CN114729197A - 用于制造基于木质纤维素纤维的复合材料的方法和通过此类方法获得的复合材料 - Google Patents

用于制造基于木质纤维素纤维的复合材料的方法和通过此类方法获得的复合材料 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种用于制造基于木质纤维素纤维的复合材料的方法，该方法包括以下步骤：‑(S1)获得包含纤维分离的木质纤维素材料和纤维分离的植物种子的纤维混合物；‑(S2)将该纤维混合物与树脂共混以形成复合混合物；和‑(S3)使该复合混合物固化，从而形成该基于木质纤维素纤维的复合材料。该方法的优选应用是制造纤维板，诸如MDF。

Description

用于制造基于木质纤维素纤维的复合材料的方法和通过此类 方法获得的复合材料
技术领域
本发明涉及一种用于制造基于纤维的复合材料的方法。本发明更具体地涉及一种用于制备基于纤维的材料的方法，该基于纤维的材料包含由粘合剂粘合的纤维，该粘合剂包含蛋白质源和树脂。
背景技术
在使用为树脂或包含树脂的粘合剂的已知制造方法中，粘合剂部分将从液态凝固为固态。粘合剂可以通过水流失到空气中或复合材料的另一部分中，通过相变，或者通过粘合剂的某种化学或物理化学变化而凝固。
粘合剂组合物广泛地用于木制品工业中制造复合材料，诸如刨花板、纤维板和相关的复合木制品。粘合剂组合物也用于制造工程木材复合材料。传统上，已经使用脲甲醛(UF)树脂或苯酚甲醛(PF)树脂制造这些木材复合材料。最近，聚二苯基甲烷二异氰酸酯(PMDI)已经用于制造这些复合材料。UF树脂、PF树脂和PMDI由石油原料制造并且可能需要高温条件以促进固化。例如，将树脂-木材混合物加热至超过100℃并且通常200℃的温度，同时对混合物施加压力以便形成复合材料。
在复合材料工业中，特别是在使用生物材料的情况下，许多粘合剂是水性的。在这种情况下，水用作溶解或分散粘合剂组分的主要组分。例如，脲-甲醛(UF)粘合剂通常以溶液的形式提供。
纤维板诸如中密度纤维板(MDF)的制造是用于制造基于纤维的复合材料的方法的主要应用之一。中密度纤维板(MDF)和其他类型的纤维板诸如高密度纤维板(HDF)、低密度纤维板(LDF)和超低密度纤维板(ULDF)通常由木质纤维素材料、特别是木材根据可以如以下总结的方法获得。
纤维板(例如，MDF、HDF、LDF或ULDF)方法中的第一步骤是木材处理，该处理典型地包括剥皮、原木破碎成木屑和木屑/树皮处理系统。在该步骤中，将木屑与石头和其他污染物分离。下一步骤是纤维制备，该纤维制备可以包括在木屑洗涤器、汽蒸箱、预加热器和纤维分离装置(defibrating apparatus)诸如精磨机或纤维分离机中处理木屑。在汽蒸箱中，将木屑通过蒸汽加热至约80℃-95℃的温度，并且然后木屑通过螺塞输送，该螺塞在木屑进入预加热器之前将水从木屑中挤出。在预加热器中，将木屑加热至约160℃的温度，这使得纤维柔软且更容易分离。然后将软化的木屑运输并引入(通常通过螺杆)纤维分离机中，在那里木屑在最高达8巴的蒸汽压力下在两个金属构件(例如，盘或板)之间被研磨成纤维。纤维与蒸汽一起流出精磨机进入所谓的喷放管线中，在那里木材纤维被树脂处理，即，用热固性树脂喷涂。获得的纤维用例如一个或两个干燥机旋风分离器和Z-筛分器干燥。在旋风分离器中，将纤维用热烟道气或蒸汽干燥以获得5％-10％的水分含量。在成形阶段之前，Z-筛分器清除掉纤维的污染物。在成形阶段期间，经树脂处理的纤维成形为垫，该垫在其进入热压机之前进入冷预压机。最后的阶段是处理，其中将纤维板切割成期望的尺寸，冷却，并在递送之前堆叠。
此种方法和可以用于执行其的工业设备例如描述于：Wood-Based Panels-AnIntroduction for Specialists[基于木材的板材-专家介绍],成本部(COST Office),2010,由布鲁内尔大学出版社出版,ISBN 978-1-902316-82-6，以及Halvarsson,S.的Manufacture of straw MDF and fibreboard[秸秆MDF和纤维板的制造],Thesis for thedegree of Doctor of technology[科技博士学位论文],松兹瓦尔(Sundsvall),2010。
在某些已知的基于纤维的材料中，木材纤维被其他天然纤维诸如秸秆纤维(小麦、稻或玉米纤维)代替。例如，US 5663221披露了使用向日葵壳制造MDF板，作为基于木材纤维的增强物的替代物。根据该文献中披露的方法，所使用的原材料经历与用于制造基于木材的MDF的那些类似的步骤。与基于木材的板的生产相比，根据该文献的方法旨在降低用于生产MDF板的能量消耗。
WO 00/06650披露了由含有纤维诸如向日葵、油菜籽和黄豆的植物材料以及粘结剂获得的复合材料。然而，该文献涉及热塑性方法。
在一些已知的用于制造基于纤维的复合材料的方法中，使用蛋白质原材料诸如黄豆。更具体地，蛋白质源，诸如黄豆蛋白质分离物或黄豆粉，与固化剂组合使用。
US 630699披露了包含黄豆粉和交联剂(即，PF树脂)的基于黄豆的粘合剂树脂，以及制造该粘合剂的方法。该方法包括提供黄豆粉的水溶液(粉在水性液体、典型地水中的分散体)，以及在有效交联黄豆粉的条件下向溶液中添加交联剂，使得形成粘合剂树脂。该粘合剂可以用于制造纤维板。更一般地，披露了包括颗粒状植物材料和基于黄豆的粘合剂树脂的复合产品。
类似地，WO 2009/048598披露了用于木质纤维素复合材料的粘合剂，该粘合剂包含蛋白质、作为交联剂的聚酰胺胺-表氯醇(PAE)树脂和非脲稀释剂(在水中提供低粘度的低挥发性水溶性化合物)的水性混合物。
然而，使用具有蛋白质植物粉末的水溶液或分散在水中的粉与树脂的此类方法是耗水的，并且可能导致粘合剂的粘度问题。此类方法还可能导致工艺问题，特别是因为过量的水可能被带到纤维上。这需要在压制之前进行另外的干燥以获得被带到纤维上的期望量的水。此类方法也是复杂的并且不是成本有效的，因为使用水性分散体需要研磨植物材料并且然后将植物粉末与水性液体(诸如水)混合。无论分散体是直接在复合材料的生产点完成还是从供应商购买，分散体都是昂贵的产品。当购买分散体时，必须管理分散体的保存期限，并且可能是成本的来源。
WO 2016/141126披露了用于制备基于木质纤维素的复合材料的方法，该复合材料用包含蛋白质源和固化剂(即，PAE树脂)的粘合剂粘合。根据该方法，在将木质纤维素材料与固化剂(树脂)混合之后并且与将木质纤维素材料与固化剂(树脂)混合分开地将粉末状或“干”(例如粉)蛋白质源与木质纤维素材料混合。
此种方法也不简单或不成本有效，因为该方法需要生产或供应植物粉末，并且在后一种情况下需要管理粉末的保存期限。此外，确保粉末在复合材料中的良好分布可能是复杂的，特别是可能发生粉末的沉降。
发明内容
本发明旨在提供一种用于制造基于木质纤维素纤维的复合材料的方法，该方法解决了至少一部分的上述问题。
本发明涉及一种用于制造基于木质纤维素纤维的复合材料的方法，该方法包括以下步骤：
●获得包含纤维分离的(defibrated)木质纤维素材料和纤维分离的植物种子的纤维混合物；
●将纤维混合物与树脂共混以形成复合混合物；和
●使复合混合物固化，从而形成基于木质纤维素纤维的复合材料。
在根据本发明的方法中，在与树脂共混(即“树脂处理”)之前形成主要由纤维分离的木质纤维素材料和纤维分离的植物种子构成的纤维混合物。纤维混合物包含基于干物质至少40％、优选地至少60％、更优选地80％w/w的纤维。纤维分离的植物种子是通过纤维分离机(诸如通过阿斯普伦德(Asplund)或梅森(Mason)方法)的种子。纤维分离的植物种子可以是具有不同于木质纤维素材料的特性的特性(长度、直径或截面、机械特性)的纤维(纤维状颗粒)和/或非纤维颗粒的来源。但首先，纤维分离的种子可以是蛋白质源，该蛋白质源增强用于所形成的复合材料中的粘合剂的粘合和机械特性。与已知的现有技术参考文献的披露内容相比，根据本发明的方法大大减少了所使用的水的量。特别地，不使用水形成植物粉(或粗粉)或蛋白质分散体。
此外，本发明的方法解决了在根据现有技术的方法中可能发生的粘度问题，这些粘度问题可能是由使用植物粉(或粗粉)分散体引起的。不必管理此种分散体的保存期限。
有利的是，不使用呈粉末形式的蛋白质(因为使用了纤维分离的种子)，这限制了方法期间蛋白质源沉降的风险并且提供了复合材料中更好的蛋白质分布。
与通过使用植物粉末分散体的方法获得的复合材料相比，可以获得具有更好的机械性能诸如断裂弯曲模量(MOR)和弹性模量(MOE)的复合材料。
获得纤维混合物的步骤可以包括：
●提供木质纤维素材料和提供植物种子，
●将木质纤维素材料和植物种子混合，从而获得木质纤维素材料和植物种子的混合物，和
●使木质纤维素材料和植物种子的混合物纤维分离。
在根据本发明的方法的此种实施方式中，以单个步骤将木质纤维素材料和植物种子进行精磨，该步骤可以直接在复合材料生产点进行。与需要单独研磨或碾磨植物材料的现有技术方法相比，这是成本有效的。
使木质纤维素材料和植物种子的混合物纤维分离的步骤可以包括在通过热-机械方法或基于压力释放的方法进行纤维分离之前将木质纤维素材料和植物种子的混合物进行汽蒸(steaming)的步骤。
使木质纤维素材料和植物种子的混合物纤维分离的步骤可以包括：
-在汽蒸箱中通过蒸汽将木质纤维素材料和植物种子的混合物汽蒸至包括在70℃与150℃之间、并且优选地在80℃与95℃之间的温度，
-将汽蒸的木质纤维素材料和植物种子的混合物输送至预加热器，并且在木质纤维素材料和植物种子的混合物进入预加热器之前将水从该混合物中挤出，
-将挤压的木质纤维素材料和植物种子的混合物在预加热器中预加热至取决于木质纤维素材料并且适于软化木质纤维素材料纤维以使它们的分离容易的温度，
-在精磨机中加工预加热的木质纤维素材料和植物种子的混合物，从而获得纤维混合物。
可替代地，使木质纤维素材料和植物种子的混合物纤维分离的步骤可以包括：
-将木质纤维素材料和植物种子的混合物置于腔室中；
-将木质纤维素材料和植物种子的混合物汽蒸；
-将腔室内的压力增加至高压；和
-将木质纤维素的混合物通过腔室的孔口释放至大气压。
在提供木质纤维素材料的步骤中，木质纤维素材料可以呈离散形式，诸如碎屑。
纤维混合物可以包含包括在40:60与99:1之间、并且优选地在80:20与95:5之间的木质纤维素材料与植物种子的重量比。
复合混合物可以包含：
-复合混合物的总干物质的按重量计范围从40％至99％、优选地从50％至95％、并且更优选地从80％至90％、例如84％的量的纤维分离的木质纤维素材料，和
-复合混合物的总干物质的按重量计范围从1％至60％、优选地从5％至40％、并且更优选地从5％至20％的量的纤维分离的种子。
树脂可以占复合混合物的总干物质的按重量计从0.1％至20％、优选地从0.3％至5％、并且更优选地从0.5％至3％，例如从0.9％至1.6％。
将纤维混合物与树脂共混的步骤可以包括使纤维混合物在喷放管线中用树脂进行树脂处理。
使复合混合物固化的步骤可以包括以下步骤：
-将经树脂处理的纤维混合物干燥至包括在0％与20％之间、并且优选地在5％与10％之间的水分含量，(S32)将干燥的经树脂处理的纤维混合物成形为垫(mat)，
-压制垫以获得基于木质纤维素纤维的复合材料。
本发明还涉及一种用于制造纤维板的方法，该方法包括这样的方法，其中该方法进一步包括冷却和锯切基于木质纤维素纤维的复合材料的步骤，从而形成纤维板。
本发明还涉及一种通过此种方法获得的纤维板。
该方法可以包括向树脂或纤维混合物中添加胺化合物的步骤，胺化合物优选地是脲、甲基脲、聚脲、聚乙烯胺、三聚氰胺、聚乙烯亚胺(PEI)、二乙醇二胺、乙醇二胺、乙醇胺、二乙醇胺、六胺中的一种。所添加的胺化合物占复合混合物的总干物质的按重量计从0％至25％、优选地从0％至10％、并且更优选地从2％至10％。
该方法可以包括向树脂或纤维混合物中添加添加剂的步骤，添加剂是以下中的至少一种：蜡、金属盐、植物油、脂肪酸、硅酮、pH调节剂(酸或碱)、多元醇(例如，甘油)、单宁、木质素、氨基酸(例如，赖氨酸)、金属氧化物(例如，MgO、ZnO、TiO2、Fe2O3、Al2O3、SiO2)、淀粉、阻燃剂(例如，(聚)磷酸铵、硼酸盐)。添加剂可以占复合混合物的总干物质的按重量计从0％至20％、优选地从0％至10％、并且更优选地从0.1％至3％。
该方法还可以包括在纤维分离步骤之前向木质纤维素材料和/或植物种子添加添加剂(例如，蜡、染色剂(颜料)、阻燃剂)的步骤。
木质纤维素材料可以是例如木材、玉米秸、椰子壳、棉杆、亚麻、草、大麻、洋麻、小麦秸秆、甘蔗渣、油棕树干、竹、或者其两种或更多种的混合物。当木质纤维素材料包含木材时，所述木材可以包含松木、云杉木、桦木和山毛榉木中的至少一种。
在纤维分离之前，可以以种子粗粉的形式、并且优选地以种子粗粉粒料的形式提供植物种子。植物种子有利地是含油种子和/或蛋白质种子、并且优选地脱脂含油种子和蛋白质种子。
植物种子可以是属于以下科、属和种的一种或几种的植物的种子：
-槟榔科(Arecaceae)，诸如：
■亚塔棕属(Attalea)，
■油棕属(Elaeis)，和
■红花属(Carthamus)，诸如红花(Carthamus tinctorius)，
-菊科(Asteraceae)，诸如：
■向日葵属(Helianthus)，诸如向日葵(Helianthus annuus)，
-十字花科(Brassicaceae)，诸如：
■芸薹属(Brassica)，诸如甘蓝型油菜(Brassica napus)、芥菜型油菜(Brassicajuncea)、黑芥菜(Brassica nigra)、白菜型油菜(Brassica rapa)、埃塞俄比亚芥(Brassica carinata)，和
■亚麻荠属(Camelina)，诸如亚麻荠(Camelia Sativa)，
-大麻科(Cannabaceae)，诸如：
■大麻属(Cannabis)，诸如大麻(Cannabis sativa)，
-豆科(Fabaceae)，诸如：
■大豆属(Glycine)，诸如大豆(Glycine max)
■羽扇豆属(Lupinus)，和
■豌豆属(Pisum)，诸如豌豆(Pisum sativum)
-亚麻科(Linaceae)，诸如：
■亚麻属(Linum)，诸如亚麻(Linum usitatissimum)，
-锦葵科(Malvaceae)，诸如：
■棉属(Gossypium)，
和
-禾本科(Poaceae)，诸如：
■燕麦属(Avena)，诸如燕麦(Avena sativa)，
■
Figure BDA0003527633460000081
属(Eleusine)，诸如
Figure BDA0003527633460000082
子(Eleusine coracana)，
■大麦属(Hordeum)，诸如大麦(Hordeum vulgare)，
■稻属(Oryza)，诸如亚洲栽培稻(Oryza sativa)、非洲栽培稻(Oryzaglaberrima)，
■黍属(Panicum)，诸如黍(Panicum miliaceum)，
■高粱属(Sorghum)，诸如高粱(Sorghum bicolor)，
■小麦属(Triticum)，诸如普通小麦(Triticum aestivum)、硬粒小麦(Triticumdurum)，
■玉蜀黍属(Zea)，诸如玉蜀黍(Zea mays)。
树脂可以选自：
-聚酰胺胺-表氯醇(PAE)树脂、聚亚烷基多胺-表氯醇树脂、基于衣康酸的聚酰胺胺-表氯醇树脂和/或胺聚合物-表氯醇树脂，
-环氧树脂诸如双酚A二缩水甘油醚环氧树脂，
-异氰酸酯树脂，诸如聚二苯基甲烷二异氰酸酯(pMDI)
-脲-甲醛树脂，三聚氰胺-甲醛树脂，三聚氰胺-脲-甲醛树脂，苯酚-甲醛树脂，间苯二酚-甲醛树脂，基于甲醛或基于另一种醛诸如糠醛、丙醛、丁醛、琥珀醛、戊二醛、二甲氧基乙醛、乙醛酸、乙醇醛、香草醛的其他树脂，
-基于聚氨酯的树脂，
-基于多元酸的树脂，诸如基于马来酸酐或乙酸的树脂，
-基于丙烯酸酯或基于甲基丙烯酸酯的树脂，诸如聚(甲基丙烯酸甲酯)，
-乙烯-乙酸乙烯酯(EVA)、乙烯-共-乙酸乙烯酯-共-丙烯酸、乙烯-共-乙酸乙烯酯-共-甲基丙烯酸、乙烯-共-乙酸乙烯酯-共-乙烯醇、羧化的乙酸乙烯酯-乙烯共聚物、乙烯-乙烯醇(EVOH)、聚乙烯醇、聚乙烯醇缩丁醛-共-乙烯醇、聚乙酸乙烯酯-共-乙烯醇。
优选的树脂选自聚酰胺胺-表氯醇(PAE)树脂、聚亚烷基多胺-表氯醇树脂、基于衣康酸的聚酰胺胺-表氯醇树脂和/或胺聚合物-表氯醇树脂，优选地PAE树脂。
使用非甲醛树脂(例如PAE树脂)减少或消除甲醛排放。
本发明还涉及一种纤维混合物，其包含木质纤维素材料纤维和纤维分离的植物种子。
本发明还涉及一种复合混合物，其包含此种纤维混合物和树脂。复合混合物可以进一步包含胺化合物和/或添加剂，该添加剂是以下中的至少一种：蜡、金属盐、植物油、脂肪酸、硅酮。
本发明还涉及一种复合垫，其由此种复合混合物形成。
本发明还涉及一种基于木质纤维素纤维的复合材料，其包含如以上所描述的纤维混合物和树脂，该纤维混合物形成用于所述基于木质纤维素纤维的复合材料的增强物和粘合剂，并且该树脂呈固化的形式、形成所述基于木质纤维素纤维的复合材料的基质或为所述基于木质纤维素纤维的复合材料的基质的一部分。
本发明最后涉及一种纤维板面板，其由如所披露的基于木质纤维素纤维的复合材料制成。
附图的若干视图的简要说明
本发明的其他特性和优点也将从以下的描述中显现出来。
在附图中，以非限制性示例的方式给出：
-图1是表示根据本发明的方法的主要步骤的示意性框图；
-图2是表示图1的步骤之一的第一示例实施方式的示意性框图；
-图3是表示图1的步骤之一的第二示例实施方式的示意性框图；
-图4是表示图3的步骤之一的第一示例实施方式的示意性框图；
-图5是表示图3的步骤之一的第二示例实施方式的示意性框图；
-图6是表示图1的步骤之一的示例实施方式的示意性框图。
具体实施方式
图1表示根据本发明的方法的主要步骤。在获得纤维混合物的步骤(S1)中，获得包含纤维分离的木质纤维素材料和纤维分离的植物种子的混合物。
术语“树脂”是指呈液体或固体的形式的粘合剂、粘结剂、交联剂或固化剂。
木质纤维素材料意指大量包含(或包含显著比例的)木质纤维素纤维的材料。这包含植物或植物部分。木质纤维素材料特别可以是木材(例如松木、云杉木、桦木或山毛榉木)。其他类型的木质纤维素材料可以作为木材的替代物或补充物用于本发明，诸如玉米秸、椰子壳、棉杆、亚麻、草、大麻、洋麻、小麦秸秆、稻秸秆、甘蔗渣、油棕树干、竹、或其混合物。木质纤维素材料可以以原始形式、或转化形式提供。典型地，木材可以以木屑的形式提供。
在该方法中使用的种子有利地是含油种子和/或蛋白质种子。
例如，植物种子是属于以下中的一种或几种的植物的种子：棕榈、红花(红花(Carthamus tinctorius))、向日葵(向日葵(Helianthus annuus))、油菜、卡诺拉(甘蓝型油菜(Brassica napus))、芥菜(芥菜型油菜(Brassica juncea)、黑芥菜(Brassicanigra)、白菜型油菜(Brassica rapa)、埃塞俄比亚芥(Brassica carinata))、亚麻荠属(亚麻荠(Camelina sativa))、大麻(大麻(Cannabis sativa))、黄豆(大豆(Glycine max))、羽扇豆(羽扇豆属(Lupinus))、豌豆(豌豆(Pisum sativum))、亚麻(亚麻(Linumusitatissimum))、棉(棉属(Gossypium))、谷类(例如，玉蜀黍(玉蜀黍(Zea mays))、稻(亚洲栽培稻(Oryza sativa))、小麦(普通小麦(Triticum aestivum))、大麦(大麦(Hordeumvulgare))、高粱(高粱(Sorghum bicolor))、黍(黍(Panicum miliaceum))、燕麦(燕麦(Avena sativa))，优选地向日葵。
种子(特别是含油种子)可以在它们被加工之前脱脂(即脱油)。种子可以特别地以种子粗粉的形式、并且优选地以种子粗粉粒料的形式提供。
种子粗粉粒料由种子(任选地将其脱壳)制备，将种子研磨并压碎，得到粗粉，将粗粉压制以从种子中提取一些或大部分油，从而形成压制饼。剩余的油(例如从向日葵种子获得的压制饼含有15％-20％的油)可以部分地或全部地从含油种子压制饼中提取。为了提取剩余的油，可以使用溶剂。例如，可以使用疏水性溶剂，诸如戊烷和/或己烷。也可以使用水溶性溶剂，诸如醇(例如，乙醇)。当使用此类有机溶剂时，剩余在种子粗粉中的油含量低(例如按压制饼的总重量计，范围从0.1wt％至4wt％)。含油种子粗粉具有范围从15％至60％w/w、优选地从20％至50％w/w、更优选地从30％至50％w/w的蛋白质含量。
具有基于干物质范围从0.1％至4％w/w的油含量(通过索氏(Soxhlet)方法(ISO734:2016)确定的)和基于干物质范围从15％至60％w/w、优选地基于干物质范围从30％至50％w/w、更优选地从30％至50％w/w的蛋白质含量(根据法国标准NF EN Iso 16634(2008)测量的)、可以呈种子粗粉或种子粗粉粒料的形式的植物种子是有利的。
优选的种子粗粉粒料是油菜籽或向日葵种子粗粉粒料、更优选地向日葵种子粗粉粒料。
关于含油种子加工技术的信息例如描述于Laisney,J.,1984,L’huilerie moderne[现代油厂].Compagnie
Figure BDA0003527633460000111
pour le Développement des FibresTextiles[法国纺织纤维发展公司](CFDT),ISBN 2-905157-00-3中。关于向日葵粗粉的信息例如描述于：Etienne Le Clef和Timothy Kemper发表于Sunflower[向日葵],2015,第187-226页,AOCS出版社,ISBN 978-1-893997-94-3的Sunflower Seed Preparation andOil Extraction[向日葵种子制备和油提取]。
将木质纤维素材料和植物种子纤维分离并混合以形成纤维混合物。纤维分离通常涉及通过纤维分离方法将材料转化成纤维成分。在植物种子的情况下，纤维分离将植物种子转化成更小尺寸的成分，诸如纤维成分(纤维状颗粒)和/或非纤维成分(非纤维状颗粒)。
纤维分离可以根据下文所描述的图4和5中例示的几种方法进行。存在两种主要方式来进行获得纤维混合物的步骤S1，这两种方式分别参考图2和图3进行描述。
纤维混合物包含包括在50:50与99:1之间、并且优选地在80:20与95:5之间的木质纤维素材料与植物种子的比率。
然后进行将所获得的纤维混合物与树脂共混的步骤S2。该步骤可以在喷放管线中进行，在那里用树脂、优选地热固性树脂喷涂纤维混合物。在该步骤之后，获得复合混合物。所喷涂的树脂的量可以有利地使得树脂(即树脂的干物质)占复合混合物的总干物质的按重量计从0.1％至20％、优选地从0.3％至5％、更优选地从0.5％至3％。除了纤维混合物和树脂之外，复合混合物可以包含胺化合物和/或添加剂。胺化合物优选地是脲、甲基脲、聚脲、聚乙烯胺、三聚氰胺、聚乙烯亚胺(PEI)、二乙醇二胺、乙醇二胺、乙醇胺、二乙醇胺中的一种。该一种或多种添加剂是以下中的至少一种：蜡、金属盐、植物油、脂肪酸、硅酮。
可以将胺化合物在纤维混合物进行树脂处理之前添加至纤维混合物中，或者在树脂与纤维混合物共混之前添加至树脂中。优选地，将胺化合物在树脂与纤维混合物共混之前添加至树脂中。所添加的胺化合物的量可以使得胺化合物占复合混合物(即纤维混合物、树脂、一种或多种胺化合物和一种或多种添加剂的复合混合物)的总干物质的按重量计从0％至25％、优选地从0％至10％、并且更优选地从2％至10％。
可以将一种或多种添加剂在纤维混合物进行树脂处理之前添加至纤维混合物中，或者在树脂与纤维混合物共混之前添加至树脂中。优选地，将一种或多种添加剂在进行树脂处理步骤之前添加至纤维混合物中。添加剂的量可以使得添加剂占复合混合物(即纤维混合物、树脂、一种或多种胺化合物和一种或多种添加剂的复合混合物)的总干物质的按重量计从0％至20％、优选地从0％至10％、并且更优选地从0.1％至3％。
在随后的固化步骤S3中，使在纤维混合物与树脂共混之后获得的复合混合物固化。在该步骤中，固化剂(即基本上为树脂)通过聚合物链的交联而硬化。该步骤的结果是复合材料，其可以被进一步加工以形成最终产品，诸如纤维板。参考图6详述了固化步骤S3的示例实施方式，该实施方式包括若干步骤和任选的步骤以提供纤维板。
图2是表示获得包含纤维分离的木质纤维素材料和纤维分离的植物种子的纤维混合物的步骤S1的第一示例实施方式的示意性框图。提供了木质纤维素材料(例如木屑)和植物种子(例如含油种子和蛋白质种子，诸如向日葵种子粗粉粒料)(S11)。根据该第一实施方式，将木质纤维素材料纤维分离(将木质纤维素材料纤维分离的步骤S12)。与此同时，将植物种子纤维分离(将植物种子纤维分离的步骤S13)。
将木质纤维素材料纤维分离的步骤S12和将植物种子纤维分离的步骤S13独立地进行。这些步骤可以在相同的生产点进行，或者在不同的、独立的生产点进行。将纤维分离的木质纤维素材料和纤维分离的植物种子混合(混合步骤S14)以形成具有木质纤维素材料与植物种子的期望比率的均匀纤维混合物。
图3是表示获得包含纤维分离的木质纤维素材料和纤维分离的植物种子的纤维混合物的步骤S1的第二示例实施方式的示意性框图。
提供了木质纤维素材料(例如木屑)和植物种子(例如含油种子和蛋白质种子，诸如向日葵种子粗粉粒料)(S11)。根据该第二实施方式，将木质纤维素材料和植物种子混合(混合步骤S15)以形成所谓的木质纤维素材料和植物种子的混合物。进行使木质纤维素材料和植物种子的混合物纤维分离的步骤S16。在该步骤中，将木质纤维素材料和植物种子一起纤维分离，从而形成均匀的纤维混合物。
无论木质纤维素材料和植物种子是根据图3的方法一起纤维分离还是根据图2的方法单独纤维分离，纤维分离可以根据分别称为阿斯普伦德方法和梅森方法的两种替代类型的方法进行。
图4表示根据阿斯普伦德方法将木质纤维素材料和植物种子的混合物纤维分离的步骤S16的示例实施方式。
图4的方法包括在汽蒸箱中通过蒸汽将木质纤维素材料和植物种子的混合物汽蒸至包括在70℃与110℃之间、并且优选地包括在80℃与95℃之间的温度的步骤S161。在随后的输送和挤压步骤S162中，将蒸汽加热的混合物输送至预加热器。在混合物进入预加热器之前，将水从木质纤维素材料和植物种子的混合物中挤出。
在预加热器中，挤压的木质纤维素材料和植物种子的混合物被预加热(S163)。预加热温度取决于被预加热的混合物，并且基本上取决于混合物的木质纤维素材料。更具体地，预加热温度必须适于使木质纤维素材料纤维软化以使其即将发生的纤维分离容易。
然后，在精磨机中进行加工混合物的也称为精磨的步骤S164。
精磨机包括安装在一个或多个精磨机盘的每个相对面上的一个或若干个盘和板。板和/或一个或多个盘是旋转式的。将预加热的混合物提供在板和盘的中央附近，并经受向外推动它的离心力，使得混合物在相对的精磨机板之间沿大致径向方向从板和一个或多个盘的内周边移动至外周边。
精磨机板通常具有条和槽以及坝(dam)的图案的特征，这些条和槽以及坝一起对所引入的材料(即混合物)提供重复的压缩和剪切作用。作用在材料上的压缩和剪切作用旨在从材料中分离纤维，提供一定量的材料的原纤化的发展，并且产生一些通常不太期望的纤维切割。
精磨机可以是高、中或低稠度(consistency)精磨机。当用于高稠度精磨时，精磨机盘可以在900至2300转/分钟(RPM)的旋转速度下操作，并且对于低稠度精磨，精磨机盘可以在低至400转/分钟的旋转速度下操作。
在纤维分离步骤之后，获得纤维混合物并且可以被进一步加工。
图5表示根据梅森方法将木质纤维素材料和植物种子的混合物纤维分离的步骤S16的示例实施方式。
图5的方法包括将木质纤维素材料的混合物置于腔室中。腔室通常指定能够维持高压的封闭体积。进行汽蒸的步骤S165，其中将木质纤维素材料和植物种子的混合物用蒸汽饱和。对于该步骤，将腔室内的压力增加至包括在200与1000kPa之间、诸如在400与900kPa之间的压力，例如约690kPa的压力(这大体相当于100磅/平方英寸)。
进行增加压力的步骤S166，其中将腔室内的压力增加至包括在2000与4000kPa之间、诸如在2500与3500kPa之间的压力，例如约2800kPa的压力(这大体相当于400磅/平方英寸)。
将容纳在腔室中的混合物通过从腔室突然释放至大气压(通过腔室的突然打开的孔口)而纤维分离(释放至大气压的步骤S167)。
在该步骤之后，获得纤维混合物并且可以被进一步加工。
图6是表示图1的固化步骤S3的示例实施方式的示意性框图。固化步骤S3指定在进行树脂处理步骤S2之后进行直到获得固化的复合材料的一系列操作或步骤。
参考图6简要地描述固化步骤的示例实施方式，但是在进行树脂处理步骤S2之后获得的经树脂处理的纤维混合物可以根据现有技术中已知的任何适当的后续步骤顺序进行加工。
图6中所表示的固化步骤S3包括干燥步骤S31，其中将经树脂处理的纤维混合物干燥至包括在0％与20％之间、并且优选地在5％与10％之间的水分含量。干燥机旋风分离器和Z-筛分器可以用于进行干燥步骤。在下一步骤之前，Z-筛分器清除掉纤维的污染物。然后将干燥的经树脂处理的纤维混合物成形为复合垫(成形步骤S32)。垫经历压制步骤(S33)，该步骤可以包括使垫通过连续的压机，诸如冷预压机和随后的热压机。压制之后，复合材料硬化至其最终状态。
在任选的步骤中，将复合材料处理和机加工以形成纤维板。这些步骤包括冷却S34和锯切S35基于木质纤维素纤维的复合材料，从而形成纤维板。
所描述的方法可以例如用于形成高密度纤维板面板(具有大于800kg/m3的密度)、中密度纤维板或MDF(具有包括在650kg/m3与800kg/m3之间的密度)、低密度纤维板(具有包括在550kg/m3与650kg/m3之间的密度)和超低密度纤维板(具有小于550kg/m3的密度)。
实例
在下文所描述的实例中，使用向日葵粗粉粒料，其是来自向日葵种子的加压和溶剂(己烷)提取油之后获得的副产物。以下实例中所使用的向日葵粗粉粒料由SaipolFrance公司供应并且按接收原样使用。
向日葵粗粉粒料包含约38.8重量％的蛋白质，具有11％的水分含量并且具有约5×15-30mm的尺寸。
用于以下所描述的实例的木屑由来自德国东南部的松木制造。
用作参考的UF树脂是购自巴斯夫公司(BASF)的具有66重量％固体的Kaurit340S。
聚酰胺胺-表氯醇(PAE CA 1920)树脂购自索理思公司(Solenis)(威明顿市，特拉华州)并且按接收原样使用。PAE CA 1920树脂是具有20重量％的聚合物固体含量的水性溶液。
所使用的防水剂是购自沙索公司(Sasol)的具有60重量％的固体含量的呈乳液形式的蜡hydrowax 138。
具有35重量％的固体含量的硫酸铵用作UF树脂的催化剂。
含有46重量％氮的工业级脲颗粒由雅苒公司(Yara)供应并且按接收原样使用。
根据本发明的示例实施方式，用粒料和PAE树脂的板(中密度纤维板)制备
首先将呈粒料形式的向日葵粗粉与木屑混合，从而形成木质纤维素材料和植物种子的混合物。
从0(未形成混合物)至28％w/w测试不同含量的向日葵粒料(在木质纤维素材料和植物种子的混合物中)。基于烘干木材(即基于木材中存在的固体材料)计算粒料的量。
将木质纤维素材料和植物种子的混合物在汽蒸箱中汽蒸至80℃至95℃的温度。
将汽蒸的木质纤维素材料和植物种子的混合物经由一体化输送机运输至预加热器(安德里兹公司(Andritz))。用于将水从汽蒸的木质纤维素材料和植物种子的混合物中挤出的具有一体化排水系统的连续操作的螺塞(MSD-多螺杆装置)将材料输送至预加热器。
使用安德里兹公司装置在9巴压力下以恒定的通过量将材料进料到预加热器(或蒸煮器)中，这导致在预加热器中的保留时间为3至4min。在塑化之后(在预加热器中在约160℃的温度下，这使得纤维柔软并且更容易分离)，将材料通过出料螺杆连续进料到精磨机中，在精磨机中对材料进行加工，即根据热机械方法(即阿斯普伦德型方法)纤维分离。
通过精磨机的进料螺杆施加蜡的乳液。
将纤维分离的木质纤维素材料和纤维分离的植物种子的混合物经由切向出口从精磨机排放到喷放管线中，在喷放管线中单独注入PAE树脂。在喷放管线的出口处，由此形成包含纤维分离的木质纤维素材料和纤维分离的植物种子的混合物以及树脂的混合物。
计算PAE树脂的量以具有基于烘干木材的来自树脂的固体的几个给定重量百分比。
对于使用脲制备的板，将脲在水中的溶液(40％w/w)与PAE树脂混合。基于烘干的木材，将脲计算为具有按重量计7％的来自脲溶液的固体，并且将PAE计算为具有按重量计0.9％的来自树脂的固体。通过喷放管线注入脲和PAE的混合物，并且将粒料(基于干木材，按重量计6％)与木屑预混合。
在喷放管线中加工之后，使用申克曼皮尔公司(Schenkmann&Piel)装置在100℃下闪蒸干燥经树脂处理的木材。在闪蒸干燥步骤之后，经树脂处理的纤维的水分含量在6.3％与7.8％之间变化。然后将纤维运输至垫构建工艺。
在该工艺之后，将每个垫(具有包括在390与450mm之间的厚度)在单独的单层压机中在室温下以1N/mm2的压力预压制60s。
然后，将每个垫以740kg/m3的目标密度和11.5mm的目标厚度在单层热压机中压制。将板在
Figure BDA0003527633460000161
热压机上压制。压制温度是210℃并且压制时间因子是10s/mm。
用木材和液体树脂的板制备(对比实例)
在木屑上(而不是在木质纤维素材料和植物种子的混合物上)进行与以上所描述方法相同的方法，直到将纤维分离的材料(即纤维分离的木材而不是纤维分离的木质纤维素材料和纤维分离的植物种子的混合物)从精磨机排放至喷放管线。
制备微粉化的溶剂提取的向日葵粗粉(D10＝6μm；D50＝37μm；D90＝138μm)(共混有PAE树脂)的分散体。首先将微粉化的粗粉分散到水中，其中基于总分散体重量固体含量为按重量计17％(确定该固体含量以获得具有约200mPa.s的低粘度的粘合剂)。添加PAE树脂。将PAE计算为保持粗粉/PAE重量比是6.9。用5M NaOH溶液将pH调节至6.3。
基于烘干木材，将树脂的量计算为在混合物的总固体重量中具有按重量计12％或15％的来自粘合剂(即共混的微粉化的溶剂提取的向日葵粗粉和PAE树脂)的固体。
在干燥步骤之后，经树脂处理的纤维的水分含量是7.2％。
对于使用脲制备的板，通过与脲的颗粒混合直至完全溶液化来制备微粉化的溶剂提取的向日葵粗粉的分散体。向日葵粗粉和脲的比率分别是44％w/w和56％w/w。混合10min之后，添加PAE树脂并且计算为具有6.9的最终粗粉/PAE比率。用5M NaOH溶液将pH调节至6.2。新的固体含量是29.5％，并且将树脂含量的量计算为具有6％w/w的微粉化的溶剂提取的向日葵粗粉、7％w/w的脲和0.9％w/w的PAE树脂。
将液体的基于向日葵的粘合剂作为分散体在精磨机出口之后直接施加到喷放管线中。
然后，在喷放管线中加工之后，如以上参考根据本发明的示例实施方式的板的制备所解释的，将经树脂处理的材料干燥并压制。
用UF树脂进行相同的过程，作为参考。首先将UF树脂与基于干UF按重量计2％的作为催化剂的硫酸铵混合。基于烘干木材，将UF树脂装载量计算为具有在总固体重量中按重量计15％的来自粘结剂(树脂和催化剂)的固体。
板表征
使用欧洲标准以测量断裂模量(MOR)、弹性模量(MOE)(根据EN 310:1993标准)、内结合强度(IB)(EN 319:1993)和尺寸稳定性(EN 317:1993)。在测试之前，将样品在20℃和65％相对湿度下的室中调节。使用意玛(Imal)装置表征所有样品。
为了评价MOE和MOR，从MDF面板切割四个具有400×50×11.5mm的标称尺寸的样品。通过静态三点弯曲测试确定MDF板的MOE和MOR，并且计算和记录每个样品的值。将这些值与对于具有在700至800Kg/m3之间的密度的板在干燥条件下的MDF面板的MOR(25N/mm2)和MOE(2500N/mm2)的最低工业要求进行比较。
为了确定内结合强度IB和厚度膨胀TS，每种条件从测试面板切割具有50.0×50.0×11.5mm的标称尺寸的六个测试样品。在每个样品测试至失效之后，计算和记录IB。在浸泡之前和浸泡24小时之后立即测量定义为在室温下浸入水中24小时之后样品厚度的百分比增加的TS。低TS反映高耐水性。将这些值与对于具有在700至800Kg/m3之间的密度的MDF板的IB的最低工业要求(0.6N/mm2)和TS的最高工业要求(15％)进行比较。
结果和讨论
研究了用于配制生物基粘合剂的粒料和PAE树脂对MDF板特性的影响。首先评价不同量的PAE树脂(w/w)，基于烘干木材，在复合混合物中保持总固体重量的按重量计16％的相同量的粒料。
结果示出于以下表1中。
表1：根据PAE百分比(w/w)，用UF或基于向日葵粗粉粒料(16％w/w)和PAE树脂的生物基粘合剂制造的MDF的机械特性
Figure BDA0003527633460000181
用纤维分离的向日葵粗粉粒料但不用树脂制备的MDF板展现出低的机械性能和差的耐水性。
将PAE树脂注入到纤维分离的木材和纤维分离的种子的混合物(来自粒料)中导致MDF板的内结合和膨胀特性两者的改进。内结合强度随着PAE量的增加而增加。用约1.5％w/w或更多的PAE获得高于0.60N/mm2的内结合强度。当注入1.6％w/w的PAE时，内结合强度达到0.66N/mm2的值，并且当注入2.4％w/w的PAE时，达到0.85N/mm2的值。
测试不同量的粒料以评价种子与PAE比率的影响。
表2呈现了含有不同量的粒料与1.6％w/w的固定量的PAE树脂的生物基粘合剂的粘附特性的比较。
表2：根据粒料百分比(w/w)，用UF或基于向日葵粗粉粒料和PAE树脂(1.6％w/w)的生物基粘合剂制造的MDF的机械特性
Figure BDA0003527633460000191
注入到没有向日葵粒料的木材颗粒中的PAE树脂(1.6％w/w)展现出低的粘合性和不令人满意的耐水性。当将粒料添加至板的配制品中时，改进了MDF板的机械特性和膨胀特性二者。
将粒料的量增加至最高达按重量计20％改进了粘附特性(最高达0.72N/mm2)。具有8％粒料的样品具有良好的耐水性，该耐水性随着粒料量的增加而略微降低。
与由UF树脂制备的板相比，用8％w/w至20％w/w的粒料和1.6％w/w的PAE制备的板展现出更好的机械特性和更好的耐水性。
在另一个试验中，MDF板也由研磨成6μm(D10)、30μm(D50)和180μm(D90)的小粒度的微粉化的向日葵粗粉的分散体制备，并且将这些板的特性与用粗粉粒料获得的MDF板获得的特性进行比较(表3)。
表3：用具有或不具有PAE的制成分散体或粒料形式(12％w/w)的生物基粘合剂制造的MDF的机械特性
Figure BDA0003527633460000201
由与PAE树脂共混的微粉化的向日葵粗粉制备的板展现出与由根据本发明的纤维混合物制备的那些类似的内结合和更低的膨胀特性(耐水性)。
由与PAE树脂共混的微粉化的向日葵粗粉制备的板的测量的MOE和MOR非常低，其中值分别为2500和16N/mm2。
在使用粒料(12％w/w)并与PAE树脂(1.6％w/w)混合的情况下，MOE增加至3561N/mm2并且MOR增加至26.8N/mm2。
用根据本发明的用于制造基于木质纤维素纤维的复合材料的方法获得的板，其中在进行树脂处理之前形成纤维分离的木质纤维素材料和纤维分离的植物种子的纤维混合物(不使用与树脂混合的蛋白质材料的分散体)，具有比根据现有技术方法制造的类似的板更好的机械特性和耐水性特性。
评价了共混到配制品中的脲对板特性的影响(表4)。
表4：用使用PAE、使用和不使用脲配制的生物基粘合剂制造的MDF的机械特性(在15s/mm下压制之后的特性)
Figure BDA0003527633460000202
Figure BDA0003527633460000211
当将脲添加到与PAE共混的向日葵粗粉的配制品中时，MOE和MOR都增加。当将包含纤维分离的木材和纤维分离的向日葵粗粉粒料的纤维混合物与PAE和脲共混(进行树脂处理)时，获得最高的MOE和MOR值。另外，共混PAE和脲允许使用0.9％w/w的更低PAE量而不是1.6％w/w，同时保持相同的结合强度和相同的厚度膨胀特性(耐水性)。
基于这些结果，示出根据本发明的方法使用包含纤维分离的木材和纤维分离的粗粉粒料的纤维混合物以及PAE和脲的共混物是实现纤维板的良好机械特性的最佳配制品。
申请人曾进行了另一个试验，该试验中MDF板如以上所描述的用包含纤维分离的木材和纤维分离的向日葵粗粉粒料的纤维混合物制备，不同的是将纤维混合物与包含1.6重量％PAE、0.2重量％没食子酸、2重量％甘油和1重量％蜡的基于水的树脂共混(进行树脂处理)。在以10s/mm压制之后，所获得的纤维板具有良好的机械特性。
尽管向日葵种子是可以用于本发明的优选植物种子之一，但是用来自不同含油植物种子和/或蛋白质植物种子的种子制备MDF板，并且比较机械性能(表5)。
表5：测试植物种子的蛋白质和油含量：
Figure BDA0003527633460000212
表6：用基于不同蛋白质(proteaginous)原材料的使用PAE(1.6w/w)配制的生物基粘合剂制造的MDF的机械特性(在10s/mm下压制之后的特性)
Figure BDA0003527633460000213
Figure BDA0003527633460000221
与基于其他植物的蛋白质相比，向日葵粗粉粒料和豌豆种子展现出最佳的内结合强度。
MDF板也由研磨成15μm(D10)、43μm(D50)和115μm(D90)的小粒度的微粉化的黄豆粉(粗粉)的分散体制备，并且将这些板的特性与用包含纤维分离的木材和纤维分离的黄豆粗粉粒料的纤维混合物获得的MDF板获得的特性进行比较(表7)。
黄豆粉具有基于干物质48％w/w的蛋白质含量和基于干物质2％w/w的油含量。
表7：用使用制成分散体或粒料形式的PAE(1.6w/w)和黄豆粉(12％w/w)配制的生物基粘合剂制造的MDF的机械特性
Figure BDA0003527633460000222
由与PAE树脂共混的微粉化的黄豆粉(粗粉)制备的板示出与根据本发明由包含纤维分离的木材和纤维分离的黄豆粉(粗粉)的纤维混合物制备的那些类似的内结合特性和相当的膨胀特性(耐水性)。然而，当使用纤维混合物并且与PAE树脂共混(进行树脂处理)时，所测量的板的MOE和MOR展现出更高的值。这些结果与由向日葵粗粉粒料获得的结果一致，示出用根据本发明的包含纤维分离的木材和纤维分离的向日葵粗粉粒料的纤维混合物以及PAE制备的MDF板具有比根据现有技术方法制造的类似的板更好的机械特性。
MDF板由研磨成30μm(D50)的小粒度的微粉化的油菜籽粗粉的分散体制备，并且将这些板的特性与用根据本发明的包含纤维分离的木材和纤维分离的油菜籽粗粉粒料的纤维混合物获得的MDF板获得的特性进行比较。油菜籽粗粉具有31重量％的蛋白质含量、1.5重量％的油含量和11重量％的水分含量。评估用基于制成分散体或粒料形式(12％w/w)的油菜籽粗粉使用PAE(1.6％w/w)配制的生物基粘合剂制造的MDF的机械特性。
结果也与由以上向日葵粗粉粒料和黄豆粉(粗粉)粒料获得的结果一致，示出根据本发明制备的MDF板具有比根据现有技术方法使用微粉化的种子粗粉和PAE树脂的水性分散体制造的类似的板更好的机械特性。
工业应用
本发明提供了一种用于制造基于木质纤维素纤维的复合材料的方法，与现有技术中已知的类似方法相比，该方法具有成本和环境友好的优点(特别是由于该方法节约了水和能量)。此种方法的优选应用是制造纤维板，诸如MDF。由于根据本发明的制造方法使用纤维分离的植物种子(作为蛋白质的来源)和纤维(以纤维分离的木质纤维素材料和纤维分离的植物种子的纤维混合物的形式提供)，基于纤维的复合材料可以具有增强的机械特性。在一些实施方式中，这些特性可以通过使用胺化合物和/或选择的添加剂进一步增强。使用纤维分离的木质纤维素材料和纤维分离的植物种子的混合物不仅具有经济优点、环境优点、工艺简单性方面的优点，而且具有关于最终产品的特性的优点。

Claims (16)

1.一种用于制造基于木质纤维素纤维的复合材料的方法，所述方法包括以下步骤：
●(S1)获得包含纤维分离的木质纤维素材料和纤维分离的植物种子的纤维混合物；
●(S2)将所述纤维混合物与树脂共混以形成复合混合物；和
●(S3)使所述复合混合物固化，从而形成所述基于木质纤维素纤维的复合材料。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述(S1)获得纤维混合物的步骤包括：
●(S11)提供木质纤维素材料和提供植物种子；
●(S15)将所述木质纤维素材料和所述植物种子混合，从而获得木质纤维素材料和植物种子的混合物；和
●(S16)使所述木质纤维素材料和植物种子的混合物纤维分离。
3.根据权利要求2所述的方法，其中，所述(S16)使所述木质纤维素材料和植物种子的混合物纤维分离的步骤包括在通过热-机械方法或基于压力释放的方法进行纤维分离之前将所述木质纤维素材料和植物种子的混合物进行汽蒸的步骤(S161，S165)。
4.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，所述复合混合物包含：
-所述复合混合物的总干物质的按重量计范围从40％至99％、优选地从50％至95％、并且更优选地从80％至95％、例如84％的量的纤维分离的木质纤维素材料，和
-所述复合混合物的总干物质的按重量计范围从1％至60％、优选地从5％至40％、并且更优选地从5％至20％的量的纤维分离的种子，和所述复合混合物的总干物质的按重量计范围从0.1％至20％、优选地从0.3％至5％、并且更优选地从0.5％至3％、例如从0.9％至1.6％的量的树脂。
5.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，所述(S3)使所述复合混合物固化的步骤包括以下步骤：
-(S31)将经树脂处理的纤维混合物干燥至包括在0％与20％之间、并且优选地在5％与10％之间的水分含量，(S32)使经干燥的经树脂处理的纤维混合物成形为垫，
-(S33)压制所述垫以获得所述基于木质纤维素纤维的复合材料。
6.一种用于制造纤维板的方法，所述方法包括根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，所述方法进一步包括冷却(S34)和锯切(S35)所述基于木质纤维素纤维的复合材料的步骤，从而形成纤维板。
7.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，所述方法包括向所述树脂或所述纤维混合物添加胺化合物的步骤，所述胺化合物优选地是脲、甲基脲、聚脲、聚乙烯胺、三聚氰胺、聚乙烯亚胺(PEI)、二乙醇二胺、乙醇二胺、乙醇胺、二乙醇胺中的一种，优选地是脲和六胺，所添加的胺化合物占所述复合混合物总干物质的按重量计从0％至25％、优选地从0％至10％、并且更优选地从2％至10％。
8.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，所述方法包括向所述树脂或所述纤维混合物添加添加剂的步骤，所述添加剂是以下中的至少一种：蜡、金属盐、植物油、脂肪酸、硅酮、pH调节剂、多元醇、单宁、木质素、氨基酸、金属氧化物、淀粉、染色剂、阻燃剂，所述添加剂占所述复合混合物总干物质的按重量计从0％至20％、优选地从0％至10％、并且更优选地从0.1％至3％。
9.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，所述木质纤维素材料是木材、玉米秸、椰子壳、棉杆、亚麻、草、大麻、洋麻、小麦秸秆、甘蔗渣、油棕树干、竹、或者其两种或更多种的混合物，优选地是木材。
10.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，在纤维分离之前，以种子粗粉的形式、并且优选地以种子粗粉粒料的形式提供所述植物种子。
11.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，所述纤维混合物包含基于干物质至少40％、优选地至少60％、更优选地80％w/w的纤维。
12.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，所述植物种子是属于以下科的一种或几种的植物的种子：
-槟榔科，诸如：
■亚塔棕属，
■油棕属，和
■红花属，诸如红花，
-菊科，诸如：
■向日葵属，诸如向日葵，
-十字花科，诸如：
■芸薹属，诸如甘蓝型油菜、芥菜型油菜、黑芥菜、白菜型油菜、埃塞俄比亚芥，和
■亚麻荠属，诸如亚麻荠，
-大麻科，诸如：
■大麻属，诸如大麻，
-豆科，诸如：
■大豆属，诸如大豆
■羽扇豆属，和
■豌豆属，诸如豌豆
-亚麻科，诸如：
■亚麻属，诸如亚麻，
-锦葵科，诸如：
■棉属
和
-禾本科，诸如：
■玉蜀黍，
■亚洲栽培稻、非洲栽培稻
■子
■普通小麦、硬粒小麦
■大麦
■高粱，
■黍
■燕麦。
13.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，所述树脂选自：
-聚酰胺胺-表氯醇(PAE)树脂、聚亚烷基多胺-表氯醇树脂、基于衣康酸的聚酰胺胺-表氯醇树脂和/或胺聚合物-表氯醇树脂，
-环氧树脂诸如双酚A二缩水甘油醚环氧树脂，
-异氰酸酯树脂，
-脲-甲醛树脂，三聚氰胺-甲醛树脂，三聚氰胺-脲-甲醛树脂，苯酚-甲醛树脂，间苯二酚-甲醛树脂，基于甲醛或基于另一种醛诸如糠醛、丙醛、丁醛、琥珀醛、戊二醛、二甲氧基乙醛、乙醛酸、乙醇醛、香草醛的其他树脂，
-基于聚氨酯的树脂，
-基于多元酸的树脂，诸如基于马来酸酐或乙酸的树脂，
-基于丙烯酸酯或基于甲基丙烯酸酯的树脂，诸如聚(甲基丙烯酸甲酯)，
-乙烯-乙酸乙烯酯(EVA)、乙烯-共-乙酸乙烯酯-共-丙烯酸、乙烯-共-乙酸乙烯酯-共-甲基丙烯酸、乙烯-共-乙酸乙烯酯-共-乙烯醇、羧化的乙酸乙烯酯-乙烯共聚物、乙烯-乙烯醇(EVOH)、聚乙烯醇、聚乙烯醇缩丁醛-共-乙烯醇、聚乙酸乙烯酯-共-乙烯醇。
14.一种纤维混合物，其包含木质纤维素材料纤维和纤维分离的植物种子，其中木质纤维素材料与植物种子的重量比包括在40:60与99:1之间、并且优选地在80:20与95:5之间。
15.一种基于木质纤维素纤维的复合材料，其包含根据权利要求14所述的纤维混合物和树脂，所述纤维混合物形成用于所述基于木质纤维素纤维的复合材料的增强物和粘合剂，并且所述树脂呈固化的形式、形成所述基于木质纤维素纤维的复合材料的基质或为所述基于木质纤维素纤维的复合材料的基质的一部分。
16.一种纤维板面板，其由根据权利要求15所述的基于木质纤维素纤维的复合材料制成。
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