CN113573861B - 来自棕榈植物成分的材料、加工该材料的装置及制造工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种材料、尤其是一种纤维复合材料，包括棕榈植物细长的、经纤维化的薄片以及一种粘合剂。

Description

来自棕榈植物成分的材料、加工该材料的装置及制造工艺
本发明涉及一种包含棕榈植物成分的材料、一种用于加工优选地源自棕榈植物的植物粗产品的加工装置，以及一种制造材料的工艺。
利用植物废料等粗产品可制造材料。
对棕榈树(例如椰枣树、椰子树和/或油棕树)进行养护或培育时会产生大量难以腐烂分解的植物废料。
对植物进行持续、定期的养护不仅对棕榈树的美观性至关重要，而且对棕榈树的健康保养和虫害预防具有必要性。
大多数情况下每年会去除树干上最下端已经“枯萎”掌叶。几年后在养护过程中留在树干上的所谓的掌叶荚的部分也会被去除。
仅在阿拉伯联合酋长国每年就会产生约475，000吨这种生物基材料。
以前产生的此类材料大多数情况下被闲置储存或焚烧，但这对环境有害，目前部分此类行为已被法律禁止。
已经存在一些棕榈废料加工装置。此类加工装置大多数利用树干，将其砍成木屑。木屑与其他材料压制成板材。但是此类产品缺乏优异的稳定性。
另外，棕榈的茎和/或叶片没有得到利用。
因此，本发明的任务是创造一种稳定的材料，并且改进一种本文开头提到的加工装置，旨在以简便、低成本的方式将大量的植物粗产品、特别是棕榈的茎和/或叶片加工成稳定的新材料。
这一任务应通过独立的权利要求的内容和工艺方法得以实现。
根据本发明，该材料包括棕榈植物细长的、经纤维化的薄片以及一种粘合剂。
这种材料尤其可以是一种纤维复合材料。
棕榈植物的原材料、即棕榈材料，主要源自椰枣树、椰子树和/或油棕树。例如可以加工细长的茎，即所谓的圆锥花序。
棕榈圆锥花序主要包括纤维素和半纤维素的纤维，其能够增强拉伸强度和弯曲强度。在纤维之间设有一个实质的基质，主要是木质素和其他物质，其具有确保抗压强度等作用。
这些粗产品在养护过程中作为废弃物可大量产生。粗产品优选地100％源自植物的养护过程，从而不需要采摘植物、不需要砍伐树木和/或开垦种植园。
纤维化的薄片或从薄片中获得的纤维为细长形。优选地不将其切碎。细长的结构使材料具有优异的稳定性。
本发明的进一步实施例请见从属权利要求、说明和附带的图纸。
根据一个实施例，薄片的长度至少为7cm。与较短的薄片相比，材料的稳定性以此得到明显提高。
纤维化薄片的长度，也即纤维的长度，优选地至少为8cm、9cm、10cm、15cm、20cm、25cm、30cm、40cm、50cm、60cm、70cm、80cm、90cm或100cm。
该材料至少两个薄片或纤维、优选地所有薄片或纤维尤其可以相互平行地定向。
另外，亦可将材料至少两个薄片或纤维、优选地将每个薄片或纤维的一半彼此成直角地定向。因此，薄片或纤维可以相互交叉定向。
此外，也有可能将薄片或纤维随机定向。薄片或纤维的方向可以根据对材料的要求予以选择。
根据另一个实施例，棕榈植物的填充物，特别是实质，从薄片或纤维中分离出来，尤其是抽吸出来。填充物尤其在纤维化过程中被溶解。
填充物可以被完全分离或至少部分分离(分离指的是去除)。例如可以去除至少50％、70％、80％、90％或95％的填充物。尤其是该材料至少基本上不含压实的填充物等物质。
在没有填充物或没有大部分填充物的情况下，用粘合剂润湿薄片或纤维，以此形成一个均匀的材料。
抽样测试结果如下：
对于纤维复合材料，例如由棕榈圆锥花序和棕榈叶制成的板材，其中填充物没有被去除并且被压在纤维上(被压实)，厚度膨胀率约为74％。试样的体积密度为940kg/m3，初始厚度为12.0mm，浸水24小时后厚度增加到20.9mm。
对于纤维复合材料，例如由棕榈圆锥花序和棕榈叶制成的板材，其中填充物被去除约50％，剩余的填充物没有被压实，厚度膨胀率约为8％。试样的体积密度为920kg/m3，初始厚度为12.0mm，浸水24小时后厚度增加到12.9mm。
对于纤维复合材料，例如由棕榈圆锥花序和棕榈叶制成的板材，其中填充物被去除约80％，剩余的填充物没有被压实，厚度膨胀率约为1％。试样的体积密度为960kg/m3，初始厚度为12.0mm，浸水24小时后厚度增加到12.1mm。
对于纤维复合材料，例如由棕榈圆锥花序和棕榈叶制成的板材，其中填充物被去除约95％，剩余的填充物没有被压实，厚度膨胀率约为0％。试样的体积密度为980kg/m3，初始厚度为12.0mm，浸水24小时后厚度仍为12.0mm。
相比之下，在潮湿地区使用的低膨胀性刨花板的厚度膨胀率为17.5％。试样的体积密度为680kg/m3，初始厚度为12.0mm，浸水24小时后厚度增加到17.5mm。
试验表明，即使去除50％的填充物，也能显著提高薄片或纤维的结合力。填充物去除越多和/或压实越少，材料的膨胀性能越好。
含有淀粉、木质素和/或单宁等成分的填充物不会对材料产生负面影响，尤其是在粘附在纤维上的填充物没有被压实的情况，从而可以像海绵一样吸收粘合剂。
纤维、尤其是由纤维素和半纤维素组成的纤维，主要由实质或木质素分离出来。纤维以此与基体分离。因此，得到的纤维是纤维素，而不再是木质纤维素，因为仅使用了纤维素纤维。
根据另一个实施例，薄片或由薄片制成的纤维的重量比例为40％至95％。因此，薄片或由薄片制成的纤维占材料总重量的比例很高。
尤其是薄片或由薄片制成的纤维的重量百分比在50％至60％之间，例如50％、51％、52％、53％、54％、55％、56％、57％、58％、59％或60％。
根据另一个实施例，粘合剂可以为氨基树脂、尤其是酚醛树脂、PF树脂、三聚氰胺和/或尿素树脂；可以为胶水、尤其是胶水或环氧树脂；可以为分散体、尤其是PVAC、PMDI、聚氨酯；可以为热塑性弹性体、粘土、黏土和/或水泥。
胶水尤其可以是白胶。
优选地可以使用生物粘合剂。
该粘合剂可以是由氨基树脂和PMDI(例如异氰酸酯)等组成的混合粘合剂。特别是异氰酸酯，具有确保可能含有蜡的纤维部分的可靠粘合的特性。
树脂尤其可以是混合树脂，例如MUF与PVAc或MUPF与PVAc的混合树脂。
例如混合树脂可以包含脲醛(UD)或者由该材质组成。
另外，混合树脂可以包含三聚氰胺甲醛(MF)或由该物质组成。
此外，混合树脂可以包括具有硬化剂和甲醛清除剂的聚醋酸乙烯酯(PVAc)或者由此类物质组成。甲醛清除剂固化后可以较少释放或不释放游离甲醛。
例如粘合剂可以具有100kg UF、25kg MF、30kg PVAc、30kg甲醛清除剂、4kg硬化剂和65kg水。
优选地可以将至少一种添加剂添加到粘合剂中，例如硼酸、硼盐、氢氧化铝和/或磷酸铵。这样可以提高防火值。
尤其是粘合剂的重量比例可以小于10％。例如该重量比例可以介于1％至10％。
根据另一个实施例，该材料包括其他的植物粗产品、特别是叶片。
叶片最好是棕榈叶。叶片同样特别容易磨损。
优选地将所谓的渗透增强剂用于叶片。
其他植物粗产品的重量比例可以介于5％至60％之间，例如重量比例为25％至40％。该重量比例尤其可以介于25％至30％和/或30％至40％之间。
来自圆锥花序或薄片和叶片的纤维等纤维材料在材料中的总重量比例尤其可以超过90％。例如纤维状材料可以由大约60％的薄片、尤其是茎和大约40％的叶片组成。
根据另一个实施例，该材料被设计为压制材料。、
根据另一个实施例，材料被设计为片状材料、方料或模制件。因此，该材料适用于多种应用。
例如该材料的体积密度值可介于251至500kg/m3之间。这些轻质纤维复合材料特别符合轻质材料的要求，具有阻隔材料所需的热性能，并且/或者能够满足市场稳步增长的生态或可持续发展的需求。
另外，该材料的体积密度值可介于510至850kg/m3之间。这些中密度纤维复合材料特别符合一般材料的要求，尤其是满足了市场稳步增长的生态和可持续发展的需求。
另外，该材料的体积密度值可以大于850kg/m3。这些高密度纤维复合材料尤其能满足最高的静力学、声学和/或防火要求。最后，同样具有重要性的是，此类材料可满足生态要求或可持续性要求。
例如以圆锥花序和特定情况下以叶片为原材料制成的板材和/或板块的体积密度可以为1,000kg/m3左右，例如1,007kg/m3。防火性能可以满足EuroClass B-s 1，d 0。导热系数可以是0.25W/mk。扩散阻抗可以是μ＝300。浸水24小时后的膨胀率可小于1％。
拉伸强度可以是0.24N/mm2，而弯曲强度即弹性模量可以是87.5N/mm2。
在所有的数值中，由圆锥花序和特定情况下由叶片制成的板材和/或板块比由云杉制成的胶合板(BSH)、由松木制成的粗刨花板(OSB)和由山毛榉制成的层压单板(LVL)性能更好。木材密度可以是380kg/m3(BSH)、550kg/m3(OSB)或730kg/m3(LVL)，防火性能可以符合EuroClass D-s 2，d 0，导热系数0.13W/mk(BSH和OSB)或0.17W/mk(LVL)，扩散阻抗μ＝40(BSH)，μ＝200-300(OSB)或μ＝75-200(LVL)。浸水24小时后的膨胀率可以达到18％(BSH)、25％(OSB)或23％(LVL)。拉伸强度为0.25N/mm2(BSH)、0.18N/mm2(OSB)或0.15N/mm2(LVL)，弯曲强度为26.5N/mm2(BSH)、20N/mm2(OSB)或45N/mm2(LVL)。
试验表明，用棕榈树制成的高度为300mm、宽度为133mm的方料的特征性弯矩为Mk＝139.7kNm。另一方面，高度为300mm、法兰宽度为150mm的钢梁的特征性弹性弯矩为Mel，k＝130.9kNm。高度为300mm、宽度为150mm的钢筋混凝土的特征性抗弯能力可达到Mk＝30.9kNm。的横截面为133mm×300mm，其特征性弯矩为47.88kNm。
尤其是该材料可以被设计为由至少两层、三层、四层、五层、六层或更多层的具有不同体积密度值的多层材料组成，例如由多层轻质、中密度和/或高密度纤维复合材料组合而成。
本发明还涉及将符合本发明的材料用作防火材料的情况。
由于该材料具有不易燃性，所以从防火的角度来说，它好于木材。尤其是防火门可以采用这种材料。此外，该材料尤其具有防水性。
这种材料可以被用于许多方面，例如用于建筑建造、室内装修、家具制造、地板或类似产品的生产、车辆制造以及机械领域机器工作台或类似部件的制造。该材料还可以被用作加工行业的原料。作为粘合剂的混合树脂尤其适用于多种应用。
该材料中的粘合剂可采用粘土、黏土和/或水泥等材料。例如该材料可以与天然材料一起用于建筑领域。例如将纤维加入到粘土中，以增强其强度。与秸秆相比，纤维有一个特别的优点，即不会腐烂或腐烂速度很慢。
该材料尤其可以采用纤维粘土板的形式。
本发明还涉及一种用于加工细长的植物粗产品的加工装置，优选地加工棕榈植物的粗产品。
粗产品主要源自椰枣树、椰子树和/或油棕树。例如可以加工细长的茎部，即所谓的圆锥花序。这些粗产品在养护过程中作为废弃物大量产生。优选地100％采用源自植物养护的粗产品，从而不需要采摘植物，不需要砍伐树木和/或开垦种植园。
该加工装置包括将粗产品分割成细长片状的分割装置。例如粗产品和/或薄片的长度可以是至少5cm、6cm、7cm、8cm、9cm、10cm、15cm、20cm、25cm、30cm或更大。
因此，粗产品被纵向分割。不会将其削成片状或制成细刨花。
此外，加工装置还包括用于对薄片进行纤维化的纤维化装置。在纤维化过程中，最好只对薄片施加很小的压力，因为填充物实质可能包括淀粉、木质素和/或单宁等，会对材料产生负面影响。
在纤维化装置中，薄片最好与输送方向垂直、纵向排列或成任意方向。
最后，该加工装置包括进一步加工装置，用于将纤维化的薄片进一步加工成材料。
该材料尤其可以是一种坚固和/或稳定的材料，例如纤维复合材料。材料可以是板材，尤其是高强度纤维复合板，例如被设计为酚醛树脂、方料、带和/或模制件。该材料可以类似于木材，尤其可以被用作建筑材料，例如被用于建筑领域、室内装修以及车辆制造和/或工业中。
由于该材料具有不易燃性，所以从防火的角度来说，它比木材要好。尤其是防火门可以采用这种材料。此外，该材料尤其具有防水性。
由于在加工过程中保留了粗产品的稳定纤维，所以材料非常稳定。
在分割装置、纤维化装置和进一步加工装置之间优选地设置传送带等输送装置。
尤其是加工装置构成一个单元，即粗产品先后被送入各个装置，以便在最后获得材料。
利用加工装置可以通过简单而经济的方式将大量的植物粗产品、特别是棕榈树的茎和/或叶片加工成稳定的材料。
根据一个实施例，分割装置包括刀片组，其具有一个或多个平行排列和/或以网格模式排列的刀刃。
粗产品的方向最好与输送方向平行，并通过刀片组推送。优选地将刀刃相互平行和/或平行于输送方向排列。例如可以设置至少1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20个或更多个刀刃。
当穿过刀片组时，粗产品被分割开，形成细长的薄片。尤其是粗产品较为容易地分割，因为纤维之间没有很强的结合力。
刀刃间距优选地被设定为1mm至10mm之间，特别是介于2mm至5mm之间，更优选地介于3mm至4mm之间。由此产生的薄片也具有相应的厚度。
尤其是粗产品可以通过送料装置(例如通过垂直方向的捆绑辊)被初步捆绑。捆绑辊的旋转轴优选地可以与输送方向或输送面成直角。例如两个捆绑辊可以并排布置在输送装置的相对两侧。
例如粗产品可以通过两个相叠放置的、水平定向的辊经过刀片组的挤压。水平辊的旋转轴优选地可以垂直于输送方向或平行于输送面和/或垂直于捆绑辊的旋转轴。
根据另一个实施例，在分割装置和纤维化装置之间设置用于混合另一种植物粗产品、特别是叶片的混合装置。
由于ACREA PHOENIX(枣树)等特定的植物种类中，圆锥花序和叶片在量上的比例相等，因此在纤维化之前没有必要将叶片和圆锥花序分开和/或隔离。在这种情况下，可将圆锥花序和叶片一起送入纤维化装置。
该粗产品同样优选地源自棕榈植物，例如油棕树、椰棕树和/或枣棕树。因此，尤其可以使用棕榈树的所有植物废料，优选地包括茎和叶在内的整个棕榈叶。
叶片材料等其他植物粗产品优选地以计量的方式加入到分割的薄片中。通过计量方式可实现均匀的分布。
其他植物粗产品与分割的薄片被一并送入纤维化装置并同样接受纤维化处理。
根据另一个实施例，纤维化装置包括一个摩擦装置。在纤维因摩擦而分解的过程中，对薄片和/或片材不施加或只施加很小的压力。以此可以去除自然结构中的纤维，而无需压制实质等掌心圆锥体的填充物。施加在材料上的压力应实现夹在圆锥花序纤维之间的未分解的填充物被压在纤维上，从而粘附在纤维上。
压实的填充物和/或压在纤维上的填充物会对材料产生负面影响。例如会导致胶合质量下降。该材料还可能表现出不良的膨胀性。
另一方面，在填充物没有被压紧或被压在纤维上的情况下，粘合剂就像海绵一样被吸收，从而形成均匀的材料，因为填充物被压紧时夹在纤维之间，同天然的原始产品一样。
在纤维化过程中，填充物优选地从纤维上分离，例如可以被吸掉。
根据另一个实施例，摩擦装置包括至少两个相叠布置的研磨装置。
薄片和/或叶片在输送方向上的研磨装置之间输送。它们优选地与输送方向成直角、纵向排列或成任意角度。
研磨装置优选地从下方和上方抓取薄片和/或叶片。
研磨装置优选地被设计为波纹形和/或异形的。研磨装置的结构大大改善了纤维化工艺流程。
研磨装置可以具有相同的波纹或轮廓。另外，它们亦可具有不同的波纹或轮廓。
尤其是研磨装置可以具有相同或不同的旋转方向。以这种方式可在顶部和底部在同一方向上移动薄片和/或叶片。
例如研磨装置可以具有输送带、辊子和/或垫片或者由此类装置组成。传送带尤其可以包括链板。如果将研磨装置设计成辊子，亦可将几个辊子在输送方向上前后排列。
根据另一个实施例，研磨装置之间的距离在输送方向上减小。因此，薄片和/或叶片的空间变得越来越窄，所以它们最终会被纤维化。
研磨装置之间的自由空间优选地呈锥形变窄。
根据另一个实施例，摩擦装置的速度是不同的。
上方研磨装置的速度优选地至少比下方研磨装置大1.1倍、1.2倍、1.3倍、1.4倍、1.5倍、1.6倍、1.7倍、1.8倍、1.9倍、2倍、2.5倍、3倍、4倍、5倍、6倍、7倍、8倍、9倍或10倍。
原则上也可以设想相反的情况，即下方研磨装置的速度大于上方研磨装置的速度。
根据另一个实施例，设置了纤维筛选器等用于分析纤维化薄片的传感器装置，其中可利用控制装置根据由传感器装置测得的数据调节至少一个研磨装置的速度。
例如可以测量纤维厚度或纤维细度和/或纤维化程度。在结果不足的情况下，控制装置可以相应地调节或控制至少一个研磨装置的速度。速度可被提升或降低。
优选地通过控制装置仅控制上方研磨装置的速度。尤其是下方研磨装置的速度可以符合正常的输送速度以及/或者保持相同。
另外，亦可仅控制下方研磨装置的速度，其中上方研磨装置的速度保持相同。
最后，亦可调节上、下方研磨装置的速度。
根据另一个实施例，在纤维化装置的区域和/或在纤维化装置和进一步加工装置之间设有抽吸装置。
抽吸装置可尤其用于抽吸在纤维化过程中沉淀的填充材料。
尤其可分离或抽吸在纤维化或纤维分解过程中沉淀的粉状物质。由于含有淀粉、葡萄糖、单宁和/或木质素等成分，这种材料可被用作材料使用的基本材料，例如作为生物塑料或发泡的不燃性阻隔材料，或被用于能源生产。尤其可以用沼气和/或甲醇产生电力和工艺热。例如该材料还可以作为动物饲料。
根据另一个实施例，进一步加工装置包括粘合装置，尤其是胶合装置。
粘合剂尤其可以采用胶水以及酚醛树脂、PF树脂、三聚氰胺等氨基树脂和/或尿素树脂、粘合剂和PVAC、PMDI、聚氨酯、环氧树脂等分散体以及粘土、黏土和/或水泥。
根据另一个实施例，进一步加工装置包括至少一个压制装置。具有粘合剂的纤维化薄片和/或叶片可以被压制成板材或方料等材料。
本发明还涉及一种加工细长的植物粗产品(优选棕榈植物的粗产品)的方法，该方法尤其利用本发明的加工装置。
例如养护中产生的粗产品可被送到收集点。在这里可以进行材料的第一次加工。
所谓的叶荚等可通过横切锯等装置来分割。尤其是所产生的粉尘可被抽吸。
从质量比例而言，叶荚含有较少的纤维材料，因此，虽然在原则上具有可能性，但仅在有限的范围内适用于本发明所述工艺。
然而，优选地在削片机中将叶荚切成片状并保存。这种材料随后可被用于其他生产领域。
尤其可以用刷子刷干净棕榈叶上的沙子等的较大污物。如有必要，优选地在这之后用杀菌剂进行预防性喷洒，以防止霉菌生长。
根据一个实施例，设置一种贯穿式输送机。尤其可设置一种喷洒装置，用于将渗透增强剂喷洒到棕榈植物上、尤其是圆锥花序和/或叶片上。
因此，根据对所使用的粘合剂或对材料的要求，可以用化学溶液喷洒材料，该化学溶液可以溶解材料表面的天然蜡层、即角质层、特别是茎和叶的角质层。这样可以显著提高粘合剂的渗透力，从而提高胶合质量。
圆锥花序、尤其是叶片的表面由蜡层组成。蜡在许多粘合剂上起脱模作用，即纤维成分与蜡不能形成牢固的结合或粘结。
为了避免由这些蜡质纤维部分引起的分层，可以事先使用化学渗透增强剂，例如烷基羧酸酰胺，或者在制造过程中将添加剂添加到粘合剂中。植物保护产品的处理中同样采用了这种药剂。这些渗透增强剂可以使主要存在于叶片表面和圆锥花序鞘上的天然植物蜡质层溶解，从而使粘合剂的渗透成为可能。这不但可实现更好的粘结性和/或更高的强度，而且可以避免材料中的不良粘结。
在下一个生产步骤中，与圆锥花序不同的是，棕榈叶几乎完全由稳定的纤维组成，通过刀转子等机械方式可将其从圆锥花序中分离或隔离。尤其是所产生的粉尘可被抽吸。
随后叶片可以在打包机中被压成紧实的包，这减少了仓储体积并简化了仓储和/或运输过程。
经分离后圆锥花序可以在连续的工艺流程中被切割为特定的长度、尤其是被切断。长度尤其可取决于纤维化装置的大小。然后可以将圆锥花序捆绑起来。
被切成规定的长度的圆锥花序可形成细长的植物粗产品。
在实际加工过程中，粗产品被分割成细长的薄片。
与木质板材生产不同的是，原材料并没有被切成碎片和/或细碎的刨花，而是保留了天然纤维，例如赋予棕榈树叶出色的稳定性的长纤维，从而将有益的物质特性传递给材料。
在纤维分解之前，茎秆被纵向挤压，例如被一组刀挤压，从而将紧凑的茎秆分割成细长的薄片，以此将纤维显现出来。
现在可选地混入另一种植物粗产品，例如事先经分离的叶片。为了获得均匀的分布，尤其可以采用经计量的混入方式。
随后将薄片和/或叶片纤维化。在这个过程中纤维从自然结构中脱离。纯纤维尤其不包含可对最终产品产生负面影响的圆锥花序的成分。
纤维分解至少基本上通过摩擦完成，尽可能不对材料施加压力。
尤其是在纤维筛选器中可将获得的纤维再次分选，并用于进一步的应用。
随后将纤维化的薄片和/或叶片进一步加工成材料。
根据一个实施例，用粘合剂冲击和压制纤维化的薄片。
在纤维化之后，纤维可通过气流被继续输送，由胶水等粘合剂被润湿或喷洒并且/或者在使用液体粘合剂时根据需要接受烘干，例如通过红外干燥装置进行烘干。
根据对材料的要求，可以使用不同的粘合剂，这些粘合剂在应用过程中可以通过不同的物理和/或化学过程进行固化。
纤维尤其可以被制成所谓的纤维饼，其中尤其规定了材料的厚度和/或体积密度。
例如可以利用这种纤维饼生产板材等纤维复合材料，优选地在热压机中使用高压和/或高温进行加工。尤其是压力和/或高温可使胶水等粘合剂发生反应和/或固化。
带有粘合剂的纤维可以被压制，尤其是在压力和/或高温的作用下，可被压制成平板材料、方料和/或模制件等。
例如在塑形加工装置中上胶后，可以形成纤维垫块，并确定材料的体积密度。纤维垫块可以在预压制装置和被设计为主压制装置的后续的固化装置中被压实和/或校准。
可提供多种板材厚度、方料截面和/或模制件。
在固化之后，材料尤其可以接受进一步加工，例如通过规格加工被制成板材和/或方料。
最后，本发明还涉及由根据本发明的工艺获得的材料。
本文所述装置的所有实施例和部件尤其被设计为根据本文所述的工艺利用控制装置等进行运行。此外，本文所述装置的所有实施例以及本文所述工艺的所有实施例可以各自相互组合，尤其亦可脱离相关联的所述具体实施例。
下文中参照图纸对本发明进行举例说明。显示的内容如下：
图1根据本发明的加工装置的实施例示意性俯视图，
图2根据本发明的加工装置的分割装置的实施例俯视图，
图3根据图2的分割装置沿线A-A分割的剖面图，
图4根据本发明的加工装置的纤维化装置实施例侧视图，
图5根据图4的纤维化装置的俯视图，
图6根据本发明的材料的实施例透视图，
图7阻隔材料的实施例透视图，
图8掌状圆锥花序剖面图，
图9分割的掌状圆锥花序的薄片剖面图，
图10单独的薄片剖面图，
图11根据本发明的加工装置的纤维化装置实施例剖面侧视图，以及
图12纤维化薄片正视图。
首先应当指出，所示的实施例纯属示例性。因此，各个特征不仅可以在所示的组合中实现，而且亦可在独立的位置或在其他技术上有益的组合中实现。例如一个实施例的特征可以根据需要与另一个实施例的特征相结合。亦可使用其他植物粗产品代替圆锥花序和/或叶片。
如果一个图中含有一个参照标识，而该标识在直接相关的描述性文字中没有解释，则应参照图片说明中相应的前文或后文的解释。因此，图中相同或相近的部件采用相同的参照标识，对此不再予以解释。
图1示出了一种加工装置，在该装置中细长的植物粗产品10，例如棕榈植物的圆锥花序，通过被设计为输送带12的输送装置在输送方向上(参照箭头)被送至分割装置14。
被分割成薄片的粗产品10随后由另一个输送装置12转向，现在与输送方向横向交叉。
通过可选的混合装置16加入另一种叶片等植物粗产品18。由于ACREA PHOENIX(枣树)等某些植物种类在量的方面具有相同比例的圆锥花序和叶片，因此在纤维化之前没有必要将叶片和圆锥花序分开。可将圆锥花序和叶片一起送入纤维化装置。在这种情况下混合装置16是不必要的。
分割的圆锥花序10和叶片18进入纤维化装置20并在该处被纤维化。
通过可选的抽吸装置22可分离这一过程中产生的任何粉状物质。
随后由进一步加工装置24对纤维化的圆锥花序10和叶片18进行进一步加工。
进一步加工装置24包括被设计为粘结装置26的粘合装置。
在进一步加工装置24的连续预压制装置28中，将胶合的圆锥花序10和叶片18压成粗制垫块。
可选的斜锯30可切割粗制垫块。
例如可以将粗制垫块临时存储在缓冲器32中。
在垫块胶合装置34中，可以对粗制垫块进行胶合。随后衔接计量装置36，该计量装置可以包括一台秤。
粘合后的粗制垫块在主压制装置38中经压制。尤其是主压制装置38使用高压和/或高温给定材料的体积密度和/或厚度。
随后衔接一个排料传送带和/或一个冷却体40。通过堆垛装置42可以将材料堆垛起来。尤其是堆垛装置42可以具有材料的熟化库。
例如材料可以被拆包、研磨、锯切和/或分离。
尤其可以通过多片锯进行锯切。在这个过程中可以抽取灰尘。
图2为带有刀片组44的分割装置14的详尽视图。刀片组44包括多个相互平行和/或平行于输送方向的刀刃。
粗产品10通过刀片组44被纵向压制。为此可先用两个垂直方向的捆绑辊46将它们捆绑起来。捆绑辊46之间的距离和/或捆绑度可采用液压和/或气动等方式设置。
最后，两个相叠的水平布置的辊子48将粗产品10压过刀片组44。图3是下辊48在实施例中沿线A-A分割的视图。
图4和5显示了具有两个研磨装置50的纤维化装置20的详尽视图。
可以提供一个可选的对准装置52，使送入的材料平行排列。
研磨装置50可被设计为波纹传送带。在输送方向上研磨装置50之间的距离变得越来越小。因此，横向于输送方向输送的圆锥花序10和/或叶片18经研磨被纤维化。
尤其是上方研磨装置50可以逆时针旋转，而下方研磨装置50可以顺时针旋转。上方研磨装置50的转速优选地大大高于下方研磨装置50的转速。
在被设计为纤维筛选器54的传感器装置中，可以检测纤维的质量或细度。例如得到的纤维可以重新分选。另外，借助测得的数据可以调整至少一个研磨装置50的速度，优选地调整上方摩擦装置50的速度。
图6显示了一种被设计为方料56的材料，其具有源自棕榈植物的细长的、纤维化的薄片和粘合剂60。
材料56的形状原则上是任意的。在方料56之外亦可加工成板材或其他形状。
粘合剂60尤其可以是混合树脂，例如尿素-甲醛。
在纤维化的薄片58之外，材料可以包括作为粘合剂60的三聚氰胺-甲醛。
此外，在纤维化薄片58之外，材料56还可以包括作为粘合剂60的具有硬化剂和甲醛清除剂的聚醋酸乙烯酯等物质。
在纤维化薄片58之外，材料56亦可具有作为另一种植物粗产品的叶片18。叶片18亦可优选地经纤维化。
尤其是材料56形成一种纤维复合材料。例如，这种材料已经能够在根据本发明的加工装置中制成。
图7显示了一种阻隔材料62，它可以通过填充物64的发泡被制成。
例如填充物64可以在材料56的制造过程中被抽吸。
尤其是填充物64可以利用研磨机等被研磨，并且/或者与液体(例如水)混合。经研磨的填充物64与液体混合形成悬浮液，释放出淀粉和/或木质素等。尤其可以通过盘式研磨机和/或混合机完成混合。
尤其是可以加入物理发泡剂，例如氮气和/或碳酸氢钠。混合物因此而发泡。
加热使液体挥发，阻隔材料62得以保留。
阻隔材料62的形状原则上是任意的。例如可被制成板材。
尤其还可以生产模制件，例如用于包装和/或车辆制造。
例如阻隔材料的体积密度值可以介于72和250kg/m3之间。
图8为棕榈圆锥花序10的剖面图，其具有纤维58、填充物64(特别是实质)，以及蜡层68(特别是角质层)。
在图9中，掌状圆锥体10已被分割成薄片70。纤维58与填充物64自然结合。尤其是纤维58至少部分地通过分割被暴露出来。现在可以分离出薄片70。
在图10中，示出了一个单一薄片70。
从图11中可以看出，薄片70在纤维化装置20中经纤维化，其中天然复合材料通过研磨被分解，从而分离成细长的纤维58和粉状材料形式的填充物64。
这与由竹子制成的传统材料的生产有明显的区别，因为用竹子生产的薄片不会纤维化，而是直接或经挤压后被施加粘合剂并压制成材料。
在采用竹子的情况下，蜡质的角质层通常会被去除，例如以机械方式去除，以此方可取得胶合的可能性。碳化等热处理也经常进行。
而在棕榈科植物中，尤其是在纤维化之前无需去除角质层，也不需要热处理。
图12显示了纤维化的薄片58的正视图。尤其可通过摩擦力的作用使纤维分解，从而由棕榈圆锥花序10制成这些纤维58。在这一过程中，天然复合物被分解，从而得到稳定的、细长的、尽可能纯净的纤维58。
参照标识列表
10 粗产品，圆锥花序
12 输送带，输送装置
14 分割装置
16 混合装置
18 其他粗产品，叶片
20 纤维化装置
22 抽吸装置
24 进一步加工装置
26 粘合装置，胶合装置
28 预压制装置
30 斜锯
32 缓冲器
34 垫块粘合装置
36 计量装置
38 主压制装置
40 冷却体
42 堆垛装置
44 刀片组
46 捆绑辊
48 辊子
50 研磨装置
52 对准装置
54 纤维筛选器，传感器装置
56 方料，材料
58 纤维化薄片，纤维
60 混合树脂，粘合剂
62 阻隔材料
64 填充物，实质
68 蜡层，角质层
70 薄片

Claims (22)

1.一种纤维复合材料，包括由棕榈植物制成的细长的、经纤维化的薄片(58)以及粘合剂(60)，其中经纤维化的薄片(58)的长度至少为20cm；
其中纤维复合材料包括棕榈叶作为另一种基于其他植物粗产品；
所述经纤维化的薄片是指棕榈植物的填充物从薄片或纤维中分离出来，填充物被至少部分去除，所述部分去除是指去除至少50％填充物；所述填充物是指含有淀粉、木质素和/或单宁成分的填充物。
2.根据权利要求1所述的纤维复合材料，其特征在于，所述部分去除是指去除至少50％、70％、80％、90％、95％的填充物，或完全去除填充物。
3.根据权利要求1所述的纤维复合材料，其特征是，所述经纤维化的薄片(58)的长度至少为25cm或30cm。
4.根据权利要求1所述的纤维复合材料，其特征是，棕榈植物的填充物(64)与所述经纤维化的薄片(58)分离。
5.根据前述权利要求1所述的纤维复合材料，其特征是，所述经纤维化的薄片(58)的重量比例为40％至95％之间。
6.根据前述权利要求5所述的纤维复合材料，其特征是，经纤维化的薄片(58)的重量比例为50％至60％之间。
7.根据前述权利要求1所述的纤维复合材料，其特征是，所述粘合剂(60)选自氨基树脂、酚醛树脂、三聚氰胺、尿素树脂、环氧树脂的至少一种；分散体选自PVAC、PMDI、聚氨酯、热塑性弹性体、粘土、黏土、水泥的至少一种。
8.根据权利要求7所述的纤维复合材料，其特征是，所述粘合剂(60)选自氨基树脂、PF树脂、三聚氰胺、尿素树脂、环氧树脂的至少一种。
9.根据前述权利要求1所述的纤维复合材料，其特征是，所述纤维复合材料被设计为经压制的材料，以及/或者所述纤维复合材料被设计为板材、方料或模制件。
10.根据前述权利要求1所述的纤维复合材料，其特征是，所述材料的体积密度值在251至500kg/m3之间，或
所述材料的体积密度值在510至850kg/m3之间，或
所述材料的体积密度值大于850kg/m3。
11.根据前述权利要求1所述的纤维复合材料，其特征是，所述材料是由至少两层、三层、四层、五层、六层或更多层不同体积密度值的材料组成的多层材料。
12.根据前述权利要求1所述的纤维复合材料作为防火材料使用。
13.用于从棕榈植物加工细长的植物粗产品(10)的加工装置，包括分割装置(14)，用于将植物粗产品(10)分割成细长的薄片；纤维化装置(20)，用于对所述薄片和棕榈叶进行纤维化加工；以及进一步加工装置(24)，用于将经纤维化加工后的薄片和纤维化棕榈叶进一步加工成材料(56)；其中，所述经纤维化加工后的薄片的长度至少为20cm，在所述纤维化装置(20)的区域和/或所述纤维化装置(20)与所述进一步加工装置(24)之间设有抽吸装置(22)，用于通过抽吸来提取棕榈树的填充物(64)；所述装置将棕榈植物填充物被至少部分去除，所述部分去除是指去除至少50％；所述填充物是指含有淀粉、木质素和/或单宁成分的填充物。
14.根据权利要求13所述的加工装置，其特征是，所述分割装置(14)包括刀片组(44)，其具有多个平行排列和/或网格状排列的刀刃。
15.根据权利要求13所述的加工装置，其特征是，在所述分割装置(14)和所述纤维化装置(20)之间，还设置了一个用于混合另一植物粗产品的混合装置。
16.根据权利要求15所述的加工装置，其特征是，所述混合装置是叶片的混合装置(16)。
17.根据权利要求13所述的加工装置，其特征是，所述纤维化装置(20)包含摩擦装置。
18.加工细长的植物粗产品(10)的方法，其特征在于，所述植物为棕榈植物，利用根据权利要求13至17中任一项所述的加工装置，此方法中植物粗产品(10)被分割成细长的薄片，所述薄片和棕榈叶经纤维化加工，得到经纤维化加工后的薄片，经纤维化加工后的薄片被进一步加工成材料(56)，其中所述经纤维化加工后的薄片的长度至少为20cm；所述方法将填充物被至少部分去除，所述部分去除是指去除至少50％；所述填充物是指含有淀粉、木质素和/或单宁成分的填充物。
19.根据权利要求18所述的方法，其特征是，棕榈植物的填充物在纤维化过程中从所述薄片(58)中分离出来。
20.根据权利要求19所述的方法，其特征是，所述填充物中，实质在纤维化过程中从所述薄片中分离出来。
21.根据权利要求19或20所述的方法，其特征是，所述分离是被吸掉。
22.根据权利要求18所述的方法，其特征是，所述薄片被施加粘合剂(60)并被压紧。
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