[发明专利]用于制备复合材料的方法和装置

权利要求书

1.一种用于制备复合材料的方法，该复合材料至少包括天然纤维物质，例如木质纤维、木质的机械纤维化纤维、由天然纤维制成的纤维素纤维及其混合物和/或类似物，塑料基物质，例如直径小于～4000μm的塑料颗粒、塑料纤维和/或类似物，以及改善所述天然纤维物质和所述塑料基物质之间相容性的物质，从而所述复合材料通过将上述物质相互混合(M)，以及随后通过机械加压和/或加热干燥所得混合物以从其中除去液体例如水而制备，其特征在于，具有41-99.8％的水的湿混合物至少由天然纤维物质、塑料基物质和相容性改善剂形成，从而为了制备具有通过所述塑料基物质和所述天然纤维物质之间的化学键使得材料保持在一起的内部网状结构的复合材料，所述湿混合物被送至脱挥处理(D)中，其中，通过[V2，P2]->[VAtm，PAtm]压力的强烈变化、加热以及机械混合，使得液体形式的物质和其它气化挥发性物质或至少它们的主要部分被除去，以及如果需要对所述天然纤维物质例如纤维素纤维的结构修饰。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在脱挥处理(D)中将所述湿混合物在比其中的塑料物质的软化温度更高的温度下进行处理。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，在所述脱挥处理(D)的一个阶段中，将所述相容性改善剂例如硅烷与水或类似物混合并送至所述湿混合物中，其中，所述湿混合物不再含有任何液体形式的水。

4.根据前述权利要求1-3中任意一项所述的方法，其特征在于，在所述脱挥处理(D)中，将由所述湿混合物形成的预复合物送至复合过程(C)中，，其中，将在所述脱挥处理中均匀化的所述预复合物熔融混合。

5.根据前述权利要求1-4中任意一项所述的方法，其特征在于，在将所述湿混合物送至所述脱挥处理(D)之前，通过机械预干燥设备(K)例如成网吸水箱设备、螺旋干燥器和/或类似方式对所述湿混合物进行干燥。

6.根据前述权利要求1-5中任意一项所述的方法，其特征在于，将所述湿混合物送至混合装置中例如挤压机(E)或类似物中以进行所述脱挥处理的第一阶段(D1)，将所述湿混合物在高温和蒸汽压(P1)下进行混合，从而使水/蒸汽、纤维物质和塑料物质形成混合物，该混合物中的塑料物质至少部分开始熔融。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，通过改变螺杆的形状例如它的螺距或相关的方式将在作为混合装置的所述挤压机(E)中的螺杆(E1)和其壁之间的基本体积(V1)降低至缩小的体积(V2)以进一步升高在所述脱挥处理的第一阶段(D1)中的压力。

8.根据权利要求6或7所述的方法，其特征在于，为了将所述混合物中的水快速地变成蒸汽以及将蒸汽从所述纤维物质和塑料物质中脱离，在所述脱挥处理的第二阶段(D2)中，将脱挥的混合物引入至释放区域优选在环境压力(PAtm，VAtm)中，然后将形成的混合物进一步转移至混合装置的复合区(C)以进一步处理。

9.一种用于制备复合材料的装置，该复合材料至少包括天然纤维物质，例如木质纤维、木质的机械纤维化纤维、由天然纤维制成的纤维素纤维及其混合物和/或类似物；塑料基物质，例如具有直径小于～4000μm的塑料颗粒、塑料纤维和/或类似物；以及改善所述天然纤维物质和所述塑料基物质之间的相容性的物质，从而在制备所述复合材料中使用的装置至少包括用于相互混合上述物质的混合装置(M)，为了制备所述复合材料，之后通过机械加压和/或通过加热干燥所得混合物以从其中除去液体例如水，其特征在于，为了从至少由天然纤维物质、塑料基物质和相容性改善剂形成的且具有41-99.8％的水的湿混合物制备具有通过所述塑料基物质和所述天然纤维物质之间的化学键使得材料保持在一起的内部网状结构的复合材料，所述装置包括脱挥装置(D)，，其中，通过[V2，P2]->[VAtm，PAtm]压力的强烈变化、加热以及机械混合，除去液体形式的物质和其它气化挥发性物质或至少它们的主要部分，以及如果需要对所述天然纤维物质例如纤维素纤维的结构进行修饰。

10.根据权利要求9所述的装置，其特征在于，该装置包括复合设备(C)以将在所述脱挥装置(D)中得到的均匀化的预复合物熔融混合。

11.根据权利要求9或10所述的装置，其特征在于，该装置包括机械预干燥设备(K)例如成网吸水箱设备、螺旋干燥器和/或类似方式。

12.根据前述权利要求9-11中任意一项所述的装置，其特征在于，该装置包括混合装置，例如挤压机(E)或类似物，其具有进行所述脱挥处理的第一阶段(D1)的区域例如通过所述挤压机(E)中的螺杆(E1)螺距的变化或相关方式来进行，具有进行所述脱挥处理的第二阶段(D2)的释放区域以使得脱挥的混合物进入自由体积优选在环境压力(PAtm，VAtm)中，从而将混合物中的水快速地变成蒸汽以及将蒸汽从所述纤维和塑料物质中脱离；以及复合区(C)，以用于混合处理后的混合物并将其引至进一步的处理中。