JP2020515506A - バイオベース複合材を製造するためのリグノセルロース繊維の混合物の処理方法 - Google Patents
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Abstract
Description
− リグノセルロース系作物を収穫して収穫されたリグノセルロース系作物を処理することによりリグノセルロース繊維の原混合物を得ること
を含む、バイオベース複合材を製造するためのミスカンサス繊維やソルガム繊維などのリグノセルロース繊維の混合物の処理方法に関する。本発明はさらに、リグノセルロース繊維を含有する製品、たとえば、バイオベース複合材及びバイオベースコンクリートに関する。
− リグノセルロース系作物を収穫(101)して収穫されたリグノセルロース系作物を処理することによりリグノセルロース繊維の原混合物(2)を得ることと、
− シービングや粉砕などにより、リグノセルロース繊維の原混合物を、約<s1の繊維サイズを有するとともに第1の物理的/化学的性質を有する繊維の混合物を含む第1の画分(f1)と、約>s1の繊維サイズを有するとともに第1の物理的/化学的性質とは異なる第2の物理的/化学的性質を有する繊維の混合物を含む第2の画分(f2)と、に分離(102)することと、
− 第1の画分(f1)の繊維又は第2の画分(f2)の繊維と結合剤(3)とを混合(201)することと、
− 結合剤を硬化(202)させてバイオベース複合材を得ることと、
を含む、バイオベース複合材(1)を製造するためのミスカンサス繊維やソルガム繊維などのリグノセルロース繊維の混合物の処理方法(100)
により特徴付けられる。
− シービングや粉砕などにより、第2の画分を、約>s1且つ約<s2の繊維サイズを有する繊維の混合物を含む第3の画分と、約>s2の繊維サイズを有する繊維の混合物を含む第4の画分と、に分離すること
を含む上述した方法に関する。そのため、とりわけ、s1をいくぶん小さめに選択して、第2の画分が、広範にわたるさまざまな繊維サイズを有する繊維と、いずれの有用な目的に対しても大きすぎる繊維と、を含むとき、繊維サイズに関してさらなる識別を行いうる。その中の第3の画分は、有利には、「中間」画分(多くの場合、最適レベルのある特定の所望の物理的/化学的性質を呈する)として機能しうる。当然ながら、とくにs1をいくぶん大きめに選択したとき、所望により、第1の画分をさらなる画分に分離しうる。
a)材料を秤量することと、
b)粉末(セメント及び砂以外の充填材)を乾式混合することと、
c)砂を添加して砂と粉末とを乾式混合することと、
d)75%の所要の水を添加して内容物を均一に混合することと、
e)選択的に混合物を約1分間静置することと、
f)流動化剤+残りの25%の水を添加して低速混合を継続することと、
g)乾燥ミスカンサス繊維を添加して低速混合を継続することと、
h)追加の水(水2.5g/繊維1gr)を添加して低速混合を継続することと、
i)選択的に混合スピードを増加させていずれのクランプしている繊維も分離させることによりミスカンサス含有コンクリート混合物を得ることと、
を含むプロセスにより作製可能である。
・ ミスカンサス(1.5mmにミル処理) 乾燥質量の14、19、及び24wt%
・ 乾燥体積の28、35、及び40vol%
・ MgCl2x6H2O 上水と混合(重量比0.7)
・ MgO MgCl2x6H2Oと混合(比1.25g/ml)
(ミスカンサスの水吸着を補正するために高い固/液比)
− 第1の画分、第2の画分、第3の画分、及び/又は第4の画分の繊維と結合剤とを混合することであって、混合比が、製造されるバイオベース複合材の所望の性質に基づいて決定される、ことと、
− 結合剤を養生させてバイオベース複合材を得ることと、
をさらに含む、上述した方法に係る第1の画分、第2の画分、第3の画分、及び/又は第4の画分を用いたバイオベース複合材の製造方法に関する。
− バイオベース複合材をグラニュレートに変換処理するさらなること
を含む上述した方法に関する。
− マルトデキストリンなどの接着剤の添加下で第1の画分、第2の画分、第3の画分、及び/又は第4の画分の繊維をペレットに圧縮変換するさらなることと、
− 第1の画分、第2の画分、第3の画分、及び/又は第4の画分の繊維を含有するペレットと結合剤とを混合して結合剤を固化させることによりバイオベース複合材を得るさらなることと、
− バイオベース複合材をグラニュレートに変換処理するさらなることと、
を含む。
− グラニュレートを異方向回転ローラー間に案内するなどにより、グラニュレートをフォイルに圧縮変換するさらなること
を含む上述した方法に関する。
− 上述したバイオベース複合材、上述したグラニュレート、又は上述したフォイルを、製品、たとえば水分の吸収が意図された製品、たとえば食品製品用又はおむつ用のパッケージングに変換処理するさらなること
を含む上述した方法に関する。
− モルタルを養生させる前に3Dプリンターを用いて流動性モルタル/繊維混合物を所望の形状にプリントすること
をさらに含む上述した方法に関する。出願人は、3Dプリンターにより以上の流動性混合物を適宜使用して建物などの建設に使用される形状物(たとえばベンチ若しくは縁石)又は物体をプリントすることが可能であり、とくにおよそ0.1及び1.5mmの繊維サイズを使用したとき、プリンティングに良好な流動性、低い吸水性、プリントされたコンクリート混合物の形状物の良好な強度、及び良好な絶縁性が保証されることを見いだした。
− リグノセルロース系作物を収穫101して収穫されたリグノセルロース系作物を処理することによりリグノセルロース繊維の原混合物2を得ること
を含む。本発明によれば、方法11は、
− シービングや粉砕などにより、リグノセルロース繊維の原混合物2を、約<s1の繊維サイズを有するとともに第1の物理的/化学的性質を有する繊維の混合物を含む第1の画分f1と、約>s1の繊維サイズを有するとともに第1の物理的/化学的性質とは異なる第2の物理的/化学的性質を有する繊維の混合物を含む第2の画分f2と、に分離102すること
により特徴付けられる。好ましくはs1=1.0〜3.0mm、より好ましくは1.5〜2.5mm、たとえば2mm。好ましくは、収穫工程は、繊維のチョッピングを含む。分離工程は、好ましくは、1つ以上の後続のシーブ工程及び粉砕工程を(連続して)含む。
− 第1の画分f1、第2の画分f2、第3の画分f3、及び/又は第4の画分f4の繊維と結合剤3とを混合201することであって、混合比が、製造されるバイオベース複合材1の所望の性質に基づいて決定される、ことと、
− 結合剤3を養生202させてバイオベース複合材1を得ることと、
をさらに含む、第1の画分f1、第2の画分f2、第3の画分f3、及び/又は第4の画分f4を用いたバイオベース複合材1の製造方法200を模式的に示す。
− バイオベース複合材をグラニュレート4に変換処理203することをさらに
を含みうる。
− さらに、マルトデキストリンなどの接着剤5の添加下で第1の画分f1、第2の画分f2、第3の画分f3、及び/又は第4の画分f4の繊維をペレット6に圧縮変換204すること、
− さらに、第1の画分f1、第2の画分f2、第3の画分f3、及び/又は第4の画分f4の繊維を含有するペレット6と結合剤3とを混合201して結合剤3を養生させることによりバイオベース複合材1を得ることと、
− さらに、バイオベース複合材1をグラニュレート4に変換処理203することと、
を含みうる。
−さらに、グラニュレート4をフォイル7に圧縮変換204すること
を含みうる。
− さらに、バイオベース複合材1、グラニュレート4、又はフォイル7を、製品、たとえば水分の吸収が意図された製品、たとえば食品製品用又はおむつ用のパッケージングに変換処理すること
を含む。当然ながら、花瓶、ランプシェード、キャットリター、(パッケージング)トレイなどの他の(消費者)製品も考えられる。好ましくは、おむつを製造するとき、バイオベース複合材1は、パッド又は類似のホルダー/コンテナーに組み込まれ、その際、パッドは、乾燥剤(シリカゲルとほぼ同様)として作用する。そのため、おむつパッドは、陶磁器、トレイ、花瓶などの他の(消費者)製品のいくつかとは異なり、熱形成、押出しなどにより製造されない。好ましくは、パッド又は類似のホルダー/コンテナーは、ミスカンサス繊維を含む1つ以上の層(膜として作用する)を含む。
− モルタルを養生させる前に3Dプリンターを用いて流動性モルタル/繊維混合物を所望の形状にプリントすること
をさらに含みうる。
ミスカンサスベースモルタルは以下のプロセスにより作製される。
・ 材料の秤量
・ 第1の時間:粉末の乾式混合
・ 第2の時間:砂の添加、砂との粉末との乾式混合
・ 第3の時間:75%の所要の水の添加及びすべてが完全に混合されているかのチェック
・ 第4の時間:混合物の1分間の静置
・ 第5及び第6の時間:流動化剤+残りの25%の水の添加及び低速混合の継続
・ 第7の時間:乾燥繊維の添加及び低速混合の継続
・ 第8及び第9の時間:追加(水2.5g/繊維1gr)の添加及び低速混合(レベル1)の継続
・ 第10及び第11の時間:いずれのクランプしている繊維も分離させるように混合スピードの増加
3Dプリント可能なコンクリート混合物は、1.5mm未満のサイズを有するさまざまなレベルの繊維を有して製造される。
・ 5Mg(OH)2−1MgCl2−8H2O 5−1−8(通常、最初に準安定状態で生成する)
・ 3Mg(OH)2−1MgCl2−8H2O 3−1−8(通常、5−1−8から形成される安定相)
・ ミスカンサス(1.5mmにミル処理) 乾燥質量の14、19、及び24wt%
・ 乾燥体積の28、35、及び40vol%
・ MgCl2x6H2O 上水と混合(重量比0.7)
・ MgO MgCl2x6H2Oと混合(比1.25g/ml)
・ ミスカンサスの水吸着を補正するための高い固/液比
代替酸化マグネシウム
3Dプリンティング用マグネシアセメントの初期圧縮強度を改善するために、高反応性酸化マグネシウムを試験した。この目的のために、ミスカンサスを含まない純粋なマグネシアセメントからなる混合物を使用する。この混合物の組成は次の通りである。すなわち、250gのMgO及び150mlのMgCl2溶液であり、以上に記載のものと同一の濃度を有する。しかしながら、MgOは非常に反応性であるので、過度の熱の発生が観測されて材料が熱くて触れることできない状態となり且つ亀裂が発生するようになる。こうした理由から、新しい方法を決定した。以前の混合物で使用し低反応性MgOを高反応性MgOで部分的に置き換え(10及び20wt%)、スプレッドフロー及び凝結時間に及ぼす影響を測定した。
製造可能である。18wt%のミスカンサスの添加は容易に行いうるが、3Dプリンティングに最適な加工性が得られるように調整すべきである。これは、水和挙動に悪影響を及ぼしたり強度に悪影響を及ぼしたりすることなく容易に行いうる。
− ミスカンサスの添加により系が効果的に希釈され、全体的な温度は低下するであろう。
− 石灰石粉末又は類似の材料の形態の不活性充填材料を混合物に添加することにより、MgOの一部を置き換えることが可能である。これにより加工性又は凝結時間に悪影響を及ぼすことなく、系はさらに希釈されるであろう。
− マグネシアセメントの製造に使用されるMgCl2の濃度は、反応を遅延するために低減可能である。しかしながら、これはプリント材料の凝結スピード及び最終強度に悪影響を及ぼすおそれがある。
2 リグノセルロース(ミスカンサス)繊維の原混合物
3 結合剤
4 グラニュレート
5 接着剤
6 ペレット
7 フォイル
100 バイオベース複合材を製造するためのリグノセルロース繊維の混合物の処理方法
101 収穫工程
102 分離工程(1)
103 分離工程(2)
200 バイオベース複合材の製造方法
201 混合工程
202 養生工程
203 グラニュレートへの変換処理工程
204 ペレットへの圧縮変換工程
205 フォイルへの圧縮変換工程
Claims (32)
- バイオベース複合材(1)を製造するためのミスカンサス繊維やソルガム繊維などのリグノセルロース繊維の混合物の処理方法(100)であって、
− リグノセルロース系作物を収穫(101)して前記収穫されたリグノセルロース系作物を処理することによりリグノセルロース繊維の原混合物(2)を得ることと、
− シービングや粉砕などにより、リグノセルロース繊維の前記原混合物を、約<s1の繊維サイズを有するとともに第1の物理的/化学的性質を有する繊維の混合物を含む第1の画分(f1)と、約>s1の繊維サイズを有するとともに前記第1の物理的/化学的性質とは異なる第2の物理的/化学的性質を有する繊維の混合物を含む第2の画分(f2)と、に分離(102)することと、
− 前記第1の画分(f1)の繊維又は前記第2の画分(f2)の繊維と結合剤(3)とを混合(201)することと、
− 前記結合剤を硬化(202)させて前記バイオベース複合材を得ることと、
を含む、方法(100)。 - 前記結合剤がモルタルであり、前記繊維が、3Dプリント可能なコンクリート混合物を得るために1.5mm未満の繊維サイズと7〜20wt%の範囲の繊維量とを有し、前記モルタルが、好ましくはMgO/水性MgCl2モルタル系をベースとする、請求項1に記載の方法。
- 前記結合剤がモルタルであり、前記繊維の少なくとも50wt%が、コンクリート混合物を得るために2〜8mmの繊維サイズと5〜13vol%の範囲の繊維量とを有する、請求項1に記載の方法。
- a)材料を秤量することと、
b)粉末(セメント及び砂以外の充填材)を乾式混合することと、
c)砂を添加して砂と粉末とを乾式混合することと、
d)75%の所要の水を添加して内容物を均一に混合することと、
e)選択的に前記混合物を約1分間静置することと、
f)流動化剤+残りの25%の水を添加して低速混合を継続することと、
g)乾燥ミスカンサス繊維を添加して低速混合を継続することと、
h)追加の水(水2.5g/繊維1gr)を添加して前記低速混合を継続することと、
選択的に混合スピードを増加させていずれのクランプしている繊維も分離させることによりミスカンサス含有コンクリート混合物を得ることと、
をさらに含む、請求項3に記載の方法。 - 前記バイオベースコンクリート混合物が0.01〜1wt%の流動化剤、好ましくはポリカルボキシレートエーテル可塑剤を含有する、請求項3又は4に記載の方法。
- 前記リグノセルロース系作物が乾燥作物であり、且つリグノセルロース繊維の前記原混合物が少なくとも80wt%、好ましくは少なくとも90又は91wt%の乾燥繊維と5〜20wt%の水とを含む、請求項1〜5のいずれか一項に記載の方法。
- 前記第1の画分が、0.3〜0.5mmの長さを有する繊維を含む第1のさらに分離された画分を得るためにさらに分離される、請求項1に記載の方法。
- 前記第1の画分が、約0.3〜0.4mmの長さを有する繊維を含む第1のさらに分離された画分を得るためにさらに分離される、請求項7に記載の方法。
- 前記第1の画分が、約0.325〜0.375mmの長さを有する繊維を含む第1のさらに分離された画分を得るためにさらに分離される、請求項7又は8に記載の方法。
- 前記第1の画分が、約0.35mmの長さを有する繊維を含む第1のさらに分離された画分を得るためにさらに分離される、請求項7〜9のいずれか一項に記載の方法。
- − シービングや粉砕などにより、前記第2の画分(f2)を、約>s1且つ約<s2の繊維サイズを有する繊維の混合物を含む第3の画分(f3)と、約>s2の繊維サイズを有する繊維の混合物を含む第4の画分(f4)と、に分離(103)すること
を含む、請求項1〜10のいずれか一項に記載の方法。 - − 前記第1の画分、前記第2の画分、前記第3の画分、及び/又は前記第4の画分の繊維と結合剤(3)とを混合(201)することであって、混合比が、製造される前記バイオベース複合材の所望の性質に基づいて決定される、ことと、
− 前記結合剤を養生(202)させて前記バイオベース複合材を得ることと、
をさらに含む、請求項1〜11のいずれか一項に記載の前記第1の画分、前記第2の画分、前記第3の画分、及び/又は前記第4の画分を用いたバイオベース複合材の製造方法(200)。 - − マルトデキストリンなどの接着剤(5)の添加下で前記第1の画分、前記第2の画分、前記第3の画分、及び/又は前記第4の画分の繊維をペレット(6)に圧縮変換(204)するさらなることと、
− 前記第1の画分、前記第2の画分、前記第3の画分、及び/又は前記第4の画分の繊維を含有する前記ペレットと前記結合剤とを混合(201)して前記結合剤を養生させることにより前記バイオベース複合材を得るさらなることと、
− 前記バイオベース複合材をグラニュレートに変換処理(203)するさらなることと、
を含む、請求項1又は請求項6〜12のいずれか一項に記載の方法。 - −さらに、前記グラニュレート(4)をフォイル(7)に圧縮変換(204)すること
を含む、請求項1又は請求項6〜13のいずれか一項に記載の方法。 - 前記方法が、
− 前記バイオベース複合材、前記グラニュレート、又は前記フォイルを、製品、たとえば水分の吸収が意図された製品、たとえば食品製品用又はおむつ用のパッケージングに変換処理するさらなること
を含む、請求項1又は請求項6〜14のいずれか一項に記載の方法。 - 前記第1の画分が、前記結合剤と混合される繊維混合物の少なくとも70%、より好ましくは少なくとも80%、さらにより好ましくは少なくとも90%、最も好ましくは約100%を構成する、請求項1〜15のいずれか一項に記載の方法。
- 前記バイオベース複合材がバイオベースコンクリート混合物であるとき、
−前記モルタルを養生させる前に3Dプリンターを用いて流動性モルタル/繊維混合物を所望の形状にプリントすること
をさらに含む、請求項1〜16のいずれか一項に記載の方法。 - 前記グラニュレート又は前記フォイルが、熱形成により、製品、たとえば水分の吸収が意図された製品、たとえば食品製品用又はおむつ用のパッケージングに変換処理される場合、熱形成プロセス温度が約110〜130℃、好ましくは約120℃である、請求項1〜17のいずれか一項に記載の方法。
- 請求項1〜18のいずれか一項に記載の方法により得られるグラニュレート又はバイオベースコンクリート混合物。
- それぞれ、請求項15又は17に記載の方法により得られる製品、たとえば水分の吸収が意図された製品、たとえば食品製品用若しくはおむつ用のパッケージング、又は3Dプリントコンクリート構造物。
- 前記製品が消費者製品である、請求項20に記載の製品。
- 前記製品が水分の吸収が意図された製品である、請求項20又は21に記載の製品。
- 前記製品が食品製品用又はおむつ用のパッケージングである、請求項20〜22のいずれか一項に記載の製品。
- 前記製品が、キャットリター、ランプシェード、トレイ、又は花瓶である、請求項20〜22のいずれか一項に記載の製品。
- 5〜13vol%の繊維を有するバイオベースコンクリート混合物であって、前記繊維の少なくとも50wt%が2〜8mmの繊維サイズを有する、バイオベースコンクリート混合物。
- 前記繊維の少なくとも70wt%が2〜8mmの繊維サイズを有する、請求項25に記載のバイオベースコンクリート混合物。
- 前記繊維がミスカンサス繊維である、請求項25又は26に記載のバイオベースコンクリート混合物。
- 前記混合物が0.01〜1wt%の流動化剤を含有する(前記コンクリート混合物の全重量を基準にして)、請求項25〜27のいずれか一項に記載のバイオベースコンクリート混合物。
- 前記バイオベースコンクリート混合物が、ポリカルボキシレートエーテル可塑剤を含む流動化剤を含有する、請求項25〜28のいずれか一項に記載のバイオベースコンクリート混合物。
- 1.5mm未満の粒子サイズを有する7〜20wt%の繊維を含有する3Dプリント可能なコンクリート混合物。
- 前記コンクリート混合物が、1.5mm未満の繊維サイズを有する10〜15wt%のミスカンサス繊維を含有する、請求項30に記載の3Dプリント可能なコンクリート混合物。
- 前記混合物がMgO/水性MgCl2モルタル系をベースとする、請求項30又は31に記載の3Dプリント可能なコンクリート混合物。
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---|---|---|---|---|
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NL2025684B1 (en) * | 2020-05-26 | 2021-12-14 | Champion Link Int Corp | Panel and method for producing a panel |
JP2022048546A (ja) * | 2020-09-15 | 2022-03-28 | セイコーエプソン株式会社 | 複合体、成形体及び成形体の製造方法 |
CN112661479B (zh) * | 2020-12-24 | 2022-04-26 | 河北工业大学 | 一种可3d打印的氯氧镁风积沙复合材料及其制备方法与应用 |
Citations (15)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US2909439A (en) * | 1955-03-09 | 1959-10-20 | Brunton Bernard | Moulding plastic material |
US3753749A (en) * | 1971-08-12 | 1973-08-21 | Cement Marketing Co | Concrete compositions |
JPS5162827A (en) * | 1974-11-29 | 1976-05-31 | Asahi Chemical Ind | Kairyosareta maguneshiasementososeibutsu |
DE3007012A1 (de) * | 1980-02-25 | 1981-09-03 | Fulguritwerke Seelze und Eichriede in Luthe bei Hannover Adolf Oesterheld GmbH & Co KG, 3050 Wunstorf | Bauplatte |
JPS61500905A (ja) * | 1984-01-13 | 1986-05-08 | バルシヨン テクニリネン ツトキムスケスカス | コンクリ−トの性質の調整方法 |
JPS62223052A (ja) * | 1986-01-10 | 1987-10-01 | ノルスク プロコ ア−エス | 建築材料及びその製造法 |
EP0830424A1 (en) * | 1995-04-27 | 1998-03-25 | van Dijk, Dirk | Plastic-based composite product and method and apparatus for manufacturing same |
JP2003206171A (ja) * | 2002-01-09 | 2003-07-22 | Kubota Corp | 板状建材の製造方法 |
JP2004505876A (ja) * | 2000-08-09 | 2004-02-26 | トリーアーヴァイラー マティアス | 植物性骨材を用いたコンクリート又はモルタルを製造するための方法 |
EP1908739A1 (de) * | 2006-10-06 | 2008-04-09 | Miscanthus-Nawaro-Innovations S.A. | Baustoff mit pflanzlichem Zuschlag |
JP2009521341A (ja) * | 2005-12-22 | 2009-06-04 | ニュージーランド フォレスト リサーチ インスティテュート リミテッド | 木材繊維複合製品を製造する方法 |
CN101818531A (zh) * | 2010-05-13 | 2010-09-01 | 东南大学 | 一种现浇秸秆/灰渣氯氧镁水泥墙体及施工方法 |
JP2011093097A (ja) * | 2009-10-27 | 2011-05-12 | Panasonic Electric Works Co Ltd | 長繊維ボードおよび長繊維複合ボード |
US20140004329A1 (en) * | 2012-07-02 | 2014-01-02 | PEBA Trading & Manufacturing Corporation | Micro-Engineered Poly-Fiber Geo-Composite Articles and Methods of Manufacturing the Same |
US20170001909A1 (en) * | 2013-12-06 | 2017-01-05 | S. A. Lhoist Recherche Et Developpement | System of Plant or Bio-Sourced Materials |
Family Cites Families (12)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FR1244862A (fr) * | 1960-01-12 | 1960-09-19 | élément constitué par agglomération des fibres de bagasse | |
JPS5617966A (en) * | 1979-07-24 | 1981-02-20 | Asahi Chemical Ind | Lightweight frc composition |
DE4336627A1 (de) | 1993-10-27 | 1994-06-09 | Foerderzentrum Mittelsachsen G | Verbundwerkstoff auf der Basis von Schilf und einem Verbund aus Kunststoffen |
US8013040B2 (en) | 2004-11-08 | 2011-09-06 | Lonza Inc. | Cellulose fiber-plastic composition containing a lubricant |
AU2008240327A1 (en) * | 2007-10-31 | 2009-05-14 | Hongliang Li | Process for the Production of a Roof Tile |
BRPI1012778B1 (pt) | 2009-05-19 | 2021-03-16 | Wacker Chemie Ag | composições processáveis termoplásticas, composições multicomponentes, processo para preparação dessas composições, processo para a preparação de materiais bioplásticos, materiais bioplásticos e uso dos mesmos |
CA2763986A1 (en) | 2009-06-01 | 2010-12-09 | The University Of Guelph | Lignin based materials and methods of making those |
EP2647758A1 (en) | 2012-04-03 | 2013-10-09 | Ian Alan Love Garcia | Methods for making composite materials from musa genus pseudostems agricultural waste |
FR2997944B1 (fr) * | 2012-11-09 | 2014-10-31 | Lafarge Sa | Materiaux de construction isolant a base d’addition vegetale |
US10125260B2 (en) * | 2014-02-19 | 2018-11-13 | The University Of Akron | Low aromatic content bio-mass fillers for free radical and ionic cure thermoset polymers |
CN104327525A (zh) | 2014-10-08 | 2015-02-04 | 珠海市绿丰源草业科技有限公司 | 一种草粉为原料的生物降解塑料 |
EP3325712A4 (en) * | 2015-06-04 | 2019-05-15 | Earnest Stuart | ADVANCED MICROFIBERS AND ASSOCIATED METHODS |
-
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Patent Citations (15)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US2909439A (en) * | 1955-03-09 | 1959-10-20 | Brunton Bernard | Moulding plastic material |
US3753749A (en) * | 1971-08-12 | 1973-08-21 | Cement Marketing Co | Concrete compositions |
JPS5162827A (en) * | 1974-11-29 | 1976-05-31 | Asahi Chemical Ind | Kairyosareta maguneshiasementososeibutsu |
DE3007012A1 (de) * | 1980-02-25 | 1981-09-03 | Fulguritwerke Seelze und Eichriede in Luthe bei Hannover Adolf Oesterheld GmbH & Co KG, 3050 Wunstorf | Bauplatte |
JPS61500905A (ja) * | 1984-01-13 | 1986-05-08 | バルシヨン テクニリネン ツトキムスケスカス | コンクリ−トの性質の調整方法 |
JPS62223052A (ja) * | 1986-01-10 | 1987-10-01 | ノルスク プロコ ア−エス | 建築材料及びその製造法 |
EP0830424A1 (en) * | 1995-04-27 | 1998-03-25 | van Dijk, Dirk | Plastic-based composite product and method and apparatus for manufacturing same |
JP2004505876A (ja) * | 2000-08-09 | 2004-02-26 | トリーアーヴァイラー マティアス | 植物性骨材を用いたコンクリート又はモルタルを製造するための方法 |
JP2003206171A (ja) * | 2002-01-09 | 2003-07-22 | Kubota Corp | 板状建材の製造方法 |
JP2009521341A (ja) * | 2005-12-22 | 2009-06-04 | ニュージーランド フォレスト リサーチ インスティテュート リミテッド | 木材繊維複合製品を製造する方法 |
EP1908739A1 (de) * | 2006-10-06 | 2008-04-09 | Miscanthus-Nawaro-Innovations S.A. | Baustoff mit pflanzlichem Zuschlag |
JP2011093097A (ja) * | 2009-10-27 | 2011-05-12 | Panasonic Electric Works Co Ltd | 長繊維ボードおよび長繊維複合ボード |
CN101818531A (zh) * | 2010-05-13 | 2010-09-01 | 东南大学 | 一种现浇秸秆/灰渣氯氧镁水泥墙体及施工方法 |
US20140004329A1 (en) * | 2012-07-02 | 2014-01-02 | PEBA Trading & Manufacturing Corporation | Micro-Engineered Poly-Fiber Geo-Composite Articles and Methods of Manufacturing the Same |
US20170001909A1 (en) * | 2013-12-06 | 2017-01-05 | S. A. Lhoist Recherche Et Developpement | System of Plant or Bio-Sourced Materials |
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