[發明專利]包含泡桐的木材復合材料

無效

• 申請號: 200580045247.4
• 申請日: 2005-12-20
• 公開（公告）號: CN101090937A
• 公開（公告）日: 2007-12-19
• 發明（設計）人: E·N·勞森;V·B·托馬斯;F·R·塞西略
• 申請（專利權）人: 邱博工程木材有限公司
• 主分類號: C08L5/00
• 分類號: C08L5/00;B32B21/04;D21J1/00
• 代理公司: 上海專利商標事務所有限公司
• 代理人: 徐迅

發明背景

木材是用來制造門和其它建筑構件的常用材料。即使是在今天，開發出了一些新的復合材料之后，木材由于具有極佳的強度和剛性、宜人的美觀性、良好的絕緣性和便于加工性，仍然是最廣泛應用的建筑材料之一。

但是，近年來，隨著處女林和原始森林逐漸耗盡，堅實的用材木的供應在減少，從而使得其成本顯著升高。用這些材料制造門是特別昂貴的，這是由于通常只有不到一半的采伐的用材木轉化為天然的實木木材，余下的部分都作為碎料拋棄了。

因此，由于高級用材木的成本以及對保護自然資源的強調，人們已經開發出了基于木材的替代品來替換天然實木木材，以便更高效地利用采伐的木材和減少作為碎料拋棄的木材。例如膠合板、碎料板和定向木片板(oriented?strandboard)(“OSB”)之類的基于木材的復合材料替代品可用來替代天然實木木材，近75年來它們已經在許多建筑應用中用來代替天然實木木材。這些基于木材的復合材料不僅能夠更高效地提供用材木，而且還可以由較低品質的木材種類，甚至從木材廢料形成這些復合材料。

但是木質復合板的缺點在于，它們具有極高的密度；例如用山楊木制造的OSB的目睹至少約為38磅/英尺³(“pcf”)，松木制造的OSB的密度通常大于42pcf。這不僅使得OSB之類的木質復合材料在住宅建筑之類的常規OSB應用中對工人來說過于沉重，而且還使得它們無法用于某些用途，例如無法用于旅行車(“RV”)。具體來說，由于OSB之類的木質復合材料的重量會降低可安裝裝置和其它康樂設備的能力，因此其不經常用于制造旅行車(“RV”)。但是它們的高密度還帶來了更多的功能缺陷。例如OSB材料的重量經常成為材料運輸和分配的限制因素。例如，運輸OSB材料的卡車的拖車必須在尾部留下未裝填的空間，這是由于已經達到了拖車可達到的最大重量。

盡管這些基于木材的復合材料的性能特征(例如強度和絕緣性)與天然實木木材相近，或者優于天然實木木材，但是一些使用者抱怨在某些高濕度環境下，例如室外壁板，當水分滲透入復合材料邊緣使其膨脹的時候，復合材料的邊緣會發生膨脹和開裂。為防止邊緣膨脹，一些木質復合材料制造商在木材邊緣固定金屬的或聚合物的模制品。這種模制品減少了會造成邊緣膨脹的水分滲透，還可保護邊緣免于發生磨損和磨蝕。但是對木質復合材料使用模制品會顯著增加成本，提高木質復合材料的制造復雜性。通過在復合材料易受影響的邊緣施涂聚合物涂層或膜層的方法，要比使用單獨的橡膠或金屬模制品更加廉價而簡單。例如在美國專利第6,558,748號中描述了這種方法。在美國專利第6,558,748號中描述的另一種邊緣密封組合物提供了極佳的防木質復合板膨脹和開裂的性質，即使這種施涂邊緣密封組合物的簡單步驟也會提高材料的成本，增大制造工藝的復雜性。

這些木質復合板的另一個缺陷在于，由于它們通常由低品質木材或其它類似的材料的小顆粒(碎料板)、木片(OSB)、扁平碎片組成，因此用它們制造的產品會具有粗糙的邊緣和不均勻的表面，在制造過程中需要以砂磨作為最終步驟。

最后，即使這些木質復合材料能夠更高效地使用木材，它們仍然需要消耗經常要很多年、也許長達15-20年才能完全恢復的木材資源。根據目前家居和商業建設的步伐，木材和所有木質復合材料的用量必然會增加。

基于上文，人們一直需要能夠克服這些缺陷的木質復合材料。應當注意該木質復合材料的性能優于或接近于實木木材，而且比常規的OSB材料輕(密度小)，具有更佳的表面精整度，有可能不需要進行壓制后的砂磨步驟，對邊緣膨脹和其它與水分相關的此類缺陷具有極佳的抵抗能力。另外，該木質復合材料還一定程度地結合一些纖維，這些纖維來自比木質復合材料常用樹種生長更快的樹種。

發明簡述

本發明包括含有泡桐木片(paulownia?strand)的木質復合板。所述木質復合材料優選包含約1-100重量％的泡桐木片。

發明詳述

除非有另外說明，本文所用的所有分數、百分數和比值均以重量為基準計。本文所引用的所有文獻都參考結合入本文中。

在本文中，“木材”表示一種細胞結構，其包括由木質素聚合物結合在一起的纖維素和半纖維素纖維組成的細胞壁。還應注意術語“木材”通常包括木質纖維材料。