专利名称：木质纤维素和相关材料的处理的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种处理木质纤维素前体以生产可以用来生产一些有用的最终产品的材料的方法，所述最终产品包括诸如面板的复合材料产品。需注意本文中术语木质纤维素前体是指被预处理的或以其他方式处理的天然材料，其包含单独的木质素、半纤维素、木质纤维素或纤维素，或包含它们的组合。
背景技术：
在整个说明书中对现有技术的任何讨论并非承认这样的现有技术是被广泛知晓的或形成本领域公知常识的一部分。已知通过施加热和压力而化学性地将天然糖转化成粘接剂和填充剂，可以由含有纤维素质材料的废品生产复合材料产品。这些方法已经应用了许多年，且一种为人熟知的方法通常被称为“爆炸式水解(explosion hydrolysis) 这种方法在于将待处理材料放入严格密闭的容器中，将高压蒸汽通入容器一段特定的时间，然后打开容器使材料从容器中爆炸出来。具体地，爆炸过程会影响半纤维素，该半纤维素是木料的非结构性组分。在爆炸过程中，半纤维素最初被分解成为较简单的糖(simpler sugar)，较简单的糖在爆炸过程中与其它产品一起进一步转化，以形成粘合产品的树脂材料。1拟6年授予美国的Willialm H Mason的美国专利US 1，578，609描述了分解木质纤维素材料的方法和装置。该方法在于将木料切削成小片，将它们放置在密闭高压室中 (通常称为“喷枪(gim)”)，并且利用蒸汽、压缩空气等使所述材料受压。在充足时间后使气体穿透木料并且在木材中建立压力和温度平衡之后，将尺寸相对小的出口阀打开以使所述材料通过阀的开口强制性地从室中排出。一旦木材碎料排出，它们会逐渐地分解。描述于美国专利US 1，578，609的这种方法随后成为已知的“爆炸式水解”，并且在美国专利2，303，345 (Mason和Boehm)的说明书中可以找到对这种方法的进一步论述，该专利描述了用于由木质纤维素材料制造产品的方法所述方法使用喷枪中的高压蒸汽以从木质纤维素中分离木质素，以及使半纤维素水解成水溶性材料。美国专利2，303，345中所公开的方法即通常所说的“Masonite”方法的缺点在于它产生了水溶性的粘合剂，以致于用Masonite方法形成的粘合连接倾向于液化，致使后来
产品质量劣化。美国专利5，017，319 (Shen)公开了一种将半纤维素材料转化为热固性防水粘合剂的方法。该方法在于将含有至少10%半纤维素的木质纤维素材料与高压蒸汽接触，以使半纤维素分解并水解成为树脂材料而半纤维素不会明显碳化。然后将所述材料加热且按压至表面，以将所述材料热固化和粘合到该表面上。美国专利5，328，562 (Rafferty和kott)描述了用于制备木质纤维素产品的方法和装置，由此在第一区域将木质纤维素材料水解，将产品从第一区域移到第二区域，在足够的压力下将来自第一区域的过热蒸汽混合物引入第二区域以干燥水解产品。该说明书提及一种连续能量再循环系统，因此该方法中的能量浪费最小。
还已知的是，通过爆炸过程形成的产品的质量主要取决于在爆炸过程中产生的粘合性聚合物在整个所述材料中扩散程度的好坏以及所述材料被压缩的程度。在该过程中温度非常重要，因为如果温度太高，则会发生天然糖的降解，并且这将产生水并降低表面涂层的效率和粘合剂的效率，导致防水性更弱且更低的产品。如果温度太低，则会使粘合剂聚合物不能有效地分散，从而将导致可能不具备所需质量的产品。因此，该过程的水含量控制对于优良的工艺性能是极其重要的。另外，已知呋喃和羟甲基呋喃(其是已脱除水的糖类)通常存在于处理过的产品中。这种情况可在存在有极少游离水且发生需要水的反应的高温下出现，例如当木质素断裂分解时。呋喃是活性的并且容易参与木质素再聚合过程，即使是少量的也会有助于在处理过的产品中将大分子联接在一起。因而有必要非常严格地控制含湿量以生产合格产品。在US 7303707 (Rafferty ‘707)中，讨论了通过水热处理对含湿量为11 % 25 % 的木质纤维素材料的水热处理。该发明人指出原料中约16%的含湿量是最佳的。初始含湿量在11% 25%以外的材料感觉不适于处理，并且事实上该文没有提及在此范围外的材料的处理。Rafferty' 707指出初始含湿量是重要的考虑因素，并且其使用干燥饱和的或稍稍(至多5°C)过热的蒸汽来处理木质纤维素材料。存在许多种包含单独的木质素、 半纤维素或纤维素或包含它们的组合的天然材料，它们在提议的11% 25%的范围之外。 例如，用于生产乙醇的大量干酒糟(DDG)、含可溶物的干酒糟(DDGQ和玉米糟被干燥至低于11%以进行储存，因此在此11% 25%含湿量范围以外。鉴于Rafferty' 707指出含湿量应当在11% 25%的范围内，优选为16%，则其显然没有考虑处理在此范围之外的材料。鉴于控制含湿量对于所述处理是至关重要的，则应小心地控制原材料的含湿量。在 Rafferty' 707中指出了干燥饱和蒸汽(至多5°C过热)的使用，这再一次证实了小心控制原材料的含湿量以及水热压力容器内为进行反应而存在的水。它们强化了这样的信息，即小心地控制含湿量对于制备有用的产品是至关重要的。美国已公布的专利申请号2009/01106M涉及通过由US7，303，707中所述的方法处理木质纤维素材料来提供低气味的生物复合材料。us 2009/01106M没有介绍任何水热处理US 7，303，707中公开的材料以外的木质纤维素材料的方法。例如，US 2009/0110654 在0010段中具体地公开了 US7，303，707中所述的方法，该申请通过申请系列号10/494，646 来提及该方法，并且称之为Lignotech法“于2005年8月11日公布的美国专利申请系列号10/494，646教导了一种使用水热压力容器处理木质纤维素材料的方法，该申请的全部公开内容通过引用合并入本文中。 此方法包括以下的步骤粉碎所述材料、干燥、将装填所述材料的容器用蒸汽加压处理，然后将处理过的材料干燥至特定的含湿量。此方法被称作LignoTech并且在本发明的一些实施方案中可以用作制备待与塑性材料和气味控制剂结合在一起的生物材料的一种方法。” 当后来在 US 2009/0110654(0072 段)中讨论“Lignotech 方法”时，指定了由 US7, 303，707 教导的含湿量的确切范围“当所述生物材料在流动空气中干燥时，调节气流速度以及空气的温度以确保适当地干燥所述材料，优选地干燥至11% 25%的含湿量，尽管对于一些应用也可以使用较高的含湿量。采用含湿量为约16%的干燥材料已经获得了最好的结果。”在US 2009/011654中根本没有讨论“Lignotech方法”以外的任何方法，并且其教导对于该方法要非常小心地控制含湿量。在US 2009/011654或US7，303，707中没有明确地公开使用含湿量低于11%的原料的方法，因此对低于25%含湿量的任何提及仅教导原料中11% 25%的含湿量。US 2009/0116M涉及一种用于生物塑料复合材料的除臭溶液，在实施例(参见 0107段)中当水解时提到了聚合物和填充材料诸如DDG的组合，其具体地提到了 “下一步，生物材料颗粒适当地干燥以用于水解过程。”这就是在US 7，303，707中所述的仅有的被提到或讨论的水解过程，其规定了 11% 25%的含湿量。在此含湿量以外的处理则被相反教导。上述水热爆炸性减压方法中的许多方法的另一个缺点是施加在用于减压和排出已处理材料的阀门上的应力。采用在2秒以下的时间内从30巴以上减压至大气压的方法， 使用的阀门的寿命很短或非常昂贵(经常两种情况均有)。本发明的一目的是提供一种处理木质纤维素材料的手段。
发明内容
本发明提供了一种处理木质纤维素前体的方法，所述方法包括以下步骤A.提供合适尺寸的含湿量优选小于11%的木质纤维素前体；B.用木质纤维素前体装填水热处理容器；C.将所述水热处理容器中的木质纤维素前体用低于100巴的蒸汽处理至多达10 分钟；E.爆炸性减压至环境压力；优选地，步骤D在步骤C和E之间进行，其中步骤D如下D.缓慢地将压力减小至10 20巴；优选步骤E后接着冷却至环境温度并且将得到的产品干燥至低于15%的含湿量。 在高度优选的形式中，在不首先冷却至环境温度的情况下进行所述干燥。优选木质纤维素前体的初始含湿量为5% 10%。在一个优选形式中，含湿量为低于25%。优选水热处理容器中木质纤维素前体的密度为自由流动密度的1 3倍。优选测量和/或预先确定木质纤维素前体和处理步骤C中使用的蒸汽的水活度。 优选地，前体的水活度决定使用的蒸汽的所需水活度。优选蒸汽是干燥、饱和或过热的蒸汽。在高度优选的形式中，所述木质纤维素前体是含湿量为0% 11%的植物材料、 DDG、DDGS、玉米、真菌、藻类、木材、树皮、草或类似物。最优选使用来自乙醇生产的木质纤维素前体诸如DDG或DDGS。优选蒸汽为20 60巴。优选所述处理进行30秒 5分钟。优选步骤D进行6 20秒。优选步骤D中的压力为15巴。优选已干燥的产品与塑性材料共混以形成共混材料，使得所述塑性材料占共混材料的5% 95%，所述塑性材料是废料和/或纯净原材料。优选所述塑性材料是热塑性或热固性塑料。在高度优选的形式中，所述塑性材料是含有或不含有附加的相容添加剂的选自聚乙烯和聚丙烯的热塑性塑料。优选所述共混材料被挤出以形成球粒或颗粒，所述球粒或颗粒易于用于制造其他
女口
广 PFt ο附图简要说明下面参照附图，仅作为示例，详细地说明本发明的优选实施方案，其中
图1是显示处理木质纤维素前体的方法的流程图。本发明的最佳实施方式木质纤维素前体本文使用的木质纤维素前体的定义如下包含下列的一种或多种化学物质的材料_木质素、木质纤维素、纤维素和半纤维素。所述材料可以是含有一种或多种上面提及的物质的天然材料或经处理的天然材料。木质纤维素前体包括(但不应当视为限于)下列由谷物和玉米生产乙醇得到的产品、干酒糟(DDG)、含可溶物的干酒糟(DDGS)、玉米、辐射松(pinus radiata)锯屑和碎屑、木材锯屑、树皮、纸张、草(包括竹子)、真菌、藻类，所有这些材料作为天然存在的材料或经处理的材料(废料或其他形式)。所述木质纤维素前体可以以低于11%的含湿量获得，或需要预处理至此范围。此预处理可以包括干燥(在静止或流动的空气中-加热或不加热)、冻干、干燥剂干燥、溶剂干燥(其中使用溶剂来移除水)、真空干燥、通过微波/红外线/直接加热或任何类似的方法移除水。应该注意的是当测定含湿量的优选方法包括将所述前体在105°C进一步干燥至恒定质量时，溶剂干燥的木质纤维素前体可能由于溶剂而不是水的损失而给出错误的高含湿量。因此原因，水活度(如下面所定义)可以是所需处理条件的较好指标。为了在所述方法中使用，木质纤维素前体应当低于11%含湿量并且具有适当的尺寸。正常情况下，所述前体在干燥前将被制成一定尺寸，因为这增加了可用于移除水分的表面积，但这不是必不可少的。许多材料已经具有适当的尺寸，例如，基于谷物/玉米的材料(诸如DDG和DDGS)。 待处理的其他木质纤维素前体被粉碎至使所述材料能够在已知的水热压力容器中被喷射的尺寸。在高度优选的形式中，将所述材料粉碎成长度多达40mm、宽度多达6mm和高度多达 6mm的尺寸范围。在更加高度优选的形式中，待处理材料的厚度不大于5mm。但应理解在特定情况下，处理比上述尺寸更大的材料也是可能的，并且本发明不局限于这些优选的范围。参见图1，显示了优选的处理方法，该方法按顺序包括下列步骤A.提供合适尺寸的含湿量优选小于11%的木质纤维素前体；B.用木质纤维素前体装填水热处理容器；C.将所述木质纤维素前体用低于100巴的蒸汽处理至多达10分钟；D.缓慢地将压力减小至10巴 20巴；E.爆炸性减压至环境压力；在步骤A中，含湿量为0^-11% (如通过在105°C进一步干燥至恒定质量来测量)的木质纤维素材料被制成为一定尺寸以适合水热处理容器(具有入口阀和出口阀的高压容器)。测量含湿量的方法不重要，仅含湿量本身是重要的(注意对于溶剂干燥的材料， 此“水分”可能实际上是溶剂损失)。例如，当在用于乙醇生产后以此方式测量时DDG典型地具有约8%的含湿量，并且它们的尺寸大致正好用于处理，而不用进一步调整尺寸。然而，树皮可能需要被干燥至低于11%含湿量并且可能需要调整粒度。水活度在步骤A中，也可以计算水活度，其中水活度是样品上方的水蒸气压除以在相同温度下纯水的蒸汽压。已经发现此数字比含湿量更好地与所需的处理条件相关联，然而含湿量较容易测量。因此，该方法未来可不依赖于含湿量，而依赖于水活度。在步骤B中，木质纤维素材料被装填至水热处理容器中。此装填将处理容器中的前体的密度压缩至自由流动密度的1 3倍。自由流动密度是在不施加将其用力推入容器中的任何压缩作用的条件下木质纤维素前体的体积密度(即，自由流动的前体的密度)。例如，如果50g木质纤维素前体可以自由地倒入至IOOml容器中，则50g 150g的木质纤维素前体将被装填至IOOml水热处理容器中。尽管优选为自由流动密度的1 1. 5倍，但通过木质纤维素前体的密度和含湿量来测定实际的填充密度。此装填可以通过任何已知的方式来实现，例如，机械地按压至容器中或施加真空。如果对于处理必要，在密封水热处理容器之前可以加入预设量的水。加入的水量将由木质纤维素前体的水活度和待使用的蒸汽的水活度来确定。在步骤C中，装填的木质纤维素前体使用蒸汽进行水热处理，并且优选所述蒸汽是干燥的或过热的。然而，如果木质纤维素前体的水活度需要使用湿蒸汽或注水来产生所需的产品，则可以使用它们。使用的蒸汽的质量和含量以及总处理时间取决于所需的产品。 通常，选择压力和温度以确保所述材料不会燃烧并且不会过度损害它的物理性能，但一些木质纤维素前体可能导致产生有气味的化合物。蒸汽消耗将取决于i.所需的化学反应；ii.经处理的材料的设计最终用途；iii.特定反应的时间和压力；iv.在增大所需压力之前，所述材料在水热反应器中的时间；v.被处理的木质纤维素材料的种类；vi.装填进反应器中的材料的温度和含湿量，和/或使用的前体和/或蒸汽的水活度。在完成步骤C后，进行步骤D，此时处理容器中的压力减小至约15巴(通常为10 巴 20巴)。然后进行步骤E，并且压力在约3秒以下的时间内降低至环境压力，S卩，水热处理容器爆炸性地减压以完成所述处理。通过将压力首先减小至约15巴(在约6 10秒内)，然后爆炸性地减压至环境压力，已经发现阀门维持更长的时间。需注意如果水热处理容器非常大，则爆炸性减压可能需要3秒以上的时间。需注意步骤D (缓慢减压至10巴 20巴)是优选的，但是任选的。已经发现如果采用此两阶段减压，阀门的寿命显著延长。令人惊奇的是，与直接从处理压力爆炸性减压相比，在10巴 20巴下进行的爆炸性减压似乎不影响产品质量。然而该“缓慢”(约6 20 秒)减压步骤(步骤D)的确延长阀门寿命。此结果是出人意料的，因为本领域的其他研究人员已经指出爆炸性减压对于该方法是至关重要的，因此在爆炸性减压步骤之前缓慢地减小压力是违反直觉的。在步骤D过程中排出的蒸汽可以在该方法的其他部分中使用，例如协助干燥或预热用来形成最终产品的模具或压板。
优选地，将产品从处理容器中排出后，立即冷却以阻止进一步的化学反应，接着优选在旋风分离器中在低于90°C且优选高于55°C和更优选低于75°C的温度下，将产品在流动空气中干燥。经水解的干燥产品的含湿量优选为_10%，更优选为3%。可以以多种方式干燥经水解的木质纤维素产品；例如，在美国专利US 5，236，132中公开了一种合适的干燥技术。作为备选方案，可以在处理后立即进行干燥，无需冷却至环境温度，但这可取决于被处理的产品。接着，可以储存经干燥的产品用于后处理，例如注塑。如果使用所述材料形成面板等，则在将提供所获得的产品的所需特性和性能的温度下，压制和固化所述材料一段时间。 在高度优选的形式中，所述温度可以为40°C -200°C，但更优选为60°C -200°C，压力和时间曲线决定所得到产品的性质。这些性能可以从抗水性和致密性变化到非常高的密度和强度或具有低抗水性的相对多孔性。应当注意到当使用术语“木质纤维素前体”时，其实际上可能是在此术语范围内的材料的共混物。即，其可能，例如，是DDG、锯屑和真菌的共混物，它们中的每一个具有不同的含湿量(水活度)。因此，已发现可生产具有下列特征的面板密度为 400kg/m3 1800kg/m3。厚度为3mm至多达50mm，以及可能多达400mm或更高。材料的耐湿性自低至完全。机械性能类似于澳大利亚的HMR标准。已成功地将经干燥、水解的木质纤维素产品加工成下列产品1.压制和模塑以形成密度为400_1800kg/m3的压实防水板。优选地，压板温度保持为120°C _210°C，而由成品所需的密度来决定压制时间。作为例子，对于1600kg/m3的密度，压制时间约为240秒，而对于600kg/m3的密度， 压制时间是15分钟。2.注塑以形成实心形状，例如，集装箱。3.通过将所述产品与纯净的/废的塑性材料共混，然后将其挤出以形成适合于进一步注塑成型的球粒，成形或挤出为所需的形状，从而形成生物复合材料。4.用粉末状的热固性树脂和粉末状的木质纤维素产品制成的复合板材料，在此情况下，所述木质纤维素产品可能需要通过碾磨或类似的工艺减小尺寸。备选地，木质纤维素产品可以以干燥的未经碾磨的形式用于一些应用。对于生物复合材料，塑料通常是热塑性材料，使用纯净或废塑料。热塑性塑料可以是两种或多种相容性热塑性塑料的共混物。优选的热塑性塑料是聚乙烯或聚丙烯，部分原因是因为在大多数国家聚乙烯(高密度和低密度)废物的量非常大并且填埋处理是有问题的。5 % 95 %木质纤维素产品与热塑性材料的共混可以用来制造球粒或颗粒，所述球粒或颗粒可以在现有的用于塑料的注塑、成型或挤出的设备中使用。
实施例木质纤维素前体的含湿量通过取出代表性样品，并且使用测湿度天平(Sartorius MA100)测试来确定。湿度测量程序包括在首先用未用过的秤盘配衡后将大约5g样品装载至天平上。天平确定开始质量，然后使用红外线照射加热该样品，监测由于样品蒸发导致的质量损失直至其停止。然后天平记录最终的质量并使用函数(初始质量-最终质量/初始质量)x 100计算含湿量(％)。天平温度设定为105°C，并且在整个试验过程中保持此温度。实施例1含可溶物的干酒糟，也称为(DDGS)，是工业上由玉米(玉蜀黍(Zea mays))生产乙醇的木质纤维素副产物，其获自 Hartington Feed & Chick，Hartington，Nebraska，USA。60kg士 0. 5kg的含湿量为8· 64 %的DDGS装载在水热压力容器中。关闭压力容器并从以40巴运转的锅炉通入19. 81kg干蒸汽。在压力容器中达到的最终温度和压力为220°C 禾口 29巴。温度和压力保持120秒，然后以两个阶段减压首先在6秒的时间内减压至15巴， 然后爆炸性减压至大气压。然后经处理的样品在评价前进一步被干燥。重复此过程直至获得总计3000kg的成品。当包含在先前开发的用于生物复合材料产品的制剂中时，所述成品的性能令人满
辰、ο实施例2玉米蛋白质纤维(Corn Fibre)，是由玉米(玉蜀黍)生产生物乙醇的木质纤维素苜1J产物，其获自 Grain Processing Corporation, Muscatine, Iowa USA。含湿量为8. 5%的玉米蛋白质纤维样品在水热压力容器中处理。45kg士0.5kg的玉米蛋白质纤维样品装载至容器中，然后从以45巴运转的锅炉通入19. 81kg干蒸汽。80秒后，压力在6秒的时间内降至15巴，然后将样品爆炸性排放至大气中并干燥至2%含湿量(相对于原料测定)。重复此过程直至经处理的样品积累至400kg。然后将经处理的材料包含在用于试验用生物复合材料的制剂中。经处理的材料在所述生物复合材料制剂中的性能是令人满意的。实施例3多种材料经水热处理，并与纯净的聚丙烯(Hyundai Seetec M1600，添加了改性聚丙烯，Epolene G3015)复合。该复合物由40wt%经处理的木质纤维素前体、56. 5% M1600 和3. 5% G3015组成。该制剂通过在双螺杆Labtech型挤出机共旋转螺杆；ID = 40) 上使用下列的设置挤出来制备温度(°C) 170,170，175，175，180，180，180，180，180，175。螺杆速度200rpm。进料螺杆速度20rpm ；转矩45% ；冲模熔体压力20巴。使用一股双冲模，用水冷却挤出的材料并制粒成2. 5mm球粒。得到的球粒在干燥剂干燥器中在60°C下干燥3小时，然后使用BOY 35M注塑成型机注塑成型为可拉伸和可弯曲的测试片。 根据ASTM D 638测试可拉伸的样品并且根据ASTM D 790进行弯曲性能测试。复合的材料在处理过程中或当被注塑成型时均未引起任何问题。在所述处理容器中以30kg的总装料量进行水热处理。样品12是^kg经干燥的玉米蛋白质纤维和2kg水，样品3、5、8和11是含Ikg水和^kg列举的木质纤维素前体，其余的样品是30kg列举的木质纤维素前体。每个样品使用约33巴蒸汽处理90 180秒。实施例3的结果显示在下表1中。
表1.实施例3结果
权利要求
1.一种处理木质纤维素前体的方法，所述方法包括以下步骤A.提供合适尺寸的含湿量小于11%的木质纤维素前体；B.用木质纤维素前体装填水热处理容器，使得所述水热处理容器中的木质纤维素前体的密度为自由流动密度的1 3倍；C.将所述水热处理容器中的木质纤维素前体用低于100巴的蒸汽处理至多达10分钟；E.爆炸性减压至环境压力；然后将所得的木质纤维素产品干燥至低于约15%的含湿量。
2.如权利要求1所述的处理木质纤维素前体的方法，其特征在于在将所得的所述产品干燥至低于约15%的含湿量前，在步骤E后冷却至环境温度。
3.如权利要求1或权利要求2所述的处理木质纤维素前体的方法，其特征在于所述木质纤维素前体是独立地选自由下列各项组成的组的一种或多种材料植物材料、干酒糟 (DDG)、含可溶物的干酒糟(DDGQ、玉米、真菌、藻类、木材、树皮和草。
4.如权利要求1-3中任一项所述的处理木质纤维素前体的方法，其特征在于所述木质纤维素前体的初始含湿量为5% 10%。
5.如前述权利要求中任一项所述的处理木质纤维素前体的方法，其特征在于测量和/ 或预先确定所述木质纤维素前体和处理步骤C中使用的蒸汽的水活度。
6.如权利要求5所述的处理木质纤维素前体的方法，其特征在于所述木质纤维素前体的水活度决定使用的蒸汽的所需水活度。
7.如前述权利要求中任一项所述的处理木质纤维素前体的方法，其特征在于步骤C中使用的蒸汽是干燥的、饱和的或过热的，且为20巴 60巴。
8.如前述权利要求中任一项所述的处理木质纤维素前体的方法，其特征在于步骤C中的处理进行30秒 5分钟。
9.如前述权利要求中任一项所述的处理木质纤维素前体的方法，其特征在于该经干燥的木质纤维素产品与塑性材料共混以形成共混材料，使得所述塑性材料占所述共混材料的 5% 95%。
10.如权利要求9所述的处理木质纤维素前体的方法，其特征在于所述塑性材料是一种或多种热塑性或热固性塑性材料。
11.如权利要求10所述的处理木质纤维素前体的方法，其特征在于所述塑性材料是含有或不含有附加的相容添加剂的选自聚乙烯和聚丙烯的热塑性塑料。
12.如权利要求9-11中任一项所述的处理木质纤维素前体的方法，其特征在于所述共混材料被挤出以形成球粒或颗粒。
13.如权利要求12所述的处理木质纤维素前体的方法，其特征在于所述球粒或颗粒用于吹塑或注塑成型。
14.如前述权利要求中任一项所述的处理木质纤维素前体的方法，其特征在于步骤D 在步骤C和E之间进行，其中步骤D如下D.缓慢地将压力减小至10巴 20巴。
15.一种处理木质纤维素前体的方法，所述方法包括以下步骤A.提供合适尺寸的含湿量小于25%的木质纤维素前体；B.用木质纤维素前体装填水热处理容器，使得所述水热处理容器中的木质纤维素前体的密度为自由流动密度的1 3倍；C.将所述水热处理容器中的木质纤维素前体用低于100巴的蒸汽处理至多达10分钟；D.缓慢地将压力减小至10巴 20巴；E.爆炸性减压至环境压力；然后将所得的木质纤维素产品干燥至低于约15%的含湿量。
16.如权利要求15所述的处理木质纤维素前体的方法，其特征在于在将所得的所述产品干燥至低于约15%的含湿量前，在步骤E后冷却至环境温度。
17.如权利要求15或权利要求16所述的处理木质纤维素前体的方法，其特征在于测量和/或预先确定所述木质纤维素前体和处理步骤C中使用的蒸汽的水活度。
18.如权利要求17所述的处理木质纤维素前体的方法，其特征在于所述木质纤维素前体的水活度决定使用的蒸汽的所需水活度。
19.如权利要求15-18中任一项所述的处理木质纤维素前体的方法，其特征在于步骤C 中使用的蒸汽是干燥的、饱和的或过热的，且为20 60巴。
20.如权利要求15-19中任一项所述的处理木质纤维素前体的方法，其特征在于步骤C 中的处理进行30秒 5分钟。
21.如权利要求15-20中任一项所述的处理木质纤维素前体的方法，其特征在于该经干燥的木质纤维素产品与塑性材料共混以形成共混材料，使得所述塑性材料占所述共混材料的5% 95%。
22.如权利要求21所述的处理木质纤维素前体的方法，其特征在于所述塑性材料是一种或多种热塑性或热固性塑性材料。
23.如权利要求22所述的处理木质纤维素前体的方法，其特征在于所述塑性材料是含有或不含有附加的相容添加剂的选自聚乙烯和聚丙烯的热塑性塑料。
24.如权利要求21-23中任一项所述的处理木质纤维素前体的方法，其特征在于所述共混材料被挤出以形成球粒或颗粒。
25.如权利要求M所述的处理木质纤维素前体的方法，其特征在于所述球粒或颗粒用于吹塑或注塑成型。
全文摘要
一种处理木质纤维素前体的方法，所述方法包括以下步骤A.提供合适尺寸的含湿量小于11％的木质纤维素前体；B.用木质纤维素前体装填水热处理容器，使得木质纤维素前体在所述水热处理容器中的密度为自由流动密度的1～3倍；C.将所述水热处理容器中的木质纤维素前体用低于100巴的蒸汽处理至多达10分钟；E.爆炸性减压至环境压力；然后将得到的木质纤维素产品干燥至低于约15％的含湿量。
文档编号B27N1/00GK102470545SQ201080030024
公开日2012年5月23日 申请日期2010年6月15日 优先权日2009年7月1日
发明者格雷姆·道格拉斯·科尔斯 申请人:木质素技术发展有限公司