專利名稱：纖維板及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及由木質(zhì)纖維素長纖維例如洋麻長纖維所形成的纖維板的制造方法，和用此方法制成的纖維板或復(fù)合纖維板。
近來，如碎料板和MDF(中密度纖維板)一類的木質(zhì)板取代以圓木作為主要材料的膠合板作為建筑材料例如地板、墻板、天花板、輔助板如門板、基線板、側(cè)壁和家具材料，已廣泛用于各個領(lǐng)域。
碎料板是將粘合劑與經(jīng)磨碎或粉碎木材而得到的碎木料(木材碎料)混合、或?qū)⒄澈蟿┦┯玫皆撍槟玖仙?，而后熱壓以形成板狀而獲得。MDF是將粘合劑與由木材獲得的長度低于6毫米的細(xì)纖維混合、或?qū)⒄澈蟿┦┯玫皆摷?xì)纖維上，而后熱壓而獲得。
由各種木料、碎木片、廢棄木料、疵木等獲得的碎木料和木材細(xì)纖維所形成的碎料板和MDF，其優(yōu)點(diǎn)在于質(zhì)量不易變化、成本較低、機(jī)制加工性能好、表面光滑等。
然而，這些木質(zhì)板是將比重為0.4-0.7的碎料和木纖維壓成板狀而形成；因此，板的比重為0.6-0.9，比膠合板(比重0.4-0.6)等重。由此，在板的易搬運(yùn)性方面，產(chǎn)生了問題。
因?yàn)樗鼈冇赡境煞掷缒静募?xì)纖維和碎木料構(gòu)成，在這些成分之間有較大的粘合部分。因此，不能使木成分彼此牢固地粘合。造成的結(jié)果是由于木成分自身的強(qiáng)度不夠強(qiáng)，這些木質(zhì)板多數(shù)不具有足夠大的強(qiáng)度。
由于復(fù)合的木成分會因?yàn)槲臀倍蛎?，所以板的整體尺寸變化較大。這樣就產(chǎn)生了在平行于板表面的平面內(nèi)的尺寸穩(wěn)定性問題。
近來，由于全球的環(huán)境問題，從保護(hù)森林的立場出發(fā)，加強(qiáng)了伐木的法規(guī)。這樣，對采用非木原料板以取代傳統(tǒng)的軟木料或硬木料的木質(zhì)板的需求有所增長。
針對這些需求，已經(jīng)開發(fā)了采用非木原料的板，且注意力集中于以非木的木質(zhì)纖維素原料作為此板的材料，例如甘蔗渣、高粱、油棕櫚、黃麻、竹子。
就使用非木原料的板，還有一些發(fā)明進(jìn)行了有關(guān)纖維板的研究，其中將自洋麻(錦葵屬一年生植物)的韌皮部位獲得的長度長達(dá)約200毫米的洋麻長纖維用作原料，長纖維單向或沿彼此垂直的方向取向。本專利發(fā)明人已經(jīng)發(fā)現(xiàn)使用洋麻長纖維作為材料，能夠制成強(qiáng)度和尺寸穩(wěn)定性比傳統(tǒng)木質(zhì)板高的板，這樣的專利已經(jīng)實(shí)施(日本專利No.平10-240596(Tokugan平10-240596))。
然而，對于具有上述優(yōu)良特性的以洋麻長纖維為原材料的板，還存在進(jìn)一步的要求，即性能更好、成本更低，也要求改善板的制造方法。
對那些發(fā)明人已經(jīng)發(fā)現(xiàn)的制造方法，說明如下將收獲的直徑約2-6厘米、高度約2-4米的洋麻浸入水中，使它分成韌皮部位和芯部位，這些用作原料。將自韌皮部位獲得的寬1-2厘米、厚約幾毫米、長2-4米的洋麻韌皮纖維束(長纖維束)，沿長度方向切斷，將這些切斷的長纖維束無序地喂入纖維開松設(shè)備例如開松機(jī)，并進(jìn)行纖維開松操作。在此情形下，如果嘗試將長約2-4米的洋麻韌皮纖維束(長纖維束)喂入纖維開松器，使纖維分裂開或開松而不切斷它，那么很難使纖維充分開松，這是因?yàn)殚L纖維束是以無序狀態(tài)喂入纖維開松機(jī)的。因此，使纖維開松是很難的，除非洋麻韌皮纖維束(長纖維束)已經(jīng)被切成適當(dāng)長度。換句話說，當(dāng)纖維各自的長度不規(guī)則時，纖維的開松就變成很耗時的任務(wù)；因此，為了使纖維開松工序順利進(jìn)行，洋麻韌皮纖維束(長纖維束)就需要沿長度方向切斷。在開松機(jī)內(nèi)，有一個使帶銷的圓筒高速旋轉(zhuǎn)的機(jī)構(gòu)，使得洋麻纖維束通過纖維開松工序而被分裂開或開松；由此獲得長度為幾十至200毫米、直徑為0.05-0.6毫米的洋麻長纖維。
這里提供的帶有粘合劑的洋麻長纖維以它們所處的無序狀態(tài)形成長纖維墊，或者洋麻長纖維放入取向設(shè)備中，使形成纖維方向?yàn)閱蜗蚺帕械拈L纖維墊。之后，長纖維墊單獨(dú)地、或與通過加工洋麻芯部獲得的碎料層壓之后，進(jìn)行熱壓，形成板；由此，制成了高強(qiáng)度、高尺寸穩(wěn)定性、重量輕的板。
然而，采用上述傳統(tǒng)方法，當(dāng)嘗試通過簡化制造工藝而進(jìn)一步改善性能、降低成本時，會出現(xiàn)下列問題。
1.為了改善那些以長纖維為原材料的板的性能，提出了一種方法，其中將更長的纖維用作板材料。然而，對于傳統(tǒng)的制造方法，很難加工不短于200毫米的長纖維，而且為了在纖維間均勻地提供粘合劑，對于待預(yù)先分裂開或開松的纖維，還需要一種工藝以使其長度達(dá)幾十至200毫米。
2.當(dāng)制造帶有取向長纖維的板時，為了使經(jīng)過纖維開松工序的無序態(tài)長纖維單向地或沿彼此垂直的方向取向，需要一種特定的纖維取向工序。
3.在傳統(tǒng)的制造方法中，只是通過存在那里的互鎖的長纖維來保持長纖維墊的形狀。為此，對于由長度最長約為200毫米的洋麻纖維所形成的長纖維墊，很難保持其形狀，并由此也很難連續(xù)地制成墊子。換句話說，墊子的可加工性出現(xiàn)問題，而且很難實(shí)施連續(xù)制造。
對于上述問題1和3，已提出了改進(jìn)的技術(shù)要求，即使不短于200毫米的洋麻長纖維也能夠用作板材料。此外，對于上述問題1和2，需求一種新的制造方法，能夠大大簡化傳統(tǒng)的纖維開松工序、粘合劑的分灑工序或纖維取向的工序。
本發(fā)明的一個目的是提供重量輕、易加工、強(qiáng)度高、尺寸穩(wěn)定性高和表面光滑的纖維板或復(fù)合纖維板，而且提供制備這樣的纖維板的方法。
本發(fā)明另一個目的是對于通過熱壓洋麻長纖維形成板形狀而獲得的纖維板和通過組合洋麻長纖維和洋麻碎料、接著熱壓形成板形狀而獲得的復(fù)合纖維板而言，改善板的性能；本發(fā)明也提供制造纖維板和復(fù)合纖維板的方法，它能夠大大簡化纖維開松工序，提供粘合劑工序和纖維取向工序，目的是改善長纖維墊在墊子成形工序中的可加工性，并由此使工藝能夠連續(xù)進(jìn)行制造。
本發(fā)明涉及由木質(zhì)纖維素長纖維例如洋麻長纖維所形成的纖維板的制造方法，和采用該方法制成的纖維板或復(fù)合纖維板。


圖1是說明用于本發(fā)明的洋麻長纖維束的視圖。
圖2是說明由纖維開松機(jī)實(shí)施纖維開松狀態(tài)的說明圖。
圖3是說明粘合劑由粘合劑噴灑器進(jìn)行噴灑的狀態(tài)的說明圖。
圖4是說明粘合劑由粘合劑分灑器進(jìn)行分灑的狀態(tài)的說明圖。
圖5是說明分散有粘合劑的洋麻長纖維的聚集狀態(tài)的視圖。
圖6是說明洋麻長纖維墊的視圖。
圖7是說明單向取向的纖維層的視圖。
圖8是說明洋麻長纖維聚集體形成墊的狀態(tài)的視圖。
圖9是說明復(fù)合纖維板的制造方法的說明圖。
圖10是說明復(fù)合纖維板的視圖。
圖11是說明復(fù)合纖維板的另一種制造方法的說明圖。
圖12是說明洋麻長纖維束進(jìn)行纖維開松并向其分灑粘合劑并卷繞所形成的洋麻長纖維墊的方法的視圖。
圖13是說明制造復(fù)合纖維板的又一種方法的說明圖。
圖14是說明復(fù)合纖維板的部分剖解視圖。
圖15是說明復(fù)合纖維板的制造方法的再一種方法的說明圖。
圖16是由復(fù)合墊形成的復(fù)合纖維板斷面圖，其中洋麻碎料分散于洋麻長纖維的空隙部位。
圖17是說明在洋麻碎料上分灑粘合劑的設(shè)備的說明圖。
圖18是說明復(fù)合纖維板的另一實(shí)施方式的的視圖。
圖19是說明沿彼此垂直方向取向的纖維層的視圖。
圖20是說明制造沿兩個方向取向的洋麻纖維墊的狀態(tài)的說明圖。
圖21是顯示洋麻長纖維進(jìn)行針刺工序使彼此間互鎖的實(shí)施例的說明圖。
圖22是其中洋麻長纖維彼此成互鎖的洋麻纖維墊的視圖。
圖23是纖維墊的視圖。
圖24是說明本發(fā)明的一個實(shí)施方式中的復(fù)合纖維板的視圖。
圖25(a)是說明壓縮用于本發(fā)明中的比重為0.2的碎料的狀態(tài)的視圖。
圖25(b)是說明壓縮傳統(tǒng)的木質(zhì)碎料的狀態(tài)的說明圖。
圖26是說明本發(fā)明的另一實(shí)施方式(五層結(jié)構(gòu)的例子)的視圖。
圖27是說明本發(fā)明的又一實(shí)施方式(帶有單向取向的木質(zhì)纖維素長纖維的三層結(jié)構(gòu)的例子)的視圖。
圖28是帶有剖解部分的視圖，說明本發(fā)明的再一個實(shí)施方式(帶有單向取向的木質(zhì)纖維素長纖維的五層結(jié)構(gòu)的例子)。
圖29是說明本發(fā)明的再一個實(shí)施方式(帶有垂直取向的木質(zhì)纖維素長纖維的三層結(jié)構(gòu)的例子)的視圖。
圖30是帶有剖解部分的視圖，說明本發(fā)明的再一個實(shí)施方式(帶有垂直取向的木質(zhì)纖維素長纖維的五層結(jié)構(gòu)的例子)。
圖31是說明本發(fā)明再一個實(shí)施方式(針織的木質(zhì)纖維素長纖維的例子)的視圖。
本發(fā)明涉及通過熱壓含有粘合劑的纖維墊來制造纖維板的方法，其特征在于由洋麻的韌皮部位獲得的長纖維束進(jìn)行纖維開松，給出具有纖維方向性的洋麻長纖維聚集體；在制成含有洋麻長纖維聚集體的墊子之后或之前，將粘合劑加入墊子內(nèi)；接著熱壓加有粘合劑的洋麻長纖維墊子，采用此方法制成纖維板或復(fù)合纖維板。
參照附圖，下面說明本發(fā)明的實(shí)施方式。
在本發(fā)明中，由洋麻的韌皮部位獲得長纖維束。
圖1說明自洋麻韌皮部位獲得的洋麻長纖維束3。如圖1所示，洋麻長纖維束3的寬度為10-20毫米，厚度為1-5毫米，長度長達(dá)2000-4000毫米。這些洋麻長纖維束3由形成束狀的直徑為0.05-0.6毫米的洋麻細(xì)長纖維1構(gòu)成。
在本發(fā)明纖維板的制造方法中，有一個工序是通過采用纖維開松機(jī)10使洋麻長纖維束3開松，如圖10所示。圖2所示的纖維開松器10，裝有運(yùn)送機(jī)構(gòu)，例如施加張力的運(yùn)送輥10a，當(dāng)施加張力時，沿圖2中箭頭所示的方向運(yùn)送洋麻長纖維束3，還裝有使帶許多尖頭銷的圓筒10b高速旋轉(zhuǎn)的機(jī)構(gòu)。施加張力的運(yùn)送輥10a放置于帶銷的圓筒10b之前或之后，使喂入的洋麻長纖維束3由位于帶銷圓筒10b之前或之后的施加張力的運(yùn)送輥10a推出，并由施加于位于圓筒之前或之后的施加張力運(yùn)送輥10a之間的張力進(jìn)行運(yùn)送。
接著，寬10-20毫米、厚1-5毫米的、長約2000-4000毫米的洋麻長纖維束3，沿圖2中箭頭所示的方向喂入纖維開松機(jī)10內(nèi)，如圖2所示，長纖維束3沿運(yùn)送方向?qū)嵸|(zhì)上彼此平行排列。在纖維開松機(jī)10內(nèi)，由運(yùn)送機(jī)構(gòu)例如施加張力的運(yùn)送輥10a所喂入的長纖維束3，在沿長纖維束3的方向所施加的張力作用下被運(yùn)送，并由高速旋轉(zhuǎn)的帶有銷的圓筒10b的作用在寬度方向上分離。由此，獲得洋麻長纖維。它們已被開松但是不擾亂纖維的取向，以至使許多纖維直徑不大于0.6毫米的洋麻長纖維1以這樣的方式開松使得實(shí)質(zhì)上沿同樣的方向取向。換句話說，獲得了相對洋麻長纖維而言具有纖維方向性的洋麻長纖維聚集體。在纖維開松工序中，自洋麻韌皮部位獲得的長纖維束3進(jìn)行纖維開松而不擾亂纖維的取向，當(dāng)沿長纖維束3的方向施加張力時，長纖維束3實(shí)質(zhì)上彼此平行地排列。因此，許多直徑不大于0.6毫米的洋麻長纖維1的聚集體(洋麻長纖維聚集體)被分開，使得實(shí)質(zhì)上沿同樣方向取向，造成的結(jié)果是如它們一樣，長度約為2000-4000毫米的洋麻長纖維束3由纖維開松機(jī)10進(jìn)行纖維開松工序，而不需在長度方向上切斷，形成的洋麻長纖維長度不短于200毫米。另外，由于洋麻長纖維聚集體在纖維開松工序中進(jìn)行纖維開松時，實(shí)質(zhì)上沿同樣的方向排列，這就使得省掉常規(guī)需要的特定取向設(shè)備來進(jìn)行纖維方向的取向工序成為可能。
對于纖維開松方法，不具體受上述方法的限制，可以施用任何方法，只要由洋麻韌皮部位獲得長纖維束3進(jìn)行纖維開松而不擾亂纖維的取向，而且沿長纖維束3的方向施加張力時，長纖維束3實(shí)質(zhì)上彼此平行排列。例如，當(dāng)張力施加到長纖維束3時，它們可以多次經(jīng)過圓筒部位。此外，可以進(jìn)行預(yù)加工，其中洋麻長纖維束3可以預(yù)先浸入水中，使之降低單根洋麻長纖維1之間的粘合強(qiáng)度，而且可以脫除洋麻長纖維束3內(nèi)部的粘合成分。
洋麻長纖維優(yōu)選充分進(jìn)行纖維開松。如果纖維束的纖維開松不充分，粘合劑不會充分加到纖維間，并粘合纖維，造成纖維板內(nèi)纖維之間的粘合強(qiáng)度下降。
另外，纖維長度優(yōu)選定于不短于200毫米，更優(yōu)選不短于600毫米。長度不短于200毫米的纖維有可能改善墊子成形時的可加工性，也改善纖維板的性能。
在本發(fā)明的制造方法中，要求在纖維開松工序中通過改變設(shè)備的操作條件，來確定纖維開松工序之后的洋麻長纖維的長度。雖然受到作為材料的韌皮部位的洋麻長纖維束3的長度影響，纖維長度能夠控制于約200毫米-2000毫米的范圍內(nèi)。
本發(fā)明的纖維板的制造方法包括提供粘合劑的工序。該提供粘合劑的工序可以在獲得長纖維聚集體之后立即實(shí)施。另外，提供粘合劑的工序也可以在疊置長纖維聚集體以形成墊子之后實(shí)施。首先，下面的說明是有關(guān)這樣的情形通過獲得長纖維聚集體、向纖維聚集體提供粘合劑、接著用聚集體形成墊子、熱壓墊子的步驟制備纖維板。提供粘合劑的工序可以由圖3和4所示的粘合劑分灑裝置11示例說明。粘合劑分灑裝置11裝有輸送許多洋麻長纖維1的聚集體9的機(jī)構(gòu)(未顯示)和向聚集體內(nèi)噴灑或分灑粘合劑12的機(jī)構(gòu)，其中洋麻長纖維1采用帶和輥取獲自纖維開松工序。在圖3中，粘合劑分灑裝置11由粘合劑12的噴灑器11a構(gòu)成，在圖4中，粘合劑分灑裝置11由粘合劑分灑器11b構(gòu)成。如圖2所示，由于洋麻長纖維束3的纖維開松充分并分離形成許多長的實(shí)質(zhì)上沿同樣方向取向的洋麻長纖維。當(dāng)洋麻長纖維1的聚集體9沿與洋麻長纖維1的取向方向一致的方向運(yùn)送時，如圖3和4所示，采用粘合劑分灑裝置11在此處分灑粘合劑12。由此，粘合劑12均勻分灑于洋麻長纖維1的聚集體9的空隙部位，或分灑在洋麻長纖維1的表面上。
圖5圖示說明了分灑粘合劑之后的洋麻長纖維1的聚集體9。
對于用于本發(fā)明的粘合劑12，粘合劑可以以液態(tài)形式或粉末形式使用。在使用液體形式的情形下，粘合劑12如圖3所示進(jìn)行噴灑，在使用粉末形式的情形下，粘合劑12如圖4所示進(jìn)行分灑。
粘合劑12的種類沒有特別限制。通常，它們的例子包括尿素樹脂、密胺樹脂、酚醛樹脂、間苯二酚樹脂、聚氨酯樹脂、糠醛樹脂、異氰酸酯樹脂，它們都是熱固型樹脂，由熱進(jìn)行固化。
疊置帶有粘合劑的洋麻長纖維聚集體，給出墊子。在墊子成形的工序中，其中分散有粘合劑12的洋麻長纖維1的聚集體9以這樣的方式疊置洋麻長纖維1的纖維方向近似單向取向，使得形成如圖6所示的洋麻長纖維墊4。
之后，如果需要，洋麻長纖維墊4進(jìn)行初步壓縮(預(yù)壓)，接著經(jīng)過熱壓工序形成板形狀。由此獲得含有洋麻長纖維1的纖維板2。圖7顯示了由本發(fā)明獲得的纖維板2的一個例子。在圖6和7中，箭頭指示纖維的取向方向。
在本發(fā)明的墊子成形工序中，對疊置分散有粘合劑12的洋麻長纖維1的聚集體9以形成洋麻長纖維墊4的方法，并不特別受限于此。例如，舉例說明下列方法。
(1)一種方法，其中洋麻長纖維聚集體9在長度方向(纖維方向)上切斷，將長度預(yù)定的聚集體9的許多片疊置起來。
(2)一種方法，其中制成洋麻韌皮部位的洋麻長纖維束3、不中斷地經(jīng)過纖維開松工序和粘合劑分灑工序之后，采用圖8所示的設(shè)備疊置所形成的洋麻長纖維1的聚集體9。由此，連續(xù)形成洋麻長纖維墊4。在圖8中，洋麻長纖維1的聚集體9由交叉層13在沿垂直于洋麻長纖維墊4的運(yùn)送方向的B方向上往復(fù)運(yùn)動時供應(yīng)，以此方式供應(yīng)的洋麻長纖維1的聚集體9被運(yùn)送，并形成洋麻長纖維墊4。
在本發(fā)明的纖維開松工序中，由洋麻長纖維束3的纖維開松獲得的洋麻長纖維1的聚集體9沿纖維方向排列，或沿它們的洋麻長纖維1的取向方向排列。
因此，在墊子成形工序中，可以使用上述其中一種方法，容易地形成具有洋麻長纖維1所保持的取向狀態(tài)的洋麻長纖維墊4是可能的。
在本發(fā)明的墊子成形工序中，由于將不短于200毫米的洋麻長纖維1的聚集體9用來形成洋麻長纖維墊4，加強(qiáng)了洋麻長纖維1之間的互鎖，使保持墊子形狀的功能得以加強(qiáng)。換句話說，改進(jìn)所形成的洋麻長纖維墊4的可加工性是有可能的，而且連續(xù)地形成洋麻長纖維墊4也是有可能的。因此，本方法能夠連續(xù)地進(jìn)行生產(chǎn)。
就本發(fā)明的熱壓工序中洋麻長纖維墊4的壓縮方法而言，可以采用間歇體系的板壓方法和連續(xù)壓縮方法；然而，本發(fā)明不受此限制。根據(jù)粘合劑的種類和所要求的纖維板厚度、密度和其他因素而適宜地確定熱壓時的溫度、時間和壓力。
上述制造方法可以總結(jié)如下。
(1)纖維開松工序，其中自洋麻韌皮部位獲得的長纖維束3排列成行，使制成實(shí)質(zhì)上彼此平行的長纖維束3，接著，當(dāng)沿長纖維束3的方向施加張力時，進(jìn)行纖維開松，而不擾亂纖維的取向；由此，以這樣的方式分離許多洋麻長纖維1使得實(shí)質(zhì)上沿同樣的方向取向，以此給出洋麻長纖維聚集體。
(2)為洋麻長纖維聚集體提供粘合劑的工序。
(3)形成洋麻長纖維墊的墊子成形工序。
(4)將洋麻長纖維墊4形成板形狀的熱壓工序。
在上述的制造方法中，在制備墊子的工序之前實(shí)施提供粘合劑的工序。提供粘合劑的工序也可以在制備墊子的工序之后進(jìn)行實(shí)施。更具體地，纖維板可以由下面步驟制成(1)將自洋麻韌皮部位獲得的長纖維束近似平行地排置；(2)沿纖維束的縱向?qū)⑹M(jìn)行纖維開松，并使許多洋麻長纖維具有幾乎一致的方向性；(3)以經(jīng)過纖維開松的洋麻長纖維來制備的墊子；(4)熱壓洋麻長纖維的墊子，以給出纖維板。
如果需要，洋麻長纖維的墊子可以在制備墊子的工序(2)和提供粘合劑的工序(3)之間實(shí)施針刺工序，如圖21所示。由此，洋麻長纖維聚集體之間或洋麻長纖維自身間的互鎖強(qiáng)度變得強(qiáng)固。所形成的纖維板的強(qiáng)度高、尺寸穩(wěn)定性優(yōu)良，而且各向異性低。纖維之間的互鎖得到加強(qiáng)，就提高了沿厚度方向的尺寸穩(wěn)定性。
在上述制造方法的情形下，提供粘合劑的工序可以與前述相同。另外，當(dāng)粘合劑是提供給墊子時，要求使用噴灑粘合劑溶液的方法，在粘合劑溶液中浸漬墊子的方法、由輥?zhàn)邮┘诱澈蟿┑姆椒?。從易于處理和安全性考慮，要求粘合劑溶液是含有粘合劑的水溶液。從在洋麻長纖維墊的空隙之間均勻提供粘合劑的角度考慮，尤其優(yōu)選浸漬方法。下面，以含有粘合劑的水溶液(粘合劑水溶液)來代表粘合劑溶液。
優(yōu)選的粘合劑水溶液含有5-20％(重量)(以下簡稱為“％”)粘合劑固體(非揮發(fā)性物質(zhì))的粘合劑，以溶液的重量計。這樣的粘合劑水溶液對纖維墊空隙具有較高的可滲入性能，能夠在短時間內(nèi)更有效地和均勻地提供粘合劑，提高生產(chǎn)率，并降低成本。
當(dāng)酚醛樹脂粘合劑用作粘合劑時，可給出下面的效果。
其中樹脂的固體含量調(diào)節(jié)在上述范圍內(nèi)的酚醛樹脂粘合劑，除了對墊空隙的可滲入性能高以外，它還能夠深入地滲入纖維內(nèi)部。
因此，提高了纖維自身的強(qiáng)度，約束了尺寸在纖維長度和直徑方向上的變化。結(jié)果，增強(qiáng)了纖維板的強(qiáng)度和尺寸穩(wěn)定性。尤其是大大降低了在板厚度方向上的尺寸變化。
在提供粘合劑的工序中，可以使用兩種或多種對洋麻長纖維的可滲入性不同的水溶液。由此，它能夠防止在纖維墊內(nèi)部提供過量的粘合劑。能夠控制滲入纖維墊內(nèi)部的粘合劑的量和在環(huán)繞纖維墊表面進(jìn)行粘合的粘合劑的量。結(jié)果，實(shí)現(xiàn)了粘合劑深入地滲入纖維聚集體的內(nèi)部，以提高強(qiáng)度和尺寸穩(wěn)定性，尤其提高了沿厚度方向的尺寸穩(wěn)定性。
另外，由于粘合劑能夠有效地提供在纖維表面，可以降低為達(dá)到纖維板要求的粘合強(qiáng)度所必需的粘合劑的量，使粘合劑的成本下降。
當(dāng)通過使用兩種或多種對洋麻長纖維的可滲透性能不同的水溶液提供粘合劑時，優(yōu)選使用酚醛樹脂粘合劑。酚醛樹脂粘合劑的水溶液的可滲透性，能夠通過采用分子量不同的酚醛樹脂使之改變。
在提供粘合劑的工序之后，具體地，在浸漬工序之后，優(yōu)選的是墊子進(jìn)行壓縮工序。壓縮工序是給墊子施加壓力，使墊子以所需的量用粘合劑水溶液完全地和均勻地浸漬，并除去包含于墊子空隙內(nèi)的多余粘合劑水溶液。能夠例如通過使纖維墊在壓力下經(jīng)過一對輥?zhàn)?，來?shí)施壓縮工序。壓縮工序能夠?qū)崿F(xiàn)粘合劑水溶液纖維均勻地填充墊內(nèi)的空隙，并使粘合劑有效地到達(dá)纖維表面。結(jié)果，在形成的纖維板內(nèi)，纖維彼此牢固地粘合起來，提高了纖維板的強(qiáng)度和尺寸穩(wěn)定性。
對洋麻長纖維聚集體提供粘合劑之后，可以同樣地實(shí)施壓縮工序。
在墊子的壓縮工序之后，纖維墊進(jìn)行干燥，使水分含量為50％或以下(相對于纖維重量)。多余的水能夠由干燥脫除，以便于后續(xù)的熱壓容易進(jìn)行。雖然干燥方法不局限于特定的方法，優(yōu)選的是干燥溫度為100℃或以下。如果干燥溫度過高，包含于纖維墊內(nèi)的粘合劑會在熱壓之前形成凝膠，引起這樣的缺陷例如粘合強(qiáng)度不夠高。
干燥之后，墊子進(jìn)行熱壓工序。
由于提供了這些(1)-(4)工序，本發(fā)明使制造以不短于200毫米的洋麻長纖維作為原材料的纖維板成為可能。傳統(tǒng)的制造方法僅能夠使用長約200毫米以下的纖維。提供粘合劑的工序，該工序在已經(jīng)過纖維開松的洋麻長纖維1的聚集體或墊內(nèi)分散有粘合劑，洋麻長纖維1的聚集體和墊帶有許多纖維長度不短于200毫米、實(shí)質(zhì)上取向方向一致的洋麻長纖維，該工序使得如上所述容易地、均勻地提供粘合劑成為可能。結(jié)果，粘合劑的均勻提供改善了粘合性能，并使以更長的纖維用作纖維板材料成為可能。因此，就有可能制造強(qiáng)度和尺寸穩(wěn)定性得到改善的纖維板2。
另外，除了纖維板2的性能，在其他方面也獲得許多優(yōu)點(diǎn)，即，在制造工藝方面。
例如，(1)簡化了纖維開松工序或粘合劑的分灑工序；(2)有可能容易地在保持洋麻長纖維1的取向狀態(tài)下形成洋麻長纖維墊4，因而免去了特定的纖維取向工序；(3)由于增強(qiáng)了保持墊子形狀的功能，提高了洋麻長纖維墊4的可加工性，而且能夠連續(xù)制成洋麻長纖維墊4。
換句話說，與傳統(tǒng)制造方法相比，大大簡化了制造工藝，可以實(shí)現(xiàn)連續(xù)生產(chǎn)；由此，達(dá)到了降低成本的目的。因此本發(fā)明纖維板2的制造方法，使獲得更高的性能和低成本成為可能。
下面，說明制造復(fù)合纖維板的方法。
在本發(fā)明的復(fù)合纖維板15的制造方法中，除了上述的形成長纖維墊的工序，還包括內(nèi)部分散有粘合劑的洋麻碎料5的墊成形工序，接著進(jìn)行這樣的工序其中洋麻碎料5的墊子6和上述洋麻長纖維墊4進(jìn)行疊壓，使形成復(fù)合墊7，還有這樣的工序其中復(fù)合墊7進(jìn)行熱壓。
圖9說明了本發(fā)明制造方法的一個實(shí)施例。
圖9顯示了這樣的制造方法其中經(jīng)過前述纖維開松工序、提供粘合劑的工序和墊成形工序所獲得的洋麻長纖維墊4，和通過為粉碎洋麻芯部所獲得的洋麻碎料5提供粘合劑12、接著實(shí)施墊成形工序而獲得的洋麻碎料墊6，進(jìn)行疊壓，使之制成具有三層結(jié)構(gòu)的復(fù)合纖維板。用此方法，有可能制造復(fù)合纖維板15，如圖10所示，將含有洋麻碎料的碎料層15b和含有洋麻長纖維1的纖維層15a進(jìn)行疊壓而成。
對于通過疊壓洋麻長纖維墊4和洋麻碎料墊6形成復(fù)合墊7的方法，沒有特別的限制。例如，如圖9所示，提出了這樣一種方法其中在預(yù)先切成預(yù)定尺寸的洋麻長纖維墊4上疊壓洋麻碎料墊6，在洋麻碎料墊6上，又疊壓洋麻長纖維墊4。
通常，帶有如圖10所示的結(jié)構(gòu)的復(fù)合纖維板15的性能，極大地受纖維層15a的斷裂強(qiáng)度或尺寸穩(wěn)定性的影響。由本發(fā)明的制造方法獲得的復(fù)合纖維板15使用由長纖維墊4形成纖維層15a，纖維墊4這樣形成經(jīng)過纖維開松工序使洋麻長纖維束開松，形成許多洋麻長纖維聚集體，還經(jīng)過了為洋麻長纖維聚集體提供粘合劑的工序和墊子成形工序。因此，由于由長纖維(即不短于200毫米的洋麻長纖維)構(gòu)成的洋麻長纖維墊4用作纖維層15a，就有可能制造強(qiáng)度和尺寸穩(wěn)定性得到改進(jìn)的復(fù)合纖維板15。
另外，在上述的洋麻長纖維墊4中，不短于200毫米的洋麻長纖維彼此互鎖，由此增強(qiáng)了洋麻長纖維之間的互鎖作用，使洋麻長纖維墊4的可加工性能夠得以改善，而且通過采用圖9所示的方法，能夠容易地形成復(fù)合墊7。
此外，還能夠簡化纖維開松工序或提供粘合劑的工序，而且有可能免去特定的纖維取向工序。這樣，與傳統(tǒng)制造方法相比，大大簡化了制造工藝，而且使獲得更高的性能和更低的成本成為可能。
圖11說明了另一實(shí)施方式的復(fù)合纖維板15的制造方法。在圖11的實(shí)施例中，供應(yīng)連續(xù)的洋麻長纖維墊4和連續(xù)供應(yīng)通過提供粘合劑給洋麻碎料而形成的材料，使連續(xù)疊壓洋麻碎料墊6。另外，洋麻長纖維墊4連續(xù)供應(yīng)到被連續(xù)疊壓的洋麻碎料墊6上，使之連續(xù)制成具有三層結(jié)構(gòu)的復(fù)合纖維板15。
在本發(fā)明的制造方法中，連續(xù)形成通過疊壓洋麻長纖維墊4和洋麻碎料墊6而形成的復(fù)合墊，熱壓所形成的復(fù)合墊7，使之有可能制造具有如圖10所示的三層結(jié)構(gòu)的板。
對于形成連續(xù)洋麻長纖維墊1的方法，沒有特別限制。例如，使用如圖12所示的設(shè)備，使作為材料的洋麻韌皮部位的長纖維束3經(jīng)過纖維開松工序和分灑粘合劑工序(由于纖維開松工序10中的纖維開松和粘合劑分灑裝置11中的粘合劑12的分灑，與上述說明相同，所以省略其說明)，而不中斷，結(jié)果獲得洋麻長纖維墊4，其纖維的取向平行于連續(xù)給出墊子的方向。另外，使用如圖8所示的設(shè)備，也使提供這樣的洋麻長纖維墊4成為可能，其纖維的取向方向垂直于連續(xù)給出墊子的方向。
這樣獲得的連續(xù)洋麻長纖維墊4，能夠如圖12所示卷繞成卷。
由此，有可能提供在形成復(fù)合墊的墊子加工中優(yōu)秀的可加工性。
圖13說明了另一種采用相似方法制造具有五層結(jié)構(gòu)的復(fù)合纖維板15的方法。圖14說明了由此方法獲得的板結(jié)構(gòu)。在圖14中，箭頭指示纖維的取向方向。
圖13所示的制造方法的特征是本方法能夠與已知的碎料板生產(chǎn)線結(jié)合。通常，如圖13所示，使用碎木片的碎料板生產(chǎn)線具有這樣的工序其中形成具有表層和里層的三層結(jié)構(gòu)的碎料墊。
因此，使用連續(xù)洋麻長纖維墊4使之形成生產(chǎn)成本低的復(fù)合墊7成為可能，而且由此可大大降低制造過程的成本。
在本發(fā)明圖11和13所示的制造方法中，由不短于200毫米的洋麻長纖維1所形成的不中斷的長纖維墊4用作纖維墊，因此，就有可能制造強(qiáng)度和尺寸穩(wěn)定性得以改進(jìn)的長纖維復(fù)合墊15。
此外，由于簡化了纖維開松工序或提供粘合劑的工序，而且由于能夠省去特定的纖維取向工序，所以與傳統(tǒng)制造工藝相比，就有可能大大簡化制造工藝，由于可實(shí)現(xiàn)連續(xù)生產(chǎn)，就有可能降低成本。因此，本發(fā)明復(fù)合纖維板15的制造方法使獲得更高性能和更低成本成為可能。
圖15說明了本發(fā)明制造方法的另一實(shí)施例。
在本實(shí)施例的復(fù)合纖維板的制造方法中，除了上述的形成長纖維墊的工序，也有這樣的工序其中通過分散在長纖維墊4的空隙部位內(nèi)分灑有粘合劑12的洋麻碎料5，形成復(fù)合墊8，而且其中復(fù)合墊8進(jìn)行熱壓。
圖15說明了本實(shí)施例的制造方法的一個例子。
圖15所示的制造方法包括一個這樣的工序其中將分灑有粘合劑的洋麻碎料5分散到如上所述經(jīng)過纖維開松、提供粘合劑和形成墊子的工序所制備的洋麻長纖維墊4上，使形成在洋麻長纖維墊4的空隙部位內(nèi)分散有洋麻碎料5的復(fù)合墊，還包括熱壓復(fù)合墊8的工序。該方法使制造如圖16所示的復(fù)合纖維板成為可能。
對于將洋麻碎料5分散于洋麻長纖維墊4的空隙部位而形成復(fù)合墊8的方法，不受上述方法的具體限制。除了上述方法，例如也提出了另一種方法其中嘗試洋麻碎料5均勻地分散于洋麻長纖維墊4的空隙部位內(nèi)，洋麻碎料5分散于洋麻長纖維墊4的上表面，如圖15所示，然后，對復(fù)合墊8進(jìn)行振蕩。
由上述制造方法獲得的復(fù)合纖維板，具有這樣的復(fù)合結(jié)構(gòu)其中洋麻碎料5分散于許多不短于200毫米的洋麻長纖維1的空隙部位，復(fù)合板8內(nèi)部的洋麻長纖維1使提高板強(qiáng)度、也降低板內(nèi)的尺寸變化成為可能。由此，有可能制造強(qiáng)度和尺寸穩(wěn)定性得到改進(jìn)的長纖維板。
由于簡化了洋麻長纖維墊4的制造工藝，而且由于可實(shí)現(xiàn)連續(xù)生產(chǎn)，就有可能降低成本。因此，本發(fā)明的復(fù)合纖維板15的制造方法，使在低成本下制成高性能的復(fù)合纖維板15成為可能。
構(gòu)成復(fù)合纖維板15的洋麻長纖維1與洋麻碎料5的重量比沒有特別限制，然而，優(yōu)選將洋麻長纖維1的重量比率定為5-50％，更優(yōu)選10-30％。
加入洋麻長纖維1或洋麻碎料5的粘合劑的量也沒有特別限制，然而，優(yōu)選將它定為2-30％(重量)，更優(yōu)選8-15％(重量)。
向本發(fā)明洋麻碎料5提供粘合劑12的方法沒有特別限制，例如，顯示了如圖17所示的一種方法。在圖17中，標(biāo)示數(shù)字17是其內(nèi)部帶有攪拌葉片18的攪拌器，洋麻碎料5由位于一端的進(jìn)口19喂入。粘合劑由位于粘合劑供應(yīng)部位20的頂部的噴灑部位21供應(yīng)，粘合劑供應(yīng)部位20置于進(jìn)口19的附近，這樣供應(yīng)的洋麻碎料5和粘合劑在混合和由攪拌葉片18攪拌下進(jìn)行運(yùn)送，自出口22出料，這樣使粘合劑12分散于洋麻碎料5中。
在本發(fā)明的另一個實(shí)施方式中，提出了另一種制造方法，其中在形成洋麻長纖維墊4的工序中，許多洋麻長纖維墊4在它們的纖維取向方向彼此垂直情況下進(jìn)行疊壓，這樣就形成了纖維沿兩個彼此垂直方向取向(即垂直取向的墊)的洋麻長纖維墊4，接著形成的垂直取向的墊單獨(dú)進(jìn)行熱壓，制成纖維板2，或纖維沿兩個彼此垂直方向取向(即垂直取向的墊)的洋麻長纖維墊4與洋麻碎料墊6形成復(fù)合墊7，熱壓此復(fù)合墊7，制成復(fù)合纖維板15。
對于形成垂直取向的墊的方法，沒有特別限制。
例如可以提出另一種方法，其中在纖維方向?yàn)閱蜗蛉∠虻难舐殚L纖維墊4被切成預(yù)定尺寸之后，這樣切斷的洋麻長纖維墊4進(jìn)行疊壓，它們的纖維取向方向彼此垂直。
另外，單向取向的洋麻長纖維墊4可以進(jìn)行疊壓，目的是通過采用圖20所示的方法，使彼此成為垂直狀態(tài)，這樣可連續(xù)形成纖維沿兩個彼此垂直方向取向(即垂直取向的墊)的洋麻長纖維墊4，即洋麻長纖維1的垂直取向的墊。在圖20中，單向取向的洋麻長纖維1聚集體9沿箭頭A的方向運(yùn)送，當(dāng)通過使用交叉層13沿B方向往復(fù)運(yùn)動時，在此方向供應(yīng)和疊壓其他的單向取向的洋麻長纖維1聚集體9，B方向垂直于沿A方向運(yùn)送的洋麻長纖維1聚集體9的運(yùn)送方向；這樣可以通過將它們疊壓，形成纖維沿兩個彼此垂直方向取向(即垂直取向的墊)的洋麻長纖維墊4。
由上述制造方法獲得的復(fù)合纖維板15和纖維板2的一個例子如圖18和19所示。
圖18說明了通過熱壓三層結(jié)構(gòu)的復(fù)合墊7和洋麻碎料墊6而獲得的復(fù)合纖維板15，復(fù)合墊7含有疊壓的纖維沿兩個彼此垂直方向取向的洋麻長纖維墊4。圖19說明了通過熱壓纖維沿兩個彼此垂直方向取向的洋麻纖維墊4而獲得的纖維板2。圖18和19中的箭頭指示纖維的取向方向。
通過制成這些垂直取向的墊而后進(jìn)行熱壓而獲得的復(fù)合纖維板15和纖維板2，采用含有不短于200毫米的洋麻長纖維1的洋麻長纖維墊4作為它們的纖維層；由此，可提高洋麻長纖維1取向的兩個方向上的強(qiáng)度，而且它們較少產(chǎn)生強(qiáng)度的各向異性。此外，關(guān)于尺寸穩(wěn)定性，也有可能在兩個取向方向上降低尺寸的變化，并因此將尺寸變化的各向異性降至最小值。
在本發(fā)明的制造方法中，將纖維沿兩個彼此垂直方向取向的洋麻纖維墊4用作纖維層。因此，有可能制成在彼此垂直的方向上強(qiáng)度和尺寸穩(wěn)定性得到改進(jìn)的纖維板2和復(fù)合纖維板15，并降低各向異性。
此外，由于簡化了纖維開松工序和提供粘合劑的工序，而且由于能夠減免特定的纖維取向工序，與傳統(tǒng)制造工藝相比，就有可能大大簡化制造工藝，而且由于可實(shí)現(xiàn)連續(xù)生產(chǎn)，有可能降低成本。因此，本發(fā)明的制造方法使獲得更高的性能和更低的成本成為可能。
在本發(fā)明的另一實(shí)施方式中，提出了纖維板2和復(fù)合纖維板15的制造方法，其中，在形成洋麻長纖維墊4的工序中，長纖維墊4進(jìn)行針刺工序，可形成洋麻長纖維1之間的互鎖得到加強(qiáng)的長纖維墊4，接著，形成的長纖維墊4單獨(dú)進(jìn)行熱壓，或洋麻長纖維墊4與洋麻碎料墊5形成復(fù)合墊，熱壓此復(fù)合墊。
對于形成帶有互鎖的洋麻長纖維1的洋麻長纖維墊4的方法，例如通過采用圖21所示的方法，帶有單向取向纖維的洋麻長纖維墊4采用針23進(jìn)行針刺加工，如圖22所示，可連續(xù)形成洋麻長纖維1之間的互鎖得到加強(qiáng)的洋麻長纖維墊4。
之后，熱壓洋麻長纖維墊4，給出如圖23所示的纖維板2。圖23顯示了通過熱壓帶有互鎖的洋麻長纖維1的洋麻長纖維墊1而獲得的纖維板2。
另外，由帶有互鎖的洋麻長纖維1的洋麻長纖維墊1和洋麻碎料墊6所構(gòu)成的復(fù)合墊7進(jìn)行熱壓，可獲得纖維層內(nèi)帶有互鎖的洋麻長纖維1的復(fù)合纖維板15。
在這些纖維板2和復(fù)合纖維板15中，由于洋麻長纖維1之間的互鎖得到加強(qiáng)，能夠進(jìn)一步發(fā)揮洋麻長纖維材料的特性。結(jié)果，有可能獲得降低強(qiáng)度和尺寸穩(wěn)定性的各向異性、提高強(qiáng)度、降低尺寸變化的功能。由此，使獲得強(qiáng)度的各向異性較小、強(qiáng)度高、平面內(nèi)方向上尺寸穩(wěn)定性優(yōu)秀的纖維板和復(fù)合纖維板成為可能。
本發(fā)明的制造方法使利用含有不短于200毫米的洋麻長纖維的不中斷的長纖維墊作為纖維層成為可能，它包括形成帶有互鎖長纖維的墊的工序；由此，有可能提高強(qiáng)度或尺寸穩(wěn)定性，而且有可能制造出各向異性較小的纖維板和復(fù)合纖維板。另外，由于簡化了纖維開松工序或提供粘合劑的工序，而且由于能夠減免特定的纖維取向工序，與傳統(tǒng)的制造工藝相比，就有可能大大簡化制造工藝，由于可實(shí)現(xiàn)連續(xù)生產(chǎn)，有可能降低成本。由此，本發(fā)明的制造方法使獲得更高的性能和更低的成本成為可能。
圖24所示的復(fù)合纖維板105這樣形成將由帶有粘合劑的洋麻碎料101所形成的碎料層102(即由許多分散有粘合劑的碎料101所構(gòu)成的層)，與由許多分散有粘合劑的洋麻長纖維103所形成的纖維層104(即由許多分散有粘合劑的洋麻長纖維103所構(gòu)成的層)結(jié)合起來，施加熱和壓力，目的是形成板的形狀，它的層結(jié)構(gòu)是包括碎料層102和纖維層104的三層結(jié)構(gòu)，碎料層102由比重不高于0.2的由加工洋麻材料而獲得的碎料1構(gòu)成，纖維層104疊壓在碎料層的兩表面上，由洋麻長纖維103構(gòu)成。
通常，這樣的由長纖維層和碎料層形成的疊壓件依賴于碎料層和纖維層的強(qiáng)度和疊壓層之間界面處的粘合強(qiáng)度。當(dāng)負(fù)荷由上施加于結(jié)構(gòu)圖24所示的復(fù)合纖維板上時，板的抗彎強(qiáng)度主要決定于以下三個因素
(1)在板表面上對應(yīng)于最大抗彎應(yīng)力的表面纖維層的斷裂強(qiáng)度。
(2)在板內(nèi)對應(yīng)于最大剪切應(yīng)力的作用于碎料層的抗剪切斷裂強(qiáng)度。
(3)在纖維層和碎料層之間界面處的抗分離的強(qiáng)度。
如(1)所述的表面纖維層的斷裂強(qiáng)度受纖維之間的互鎖度和纖維成分所具有的強(qiáng)度影響。
從提高如上所述的抗彎強(qiáng)度的角度考慮，由于只要纖維的長度至少為6毫米，它就有可能使纖維互鎖，所以除了洋麻長纖維，可以采用各種由木質(zhì)纖維素長纖維所獲得的長纖維。由于木質(zhì)纖維素長纖維以纖維素和木質(zhì)素作為其主要成分，纖維自身的強(qiáng)度較高。換句話說，由于許多纖維自身是互鎖的，纖維自身的高強(qiáng)度就很好地反映到了纖維層的強(qiáng)度上。具體的說，纖維越長，所獲得的上述效果越有效。從此點(diǎn)考慮，更有理由理解纖維層由自上述方法獲得的洋麻長纖維聚集體構(gòu)成是優(yōu)選的。
具體地，在纖維板含有至少兩層的情形下，即一層200毫米或更長的洋麻長纖維和一層洋麻碎料，更具體地，在纖維板含有兩層、其中一層洋麻長纖維疊壓一層洋麻碎料、通過熱壓至少2層或多層的墊而形成的情形下，它包括由如下步驟制成的洋麻長纖維墊和含有洋麻碎料與粘合劑的墊將自洋麻韌皮部位獲得的長纖維束進(jìn)行開松，以給出纖維具有方向性的洋麻長纖維聚集體；疊壓聚集體，以給出洋麻長纖維墊；在墊內(nèi)加入粘合劑，這樣的纖維板斷裂強(qiáng)度更高。當(dāng)洋麻長纖維層處在最上面形成時，纖維板的斷裂強(qiáng)度可以進(jìn)一步得到改進(jìn)。而當(dāng)洋麻碎料層處在最上面形成時，能夠改進(jìn)來自低密度洋麻碎料板的表面性能，而同時保持洋麻長纖維層的斷裂強(qiáng)度。
對于(1)以外的因素，碎料層(2)內(nèi)的抗剪切應(yīng)力的斷裂強(qiáng)度，受缺陷部分的比率影響，例如孔隙會在碎料層內(nèi)形成斷裂的起始點(diǎn)。
疊層(3)之間界面處抗分離的強(qiáng)度主要受碎料層表面上的抗分離強(qiáng)度影響，這是因?yàn)樗榱蠈优c表面纖維層相比，對因分離而發(fā)生的材料斷裂更為敏感。表面上抗分離的強(qiáng)度也主要受碎料層內(nèi)缺陷部分的比率影響，其方式與抗剪切應(yīng)力的斷裂強(qiáng)度相同。
在上述實(shí)施方式中，碎料層由比重不高于0.2的洋麻碎料形成，該碎料通過加工洋麻芯部而獲得。只要材料能夠提供與洋麻碎料同樣高的抗剪切應(yīng)力的斷裂強(qiáng)度和抗表面分離的高強(qiáng)度，由其他木質(zhì)纖維素材料(不同于洋麻芯部)獲得的碎料也可以使用。
換句話說，碎料101的比重通常影響由模塑獲得的板內(nèi)缺陷部分的比率。圖25說明了此問題。圖25(a)和25(b)是剖面圖，其中每個都說明了在施加壓力至比重自上至下不同的碎料101聚集體上時、直到將它們壓成比重不高于0.6的碎料層時，碎料層102內(nèi)的孔洞狀態(tài)。
例如，如圖25(b)所示，由加工木料獲得的比重為0.4-0.7的碎料101，形成比重不高于0.6的板時，由于壓縮比低，碎料101彼此接觸的面積變得較小，形成這樣的結(jié)果缺陷部分例如孔洞會在板內(nèi)出現(xiàn)。相反，使用比重不高于0.2的碎料101時，壓縮比變得足夠大，如圖25(a)所示，甚至當(dāng)板的比重不高于0.6時也是這樣。因此，這種情形就使碎料層不易形成缺陷部分例如會影響抗剪切應(yīng)力的斷裂強(qiáng)度和抗表面分離的強(qiáng)度的孔洞。
換句話說，由于會引起斷裂的缺陷部分例如孔洞的比率變得較小，碎料板102較不易于發(fā)生剪切斷裂，由此使提高碎料層102抗斷裂和強(qiáng)度成為可能。將斷裂強(qiáng)度得以提高的碎料層102用作板內(nèi)芯部附近的里層，此處的剪切壓力最大；由此，這使提高板強(qiáng)度成為可能。
另外，由于碎料層102內(nèi)缺陷部分的比率變小，抗表面分離的強(qiáng)度得到提高，結(jié)果，有可能阻止由于表面纖維層104和內(nèi)部碎料層102之間疊層界面處的分離所導(dǎo)致的強(qiáng)度下降，由此發(fā)揮提高板強(qiáng)度的功能。
由于上述原因，本發(fā)明的復(fù)合纖維板105具有三層結(jié)構(gòu)，其中有由比重不高于0.2的碎料101構(gòu)成的碎料層102，在碎料層102的兩表面上疊壓的纖維層104，其中每層都如表面層一樣，由不短于6毫米的木質(zhì)纖維素長纖維103構(gòu)成。由此，板表面上的纖維層104的斷裂強(qiáng)度得以提高，板內(nèi)碎料層102的抗剪切應(yīng)力的斷裂強(qiáng)度和抗表面分離的強(qiáng)度也得以提高。結(jié)果，使結(jié)構(gòu)如圖24所示的復(fù)合纖維板105甚至在比重不高于0.6的情況下，也表現(xiàn)出高強(qiáng)度。
對于用于本發(fā)明的碎料101，盡管沒有特別限制，只要使用比重不高于0.2、而且通過加工木質(zhì)纖維素材料而獲得的材料就可以，但其例子包括為錦葵屬的一年生植物洋麻的芯部、由粉碎或研磨設(shè)備例如錘碎機(jī)和環(huán)狀碎片機(jī)進(jìn)行加工的輕質(zhì)木材和棉莖。通過加工這些木質(zhì)纖維素材料而獲得的碎料101內(nèi)部具有細(xì)小的均勻的孔洞，所以它們很輕。對于本發(fā)明的碎料101的尺寸和形狀，雖然沒有特別限制，一般使用厚度通常定為不大于5毫米、寬度定為1-10毫米、長度定為5-20毫米的碎料101。如圖101所示的復(fù)合纖維板1 05中，纖維層的重量比率優(yōu)選定為5-50％，更優(yōu)選10-30％，在這些范圍內(nèi)，有可能獲得較佳的強(qiáng)度。
下面，參照圖26，說明本發(fā)明另一實(shí)施方式。
通過組合許多由碎料101所形成的碎料層102，形成如圖3所示的復(fù)合纖維板105，碎料101這樣獲得加工帶有粘合劑的具有纖維層104的木質(zhì)纖維素材料，纖維層104由帶有粘合劑的木質(zhì)纖維素長纖維103形成，施加熱和壓力，使形成板形狀。它是五層的層狀結(jié)構(gòu)，包括由比重不高于0.2、通過加工木質(zhì)纖維素材料獲得的碎料101所構(gòu)成的碎料層102，疊壓在碎料層102兩表面上、由不短于6毫米的木質(zhì)纖維素長纖維103構(gòu)成的纖維層4，進(jìn)一步疊壓在其兩表面上、通過加工木質(zhì)纖維素材料而獲得的比重不高于0.2的碎料101構(gòu)成的碎料層2。
在此實(shí)施方式中，由于內(nèi)部碎料層102由通過加工木質(zhì)纖維素材料而獲得的比重不高于0.2的碎料101構(gòu)成，抗剪切應(yīng)力的斷裂強(qiáng)度和抗疊層界面處分離的強(qiáng)度得以提高，而且由于由不短于6毫米的木質(zhì)纖維素長纖維103構(gòu)成的纖維層104放置于位于中心的碎料層102的兩側(cè)，彎曲應(yīng)力增高，如上述實(shí)施方式一樣。由比重不高于0.2、通過加工木質(zhì)纖維素材料而獲得的碎料101所構(gòu)成的碎料層102進(jìn)一步疊壓在兩個纖維層104的各自表面上，因此，由于位于最外層表面上的碎料層102是由比重不高于0.2的碎料102制成，板表面不易于產(chǎn)生缺陷部分例如孔洞，從而提高表面光滑度。
結(jié)果，雖然本發(fā)明的具有五層結(jié)構(gòu)的復(fù)合纖維板105是輕質(zhì)板，但它強(qiáng)度優(yōu)異，表面光滑度也優(yōu)異。此板尤其很適合用作除了強(qiáng)度還要求設(shè)計性能優(yōu)良、易涂敷和裝飾效果優(yōu)良的內(nèi)部構(gòu)件和家具材料。
在如圖26所示的復(fù)合纖維板中，纖維層的重量比率優(yōu)選定為5-50％，更優(yōu)選10-30％。對于構(gòu)成板最外層和內(nèi)層的碎料層102的重量比率，雖然沒有特別限制，但各個表面層的重量比率優(yōu)選定于不低于5％，內(nèi)層的重量比率優(yōu)選定于不低于40％。例如，表面碎料層的重量比率定在上述范圍內(nèi)使提高表面光滑度成為可能，內(nèi)部碎料層的重量比率定在上述范圍內(nèi)，使提供優(yōu)良強(qiáng)度成為可能。
在3層結(jié)構(gòu)的復(fù)合纖維板和5層結(jié)構(gòu)的復(fù)合纖維板105情況下，應(yīng)用洋麻作為制造復(fù)合纖維板105的材料，可以使板重量輕，具有優(yōu)良的強(qiáng)度和表面光滑度。
洋麻是錦葵族植物中的年生植物，主要生長在中國、南亞等地，通常洋麻一直用于制造繩子和谷物包。近年來，洋麻用作非木基紙張的紙漿材料；然而，幾乎不用作碎料板和纖維板材料。
然而，由洋麻的韌皮部分很容易制得長度不小于6毫米的木質(zhì)纖維素長纖維103(比重0.4-0.7)，并且通過處理洋麻纖維的芯部分能容易地制得低比重的碎料101。由洋麻韌皮部分制得的纖維的抗張強(qiáng)度為2,000-5,000kgf/cm2，抗張楊氏模量為70-190×103kgf/cm2；因此，與從軟木或硬木制得的木纖維相比，其強(qiáng)度比木纖維高2-14倍。所以，使用從其韌皮部分制得的長纖維，可以提高纖維層的斷裂強(qiáng)度。
洋麻的芯部分空隙率不小于90％，它比普通的木材輕，易于加工，因此通過破碎或研磨可獲得比重不大于0.15的非常輕的碎料101。使用處理洋麻芯部分獲得的這類低比重碎料101，能夠提高壓縮率。
由于這一原因，由通過處理洋麻芯部分獲得的低比重碎料101形成的碎料層102很少產(chǎn)生如空隙的缺陷部分；因此，由于前面所述的原因，能夠達(dá)到提高抗剪切應(yīng)力的斷裂強(qiáng)度以及抗表面分離的強(qiáng)度的作用。
因此，這些作用提高了碎料層102的斷裂強(qiáng)度，以及纖維層104的抗層疊界面上分離的強(qiáng)度，除了提高長度不小于6毫米的木質(zhì)纖維素長纖維形成的長纖維層104的斷裂強(qiáng)度外，能制得具有優(yōu)良強(qiáng)度和提高了表面光滑度的板。
參考圖4和圖5，由本發(fā)明的另一個實(shí)施方案提供說明。
本發(fā)明的復(fù)合纖維板105是圖24所示的3層結(jié)構(gòu)的復(fù)合纖維板105，或圖26所示的5層結(jié)構(gòu)的復(fù)合纖維板105。其特點(diǎn)是排列有纖維層104。換句話說，此實(shí)施方案中，在由長度不小于6毫米的木質(zhì)纖維素長纖維103形成的纖維層104中，木質(zhì)纖維素纖維103規(guī)則排列，其纖維方向是單向取向。
木質(zhì)纖維素長纖維具有這樣的特性，具體而言，在其纖維方向的強(qiáng)度高；因此，當(dāng)木質(zhì)纖維素長纖維103按照圖27和圖28的實(shí)施方案中所示規(guī)則排列時，按照其纖維方向單向取向形成纖維層104，提高了纖維層4在木質(zhì)纖維素長纖維103的取向方向的斷裂強(qiáng)度，結(jié)果能夠制得更高強(qiáng)度的板。
木質(zhì)纖維素長纖維103具有這樣的特性，在吸水時或吸潮氣時，纖維方向的長度變化率非常小，由于這一原因，在圖27和圖28所示的實(shí)施方案中，取向方向(有取向的木質(zhì)纖維素長纖維103的纖維層104的纖維方向)的尺寸變化會極小。
在圖27和圖28所示的復(fù)合纖維板105中，使層疊纖維層104發(fā)揮限制整個復(fù)合板的尺寸變化的作用。因此，能夠制得具有優(yōu)良強(qiáng)度和取向方向(纖維方向)的尺寸穩(wěn)定性的纖維板105。
在圖28所示的實(shí)施方案中，在板表面形成由比重不大于0.2的碎料制得的碎料層102，可以提高表面光滑度。
本發(fā)明的復(fù)合纖維板中，木質(zhì)纖維素長纖維103與纖維方向的傾斜(方向性)宜設(shè)為和取向方向成+30°至-30°，+20°至-20°更好。
取向木質(zhì)纖維素長纖維的方法沒有特別限制；然而，例如使用由本發(fā)明的發(fā)明人在JP申請No.295090/1998(日本專利申請No.(Tokuganhei)10-295090)中揭示的用于取向長纖維材料的制造設(shè)備，能容易地制造取向長纖維材料，如取向長纖維墊子和取向長纖束，其中取向了木質(zhì)纖維素長纖維103。
參考圖29和30，由本發(fā)明的另一個實(shí)施方案給出說明。
本發(fā)明的復(fù)合纖維板105是圖24所示的3層結(jié)構(gòu)的復(fù)合纖維板105，或圖26所示的5層結(jié)構(gòu)的復(fù)合纖維板105。其特點(diǎn)是纖維層104的形式。換句話說，此實(shí)施方案中，在由木質(zhì)纖維素長纖維103形成的纖維層104中，木質(zhì)纖維素纖維103在兩個彼此正交的方向上取向。
由于纖維層104是按照木質(zhì)纖維素長纖維103在兩個彼此正交的方向上取向的方式形成，在木質(zhì)纖維素長纖維103取向的兩個方向上提高了強(qiáng)度，并能使強(qiáng)度各向異性最小。對尺寸穩(wěn)定性而言，還能夠降低在這兩個方向上的尺寸變化，因此使尺寸變化的各向異性最小。
圖30所示的實(shí)施方案中，在板表面形成由比重不大于0.2的碎料101形成碎料層102，能夠提高表面光滑度。
參考圖31，還有一個實(shí)施方案進(jìn)行說明。
本發(fā)明的復(fù)合纖維板105是圖24所示的3層結(jié)構(gòu)的復(fù)合纖維板105，其特點(diǎn)是纖維層104的形式。換句話說，此實(shí)施方案中，由木質(zhì)纖維素長纖維103形成的纖維層104，可通過針織(針織制造)或機(jī)織(機(jī)織制造)木質(zhì)纖維素長纖維103來制造。
這種方法中，由于通過針織(針織制造)或機(jī)織(機(jī)織制造)木質(zhì)纖維素長纖維103來制造纖維層104，增強(qiáng)了長纖維103間的互鎖，使進(jìn)一步提供木質(zhì)纖維素長纖維103的纖維部件的特性。換句話說，如前面所述，木質(zhì)纖維素長纖維103顯示纖維方向的優(yōu)良強(qiáng)度，吸水時或吸潮氣時尺寸變化極小。因此，通過針織或機(jī)織木質(zhì)纖維素長纖維103形成的纖維層103發(fā)揮了提高整個復(fù)合纖維板105的強(qiáng)度，降低其尺寸變化的作用。
所以，能夠制得強(qiáng)度的各向異性小的復(fù)合板105，該板具有極高的強(qiáng)度，板平面方向的尺寸穩(wěn)定性優(yōu)良。平面方向的尺寸穩(wěn)定性指在板模塑為片形時平行于板表面的平面上的尺寸變化。
圖31列舉了3層結(jié)構(gòu)的復(fù)合板105；然而，還有圖26所示的5層結(jié)構(gòu)的板105，可以通過針織(針織制造)或機(jī)織(機(jī)織制造)木質(zhì)纖維素長纖維103來形成纖維層104。這種情況下，按和前面實(shí)施方案相同的方式，通過針織或機(jī)織木質(zhì)纖維素長纖維103形成的纖維層104發(fā)揮提高整個纖維板105強(qiáng)度，并降低其尺寸變化的作用，能夠制得強(qiáng)度的各向異性小的復(fù)合板105，該板具有極高的強(qiáng)度，板平面方向的尺寸穩(wěn)定性優(yōu)良。
上述3層結(jié)構(gòu)和5層結(jié)構(gòu)的復(fù)合纖維板105可以按照圖9、圖11和圖12所示連續(xù)制造，或按照下面所述逐步進(jìn)行。
將其中已提供了粘合劑的纖維長度不小于6毫米的木質(zhì)纖維素長纖維墊子放入框中。這種情況下，使用其中的木質(zhì)纖維素長纖維單向取向或以彼此正交的兩個方向取向的纖維墊子。或者，使用通過針織或機(jī)織木質(zhì)纖維素長纖維制得的纖維墊子。
將通過處理其中已提供了粘合劑的木質(zhì)纖維素材料得到的比重不大于0.2的碎料分散在纖維層中，形成碎料層(墊子)，并按照和上述相同的方式，在框中，在碎料墊子上形成纖維層。由此制得3層結(jié)構(gòu)的墊子，該墊子有不小于6毫米的木質(zhì)纖維素長纖維形成的纖維墊子作為表層，由處理木質(zhì)纖維素材料得到的比重不大于0.2的碎料形成的碎料墊子作為內(nèi)層。
對由長纖維墊子和碎料墊子構(gòu)成的5層結(jié)構(gòu)的墊子，可以按照同樣的方法制造。
然后從框中取出墊子，用熱壓設(shè)備熱壓，使墊子成為板形，同時固化墊子內(nèi)的粘合劑；由此制得復(fù)合纖維板。
這種制造方法中，將由加工木質(zhì)纖維素材料得到的比重不大于0.2的碎料形成的層和纖維長度不小于6毫米的木質(zhì)纖維素長纖維形成的層層疊在一起形成墊子，然后熱壓；因而可以改善各層間的粘合性能，使之能采用簡單的方法提供具有優(yōu)良的強(qiáng)度、尺寸穩(wěn)定性和表面光滑度的板，盡管板很輕。
還將說明前面所述的3層結(jié)構(gòu)和5層結(jié)構(gòu)的復(fù)合纖維板105的另一個實(shí)施方案。
將其中提供了粘合劑的木質(zhì)纖維素長纖維墊子或碎料墊子分別放入框中。這種情況下，如上面所述，可以單向取向或在彼此正交的兩個方向上取向的木質(zhì)纖維素長纖維制得纖維墊子，或通過針織或機(jī)織木質(zhì)纖維素長纖維制得。
從框中取出按照上面所述制得的纖維墊子或碎料墊子，然后分別用熱壓設(shè)備熱壓，使纖維墊子或碎料墊子成為板狀，同時固化其內(nèi)的粘合劑，分別制得由纖維長度不小于6毫米的木質(zhì)纖維素長纖維形成的層和通過處理木質(zhì)纖維素材料得到的比重不大于0.2的碎料形成的層。
疊加且粘合木質(zhì)纖維素長纖維形成的層和碎料形成的層，制得由纖維層104和碎料層102構(gòu)成的如圖24和圖26-31所示的3層結(jié)構(gòu)或5層結(jié)構(gòu)的復(fù)合纖維板。
這種制造方法中，分別制造由纖維層104和碎料層102構(gòu)成的層。層疊這些層后，粘合這些層。因此，可以精確控制各層的厚度和密度，使之能采用簡單的方法提供具有優(yōu)良的強(qiáng)度、尺寸穩(wěn)定性和表面光滑度的板，盡管板很輕。
實(shí)施例實(shí)施例I-1由洋麻韌皮部分(寬1-2厘米，厚數(shù)毫米，長約2-4米)制得的長纖束提供給纖維開松設(shè)備，該設(shè)備有圖2所示的有針的高速旋轉(zhuǎn)滾筒的裝置。平行于纖維開松設(shè)備提供由洋麻韌皮部分制得的長纖束，而不會切斷長纖束。長纖束在長纖維方向繃緊，分裂開或開松長纖束，而未破壞纖維的取向，因此，眾多洋麻長纖維幾乎在同一方向上分開。纖維開松過程后。分開的洋麻長纖維的長度約為0.2-2毫米，直徑約為50-600微米，并且在開松纖維工藝后是以同一方向排列的洋麻長纖維的聚集料。
通過圖3所示的噴涂設(shè)備，在纖維開松工藝中制得并在同一方向取向的洋麻長纖維聚集料上均勻噴涂一種粘合劑，因此制得圖5所示的其中分散了粘合劑的纖維聚集料。使用酚醛樹脂為粘合劑。粘合劑分散量為以纖維重量計的10％(重量)的粘合劑固體。
洋麻長纖維與分散于其中的粘合劑的聚集料在一個300×900毫米的模具中疊加，得到圖6所示的以一個方向排列的洋麻長纖維墊子(mat)。洋麻長纖維墊子大小為300×900毫米，單位面積重量為0.24克/厘米2。
從模具中取出洋麻長纖維墊子，在熱板間處理。厚4毫米的墊棒布置在洋麻長纖維墊子周圍。熱壓該墊子制得洋麻纖維板。熱壓條件壓制溫度150℃；壓制壓力50kgf/cm2；壓制時間5分鐘。
制得的纖維板示于圖7，其大小為4毫米厚，300×900毫米，比重為0.60。
實(shí)施例I-2按照與實(shí)施例I-1相同的方式通過開松纖維制得洋麻長纖維的聚集料。用圖4所示的粘合劑分散設(shè)備，在聚集料上均勻分布粉末粘合劑。使用的粘合劑為酚醛樹脂粉末。粘合劑粉末分散量為纖維重量的10％。
洋麻長纖維正交疊加，得到正交取向的洋麻長纖維墊子。該長纖維墊子大小為300×900毫米，單位面積重量為0.24克/厘米2。正交取向的墊子(洋麻長纖維墊子)按照和實(shí)施例I-1相同的方式熱壓，制得纖維板。
制得的纖維板示于圖19，其大小為4毫米厚，300×900毫米，比重為0.61。
實(shí)施例I-3按照與實(shí)施例I-1相同的方式通過纖維開松工藝和粘合劑分散工藝制得洋麻長纖維的聚集料。疊加該聚集料，使單位面積重量為0.24克/厘米2，并進(jìn)行圖21所示的針刺法處理，制得圖22所示的互鎖的洋麻長纖維的墊子。該洋麻長纖維墊子按照和實(shí)施例I-1相同的方式熱壓，制得纖維板。
制得的纖維板與圖23所示的相同，其大小為4毫米厚，300×900毫米，比重為0.60。
實(shí)施例I-4按照與實(shí)施例I-1相同的方式通過纖維開松工藝和粘合劑分散工藝制得洋麻長纖維的聚集料。將該聚集料供給圖8所示的設(shè)備，制得單向取向的洋麻長纖維的墊子。切割制得的洋麻長纖維墊子，獲得取向的纖維墊子(單向取向的洋麻長纖維墊子)，其大小為300×900毫米，單位面積重量為0.045克/厘米2。
用環(huán)形刨片機(jī)粉碎比重為0.15的芯部分，制得平均厚度為0.5毫米，平均大小為4×8毫米的洋麻碎料。以碎料重量的8％的固體，在獲得的洋麻碎料上噴涂尿素—三聚氰胺樹脂。
用攪拌摻混機(jī)進(jìn)行粘合劑的分散。
當(dāng)制造纖維層和碎料層的復(fù)合墊子時，采用圖9所示的方法。取向的洋麻長纖維墊子放入一模具后，涂上有分散的粘合劑的洋麻碎料，使洋麻碎料單位面積重量為0.36克/厘米2。疊加取向的洋麻長纖維墊子，制得有三層疊加結(jié)構(gòu)的復(fù)合墊子。
從模具中取出該復(fù)合墊子，在熱壓板之間處理。將厚9毫米的墊棒布置在該墊子周圍。熱壓該墊子制得洋麻長纖維復(fù)合板。熱壓條件壓制溫度150℃；壓制壓力50kgf/cm2；壓制時間5分鐘。
制得的纖維板的結(jié)構(gòu)示于圖10，其大小為9毫米厚，300×900毫米，比重為0.51。
實(shí)施例I-5以與實(shí)施例I-4相同的方式制得的取向洋麻長纖維的墊子與洋麻碎料墊子結(jié)合，按照下面所示制得復(fù)合墊子后，熱壓該復(fù)合墊子，制得洋麻長纖維的復(fù)合板。將粘合劑分散到洋麻長纖維和洋麻碎料的方法、粘合劑種類及其分散量與實(shí)施例I-4所用相同。
按照下面所述制造復(fù)合物。
將分散有粘合劑的洋麻碎料鋪在300×900毫米的模具中，使單位面積重量為0.045克/厘米2。其上疊加單位面積重量為0.045克/厘米2的取向洋麻長纖維的墊子。將洋麻碎料鋪在有洋麻長纖維的墊子上，使單位面積重量為0.027克/厘米2。再在其上疊加單位面積重量為0.045克/厘米2的取向洋麻長纖維墊子。再將洋麻碎料鋪在有洋麻長纖維的墊子上，使單位面積重量為0.045克/厘米2。由此制得5層的復(fù)合物。
從模具中取出該復(fù)合墊子，在熱壓板之間處理。將厚9毫米的墊棒布置在該墊子周圍。熱壓該墊子制得洋麻長纖維復(fù)合板。熱壓條件壓制溫度150℃；壓制壓力50kgf/cm2；壓制時間10分鐘。
制得的纖維板的結(jié)構(gòu)示于圖14，其大小為9毫米厚，300×900毫米，比重為0.49。
實(shí)施例I-6按照圖12所示的方法，為纖維開松工藝和粘合劑分散工藝連續(xù)提供洋麻韌皮部分的長纖束，制得取向的長纖維的連續(xù)墊子。將粘合劑分散到洋麻長纖維和洋麻碎料的方法、粘合劑種類及其分散量與實(shí)施例I-1所用相同。洋麻長纖維墊子的寬度約為300毫米。
洋麻長纖維連續(xù)墊子裝在圖13所示的實(shí)驗(yàn)室規(guī)模的碎料板生產(chǎn)線上，制得5層復(fù)合墊子。熱壓該墊子，得到洋麻長纖維的復(fù)合板。
洋麻長纖維墊子以及洋麻碎料墊子的單位面積重量、熱壓條件與實(shí)施例I-1相同。
制得的纖維板具有圖14所示的結(jié)構(gòu)，其大小為9毫米厚，300×900毫米，比重為0.52。
實(shí)施例I-7按照與實(shí)施例I-1相同的方式通過纖維開松工藝和粘合劑分散工藝制得洋麻長纖維的聚集料。將該聚集料供給圖20所示的設(shè)備，制得正交取向的洋麻長纖維的墊子。制得的洋麻長纖維墊子大小為300×900毫米，單位面積重量為0.045克/厘米2。在兩個方向上正交取向的洋麻長纖維墊子彼此具有幾乎相同的重量。
洋麻長纖維墊子與洋麻碎料墊子結(jié)合制造3層復(fù)合墊子。熱壓該墊子，得到洋麻長纖維的復(fù)合板。
將粘合劑分散到洋麻長纖維和洋麻碎料的方法、粘合劑種類及其分散量與實(shí)施例I-4所用相同。
制得的纖維板示于圖14，其大小為9毫米厚，300×900毫米，比重為0.50。
實(shí)施例I-8按照與實(shí)施例I-5相同的方式制造復(fù)合墊子，不同之處是使用進(jìn)行針刺法處理的洋麻長纖維的墊子。熱壓該復(fù)合墊子，得到洋麻長纖維的復(fù)合板。
制造復(fù)合墊子時，洋麻長纖維重量和洋麻碎料重量、在其中分散粘合劑的方法、粘合劑種類以及分散量與實(shí)施例I-5相同。
按照與實(shí)施例I-3相同的方式制得經(jīng)此實(shí)施例中的針刺法處理的洋麻長纖維的墊子。纖維互鎖在墊子中。制得的墊子大小為300×900毫米，其單位面積重量為0.045克/厘米2。
制得的纖維板大小為9毫米厚，300×900毫米，比重為0.51。
實(shí)施例I-9按照與實(shí)施例I-1相同的方式在一個模具中制造單位面積重量為0.18克/厘米2的洋麻長纖維墊子。然后，將按照和實(shí)施例I-4相同方式制得的洋麻碎料鋪在洋麻長纖維墊子上，使單位面積重量為0.27克/厘米2。
模具中由碎料和長纖維形成的墊子上施加10分鐘振動，同時用300×900毫米的塊板施壓，使洋麻碎料均勻分散在洋麻長纖維墊子的空間。按照和實(shí)施例I-4相同的方式熱壓制得的復(fù)合墊子，得到洋麻長纖維的復(fù)合板。
制得的板結(jié)構(gòu)示于圖16，其大小為9毫米厚，300×900毫米，比重為0.50。
實(shí)施例I-10按照與實(shí)施例I-1相同的方式制得的纖維方向取向的洋麻長纖維聚集料，在300×900毫米的模具中疊加，制得單向取向的洋麻長纖維的墊子。
將該洋麻長纖維墊子浸在酚醛樹脂粘合劑溶液中，該溶液固含量為15％，使該墊子浸透該粘合劑溶液。
之后，浸透的墊子從一對輥間通過。墊子于100℃干燥5分鐘，使墊子的水合率為40％。
制得的墊子大小為300×900毫米，單位面積重量為0.24克/厘米2，粘合劑含量為10％(重量)。
按照和實(shí)施例I-1相同的方式熱壓洋麻長纖維墊子，得到洋麻纖維板。
制得的纖維板結(jié)構(gòu)示于圖7，其大小為4毫米厚，300×900毫米，比重為0.60。
實(shí)施例I-11正交疊加按照與實(shí)施例I-1相同的方式制得的在纖維方向取向的洋麻長纖維聚集料，制得正交方向取向的洋麻長纖維墊子。
將該洋麻長纖維墊子浸在酚醛樹脂粘合劑溶液中，該溶液固含量為20％，使該墊子浸透該粘合劑溶液。
之后，浸透的墊子從一對輥間通過。墊子于100℃干燥8分鐘，使墊子的水合率為0％。
制得的墊子大小為300×900毫米，單位面積重量為0.24克/厘米2，粘合劑含量為10％(重量)。
按照和實(shí)施例I-10相同的方式熱壓洋麻長纖維墊子，得到洋麻纖維板。
制得的纖維板結(jié)構(gòu)示于圖19，其大小為4毫米厚，300×900毫米，比重為0.61。
實(shí)施例I-12按照與實(shí)施例I-10相同的方式制得在纖維方向取向的洋麻長纖維聚集料。疊加該聚集料，并使其按圖21所示的針刺方式處理，制得圖22所示的互鎖的洋麻長纖維墊子。
粘度約為50mPa.s，具有透入纖維高滲透性的酚醛樹脂粘合劑溶液與粘度約為400mPa.s并具有低滲透性能的酚醛樹脂粘合劑溶液混合。
按照與實(shí)施例I-10相同的方式制得洋麻纖維板，不同之處是上面的混合酚醛樹脂粘合劑溶液用作酚醛樹脂粘合劑溶液。
該混合酚醛樹脂粘合劑溶液的樹脂固含量為15％。
制得的纖維板是圖23所示那類，其大小為4毫米厚，300×900毫米，比重為0.60，粘合劑含量為10％(重量)。
實(shí)施例I-13按照與實(shí)施例I-1相同的方式通過纖維開松工藝制得洋麻長纖維的聚集料。將該聚集料供給圖8所示的設(shè)備，制得單向取向的洋麻長纖維的墊子。切割制得的洋麻長纖維墊子，得到取向的纖維墊子(單向取向的洋麻長纖維墊子)，其大小為300×900毫米，單位面積重量為0.045克/厘米2。在按照和實(shí)施例I-10相同的方式制得的墊子中加入粘合劑。
用環(huán)形刨片機(jī)粉碎比重為0.15的芯部分，制得平均厚度為0.5毫米，平均大小為4×8毫米的洋麻碎料。以碎料重量的8％的固體，在獲得的洋麻碎料上噴涂尿素—三聚氰胺樹脂。
用攪拌摻混機(jī)進(jìn)行粘合劑的分散。
當(dāng)制造纖維層和碎料層的復(fù)合墊子時，采用圖9所示的方法。取向的洋麻長纖維墊子放入一模具后，鋪上帶有分散粘合劑的洋麻碎料，使洋麻碎料單元面積的重量為0.36克/厘米2。疊加取向洋麻長纖維的墊子，制得有三層疊加結(jié)構(gòu)的復(fù)合墊子。
從模具中取出該復(fù)合墊子，在熱壓板之間處理。厚9毫米的墊棒繞在該墊子周圍。熱壓該墊子制得洋麻長纖維復(fù)合板。熱壓條件壓制溫度150℃；壓制壓力50kgf/cm2；壓制時間5分鐘。
制得的纖維板的結(jié)構(gòu)示于圖10，其大小為9毫米厚，300×900毫米，比重為0.51。
實(shí)施例I-14以與實(shí)施例I-10相同方式制得的洋麻長纖維的墊子與洋麻碎料墊子結(jié)合，按照下面所示制得復(fù)合墊子后，熱壓該復(fù)合墊子，制得洋麻長纖維的復(fù)合板。將粘合劑分散到洋麻長纖維和洋麻碎料的方法、粘合劑種類及其分散量與實(shí)施例I-10所用相同。
按照下面所述制造復(fù)合墊子。
將分散有粘合劑的洋麻碎料鋪展在300×900毫米的模具中，使單位面積重量為0.045克/厘米2。其上疊加單位面積重量為0.045克/厘米2的取向洋麻長纖維的墊子。將洋麻碎料鋪展在有洋麻長纖維的墊子上，使其單位面積重量為0.027克/厘米2。再在其上疊加單位面積重量為0.045克/厘米2的取向洋麻長纖維墊子。再將洋麻碎料鋪展在該墊子上，使單位面積重量為0.045克/厘米2。由此制得5層的復(fù)合物。
從模具中取出該復(fù)合墊子，在熱壓板之間處理。將厚9毫米的墊棒布置在該墊子周圍。熱壓該墊子制得洋麻長纖維復(fù)合板。熱壓條件壓制溫度150℃；壓制壓力50kgf/cm2；壓制時間10分鐘。
制得的纖維板的結(jié)構(gòu)示于圖14，其大小為9毫米厚，300×900毫米，比重為0.49。
比較例I-1由洋麻韌皮部分(寬1-2厘米，厚數(shù)毫米，長約2-4米)制得的長纖束切成很多的60毫米部分。將切割的長纖束以束的任意方向供給稱作開松機(jī)的纖維開松設(shè)備進(jìn)行開松。開松處理后洋麻長纖維的平均長度約為60毫米。
使用空氣循環(huán)型的管式摻混機(jī)，將粘合劑分散在上面的洋麻長纖維中。使用酚醛樹脂粘合劑。粘合劑分散量為以纖維重量計的10％(重量)的粘合劑固體。
根據(jù)日本專利公開公報No.平10-295090，將施涂了粘合劑的洋麻長纖維提供給用于取向長纖維的設(shè)備，制得在一個方向取向的洋麻長纖維的墊子。
取向纖維的設(shè)備拉長了施涂有粘合劑的長纖維，同時使它們連續(xù)通過處在拉伸段的一對輥之間，使之在該方向上取向，然后該設(shè)備通過處在卷曲段的傳送帶而傳送長纖維，往復(fù)的移動一對彼此方向相反，同時其方向又垂直于纖維傳送方向的上下傳送帶；因此，纖維形成墊子形狀。
按照與實(shí)施例I-1相同的方式熱壓取向纖維的墊子，制得洋麻纖維板。
制得的纖維板結(jié)構(gòu)示于圖7，其大小為4毫米厚，300×900毫米，比重為0.60。
比較例I-2與實(shí)施例I-1相同方式制得的洋麻長纖維墊子與洋麻碎料墊子結(jié)合，制得5層復(fù)合墊子。按照與實(shí)施例I-5相同的方式熱壓該復(fù)合墊子，制得洋麻長纖維的復(fù)合板。
該復(fù)合墊子具有和實(shí)施例I-5相同的結(jié)構(gòu)。
制得的板具有圖14所示的結(jié)構(gòu)，其大小為9毫米厚，300×900毫米，比重為0.51。
比較例I-3手工開松由洋麻韌皮部分制得的長纖束，得到直徑約為2毫米，長約為0.2-2米的洋麻長纖維。
粘合劑分散在按照和實(shí)施例I-1相同方式制得的洋麻長纖維中。在一模具中形成長纖維墊子。按照和實(shí)施例I-1相同的方式熱壓制得的洋麻長纖維墊子，得到纖維板。
制得的板具有圖7所示的結(jié)構(gòu)，其大小為4毫米厚，300×900毫米，比重為0.61。
實(shí)施例I-1至實(shí)施例I-14以及比較例I-1至比較例I-3的制造墊子的方法列于表1。
根據(jù)JIS A 5906(中等密度纖維板)和JIS A 5905(纖維板)中列出的方法，試驗(yàn)所制得的板的物理性能。
試驗(yàn)項(xiàng)目有彎曲強(qiáng)度、楊氏彎曲模量、由吸水造成的長度變化率。結(jié)果列于表2。
對實(shí)施例I-1、I-4、I-5、I-6、I-9、I-10、I-13、I-14和比較例I-1、I-2，列出纖維取向方向上的結(jié)果。
對實(shí)施例I-10到I-14和比較例I-1到I-3，測定在水吸附下厚度方向的變化率。其結(jié)果列于表2。
表1
<p>表2
表2(續(xù))
<p>本發(fā)明實(shí)施例I-1至I-3和I-10至I-12的洋麻纖維板使用了纖維長度不小于200毫米的洋麻長纖維，與常規(guī)方法制得的比較例I-1纖維板相比，這種纖維更長；因此，即使在同樣比重的情況，提高了強(qiáng)度和尺寸穩(wěn)定性。
即使與比較例I-3比較，因?yàn)槔w維開松的洋麻長纖維聚集料的纖維直徑不超過0.6毫米，可以肯定它們提高了強(qiáng)度和尺寸穩(wěn)定性。
由本發(fā)明實(shí)施例I-4至I-9，以及實(shí)施例I-13和I-14所示的方法制得的洋麻復(fù)合纖維板與采用常規(guī)方法制得的比較例I-2相比，提高了強(qiáng)度和尺寸穩(wěn)定性。
實(shí)施例I-10至I-14所示的方法制得的纖維板和復(fù)合纖維板與采用常規(guī)方法制得的比較例I-1至I-3的那些板相比，除了提高強(qiáng)度和尺寸穩(wěn)定性外，還極大提高了厚度方向的尺寸穩(wěn)定性。
如實(shí)施例I-1至I-14所指出的，本發(fā)明在制造纖維板或復(fù)合纖維板的方法方面具有下列特征(1)簡化了開松纖維工藝或提供粘合劑的工藝。(2)能容易地制造洋麻長纖維墊子，同時保持洋麻長纖維的取向狀態(tài)，因此可省去專門的纖維取向過程。(3)由于增強(qiáng)了保持墊子形狀的功能，改善了洋麻長纖維的可加工性，可以連續(xù)制造洋麻長纖維墊子。
與僅能處理長度最多為200毫米的纖維的常規(guī)制造方法相比，本發(fā)明可以使用長度不小于200毫米的纖維，并易于提供均勻粘合劑。因此，如實(shí)施例所示，可以生產(chǎn)提高了強(qiáng)度或尺寸穩(wěn)定性的纖維板或復(fù)合纖維板。
換句話說，由于改善了長纖維的可加工性并有可能進(jìn)行連續(xù)生產(chǎn)，與常規(guī)制造方法相比，極大簡化了制造方法，因此降低了成本。所以，本發(fā)明的制造方法可以獲得較高的性能和較低的成本。
實(shí)施例II-1通過使用空氣流循環(huán)類管式摻混機(jī)，在油棕櫚纖維上噴涂和施用尿素—三聚氰胺樹脂基粘合劑(其固態(tài)量為纖維重量的10％)，該纖維平均尺寸為200微米，平均長度為6毫米。
使比重為0.15的芯部分經(jīng)環(huán)形刨片機(jī)處理，制得平均厚度為0.5毫米，平均大小為4×8毫米的洋麻碎料。使用轉(zhuǎn)鼓摻混機(jī)，在獲得的洋麻碎料上噴涂施用尿素—三聚氰胺樹脂(其固態(tài)量為碎料重量的8％)。
首先將48.6克(板總重量的10％)施涂了粘合劑的油棕櫚纖維放入300×300毫米的框中形成纖維層。用388.8克(板總重量的80％)施涂了粘合劑的洋麻碎料在該纖維層上形成碎料層，再用48.6克(板總重量的10％)施涂了粘合劑的油棕櫚纖維在該碎料層上形成纖維層；因此制得層疊墊子。
從框中取出該層疊墊子，置于兩個熱板之間，9毫米厚的墊子插在兩個熱板之間，然后熱壓；因此制得圖24所示的復(fù)合纖維板。
熱壓條件壓制溫度150℃；壓制壓力50kgf/cm2；壓制時間10分鐘。
制得的板厚度為9毫米，大小為300×300毫米，其比重為0.60。
實(shí)施例II-2按照與實(shí)施例II-1相同的方法進(jìn)行，不同之處是使用巴爾薩木棉纖維碎料來形成碎料層，從而制得復(fù)合纖維板。
此實(shí)施例中，用錘式破碎機(jī)破碎比重為0.19的巴爾薩木棉纖維，制得巴爾薩木棉纖維碎料，碎料平均厚度為1毫米，平均大小為6×10毫米。
制得的板的比重為0.59。
實(shí)施例II-3使用有針銷的園筒旋轉(zhuǎn)裝置的纖維開松機(jī)，開松洋麻韌皮纖維束，得到平均纖維尺寸為100微米，平均長度為60毫米的長纖維。在制得的長纖維上噴涂施用異氰酸酯基粘合劑(其固態(tài)為纖維重量的10％)。
使比重為0.15的洋麻芯部分經(jīng)環(huán)形刨片機(jī)處理，制得平均厚度為0.5毫米，平均大小為4×8毫米的洋麻碎料。使用轉(zhuǎn)鼓摻混機(jī)，在獲得的洋麻碎料上噴涂施用異氰酸酯粘合劑(其固態(tài)量為碎料重量的8％)。
按照和實(shí)施例II-1相同的方式，制得層疊的墊子。該層疊墊子有兩層纖維層(各40.5克)和一層碎料層(324.0克)。
按照和實(shí)施例II-1相同的方式熱壓該層疊墊子，制得圖24所示的纖維復(fù)合板。
制得的板比重為0.52。
實(shí)施例II-4使用300×300毫米的框，按照和實(shí)施例II-3相同方式進(jìn)行，制得洋麻纖維，這些洋麻纖維(40.5克)用于制造纖維墊子。將該墊子置于熱板之間，0.9毫米的墊棒插在熱板之間，熱壓該墊子，制得纖維板。
熱壓條件熱壓溫度150℃；熱壓壓力50kgf/cm2；壓制時間3分鐘。
制得的板0.9毫米厚，大小為300×300毫米，其比重為0.51。
使用300×300毫米的框，按照和實(shí)施例II-3相同方式進(jìn)行，制得洋麻碎料，這些洋麻碎料(324.0克)用于制造墊子。將該墊子置于熱板之間后，7.2毫米的墊棒插在熱板之間，熱壓該墊子，制得碎料層形成的層部件。
熱壓條件熱壓溫度150℃；熱壓壓力50kgf/cm2；壓制時間10分鐘。
制得的板7.2毫米厚，大小為300×300毫米，其比重為0.49。
為制造圖1所示的3層結(jié)構(gòu)，層疊和壓制由制得的洋麻碎料層形成的層部件和洋麻纖維層。在其上施涂尿素—三聚氰胺粘合劑(75克/厘米2)。
熱壓條件熱壓溫度120℃；熱壓壓力10kgf/cm2；壓制時間5分鐘。
制得的板9毫米厚，大小為300×300毫米，其比重為0.51。
實(shí)施例II-5使用纖維取向設(shè)備單向取向按照和實(shí)施例II-3相同方式制得的洋麻長纖維，得到纖維層。
該纖維層大小為300×300毫米，重量為40.5克。
纖維取向設(shè)備拉長了施涂有粘合劑的長纖維，同時使它們連續(xù)通過處在拉伸段的一對輥之間，使之在該方向上取向，然后該設(shè)備通過處在卷曲段的傳送帶而傳送長纖維，往復(fù)地移動一對彼此方向相反，同時其方向又垂直于纖維傳送方向的上下傳送帶；因此，纖維形成墊子形狀。
按照和實(shí)施例II-3相同的方式進(jìn)行，不同之處是使用兩層纖維層(各40.5克)和一層碎料層(324.0克)，制得層疊墊子。
按照和實(shí)施例II-1相同的方式處理該層疊墊子，制得圖II-4所示的板。
制得的板比重為0.50。
實(shí)施例II-6按照和實(shí)施例II-5相同的方式進(jìn)行，不同之處是使用兩層纖維層(各48.6克)和一層碎料層(388.8克)，以形成層疊墊子。
按照和實(shí)施例II-1相同的方式處理該層疊墊子，制得圖II-4所示的板。
制得的板比重為0.59。
實(shí)施例II-7按照和實(shí)施例II-3相同的方式進(jìn)行，不同之處是設(shè)定正交方向?yàn)殚L纖維的取向方向制得纖維層，從而獲得層疊墊子。
使用實(shí)施例II-5的纖維取向設(shè)備獲得由纖維層構(gòu)成的纖維墊子，其大小設(shè)為300×300毫米，重量為16.2克。該層疊墊子由兩層纖維層(各32.4克)和一層碎料層(259.2克)構(gòu)成，使板比重為0.40。
按照和實(shí)施例II-1相同的方式處理該層疊墊子，制得圖II-6所示的板。
制得的板比重為0.40。
實(shí)施例II-8按照和實(shí)施例II-7相同的方式進(jìn)行，不同之處是使用兩層纖維層(各40.5克)和一層碎料層(324.0克)，以形成層疊墊子。
按照和實(shí)施例II-1相同的方式處理該層疊墊子，制得圖29所示的板。
制得的板比重為0.51。
實(shí)施例II-9按照和實(shí)施例II-3相同的方式進(jìn)行，不同之處是通過機(jī)織洋麻纖維制得的洋麻紡織原料作為纖維層，從而獲得層疊墊子。
該層疊墊子由兩層纖維層(各40.5克)和一層碎料層(324.0克)構(gòu)成。
按照和實(shí)施例II-1相同的方式處理該層疊墊子，制得圖31所示的板。
制得的板比重為0.52。
實(shí)施例II-10按照和實(shí)施例II-9相同的方式進(jìn)行，不同之處是使用兩層纖維層(各48.6克)和一層碎料層(388.2克)，從而獲得層疊墊子。
按照和實(shí)施例II-1相同的方式處理該層疊墊子，制得圖31所示的3層板。
制得的板比重為0.59。
實(shí)施例II-11按照實(shí)施例II-5進(jìn)行，以制得纖維層比例為6％(重量)的層疊墊子。
對洋麻纖維，使用平均纖維尺寸為100微米，平均長度為100毫米的纖維，層疊墊子由兩層纖維層(各12.2克)和一層碎料層(380.7克)構(gòu)成。
該按照和實(shí)施例II-1相同的方式處理該層疊墊子，制得圖27所示的板。
制得的板比重為0.50。
實(shí)施例II-12按照和實(shí)施例II-11相同的方式進(jìn)行，以制得纖維層比例為20％(重量)的層疊墊子。
該層疊墊子由兩層纖維層(各40.5克)和一層碎料層(324.0克)構(gòu)成。
按照和實(shí)施例II-1相同的方式處理該層疊墊子，制得圖27所示的板。
制得的板比重為0.51。
實(shí)施例II-13使用平均纖維長度為100毫米的纖維，按照和實(shí)施例II-8相同的方式制得層疊墊子。
按照和實(shí)施例II-1相同的方式處理該層疊墊子，制得圖29所示的板。
制得的板比重為0.52。
實(shí)施例II-14按照和實(shí)施例II-13相同的方式進(jìn)行，以制得纖維層比例為30％(重量)的層疊墊子。
層疊墊子由兩層纖維層(各60.8克)和一層碎料層(283.5克)構(gòu)成。
按照和實(shí)施例II-1相同的方式處理該層疊墊子，制得圖29所示的板。
制得的板比重為0.51。
實(shí)施例II-15使用巴爾薩木棉纖維碎料作為碎料層，按照和實(shí)施例II-14相同的方式制得層疊墊子。
在巴爾薩木棉纖維碎料上施涂異氰酸酯基粘合劑，其量為固體物質(zhì)的8％(重量)。
按照和實(shí)施例II-1相同的方式處理該層疊墊子，制得圖29所示的板。
制得的板比重為0.50。
實(shí)施例II-16按照和實(shí)施例II-1相同的方式進(jìn)行，以制得纖維層比例為30％(重量)的層疊墊子。
層疊墊子由兩層纖維層(各72.9克)和一層碎料層(340.2克)構(gòu)成。
按照和實(shí)施例II-1相同的方式處理該層疊墊子，制得圖24所示的板。
制得的板比重為0.59。
實(shí)施例II-17使用平均纖維長度為200毫米的洋麻纖維，按照和實(shí)施例II-14相同的方式制得層疊墊子。
按照和實(shí)施例II-1相同的方式處理該層疊墊子，制得圖29所示的板。
制得的板比重為0.51。
實(shí)施例II-18首先將40.5克(板總重量的10％)按照和實(shí)施例II-3相同方式制得的洋麻碎料放入300×300毫米的框中，制得碎料層。在該碎料層上形成12.2克(板總重量的3％)按照和實(shí)施例II-5相同方式制得的取向纖維墊子，形成纖維層。使用299.7克(板總重量的74％)洋麻碎料，在該纖維層上再形成碎料層。用12.2克(板總重量的3％)取向纖維墊子，在該碎料層上再形成纖維層。用40.5克(板總重量的10％)洋麻碎料，在該纖維層上再次形成碎料層；由此制得層疊墊子。
從框中取出該層疊墊子并且放入熱板之間，9毫米墊棒插在熱板間，熱壓該墊子；因此制得圖28所示的5層結(jié)構(gòu)的復(fù)合纖維板。
熱壓條件熱壓溫度150℃ 熱壓壓力50kgf/cm2；壓制時間10分鐘。
制得的板比重為0.51。
實(shí)施例II-19按照和實(shí)施例II-18相同的方式進(jìn)行，以制得纖維層比例為20％(重量)的層疊墊子。
層疊墊子由兩層纖維層(各40.5克)和一層碎料層(243.0克)構(gòu)成。
從框中取出該層疊墊子并放入熱板之間，9毫米墊棒插在熱板間，熱壓該墊子；因此制得圖28所示的5層結(jié)構(gòu)的復(fù)合纖維板。
熱壓條件熱壓溫度150℃；熱壓壓力50kgf/cm2；壓制時間10分鐘。
制得的板比重為0.52。
實(shí)施例II-20按照和實(shí)施例II-19相同的方式進(jìn)行，不同之處是制得的纖維層使正交取向長纖維方向，從而制得層疊墊子。
由于這一原因，層疊墊子由兩層纖維層(各40.5克)和一層碎料層(243.0克)構(gòu)成。
從框中取出該層疊墊子并放入熱板之間，9毫米墊棒插在熱板間，熱壓該墊子；因此制得圖30所示的5層結(jié)構(gòu)的復(fù)合纖維板。
熱壓條件熱壓溫度150℃；熱壓壓力50kgf/cm2；壓制時間10分鐘。
制得的板比重為0.50。
比較例II-1比重為0.60的軟木的粗木片經(jīng)環(huán)形刨片機(jī)處理，制得平均大小為6×10毫米的軟木碎料。在獲得的軟木碎料上噴涂施用異氰酸酯基粘合劑(其固態(tài)為碎料重量的8％)。
將405.0克施涂了粘合劑的軟木碎料放入300×300毫米的框中形成碎料墊子。
將該墊子置于兩個熱板之間，用9毫米厚的墊棒插在兩個熱板之間，然后熱壓；因此制得軟木碎料板。
熱壓條件壓制溫度150℃；壓制壓力50kgf/cm2；壓制時間10分鐘。
制得的板厚度為9毫米，大小為300×300毫米，其比重為0.52。
比較例II-2比重為0.60的軟木的粗木片經(jīng)精選機(jī)處理，得到纖維平均尺寸為50微米，平均長度為3毫米的軟木纖維。使用循環(huán)型的空氣流管式摻混機(jī)，在獲得的軟木纖維上噴涂施用異氰酸酯基粘合劑(其固態(tài)相對于碎料重量為10％)。
按照和比較例II-1相同的方式制得軟木纖維板(MDF)。
制得的板厚度為9毫米，大小為300×300毫米，其比重為0.50。
比較例II-3按照和比較例II-1相同的方式進(jìn)行，不同之處是使用實(shí)施例II-3中制得的洋麻碎料作為碎料，從而獲得由洋麻碎料層部件形成的板。
制得的板厚度為9毫米，大小為300×300毫米，其比重為0.51。
比較例II-4按照和比較例II-1相同的方式進(jìn)行，不同之處是使用巴爾薩木棉纖維碎料作為碎料，從而獲得由巴爾薩木棉纖維碎料層部件形成的板。
制得的板厚度為9毫米，大小為300×300毫米，其比重為0.52。
比較例II-5按照和比較例II-3相同的方式進(jìn)行，不同之處是使用軟木碎料作為碎料，從而獲得層疊墊子。
將該墊子置于熱板之間，墊棒插在熱板之間，然后熱壓；因此制得圖24所示的3層結(jié)構(gòu)的板。
熱壓條件壓制溫度150℃；壓制壓力50kgf/cm2；壓制時間10分鐘。
制得的板比重為0.50。
比較例II-6按照和實(shí)施例II-3相同的方式進(jìn)行，不同之處是使用軟木碎料作為碎料，獲得層疊墊子。
將該墊子置于熱板之間，墊棒插在熱板之間，然后熱壓；因此制得圖24所示的3層結(jié)構(gòu)的板。
熱壓條件壓制溫度150℃；壓制壓力50kgf/cm2；壓制時間10分鐘。
制得的板比重為0.50。
比較例II-7按照和實(shí)施例II-4相同的方式進(jìn)行，不同之處是使用軟木纖維板作為纖維層，層疊作為纖維層的軟木纖維板和由洋麻碎料形成的層部件，并使它們相互粘合。
由洋麻碎料層形成的層部件厚度為7.2毫米，板比重為0.51，與比較例II-3制得的相同，軟木纖維板厚度為0.9毫米，比重為0.50，與比較例II-2制得的相同。
制得的板比重為0.51。
比較例II-8按照和實(shí)施例II-19相同的方式進(jìn)行，不同之處是使用軟木碎料作為碎料，獲得層疊墊子。
將該層疊墊子置于熱板之間，墊棒插在熱板之間，然后熱壓；因此制得圖28所示的3層結(jié)構(gòu)的板。
熱壓條件壓制溫度150℃；壓制壓力50kgf/cm2；壓制時間10分鐘。
制得的板比重為0.49。
比較例II-9按照和實(shí)施例II-20相同的方式進(jìn)行，不同之處是使用軟木碎料作為碎料，獲得層疊墊子。
將該墊子置于熱板之間，墊棒插在熱板之間，然后熱壓；因此制得圖28所示的3層結(jié)構(gòu)的板。
熱壓條件壓制溫度150℃；壓制壓力50kgf/cm2；壓制時間10分鐘。
制得的板比重為0.50。
*下面的表3和表4列出了實(shí)施例II-1至II-20以及比較例II-1至II-9的制造方法、板結(jié)構(gòu)以及板比重。
*采用JIS A 5906(中等密度纖維板)和JIS A 5905(纖維板)的標(biāo)準(zhǔn)化方法測試由上述實(shí)施例II-1至II-20以及比較例II-1至II-9中制得的板的物理性能。試驗(yàn)項(xiàng)目包括彎曲強(qiáng)度、楊氏彎曲模量、吸水后長度變化率，表5列出了這些試驗(yàn)的結(jié)果。
如實(shí)施例II-1至II-17所示，本發(fā)明中，可以按照圖24和圖26-31所示的各結(jié)構(gòu)，層疊由木質(zhì)纖維素材料獲得的長度不小于6毫米的木質(zhì)纖維素長纖維和比重不大于0.2的碎料。因此，可以利用木質(zhì)纖維素長纖維的優(yōu)良特征。能夠提高看剪切應(yīng)力的斷裂強(qiáng)度，以及在纖維層和碎料層的層疊層界面間抗分離的強(qiáng)度；因此，和比較例II-1至II-4的單層板相比，在同樣比重下能進(jìn)一步提高強(qiáng)度特性。
如實(shí)施例II-5、II-6、II-11和II-12所示，通過單向取向洋麻長纖維，與沒有取向的情況相比，提高了纖維取向方向上的強(qiáng)度特性。
對吸水時的尺寸穩(wěn)定性，在纖維取向方向可以獲得更高的尺寸穩(wěn)定性；因此，與沒有纖維取向的復(fù)合板相比，極大地提高了尺寸穩(wěn)定性。
實(shí)施例II-5、II-6、II-11和II-12以及比較例II-6對都給出了針對纖維取向方向的試驗(yàn)結(jié)果。
如實(shí)施例II-7、II-8、II-13、II-14、II-15和II-17所示，與單向取向的纖維相比，通過正交取向洋麻長纖維，能夠提高強(qiáng)度和尺寸穩(wěn)定性的特性，且沒有強(qiáng)度的各向異性。
如實(shí)施例II-9和II-10所示，應(yīng)用機(jī)織的洋麻織物可以獲得高強(qiáng)度，沒有各向異性，還可以確保板的平面方向的尺寸穩(wěn)定性優(yōu)良。
與比較例II-5、II-6、II-8和II-9所示使用軟木碎料的復(fù)合板相比，實(shí)施例II-3、II-5、II-19和II-20的復(fù)合板使用比重不大于0.2的洋麻碎料，能夠減少制成板后碎料層中的缺陷部分，因此提高了抗剪切應(yīng)力的斷裂強(qiáng)度以及抗層疊層界面分離的強(qiáng)度；所以，在同樣比重下，提高了強(qiáng)度特性。
評價了制成板后其表面的光滑性，表5列出了這些結(jié)果。
在這種評價方法中，統(tǒng)計存在于切成邊長為5厘米的正方形(表面積25厘米2)的板的一個表面上直徑不小于0.5毫米的空隙的數(shù)量，空隙數(shù)量作為表面光滑性的指標(biāo)。采用下面的評價標(biāo)準(zhǔn)◎沒有；○小于3；△＜3-＜10；×不小于10。
與實(shí)施例II-8和II-9比較，實(shí)施例II-18、II-19和II-20使用高強(qiáng)度的洋麻長纖維和洋麻碎料，在同樣比重下提高了強(qiáng)度。
制造由洋麻碎料形成的層的表面層，與其它材料相比，改善了表面光滑度。
表3
<p>表4<
>
表權(quán)利要求
1.通過熱壓含有粘合劑的纖維墊制造纖維板的方法，其特征在于自洋麻韌皮部位獲得的長纖維束經(jīng)纖維開松，給出具有纖維方向性的洋麻長纖維聚集體；制成含有洋麻長纖維聚集體的墊之后，向墊內(nèi)加入粘合劑；然后，對加有粘合劑的洋麻長纖維墊進(jìn)行熱壓。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于所述的墊以這樣的方式制備將具有纖維方向性的洋麻長纖維聚集體單向疊置。
3.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于所述的墊以這樣的方式制備將具有纖維方向性的洋麻長纖維聚集體垂直疊置。
4.如權(quán)利要求1、2或3所述的方法，其特征在于所述的粘合劑通過用含有粘合劑的水溶液浸漬墊而加入至洋麻長纖維墊內(nèi)。
5.如權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于所述的水溶液含有熱固型樹脂粘合劑，樹脂固體的含量為20％或以下。
6.如權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于所述的熱固型樹脂是酚醛樹脂。
7.如權(quán)利要求1-6中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于所述的粘合劑浸漬工序通過用兩種或更多種滲入洋麻長纖維的可滲透性不同的水溶液浸漬墊來實(shí)施。
8.如權(quán)利要求1-7中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于所述的洋麻長纖維墊用含有粘合劑的水溶液浸漬之后，壓制墊以脫除加入墊內(nèi)的多余粘合劑。
9.如權(quán)利要求1-8中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于所述的洋麻長纖維墊在進(jìn)行熱壓之前先干燥。
10.如權(quán)利要求1-9中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于所述的洋麻長纖維聚集體經(jīng)過如下步驟制備近似平行地排列自洋麻韌皮部位獲得的長纖維束；在沿長纖維束方向?qū)w維束施加張力時，使纖維束進(jìn)行開松。
11.如權(quán)利要求1-10中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于形成洋麻長纖維墊之后，對該墊進(jìn)行針刺工序使纖維互鎖。
12.根據(jù)權(quán)利要求1-10中任一項(xiàng)所述的方法制造的帶有取向的洋麻長纖維的纖維板。
13.根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法制造的帶有互鎖的洋麻長纖維的纖維板。
14.通過熱壓纖維墊制造纖維板的方法，所述纖維墊包括包含含有粘合劑的洋麻長纖維的洋麻長纖維墊，和包含含有粘合劑的洋麻碎料的碎料墊，其特征在于該方法包括如下步驟將自洋麻韌皮部位獲得的長纖維束進(jìn)行開松，給出具有纖維方向性的洋麻長纖維聚集體；和疊壓聚集體，以給出洋麻長纖維墊；在洋麻長纖維墊內(nèi)加入粘合劑；接著，疊壓洋麻長纖維墊和洋麻碎料墊，以給出纖維墊，然后熱壓纖維墊。
15.包含兩層的纖維板，其中一層洋麻長纖維疊壓一層洋麻碎料，其通過熱壓至少2層墊而制成，它含有由如下步驟制成的洋麻長纖維墊和含有洋麻碎料與粘合劑的墊將自洋麻韌皮部位獲得的長纖維束進(jìn)行開松，給出具有纖維方向性的洋麻長纖維聚集體，疊壓該聚集體，以給出洋麻長纖維墊，和在墊內(nèi)加入粘合劑。
16.如權(quán)利要求15所述的纖維板，其特征在于所述的層狀墊是3層墊，其中洋麻長纖維墊疊壓在洋麻碎料墊的兩面上。
17.如權(quán)利要求15所述的纖維板，其特征在于所述的層狀墊是5層墊，其中洋麻長纖維墊疊壓在洋麻碎料墊的兩面上，在該洋麻長纖維疊置墊的每個表面上再疊壓一層洋麻碎料墊。
18.纖維板，它包括含有具有纖維方向性且?guī)в姓澈蟿┑难舐殚L纖維的洋麻長纖維墊，含有帶有粘合劑的洋麻碎料的洋麻碎料墊，所述洋麻長纖維通過將自洋麻韌皮部位獲得的長纖維束進(jìn)行開松而制成。
19.洋麻長纖維板，含有含量相對于洋麻長纖維的重量為5-20％(重量)的粘合劑，其特征在于通過如下步驟而制得將由洋麻韌皮部位獲得的長纖維束進(jìn)行纖維開松，給出具有纖維方向性的洋麻長纖維聚集體；疊壓聚集體，以給出洋麻長纖維墊；用含有熱固型酚醛樹脂粘合劑且粘合劑固體樹脂含量為20％或更少的粘合劑水溶液來浸漬墊；壓制經(jīng)浸漬的墊；干燥經(jīng)壓制的墊；以及熱壓經(jīng)干燥的墊。
全文摘要
本發(fā)明提供了通過熱壓含有粘合劑的纖維墊制造纖維板的一種方法,其特征在于:由洋麻韌皮部位獲得的長纖維束經(jīng)纖維開松,給出具有纖維方向性的洋麻長纖維聚集體;在制備了由洋麻長纖維聚集體形成的墊之后,粘合劑加入墊內(nèi);然后熱壓滲入有粘合劑的洋麻長纖維墊,使用這樣的方法制得纖維板或復(fù)合纖維板。
文檔編號B27N3/08GK1266768SQ0010373
公開日2000年9月20日 申請日期2000年3月3日 優(yōu)先權(quán)日1999年3月3日
發(fā)明者川井秀一, 大西兼司, 奧平有三, 菅原亮, 上田卓實(shí) 申請人:松下電工株式會社