CN102470544A - 用于产生木纤维-塑料复合产品的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种用于产生包含木质纤维素材料的纤维或天然纤维和塑料材料的产品的方法，所述方法利用了包含热固性树脂和热塑性聚合物、单体、或低聚物的液体或微粒状粘合剂制剂。为用作塑料制造中的原料或用于形成塑料制造中的原料所形成的复合产品可以在塑料挤出机器中在热和机械剪切下分解以释放大部分纤维，或者该产品可以用作其他形式的中间体产品或用作成品。

Description

用于产生木纤维-塑料复合产品的方法
技术领域
本发明涉及用于生产包含木质纤维素材料的纤维或天然纤维和塑料材料的复合产品的方法，所述复合产品用作塑料制造中的原料或用于形成塑料制造中的原料，或用作其他形式的中间体产品或用作成品。
背景技术
基于纤维素的材料与塑料的组合最初在25年前开发。用于该方法的物料经预混并填塞送入。最近已经开发出专用机器，其总体上基于包括挤出和注塑在内的传统塑料制造技术。所用的塑料包括聚丙烯(PP)、聚乙烯(PE)和聚氯乙烯(PVC)，并且所用的填料包括木粉、亚麻、黄麻和其他基于纤维素的纤维填料。添加至塑料的基于纤维素的材料越多，价格往往越低，并且木-塑料“原”材料的硬度往往越高。由这些木-塑料制得的复合产品通常可以如木材那样钉牢、涂刷和以其他方式处理，同时可保持塑料在抗真菌和耐腐蚀方面的许多益处。
将低堆积密度的天然或木纤维导入(尤其以计量或度量的方式，这对于实现组合物中合乎需要的纤维体积分数是重要的)挤出机或注塑机或其他塑料加工机械存在诸多困难。由于此类纤维的固有高体积/低质量性质、此类纤维中缺少自由流动特征、以及纤维束集或缠绕，不易实现直接进入塑料加工机械入口或孔中的受控送料。虽然存在一些纤维进料器，但是它们可能是昂贵的和/或在木纤维及其他天然纤维的宽范围纤维进料比范围内均匀计量方面是不可靠或不精确的。另外，需要在这种进料/使用前预干燥高体积-低质量的纤维，因为此类纤维吸湿并且保留或再吸收通常不合乎需要的或要求在塑料加工之前基本上予以去除的高含量水。
国际专利申请PCT/NZ2005/000140公开了用于生产包含木质纤维素材料的纤维或天然纤维的(如本文中定义的)粒料或颗粒的方法，所述粒料或颗粒用作塑料制造中的原料，该方法包括在干或湿气流中传送通过机械或热机械或化学-热机械或化学机械地分解木质纤维素材料所产生的纤维或天然纤维，并在如此传送纤维的同时，施加包含一种或多种聚合物、单体、或低聚物的液体制剂至所述纤维，使纤维形成固体产物，并且分解该固体产物以产生用作塑料制造中原料的木-塑料复合粒料或颗粒。
发明目的
本发明的目的是提供一种用于产生包含木质纤维素材料的纤维或天然纤维和塑料材料的复合产品的改良或至少替代性工艺或方法，所述复合产品用作塑料制造中的原料或用于形成塑料制造中的原料，或用作其他形式的中间体产品或用作成品。
发明内容
就广义而言，在一个方面，本发明包括一种用于生产包含木质纤维素材料的纤维或天然纤维的产品的方法，所述产品用作塑料制造中的原料或用于形成塑料制造中的原料，该方法包括将包含一种或多种热固性聚合物和一种或多种热塑性聚合物、单体、或低聚物的液体制剂施加至通过机械或热机械或化学-热机械或化学机械地分解木质纤维素材料所产生的疏松或分开的纤维或纤维束，或施加至天然纤维，所述制剂为液体或颗粒形式，并且使纤维固结成固体产物。
包含木质纤维素材料的纤维或天然纤维和塑料材料的所得复合材料产品可以例如以粒料或颗粒形式用作塑料制造中的原料或用于形成塑料制造中的原料，或以其他形式用作中间体产品。也已经出人意料地发现相对于以相同方式但仅用热固性粘合剂或仅用热塑性粘合剂所形成的复合材料产品，通过本发明方法的这个方面的实施方式所形成的固体产物可以具有优越的力学性能，例如抗拉强度和/或硬度，从而所述产品可以用作成品，如板材(panel)或用作例如中密度纤维板模塑品(medium density fibreboard moulding)的复合材料替代物。
就广义而言，在另一个方面，本发明包括一种用于生产包含木质纤维素材料的纤维或天然纤维的(如本文中定义的)粒料或颗粒的方法，所述粒料或颗粒用作塑料制造中的原料，该方法包括：
在干或湿气流中，传送通过机械或热机械或化学-热机械或化学机械地分解木质纤维素材料所产生的疏松或分开的纤维或纤维束或传送天然纤维，并且在如此传送纤维的同时，施加包含脲甲醛(UF)和一种或多种热塑性聚合物、单体、或低聚物的液体粘合剂制剂或者少量脲甲醛至所述纤维，使纤维固结为固体产物，并且
分解该固体产物以产生所述粒料或颗粒。
在这个实施方式中，固体产物可以单独包含以干重计每100份纤维少于6份、优选地0.2至5份脲甲醛。在一些形式中，粒料或颗粒优选地单独包含以干重计每100份纤维4或5份脲甲醛。
在热固性粘合剂已经以在预聚物合成期间或通过之后掺入树脂预聚物中或通过在例如与热固性树脂相隔的点处双重注入喷放管道(blowline)中添加至该热固性粘合剂中的热塑性聚合物、低聚物或单体进行改性的情况下，或备选地在仅少量热固性树脂用作粘合剂的情况下，已经发现这允许在塑料挤出机或模塑机中更容易从粒料分散纤维。例如，以常规UF载量如6％-12％所产生的基于UF的粒料将要求非常特殊的挤出条件以得到最佳复合材料特性，如高螺杆速度和低进料速率以最大化挤出机的挤出机筒内部的剪切应力，目的在于将粒料拆分成纤维，以实现所要求的复合材料力学性能。但是这些苛刻的挤出条件也可能使木纤维因热降解作用降解并且造成纤维长度缩短。由本发明方法生产的粒料或颗粒可以在较低螺杆速度和剪切条件下促进挤出，同时在挤出机或其他塑料制造设备中纤维从粒料良好释放。与单独使用热塑性粘合剂(这也可以提供纤维从木-塑料原料粒料和塑料制品中的良好分散和释放，但成本较高)比较，如所述热固性粘合剂与热塑性聚合物、低聚物或单体一起使用也可以降低粘合剂体系的成本并且因而降低产生木-塑料复合材料原料产品的成本。
在热固性树脂是脲、三聚氰胺或相关甲醛树脂的情况下，与例如单独使用这些相同热塑性聚合物、低聚物或单体中的一些相比，这具有提供制造浸渍或涂布木纤维中经常所要求的阻燃度的进一步优点。
在木和天然纤维塑料复合材料的开发中，两类主要类型已经出现。主要使用木粉作为填料的那些类型和使用较长农业纤维(agri-fibre)以产生增强复合材料的那些类型。第一类型已经在北美洲明显形成，在那里虽然实现了其他益处，但是木材主要充当降低成本的填料。第二类型利用具有高长宽比的更昂贵农业纤维，其中所述高长宽比倾向于产生力学性能更好的复合材料。部分欧洲汽车工业已经将这些增强材料广泛用于轿车内部组件，其中所述组件原本可能用玻璃纤维增强型塑料制造。研究人员已经探索众多高长宽比木纤维的增强潜力，并且已经获得胜过木粉的改良特性。然而，就纤维送入挤出机中和在获得并操作疏松木纤维的后勤方面存在问题。
在本发明的实施方式中，包括HTMP(高温热机械制浆法)在内的长久建立的中密度纤维板(MDF)方法例如可以用来将木材或其他残余纤维转化成在保留足够长宽比用于增强的同时适于送入现有塑料加工设备中的富纤维粒料或颗粒。本发明方法的实施方式使得保留比木粉更大的纤维长度，这使所得的木塑料复合材料(WPC)比那些基于木粉的木塑料复合材料更坚固和更硬。HTMP磨浆(refining)是将生物质大量转化成木质纤维素纤维的成本最低的技术。另外，不像农业纤维那样受季节性限制，木材的多种来源和可靠供应对于任何制造过程来说是一项优点。
本发明的方法可以产生具有足够内结合强度的木-塑料原料粒料，从而所述粒料具有用于工业过程中高效处理的足够物理完整性，所述木-塑料原料粒料更便宜，并且可以比使用纯粹热塑性粘合剂的那些粒料具有更好的防火性，并且能够在挤出机或其他塑料制造设备中在允许保留纤维长度的条件下释放各根木纤维，以至于促进WPC力学性能改善。热塑性改性的热固性粘合剂制剂也可以使对粒料与塑料基体混合时使用的偶联剂的干扰减少。又一个优点可以是造粒期间的粉尘产生有限。另外，也已经出人意料地发现以热塑性改性的热固性树脂粘合剂通过本发明方法形成的固体产物可以具有优越的力学性能，例如抗拉强度和/或硬度，从而所述固体产物可以用作成品，如板材，或用作例如中密度纤维板模塑品的复合替代物。
使用长木纤维代替其他木填料(颗粒、粉末)的重要优点是在充当填料、成本节约物和石油化学替代物的同时，高纤维长宽比允许增强热塑性塑料如聚丙烯(PP)或高密度聚乙烯(HDPE)的增强潜力。然而，众所周知木纤维和聚烯烃兼容性差(亲水/疏水)，因而偶联剂(马来酸酐改性的聚烯烃)可以用来改善纤维粘合/基体粘合，使得纤维间的有效荷载转移，并且增强复合材料强度。
如本说明书和权利要求中所用的术语“包含”意指“至少部分地由......组成”，也就是说，当解释包含该术语的独立权利要求时，每项权利要求中由该术语作为开端的特征将需要存在，但是其他特征也可以存在。
在本说明书中可以使用以下缩写：
MDF：中密度纤维板
HTMP：高热机械制浆法
MAPP：马来酸酐接枝的聚丙烯
PVA：聚醋酸乙烯酯
VAE：醋酸乙烯酯乙烯
EVA：乙烯醋酸乙烯酯
EVOH：乙烯乙烯醇
EAA：乙烯丙烯酸
PP：聚丙烯
HDPE：高密度聚乙烯
wt％：重量百分数
UF：脲甲醛
WPC：木塑料复合材料
WPP：木塑料粒料
MAPE：马来酸酐接枝的聚乙烯
PPc：偶联聚丙烯
PPnc：非偶联聚丙烯
PEc：偶联的高密度聚乙烯
PEnc：非偶联的高密度聚乙烯
IB：内结合
Mpa：兆帕斯卡
GPa：吉帕斯卡
ASTM：美国检测与材料学会(American Society for Testing andMaterials)
具体实施方式
如本发明方法的一些实施方式中所述，通过机械或热机械或化学-热机械或化学机械地分解木质纤维素材料所产生的疏松或分开的纤维或纤维束，或天然纤维，已经施加了包含一种或多种热固性聚合物和一种或多种热塑性聚合物、单体、或低聚物的制剂，所述制剂为液体或微粒形式，并且所述疏松或分开的纤维或纤维束或天然纤维固结成固体产品。
在这些实施方式中，粘合剂制剂包含热固性树脂，所述热固性树脂包含一种或多种可以相对于热固性树脂以最高达约50∶50或40∶60或20∶80的重量比存在的热塑性聚合物、单体、或低聚物。粘合剂制剂的热塑性组分可以相对于热固性树脂以至少约10∶90的重量比存在。
产生的固体产物可以包含0.3至25份的热固性树脂和改性用热塑性组分。更优选地，组合的热固性树脂和改性用热塑性组分以干重计每100份纤维少于25或少于20份、更优选地以干重计每100份纤维少于15份并且最优选地以干重计每100份纤维少于12份或10份或8份或6份或者5份或4份或3份或2份存在。
在至少一些实施方式中，热固性树脂包括基于甲醛的聚合物，如脲-甲醛、三聚氰胺甲醛、酚-甲醛、间苯二酚-甲醛和基于甲醛的其他树脂，包括生物基选择(biobased option)如单宁甲醛或木素甲醛。其他醛类也可以随甲醛掺入或替代甲醛，只要它们按照与甲醛本身相似的方式与脲、酚或三聚氰胺共同反应。这包括例如糠醛、丙醛、丁醛、丁二醛、戊二醛。尽管甲醛因其广泛可获得性、寻常使用、经济性和反应性而是优选的醛或酮共反应剂，但是如已知，可以在基于甲醛的树脂中使用其他醛类或酮类或羟甲基反应性基团源。或者，热固性树脂可以包含在MDF或刨花板或粉末涂布产品或工艺中常用的另一种热固性树脂，如包括异氰酸酯，或氨基甲酸酯树脂。
在至少一些实施方式中，热塑性组分包括聚乙烯醇、聚醋酸乙烯酯、聚酯、聚苯乙烯、聚乙烯、聚丙烯、乙烯-丙烯共聚物和三元共聚物丙烯腈共聚物、乙烯-醋酸乙烯酯共聚物、聚丁二烯、氯丁橡胶、聚异戊二烯和丁基橡胶、丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯聚合物(丙烯酸类)、氨基甲酸酯聚合物、聚氯乙烯、卤化聚乙烯、聚乙烯吡咯烷酮、丙烯腈丁二烯-苯乙烯三元共聚物(ABS)、苯乙烯-马来酸酐共聚物及其酯化或其他衍生物、聚酰胺、或醋酸乙烯酯的共聚物、聚乙烯醚和乙烯醚的共聚物、淀粉及淀粉衍生物、蛋白质、聚己酸内酯、聚乳酸、聚羟基脂肪酸酯、蛋白质、多酸、聚酐、聚异氰酸酯、多元醇/聚醚，和上述物质等的共聚物或三元共聚物，及含有此类聚合物的单体并包括上述物质与不饱和酸如丙烯酸或甲基丙烯酸或其酯或马来酸酐/酸或其酯或半酯或与乙烯醇或乙烯基酯(例如醋酸乙烯酯、丁酸乙烯酯)或与缩水甘油基、甲基丙烯酸酯/丙烯酸酯的共聚物或接枝聚合物的其他聚合物。包含一种或多种上述物质的热塑性塑料也是合适的。也能够使用低聚物形式的上述物质。可以包含的其他成分包括塑化或增韧性或共反应性添加剂如甘油、山梨醇、其他多元醇、表面活性剂、胺或氨基醇、脂肪酸/酯、酸(如乳酸、衣康酸、柠檬酸、马来酸、邻苯二甲酸和其他酸)的酯或其他衍生物以及胶或其衍生物。在本发明的方法中，可以配制并且使用树脂如上文那些树脂或其他作为聚合物和/或添加剂。在一些情况下，聚合物可以从其起始或组分单体或低聚物原位地形成。因而，添加的聚合物或添加剂可以包括作为水性分散体、乳液或作为纯液体或熔融介质施加的具有反应性基团的反应性单体或低聚物，或具有酸、酐、环氧、胺、异氰酸酯、硅烷、或硅烷醇基中的一种或多种的聚合物或共聚物。热塑性聚合物可以具有230℃以下或200℃以下的软化温度、玻璃化转变温度或熔点。优选的热塑性聚合物是可以作为热塑性物质或弹性体加工并在本文被划分为热塑性物质并且构成塑料聚合物优选亚类的聚合物。适于制备本发明浓缩物的弹性体的实例是天然橡胶、苯乙烯-丁二烯橡胶(SBR)、乙烯丙烯橡胶(EPR)、乙烯-丙烯三元共聚物(EPDM)、丙烯腈丁二烯橡胶(NBR)、乙烯-醋酸乙烯酯共聚物、有机硅橡胶、聚丁二烯橡胶、顺式-聚丁二烯、反式-聚丁二烯、氯丁橡胶、聚异戊二烯和丁基橡胶、硫磺硫化二烯基橡胶。二烯基橡胶包括低和高不饱和的以及缀合或非缀合的橡胶，所述不饱和部分在聚合物侧链或在其主链中。其他合适的聚合物的实例包括丙烯酸酯聚合物、氨基甲酸酯聚合物、氯磺化聚乙烯、聚氯乙烯、卤化聚乙烯、聚苯乙烯、聚醋酸乙烯酯、聚乙烯醇、聚乙烯吡咯烷酮、丙烯腈丁二烯-苯乙烯三元共聚物(ABS)、苯乙烯-马来酸酐共聚物及酯化的或其他衍生物、聚酰胺、聚酯、或醋酸乙烯酯的共聚物、烯烃类(乙烯、丙烯等)与不饱和酸如丙烯酸或甲基丙烯酸或马来酸酐或与乙烯醇或乙烯基酯的共聚物、聚乙烯醚、和乙烯醚的共聚物、淀粉及淀粉衍生物、聚已酸内酯、聚乳酸、聚羟基脂肪酸酯、蛋白质、多酸、聚酐、聚异氰酸酯、多元醇/聚醚，和含有此类聚合物的单体的共聚物或三元共聚物等。包含一种或多种上述物质的混合物也是合适的。在本发明的方法中，可以配制并且使用树脂如上文那些树脂或其他作为热塑性组分和/或添加剂。因而，添加的聚合物或添加剂可以包括作为水性分散体、乳液或作为纯液体或熔融介质(例如作为热熔体胶粘剂)施加的具有反应性基团的反应性单体或低聚物。
粘合剂也可以充当成品复合材料中纤维和疏松基体塑料的增容剂，因而，本发明允许增容剂添加至纤维和粘合剂中以提供聚合物和木纤维之间更大的粘合作用。增容剂可以是上述聚合物或其混合物或掺合物的任意者并且也可以是或含有其他添加的材料。它可以是配制的或反应性的聚合物体系。对于聚烯烃基体成品复合材料，它优选地是马来酸化或酸官能共聚物，如马来酸化聚丙烯、马来酸化聚乙烯、或乙烯丙烯酸酯或乙烯醋酸乙烯酯共聚物或三元共聚物。优选地，增容剂是乳化或分散的聚合物或溶解于水中的一种聚合物或是在甲醛树脂中轻易混合或分散的粉状聚合物。或者，可以将增容剂配制为热熔体胶粘剂，例如带有添加的增粘剂树脂和/或蜡，并且如果需要，单独导入甲醛树脂中。
热固性树脂可以由通过在同时或相隔的双重添加点处掺入树脂预聚物中、或掺入树脂预聚物合成过程中、或掺入喷放管道添加(blowline addition)或浸渍设备中的热塑性聚合物和/或低聚物和/或单体改性。或者，热固性树脂可以通过在甲醛树脂的合成中掺入树脂预聚物结构中而掺入热塑性组分进行改性。热塑性组分也可以在纤维加工-浸渍过程期间单独添加，并且例如热固性树脂可以在纤维磨浆-浸渍过程中的一个点处添加且改性用热塑性组分在相同过程中的另一个点或入口处(例如在喷放管道浸渍期间的不同点处)添加。热固性树脂可以是水基树脂。改性用热塑性聚合物、低聚物或单体体系可以作为水基溶液、分散体制剂或作为低熔或热熔体制剂或作为蜡样材料添加。配制的热熔体胶粘剂体系也用作改性用聚合物体系，特别经单独的添加点添加至甲醛树脂注射过程(formaldehyde resin injection)中时。热熔体胶粘剂的实例也包括与添加的增粘剂、树脂、松香和/或蜡等混合或为熔体流动用添加的增粘剂、树脂、松香和/或蜡等配制的上述聚合物。
如其他实施方式中所述，在无改性用热塑性组分的情况下使用少量脲甲醛。在这个实施方式中，固体产物可以单独包含以干重计每100份纤维少于6份、优选地0.2至5份脲甲醛。在一些形式中，粒料或颗粒优选地单独包含以干重计每100份纤维4或5份脲甲醛。
优选地，使用热机械或热-机械磨浆的浆料或化学-机械浆料或化学-热机械浆料作为纤维，其中纤维或屑片的任选预消化可以在进入纤维磨浆机之前进行。更优选地，使用高温热机械浆料，如中密度纤维板纤维(MDF)。因而，本发明的一个实施方式使用改良MDF(中密度纤维板)方法以克服上文着重指出的在纤维进料、纤维干燥和纤维-塑料相容性方面的困难和问题。优选地，大部分纤维具有至少10∶1、更优选地至少20∶1、和最优选地至少25∶1的长宽比。
虽然原则上可以在本发明中使用任何纤维或填料，但是对在其单个、分离、疏松、正常或其他轻易可用形式下难以送入塑料加工机械或其他机械的纤维或其他填料而言，优点是最明显的。尤其，优选纤维素或木质-纤维素纤维，特别来自天然来源如木材(全部类型)、植物纤维或作物纤维(大麻、稻草、小麦、亚麻、NZ亚麻、玉米、椰子、草、红麻、黄麻、剑麻、苎麻、葛)和动物纤维如羊毛/角蛋白、其他蛋白质纤维。此类纤维经常具有低堆积密度并且是难以流入或送入小孔并难以按计量方式传送至挤出机等中的缠绕或卷曲的纤维束。
如一些实施方式中所述，所述方法包括沿管道在干或湿气流中传送纤维并且在纤维移动穿过管道的同时，将粘合剂制剂导入管道的内部以施加所述制剂至纤维。如所述，粘合剂可以单独处于水溶液或乳化的或水性的聚合物分散体中，或者处于与其他共溶剂的混合物中，或者包含作为分散体、乳液或溶液或纯液体或是粉末的成分制剂。可以使用备选性溶质或分散体介质，如醇类或其他有机溶剂。可以使用胶乳。也可以在变动的条件下使用干或纯的聚合物粉末，并且也可以根据施加装置(如喷枪/嘴)的粘度和粘性要求使用作为浓或100％固形物的低熔性蜡或聚合物或掺合物。加热的管道和加热的喷嘴可以用来辅助此类材料的导入。在另一个形式中，所述方法包括随着纤维或粒子移动穿过管道，将颗粒形式的粘合剂通过吹送所述颗粒至管道内部来导入管道中，以与纤维密切混合。可以在垫式装配或挤压台处添加额外的树脂粉末(其与湿法施加的树脂粉末相同或不同，或者作为粉末在喷放管道中或正在流动的纤维流的其他点处施加)。优选地，纤维具有至少约0.8mm、更优选至少约1mm的平均纤维长度或纤维-束长度。
当经形成或挤压或加热成片材或其他型材(shape)时，粘合剂将纤维固定在一起，并且当此类挤压物或型材被切削或粉碎成粒料或颗粒时，粘合剂或涂料还仍会允许后续便利地送入塑料加工过程和机械中和在塑料加工过程和机械中加工，并且与其他塑性材料混合或模塑。该方法也可以包括预涂布或部分预涂布或预增容木纤维或其他天然纤维，或将其他功能性材料引入于此类纤维上、内部、或其附近，所述纤维随后可以加工成用于塑料加工中的便利粒料或原料，和与塑料和其他材料掺合，尤其在热塑性过程如挤出机或注塑中。
粘合剂制剂可以通过将该制剂随着纤维移动穿过管道而喷入管道内部或倾入管道内部或作为熔融流导入管道中来导入管道，以涂布或部分地涂布所述纤维。管道可以传送来自纤维板制造车间中磨浆机工段(refiner stage)的纤维。管道可以传送纤维至干燥工段或干燥机或传送来自干燥工段或干燥机的纤维。可以在磨浆机中或在喷放管道中或在干燥机中或在任何点处，在这些工序中任意者之前或之后，在该方法内连续传送或传输纤维的管(tube)或圆管(pipe)或鼓或其他容器中添加粘合剂。粘合剂可以施加至湿纤维或干燥的纤维或施加至具有平衡或近平衡含湿量(EMC，一般为约12wt％水分)的纤维。在MDF方法或相关的纤维-磨浆-浸渍制造过程的任何点处，将粘合剂涂料添加至正在流动的纤维流，所述纤维流可以含有束或料末并且被夹带于空气或高湿度空气中。
本发明的实施方式通过(例如用压机中的热和压力)压缩用所添加聚合物润湿的纤维产生实心板材、片材或型材(profile)。优选地使用热压机以将纤维压缩成实心板材或片材。板材可以随后粉碎成粒料或颗粒，从而产生预增容的纤维浓缩物，所述纤维浓缩物随后可以轻易地被送入和计量供给至挤出机或其他塑料加工机械中，通常伴有预干燥。在本发明的一个实施例中，可以例如通过切割或切断因挤压产生的固结形式制备而含有木纤维和聚合物的粒料或颗粒。
一般而言，该方法随后包括通过将纤维挤压成平面形式的固体产物使纤维形成固体产物。该方法可以包括在加热的压板之间或在加热的连续压机中挤压纤维。该方法可以包括将纤维挤压成厚度最高达约2cm、厚度最高达约1cm、和厚度最高达约5mm的片材。也已经出人意料地发现相对于以相同方式但仅用热固性粘合剂或仅用热塑性粘合剂所形成的复合产品，通过本发明方法或至少其实施方式所形成的固体产物可以具有优越的力学性能，例如抗拉强度和/或硬度，从而所述固体产物可以用作成品，如板材，或用作例如中密度纤维板模塑品的复合替代物。
该方法可以随后包括通过切割或锯开固体产物，将所得实心板材产物分解成所述粒料或颗粒。粒料可以比粒料内部纤维的平均纤维长度长。
压机，例如传统MDF过程或其他磨浆过程，可以用来从木材产生木纤维或从植物产生天然植物纤维，并且随后在喷放管道或磨浆机和相关过程中施加粘合剂。将纤维-粘合剂掺合物干燥并形成板胚，随后在传统MDF压机中挤压以产生片材。随后将片材缩减成可以送入塑料加工设备中的浓缩物、料团(agglomerate)、粒子、带材或粒料。例如，片材可以根据设定的切削长度和初始的压制片材尺寸，以任何所需长度的粒料长度纵切和制粒。优选地，粒料长度会长于纤维长度。例如，可以使用2mm、3mm或4mm或5mm或6mm或更长。
为允许MDF纤维在挤压后仍保持固结，例如将粘合剂在纤维于该过程中形成后立即添加至喷放管道。或者，可以从磨浆过程收集纤维并且随后使它们以紊流方式逆流于流中，随后用粘合剂聚合物溶液或分散体喷洒或浸渍。粘合剂需要具有足够的强度以将纤维固定于片材中和制粒时固定在固体粒料中。粘合剂应当具有这样的玻璃化转变温度、熔融温度、解离温度、软化温度或降解温度，从而允许纤维在塑料加工设备中(如挤出机的机筒中)变得易动，并且与正在掺合的热塑性材料形成均匀的掺合物。粘合剂可以以低固形物载量(low loadings solid)添加在纤维上。优选地，粘合剂将发挥作用以改善纤维和主体塑料基体(bulk plastic matrix)之间的相容性。优选地，将粘合剂涂布的纤维在热下挤压以形成具有足够完整性以至于经得住纵切和制粒过程的片材。这也可以赋予或保留粘合剂/增容剂与纤维的密切混合、接触或粘合和/或除去一些水分。
该方法一般可以在许多常规的MDF或刨花板磨机中进行，在所述MDF或刨花板磨机中纤维在喷放管道或相似的设施里磨浆和浸渍，在热下挤压，但在本发明的方法中随后被纵切和切削成粒料，并且优选地，粘合剂树脂是与选择的最终热塑性基体相容并在塑料机械(如挤出机或注塑机)中可加工的树脂体系。因而，可行的是，常规MDF或相似磨机或它们的产品可以适应于产生用于塑料挤出机或注塑或其他模塑工艺的纤维浓缩料以制造纤维-塑料复合材料。粘合剂制剂也可以包含其他添加剂如稳定剂、塑化剂、加工助剂、阻燃剂、助粘剂、色料、润滑剂、抗静电剂、生物活性物、液体添加剂或难以导入挤出机或总体上低水平需要的固体，并且还可以包括反应性或官能性树脂如环氧树脂。可以针对一系列片材密度实施中间体片材的挤压。可以通过多种方法以及一系列粒料长度和尺寸和形状实施此类片材的制粒。可以在片材制造期间或之后进行片材的预制模(Pre-patterning)或压印以辅助后续的粒料制造。
木纤维粒料或颗粒或其他固态中间体形式的产品可以用于送入热塑性塑料加工设备，如挤出机或注塑机。在挤出机中混合富纤维粒料与塑料粒料和/或其他添加剂时，混合手段和相对导入位置的多种组合是可行的。纤维粒料可以随添加的塑料粒料直接添加至塑料注塑或挤出机，基本上不损害纤维的至少主要部分，从而纤维变得分散遍及该机器中熔融的塑料材料中，以形成塑料-纤维复合产品。也可以将该机器中纤维和塑料材料之间的偶联剂导入塑料挤出机或模塑机以与纤维混合。有机酸、马来酸化聚烯烃、硅烷、硅酸酯、钛酸盐、氯三嗪、酐、环氧化物、异氰酸酯、丙烯酸酯、酰胺、酰亚胺、或枞酸中的任一种或多种可以是合适的偶联剂。优选的偶联剂包括马来酸化聚烯烃(包括马来酸酐或酸)、硅烷、丙烯酸改性聚四氟乙烯、或氯代石蜡烃中的任一种或多种。
另外，也已经出人意料地发现，以热塑性改性的热固性树脂粘合剂通过本发明方法形成的固体产物可以具有优越的力学性能，例如抗拉强度和/或硬度，从而所述固体产物可以用作成品，如板材，或用作例如中密度纤维板模塑品的复合替代物。
实施例
实验工作的以下描述内容进一步说明本发明，不过该描述内容无论如何不视为是限制性的，并且可以由本领域普通技术人员对本发明作出修改。
实施例1-热塑性改性的UF树脂
材料
-具有65％固形物含量的脲甲醛(UF)树脂E0(水基)。
-具有55％固形物含量的乙烯醋酸乙烯酯乳液(EVA)DA-101(水基)。
-具有100％固形物的醋酸乙烯酯乙烯(VAE)粉末
-具有40％固形物含量的马来酸酐聚丙烯(MAPP)乳液(水基)。
-具有25％固形物含量的乙烯丙烯酸(EAA)分散体(水基)。
-具有25MFI(230℃/2.16kg)的聚丙烯基体。
-马来酸酐聚丙烯(MAPP)。
-从辐射松屑片磨浆的木纤维。
粘合剂制剂
将4种不同的热塑性聚合物以基于固形物的20％和40％加载量分别添加至UF。制备了9种粘合剂溶液。这些粘合剂溶液列于表1中。
  组成(基于固形物％)   固形物含量(％)
  20％EVA+80％UF   62.75
  40％EVA+60％UF   60.6
  20％EAA+80％UF   44.8
  40％EAA+60％UF   39.63
  20％VAE+80％UF   58.2
  40％VAE+60％UF   53.1
  20％MAPP+80％UF   57.8
  40％MAPP+60％UF   52
  100％UF   65
表1：不同UF-热塑性聚合物制剂的组成
全部粘合剂制剂均通过一起添加各组分并且用高剪切混合机以8000转/分钟搅拌2分钟来制备，并且在混合后马上或在迟延少于1小时情况下，随后“新鲜地”喷洒到木纤维上。将VAE粉末以37.5％的固形物含量放入水悬液中，随后与UF树脂混合。
MDF板材和木粒料
以实验室规模各自如下制造MDF板材：将具有8.5％初始含水量的木纤维导入搅拌机中，并且基于烘箱干燥的木纤维和允许喷枪中58％损耗，将5％的粘合剂(基于固形物)喷洒在纤维上。使涂布的木纤维形成278x255mm板胚，每板胚170g的OD纤维。将板胚在板材两个侧面上具有3.05mm隔板的两块垫板之间于180℃在120千牛顿下热压3分钟。目标是每块板材的750kg/m3密度。用如上所述制备的9种粘合剂制剂制造10块MDF板材样品，外加视为参比物的在纤维上无任何树脂的一块MDF板材。将所述板材切削成5*5mm粒料。每块板材的中间切下50mm的条用于内结合测试。将全部样品过筛以除去和测量因切削步骤所导致的粉尘。
复合材料
在挤出前，MDF木粒料和MAPP分别在100℃和60℃进行烘箱干燥过夜(～16小时)。MDF纤维在具有排气口的LTE 26-40型双螺杆LabtechTM挤出机(26mm共旋转螺杆；l/d＝40)中与聚合物合并。将40wt％MDF粒料/57wt％PP/3wt％MAPP的预混物通过主料斗“在上游”送入挤出机。混料穿过四线模头(four-strand die)并且在造粒前经水冷。使用低剪切挤出条件以评估MDF粒料“释放”纤维至聚合物中的能力。在表2和表3中概括挤出机设置。
Figure BDA0000127158870000141
表2：挤出机筒温度
  旋转螺杆速度(转/分钟)   料斗螺杆速度(转/分钟)
  100   40
表3：挤出机设置
表4中提供对每种复合材料所监测的挤出参数；维持熔体的温度低于200℃。
Figure BDA0000127158870000142
表4：挤出参数
将10份木-塑料粒料样品在烘箱中于60℃干燥过夜，随后使用如下表5中的拉伸和挠曲试样模腔进行注塑。
Figure BDA0000127158870000151
  模具温度(摄氏度)
  30
Figure BDA0000127158870000152
Figure BDA0000127158870000155
Figure BDA0000127158870000156
Figure BDA0000127158870000157
表5：注塑参数
全部MDF粒料均轻易地供料穿过挤出机，“无粘合剂”粒料除外。维持了粒料完整性，并且在挤出机中在低剪切挤出条件下充分释放纤维。观察到相关复合材料的良好力学性能。
实施例2-具有偶联剂的热塑性改性UF树脂
研究了热塑性塑料：UF之比对MDF板材性能的影响和对板材至粒料的造粒过程的影响。在MDF板材工业内认为，要求板材的最小内聚强度能够在生产线上使用连续热压机制造该板材。板材在仍热时离开该压机，这可能在热塑性塑料存在时损害粘合作用，因为板材可能在此温度仍柔软。因此，胀破板材的风险可能是关键的。另外，胶粘剂必须在造粒期间使纤维保持在一起，否则会浪费大量材料并且火灾危害和健康问题会因大量的粉尘生成而出现。
材料
-具有65％固形物含量的脲甲醛(UF)树脂E0(水基)。
-具有55％固形物含量的乙烯醋酸乙烯酯乳液(EVA)DA-101(水基)。
-具有25％固形物含量的乙烯丙烯酸(EAA)分散体(水基)。
-具有25MFI(230℃/2.16kg)的聚丙烯基体。
-具有18MFI的高密度聚乙烯(HDPE)。
-马来酸酐聚丙烯(MAPP)。
-马来酸酐聚乙烯(MAPP)。
-从辐射松屑片磨浆的木纤维。
粘合剂制剂
UF树脂通过以基于固形物的不同比率5、10、20和40wt％添加EVA或EAA乳液而改性。这些列于表6中。全部制剂均通过一起添加各组分并以8000转/分钟搅拌2分钟来制备，并且在混合后马上或在迟延少于1小时情况下，“新鲜地”喷洒到木纤维上。
  组成(基于固形物wt％)   固形物含量(％)
  3％UF树脂   65.0
  6％UF树脂   65.0
  12％UF树脂   65.0
  3％EVA   55.0
  6％EVA   55.0
  12％EVA   55.0
  3％EAA   25.0
  6％EAA   25.0
  12％EAA   25.0
  3％(5％EVA+95％UF)   64.5
  3％(10％EVA+90％UF)   63.8
  3％(20％EVA+80％UF)   62.7
  3％(40％EVA+60％UF)   60.6
  6％(5％EVA+95％UF)   64.5
  6％(10％EVA+90％UF)   63.8
  6％(20％EVA+80％UF)   62.7
  6％(40％EVA+60％UF)   60.6
  12％(5％EVA+95％UF)   64.5
  12％(10％EVA+90％UF)   63.8
  12％(20％EVA+80％UF)   62.7
  12％(40％EVA+60％UF)   60.6
  3％(5％EAA+95％UF)   60.2
  3％(10％EAA+90％UF)   56.0
  3％(20％EAA+80％UF)   49.2
  3％(40％EAA+60％UF)   39.0
  6％(5％EAA+95％UF)   60.2
  6％(10％EAA+90％UF)   56.0
  6％(20％EAA+80％UF)   49.2
  6％(40％EAA+60％UF)   39.0
  12％(5％EAA+95％UF)   60.2
  12％(10％EAA+90％UF)   56.0
  12％(20％EAA+80％UF)   49.2
  12％(40％EAA+60％UF)   39.0
表6：不同UF-热塑性聚合物制剂的组成
MDF板材和木粒料
用表6中所列的制剂，基本上如实施例1中所述以实验室规模制造MDF板材。每块板材的中间切下50mm的条用于内结合测试。将剩下的MDF板材用切削机切削成5*5mm粒料。将全部样品过筛以除去和测量因造粒过程所导致的粉尘。
复合材料
将粒料基本上如实施例1中所述导入挤出机。将40wt％MDF粒料与57wt％PP或HDPE、与3wt％MAPP或MAPE(表7和表8)的预混物分别送入挤出机。使用低剪切挤出条件以评估所述粒料在温和混合下释放纤维至聚合物中的能力。在无偶联剂的情况下复制一些制剂。由MDF粒料制成并在纤维上有3和6wt％EVA的WPC难以送入挤出机中，因为随着预混物材料在进料口堆积，不得不用木棍推动该预混物穿过螺杆。这种效果由MDF粒料比其他物质更疏松/蓬松(切削后，粒料没有保持完整性)所致。
表7：具有偶联剂的基于PP的木材塑料复合材料
Figure BDA0000127158870000191
表8：具有偶联剂的基于HDPE的木材塑料复合材料
Figure BDA0000127158870000201
表9：没有偶联剂的基于PP的木材塑料复合材料
表10：没有偶联剂的基于HDPE的木材塑料复合材料
WPC粒料样品在烘箱中于60℃干燥过夜，并且随后注塑。
测试
密度分布
Proscan密度分布记录仪用来测量测试内结合强度(内结合)的每份样品的密度分布。测量样品的平均密度，以及贯穿标本横剖面的密度分布。全部MDF板材具有接近于设为目标的750kg/m3的平均密度。
内结合
以1mm/分钟的十字头运动和10牛顿预载荷，在Zwick 1445万用测试机上测试针对每种制剂所制造的四块板材中两块板材的内结合。具有最低内结合强度的是用纯EVA树脂制成、尤其在低载荷下制成的MDF板材。全部其他制剂具有0.5Mpa以上的内结合值，所述内结合值表示在商业生产线上生产MDF板材的足够高的纤维结合作用。
纤维分散
通过掺入热塑性聚合物至UF树脂中改性的UF树脂导致挤出期间与塑料复合的纤维粒料更容易和更好的分散与分布。
拍摄注塑的拉伸试验标本的照片以目视评价加工后MDF粒料分散成单独的纤维进入塑料基体。
在20wt％热塑性塑料比和特别在40wt％热塑性塑料比时，可以在注塑的WPC的表面上见到高度纤维分散。
粉尘产生
将MDF板材用气动切削机切成5x5mm平方粒料。对收集的MDF木粒料进行粉尘测量；将木粒料导入具有2mm筛目的筛箱并且手工振摇1分钟。将穿过该筛的颗粒称重并换算成原始粒料质量的“粉尘百分数”。在MDF板材造粒成MDF木粒料期间产生一些粉尘。所述粉尘由木料末和疏松纤维组成。为安全操作，MDF粒料需要具有低的残留粉尘。含3wt％纯EVA胶粘剂的MDF木粒料具有造粒所产生的粉尘的最高水平(具有6.6％)，并且对于操作和送入挤出机而言是次优的。除了3和6wt％EVA制剂外，全部MDF粒料显示良好的粒料完整性，并且允许容易操作粒料以运输和容易送入挤出机。
偶联剂
当配制天然纤维增强的塑料时，使用偶联剂有利于实现最佳的力学性能。偶联剂桥接纤维和塑料；它与纤维表面反应并且与塑料基体相容，因而确保这两种组分之间的良好应力。
实施例3-热塑性改性的异氰酸酯树脂
材料
-二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)树脂，100％固形物，液体形式。
-具有40％固形物含量的聚乙烯乳液(PE)(水基)。
-具有25MFI(230℃/2.16kg)的聚丙烯基体。
-马来酸酐聚丙烯。
-从辐射松屑片磨浆的木纤维。
基于MDF和MDI/MAPE比混合物的树脂载量
总体上如较早实施例中所述那样提出如表1中那样的两种MDI-PE制剂，并且将其添加到MDF木纤维中以制造如上所述的MDF板材。基于固形物，MDI树脂通过添加20wt％的PE乳液改性。
  组成(基于固形物wt％)   固形物含量(％)
  1％(20％PE+80％MDI)   73.2
  3％(20％PE+80％MDI)   73.2
表8：不同MDI-热塑性制剂的组成
内结合
两种粘合剂制剂均产生0.5Mpa以上的内结合值，所述内结合值表示在商业生产线上生产MDF板材的足够高的纤维结合作用。
纤维分散
通过掺入热塑性聚合物至MDI树脂中改性的MDI树脂导致挤出期间与塑料复合的纤维粒料更容易和更好的分散与分布。

Claims (66)

1.一种用于产生包含木质纤维素材料的纤维或天然纤维的产品的方法，所述产品用作塑料制造中的原料或用于形成塑料制造中的原料，所述方法包括将包含热固性树脂和热塑性聚合物、单体、或低聚物的液体或微粒状粘合剂制剂施加至通过机械或热机械或化学-热机械或化学机械地分解木质纤维素材料所产生的疏松或分开的纤维或纤维束，或施加至天然纤维；以及使所述纤维固结成固体产物，所述固体产物可以随后被分解以释放大部分所述纤维。
2.根据权利要求1所述的方法，其中所述固体产物可以在塑料挤出机器中在热和机械剪切下分解以释放大部分所述纤维。
3.根据权利要求2所述的方法，其中相对于以相同方式分解在所述粘合剂制剂中所述热塑性聚合物、单体、或低聚物不存在的情况下由权利要求2所述的方法产生的等同固体产物，大部分所述纤维可以在对所述纤维的损伤减少的情况下分解。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其中所述热塑性聚合物、单体、或低聚物相对于所述热固性树脂以最高达约50∶50的重量比存在。
5.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其中所述热塑性聚合物、单体、或低聚物相对于所述热固性树脂以最高达约40∶60的重量比存在。
6.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其中所述热塑性聚合物、单体、或低聚物相对于所述热固性树脂以最高达约20∶80的重量比存在。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的方法，其中所述热塑性聚合物、单体、或低聚物相对于所述热固性树脂以至少约10∶90的重量比存在。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的方法，其中所述粘合剂制剂包含所述热固性树脂和热塑性聚合物、单体、或低聚物的混合物。
9.根据权利要求1至7中任一项所述的方法，其中所述粘合剂制剂包含掺入所述热固性树脂结构中的所述热塑性聚合物、单体、或低聚物。
10.根据权利要求1至7中任一项所述的方法，其包括分别施加所述粘合剂制剂的所述热固性树脂和所述热塑性聚合物、单体、或低聚物组分至所述纤维。
11.根据权利要求1至10中任一项所述的方法，其包括施加作为液体的所述粘合剂制剂或其组分。
12.根据权利要求11所述的方法，其中液体粘合剂制剂是水性制剂。
13.根据权利要求1至12中任一项所述的方法，其包括在干或湿气流中传送所述纤维的同时，施加所述粘合剂制剂或其组分至所述纤维。
14.根据权利要求1至12中任一项所述的方法，其包括沿管道在干或湿气流中传送所述纤维；以及在所述纤维移动穿过所述管道的同时，将所述粘合剂制剂或其组分导入所述管道的内部以施加所述制剂至所述纤维。
15.根据权利要求12或权利要求13所述的方法，其包括随着所述纤维移动穿过所述管道，将所述粘合剂制剂或其组分通过喷洒至所述管道的内部而导入所述管道中，以涂布或部分地涂布所述纤维。
16.根据权利要求13至15中任一项所述的方法，其中所述管道传送来自纤维板制造车间中磨浆工段的纤维。
17.根据权利要求13至15中任一项所述的方法，其中所述管道传送所述纤维至干燥台或干燥机或者传送来自干燥台或干燥机的所述纤维。
18.根据权利要求1至17所述的方法，其中所述纤维具有至少约0.8mm的平均纤维长度或纤维束长度。
19.根据权利要求1至17所述的方法，其中所述纤维具有疏松纤维或纤维束的至少约1mm的平均纤维长度。
20.根据权利要求1至19中任一项所述的方法，其中大部分所述纤维具有至少10∶1的长宽比。
21.根据权利要求1至19中任一项所述的方法，其中大部分所述纤维具有至少20∶1的长宽比。
22.根据权利要求1至19中任一项所述的方法，其中大部分所述纤维具有至少25∶1的长宽比。
23.根据权利要求1至22中任一项所述的方法，其包括分解所述固体产品以产生粒料，所述粒料比该粒料内部纤维的平均纤维长度长。
24.根据权利要求1至23中任一项所述的方法，其中所述纤维是木纤维。
25.根据权利要求1至24中任一项所述的方法，其包括施加足够的所述粘合剂制剂至所述纤维以使所述纤维粘合在一起，从而经得住通过切削分解所述固体产物以产生粒料或颗粒。
26.根据权利要求1至25中任一项所述的方法，其中所述热固性树脂包含基于甲醛的聚合物。
27.根据权利要求1至25中任一项所述的方法，其中所述热固性树脂包含脲甲醛。
28.根据权利要求1至25中任一项所述的方法，其中所述热固性树脂包含异氰酸酯。
29.根据权利要求1至28中任一项所述的方法，其中所述热塑性聚合物、单体、或低聚物具有230℃以下的熔点。
30.根据权利要求1至28中任一项所述的方法，其中所述热塑性聚合物、单体、或低聚物具有200℃以下的熔点。
31.根据权利要求1至30中任一项所述的方法，其中所述热塑性聚合物是基于聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、聚乙烯醇、聚醋酸乙烯酯、聚丁酸乙烯酯、聚酯、聚丙烯酸酯、或淀粉的。
32.根据权利要求31所述的方法，其中所述热塑性聚合物是具有一种或多种带酸、酐、环氧、胺、异氰酸酯、硅烷、或硅烷醇官能团的共聚单体的聚合物或共聚物。
33.根据权利要求1至30中任一项所述的方法，其中所述热塑性聚合物是乙烯和/或丙烯和/或丁二烯和/或苯乙烯和/或丙烯腈与醋酸乙烯酯、丁酸乙烯酯、马来酸酐/酸、丙烯酸或甲基丙烯酸或它们的酯、甲基丙烯酸缩水甘油酯或丙烯酸缩水甘油酯中的一种或多种的共聚物或三元共聚物或其他聚合物。
34.根据权利要求1至33中任一项所述的方法，其中所述粘合剂制剂包含以干重计每100份纤维0.3至5份的所述热固性树脂。
35.根据权利要求1至33中任一项所述的方法，其中所述粘合剂制剂以干重计每100份纤维为少于20份。
36.根据权利要求1至33中任一项所述的方法，其中所述粘合剂制剂以干重计每100份纤维为少于15份。
37.根据权利要求1至33中任一项所述的方法，其中所述粘合剂制剂以干重计每100份纤维为少于12份。
38.根据权利要求1至33中任一项所述的方法，其中所述粘合剂制剂以干重计每100份纤维为少于10份。
39.根据权利要求1至33中任一项所述的方法，其中所述粘合剂制剂以干重计每100份纤维为少于8份。
40.根据权利要求1至33中任一项所述的方法，其中所述粘合剂制剂以干重计每100份纤维为少于6份。
41.根据权利要求1至33中任一项所述的方法，其中所述粘合剂制剂以干重计每100份纤维为少于5份。
42.根据权利要求1至33中任一项所述的方法，其中所述粘合剂制剂以干重计每100份纤维为少于6份。
43.根据权利要求1至33中任一项所述的方法，其中所述粘合剂制剂以干重计每100份纤维为少于4份。
44.根据权利要求1至33中任一项所述的方法，其中所述粘合剂制剂以干重计每100份纤维为少于3份。
45.根据权利要求1至33中任一项所述的方法，其中所述粘合剂制剂以干重计每100份纤维为少于2份。
46.根据权利要求1所述的方法，其中所述粘合剂制剂包含少量热固性树脂，而无额外的热塑性组分。
47.根据权利要求46所述的方法，其中所述固体产物包含以干重计每100份纤维少于约6份的脲甲醛。
48.根据权利要求46所述的方法，其中所述固体产物包含以干重计每100份纤维约0.2至约5份的脲甲醛。
49.根据权利要求46所述的方法，其中所述固体产物包含以干重计每100份纤维约4至约5份的脲甲醛。
50.根据权利要求1至549中任一项所述的方法，其中所述固体产物具有至少0.5MPa的内结合强度。
51.根据权利要求1至50中任一项所述的方法，其包括通过挤压所述纤维成平面形式的固体产物而使所述纤维形成固体产物。
52.根据权利要求51所述的方法，其包括在加热的压机中挤压所述纤维。
53.根据权利要求51和52中任一项所述的方法，其包括将所述纤维挤压成厚度最高达约2cm的片材。
54.根据权利要求51和52中任一项所述的方法，其包括将所述纤维挤压成厚度最高达约1cm的片材。
55.根据权利要求51和52中任一项所述的方法，其包括将所述纤维挤压成厚度最高达约5mm的片材。
56.根据权利要求1至55中任一项所述的方法，其包括通过切割或锯开所述固体产物，将所述固体产物分解成所述粒料或颗粒。
57.一种用于生产包含木质纤维素材料的纤维或天然纤维的粒料或颗粒(如本文中定义的)的方法，所述粒料或颗粒用作塑料制造中的原料，所述方法包括：
在干或湿气流中，传送通过机械或热机械或化学-热机械或化学机械地分解木质纤维素材料所产生的疏松或分开的纤维或纤维束，或传送天然纤维，；以及在如此传送所述纤维的同时，施加包含脲甲醛和一种或多种热塑性聚合物、单体、或低聚物的液体制剂或者少量脲甲醛树脂粘合剂至所述纤维，
使所述纤维形成固体产物，和
分解所述固体产物以产生所述粒料或颗粒。
58.通过权利要求1至57中任一项所述的方法产生的板材产品。
59.通过权利要求1至57中任一项生产的粒料或颗粒。
60.一种用于制造塑料产品或中间体的方法，所述方法包括将通过权利要求1至57中任一项所述的方法形成的粒料或颗粒作为原料导入塑料挤出机或模塑机。
61.一种用于制造塑料-纤维产品的方法，所述方法包括将通过根据权利要求1至657中任一项所述的方法形成的粒料或颗粒作为原料导入塑料挤出机或模塑机，并且运行所述塑料挤出机或模塑机以使得所述粒料或颗粒从所述粒料或颗粒释放所述纤维，从而使至少大部分所述纤维变得分散遍及机器中熔融的塑料材料中，以形成塑料-纤维复合产品。
62.根据权利要求60或61中任一项所述的方法，其还包括将纤维和塑料材料之间的偶联剂导入所述塑料挤出机或模塑机以与所述纤维混合。
63.根据权利要求60至62中任一项所述的方法，其还包括将有机酸、马来酸化聚烯烃、硅烷、硅酸酯、钛酸盐、氯三嗪、酐、环氧化物、异氰酸酯、丙烯酸酯、酰胺、酰亚胺、或枞酸中的任一种或多种作为偶联剂导入所述塑料挤出机或模塑机。
64.根据权利要求60至62中任一项所述的方法，其还包括将包含马来酸酐或酸的马来酸化聚烯烃、硅烷、丙烯酸类改性聚四氟乙烯、或氯代石蜡中的任一种或多种作为偶联剂导入所述塑料挤出机或模塑机。
65.根据权利要求60至64中任一项所述的方法，其中所述热塑性聚合物包含聚丙烯并且所述偶联剂包含马来酸酐聚丙烯，或者所述热塑性聚合物包含聚乙烯并且所述偶联剂包含马来酸酐聚乙烯。
66.通过权利要求60至65中任一项所述的方法生产的塑料-纤维复合产品。
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