CN107405811A - 用于制造注射成型产品的方法、相应的注射成型产品以及特定地配制的葵花籽壳纤维作为添加物的应用 - Google Patents
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Abstract
描述一种用于制造注射成型产品的方法，所述方法包括下列步骤：(a)将葵花籽壳加工成葵花籽壳纤维，其中最大温度TPFmax小于200℃，(b)通过将在步骤(a)中制备的葵花籽壳纤维与塑料材料混合来制备能注射成型的复合材料，其中最大温度TPCmax小于200℃，(c)将制备的能注射成型的复合材料机械注射成型到注射成型工具中，使得产生成形的复合材料，其中引入到注射成型工具中的复合材料在注射成型工具的至少一个部段中具有大于200℃的温度TIM，(d)将成形的复合材料脱模，使得产生注射成型产品。此外，描述一种相应的注射成型产品以及特定地配制的葵花籽壳纤维作为添加物的应用。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于制造注射成型产品的方法，一种相应的注射成型产品(所述注射成型产品能按照根据本发明的方法制造)以及以特定方式配制的葵花籽壳纤维作为能注射成型的复合材料中的添加物的应用。
背景技术
注射成型方法属于用于制造由塑料或塑料复合材料构成的产品的最常用的方法。在注射成型中通常通过加热来塑化塑料颗粒或复合材料颗粒。为此，各颗粒通常填充到注射成型机的注射单元中，所述注射成型机包括蜗杆轴以及螺旋筒。螺旋筒在热塑性注射成型时被加热，使得颗粒一方面借助蜗杆轴朝注射成型工具输送并且另一方面在注射单元内部塑化。塑化的塑料或复合材料通过喷嘴离开注射单元，所述喷嘴形成至注射成型工具的过渡部。在此，由于作用的剪切力引起在塑化的材料内部的进一步的温度升高。通常的注射成型机和其工程构件的详细描述参阅专业文献。
注射成型方法的冷却的且脱模的产品是注射成型产品，所述注射成型产品的加工精度与不同的参数相关。尤其地，冷却过程的控制和所使用的塑料的选择决定加工精度，因为塑料和复合材料根据冷却速度而经受不同强度的收缩。也就是说，通过注射成型制备的成形的复合材料或由塑料构成的成形的材料经受体积变化，而为此不必移除材料或施加压力。收缩现象在此尤其涉及部分结晶的塑料。通常适用的是：在注射成型工具中成形的材料的分子在较缓慢的冷却时尤其良好地适应于相对小的体积，而在快速冷却时该能力下降，使得在较缓慢的冷却时，与在较快速的冷却时相比产生更强烈的收缩。在基于复合材料或塑料的产品的定型中，通常在设计注射成型工具时就已经考虑到收缩现象。在此，本领域技术人员尤其专注于产品的厚壁的区域，因为尤其会在这种厚壁区域(材料堆积的区域)中出现显著的体积收缩、即凹陷点(缩痕)。
作为现有技术参考文献WO 2013/072 146 A1和WO 2014/184 273 A1。
迄今为止，通常试图：通过选择尤其高的压缩压力和高的压缩时间的方式，来应对凹陷点的形成和其他基于收缩现象的产品缺陷。压缩压力也能够称作保压压力，压缩时间称作保压时间。
在通常使用的部分结晶的塑料、如聚丙烯和聚乙烯中，收缩量(收缩度)典型地为1.5％至2％。因为这种收缩量通常是不可接受的，所以以上述方式和/或通过添加添加剂，例如填充材料(例如CaCO3或滑石)来尝试抵抗收缩。该途径通常导致其他缺点，例如通过所提及的矿物填充材料造成提高的机器磨损或通过较长的保压时间(压缩时间)造成长的周期时间并且与之相关地造成较高的构件成本。然而，与之相关的耗费通常非常高并且也导致用户所接受的结果不可靠。
因此，塑料或基于这种塑料的复合材料用于特殊的应用领域，所述塑料仅显示出尤其低的收缩特性；就此而言，尤其所谓的无定形的塑料是适合的，在其中丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS)通常是优选的。
存在对产生低收缩的注射成型产品的措施、配方等的持续的需求。
发明内容
因此，本发明的主要目的是提供一种用于制造注射成型产品的方法，所述方法有助于：制成的注射成型产品仅经受小程度的收缩且优选甚至不经受收缩。
优选地，待说明的方法应当与选择的塑料材料无关，其中然而鉴于与部分结晶的塑料的使用相关的特殊要求，所述方法应当优选适合于基于这种部分结晶的塑料制造低收缩的注射成型产品。
待说明的方法应当也优选实现减轻或防止由于在注射成型产品处的所谓的凹陷点而出现的问题。
本发明的另一目的是提出一种相应的注射成型产品。
最后，本发明的另一目的同样是提出尤其适合的添加物，所述添加物能够用作能注射成型的复合材料的组成部分并且其功能在于：在将这种复合材料机械注射成型到注射成型工具中时减少收缩。
本发明的主要目的通过一种用于制造注射成型产品的方法实现，所述方法包括下列步骤：
(a)将葵花籽壳加工成葵花籽壳纤维，其中最大温度TPFmax小于200℃，
(b)通过将在步骤(a)中制备的葵花籽壳纤维与塑料材料混合来制备能注射成型的复合材料，其中最大温度TPCmax小于200℃，
(c)将制备的能注射成型的复合材料机械注射成型到注射成型工具中，使得产生成形的复合材料，其中引入到注射成型工具中的复合材料在注射成型工具的至少一个部段中具有大于200℃的温度TIM，
(d)将成形的复合材料脱模，使得产生注射成型产品。
已经从文献WO 2014/184273 A1中已知将葵花籽壳纤维用作用于特定塑料的添加物(添加材料)，所述文献也公开注射成型方法。
文献WO 2013/072146 A1已经公开生物材料或基于葵花籽壳/葵花籽外皮的生物复合材料的注射成型的使用。在此，塑料材料能够与所述葵花籽壳/葵花籽外皮复合。该文献也公开特定的塑料材料的使用。
所提到的文献WO 2013/072146以及WO 2014/184273不涉及注射成型产品的收缩的问题并且没有说明如下措施，所述措施可以结合分别公开的注射成型材料来采取，以避免或减少收缩。
令人惊讶地，在一些研究中显示出：葵花籽壳纤维在适当预处理的情况下能够作为添加物与塑料材料混合，使得所述葵花籽壳纤维在机械注射成型时引起：所产生的注射成型产品经受仅小的进而可接受的收缩。就此而言，证实为重要的是：在低于200℃的温度下由葵花籽壳制备葵花籽纤维，使得在加工过程中完好无损地保留葵花籽壳纤维的如下组成部分，所述组成部分在刚过200℃的温度中就已经分解形成气态的产物。
根据本发明的方法的步骤(a)涉及将葵花籽壳加工成葵花籽壳纤维，其中最大温度TPFmax小于200℃；优选的是150℃的最大温度TPFmax，尤其优选的是100℃的最大温度TPFmax。
因此，在根据本发明的方法的步骤(a)中产生的葵花籽壳纤维(作为加工葵花籽壳的结果)包括完好无损的组成部分，所述组成部分在刚过200℃的温度下已经分解来释放气体。本发明的主要成果是认识到能够利用葵花籽壳纤维的该潜力(组成部分分解来释放气体)，以便减少相应的塑料产品的收缩。
一些研究显示出：虽然葵花籽壳纤维尽管在低于200℃的温度下能够被良好地干燥(这通常是期望的)，然而，葵花籽壳纤维的组成部分(可能尤其含木质素的组成部分)在低于200℃的温度下不显著分解。一些研究还显示出：令人惊讶地，从200℃的温度起，发生葵花籽壳纤维的组成部分的不可逆的分解，所述分解以显著的程度引起气体的释放。
按照根据本发明的方法的步骤(b)，通过将在步骤(a)中制备的葵花籽壳纤维(也就是说，以温和的方式制备的葵花籽壳纤维，所述葵花籽壳纤维包括组成部分，所述组成部分在刚过200℃的温度下就已经能够分解)与塑料材料混合来制备能注射成型的复合材料。在此，按照根据本发明的方法的步骤(b)应注意：在小于200℃的最大温度TPCmax下进行混合。优选的是190℃的最大温度TPCmax，尤其优选的是170℃的最大温度TPCmax。
因此，不仅在步骤(a)中，而且也在葵花籽壳纤维与塑料材料混合时，从而在制备能注射成型的复合材料时避免：葵花籽壳纤维的组成部分以显著的程度分解形成气体。因此，根据本发明，在方法步骤(b)中也保留葵花籽壳纤维释放气态的分解产物的潜力。
在根据本发明的方法的步骤(c)中，将制备的能注射成型的复合材料机械注射成型为注射成型材料，使得产生成形的复合材料。在此，现在根据本发明，以与步骤(a)和步骤(b)中的处理方法的有意区别的方式，设定更高的温度，使得引入到注射成型工具中的复合材料在注射成型工具的至少一个部段中(优选在多个部段中)具有大于200℃，优选大于220℃的温度TIM。在根据本发明的方法中，通常在注入到注射成型工具中期间，通过剪切热对已经在注射单元中预热的塑化的复合材料的作用来达到这种温度。由于在方法步骤(c)中在注射成型工具的至少一个部段中设定大于200℃(优选大于220℃)的温度TIM，在那里，含木质素的组成部分从现在开始分解，使得形成分解气体，所述分解气体作为气泡嵌入到成形的复合材料中，从而填满注射成型工具的内部容积的一部分。在成形的复合材料冷却和凝固时，气泡通常保持封入凝固的复合材料中。以该方式抵抗成形的复合材料的上述收缩现象。关于预设的注射成型工具和预设的塑料材料，本领域技术人员根据少量初步试验确定：需要准备多大量的葵花籽壳纤维来完全或以期望的程度防止收缩。
在根据本发明的方法的步骤(d)中，将成形的复合材料脱模，使得产生注射成型成品。以根据本发明的方式制备的注射成型产品尤其与在其他方面相同的方法设计中利用葵花籽壳纤维制备的注射成型产品相比，具有仅轻微的收缩，所述葵花籽壳纤维在超过200℃的最大温度下从葵花籽壳中获得。
按照根据本发明的方法制备的注射成型产品的特征尤其在于：所述注射成型产品在厚壁部分的区域中也不具有或最多具有微小的凹陷点。与为了对照目的在其他方面相同然而利用在大于200℃的温度下从葵花籽壳中获得的葵花籽壳纤维的途径相比，根据本发明的注射成型产品由于产品中的气泡的份额而具有更低的构件重量。在此，通常不损害按照根据本发明的方法制成的注射成型产品的强度。因为葵花籽壳纤维的能分解的组成部分的分解与温度相关并且所述分解在无需其他措施的情况下在注射成型工具中自动地进行，所以按照根据本发明的方法能够以更小的周期时间制造注射成型产品。因此不需要如在迄今尤其在制造厚壁的部件时所常见的那样遵守耗费时间的保压时间或剩余冷却时间，因为通过葵花籽壳纤维的分解的组成部分产生材料内部压力，所述材料内部压力抵抗收缩。
在一些研究中显示出：用于配制干燥的葵花籽壳纤维的迄今通常的处理方式借助根据本发明的方法实现关于上述方面的明显更好的结果，其中基于葵花籽壳执行研磨和干燥，所述研磨和干燥与明显超过200℃的温度关联。尤其地，产生的注射成型产品的收缩较低，能够降低周期时间，降低构件重量并且在此保持强度。本发明的发明人认识到：如果应当制造葵花籽壳纤维以在注射成型方法中应用，那么选择相对低的加工温度是有利的。因此，发明人脱离迄今的上述观点：即葵花籽壳纤维的成分(尤其在化学方面)对于后续的加工步骤是无关的。
优选地，在根据本发明的方法中，在温度TIM和两个温度TPFmax和TPCmax中的较高者之间的差ΔT大于20℃，优选大于40℃。
在此，术语TPFmax表示葵花籽壳纤维在其借助葵花籽壳加工(步骤(a))来制造时的最大温度。
在此，术语TPCmax表示在步骤(a)中制备的葵花籽壳纤维与塑料材料混合(步骤(b))时的混合物中的最大温度。
在此，术语TIM表示引入到注射成型工具中的复合材料在注射成型工具的限定的部段中的温度。
如上面详述的那样，葵花籽壳纤维在大于200℃的温度下分解。在此，分解过程随着温度增加在其速度和分解的程度方面增加。在注射成型工具的至少一个部段中的温度TIM和两个温度TPFmax和TPCmax中的较高者之间的差ΔT越大，如下效果就越显著，所述效果通过使用温和地制造的葵花籽壳纤维在注射成型工具的至少一个部段中获得。在一些研究中显示出：从本领域技术人员的角度，温度差ΔT＞20℃尤其在降低收缩(尤其凹陷点)方面通常已经引起令人惊讶的且令人信服的效果。从温度差ΔT＞40℃起，该效果是尤其显著的。
应理解：如果值TPFmax或TPCmax都不大于180℃，那么关于注射成型工具的至少一个部段的差ΔT于是始终大于20℃，因为温度TIM(如上述限定)的确在注射成型工具的至少一个部段中大于200℃。
另一方面，如果在注射成型工具的至少一个部段中在步骤(c)中存在大于220℃的温度TIM(如上述限定)，那么关于注射成型工具的所述至少一个部段的差ΔT也始终大于20℃。
类似的考虑适用于优选的大于40℃的差ΔT。
尤其优选地，在根据本发明的方法的步骤(c)中，引入到注射成型工具中的复合材料在注射成型工具的至少一个部段中具有大于220℃的，优选大于240℃的温度TIM。如上述那样，本领域技术人员在个别情况下选择如下温度，在利用可用的手段的条件下所述温度能够以简单的方式达到所寻求的效果。在许多情况下，如可以在使用相对大量的葵花籽壳纤维并且在注射成型工具的至少一个部段中的温度TIM相对低的情况下达到所寻求的效果那样，同样可行的是，在所使用的葵花籽壳纤维的量相对少的情况下通过在注射成型工具的恰好该部段中的尤其高的温度TIM来达到所寻求的效果。
只要注射成型工具具有一个或多个下述部段，所述一个或多个部段限定产品的壁厚度为4mm或更大，那么尤其有利的是：(在步骤(c)中)引入到注射成型工具中的复合材料在注射成型工具的这些部段的至少一个中具有大于200℃的温度TIM，。如已经在更上面阐述那样，注射成型产品的具有4mm或更大的壁厚度的区域尤其易受收缩和凹陷点影响。在根据本发明的方法的步骤(c)中优选确保：刚好在注射成型工具的限定产品的相应的壁厚度的部段中至少以部段方式达到大于200℃的温度TIM。
在根据本发明的方法中，注射成型产品优选包括部分结晶的热塑性塑料。如上面已经阐述的那样，在迄今的实践中，使用在完全硬化时能够构成结晶区域的塑料尤其通常导致不期望的收缩和凹陷点。在本发明的范围中，在制造恰好这种注射成型产品时实现尤其明显的改进，所述注射成型产品包括部分结晶的热塑性塑料。根据本发明不必需，但也不排除：特别快速地冷却成形的复合材料(作为根据本发明的方法的步骤(c)的产物)，以便防止在产生的产物中构成结晶的区域。与此相反，根据一些研究，形成如下评估：在结晶时释放的结晶热量有利地促进从使用的葵花籽壳纤维中释放(附加的)气体。
尽管实现尤其良好的结果，但是假如根据本发明的方法的注射成型产品包括部分结晶的热塑性塑料，那么在根据本发明的方法中不完全排除使用如下塑料材料，所述塑料材料在凝固时不构成结晶的区域。更确切地说，即使在所谓的无定形的塑料，如丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS)中，使用根据本发明的方法也证实为是可靠的。
根据本发明的方法是尤其优选的，其中注射成型产品包括部分结晶的热塑性塑料，所述热塑性塑料由如下组构成，所述组由聚丙烯(PP)，聚乙烯(PE)和聚乳酸(PLA)构成。
使用其他引起部分结晶的热塑性塑料的塑料同样是优选的。就此而言，塑料优选是聚甲醛(POM)，聚酰胺(PA)，聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)，聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)和聚四氟乙烯(PTFE)。
只要在根据本发明的方法的优选的设计方案中注射成型产品包括(i)部分结晶的热塑性塑料，那么其通常也包括(ii)气泡，所述气泡通过在步骤(c)中从葵花籽壳纤维中释放出的气体产生。在对相应的注射成型产品的研究中显示出：被气泡占据的体积通常在注射成型产品的如下部段中尤其大，所述部段对应于注射成型工具的如下部段，在所述部段中在执行所述方法(步骤(c))时存在(如上面限定的)尤其高的温度TIM。
在根据本发明的其中注射成型产品包括部分结晶的热塑性塑料的方法中，优选在这种方法的优选的设计方案中，优选在步骤(a)中选择小于200℃的最大温度TPFmax并且优选还在步骤(b)中选择小于200℃的最大温度TPCmax并且还优选在步骤(b)中使用如下量的葵花籽壳纤维，所述最大温度的选择和葵花籽壳纤维的量使得注射成型产品具有小于1.8％，优选小于1.5％，尤其优选小于1.0％的收缩。
在此，根据下列公式计算收缩：
收缩＝100％×(注射成型工具的尺寸-注射成型产品的尺寸)/注射成型工具的尺寸
在优选的根据本发明的方法中，步骤(a)包括葵花籽壳和/或葵花籽壳纤维的干燥。通常，为了干燥，葵花籽壳和/或葵花籽壳纤维经受热处理，其中然而根据本该发明还适用：最大温度TPFmax小于200℃。关于优选的设计方案应参阅上述实施方案。关于干燥到期望的含水量的方面，参阅文献WO 2013/072146以及文献WO 2014/184273。
本发明还涉及一种注射成型产品，如上述限定的那样，所述注射成型产品能通过根据本发明的制造方法制造。这种注射成型产品通常能够以特征性的气泡的存在来识别，所述气泡尤其与嵌入的葵花籽壳纤维相邻地存在并且存在于如下部段中，在所述部段中在根据本发明的方法的步骤(c)中复合材料的温度是尤其高的。在执行根据本发明的制造方法的上述优选的设计方案时得出其他特征性的产品特性。
根据本发明的注射成型产品尤其适合用作家具的、建筑物的和建筑物配件的元件。
本发明也涉及在小于200℃的最大温度TPFmax下由葵花籽壳配制的葵花籽壳纤维的应用，其用作为能注射成型的复合材料中的添加物，以减少在将复合材料机械注射成型到注射成型工具中时的收缩。关于这种应用的优选的设计方案相应地适用的是针对根据本发明的方法提出的阐述内容。
在根据本发明的应用的范围中，根据本发明的方法的方法步骤(a)的产物用作添加物并且用于减少在机械注射成型时的收缩。
本发明的该方面基于令人惊讶的认知，即这样配制的葵花籽壳纤维随之带来更特别的性能并且有助于有针对性地设定所寻求的产品性能。参阅更上面的详细的实施方案。
根据本发明的应用是优选的，其中在机械注射成型时在注射成型工具的至少一个部段中存在复合材料的大于200℃的温度TIM。关于与之相关的效果并且关于优选的设计方案参阅根据本发明的方法的上述实施方案。
根据本发明的应用是优选的，其中葵花籽壳纤维用作添加物，所述葵花籽壳纤维在大于200℃的温度下释放气体。这表示：在注射成型工具中，所使用的葵花籽壳纤维在复合材料的温度TIM大于200℃的位置处到处释放气体并且形成气泡。
具体实施方式
下面，借助实例详细阐述本发明：
制备两种复合物(复合物1和复合物2)，其相应的配方仅仅在配制分别使用的葵花籽壳纤维的方式方面不同。复合物1确定用来执行根据本发明的实例；复合物2确定用来执行非根据本发明的实例。
下面，(重量百分数按混合物的总重量计)说明复合物1和2的配方：
63.7重量％ 聚丙烯共聚物(Borealis公司的商用产品)
35重量％ 葵花籽壳纤维(复合物1或2的不同的配制方案，见下文)
1重量％ 增附剂(Licocene PP MA 7452 GR TP)
0.2重量％ 工艺稳定剂(Irgafos 168)
0.1重量％ 热稳定剂(Irganox 1076)
复合物1包括葵花籽壳纤维，所述葵花籽壳纤维以与根据本发明的方法的方法步骤(a)的要求一致的方式，即在195℃的最大加工温度TPFmax下由葵花籽壳中制备。
以与根据本发明的方法的方法步骤(b)一致的方式，通过将在步骤(a)中制备的葵花籽壳纤维与复合物的上述其他配方组成部分(聚丙烯共聚物，增附剂，工艺稳定剂，热稳定剂)混合来制备复合物1。在此，混合温度同样为195℃。
如此制备的能注射成型的复合材料“复合物1”以机械方式注入到具有方形空腔的注射成型工具中，使得产生成形的注射成型件。
引入到注射成型工具中的复合材料“复合物1”至少在注射成型工具的个别部段(方形的空腔)中具有大约220℃的温度TIM。
成形的复合材料“复合物1”作为制成的注射成型产品从注射成型成型工具中取出，并且确定近似方形的注射成型产品的尺寸(高度，宽度，长度)。
相应的研究重复五次(实例1.1至1.5)。在下列表1中说明各测量的平均值和单次测量值。
以类似方式执行“复合物2”的研究。所述研究的全部参数如针对“复合物1”在上面所说明的那样同样地选择，唯一的区别在于：
复合物2包括葵花籽壳纤维，所述葵花籽壳纤维与根据本发明的方法的方法步骤(a)的要求相反、在220℃的最大加工温度TPFmax下由葵花籽壳纤维制备。
对于复合物2也执行对于复合物1所提出的测量并且确定平均值。在下列表格中说明结果。
下列表格包括区块“对照”，其中记录“复合物1”和“复合物2”的平均值。在附加的列中说明“在考虑空间维度的情况下的收缩区别”，也就是说，在相应的“复合物1的平均值”和相应的“复合物2的平均值”之间的差。得出：“复合物1”在每个空间方向上具有较大的平均值而“复合物2”与之相比具有相应的较小的平均值。这表示：由“复合物2”产生注射成型产品，所述注射成型产品在冷却时经受较强烈的收缩；复合物2的方法设计方案和从而获得的注射成型产品不是根据本发明的。
以列“在考虑空间维度的情况下的收缩/％”来结束表1；以“复合物2”与“复合物1”对照的方式说明相应的收缩。根据下列式计算所给出的收缩值：
在考虑空间维度的情况下的收缩＝100％×(在考虑空间维度的情况下的复合物1的平均值-在考虑空间维度的情况下的复合物2的平均值)/在考虑空间维度的情况下的复合物2的平均值
综上所述，必须指出的是：与非根据本发明的方法设计方案、也就是说，在应用复合物2时相比，在根据本发明的方法设计方案中，也就是说，在应用复合物1时，获得如下注射成型件，所述注射成型件经受较小的收缩。
表1：
在本申请中，一旦谈及壁部厚度(Wandungsdicke)，借此也表示壁厚度(Wanddicke)，只要使用术语压缩压力，那么借此也表示保压压力，只要使用术语压缩时间，那么借此也表示保压时间。
如在说明书引言中已经详述的那样，一些研究显示出：令人惊讶地，从200℃的温度起，发生葵花籽壳纤维的组成部分的不可逆的分解，所述分解显著地引起气体的释放。
在下列表格中，这也定量地被示出，其中所属的温度值的表格示出表示绝对排放的值，并且(这还是更重要的)示出按180℃计的相对的排放，其中表示相对排放的值以180℃的值来归一化(因此，在180℃下的相对排放设定为归一化值1)：
为了建立该研究，使用下列试验设计：
一方面，每大约25mg的样品(葵花籽生物塑料复合物)在180℃、190℃、200℃、210℃和220℃下在TD100(标记物)中直接脱附15分钟，并且所述样品和排放物在此在冷却面上收集并且增浓。另一方面，大约1g的样品置于20mL的顶空试剂瓶中，所述顶空试剂瓶在200℃下热加载15分钟，并且接着借助气密的注射器(在150℃下，250μL)，对顶部空间取样。借助GC-MS(气相色谱法-质谱联用仪)分析这两个样品类型的排放，其中受系统条件所决定在顶部空间测量中使用较短的柱(30m)。
结果评估：
升高的脱附温度显示出对源自所使用的聚丙烯(PP)的碳氢化合物排放(从大约25min起的峰组)仅产生非常小的影响。其浓度在全部样品中是相对恒定的，其中在较高的脱附温度下出现较高分子量的碳氢化合物的增加。在180℃和190℃下仅能检测到小的附加的排放，但从200℃起能识别到排放的物质的明显的增加。这尤其能够归因于葵花籽壳纤维组成部分的脱气，尤其归因于仍存在于壳纤维中的较长链的脂肪酸，所述脂肪酸在所述温度下从样品中脱附。如果用求和积分计算所测量的总排放的在0min和25min之间范围的份额，那么得出在180℃下为0.34％，在190℃下为2.88％，在200℃为4.29％，在210℃下为5.86％并且最后在220℃为大约10.98％。因此，易挥发的、低分子量的物质的排放在180℃和220℃之间增加超过30倍。
在此，排放物以高的概率源自生物物质(葵花籽壳纤维)的分解。除半纤维素的期望的分解产物，如乙酸、糠醛和羟甲基糠醛之外，在210℃和220℃下也能检测到如下物质、如香草醛、松柏醛和松柏醇，所述物质可能在木质素解聚期间形成。脱附温度从180℃升高到220℃导致大约15倍的更高的乙酸排放并且糠醛排放增加了40倍。也能够检测到小量的含硫的化合物和吡咯衍生物的排放。
Claims (10)
1.一种用于制造注射成型产品的方法，所述方法包括下列步骤：
(a)将葵花籽壳加工成葵花籽壳纤维，其中最大温度TPFmax小于200℃，
(b)通过将在步骤(a)中制备的所述葵花籽壳纤维与塑料材料混合来制备能注射成型的复合材料，其中最大温度TPCmax小于200℃，
(c)将已制备的能注射成型的所述复合材料机械地注射成型到注射成型工具中，使得产生成形的复合材料，其中引入到所述注射成型工具中的复合材料在所述注射成型工具的至少一个部段中具有大于200℃的温度TIM，
(d)将成形的所述复合材料脱模，使得产生所述注射成型产品。
2.根据权利要求1所述的方法，
其中在所述注射成型工具的至少一个部段中的温度TIM和两个温度TPFmax和TPCmax中的较高者之间的差ΔT大于20℃。
3.根据权利要求1至2中任一项所述的方法，
其中引入到所述注射成型工具中的所述复合材料在所述注射成型工具的至少一个部段中具有大于200℃的温度TIM，所述至少一个部段限定产品的壁厚度为4mm或更大。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，
其中所述注射成型产品包括部分结晶的热塑性塑料。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的方法，
其中所述注射成型产品包括部分结晶的热塑性塑料，所述热塑性塑料选自：聚丙烯(PP)，聚乙烯(PE)和聚乳酸(PLA)。
6.根据权利要求4或5中所述的方法，
其中所述注射成型产品包括：
(i)部分结晶的热塑性塑料，
以及
(ii)气泡，所述气泡通过在步骤(c)中从所述葵花籽壳纤维中释放的气体产生。
7.根据上述权利要求中任一项所述的方法，
其中步骤(a)包括：将所述葵花籽壳和/或所述葵花籽壳纤维干燥。
8.一种注射成型产品，所述注射成型产品能通过根据权利要求1至8中任一项所述的制造方法来制造。
9.一种在小于200℃的最大温度TPFmax下由葵花籽壳配制的葵花籽壳纤维的应用，所述葵花籽壳纤维作为能注射成型的复合材料中的添加物，以减少在将所述复合材料机械注射成型到注射成型工具中时的收缩。
10.根据权利要求10所述的应用，
其中在机械注射成型时，在所述注射成型工具的至少一个部段中存在所述复合材料的大于200℃的温度TIM。
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