[发明专利]基于葵花籽壳或葵花籽外皮的生物材料产品

说明书

技术领域

本发明涉及一种基于葵花籽壳或葵花籽外皮的生物材料产品。这种产品的基础是生物材料或生物复合物，所述生物材料或者生物复合物例如已经作为“Wood-Plastic-Composites塑合木”(简称WPC)，即木材塑料复合材料已知。其也被称为木材(纤维)高分子复合材料(“Wood(-fiber)PolymerComposites”)或者木材聚合物材料。上述生物材料是热塑性加工的复合材料，所述热塑性加工的复合材料由不同份额的木材——典型地为木粉——塑料和添加剂制备。它们通常以塑料技术的现代方法、如挤压、注射成型、滚塑成型或者借助于压制技术来加工，但是也可以以热成型方法加工。

背景技术

在WPC中不仅已知：加工木材(特别是木粉)，而且已知其它的植物纤维，例如红麻、黄麻或者亚麻。

在本发明中涉及改进迄今为止已知的WPC，也就是说改进迄今为止已知的天然纤维强化的塑料，尤其是对于原始材料降低所述塑料的制造成本。

在迄今为止已知的WPC中，木材份额通常大于20％，因此例如已知如下WPC：其中木材纤维份额或者木粉份额为50％至90％，并且这些材料被嵌入由聚丙烯(PP)或者鲜少由聚乙烯(PE)构成的塑料基体中。由于木材的热敏感性，木材的加工温度仅在200℃之下时才是可行的。在更高温度的情况下导致木材的热反应和分解，这整体上以不期望的方式改变材料的特性。

在迄今已知的天然纤维强化的塑料中，也通过添加添加剂优化特定的材料特性。这种材料特性例如是木材和塑料之间的结合、流动性、阻燃、配色以及尤其是对于室外应用而言也是耐候性、抗紫外线和抗病虫害。

也已知的是，基于由各50％的聚氯乙烯(PVC)和木纤维的混合物制造WPC。所述WPC被称作基于热塑性加工的热固性塑料(如改性的三聚氰胺树脂)同样在研发过程中还处理类似木材的产品(如竹子)于是被称作“竹塑料复合材料(BambooPlasticComposites，BPC)”。BPC归类于WPC复合材料，其中木材纤维通过竹纤维来代替。

所描述的生物材料相对于传统的木材材料、如硬纸板或者胶合板的优点在于材料的自由的、三维的可成形性和更大的耐湿性。相对于全塑料，WPC提供了更高的强度和显著更小的热膨胀系数。迄今为止的生物材料的缺点还在于：相对于板材降低其断裂强度，相对于实心的模制件并且相对于板材具有加固的填料的模制件是不易折断的。未经随后覆层的模制件的吸水率高于在具有薄膜覆层或者流动覆层的模制件或者实心的模制塑料部件中的吸水率。

使用迄今所描述的生物材料作为露台地板或者用于制造板同样是已知的，如主要在建筑、汽车和家具工业之中应用WPC、地板覆盖的室外区域(露台、游泳池)、房屋立面和家具中应用WPC、尤其是用作为热带木材的替代物。也已知多种由WPC构成的椅子和货架系统。其它的应用是书写工具、瓮、家用设备；WPC生物材料在工程领域中作为用于电绝缘的部件的型材来使用并且在汽车工业中尤其作为车门内衬和后窗台板来使用。

US2009/0110654A1公开了一种生物塑料复合物，所述生物塑料复合物以除木材之外一系列的生物学材料为基础，此外也以向日葵组成部分如葵花籽壳为基础。在此，塑料材料也能够源自聚烯烃、缩醛树脂、聚酰胺、聚酯或纤维素酯和纤维素醚。在此，植物纤维的份额通常在25％至50％之间，在水解的植物材料中，该份额甚至还明显更高。寻求如下目标：也在添加用于气味控制的反应物的情况下，制备一种低气味的或者控制气味的生物塑料复合物。

US2002/0151622A1公开了一种用于吸收挥发性有机化合物(VOC)的塑料复合材料，为此以极宽的范围(3％-80％)使用含纤维素的材料、例如也包括葵花籽壳。

此外，在US2009/0110654A1以及US2002/0151622A1中公开的基于葵花籽壳的生物塑料复合物仅在直至204℃的加工温度下应用。由于复合物的可能的损害，明确不推荐更高的温度。

最后,Ulven等于2010年在国家农垦管理会议(NationalFarmManagementConference)上提出一种基于如还有PP、PE、ABS还有PMMA的塑料的生物塑料复合物的制备，在所述生物塑料复合物中以在5％和50％之间的份额使用植物纤维、如葵花籽壳。然而，未陈述关于生物塑料的耐热性。也未提及关于葵花籽壳的特性的参数的准确的描述或限制。

发明内容