[發明專利]含纖維素的物質

無效

• 申請號: 200880132212.8
• 申請日: 2008-12-03
• 公開（公告）號: CN102239210A
• 公開（公告）日: 2011-11-09
• 發明（設計）人: 瓦迪姆·高基柴夫
• 申請（專利權）人: 瓦迪姆·高基柴夫
• 主分類號: C08L1/02
• 分類號: C08L1/02;C08L97/02;C08J3/28
• 代理公司: 北京北翔知識產權代理有限公司 11285
• 代理人: 吳曉萍;鐘守期

技術領域

本發明涉及根據權利要求1所述的生產含纖維素的物質的方法、根據權利要求15所述的含纖維素的物質、根據權利要求16所述的生產復合材料的方法、根據權利要求21所述的復合材料和根據權利要求22所述的產品。

所述方法可用于多種實際用途。例如，由谷物(例如玉米、黑麥、小麥、燕麥、大麥、高粱、蕓苔、水稻等及其組合)、切斷纖維(棉花、亞麻、大麻等)的農場廢物生產新建筑材料、不同人造器具、裝飾材料、內飾、各種高抗性和堅牢度的面層等，這使得所述生產由于投入料的低成本而在經濟上合適。

背景技術

目前存在例如適于包裝和建筑應用的多種已知有機來源的復合材料。盡管木纖維很常見，然而來自作物或谷物的其他天然纖維偶爾也用作纖維填料。

US?2006043629A提出通過使用偶聯劑，即官能性單體改性聚合物，以大豆基的生物塑料為基質加工天然纖維(例如草、稻秸、麥秸、工業大麻、菠蘿葉纖維)來生產強化生物復合材料。此外就用官能性單體改性的大豆粉在工業應用例如反應性擠塑和注模方面的用途進行了闡述。

US?2008/181969A解決了包含纖維素組分例如木纖維、秸稈、草和其他有機材料的復合材料的變色和結構(即化學或機械)降解，所述纖維素組分借助偶聯劑與聚合物組分交聯。所述偶聯劑，例如接枝-馬來酸酐聚合物或共聚物，具有能夠在所述聚合物與纖維素組分內部或之間形成共價鍵的官能團。

技術問題

本發明的目的是提供生產含纖維素的物質的改進方法，提供所述含纖維素的物質和提供生產包含有機材料——優選來自高等植物(higher?plant)——的原結構的高強度復合材料的方法，所述高等植物通過不同聚合物和/或所述聚合物的不同部分、官能團、側鏈和/或其他部分之間的細胞內和細胞間結構連接形成其自然形式(例如莖)。

發明內容

本發明涉及由廉價有機原材料制成，優選由高等植物的莖部分、含有足量纖維素(即高分子多糖或由β-1，4-連接的D-葡萄糖構成的葡聚糖)或甲殼質(由β-1，4-連接的N-乙酰基-D-葡萄糖胺構成的聚糖)的細胞壁或細胞膜制成的高強度復合材料及多種物品的生產。在本申請中，術語含纖維素的物質、投入料和/或復合材料也應包括含甲殼質的物質、投入料和/或復合材料，或者含纖維素與甲殼質的混合物的物質、投入料和/或復合材料。纖維素——地球上最常見的有機化合物——是構造為β-葡萄糖單元的聚合物鏈的分子式為[C₆H₇O₂(OH)₃]_n的高分子多糖(聚糖)，其中n的范圍從數百到數千。本發明可在無需使用令所述有機材料例如植物顆粒相互結合的外源聚合組分的情況下生產復合材料。在本發明的上下文中，術語外源指的是所述聚合組分并非源于所加工的有機原材料。所述生產含纖維素的物質的新方法的一個必要特征是使所述有機材料暴露于人工電磁場的有效區。

生產可用于生產適于高強度產品的復合材料的含纖維素的物質的新方法包括至少以下步驟：

a)制備包含有機材料和液體內含物的投入料；和

b)使所述投入料暴露于人工電磁場的有效區。

根據優選實施方案，在制備過程中，投入料的天然形式以及其細胞內和細胞間結構的有機連接遭到破壞，直至生產出液體和/或漿狀物質。此物質被進一步用作模塑砂(molding?sand)：其以新的幾何形狀重塑，并且結構連接在此漿狀體固化的同時恢復。固化的漿狀體成為最終使用的物品。

下文中，術語投入料用于指暴露于所述電磁場的起始物質或物質的混合物，而術語含纖維素的物質是指通過本發明的上述方法生產的產品。所述產品被認為是中間產品(也稱為產出料)，因為其還用于多種產品的生產。

所述方法的要點在于以下事實：在制備過程中，投入料的天然形式以及其細胞內和細胞間結構的有機連接遭到破壞，直至生產出均勻的液體和/或漿狀物質。此含纖維素的物質被進一步用作模塑砂：其以新的幾何形狀重塑，并且結構連接在此漿狀體固化的同時恢復。固化的漿狀體成為最終使用的物品。

在本專利申請中，術語有機材料應理解為包含任何含纖維素的物質。優選地，所述投入有機材料包含纖維素分子混合的纖維。有利的是，所述有機材料來自高等植物，優選來自禾本科(Poaceae)真草類例如谷類作物或者來自棉花、亞麻或大麻或其混合物。使用谷類秸稈或稻秸的至少一種或其混合物作為所述有機材料已經在試驗中獲得了良好結果。