[发明专利]木粉及其制备方法

说明书

本发明涉及木粉及其制备方法，特别涉及可在塑料模压品、塑料片和塑料薄膜中作为填料和着色剂的木粉，其表面固着有硬质颗粒，该木粉可在涂料中用做导电性填料，该涂料是可用于诸如电磁波屏蔽剂、电磁波吸收剂、抗静电剂等的材料。

作为将原料木材加工成为细末粉的方法，日本特开平4-292901公开了一种细木粉的成形方法。该方法是将粗颗粒的原料木材粉在球温度90-120℃、磨机内温度为80℃以下的粉碎条件下粉碎，然后干燥。

为了获得与天然木材的性质，特别是其表面性质相类似的各种塑料模压品、塑料片或塑料薄膜(以下将其统称为塑料制品)，为了获得具有上述表面特性的用于家俱和日用品的表面涂层材料或表面涂膜材料，人们曾尝试将木粉以超细颗粒的形式加入到塑料或涂层材料和涂膜材料中。

具有与天然木材相类似的表面特性的各种产品，优选是将该制品着色成与木材近似的色调。为此，现有技术是在塑料制品成形时或在表面涂层或涂膜形成时，将一定量的木粉与一定量的颜料一起添加到塑料制品中。

下面将对上述已有技术中作为填料或着色剂而添加到塑料制品及涂料中使用的木粉和颜料做进一步详细的说明。

在现有技术中，人们使用细颗粒状的木粉作为塑料制品的填料，以防止塑料制品在模压过程中产生形变，并给予该制品适当的硬度，同时改善该塑料制品的外观及其相对吸湿性和排湿性。

在现有技术中，人们曾尝试改进木粉的性质，以使其在处理过程中不发生凝结，而且能在塑料原料中具有良好的分散性，同时在使用模压机进行模压的过程中能抑制木酸气的生成。

改进型木粉的一种典型例子是将被尿基树脂硬化了的颗粒板表面进行研磨而得到的粉末。

使用上述通过研磨颗粒板得到的粉末的主要原因是：由此得到的粉末含有非常细的“颗粒”，而且所形成的粉末具有很少的绒毛状纤维。换句话说，当选用合适的设备研磨颗粒板时，可以得到很细的、颗粒平滑的粉末，该粉末能很好地分散于作为模制品的塑料中。

另一方面，由于作为研磨对象的颗粒板缺乏象木材那样的均一性，由此得到的木粉也缺乏这种均一性。

所使用的研磨手段，例如砂纸，也将大大影响所得到的研磨粉末的颗粒大小。用尿基树脂进行所述硬化处理后的颗粒板的硬化部分与研磨粉末混合以后，将破坏木粉的主要特性如吸湿性或排湿性，并破坏其软组织结构。

为了能保持原料木材固有的性质如吸湿性和排湿性，现有技术建议我们不仅要将原料木材用切割磨进行机械粉碎，还要利用冲击，剪切，摩擦力等手段进行研磨，例如使用叶轮式磨。

下面将对作为塑料制品和树脂涂料的着色剂使用的颜料进行说明。

一般而言，颜料包括无机或有机材料的细粉，可用做塑料制品和涂料的着色剂和填充剂。

当颜料用作塑料制品的着色剂时，该颜料必须具有耐热性，不溶于溶剂中，且能在模压材料中有效地分散。

当用于涂料溶液中时，所述的颜料必须能很好地分散于该涂料溶液中，并且不发生凝结和沉积。

当用于粉状涂料，如环氧树脂粉末涂料中时，为了能有效地与该树脂粉末相混合，所述的颜料必须具有良好的流动性。

为了使涂层具有导电性，例如使其具有电磁波屏蔽、电磁吸收、抗静电等性质，金属如Ag、Cu、Ni和金属氧化物如SnO₂、ZnO以及碳粉等的细微粉末曾被用作涂料的填充剂。这些导电性填料必须能均匀地分散于该涂料溶液如树脂溶液中。

为了获得塑料制品所要求的尺寸稳定性和表面硬度，无机材料，如碳酸钙的细微粉末可用作塑料制品的填充剂。

然而，现有技术的上述各种木粉存在下列问题：

首先，当将所述颗粒板的研磨粉末混合并分散于用于模制塑料品的起始树脂材料中，或当将其混合并分散于树脂涂料中时，无法使该塑料制品具有充分及均匀的吸湿性能，而且用该粉末所制得的制品和涂料的表面具有粘滞感。

热固性树脂中含有的、从颗粒板得到的研磨粉末的硬颗粒暴露在塑料制品或涂料的表面，破坏了木材内在的软组织结构。

利用如叶轮式研磨机等以冲击、剪切、摩擦等作用将原料木材进行研磨得到的木粉，虽然可保持原料木材所具有的独特的内在特性，但其颗粒是绒毛状的，而且经常含有细长的纤维状颗粒。当将这样的木粉与涂料溶液混合时，其分散性非常差，而且其在各种用于模制塑料产品的树脂材料或填料中也无法均匀地分散。此外，由此所得到的木粉在其研磨或储存的过程中容易发生凝结，处理较为困难。在制备塑料产品用的树脂原料或在涂料溶液中，也会产生容易凝结的问题。