[发明专利]具有良好机械性能的轻质木质纤维素材料

说明书

本发明涉及一种生产平均密度为200-600kg/m³的轻质含木质纤维素物质的方法，其中在每种情况下基于含木质纤维素物质将如下组分混合，然后在升高的温度和升高的压力下压制：

A)30-95重量％木质纤维素颗粒，

B)1-25重量％堆密度为10-100kg/m³的发泡塑料颗粒，

C)3-50重量％选自氨基塑料树脂、酚醛树脂和具有至少两个异氰酸酯基团

的有机异氰酸酯的粘合剂，以及合适的话，

D)添加剂，

其中发泡塑料颗粒由发泡剂含量基于可发泡塑料颗粒为0.01-4重量％的可发泡塑料颗粒获得。

组分A)、B)、C)以及合适的话D)的总和为100％。

此外，本发明涉及如权利要求所定义的可发泡塑料颗粒的用途，一种生产如权利要求所定义的多层木质纤维素材料的方法和如权利要求所定义的本发明轻质含木质纤维素物质和本发明多层木质纤维素材料的用途。

木质纤维素材料，例如木基材料，尤其是多层木基材料为经济且保护资源的实木替代物并且尤其在家具构造、层压地板中及作为建筑材料已变得非常重要。不同厚度的木材颗粒如各种木料的木片或木纤维用作原料。通常将这类木材颗粒与天然和/或合成粘合剂以及合适的话在其它添加剂加入下压制而得到板状或条状的木基材料。

生产密度为约650kg/m³或更大的木基材料以实现其良好的机械性能。这种密度的木基材料或相应部件如家具对使用者，尤其是个人消费者来说通常太重。

因此，近年来对轻质木基材料的工业需求尤其因就便携家具而言变得受欢迎而连续增加。此外，油价上涨导致成本，例如运输成本连续增加，由此使轻质木基材料受到更大关注。

总之，轻质木基材料由于下列原因而非常重要：

轻质木基材料使终端消费者对产品的操作如在家具的包装、运输、拆包或组装上更容易。

轻质木基材料使运输和包装成本更低；此外，可节省轻质木基材料生产中的材料成本。

例如当用于运输工具中时，轻质木基材料可使这些运输工具的能耗更低。此外，例如可利用轻质木基材料以更经济地提供当前流行的材料消耗性装饰部件如厨房中的较厚操作台和侧板。

现有技术包括各种降低木基材料密度的方案。

例如，作为可通过设计手段获得的轻质木基材料，可提及管状碎料板和蜂窝板。管状碎料板因其特殊性能而在门的生产中主要用作内层。

在蜂窝板的情况下，缺点例如为拧出力阻力不够，紧固配件及磨边更困难。

此外，现有技术包括通过加入胶或木材颗粒来降低木基材料密度的方案。

CH 370229描述了由木片或木材纤维、粘合剂和用作填料的多孔塑料构成的轻质且同时抗压的压塑品。为了生产压塑品，将木片或木材纤维与粘合剂和可发泡或可部分发泡的塑料混合并在升高的温度下压制所得混合物。CH 370229没有说明有关发泡剂在填料聚合物中的含量。

WO 02/38676描述了一种生产轻质产品的方法，其中将5-40重量％粒度小于1mm的可发泡或已发泡聚苯乙烯、60-95重量％含木素纤维素材料及粘合剂混合并在升高的温度和升高的压力下压制而得到成品。WO 02/38676没有说明有关发泡剂在填料聚合物中的含量。

WO 2008/046890A(BASF SE)、WO 2008/046891A(BASF SE)和WO 2008/046892A(BASF SE)尤其描述了轻质含木物质，其包含例如木片或木材纤维、粘合剂和用作填料的多孔塑料。为了生产含木物质，例如将木片或木材纤维与粘合剂和可发泡或可部分发泡塑料混合并将所得混合物在升高的温度下压制。WO 2008/046890A、WO 2008/046891A和WO 2008/046892A没有说明有关发泡剂在填料聚合物或其前体中的含量。

总之，现有技术的缺点为用于生产发泡填料的前体聚合物包含较大量(通常基于前体聚合物大于5重量％)的发泡剂如戊烷(混合物)。大多数发泡剂如戊烷易燃。

这具有的缺点为必须采取复杂的技术措施以防止发泡剂/空气混合物的形成，该混合物在轻质含木质纤维素如含木物质或相应通常多层木质纤维素材料如木基材料的生产中具有着火风险或甚至为爆炸性的。