[發明專利]復合聚合物

有效

• 申請號: 201280069789.5
• 申請日: 2012-11-29
• 公開（公告）號: CN104302820B
• 公開（公告）日: 2018-04-17
• 發明（設計）人: 羅伯特·T·漢密爾頓;哈沙德庫瑪爾·M·沙阿;杰弗里·J·切爾諾豪斯;內爾·R·格蘭隆德;大衛·E·菲什
• 申請（專利權）人: 韋爾豪澤NR公司
• 主分類號: D02G3/00
• 分類號: D02G3/00;B05D5/00;C08K5/00
• 代理公司: 中原信達知識產權代理有限責任公司11219
• 代理人: 劉慧,楊青

對優先權申請的交叉引用

本申請有權享有并且要求2012年2月14日提交的題為“復合聚合物”的美國臨時專利申請序列號61/598,855的優先權利益，通過參照方式將所述臨時專利申請的內容并入本文中。

技術領域

本發明涉及通過對具有化學木漿纖維的聚合物基體進行熔體加工而得到的聚合物復合材料。

附圖說明

圖1–5是用于制造聚合物復合材料的粒子的示意圖。

圖6是混合機的示意圖。

圖7和8是造粒機的示意圖。

圖9是可用于制造本發明的球粒的單螺桿擠出機的示意圖。

圖10是用于制造化學木漿纖維含量為50重量％或更低的聚合物復合材料的裝置和方法的實施方案的示意圖。

圖11是第一雙螺桿混合機的開放面的橫截面視圖。

圖12是第一雙螺桿混合機的限流器的側視圖。

圖13是第一雙螺桿混合機的限流器的前視圖。

圖14是制造化學木漿纖維含量為50重量％或更低的聚合物復合材料的裝置和方法的另一種實施方案的示意圖。

圖15是水下造粒系統的示意圖。

詳細描述

本發明涉及提供生產包含木漿纖維和熱塑性聚合物的復合聚合物材料的經濟的手段。在一種實施方案中，所述木漿纖維是化學木漿纖維。在一種實施方案中，所述木漿纖維是硫酸鹽化學木漿纖維。在一種實施方案中，所述木漿纖維是漂白的木漿纖維。在一種實施方案中，所述木漿纖維是漂白的化學木漿纖維。為簡單起見，使用術語“木漿纖維”，但應該指出，漂白的化學木漿纖維具有某些其他纖維所不具有的屬性。

本發明可以利用大量樹種作為漿粕纖維的來源。可以使用針葉和闊葉樹種以及它們的混合物。它們也被稱為軟木和硬木。典型的軟木樹種是各種云杉(例如西加云杉)、冷杉(道格拉斯冷杉)、各種鐵杉(西部鐵杉)、美洲落葉松、落葉松、各種松(南方松、白松和加勒比松)、柏和紅杉及其混合物。典型的硬木樹種是白蠟樹、白楊、棉白楊、椴樹、樺樹、山毛櫸、栗樹、膠樹、榆樹、桉樹、楓樹、橡樹、楊樹和懸鈴木或其混合物。

軟木或硬木樹種的使用可能部分取決于所需的纖維長度。硬木或闊葉樹種具有1-2mm的纖維長度。軟木或針葉樹種具有3.5至7mm的纖維長度。道格拉斯冷杉、大冷杉、西部鐵杉、西部落葉松和南方松具有4至6mm范圍內的纖維長度。制漿和漂白以及切割可能由于纖維斷裂而降低平均長度。

由于已經除去木質素并除去一些半纖維素，纖維素木漿纖維與木纖維不同。這些材料仍屬于木纖維。木漿纖維中殘留的材料的量取決于制造它的方法。

在機械漿粕中，通過機械手段例如研磨來分離纖維，并且方法可以包括蒸汽加工和使用亞硫酸鈉的預化學加工。將木質素軟化以允許纖維分開。許多木質素和半纖維素以及纖維素隨纖維保留。制漿后殘留的材料的得率、百分率高。纖維可以用過氧化物漂白，但是這一過程不除去許多材料。

在化學制漿中，木質素在碎木屑與制漿化學品之間的化學反應期間被去除。半纖維素也可以在所述反應期間被去除。被去除的材料的量取決于在制漿過程中使用的化學品。硫酸鹽法與亞硫酸鹽法或帶有預水解階段的硫酸鹽法相比，去除較少的材料。在硫酸鹽法中，與亞硫酸鹽法或帶有預水解的硫酸鹽法中相比，得率較高。后兩種方法獲得纖維素百分率高并且半纖維素或木質素很少的產物。

對化學木漿進行漂白，除去更多的木質素和半纖維素。

在漿粕的制造中，將木質材料在化學制漿過程中分解成纖維。然后可以任選地將纖維漂白。然后將纖維在貯漿池中與水合并以形成漿液。然后將漿液通過流漿箱，然后置于網上，脫水并干燥，以形成漿板。添加劑可以在貯漿池、流漿箱或兩者中與纖維合并。也可以在脫水和干燥之前、期間或之后，將材料噴灑在漿板上。在木漿制造中通常使用硫酸鹽制漿法。

在木纖維與木漿纖維之間存在差異。木纖維是由木質素保持在一起的一組木纖維。在干燥過程中，木漿纖維的空腔塌陷。干燥的化學木漿纖維是平坦的。木纖維束中木纖維各自的空腔保持開放。平坦的木漿纖維比木纖維更加柔性。

纖維素木漿纖維可以采取商品化纖維素木漿的形式。漿粕通常以卷或捆的形式遞送。漿板具有兩個相反的實質上平行的面，這些面之間的距離是粒子的厚度。典型的漿板可以為0.1mm至4mm厚。在某些實施方案中，厚度可以為0.5mm至4mm。

木漿板被形成為易于計量并與熱塑性聚合物合并的粒子。