颗粒状含碳酸钙材料和至少一种粘合剂以及任选的至少一种蜡分别添加至纤维中。例如，可在至少一种粘合剂和任选的至少一种蜡之前将至少一种颗粒状含碳酸钙材料添加至纤维中。或者，可在至少一种粘合剂和任选的至少一种蜡之后将至少一种颗粒状含碳酸钙材料添加至纤维中。应注意，优选地将至少一种粘合剂和至少一种蜡(如果存在的话)同时添加至纤维中。例如，优选地将至少一种粘合剂和至少一种蜡(如果存在的话)作为由至少一种粘合剂和至少一种蜡组成的共混物添加至纤维中。即，可在添加至所述纤维中之前使所述至少一种粘合剂与至少一种蜡(如果存在的话)预混。

优选地，使纤维首先与至少一种粘合剂和任选的至少一种蜡合并，然后与至少一种颗粒状含碳酸钙材料合并。

如上所述，步骤a)、步骤b)和步骤c)中提供的使组分合并的步骤优选地在喷放管道系统和/或共混器中进行。

在一个实施方案中，方法步骤d)在共混器中进行。如果在共混器中使纤维与至少一种颗粒状含碳酸钙材料和至少一种粘合剂以及任选的至少一种蜡合并，则优选地将纤维预干燥并且通过纤维回收旋风分离器与气流分离，然后传送至共混器。在该实施方案中，优选地通过喷嘴、管或喷雾器将至少一种粘合剂和任选的至少一种蜡与至少一种颗粒状含碳酸钙材料施加至纤维中。

此外或可选地，方法步骤d)在喷放管道系统中进行。如果将喷放管道系统用于合并纤维与至少一种颗粒状含碳酸钙材料和至少一种粘合剂以及任选的至少一种蜡，则在获得的树脂浸渍的纤维-含碳酸钙材料混合物离开喷放管道系统时将至少一种粘合剂和任选的至少一种蜡与至少一种颗粒状含碳酸钙材料施加至纤维中。

优选地，方法步骤d)在喷放管道系统中进行。

如上所示，可使纤维与步骤b)的至少一种颗粒状含碳酸钙材料以及步骤c)的至少一种粘合剂和任选的至少一种蜡同时合并或以任意顺序分别合并，以形成树脂浸渍的纤维-含碳酸钙材料混合物。

应理解，术语“树脂浸渍的”纤维-含碳酸钙材料混合物是指至少部分经树脂处理的纤维和含碳酸钙材料的混合物，即，纤维和含碳酸钙材料的外表面至少部分地，优选基本上完全地被至少一种粘合剂和任选的至少一种蜡覆盖。

即，方法步骤d)中纤维与至少一种颗粒状含碳酸钙材料的合并在向喷放管道系统和/或共混器中添加至少一种粘合剂和任选的至少一种蜡之前或期间或之后进行。

优选地，方法步骤d)中纤维与至少一种颗粒状含碳酸钙材料的合并在向喷放管道系统和/或共混器中添加至少一种粘合剂和任选的至少一种蜡期间或之后进行。更优选地，方法步骤d)中纤维与至少一种颗粒状含碳酸钙材料的合并在向喷放管道系统和/或共混器中添加至少一种粘合剂和任选的至少一种蜡之后进行。

在本发明的一个实施方案中，方法步骤d)中纤维与至少一种颗粒状含碳酸钙材料的合并在喷放管道系统或共混器(优选喷放管道系统)中添加至少一种粘合剂和任选的至少一种蜡之前或期间或之后进行。

优选地，方法步骤d)中纤维与至少一种颗粒状含碳酸钙材料的合并在喷放管道系统或共混器(优选喷放管道系统)中添加至少一种粘合剂和任选的至少一种蜡期间或之后进行。更优选地，方法步骤d)中纤维与至少一种颗粒状含碳酸钙材料的合并在喷放管道系统或共混器(优选喷放管道系统)中添加至少一种粘合剂和任选的至少一种蜡之后进行。

应理解，如上所述，如果合并步骤d)在喷放管道系统中进行，则以粉末形式或水性浆料形式提供至少一种颗粒状含碳酸钙材料。例如，如上所述，如果合并步骤d)在喷放管道系统中如下进行，则以水性浆料的形式提供至少一种颗粒状含碳酸钙材料：在添加至少一种粘合剂和任选的至少一种蜡之前或之后添加至少一种颗粒状含碳酸钙材料。或者，如上所述，如果合并步骤d)在喷放管道系统中如下进行，则优选地以粉末形式提供至少一种颗粒状含碳酸钙材料：在添加至少一种粘合剂和任选的至少一种蜡期间添加至少一种颗粒状含碳酸钙材料。

如果合并步骤d)在共混器中进行，则优选地以粉末形式提供至少一种颗粒状含碳酸钙材料。

如果纤维板产品包含至少一种蜡，则将至少一种蜡与至少一种颗粒状含碳酸钙材料和至少一种粘合剂分别施加至纤维中。然而，为了均匀的目的，优选将至少一种蜡(如果存在的话)与至少一种粘合剂一起施加。

可将另外的添加剂与至少一种颗粒状含碳酸钙材料和至少一种粘合剂分别施加至纤维中，但为了均匀的目的，优选将所述另外的添加剂与至少一种粘合剂一起施加，所述另外的添加剂优选地选自包括以下的组中的至少一种化合物：着色剂，填充剂，分散剂，杀生物剂，硬化剂例如氯化铵、硫酸铵或氯化镁，和阻燃剂。

使纤维与至少一种颗粒状含碳酸钙材料和至少一种粘合剂以及任选的至少一种蜡在喷放管道系统和/或共混器中合并，以形成树脂浸渍的纤维-含碳酸钙材料混合物。

然后优选地使在喷放管道系统和/或共混器中获得的树脂浸渍的纤维-含碳酸钙材料混合物通过可对其进行干燥的任选的干燥器。

然后，使在喷放管道系统和/或共混器或任选的干燥器中获得的树脂浸渍的纤维-含碳酸钙材料混合物在传送带上输送，所述传送带将树脂浸渍的纤维-含碳酸钙材料混合物进料到成型机中，以由树脂浸渍的纤维-含碳酸钙材料混合物形成板坯。

成型步骤e)可通过本领域技术人员公知的用于由树脂浸渍的纤维-含碳酸钙材料混合物形成板坯的所有技术和方法来进行。成型步骤e)可以例如在使得获得树脂浸渍的纤维-含碳酸钙材料混合物的连续板坯的条件下用任何常规成型机或本领域技术人员已知的其他这样的设备进行。

如果纤维板产品以湿法来制造，则优选地使树脂浸渍的纤维-含碳酸钙材料混合物经历减少树脂浸渍的纤维-含碳酸钙材料混合物的含水量的步骤。这样的干燥可以在方法步骤e)之前或期间或之后(优选期间)进行。这样的干燥可通过本领域技术人员公知的用于减少树脂浸渍的纤维-含碳酸钙材料混合物的含水量的所有技术和方法进行。干燥可用任何常规方法进行，例如通过真空、重力或抽吸力，或本领域技术人员已知的其他这样的设备，使得获得与干燥前的含水量相比含水量减少的树脂浸渍的纤维-含碳酸钙材料混合物。

然后，在方法步骤f)中将由树脂浸渍的纤维-含碳酸钙材料混合物形成的板坯压制成固体纤维板产品。

在本发明的一个实施方案中，在使所获得的板坯经历压制步骤f)之前可对方法步骤e)中由树脂浸渍的纤维-含碳酸钙材料混合物形成的板坯进行预压。

如果对树脂浸渍的纤维-含碳酸钙材料混合物进行预压，则预压可通过本领域技术人员公知的用于将树脂浸渍的纤维-含碳酸钙材料混合物预压成经预压的板坯的所有技术和方法进行。预压可以在使得获得经预压的板坯的条件下用任何常规压机例如单层压机、多层间歇压机或连续压机，或技术人员已知的其他这样的设备来进行。

压制步骤f)可通过本领域技术人员公知的用于将树脂浸渍的纤维-含碳酸钙材料混合物压制成固体纤维板产品的所有技术和方法来进行。压制步骤f)可以在使得获得固体纤维板产品的条件下用任何常规压机例如单层压机、多层间歇压机或连续压机，或技术人员已知的其他这样的设备来进行。优选地，压制步骤f)用连续压机来进行。

例如，压制步骤f)中，向板坯施加热和/或压力(优选地热和压力)以活化至少一种粘合剂和通常存在于至少一种粘合剂中的硬化剂(例如氯化铵、硫酸铵或氯化镁)，以使纤维和至少一种颗粒状含碳酸钙材料合并在一起成为固体纤维板产品。

应理解，压制温度、压力和时间将根据待生产的固体纤维板产品变化。然而，压制步骤f)优选地在150℃至250℃，更优选地180℃至220℃的温度下进行，以确保至少一种粘合剂的完全固化反应。

将最终固体纤维板产品优选地压制成密度为35kg/m³至1100kg/m³，优选地250kg/m³至900kg/m³，并且最优选地600kg/m³至800kg/m³。此外或可选地，将最终固体纤维板产品压制成厚度为1.0mm至300.0mm，优选地2.0mm至40.0mm，更优选地4.0mm至20.0mm。

在压制步骤f)之后，可在堆叠之前对最终固体纤维板产品进行冷却。然后，可任选地将最终固体纤维板产品砂磨和/或修整至最终的期望规格，还可进行任何其他修整工序(例如，层压或涂覆或直接印刷应用)。

鉴于至少一种颗粒状含碳酸钙材料作为纤维替代物在如上限定的纤维板产品中的结果非常好，本发明的另一个方面涉及重量中值颗粒尺寸d₅₀为0.5μm至150.0μm的至少一种颗粒状含碳酸钙材料作为纤维替代物在纤维板产品，优选高密度纤维(HDF)板、中密度纤维(MDF)板、低密度纤维(LDF)板或颗粒板中的用途。

在论述本发明的纤维板产品的技术细节时，关于纤维板产品和至少一种颗粒状含碳酸钙材料的限定及其优选实施方案，参照上文提供的陈述。

以下实施例可另外说明本发明，但不旨在将本发明限制于示例性实施方案。以下这些实施例示出通过至少一种颗粒状含碳酸钙材料的纤维替代物，以及根据本发明的纤维板产品的良好机械特性：

实施例

测量方法

以下测量方法用于评估实施例和权利要求中给出的参数。

颗粒状含碳酸钙材料的颗粒尺寸分布(直径<X的颗粒的质量％)和重量中值颗粒尺寸(d₅₀)

颗粒状含碳酸钙材料的重量中值颗粒尺寸和颗粒尺寸质量分布通过激光衍射来测定，即，颗粒尺寸通过测量激光束通过分散的颗粒样品时散射的光的强度来测定。该测量用Malvern Instruments Ltd.的Mastersizer 2000或Mastersizer 3000(操作仪器软件版本1.04)进行。或者，该测量可用Sympatec,Germany的HELOS粒度分析仪进行。

所述方法和仪器是本领域技术人员已知的，并且常用于测定填料和颜料的颗粒尺寸。所述测量在0.1重量％Na₄P₂O₇的水溶液中进行。使用高速搅拌器和超声波进行分散样品。

纤维的尺寸

纤维的尺寸通过使用筛分分析经由分级来测定。该测量用HOSOKAWA ALPINE AG,Germany的空气喷射筛Alpine e200LS进行。

该测量通过将空气流经由位于筛网下方的旋转狭缝喷嘴施加于放置在筛网中的纤维来进行。因此，在5分钟的时间段内通过空气进行分散并且同时经由筛网对纤维进行抽吸使纤维经历分级。纤维在被放入筛网之前与分级之后的量之间的差值被视为通过分级的克数。根据选择的筛网宽度数，以最小筛网宽度开始至最大筛网宽度重复分级。因此，可以计算对于各个筛网宽度，所分级的纤维的总量的百分数。筛网的网孔宽度在以下网孔宽度(以mm计)中选择：0.05-0.063-0.08-0.1-0.125-0.2-0.315-0.4-0.5-0.63-0.8-1.0-1.6-2.0-3.0-3.15-4.0-5.0。对于每次分析，至少选择三种筛网宽度以使选择的网孔宽度充分覆盖纤维的尺寸。除非另有说明，否则纤维的尺寸在0.05mm、1.0mm和3.0mm的筛网宽度下测量。

材料的BET比表面积

贯穿本文件，矿物填料的比表面积(以m²/g计)使用本领域技术人员公知的BET法(使用氮气作为吸附气体)来测定(ISO 9277:1995)。然后通过比表面与处理之前矿物填料的质量(以g计)相乘获得矿物填料的总表面积(以m²计)。

水性浆料的pH

水性浆料的pH使用标准pH计在室温约22℃下进行测量。

密度

密度测量根据DIN EN 323进行。

厚度溶胀

根据DIN EN 317，在暴露于水中24小时之后进行厚度溶胀测量。内部结合强度

根据DIN EN 319进行内部结合强度测量。

弯曲强度和杨氏模量

根据DIN EN 310测量弯曲强度和杨氏模量。

固体含量

固体含量使用Mettler-Toledo HP43的水分分析仪来测量。所述方法和仪器是本领域技术人员已知的。

d/d

术语“d/d”(干/干)是指基于所限定的固体材料的干量的干量。

碳酸钙含量

为了测量纤维板产品中的碳酸钙含量，将干净的坩埚放在经预热的560℃马弗炉中约1小时。使坩埚在干燥器中冷却约20分钟至30分钟然后称重，精确至0.0001克。随后，将纤维板产品粉碎并精确称重至坩埚中。如下使有机材料缓慢燃尽：将盛有纤维板产品的坩埚放在经冷却的马弗炉(约23℃至100℃)中然后将温度设置为560℃，同时保持炉顶部上的开口约四分之三关闭以确保缓慢灰化。在约1小时之后，将炉顶部上的开口完全打开使更多空气进入以更快地灰化。将样品静置在炉中直至坩埚中的灰分变成白色，这表示由炭化除去了所有碳。在干燥器中冷却之后，对盛有获得的残余物的坩埚进行称重。本文给出的值为独立制备的样品的两次测量的平均值。

在烧瓶/烧杯中称量约10.000克获得的残余物，并且添加少量软化水。如果要测定颗粒状含碳酸钙材料的碳酸钙含量，则在烧瓶/烧杯中称量10.000克干样品(在烘箱中于110℃下干燥5小时)并且添加少量软化水。然后，向各个样品中添加40mL盐酸(25％p.a.)并且在CO₂停止产生之后，将混合物煮沸约5分钟。在冷却之后，通过0.8μm乙酸纤维素过滤器过滤所述混合物并且充分洗涤。然后在20℃下用蒸馏水将滤液定量冲洗至容量瓶中并填充至1000.0ml。

然后通过吸取10.00mL所获得的滤液(约20℃)至Memotitrator烧杯中和1.0g(±0.2g)纯三乙醇胺以及3.0g MgSO₄×7H₂O对由此获得的滤液进行缓慢滴定。将混合物用软化水稀释至70mL，然后恰好在滴定之前，将10.0mL的2N氢氧化钠和7滴至9滴的HHSNN-甲醇溶液(甲醇中0.2重量％的HHSNN)添加至所述混合物中。在预给料之后，滴定器搅拌混合物60秒，然后在滴定期间将光极电压设置为900mV至1150mV。碳酸钙含量以百分数显示。

实施例

这些没有限制的实施例描述了现有技术中可获得的中密度纤维(MDF)板的比较样品，以及根据本发明的中密度纤维(MDF)板的制备。

测试1

本测试示出用含碳酸钙材料代替纤维对中密度纤维(MDF)板的机械特性的影响。

比较中密度纤维(MDF)板的特征在于，所述板只包含纤维，即，纤维未被含碳酸钙材料代替。

纤维由100％松树木屑制成并且在精磨机中于9巴下进行破碎。在精磨之后，通过筛分分析来分析纤维。纤维的组成在表1中列出。

表1：纤维的组成

然后在桨式混合机中混合获得的纤维，并且将10.0重量份(d/d，基于纤维的总干重)的脲醛粘合剂(BASF AG,Germany的Kaurit 350)和0.5重量份(d/d，基于纤维的总干重)的蜡(SASOL GmbH,Germany的Hydrowax 138)一起添加至纤维中。然后使树脂浸渍的纤维形成板坯并且在室温下预压。然后在220℃的温度下以12秒/mm的压制时间因子将经预压的板坯压制成厚度为17.5mm的固体板。然后将获得的板坯砂磨至厚度为17mm。

与其相比，本发明的中密度纤维(MDF)板的特征在于，分别基于比较样品中纤维的总干重，3.0重量份(d/d)和10.0重量份(d/d)的量的纤维被分别基于比较样品中纤维的总干重的3.0重量份(d/d)和10.0重量份(d/d)的量的含碳酸钙材料代替。因此，基于纤维和至少一种颗粒状含碳酸钙材料的总干重，用于制备本发明的中密度纤维(MDF)板的纤维-含碳酸钙材料混合物由90.0重量份(d/d)的纤维和10.0重量份(d/d)的含碳酸钙材料组成；或者基于纤维和至少一种颗粒状含碳酸钙材料的总干重，用于制备本发明的中密度纤维(MDF)板的纤维-含碳酸钙材料混合物由97.0重量份(d/d)的纤维和3.0重量份(d/d)的含碳酸钙材料组成。

如上对于比较板的描述，纤维由100％松树木屑制成并且在精磨机中于9巴下进行破碎。有关纤维的详情在上表1中列出。基于用于比较板的纤维的总干重，将97.0或90.0重量份(d/d)的量的纤维在桨式混合机中混合，并且将10.0重量份(d/d，基于纤维和至少一种颗粒状含碳酸钙材料的总干重)的脲醛粘合剂(BASF AG,Germany的Kaurit 350)和0.5重量份(d/d，基于纤维和至少一种颗粒状含碳酸钙材料的总干重)的蜡(SASOL GmbH,Germany的Hydrowax 138)添加至纤维中。

应注意，粘合剂和蜡的量基于用于本发明的板的纤维和至少一种颗粒状含碳酸钙材料的总干重。由于本发明的板中的纤维和含碳酸钙材料的量与比较板中纤维的量相同，因此对于本发明和比较中密度纤维(MDF)板，所使用的粘合剂和蜡的量是相同的。

随后，基于用于比较样品的纤维的总干重，分别将3.0重量份(d/d)或10.0重量份(d/d)的量的含碳酸钙材料添加至树脂浸渍的纤维中，并且在桨式混合机中充分混合。如对比较板的描述，然后使树脂浸渍的纤维-含碳酸钙材料混合物形成板坯并且在室温下预压。然后在220℃的温度下以12秒/mm的压制时间因子将经预压的板坯压制成厚度为17.5mm的固体板。然后将获得的板坯砂磨至厚度为17mm。

如上所述的本发明的样品通过使用三种不同的含碳酸钙材料来制备：

CaCO₃A：1AL，粉末形式(99重量％的碳酸钙含量)，是来自Blaubeuren(Germany)矿床的石灰石并且从Omya获得。1AL的重量中值颗粒尺寸d₅₀值为2.0μm。

CaCO₃B：10AL，粉末形式(98.5重量％的碳酸钙含量)，是来自Blaubeuren(Germany)矿床的石灰石并且从Omya获得。10AL的重量中值颗粒尺寸d₅₀值为7.2μm。

CaCO₃C:40AL，粉末形式(97.1重量％的碳酸钙含量)，是来自Blaubeuren(Germany)矿床的石灰石并且从Omya获得。40AL的重量中值颗粒尺寸d₅₀值为30μm。

有关用于比较MDF板和本发明MDF板的纤维和纤维替代物含量的详情也汇总在表2中。

表2：用于比较样品(CE)和本发明的样品1至6(IE1至IE6)的纤维和纤维替代物含量

*FR，基于100.0重量份替代前的干纤维，以重量份(pbw)计的纤维替代物。

与比较MDF板相比，本发明的MDF板关于弯曲强度、内部结合强度和厚度溶胀的结果在图1至3中列出。

从图1至3可以得出，与比较样品相比，用纤维替代含碳酸钙材料导致中密度纤维(MDF)板具有保持或者甚至提高的机械特性。特别地，示出了其中3重量份(d/d)的纤维被碳酸钙代替的MDF板具有比比较样品更高的弯曲强度(图1)。此外，可以得出，与比较样品相比，用含碳酸材料代替纤维还导致相当的或者甚至更高的内部结合强度(图2)。此外，图3中示出，厚度溶胀可通过用含碳酸钙材料代替纤维而得以保持。此外，从图1和2中可以得出，如果MDF板中的纤维以高的量(即，基于纤维和至少一种颗粒状含碳酸钙材料的总干重，10重量份(d/d)的量)被具有大的重量中值颗粒尺寸d₅₀值的含碳酸钙材料代替，则例如弯曲强度和内部结合强度可以显著提高。

测试2

本测试示出在喷放管道系统中制备中密度纤维(MDF)板期间分别或同时添加粘合剂的影响。

如测试1中所述的制备纤维并破碎。有关纤维的详情在上表1中列出。

对于比较中密度纤维(MDF)板，即，纤维未被含碳酸钙材料代替，通过喷放管道系统将15.0重量份(d/d，基于纤维的总干重)的量的脲醛粘合剂(BASF AG,Germany的Kaurit 350)和0.5重量份(d/d，基于纤维的总干重)的蜡(SASOL GmbH,Germany的Hydrowax 138)一起喷射在纤维上。基于粘合剂的总重量，粘合剂中的固体含量为50.0重量％。然后基于纤维的总干重，在连续干燥器中将树脂浸渍的纤维预干燥至剩余含水量为9.0重量％，并且形成板坯并在室温下预压。然后在220℃的温度下以12秒/mm的压制时间因子将经预压的板坯压制成厚度为17.5mm的固体板。然后将获得的板坯砂磨至厚度为17mm。

与其相比，本发明的中密度纤维(MDF)板的特征在于，基于比较样品中纤维的总干重，10.0重量份(d/d)的量的纤维被10.0重量份(d/d，基于比较样品中纤维的总干重)的量的含碳酸钙材料代替。因此，基于纤维和至少一种颗粒状含碳酸钙材料的总干重，用于制备本发明的中密度纤维(MDF)板的纤维-含碳酸钙材料混合物由90.0重量份(d/d)的纤维和10.0重量份(d/d)的含碳酸钙材料组成。

如上对于测试1中的比较板的描述，纤维由100.0％松树木屑制成并且在精磨机中于9巴下破碎。有关纤维的详情在上表1中列出。

通过喷放管道系统将15.0重量份(d/d，基于纤维和至少一种颗粒状含碳酸钙材料的总干重)的量的脲醛粘合剂(BASF AG,Germany的Kaurit 350)和0.5重量份(d/d，基于纤维和至少一种颗粒状含碳酸钙材料的总干重)的蜡(SASOL GmbH,Germany的Hydrowax 138)，以及10.0重量份(d/d，基于比较样品中纤维的总干重)的含碳酸钙材料一起喷射在纤维上。

本发明的样品通过使用以下含碳酸钙材料来制备：

CaCO₃D：10GU，粉末形式(98重量％的碳酸钙含量)，是来自Gummern(Austria)矿床的大理石并且由Omya获得。10GU的重量中值颗粒尺寸d₅₀值为7.5μm。

在喷放管道系统中在粘合剂之前或期间或之后将含碳酸钙材料喷射在纤维上。如果在添加粘合剂期间将含碳酸钙材料添加至纤维中，则将含碳酸钙材料和粘合剂作为共混物添加使得将其同时喷射在纤维上，即，以水性浆料形式。如果将含碳酸钙材料和粘合剂作为共混物添加，则基于浆料的总重量，包含含碳酸钙材料和粘合剂的水性浆料的固体含量为50.0重量％。

如果在添加粘合剂之前或之后将含碳酸钙材料添加至纤维中，则以水性浆料的形式添加含碳酸钙材料，使得粘合剂和含碳酸钙材料分别喷射在纤维上。基于浆料的总重量，含碳酸钙材料的水性浆料的固体含量为68.0重量％。

然后基于纤维的总干重，在连续干燥器中将树脂浸渍的纤维-含碳酸钙材料混合物预干燥至剩余含水量为9.0重量％，并且形成板坯并在室温下预压。然后在220℃的温度下以12秒/mm的压制时间因子将经预压的板坯压制成厚度为17.5mm的固体板。然后将获得的板坯砂磨至厚度为17mm。

与比较MDF板相比，本发明的MDF板通过同时或分别添加粘合剂和含碳酸钙材料而观察到的关于弯曲强度和内部结合强度的结果在图4和5中列出。

从图4和5中可以得出，在制造中密度纤维(MDF)板期间添加粘合剂和含碳酸钙材料的点影响纤维板产品的机械特性。特别地，示出了与在粘合剂之前添加含碳酸钙材料的样品相比，在粘合剂期间或之后添加含碳酸钙材料提高了弯曲强度(图4)。此外，可以得出，如果将含碳酸钙材料和粘合剂同时喷射在纤维上，则与比较样品相比，内部结合强度甚至可以增加(图5)。