专利名称：天然纤维制品及其制造方法
技术领域：
本发明是一种天然纤维制品及其制造方法，它属于用干燥的方法制造含有天然纤维和有机粘合剂的物品的领域，它包括原料的配比、粉碎、搅拌、装模、加温、加压的工艺过程。
在CN-87101538A与CN-87103594A中分别公开了一种向日葵秸秆人造木材制品与一种用玉米秸秆制造板材的方法。它们的目的是通过此种制品或制造方法而获得木材的代用品。其构成是将粉碎的向日葵秸秆或玉米秸秆与作为粘合剂的脲醛树脂搅拌后在模具内经加温加压形成制品。不足之处是需对作为主要原料的向日葵秸秆或玉米秸秆在其被粉碎前或与粘合剂搅拌前或制成成品后进行干燥处理，而且主要原料又受生产季节的影响，即使集中收购后也需较大的场地存放;我国地大物博，上述制品的两种主要原料在我国的一些地区也无栽种，但其它的天然植物却生长繁茂;同时，所使用的粘合剂也较单一，制造过程中当加压的压力达到后还须保压，这都使得生产成本难以降低。另外，不论是向日葵秸秆人造木材制品还是玉米秸秆人造板材，它们的物理性能都只能取决于所用的主要原料，也即向日葵秸秆或玉米秸秆的性能。
本发明的目的在于避免上述现有技术中的不足之处而提供一种主要原料与粘合剂来源广泛，对原料的品质无要求、制品的物理性能远优于所用主要原料性能，生产工艺简单、成本低的天然纤维制品及其制造方法。
本发明的目的可以通过以下措施来达到将已粉碎成颗粒状的天然纤维与热塑性树脂按重量百分比75～85∶15～25相混合，粉碎的目的是为了增加天然纤维与热塑性树脂之间的接触面而利于相互间的粘结;搅拌后将混合物装于容器内，加温至170～280℃，加压30～50kg/cm2，以使天然纤维里的低温挥发成份在高温下挥发掉，而留下的空隙由热塑性树脂渗透进去并取而代之，同时热塑性树脂也与天然纤维里的树脂成份发生化学反应而将天然纤维与热塑性树脂紧紧地粘结在一起使其成型;待成型品冷却后将其再次粉碎成80～500目的颗粒状，以进一步增大天然纤维与热塑性树脂的接触面，经再次搅拌均匀，放入模具内重复上述加温加压的工艺过程而制得成品。
本发明的目的还可以通过以下措施来达到天然纤维可选用植物纤维或动物纤维，植物纤维可为木屑或禾草(稻、麦杆)或豆杆、壳或麻杆或竹杆、叶或芦苇杆或棉花杆或高粱杆或藤或花生壳等;动物纤维可为动物皮或革或毛发或羽毛或骨头等。以上天然纤维的含水量大小、是否已霉变、发酵或轻度焦化等都不影响作为原料使用，只要没碳化，可以被粉碎即可。热塑性树脂可选用聚苯乙烯或聚乙烯或聚氯乙烯或聚丙烯或聚甲醛或尼龙或聚酰亚胺或聚甲基丙烯酸甲酯或ABS塑料或AS塑料，而且凡由热塑性树脂所做的制品用旧或废弃后均可回收作为粘合剂使用。为了使天然纤维制品有更高的强度或硬度，可在制品中添加化学纤维或玻璃纤维或玻璃粉或金属丝。也可根据所需的颜色向制品中添加相应的染料。对天然纤维与热塑性树脂的混合物的加温温度应小于所选用的天然纤维的焦化温度，并且也小于所用的热塑性树脂的裂解温度。加温时间为使容器或模具内的混合物的温度均匀地达到所用热塑性树脂的熔融温度时即可。加压的压力若小于30kg/cm2的话，制品的物理性能有较快的下降趋势，若大于50kg/cm2，则制品的物理性能虽有所增大，但对设备的投资将增加。加压的时间为自向制品加压开始至制品的温度低于所用的热塑性树脂的凝固温度以下时为止。若对模具进行抛光处理，则能获得表面非常光滑的优良制品。
本发明相比现有技术具有如下优点1、制品经安徽省建筑材料科学技术研究所进行了试验，结果如下比重为1.17g/cm3，抗弯为516kgf/cm2，抗压为1028kgf/cm2，抗拉为247kgf/cm2，伸长率为0.02%，布氏硬度为8.9～11.3，抗冲击为11.2kg·cm/cm2，抗冻为-20℃～15℃时十五次循环，试件无起皮、脱落、无酥松。以上技术指标分别接近、达到或超过了建筑工程常用热塑性塑料的综合技术性能指标。从而使得天然纤维制品不但能替代木材，而且也能替代一些塑料而广泛地用于建筑装修、日用家俱、电器设备等领域;并且天然纤维制品的成本只与制造同样产品的木材制品相当，而远低于制造同样产品的塑料制品。同时，制品的表面光滑、美观大方，并可根据需要或人们的喜好做成各种颜色或图案的制品，而不需油漆。
2、原料来源广泛且价格低廉，并可收旧利废、变废为宝。
3、生产工艺流程简单易掌握，对设备无特殊要求，对环境无污染，适于工业化生产。
本发明将结合实施例作进一步详述。
实施例1将85%的木屑与15%的聚乙烯混合后拌匀，装入容器中，加温至260℃时加压30kg/cm2，此时可风冷或水冷，当温度低于聚乙烯的凝固点以下时可去掉压力;将成型品粉碎至80目，搅拌均匀后装于模具内重复上述加温加压的工艺过程而制得制品。
实施例2将75%的颗粒状的骨头与25%的聚丙烯混合后拌匀装入容器中，加温至170℃时加压50kg/cm2，泼水冷却至聚丙烯的凝固点以下时去掉压力;再将成型品粉碎至160目，搅拌均匀后装于模具内，重复上述加温加压的工艺过程而制得制品。
实施例3
将75%的颗粒状的豆杆、壳与15%的聚苯乙烯、10%的化纤短绒混匀后装入容器内加温至185℃时加压40kg/cm2，泼水冷却后将成型品粉碎至200目，拌匀后装于模具中再重复上述加温加压的工艺过程而制得制品。
权利要求
1.一种天然纤维制品，本发明的特征是以80～500目的天然纤维为主料，以热塑性树脂为粘合剂，经加温加压在模具内形成的制品。
2.根据权利要求1所述的制品，其特征是天然纤维为植物纤维或动物纤维。
3.根据权利要求1或2所述的制品，其特征是植物纤维为木屑或禾草或豆杆、壳或麻杆或竹杆、叶或芦苇杆或棉花杆或高粱杆或藤或花生壳。
4.根据权利要求1或2所述的制品，其特征是动物纤维为动物皮或革或毛发或羽毛或骨头。
5.根据权利要求1所述的制品，其特征是热塑性树脂为聚苯乙烯或聚乙烯或聚氯乙烯或聚丙烯或聚甲醛或尼龙或聚酰亚胺或聚甲基丙烯酸甲酯或ABS塑料或AS塑料。
6.根据权利要求1所述的制品，其特征是制品内含有化学纤维或玻璃纤维或玻璃粉或金属丝。
7.一种天然纤维制品的制造方法，本发明的特征是a、天然纤维与热塑性树脂的重量百分比为75～85∶15～25，b、将粉碎的天然纤维与热塑性树脂搅拌后装于容器内，在温度170～280℃、压力30～50kg/cm2时成型，c、将成型品粉碎成80～500目的颗粒状后在模具内重复上述加温加压的工艺过程。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征是加温温度小于天然纤维的焦化温度，并且小于所用的热塑性树脂的裂解温度。
9.根据权利要求7或8所述的方法，其特征是加压时间为自向制品加压开始至制品的温度低于所选用的热塑性树脂的凝固温度以下时止。
10.根据权利要求7、8或9所述的方法，其特征是可向制品内添加化学纤维或玻璃纤维或玻璃粉或金属丝。
全文摘要
一种天然纤维制品及其制造方法，它属于用干燥的方法制造含有天然纤维和有机粘合剂的物品的领域。本发明将颗粒状的木屑或禾草或豆秆、壳或麻秆或竹秆、叶或芦苇秆或棉花秆或高粱秆或藤或花生壳或动物皮或革或毛发或羽毛或骨头等与热塑性树脂混合后在模具内经加温加压而制成。其制品可替代木材、塑料而广泛地用于建筑装修、日用家具、电器设备、包装用品等领域。
文档编号B27N3/04GK1039208SQ8910466
公开日1990年1月31日 申请日期1989年7月7日 优先权日1989年7月7日
发明者黄鹤年 申请人:黄鹤年