[發明專利]熱塑性纖維材料及其制備方法

有效

• 申請號: 201680007679.4
• 申請日: 2016-01-28
• 公開（公告）號: CN107250458B
• 公開（公告）日: 2019-10-25
• 發明（設計）人: M·朱瓦嫩;T·海杰爾特;J·柯拓佳;A·哈若林
• 申請（專利權）人: 芬蘭國家技術研究中心股份公司
• 主分類號: D21H13/08
• 分類號: D21H13/08;D21H13/16;D21H13/24;D21H13/26;D21H13/40;D21H13/50;D21H15/02;D21H17/57;D21H21/56
• 代理公司: 北京市中倫律師事務所 11410
• 代理人: 石寶忠

本發明涉及一種用于制造熱塑性纖維材料的方法，包括：形成至少一種包括水和至少一種發泡劑的泡沫液體；通過將包括長纖維的纖維分散在所述至少一種包括水和至少一種發泡劑的泡沫液體中而形成分散體；將所述分散體與包括至少一種熱塑性聚合物的可發泡液體或分散體混合；形成至少一種泡沫分散體；以及將所述泡沫分散體或分散體輸送至多孔載體并通過多孔載體排出液體以形成幅材或片材，以獲得熱塑性纖維材料。本發明還涉及可通過該方法獲得的材料和制品及與其相關的用途。

技術領域

本發明涉及熱塑性纖維材料或制品、制造熱塑性纖維材料的方法以及所述熱塑性纖維材料用于制造熱塑性纖維制品的用途。此外，本發明涉及長纖維用于改善熱塑性纖維材料的伸長率的用途。可以獲得適于深拉應用的熱塑性纖維材料或幅材(web)、紙幅或紙板幅材、或紙張或紙板等。

背景技術

纖維，特別是木纖維在制造可模制熱塑性幅材中的應用受到限制，因為通常認為纖維類幅材缺乏可模制性能。特別地，這種纖維材料的伸長率不足。來自木纖維的纖維網的伸長率通常非常低(2％-4％)。對于通過使用深拉法將幅材變成3D對象的應用來說，這種伸長率水平太低。

可模制的纖維制品例如可模制的紙漿材料通常用作包括裝蛋箱、小型機床包裝、育苗盆、小型電子裝置用包裝等的小包裝的包裝材料。由這種可模制紙漿材料形成的模制制品通過如下制造：將通常由諸如報紙的廢紙制成的可模制紙漿涂布到多孔模具或具有篩網的模具中，然后分幾個階段將可模制紙漿的涂布層進行脫水、壓制和干燥。這些模制制品的可視外觀通常是樸素的，例如因為它們不被制成幅材形式，因此他們缺乏具有高品質多色印刷裝飾品的可行性。此外，添加高性能阻擋層的可行性受到限制。這例如在食品包裝應用中將非常重要。

US5785817A描述了一種制造模制紙漿制品的方法，包括以下步驟：將包括主要的紙漿成分、淀粉粘合劑和可熱膨脹中空顆粒的可模制紙漿材料與有效使淀粉粘合劑糊化的水混合；將與水混合的可模制紙漿材料填充在模具組件中并在模具組件中壓縮可模制紙漿材料；并且將壓縮的可模制紙漿材料加熱到至少使淀粉粘合劑糊化的糊化溫度，由此使淀粉粘合劑糊化以制備可模制紙漿材料的模制紙漿制品。

在本領域中已經提出了幾種其它的方法和試劑(例如酶)以改進纖維制品、特別是纖維幅材的性能例如可模制性能。濕幅材可以比干幅材更易拉伸和成形，然而，通常，制品的強度低且表面性能差。

FI 20061049描述了一種用于制造可模制纖維幅材的方法，其中將纖維幅材用化學改性聚合物例如淀粉衍生物、聚合木質素衍生物等的分散體或溶液浸漬。

WO 2014080084描述了包括泡沫成形纖維材料、浸漬在幅材中的至少一種聚合物的可模制纖維制品及其制備方法。在形成幅材或片材之后浸漬聚合物。

JP 2012041657描述了一種增強片材，通過對含有天然纖維和可選的熱塑性合成纖維和/或非熱塑性化學纖維的組合物進行造紙而得到。

US 5308663描述了可生物降解的非織造纖維素織物模制容器和過濾器。將包括纖維素結構的纖維幅材用作為纖維間粘合劑的細纖維素-殼聚糖復合材料或用物理粘結裝置纏結的纖維進行處理。

JP 2000136478描述了通過如下制成的可生物降解的非織造織物：將具有不同熔點的兩種聚合物熔融紡絲在一起以形成鞘-芯雙組分纖維，將纖維固化，抽吸纖維并將纖維開孔以形成纖維幅材，將幅材熱處理以得到具有纖維-纖維熔融粘合部的分散形式的幅材。

熱成形塑料材料廣泛用于包裝用途，特別是在改性氣氛包裝應用中。在藥品包裝中，利用由PVC和鋁箔制成的泡罩包裝。然而，這些不能被焚燒，并且它們不是可生物降解的。還提出了由纖維和塑料制成的具有高的塑料含量的復合制品。

存在與根據現有技術的可模制制品相關的實質性缺點。更具體地，在與纖維材料的紙或紙板相關的領域中。例如，由于低伸長率，與相應的塑料膜相比，所制成的形狀的設計和幾何形狀非常有限，從而限制了成品部分。