[发明专利]复合材料

说明书

发明领域

本申请涉及天然纤维塑料复合物，包含该天然纤维塑料复合物的产品，以及制备所述复合物和产品的方法。本申请更具体涉及包含脱墨污泥作为填料和/或加强材料的天然纤维塑料复合物。

背景

天然纤维塑料复合产品通常包含有机纤维材料和至少一种塑料聚合物，所述有机纤维材料通常来源于木材，例如锯屑。所述复合产品可用于诸多用途，例如用于家具、甲板、栅栏、窗框和门框。

发明内容

已经发现脱墨污泥可用作天然纤维塑料复合产品中的填料和/或加强材料。在脱墨工艺中脱墨污泥作为侧流形成，通常包含矿物填料、纤维和油墨。至今为止所述侧流已经用作填埋物或燃烧物。干污泥的组分通常包含约20％(w/w)的纤维素纤维和约70％的矿物，主要是碳酸钙。油墨的量很少，但是非常重要，因为它影响最终产品的外观，使污泥在复合产品中的应用很有挑战性。

一个实施方式提供一种发泡形式的天然纤维塑料复合产品，该产品包含热塑性聚合物和干燥的脱墨污泥，所述污泥包含纤维素纤维和矿物。

一个实施方式提供一种制备所述包含脱墨污泥的天然纤维塑料复合物的方法。

一个实施方式提供包含所述天然纤维塑料复合物的复合产品，所述天然纤维塑料复合物包含脱墨污泥。

一个实施方式提供一种天然纤维塑料复合产品，其包含第一层和第二层，所述第一层形成所述产品的至少一部分表面，其中，

-第一层包含热塑性聚合物和纤维素基颗粒，

-第二层包含热塑性聚合物和脱墨污泥，所述污泥包含纤维素纤维和矿物。

一个实施方式提供了一种制造天然纤维塑料复合产品的方法，该方法包括：

-形成产品的第一层，所述第一层包含热塑性聚合物材料和纤维素基颗粒，所述第一层形成产品的至少一部分表面，和

-由包含热塑性聚合物和脱墨污泥的混合物形成产品的第二层，所述污泥包含纤维素纤维和矿物。

独立权利要求中揭示了主实施方式。在从属权利要求中揭示了各种实施方式。除非另有说明，从属权利要求中所述的特征可以互相自由组合。

当商品填料被常常认为是废料的材料替代时，提供了与环境压力相关的效应。

一方面，当填埋场中的废料可用于他处，这些废料的量可以减少。而且，需要燃烧的废料也减少，因此释放的温室气体也减少。此外，在复合材料中可以包括相对较多的脱墨污泥。

另一方面，新鲜填料如滑石或碳酸钙的量减少，不可再生的天然资源的用量减少。例如，新鲜填料的开采和再加工(例如研磨)消耗大量能量和资源。财政上可以节省大量开支，因为所述侧流的总成本预估约为18M€。如果这些侧流可转化为新产品如填料和加强材料，财政价值变得更高。

当在复合物中用脱墨污泥(通常具有较低的纤维含量)代替新鲜填料和/或加强纤维时，在复合产品的制备方法中可使用较高的温度。这提供了可以使用具有较高熔化温度的热塑性聚合物而不会损害填料和加强材料的效应。这样能够制备耐热性复合物，可用作例如技术塑料或用于代替聚酰胺玻璃纤维。

当含再循环污泥的聚合物发泡时，在较高填料含量下实现产品的高熔体强度。这通常是有挑战性的，提供获得高品质产品的效果，所述高品质是例如增加的刚度和尺寸稳定性，以及降低的重量和成本。

所得到的具有良好熔体强度的复合材料能制备耐久且均匀的产品，该产品可用于例如具有薄层或薄壁的产品。

当含脱墨污泥的复合材料用于具有至少两层的复合产品时，再循环的含油墨材料的不佳外观可以被另一复合物层覆盖，但是，该另一复合物层应与含污泥的复合物相容。这样提供的效果是，在产品中可以使用大量含油墨材料，产品具有可接受的表面外观，在发泡时是轻质且耐久的。含污泥的复合物提供加强性质，可以通过能够进行两个不同复合物层之间良好粘附的方法制备。

附图简要说明

图1a-1e显示两层产品的例子。

图2显示依据一个实施方式的设置的一个例子。

图3以简化示意图的方式显示依据一个实施方式的方法的一个例子。

图4显示所得产品的拉伸强度和挠曲强度。

图5显示所得产品的抗冲强度。

图6显示产品的一个例子。

发明详述