專利名稱：纖維材料和復(fù)合材料的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及纖維材料和復(fù)合材料，和制造纖維材料和復(fù)合材料的方法。
背景
纖維材料，例如纖維素和木質(zhì)纖維素材料，被制造加工，并大量用于許多應(yīng)用中。通常這種纖維材料使用一次，然后作為廢品丟棄。

發(fā)明內(nèi)容
一般地，本發(fā)明涉及纖維材料和復(fù)合材料，和制造纖維材料和復(fù)合材料的方法。
一般地，本發(fā)明的第一方面特征在于纖維材料和制造纖維材料的方法。
本發(fā)明公開了制造纖維材料的方法，包括剪切纖維源以提供第一纖維材料，并使第一纖維材料通過平均開口尺寸為1.59mm或更小(1/16 英寸，0.0625英寸)的第一篩網(wǎng)以提供第二纖維材料。
在一些實(shí)施方式中，第一篩網(wǎng)的平均開口尺寸小于約0.79mm(l/32 英寸，0.03125英寸)，例如小于約0.40mm(l/64英寸，0.015625英寸)， 小于約0.20mm(l/128英寸，0.0078125英寸)，或甚至小于約 0.10mm(l/256英寸，0.00390625英寸)。
在具體的實(shí)施過程中，利用旋轉(zhuǎn)切割機(jī)實(shí)施剪切。
第二纖維材料例如可以收集在壓力低于額定大氣壓力的料倉中， 例如至少10%低于額定大氣壓力，或至少75%低于額定大氣壓力。
第二纖維材料例如可以剪切一次或多次，例如兩次、三次或甚至 更多次，例如十次。
例如可以剪切第二纖維材料，并使得到的纖維材料通過第一篩網(wǎng)。
可以剪切第二纖維材料，并將得到的纖維材料通過平均開口尺寸 小于第一篩網(wǎng)的第二篩網(wǎng)，提供第三纖維材料。
第二纖維材料平均的長徑比與第三纖維材料平均長徑比的比例例 如小于約1.5、小于約1.4、小于約1.25或甚至小于約1.1。
第二纖維例如可以通過平均開口尺寸小于第一篩網(wǎng)的第二篩網(wǎng)。
該剪切和通過例如可以同時(shí)實(shí)施。
第二纖維材料的平均長徑比例如大于約10/1、大于約25/1或甚至 大于約50/1。
第二纖維材料的平均長度例如可以為約0.5mm-約2.5mm，例如約0.75mm-約l.Omm。第二纖維材料的平均寬度例如可以為約5μm-約 50μm，例如為約10μm-約30μm。
第二纖維材料長度的標(biāo)準(zhǔn)偏差小于第二纖維材料平均長度的約 60%，例如小于第二纖維材料平均長度的約50%。
在一些實(shí)施方式中，第二纖維材料的BET表面積大于約0.5m2/g、 例如大于約1.0m2/g、大于約1.5m2/g、大于約1.75m2/g或甚至大于約 0.5m2/g。
在一些實(shí)施方式中，第二纖維材料的孔隙度大于約70%，例如大 于約85%或大于約90%。
在一些實(shí)施過程中，第一纖維材料平均的長徑比與第二纖維材料 平均長徑比的比例例如小于約1.5、小于約1.4、小于約1.25或甚至小 于約1.1。
在具體的實(shí)施方式中，該篩網(wǎng)由交織的單絲形成。
該纖維源可以包括例如纖維素質(zhì)、木質(zhì)纖維素材料。例如，該纖 維源可以是木屑。
在一些實(shí)施方式中，該纖維源包括例如來源于紙張?jiān)吹睦w維和來 源于例如棉的紡織品源的纖維的共混物。
還公開一種制造纖維材料的方法，包括剪切纖維源提供第一纖維 材料；并使第一纖維材料通過第一篩網(wǎng)提供第二纖維材料。第一纖維 材料的平均長徑比與第二纖維材料的平均長徑比的比例小于約1.5。
還公開一種制造纖維材料的方法，包括剪切纖維源以提供第一纖
維材料；并使第一纖維材料通過第一篩網(wǎng)以提供第二纖維材料；并且 然后再剪切第二纖維材料以提供第三纖維材料。
公開一種平均長徑比大于約5，纖維長度的標(biāo)準(zhǔn)偏差小于纖維平 均長度的約60%的纖維材料。
例如，平均長徑比例如可以大于約10/1，例如大于約25/1，大于 約25/1，大于約35/1，大于約45/1，或甚至大于約50/1。
例如，平均長度可以為約0.5mm-約2.5mm。
公開一種制造纖維材料的方法，包括剪切纖維源以提供第一纖維 材料；收集第一纖維材料；并且然后剪切第一纖維以提供第二纖維材料。
公開一種包括纖維材料、樹脂和染料的復(fù)合材料。例如，染料可 以有助于掩蔽復(fù)合材料中的纖維材料。
例如，纖維材料的平均長徑比可以大于約5，纖維長度的標(biāo)準(zhǔn)偏 差小于纖維平均長度的約60%的纖維材料。
在一些實(shí)施方式中，復(fù)合材料另外包括顏料。
在一些實(shí)施過程中，該染料浸泡進(jìn)入纖維或位于纖維的表面。
該復(fù)合材料可以包括香劑或香料。
還公開一種制造復(fù)合材料的方法，包括染色纖維材料；使纖維材 料與樹脂結(jié)合；并且從組合物形成復(fù)合材料。
公開一種制造復(fù)合材料的方法，包括將染料加入到樹脂中以提供 染料/樹脂組合物；使染料/樹脂組合物與纖維材料結(jié)合；并且從染料/ 樹脂組合物和纖維材料形成復(fù)合材料。
任何復(fù)合材料例如可以是如下的形式墊腳凳、管子、面板、甲板材料、板材、外殼、片材、砌塊、磚、桿、圍墻、構(gòu)件、門、百葉 窗、雨篷、遮光物、招牌、框架、窗線腳、背板、地板、瓷磚、鐵路 軌枕、托盤、設(shè)備把手、貨攤、膜、包裹物、帶子、盒子、蔞、齒條、 套管、粘合劑、分配器、壁、墊子、框架、書柜、雕刻品、椅子、桌 子、書桌、玩具、游戲、托盤、錠盤、墩、船只、桅桿、化糞池、機(jī) 動(dòng)車面板、電腦外殼、地上和地下的電氣套管、家具、野餐桌、長凳、 百葉箱、盤子、吊架、菜盤、匣子、書皮、罐和拐杖。
第一方面和/或第一方面的實(shí)施方式可以具有以下任一項(xiàng)的優(yōu)點(diǎn) 或以下優(yōu)點(diǎn)的組合。該纖維材料例如容易分散在熔融的熱塑性樹脂中。 該纖維材料例如具有相對窄的長度分布和/或長徑比分布，因此形成它 們一致的性能。例如，當(dāng)與熔融樹脂混和時(shí)，該纖維材料的纖維能夠 以一致和可預(yù)測的方式改變?nèi)廴跇渲牧髯冃裕瑢?dǎo)致例如更容易模塑 和擠出的樹脂/纖維材料組合物。例如，該纖維材料能夠容易地通過小 的開口或通道，比如在注塑模具中發(fā)現(xiàn)的或與注塑模具有關(guān)的那些小 的開口或通道，例如鑄口或熱流道。當(dāng)需要時(shí)，從這種纖維材料模塑 的部件顯示良好的表面光潔度，例如幾乎沒有可見的大顆粒和/或團(tuán)聚 顆粒斑點(diǎn)。
一般地，本發(fā)明的第二方面特征在于密實(shí)的纖維材料，制造該密 實(shí)纖維材料的方法，和由該密實(shí)纖維材料制造的復(fù)合材料。
公開一種使纖維材料密實(shí)的方法，包括向纖維材料中加入水溶性粘結(jié)劑、水可溶脹粘結(jié)劑和/或玻璃化轉(zhuǎn)變溫度小于約25℃的粘結(jié)劑， 以提供纖維材料-粘結(jié)劑組合物。使纖維材料-粘結(jié)劑組合物密實(shí)以提供密實(shí)的纖維材料，該密實(shí)的纖維材料的堆密度至少為約兩倍，例如三 倍、四倍、五倍、六倍、八倍、十倍、十二倍、二十倍或更多倍例如 四十倍的纖維材料的堆密度。優(yōu)選，該密實(shí)的材料的堆密度至少約三 倍或約四倍該纖維材料的堆密度。
還公開了一種使纖維材料密實(shí)的方法，包括使至少部分衍生自塑 膠涂布紙的纖維材料密實(shí)，提供堆密度至少約兩倍，例如三倍、四倍、 五倍、六倍、八倍、十倍、十二倍、二十倍或更多倍，例如四十倍該 纖維材料堆密度的密實(shí)的纖維材料。該密實(shí)包括將該纖維材料加熱到 至少約5(TC的溫度。
公開一種使纖維材料密實(shí)的方法，包括使纖維材料移動(dòng)經(jīng)過粘結(jié) 劑施加區(qū)域，在該區(qū)域施加粘結(jié)劑以提供纖維材料-粘結(jié)劑組合物。使 纖維材料-粘結(jié)劑組合物密實(shí)以提供密實(shí)的纖維材料，該密實(shí)的纖維材 料的堆密度至少為約兩倍，例如三倍、四倍、五倍、六倍、八倍、十 倍、十二倍、二十倍或更多倍例如四十倍的纖維材料的堆密度。
公開一種使纖維材料密實(shí)的方法，包括從纖維材料中抽空空氣， 使纖維材料堆密度增加至少約兩倍。例如，該方法能夠包括將該纖維 材料密封在容器中，并從容器中抽空空氣。
公開包括密實(shí)纖維材料的丸粒或切片。丸粒或切片的堆密度為至 少0.3g/cm3。該密實(shí)纖維材料包括纖維素或木質(zhì)纖維素材料、水溶性粘 結(jié)劑、水可溶脹粘結(jié)劑和/或玻璃化轉(zhuǎn)變溫度小于約25T的粘合劑。該 丸粒或切片的平均厚度為約2mm-約20mm，平均寬度為約2mm-約 40mm，平均長度為約5mm-約40mm。在一些實(shí)施方式中，丸粒形成中 空的內(nèi)部，或多葉結(jié)構(gòu)。
公開堆密度至少為0.3g/cm3的片狀密實(shí)的纖維材料。密實(shí)的纖維 材料包括纖維素的或木質(zhì)纖維素材料。該似片狀的密實(shí)纖維材料的平
均厚度為約2mm-約20mm，平均寬度為約2mm-約40mm，平均長度為 約5mm-約40麵。
還公開一種使纖維材料密實(shí)的方法，包括向纖維材料中加入水溶 性粘結(jié)劑、水可溶脹粘結(jié)劑和/或玻璃化轉(zhuǎn)變溫度小于約25'C的粘結(jié)劑，
以提供纖維材料-粘結(jié)劑組合物。該纖維粘結(jié)劑組合物包括小于約 25wt。/o的粘結(jié)劑，例如15wt%， 10wt%， 5wt%，或小于約lwt%。使纖
維材料-粘結(jié)劑組合物密實(shí)以提供密實(shí)的纖維材料，該密實(shí)的纖維材料 的堆密度至少為約兩倍，例如三倍、四倍、五倍、六倍、八倍、十倍、 十二倍、二十倍或更多倍例如四十倍的纖維材料的體積密度。
公開一種壓縮纖維材料的方法，特征在于相對于構(gòu)件，例如在第 一構(gòu)件和第二構(gòu)件之間布置包括粘結(jié)劑的纖維材料，以提供未壓縮的 復(fù)合材料，并且壓縮該未壓縮的復(fù)合材料以提供壓縮的復(fù)合材料。
在一些實(shí)施方式中，利用單一構(gòu)件和支架實(shí)施壓縮。
任何密實(shí)的纖維材料可用于形成本發(fā)明公開的任何制品。
該密實(shí)的纖維材料能夠包括香劑或香料。
該密實(shí)纖維材料例如能夠用來制造復(fù)合材料，或它們本身能被使 用，或與添加劑例如作為控制釋放的基質(zhì)一起使用。
還公開一種不利用粘結(jié)劑的使纖維材料例如纖維素的或木質(zhì)纖維 素材料密實(shí)的方法。
公開堆密度至少約0.3g/cm3的密實(shí)纖維材料的丸粒或切片。該密 實(shí)纖維材料包括不同于纖維素或纖維素材料的纖維材料和粘結(jié)劑。該 丸粒或切片的平均厚度為約2mm-約20mm，平均寬度為約2mm-約
40mm ，平均長度為約5mm-約40mm 。
公開堆密度至少為約0.3g/cn^的片狀密實(shí)的纖維材料。該密實(shí)纖 維材料包括不同于纖維素或木質(zhì)纖維素材料的纖維材料和粘結(jié)劑。該 片狀的密實(shí)纖維材料的平均厚度為約2mm-約20mm，平均寬度為約 2mm-約40mm，平均長度為約5mm-約40mm。
第二方面和/或第二方面的實(shí)施方式可以具有以下任一項(xiàng)的優(yōu)點(diǎn) 或以下優(yōu)點(diǎn)的組合。該密實(shí)纖維材料例如為丸粒或切片形式，容易處 理，裝入設(shè)備，輸送并與其它的材料混合，其它的材料例如為樹脂， 樹脂例如為熱塑性樹脂。
一般地，本發(fā)明的第三方面特征在于交聯(lián)的復(fù)合材料，和包括納 米尺度填料的復(fù)合材料。當(dāng)需要時(shí)，任選交聯(lián)包括納米尺度填料的復(fù) 合材料。
公開一種制造復(fù)合材料的方法，包括使纖維材料與照射可交聯(lián)的 樹脂，例如熱塑性樹脂結(jié)合，以提供纖維材料/可交聯(lián)的樹脂組合物。 該纖維材料的平均長徑比大于約5，纖維長度的標(biāo)準(zhǔn)偏差小于約纖維平 均長度的85%。例如利用電離輻射輻照纖維材料/可交聯(lián)的樹脂，以至 少部分交聯(lián)該可交聯(lián)的樹脂。在一些實(shí)施方式中，在輻照步驟之前， 將纖維材料/可交聯(lián)的樹脂組合物形成所需的形狀。
該照射可交聯(lián)的樹脂例如能夠是熱塑性塑料或熱固性塑料，例如 鑄塑熱固性塑料。例如，照射可交聯(lián)的樹脂能夠是聚烯烴，例如聚乙 烯(例如聚乙烯共聚物)、聚丙烯(例如聚丙烯共聚物)，聚酯(例如聚對苯 二甲酸乙二醇酯)，聚酰胺(例如尼龍6、 6/12或6/10)，聚亞乙基亞胺， 苯乙烯彈性體共聚物(例如苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯共聚物)，聚酰胺彈 性體(例如聚醚-聚酰胺共聚物)，乙烯-醋酸乙烯酯共聚物或這些樹脂相 容的混合物。
在一些具體的實(shí)施方式中，該樹脂是多分散性大于約2，例如大于約3、大于約3.5、大于約4.0、大于約4.5、大于約5.0、大于約7.5或甚至大于約IO的聚烯烴。高的多分散性能夠改進(jìn)交聯(lián)復(fù)合材料的抗 沖擊性。在一些實(shí)施方式中，聚烯烴的熔體流動(dòng)速率大于約10，例如 大于15、大于20、大于25、大于30或甚至大于約50。高的熔體流動(dòng) 例如通過減少在復(fù)合材料成形期間的剪切生熱有助于復(fù)合材料的生產(chǎn)。
在具體的實(shí)施方式中，通過剪切纖維源，例如來自碾磨硬質(zhì)或軟 質(zhì)木材(例如橡樹、雪松或紅杉)的木屑而提供纖維材料。
該纖維材料的纖維的平均長徑比例如大于約10/1、大于15/1、大 于約25/1或甚至大于約50/1。高的L/D能夠改進(jìn)該復(fù)合材料的機(jī)械性 能，例如拉伸強(qiáng)度和撓曲模量。在一些實(shí)施方式中，纖維長度的標(biāo)準(zhǔn) 偏差小于約纖維平均長度的75%，例如小于50%、小于35%、小于25%、 小于15%、小于10%、小于5%或甚至小于約2.5%。低的標(biāo)準(zhǔn)偏差能 夠例如改進(jìn)纖維材料/樹脂共混物的加工性能。纖維材料的平均長度例 如可以為約0.5mm-約2.5mm，例如約0.75mm-約l.Omm。纖維材料的 平均寬度為約5fim-約50fim，例如為約10pm-約30pm。
該纖維材料能夠例如來源于紡織品，例如棉碎片或零料、紙張?jiān)础?植物或樹。在一些實(shí)施方式中，該纖維材料包括例如來源于紙張?jiān)吹?纖維和來源于紡織品源例如棉的纖維的共混物。
在具體的實(shí)施方式中，利用Y射線或電子束對纖維材料/可交聯(lián)的樹 脂組合物實(shí)施輻照。
任何復(fù)合材料例如可以是如下的形式結(jié)構(gòu)件、裝飾物和制品、 墊腳凳、管子、面板、甲板材料、板材、外殼、片材、砌塊、磚、桿、圍墻、構(gòu)件、門、百葉窗、雨篷、遮光物、招牌、框架、窗線腳、背 板、地板、瓷磚、鐵路軌枕、托盤、設(shè)備把手、貨攤、膜、包裹物、 帶子、盒子、蔞、齒條、套管、粘合劑、分配器、壁、墊子、框架、 書柜、雕刻品、椅子、桌子、書桌、玩具、游戲、托盤、錠盤、墩、 船只、桅桿、化糞池、機(jī)動(dòng)車面板、電腦外殼、地上和地下的電氣套 管、家具、野餐桌、長凳、百葉箱、盤子、吊架、菜盤、匣子、書皮、 罐和拐杖。
在一些實(shí)施方式中，通過剪切纖維源提供第一纖維材料，并使第 一纖維材料通過平均開口尺寸為1.59mm或更小(1/16英寸，0.0625英 寸)的第一篩網(wǎng)以提供第二纖維材料，來制備該纖維材料。在一些實(shí)施 方式中，第一篩網(wǎng)的平均開口尺寸小于0.79mm(1/32英寸，0.03125英 寸)，例如小于約0.40mm(1/64英寸，0.015625英寸)。
在一些實(shí)施方式中，利用每光子能量(電子伏特)大于約1(^ev/光 子，大于103、 104、 105、 106或甚至大于約1(^ev/光子的電磁輻射實(shí)施 輻照。在一些實(shí)施方式中，電磁輻射每光子的能量為約104-約107，例 如為約105-約1()6ev/光子。
在一些實(shí)施方式中，利用頻率大于約1016赫茲、大于約1017赫茲、 101S、 1019、 10"或甚至大于約1021赫茲的電磁輻射實(shí)施輻照。在一些 實(shí)施方式中，該電磁輻射的頻率為約1018-約1022，例如為約1019-約1021赫茲。
在一些實(shí)施方式中，實(shí)施輻照直到纖維材料/可交聯(lián)的樹脂組合物 接受劑量至少約0.25兆拉德，例如至少1.0兆拉德、至少2.5兆拉德、 至少5.0兆拉德或至少約10兆拉德的劑量。在一些實(shí)施方式中，實(shí)施 輻照直到纖維材料/可交聯(lián)的樹脂組合物接受劑量為約1.0兆拉德-約 6.0兆拉德，例如約1.5兆拉德-約4.0兆拉德。
在一些實(shí)施方式中，以約5-約1500千拉德/小時(shí)，例如約10-約750 千拉德/小時(shí)，或?yàn)榧s50-約350千拉德/小時(shí)的劑量率實(shí)施輻照。
在一些實(shí)施方式中，利用從"Co源產(chǎn)生的電磁輻射實(shí)施輻照。
公開一種復(fù)合材料，包括交聯(lián)的樹脂和纖維材料，所述的纖維材 料的平均長徑比大于約5，纖維長度的標(biāo)準(zhǔn)偏差小于纖維平均長度的約 85%。
第二纖維材料的平均長徑比大于約10/1，例如大于約15/1、大于 約25/1或甚至大于約50/1。
在一些實(shí)施方式中，纖維長度的標(biāo)準(zhǔn)偏差小于約纖維平均長度的 75%，例如小于50%、小于35%、小于25%、小于15%、小于10%、 小于5%或甚至小于約2.5%。在一些實(shí)施方式中，纖維材料的平均長度 為約5mm-約2.5mm，例如為約5pm-約50)im。
還公開一種制造復(fù)合材料的方法，包括剪切纖維源提供纖維材料； 使該纖維材料與可交聯(lián)的樹脂結(jié)合提供纖維材料/樹脂組合物；并且利 用Y輻射輻照以至少部分交聯(lián)該可交聯(lián)的樹脂。
在一些實(shí)施方式中，利用旋轉(zhuǎn)切割機(jī)實(shí)施剪切。
公開一種制造復(fù)合材料的方法，包括使纖維材料與照射可交聯(lián)的 樹脂結(jié)合以提供纖維材料/可交聯(lián)的樹脂組合物。該纖維材料的平均長 徑比大于約5，纖維長度的標(biāo)準(zhǔn)偏差小于約纖維平均長度的85%。該纖 維材料/可交聯(lián)的樹脂成形為所需的形狀，并進(jìn)行輻照以至少部分交聯(lián) 可交聯(lián)的樹脂。
公開制造復(fù)合材料的方法，包括使填充劑例如纖維材料與照射可
交聯(lián)的樹脂結(jié)合，以提供填充劑/可交聯(lián)的樹脂組合物，并輻照填充劑/ 可交聯(lián)的樹脂組合物以至少部分交聯(lián)該可交聯(lián)的樹脂。
公開減少復(fù)合材料中生物過度生長，例如酵母和/或細(xì)菌的過度生 長的方法，包括在使用之前利用電離輻射輻照復(fù)合材料。在一些實(shí)施 方式中，該復(fù)合材料形式為板，例如甲板材料。
公幵一種復(fù)合材料，包括樹脂、橫向尺寸小于約iooo納米的填充 劑，以及纖維材料。在一些實(shí)施過程中，該橫向尺寸小于500納米。
在一些實(shí)施方式中，該樹脂是例如利用化學(xué)交聯(lián)劑或照射交聯(lián)的。 在一些實(shí)施方式中，該纖維材料包括纖維素的或木質(zhì)纖維素材料。
在具體的實(shí)施方式中，該纖維材料的平均長徑比大于約5，纖維 長度的標(biāo)準(zhǔn)偏差小于約纖維平均長度的85%。
公開一種制造復(fù)合材料的方法，包括將橫向尺寸小于約1000納米 的填充劑和纖維材料與樹脂結(jié)合。該方法可以進(jìn)一步包括將填充劑/纖 維材料組合物成形為所需的形狀。能夠例如輻照該所需的形狀以至少 部分交聯(lián)該樹脂。
公開制造復(fù)合材料的方法，包括將橫向尺寸小于約1000納米的填充劑和纖維材料與照射可交聯(lián)的樹脂結(jié)合，提供填充劑/纖維材料/可交 聯(lián)的樹脂組合物，并輻照填充劑/纖維材料/可交聯(lián)的樹脂組合物以至少 部分交聯(lián)該可交聯(lián)的樹脂。
還公開一種復(fù)合材料，包括樹脂，和含有平均長徑比大于約5并 且纖維長度的標(biāo)準(zhǔn)偏差小于分散在其中纖維平均長度的約85%的纖維 的木屑。在具體的實(shí)施方式中，該木屑源于硬木，例如橡樹，或源于軟木，例如雪松、紅杉或松樹。
還公開一種制造復(fù)合材料的方法，包括剪切木屑以提供纖維材料， 并使纖維材料與樹脂結(jié)合提供纖維材料/樹脂組合物。在一些實(shí)施方式 中，該方法可以進(jìn)一步包括利用Y輻射輻照該纖維材料/樹脂組合物以至 少部分交聯(lián)該樹脂。
第三方面和/或第三方面的實(shí)施方式可以具有以下任一項(xiàng)的優(yōu)點(diǎn) 或以下優(yōu)點(diǎn)的組合。該復(fù)合材料具有優(yōu)異的機(jī)械性能，例如耐磨性， 抗壓強(qiáng)度，抗斷裂性，耐沖強(qiáng)度，抗彎強(qiáng)度，拉伸模量，撓曲模量和 斷裂伸長率。該復(fù)合材料具有優(yōu)異的低溫性能，例如在低溫，例如低
于0℃，例如低于-l0℃、 -20℃、 -40℃、 -50℃、 -60℃或甚至低于-100℃溫度下斷裂和/或裂縫傾向降低。另外，該復(fù)合材料在高溫下具有優(yōu) 異的性能，例如在相對高的溫度下，例如在高于10(TC，例如高于125℃、 150℃、 200℃、 250℃、 300℃、 400℃或甚至高于500℃溫度下， 保持它們有利的機(jī)械性能。該復(fù)合材料具有優(yōu)異的耐化學(xué)性，例如溶 劑中例如烴熔劑中的耐溶脹性，抗強(qiáng)酸、強(qiáng)堿、強(qiáng)氧化劑(例如氯或漂 白劑或還原劑(例如活潑金屬，比如鈉和鉀)的化學(xué)侵蝕能力。該復(fù)合 材料具有降低的腐爛和分解傾向，因?yàn)槔谜丈涮幚碓搹?fù)合材料往往
會(huì)殺死任何微生物，例如真菌、細(xì)菌或昆蟲。
一般地，本發(fā)明的第四方面特征在于芳香復(fù)合材料和制造該復(fù)合 材料的方法。如果這是需要的，芳香復(fù)合材料能夠被交聯(lián)。
公開了與香料結(jié)合的纖維源、纖維材料或密實(shí)纖維材料。香料的 例子包括雪松、萬年青或紅杉。在一些實(shí)施方式中，與香料結(jié)合的纖 維源、纖維材料或密實(shí)纖維材料包括著色劑和/或殺生劑。在一些實(shí)施 方式中，香料包括樹香料，例如天然的紅杉香料，和與衍生該香料的 樹匹配的顏料，例如紅色。
還公開與香料和樹脂，例如熱塑性樹脂結(jié)合的纖維源、纖維材料 或密實(shí)纖維材料。在一些實(shí)施方式中，還使用著色劑和/或殺生劑。在 一些實(shí)施方式中，香料包括樹香料，例如天然的紅杉香料，和與衍生 該香料的樹匹配的顏料，例如紅色。
公開一種制造復(fù)合材料的方法，包括向纖維材料中加入香料以提 供纖維材料-香料組合物，并壓縮該纖維材料-香料組合物以提供復(fù)合材 料。該香料例如可以在加入至IJ該纖維材料的樹脂中。
還公開一種包括纖維材料和香料的復(fù)合材料。
在一些實(shí)施方式中，該復(fù)合材料也包括樹脂，例如熱塑性塑料或 熱固性樹脂。該纖維材料的纖維具有例如大于約5，例如大于10，大
于25，大于50或大于約100的長徑比。
第四方面和/或第四方面的實(shí)施方式可以具有以下任一項(xiàng)的優(yōu)點(diǎn) 或以下優(yōu)點(diǎn)的組合。公開的香味復(fù)合材料，例如密實(shí)纖維材料和木材 替代品復(fù)合材料，能夠激起對購買的關(guān)注，并可考慮到與眾不同的品 牌和市場機(jī)會(huì)。
一般地，本發(fā)明的第五方面特征在于具有獨(dú)特、舒適或甚至顯著 性能的復(fù)合材料，和制造該復(fù)合材料的方法。
公開一種包括樹脂和纖維材料而且具有外表面的復(fù)合材料。 一些 纖維材料是可見的。
該纖維材料能夠在外表面上，在外表面中，或在外表面下可見， 例如在表面下小于0.100英寸，例如0.050英寸，小于0,025英寸，小 于0.010英寸或小于約0.005英寸的距離能夠可見。
還公開一種包括透明樹脂，例如透明尼龍或澄清聚丙烯和纖維材 料的復(fù)合材料。
還公開一種制造復(fù)合材料的方法，包括結(jié)合樹脂和纖維材料以提 供樹脂/纖維材料組合物；壓縮該樹脂/纖維材料組合物以提供具有在其 中一些纖維材料可見的外表面的復(fù)合材料。
公開一種制造復(fù)合材料的方法，包括結(jié)合透明樹脂和纖維材料以 提供透明樹脂/纖維材料組合物；并且壓縮該透明樹脂/纖維材料組合物以提供復(fù)合材料。
第五方面和/或第五方面的實(shí)施方式可以具有以下任一項(xiàng)的優(yōu)點(diǎn) 或以下優(yōu)點(diǎn)的組合。該復(fù)合材料具有獨(dú)特的、舒適的或甚至顯著的視 覺特性，同時(shí)具有所需的機(jī)械性能，例如高耐磨性、高壓縮強(qiáng)度、抗 斷裂性、高抗沖強(qiáng)度、高抗彎強(qiáng)度、高拉伸模量、高撓曲模量和高的 斷裂伸長率。這種復(fù)合材料例如能夠提高商標(biāo)名稱識別和商標(biāo)名稱的 忠誠度。
術(shù)語"纖維材料"，如本發(fā)明使用的，是包括很多松散的、不連 續(xù)的和可分離的纖維的材料。例如，纖維材料能夠例如利用旋轉(zhuǎn)切割 機(jī)通過剪切從塑膠涂布紙或漂白的牛皮紙纖維源制備。
術(shù)語"篩網(wǎng)"，如本發(fā)明使用的，意思是能夠根據(jù)大小篩分材料 的構(gòu)件，例如穿孔的板、圓筒狀物等，或金屬絲網(wǎng)或布織物。
納米尺度的填充劑是橫向尺寸小于約1000納米的填充劑。納米尺 度的填充劑的橫向尺寸，如果它是球狀顆粒或相對長的薄纖維，則該 橫向尺寸是其直徑，或是不規(guī)則形狀的顆粒的最大尺寸。
當(dāng)該復(fù)合材料與人保持三英尺的距離，如果該纖維材料能夠被平
均視力的人在日光條件下看見，則在復(fù)合材料上或在復(fù)合材料中可以 看到纖維材料。
本發(fā)明提及的所有的出版物、專利申請、專利及其他參考文獻(xiàn)全 部引入本發(fā)明作為參考。
從以下的詳細(xì)說明和權(quán)利要求書中本發(fā)明其它的特征和優(yōu)點(diǎn)是顯 而易見的。


圖1是說明纖維源轉(zhuǎn)化為第一和第二纖維材料的方框圖。
圖2是旋轉(zhuǎn)切割機(jī)的橫截面圖。
圖3-8是由單絲制造的各種各樣的篩網(wǎng)的俯視圖。
圖9是說明纖維源轉(zhuǎn)化為第一、第二和第三纖維材料的方框圖。
圖10A和10B是纖維源的圖片；圖IOA是塑膠涂布紙容器的圖片， 圖IOB是未漂白的牛皮紙軸輥的圖片。
圖11和12是從塑膠涂布紙制造的纖維材料放大倍數(shù)分別為25X 和1000X時(shí)的掃描電子顯微照片。該纖維材料使用1/8英寸開口的篩 網(wǎng)在旋轉(zhuǎn)切割機(jī)上制造。
圖13和14是從漂白強(qiáng)力紙板紙制造的纖維材料在放大倍數(shù)分別 為25X和1000X時(shí)的掃描電子顯微照片。該纖維材料使用1/8英寸開 口的篩網(wǎng)在旋轉(zhuǎn)切割機(jī)上制造。
圖15和16是從漂白強(qiáng)力紙板紙制造的纖維材料在放大倍數(shù)分別 為25X和1000X時(shí)的掃描電子顯微照片。該纖維材料在旋轉(zhuǎn)切割機(jī)上 兩次剪切，在每一次剪切期間使用1/16英寸開口的篩網(wǎng)。
圖17和18是從漂白強(qiáng)力紙板紙制造的纖維材料在放大倍數(shù)分別 為25X和1000X時(shí)的掃描電子顯微照片。該纖維材料在旋轉(zhuǎn)切割機(jī)上 三次剪切。在第一次剪切期間，使用1/8英寸篩網(wǎng)；在第二次剪切期間， 使用1/16英寸篩網(wǎng)，在第三次剪切期間，使用1/32英寸篩網(wǎng)。
圖19是說明使纖維源轉(zhuǎn)化為纖維材料，然后密實(shí)纖維材料的方框圖。
圖20是丸粒形式的密實(shí)的纖維材料。
圖20A是中空丸粒的橫向橫截面，其中空穴的中心與丸粒的中心 相符上。
圖20B是中空丸粒的橫向橫截面，其中空穴的中心與丸粒的 中心不相符。
圖20C是三葉形丸粒的橫向橫截面。
圖21是說明可逆的堆積密實(shí)的方框圖。
圖22是用粘結(jié)劑涂敷纖維材料的方法和/或?qū)⑻砑觿┘尤氲嚼w維 材料中的方法的示意側(cè)視圖。
圖23是形成密實(shí)纖維材料方法的示意的側(cè)視圖。
圖24是制粒機(jī)剖面的透視圖。
圖25是生產(chǎn)密實(shí)纖維材料方法的示意的側(cè)視圖。
圖25A是圖25的區(qū)域25A的放大圖。
圖26是說明使纖維材料/可交聯(lián)的樹脂組合物轉(zhuǎn)化為所需形狀， 并輻照該所需的形狀以形成交聯(lián)的復(fù)合材料的方框圖。
圖27是Y輻照器剖面透視圖。
圖28是圖27的范圍28的放大的透視圖。
圖29是形式為踏腳凳的樹脂/纖維材料復(fù)合材料的照片，其中可 以看到該復(fù)合材料的 一 些纖維材料。
圖30是圖29箱型范圍的放大圖。
圖31A、 31B和31C用示意圖舉例說明從具有型面的鑄模制造復(fù) 合材料。
圖32是具有基本上沒有纖維材料的內(nèi)部部分和包圍該內(nèi)部部分包括纖維材料的外部部分的樹脂/纖維材料復(fù)合材料的橫截面圖。
圖33是具有基本上所有的纖維材料的內(nèi)部部分和包圍該內(nèi)部部分基本上沒有纖維材料的外部部分的透明樹脂/纖維材料復(fù)合材料的橫 截面圖。
詳細(xì)說明
一般地，公開纖維材料、密實(shí)纖維材料、以及由這些材料和這些材料的組合物制造的復(fù)合材料。
本發(fā)明公開的一些纖維材料容易分散在樹脂中，比如熱塑性樹脂 中，能夠有利地以一致可預(yù)測的方式改變樹脂的流變性，導(dǎo)致例如能 夠更容易模鑄和擠出的樹脂/纖維材料組合物。本發(fā)明公開許多密實(shí)的 纖維材料，比如丸粒或切片形式的那些纖維材料，能夠更容易處理、 裝入設(shè)備、輸送并與其它的材料混合。本發(fā)明公開的許多復(fù)合材料具 有優(yōu)異的機(jī)械性能，比如耐磨性、抗壓強(qiáng)度、抗斷裂性、抗沖強(qiáng)度、 抗彎強(qiáng)度、拉伸模量、撓曲模量和斷裂伸長率。許多復(fù)合材料，特別 是許多交聯(lián)的復(fù)合材料，在低溫下具有降低的斷裂和/或裂縫傾向，并 具有增強(qiáng)的高溫穩(wěn)定性和耐化學(xué)性。 一些香味復(fù)合材料，比如木材替 代品復(fù)合材料，能夠激起對購買的關(guān)注，并可考慮與眾不同的品牌和 市場機(jī)會(huì)。許多公開的復(fù)合材料具有獨(dú)特的、舒適的或甚至顯著的視 覺特性。
纖維材料
一般地，纖維材料源自于一種或多種纖維源，例如通過剪切纖維 源以提供纖維材料。
參看圖1，例如在旋轉(zhuǎn)切割機(jī)中剪切纖維源10，提供第一纖維材 料12。該纖維材料以提供的形式能用于例如制造密實(shí)的纖維材料和/或 復(fù)合材料，或第一纖維材料12通過平均開口尺寸為1.59mm或更小(1/16 英寸，0.0625英寸)的第一篩網(wǎng)16提供第二纖維材料14。如果需要， 在剪切之前，纖維源IO能夠用例如切碎機(jī)切割。例如，當(dāng)紙用作纖維 源10的時(shí)候，該紙能夠首先利用切碎機(jī)，例如反旋轉(zhuǎn)螺旋切碎機(jī)，比 如Munson(Utica，N.Y.)制造的那些切割機(jī)，切割為例如為1/4-到1/2-英 寸寬的窄條。
在一些實(shí)施方式中，纖維源10的剪切和將得到的第一纖維材料 12通過第一篩網(wǎng)16同時(shí)實(shí)施。剪切和通過還可以分批式過程實(shí)施。
例如，旋轉(zhuǎn)切割機(jī)可用于同時(shí)剪切纖維源io并篩選第一纖維材料 12。參看圖2，旋轉(zhuǎn)切割機(jī)20包括裝著通過粉碎纖維源IO制備的切碎 的纖維源10'的加料斗22。切碎的纖維源10'在固定葉片24和轉(zhuǎn)動(dòng)葉片 26之間剪切提供第一纖維材料12。第一纖維材料12通過上面描述的 尺寸的篩網(wǎng)16，得到的第二纖維材料14收集在料倉30中。為有助于 收集第二纖維材料14，料倉30的壓力低于額定大氣壓力，例如至少 10%低于額定大氣壓力，例如至少25%低于額定大氣壓力，至少50% 低于額定大氣壓力，或至少75%低于額定大氣壓力。在一些實(shí)施方式 中，利用真空源50保持料倉低于額定大氣壓力。
參看圖3-8，在一些實(shí)施方式中，第一篩網(wǎng)16的平均開口尺寸小 于約0.79mm(I/32英寸，0.03125英寸)，例如小于0.51mm(1/50英寸， 0.02000英寸)，小于約0.40mm(1/64英寸，0.015625英寸)，小于 0.23mm(0.009英寸)，小于約0.20mm(1/128英寸，0.0078125英寸)，小 于0.18mm(0.007英寸)，小于0.13mm(0.005英寸)，或甚至小于約 0.10mm(1/256英寸，0.00390625英寸)。篩網(wǎng)16通過交織具有適當(dāng)?shù)?能給出所需開口尺寸的直徑的單絲52制備。例如，該單絲能夠用金屬， 例如不銹鋼制成。當(dāng)開口尺寸變得更小時(shí)，對單絲的結(jié)構(gòu)要求變得更 大。例如，對于開口尺寸小于0.40mm，有利的是從由非不銹鋼材料制 得的單絲制造篩網(wǎng)，例如鈦、鈦合金、非晶態(tài)金屬、鎳、鎢、銠、錸、 陶瓷或玻璃。在一些實(shí)施方式中，篩網(wǎng)由板材制造，例如利用激光切 割為板材的具有孔的金屬板。
在一些實(shí)施方式中，剪切第二纖維14并送入第一篩網(wǎng)16中，或 不同尺寸的篩網(wǎng)中。在一些實(shí)施方式中，第二纖維材料14送入平均開 口尺寸等于或小于第一篩網(wǎng)16的第二篩網(wǎng)。
參看圖9，第三纖維材料62能夠通過剪切第二纖維材料14并將 得到的材料通過平均開口尺寸小于第一篩網(wǎng)16的第二篩網(wǎng)60來制備。
適當(dāng)?shù)睦w維源包括纖維素纖維源，包括紙和紙制品，如顯示于圖 IOA(塑膠涂布紙)和IOB(牛皮紙)中的那些，和木質(zhì)纖維素纖維源，包 括木材和木材相關(guān)的材料，例如刨花板。其它適當(dāng)?shù)睦w維源包括天然 纖維源，例如草、稻殼、甘蔗渣、棉、黃麻、大麻、亞麻、竹、劍麻、 馬尼拉麻、稻草、玉米芯、稻殼、椰子毛；a-纖維素含量高的纖維源， 例如棉；合成纖維源，例如擠出的紗線(取向紗線或非取向紗線)或碳纖 維源；無機(jī)纖維源；和金屬纖維源。天然的或合成纖維源能夠從初始 的紡織材料廢料，例如零料得到，或它們能夠是消費(fèi)后的廢品，例如 抹布。當(dāng)紙制品用作纖維源的時(shí)候，它們能夠是初始材料，例如初始 材料的廢料，或它們能夠是消費(fèi)后廢品。其他的纖維源描述于美國專 禾ij 6，448，307、 6,258,876、 6,207,729、 5,973,035禾卩5,952,105中。
在具體的實(shí)施方式中，該纖維源包括木屑，例如從碾磨、加工或 磨光硬木或軟木得到的木屑。硬木的例子包括橡木、楓木、櫻桃木(例 如巴西櫻桃樹)、胡桃木、桃花心木、柏木或紅木。軟木的例子包括杉 木(例如紅和白杉木)、松木、云杉木、冷杉木(例如美國黃杉)和紅杉。 在一些實(shí)施方式中，有利的是使用芳香木材，比如雪松或紅杉，因?yàn)?能夠賦予復(fù)合材料香味。在一些實(shí)施方式中，香味加入到木屑中。在 一些實(shí)施方式中，有利的是剪切木屑，例如利用旋轉(zhuǎn)切割機(jī)以解聚集 該木屑。
能夠利用任何的上述纖維源或纖維材料的共混物，制造復(fù)合材料 或密實(shí)纖維材料。
一般地，該纖維材料的纖維具有相對大的平均長徑比(例如大于 20:1)，即使它們已經(jīng)經(jīng)過超過一次的剪切。另外，本發(fā)明描述的纖維材 料的纖維具有相對窄的長度分布和/或長徑比分布。不希望被束縛于任
何特定的理論，目前認(rèn)為相對大的平均長徑比和相對窄的長度分布和/ 或長徑比分布，至少部分是該纖維材料容易分散在樹脂中，例如熔融熱塑性樹脂中的原因。還認(rèn)為相對大的平均長徑比和相對窄的長度分 布和/或長徑比分布，至少部分是纖維材料性能一致，纖維材料賦予樹 脂可預(yù)測的流變性改變，纖維材料和樹脂組合物容易鑄塑、擠出和注 塑，纖維材料容易通過小的，通常曲折的通道和開口，和對于模制品 可能優(yōu)異的表面光潔度，例如光滑的面層和/或基本上沒有可見斑點(diǎn)的 面層的原因。
如本發(fā)明使用的，平均纖維寬度(即直徑)是通過隨機(jī)選擇大約 5,000根纖維用光學(xué)方法確定的那些。纖維平均長度是校正的長度加權(quán) 的長度。BET(Brunauer， Emmet禾n Teller)表面積是多點(diǎn)表面積，孑L隙 率是通過水銀孔率法確定的那些。
第二纖維材料14的平均長徑比可以例如大于約10/1、大于約25/1 或甚至大于約50/1。第二纖維材料14的平均長度可以例如為約 0.5mm-2.5畫，例如為約0.75mm-l,0mm，并且第二纖維材料14的平 均寬度(即直徑)可以例如為約5pm-50|am，例如為約10,-30拜。
在一些實(shí)施方式中，第二纖維材料14的長度的標(biāo)準(zhǔn)偏差小于第二 纖維材料14平均長度的60%，例如小于第二纖維材料平均長度的50%， 小于第二纖維材料平均長度的40%，小于第二纖維材料平均長度的 25%，小于第二纖維材料平均長度的10%，小于第二纖維材料平均長度 的5%，或甚至小于1平均長度的1%。
在一些實(shí)施方式中，第二纖維材料14的BET表面積大于0.5m2/g， 例如大于I.0m2/g，大于1.5m2/g，大于1.75m2/g或甚至大于5.0m2/g。 第二纖維材料14的孔隙度可以例如大于70%，例如大于80%，大于S5% 或大于90%。
在一些實(shí)施過程中，第一纖維材料12平均的長徑比與第二纖維材 料14平均長徑比的比例例如小于1.5、例如小于1.4、小于1.25或甚至 小于1.1。
在特定實(shí)施方式中，第二纖維材料M被再次剪切，得到的纖維材 料送入平均開口尺寸小于第一篩網(wǎng)的第二篩網(wǎng)以提供第三纖維材料
62。在這種情況下，第二纖維材料14的平均長徑比與第三纖維材料62 的平均長徑比的比例可以例如小于1.5、小于1.4、小于1.25或甚至小 于1.1。
在一些實(shí)施方式中，第三纖維材料62通過第三篩網(wǎng)以生產(chǎn)第四纖 維材料。該第四纖維材料可以例如能夠送入第四篩網(wǎng)以生產(chǎn)第五材料。 重復(fù)如所需的多次類似的篩選過程以生產(chǎn)所需的具有所需性能的纖維 材料。
在一些實(shí)施方式中，所需的纖維材料包括平均長徑比大于5，并 且纖維長度標(biāo)準(zhǔn)偏差小于平均長度60%的纖維。例如，平均長徑比大 于10/1，例如大于25/1，或大于50/1，并且平均長度為約0.5mm-2.5mm， 例如為約0.75mm-1.0mm。纖維材料的平均寬度為約5lam-約50pm，例 如為約10pm-約30pm。例如，標(biāo)準(zhǔn)偏差小于平均長度的50%，例如小 于平均長度的40%，小于平均長度的30%，小于平均長度的25%，小 于平均長度的20%，小于平均長度的10%，小于平均長度的5%，或甚 至小于平均長度的1%。所需的纖維材料的BET表面積可以大于 0.5m2/g，例如大于1.0m2/g，大于1.5m2/g，大于1.75m2/g，大于5m2/g 或甚至大于10m2/g。所需材料的孔隙度可以例如大于70%，例如大于 80%,大于87.5%，大于90%或大于95%。
盡管已經(jīng)描述了一些使用篩網(wǎng)提供所需纖維材料的實(shí)施方式，但 在其它實(shí)施方式中，沒有使用篩網(wǎng)制造所需的纖維。例如，纖維源能 夠在第一對限定第一間隙的刀刃之間剪切，得到第一纖維材料。第一 纖維材料然后在形成小于第一間隙的第二間隙的第二對刀刃之間剪 切，得到第二纖維材料。
纖維材料的實(shí)施例
使用JEOL 65000場發(fā)射掃描電子顯微鏡獲得掃描電子顯微照片。 纖維長度和寬度(即直徑)通過Integrated Paper Services, Inc., Appleton, WI利用自動(dòng)化分析器(TAPPI T271)確定。BET表面積通過 Micromeritics Analytical Services確定，以及確定孔隙度和堆密度。
實(shí)施例l-從塑膠涂布紙制備纖維材料
從International Paper獲得由堆密度為20磅/英尺3未印刷的塑膠 涂布的白色強(qiáng)力紙板制成的1500磅枕木的原半加侖紙板箱漿液。每一 紙板箱折疊為平面，然后以大約每小時(shí)15到20磅的速度裝入3 hp Flinch Baugh切碎機(jī)中。該切碎機(jī)安裝有兩個(gè)12英寸的旋轉(zhuǎn)刀刃，兩 個(gè)固定葉片和0.30英寸的排出篩網(wǎng)。在旋轉(zhuǎn)和固定葉片之間的間隙調(diào) 整為0.10英寸。從切碎機(jī)中的產(chǎn)出物類似寬度為0.1英寸-0.5英寸，長 度為0.25英寸-1英寸和厚度相當(dāng)于原材料(約0.075英寸)的五彩紙屑。 該五彩紙屑狀材料送到型號為SC 30 Munson的旋轉(zhuǎn)切割機(jī)中。Model SC30裝備有四個(gè)旋轉(zhuǎn)刀刃，四個(gè)固定葉片和1/8英寸開口的排出篩網(wǎng)。 在旋轉(zhuǎn)和固定葉片之間的間隙設(shè)置為大約0.020英寸。該旋轉(zhuǎn)切割機(jī)在 整個(gè)刀棱上剪切五彩紙屑狀片，撕破該紙片，并以約每小時(shí)一磅的速 度吐出纖維材料。該纖維材料的 BET表面積為 0.9748m2/g+/-0.0167m2/g，孔隙度為89.0437%，堆密度(在0.53絕對壓 強(qiáng)下)為0.1260g/mL。該纖維的平均長度為1.141mm，該纖維的平均寬 度為0.027mm，得到的平均L/D為42:1 。該纖維材料放大倍數(shù)分別為 25X和1000X的掃描電子顯微照片顯示于圖11和12中。
實(shí)施例2—從漂白強(qiáng)力紙板制備纖維材料
從International Paper獲得堆密度為30磅/英尺3的1500磅枕木的 原漂白的白色強(qiáng)力紙板。每一材料折疊為平面，然后以大約每小時(shí)15 到20磅的速度裝入3 hp Flinch Baugh切碎機(jī)中。該切碎機(jī)安裝有兩個(gè) 12英寸的旋轉(zhuǎn)刀刃，兩個(gè)固定葉片和0.30英寸的排出篩網(wǎng)。在旋轉(zhuǎn)和固定葉片之間的間隙調(diào)整為0.10英寸。從切碎機(jī)中的產(chǎn)出物類似寬度為0.1英寸-0.5英寸，長度為0.25英寸-1英寸和厚度相當(dāng)于原材料(約 0.075英寸)的五彩紙屑。五彩紙屑狀材料送到Model SC 30 Munson旋轉(zhuǎn)切割機(jī)中。該排出篩網(wǎng)具有1/8英寸的開口。在旋轉(zhuǎn)和固定葉片之間 的間隙設(shè)置為大約0.020英寸。該旋轉(zhuǎn)切割機(jī)剪切五彩紙屑狀片，以每 小時(shí)約一磅的速度吐出纖維材料。該纖維材料的BET表面積為 1.1316m2/g+/-0.0103m2/g，孔隙度為88.3285%,堆密度(在0.53絕對壓 強(qiáng)下)為0.1497g/mL。該纖維的平均長度為1.063mm，該纖維的平均寬 度為0.0245mm，得到的平均L/D為43:1 。該纖維材料放大倍數(shù)分別為 25X和1000X的掃描電子顯微照片顯示于圖13和14中。
實(shí)施例3—從漂白強(qiáng)力紙板制備兩次剪切的纖維材料
從International Paper獲得堆密度為30磅/英尺3的1500磅枕木的原漂白的白色強(qiáng)力紙板。每一材料折疊為平面，然后以大約每小時(shí)15 到20磅的速度裝入3 hp Flinch Baugh切碎機(jī)中。該切碎機(jī)安裝有兩個(gè) 12英寸的旋轉(zhuǎn)刀刃，兩個(gè)固定葉片和0.30英寸的排出篩網(wǎng)。在旋轉(zhuǎn)和 固定葉片之間的間隙調(diào)整為0.10英寸。來自該切碎機(jī)的產(chǎn)出物類似五 彩紙屑(如上)。五彩紙屑狀材料送到Model SC 30 Mimson旋轉(zhuǎn)切割機(jī) 中。該排出篩網(wǎng)具有1/16英寸的開口。在旋轉(zhuǎn)和固定葉片之間的間隙 設(shè)置為大約0.020英寸。該旋轉(zhuǎn)切割機(jī)剪切五彩紙屑狀片，以每小時(shí)約 一磅的速度吐出纖維材料。得自于第一剪切的材料再加入到相同的上 面描述的裝置中再次剪切。得到的纖維材料的BET表面積為 1.4408m2/g+/-0.0156m2/g，孔隙度為90.8998%，堆密度(在0.53絕對壓 強(qiáng)下)為0.1298g/mL。該纖維的平均長度為0.891mm,該纖維的平均寬 度為0.026mm,得到的平均L/D為34:1。該纖維材料放大倍數(shù)分別為 25X和1000X的掃描電子顯微照片顯示于圖15和16中。
實(shí)施例4 -從漂白強(qiáng)力紙板制備三次剪切的纖維材料
從International Paper獲得堆密度為30磅/英尺3的1500磅枕木的 原漂白的白色強(qiáng)力紙板。每一材料折疊為平面，然后以大約每小時(shí)15到20磅的速度裝入3 hp Flinch Baugh切碎機(jī)中。該切碎機(jī)安裝有兩個(gè) 12英寸的旋轉(zhuǎn)刀刃，兩個(gè)固定葉片和0.30英寸的排出篩網(wǎng)。在旋轉(zhuǎn)和 固定葉片之間的間隙調(diào)整為0.10英寸。來自該切碎機(jī)的產(chǎn)出物類似五 彩紙屑(如上)。五彩紙屑狀材料送到Model SC 30 Munson旋轉(zhuǎn)切割機(jī) 中。該排出篩網(wǎng)具有1/16英寸的開口。在旋轉(zhuǎn)和固定葉片之間的間隙 設(shè)置為大約0.020英寸。該旋轉(zhuǎn)切割機(jī)在整個(gè)刀棱上剪切五彩紙屑狀 片。得自于第一剪切的材料再返回相同的裝置，篩網(wǎng)用1/16英寸的篩 網(wǎng)代替。剪切該材料。得自于第二剪切的材料再返回相同的裝置，篩 網(wǎng)用1/32英寸的篩網(wǎng)代替。剪切該材料。得到的纖維材料的BET表面 積為1.6897m2/g+/-0.0155m2/g，孔隙度為87.7163%,堆密度(在0.53絕 對壓強(qiáng)下)為0.1448g/mL。該纖維的平均長度為0.824mm，該纖維的平 均寬度為0.0262mm，得到的平均L/D為32:1 。該纖維材料放大倍數(shù)分 別為25X和1000X的掃描電子顯微照片顯示于圖17和18中。
密實(shí)纖維材料
參看圖19，纖維源轉(zhuǎn)變?yōu)槔w維材料。隨后密實(shí)該纖維材料。在密 實(shí)之前，將粘結(jié)劑，任選其它的添加劑比如填料和抗靜電材料加入到 該纖維材料中。通過施加壓力密實(shí)含有粘結(jié)劑和任何所需添加劑或填 料的纖維材料，例如通過將該纖維材料通過制粒機(jī)來將纖維材料通過 在反向旋轉(zhuǎn)的壓力輥之間形成的輥隙，或通過在擠壓機(jī)中(例如單螺旋 或雙螺桿擠壓機(jī))復(fù)合該纖維材料。在施加壓力期間，任選施加熱以有 助于該纖維材料的密實(shí)。
正如以上討論的，例如通過機(jī)械法，例如切割或剪切纖維源，該 纖維源能夠轉(zhuǎn)變?yōu)槔w維材料。
以上及其他地方討論的任何纖維材料都能夠被密實(shí)。例如，該纖 維材料的纖維的平均長徑比(L/D)例如大于3，例如5、 6、 7、 8、 10、 10、 25、 50或更大，例如100。在一些實(shí)施方式中，該纖維材料的纖 維的平均長度例如為0.25mm或更大，例如0.3mm、 0.5mm、 0.75mm、lmm、 2mm、 3mm、 4mm、 5mm或更大、例如10mm， 以及最大的橫 向尺寸大于0.05mm，例如0.075mm、 O.lmm、 0.2mm、 0.3mm、 0.4mm、 0.5mm或更大，例如lmm。如果需要，該纖維材料的纖維可以例如通 過篩網(wǎng)分離為具有不同L/D比例的部分。
在一些實(shí)施方式中，該纖維材料在密實(shí)之前的堆密度小于0.25克 /厘米3，例如0.20克/厘米3、 0.15克/厘米3、 0.10克/厘米3、 0.05克/ 厘米3或更少，例如0.025克/厘米3。利用ASTMD1895B確定堆密度。
簡而言之，該方法包括用樣品填充已知體積的量筒，并得到樣品的重 量。通過用樣品的重量克數(shù)除以已知的量筒體積立方厘米數(shù)來計(jì)算堆 密度。
該纖維材料能夠任選進(jìn)行處理，例如化學(xué)處理或蒸汽處理，以使 該纖維材料的纖維變得親油、憎油、更粘和/或更可分散或可處理。例 如，該纖維材料能夠進(jìn)行等離子體處理，或用例如硅烷化學(xué)處理。
優(yōu)選的粘合劑包括可溶于水的粘合劑，由水溶脹的粘合劑，或具 有由差示掃描量熱法確定的小于25。C的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度。就水可溶的 粘合劑來說，是指水中溶解度至少為約0.05wt。/。的粘合劑。就水可溶脹 的粘合劑來說，是指一經(jīng)接觸水體積增加超過0.5%的粘合劑。
在一些實(shí)施方式中，可溶的粘合劑或由水溶脹的粘合劑包括能夠 與該纖維材料例如纖維素纖維材料的纖維形成鍵，例如氫鍵的官能團(tuán)。 例如，該官能團(tuán)能夠是羧酸基，羧酸鹽基，羰基，例如醛或酮的羰基， 磺酸基，磺酸鹽基，磷酸基，磷酸鹽基，酰胺基，胺基，羥基，例如 醇的羥基，和這些基團(tuán)的組合，例如羧酸基和羥基的組合。具體的單 體的例子包括甘油、乙二醛、抗壞血酸、脲、甘氨酸、季戊四醇、單 糖、二糖、檸檬酸和酒石酸。適當(dāng)?shù)奶穷惏ㄆ咸烟恰⒄崽恰⑷樘恰?核糖、果糖、甘露糖、阿糖和赤蘚糖。聚合物的例子包括聚乙二醇、 聚環(huán)氧乙烷、多聚羧酸、聚酰胺、聚胺、聚磺酸、聚磺酸酯。具體的聚合物的例子包括聚丙二醇(PPG)，聚乙二醇(PEG)，聚環(huán)氧乙垸，例 如POLYOX ,環(huán)氧乙烷和環(huán)氧丙烷的共聚物，聚丙烯酸(PAA)，聚丙 烯酰胺，多肽，聚乙烯亞胺，聚乙烯基吡啶，聚(苯乙烯-4-磺酸鈉)和聚 (2-丙烯酰胺-甲基-l-丙磺酸)。
在一些實(shí)施方式中，粘結(jié)劑包括玻璃化轉(zhuǎn)變溫度小于25"C的聚合 物。這種聚合物的例子包括熱塑性彈性體(TPEs)。 TPEs的例子包括聚 醚嵌段酰胺，比如以商品名稱PEBAX可得到的那些，聚酯彈性體，比 如以商品名稱HYTREL⑧可得到的那些，和苯乙烯類嵌段共聚物，比如 以商品名稱KRATON^可得到的那些。其它適當(dāng)?shù)牟ＡЩD(zhuǎn)變溫度小于 25。C的聚合物包括乙烯-乙酸乙烯共聚物共聚物(EVA),聚烯烴，例如 聚乙烯、聚丙烯，乙烯-丙烯共聚物，乙烯和a-烯烴例如1-辛烯比如以 商品名稱ENGAGE 可得到的那些的共聚物。在一些實(shí)施方式中，例如 當(dāng)用于制造該纖維材料的該纖維源包括塑膠涂布紙的時(shí)候，密實(shí)該纖 維材料而不需加入另外玻璃化轉(zhuǎn)變溫度低的聚合物。例如，由塑膠涂 布紙制成的纖維材料能夠通過加熱到大于約50°C，例如75t:、 8CTC、 卯。C、 100'C或更高、例如125'C的溫度，以及在加熱期間施加壓力， 例如大于約501b/in2，例如1001b/in2、 2501b/in2、 5001b/in2、 10001b/in2 或更高，例如25001b/ii^壓力下進(jìn)行密實(shí)。
在一個(gè)特別實(shí)施方式中，該粘結(jié)劑是木質(zhì)素，例如天然的或合成 的改良木質(zhì)素。
在一些實(shí)施方式中，用于制造該纖維材料的纖維源已經(jīng)包括粘結(jié) 劑，因此沒有必要加入其他的粘結(jié)劑以實(shí)現(xiàn)密實(shí)。
除結(jié)合纖維材料之外，該粘結(jié)劑能夠用作其它的功能。例如，當(dāng) 該密實(shí)纖維材料用于制造復(fù)合材料的時(shí)候，該粘結(jié)劑能夠作為相容性 或偶聯(lián)助劑，有助于復(fù)合材料的樹脂和該纖維材料相容。這種粘合劑 具體的例子包括已經(jīng)例如用馬來酐功能化的改性的聚合物。馬來酐接
枝的聚合物可以從DuPont 以商品名稱FUSABOND 獲得。其它的具 體例子包括改性的乙烯丙烯酸酯一氧化碳三元共聚物，和乙烯-乙酸乙 烯共聚物(EVAs)，它們還可以從DuPont 獲得。如果需要，該粘結(jié)劑 能夠包括香料或香劑。
加入到該纖維材料中的粘結(jié)劑基于干重組成計(jì)算的適當(dāng)?shù)牧浚?如為基于密實(shí)纖維材料總重量的約0.01%-約50%，例如0.03%、 0.05%、 0.1%、 0.25%、 0.5%、 1.0%、 5%、 10%或更大，例如25%。該粘結(jié)劑 能夠作為無雜質(zhì)的純液體，作為具有在其中溶解粘結(jié)劑的液體，作為 粘結(jié)劑干燥粉或作為粘結(jié)劑丸粒加入到纖維材料中。
在其它的實(shí)施方式中，加入到該纖維材料中的粘結(jié)劑量大于 50%(按干重計(jì)算的)，例如大于55%、大于60%、大于65%、大于75% 或甚至大于85%。這些實(shí)施方式可以具有例如小于90%的聚合物(例如 熱塑性聚合物)。
在密實(shí)之后，該纖維材料能夠具有各種各樣形狀的丸粒(圖20)或 切片的形式，所需的形狀部分取決于應(yīng)用場合。例如，當(dāng)丸粒或切片 與樹脂干混和，然后共混物進(jìn)行增塑和模塑以形成復(fù)合材料部件的時(shí) 候，通常對于丸粒或切片方便的是圓柱的形狀，例如最大橫向尺寸例 如lmm或更大，例如2mm、 3mm、 5mm、 8mm、 10mm、 15mm或更 大例如25mm的圓柱形狀。對于制造復(fù)合材料另外方便的形狀包括板 狀形式的丸粒或切片，例如厚度為lmni或更大，例如2mm、3mm、5mm、 8mm、10mm或更大，例如25mm;寬度例如為5mm或更大，例如10mm、 15mm、 25mm、 30mm或更大，例如50mm;和長度為5mm或更大， 例如10mm、15mm、 25mm、30mm或更大，例如50mm。
現(xiàn)在參考圖20A和20B，該丸粒能夠通過具有實(shí)心中央部的模具 擠出制造，因此相應(yīng)的丸粒具有中空的內(nèi)部。如所示，空心通常能夠 與丸粒的中心相符(圖20A)，或與該丸粒中心不相符(圖20B)。使丸粒內(nèi)部中空能夠降低需要的冷卻時(shí)間以完全形成丸粒，因此能夠增加造 粒的速度。每一丸粒的橫向橫截面能夠是相同的不同的。
現(xiàn)在參考圖20C，該丸粒例如能夠具有多葉橫斷面形狀，例如如 所示的三葉形、四葉形、五葉形、六葉形或十葉形。以這種橫斷面形 狀制造丸粒能夠降低冷卻時(shí)間。
正如以上討論的，能使用該丸粒以形成復(fù)合材料。該丸粒或切片 本身也可以用作例如吸附劑或控制釋放的基質(zhì)。作為控制釋放的基質(zhì)， 能夠使用該丸粒或切片例如給草地土壤施肥，釋放藥物或殺生物劑， 或釋放香味。作為吸附劑，該丸粒或切片例如能作為寵物墊褥、包裝 材料或污染控制體系。在其中該丸粒或切片用作控制釋放的基質(zhì)的實(shí) 施方式中，該丸粒或切片能夠包括聚合物，例如可降解的材料。代表 性的降解性高分子包括多羥基酸，例如聚交酯，聚乙交酯，乳酸和羥 基乙酸的共聚物，聚(羥丁酸)，聚(羥戊酸)，聚[丙交酯-共-(s-己內(nèi)酯)]， 聚[乙交酯乙交酯-共-(S-己內(nèi)酯)]，聚碳酸酯，聚(氨基酸)，聚(羥基鏈烷 酸酯)，聚酐，聚原酸酯和這些聚合物共混物。
該密實(shí)纖維材料與樹脂一起可用于形成如下制品比如管子、面 板、甲板材料、板材、外殼、片材、砌塊、磚、桿、圍墻、構(gòu)件、門、 百葉窗、雨篷、遮光物、招牌、框架、窗線腳、背板、地板、瓷磚、 鐵路軌枕、托盤、設(shè)備把手、貨攤、膜、包裹物、帶子、盒子、蔞、 齒條、套管、粘合劑、分配器、壁、墊子、框架、書柜、雕刻品、椅 子、桌子、書桌、玩具、游戲、托盤、錠盤、墩、船只、桅桿、化糞 池、機(jī)動(dòng)車面板、電腦外殼、地上和地下的電氣套管、家具、野餐桌、 長凳、百葉箱、盤子、吊架、菜盤、匣子、書皮、罐和拐杖。
該丸粒或切片具有各種各樣的密度，該所需密度部分取決于應(yīng)用 場合。例如，當(dāng)該丸粒或切片用于制造復(fù)合材料的時(shí)候，該丸粒或切片例如密度為約0.11克/厘米3、 0.15克/厘米3、 0.20克/厘米3、 0.25克/厘米3、 0.3克/厘米3、 0.4克/厘米3、 0.5克/厘米3、 0.6克/厘米3或 更大，例如0.8克/厘米3。當(dāng)用于制造復(fù)合材料的時(shí)候，通常有利的是 選擇的密度要使丸粒在剪切和/或加熱下破碎釋放形成該丸粒或切片的 纖維材料。對于許多應(yīng)用，該密實(shí)纖維材料能夠代替纖維材料，因?yàn)?該密實(shí)纖維材料在處理加工設(shè)備例如擠壓機(jī)或注射模塑機(jī)內(nèi)轉(zhuǎn)變回纖 維材料。
參看圖21，具有低堆密度的纖維材料能夠可逆地被密實(shí)而不需要 利用具有更高堆密度的纖維材料粘結(jié)劑。例如，堆密度為0.05g/cn^的 纖維材料能夠通過將該纖維材料密封在相對不透氣的袋中，然后從該 袋中抽空空氣進(jìn)行密實(shí)。在從該袋中抽空空氣之后，該纖維材料的堆 密度例如大于0.3 g/cm3 ，例如0.5g/cm3 、 0.7g/cm3或更大，例如0.85g/cm3 。 當(dāng)用粘結(jié)劑密實(shí)該纖維材料之前，需要將該纖維材料輸送到另外的位 置，例如遙遠(yuǎn)的制造廠的時(shí)候，這是有利的。在刺穿該不透氣的袋之 后，該密實(shí)纖維材料回復(fù)到幾乎其初始的堆密度，例如大于其初始堆 密度的60%，例如70%、 80%、 85%或更大，例如95%其初始的堆密度。 為減少纖維材料中的靜電，能夠?qū)⒖轨o電試劑加入到該纖維材料中。 例如，化學(xué)抗靜電化合物，例如陽離子的化合物，例如季銨化合物， 能夠加入到該纖維材料中。纖維材料中的靜電也可以例如通過感應(yīng)、 磨碎或離子化減小。
圖22解釋纖維材料產(chǎn)生和處理設(shè)備70的操作。紙片73，例如漂 白牛皮紙廢料片，從軸輥72提供并輸送到纖維化設(shè)備74中，比如旋 轉(zhuǎn)剪斷機(jī)。該片材73轉(zhuǎn)變?yōu)槔w維材料12'，并通過輸送器78輸送到纖 維裝載區(qū)80。如果需要，該纖維材料的纖維可以例如通過篩網(wǎng)分離為 具有不同L/D比例的部分。在一些實(shí)施方式中，該纖維材料12'被連續(xù) 輸送到區(qū)80，在其它的實(shí)施方式中，該纖維材料被分批輸送。在回路 84中的鼓風(fēng)機(jī)82安置在與該纖維裝載區(qū)80鄰接的位置，并能夠以足 夠的速度和體積輸送氣態(tài)介質(zhì)，例如空氣，以使該纖維材料12'在由箭 頭88表示的方向循環(huán)通過回路84。
在一些實(shí)施方式中，在該回路中空氣前進(jìn)的速度要足夠大以圍繞 整個(gè)回路84均勻地分散和輸送纖維材料。在一些實(shí)施方式中，流速大
于2,500英尺/分鐘，例如5，000英尺/分鐘，6,000英尺/分鐘或更大，例 如7,500英尺/分鐘。
穿越該回路的該懸浮夾帶的纖維材料12'通過粘結(jié)劑施加區(qū)90，所 述的施加區(qū)90形成回路84的一部分，其中施加粘結(jié)劑。在操作中， 粘結(jié)劑施加區(qū)90將液體粘結(jié)劑溶液96通過管嘴98、 99和100施加到 循環(huán)的纖維材料。該管嘴產(chǎn)生粘合材料霧化的噴霧或細(xì)霧，當(dāng)該纖維 通過接近管嘴時(shí)，它們沖擊并涂敷該纖維。操作閥門102以控制液體 粘合材料的流動(dòng)到達(dá)各自的管嘴98、 99和100。在施加所需數(shù)量的粘 合材料之后，關(guān)閉閥門102。
在一些實(shí)施方式中，該粘結(jié)劑施加區(qū)90為二到一百英尺長或更 長，例如125英尺、150英尺、250英尺長或更長，例如500英尺長。 更長的粘結(jié)劑施加區(qū)可以在纖維材料12'通過施加區(qū)90期間，在更長的 一段時(shí)間之內(nèi)施加粘結(jié)劑。在一些實(shí)施方式中，管嘴沿回路84長度方 向以約三到約四英尺的定距離間隔。
在一些實(shí)施方式中，該粘結(jié)劑在纖維材料12'的每一纖維的相當(dāng)大 部分表面積上提供涂層，例如50%或更大，例如60%， 70%， 75%或更 大，例如80%。在一些實(shí)施方式中，該粘結(jié)劑形成大約1微米厚或更 薄的涂層，例如0.5， 0.3微米或更薄，例如0.1微米。
本發(fā)明描述的任何添加劑和/或填料能夠在纖維材料12'循環(huán)期間 任選從供給源106加入到回路84中以形成纖維和添加劑的共混物。
在一些實(shí)施方式中，繼液體粘合材料施加到纖維材料12'之后，從 回路84通過管段114和閘閥116有選擇地連接到回路84的分離器112除去涂敷的纖維材料110。當(dāng)打開閥門116的時(shí)候，另外的閥門120也打開，以使空氣進(jìn)入回路84中補(bǔ)償通過分離器112離開的空氣。利用 回路中的分離器112，涂敷的纖維材料收集在分離器112中，然后由出 口 122從該分離器中移去。
在一些實(shí)施方式中，利用任選的加熱器130干燥纖維材料，之后 從回路84中移去材料。例如，熱空氣可以與通過管道的空氣流混和以 加速其中結(jié)合粘結(jié)劑的液體例如水的干燥。
從出口 122涂敷的纖維材料被松散地輸送在輸送裝置132上，其 中它被輸送到顯示于圖23中的密實(shí)段150，或顯示于圖24中的密實(shí)段 200。
參看圖23，來自以上的涂敷的纖維材料IIO從壓頭箱152通過狹 縫154輸送到篩網(wǎng)156上，例如Fourdrinier篩網(wǎng)。從沉積在篩網(wǎng)156 上涂敷的纖維材料110中，通過在篩網(wǎng)(未示意)下常規(guī)的真空系統(tǒng)抽去 過量的水分，留下包括粘結(jié)劑沉積的未密實(shí)的纖維材料160。然后未密 實(shí)的纖維160材料被輸送到兩套壓光軸輥162、 164，每一套形成各自 的輥隙，該纖維材料通過所述的輥隙。在通過該輥隙之后，未干燥的 密實(shí)材料170進(jìn)入干燥段180，其中它被干燥，然后切碎成丸粒或切片 的形式。
在一替代實(shí)施方式中，在造粒機(jī)中生產(chǎn)該密實(shí)的纖維材料。參看 圖24，造粒機(jī)200具有用于容納未密實(shí)的纖維材料110的加料斗201。 該加料斗201與由變速電動(dòng)機(jī)206驅(qū)動(dòng)的螺旋加料器204互通，因此 未密實(shí)的纖維材料110能夠被輸送到調(diào)料槽210中，利用由調(diào)料槽馬 達(dá)214旋轉(zhuǎn)的槳212攪動(dòng)該未密實(shí)的材料110。其它的成分，例如本發(fā) 明描述的任何的添加劑和/或填料能夠在進(jìn)口 220加入。如果需要，當(dāng) 纖維材料在調(diào)料槽210時(shí)引入加熱。
在處理之后，該纖維材料從調(diào)料槽210通過傾卸滑槽222，到達(dá)
另外的螺旋加料器224。由致動(dòng)器223控制的傾卸滑槽222可以無阻礙 地使纖維材料從調(diào)料槽210通入螺旋加料器224中。螺旋加料器224 由馬達(dá)230旋轉(zhuǎn)，控制纖維材料供給進(jìn)入模具和軸輥組件232。具體地 說，該纖維材料被引入圍繞水平軸旋轉(zhuǎn)并具有徑向延伸模孔250的中 空圓柱模具240中。模具240圍繞馬達(dá)242驅(qū)動(dòng)的軸旋轉(zhuǎn)，所述的馬 達(dá)242包括馬力表壓，表示馬達(dá)242消耗的總功率。
一組軸輥256圍繞平行于模具240軸的軸，在模具240內(nèi)部周緣 滾動(dòng)，以壓制纖維材料通過模孔250，形成丸粒300，它們從滑槽301 滾落下來，并被收集和裝箱。
以上討論的纖維材料能夠利用其它的方法密實(shí)。例如，參看圖25 和25A，設(shè)備310可用于形成密實(shí)的纖維材料3U，例如復(fù)合材料，例 如壓制板。如所示，該密實(shí)纖維材料311通過層壓在構(gòu)件312和314 之間的纖維材料-粘結(jié)劑組合物，由纖維材料-粘結(jié)劑組合物313形成。 例如通過向未壓縮的復(fù)合材料322單獨(dú)施加壓力或通過施加熱和壓力 實(shí)現(xiàn)層壓。該纖維材料-粘結(jié)劑組合物313能夠任選包括以上討論的任 何添加劑。
設(shè)備310包括分別由軸輥321和323提供的第一和第二構(gòu)件312 和314，用于容納纖維材料的加料斗320，粘結(jié)劑和任何添加劑。該纖 維材料、粘結(jié)劑和任何添加劑在構(gòu)件312和314之間輸送以形成未壓 縮的復(fù)合材料322。然后未壓縮的復(fù)合材料322送入一系列形成螺旋形 通道的加熱的軸輥330、 332、 334、 336、 338、 340和342中，然后通 過軋輥350、 352和354、 356,以產(chǎn)生復(fù)合材料311。在加料斗320之 內(nèi)提供攪拌器保證纖維材料、粘結(jié)劑和任何添加劑不阻塞或淤塞進(jìn)料 操作。未壓縮的復(fù)合材料322在通過由加熱軸輥330、 332、 334、 336、 338和340形成的螺旋形的通道之后，被部分密實(shí)，然后通過軋輥350、 352和354、 356被完全密實(shí)以形成復(fù)合材料3U。
在一些實(shí)施方式中，用于制造該纖維材料的纖維源已經(jīng)包括粘結(jié) 劑。在這種情況下，沒有必要加入其他的粘結(jié)劑實(shí)現(xiàn)密實(shí)。例如，當(dāng) 用于制造該纖維材料的纖維源包括塑膠涂布紙的時(shí)候，密實(shí)該纖維材 料而不需加入另外的粘結(jié)劑，例如玻璃化轉(zhuǎn)變溫度低的聚合物。
軋輥354、 356能夠被旋轉(zhuǎn)，因而每一個(gè)軋輥的表面速度大于每一 個(gè)軋輥350、352的表面速度。在這種構(gòu)造中，密實(shí)纖維材料在軋輥350、 352和軋輥354、 356之間延伸。在一些實(shí)施過程中，需要拉伸該密實(shí) 纖維材料，因?yàn)槔炷軌蚋倪M(jìn)復(fù)合材料的許多機(jī)械性能，例如撓曲模 量、耐彎曲性和拉伸強(qiáng)度。
構(gòu)件，例如絲網(wǎng)，能夠用例如塑膠涂布紙、塑料膜、塑料原料或 紡織纖維織品材料，例如編織或無紡的紡織纖維織品材料制成。當(dāng)需 要使密實(shí)纖維材料中構(gòu)件材料的量減至最少的時(shí)候，厚度分別為^和 丁2的構(gòu)件312和314例如能夠小于0.050英寸，例如0.040英寸，0.025 英寸，0.020英寸，0.010英寸，0.005英寸或更少，例如0.0025英寸。 當(dāng)需要使密實(shí)纖維材料的機(jī)械性能達(dá)到最大的時(shí)候，厚度分別為Tl和 T2的構(gòu)件312和314能夠大于0.050英寸，例如0.060英寸，0.065英 寸，0.075英4、 0.085英寸，0.100英寸，0.150英力人0.250英寸，0.75 英寸或更大，例如2.00英寸。
在一些實(shí)施過程中，軸輥330、 332、 334、 336、 338和340被加 熱到300。F-約5CKTF。在其中塑料膜用作構(gòu)件材料的實(shí)施方式中，這些 溫度起迅速軟化薄膜的聚合材料的作用。
在一些實(shí)施過程中，加熱的軸輥330、 332、 334、 336、 338和340 直徑為約5英寸到約42英寸，例如IO英寸、15英寸、20英寸、25英寸或更大，例如36英寸。
構(gòu)件的進(jìn)料速度可以為例如約3.5英尺/分到約250英尺/分，例如 25英尺/分，50英尺/分，100英尺/分或更大，例如175英尺/分。
軋輥350、 352和354、 356能夠加熱或不加熱。當(dāng)加熱的時(shí)候， 它們通常被加熱到小于加熱的軸輥330、 332、 334、 336、 338和340 的溫度，以使要形成該密實(shí)纖維材料的材料開始冷卻并硬化。例如， 軋輥350、 352和354、 356被加熱到100 。F-約300 。F。 軋輥之間的壓 力例如至少約500每英寸磅數(shù)，例如l，OOO每英寸磅數(shù)，2，500每英寸 磅數(shù)，5,000每英寸磅數(shù)或更大，例如25,000每英寸磅數(shù)。
在一些實(shí)施過程中，該密實(shí)纖維材料311的厚度T'至少約兩倍， 例如三倍、四倍、五倍小于，例如十倍小于該未壓縮復(fù)合材料322的 厚度。因此，該密實(shí)纖維材料的堆密度大于該未壓縮復(fù)合材料的堆密 度。例如，該未壓縮復(fù)合材料的密度例如小于約0.25g/cm3，例如 0.20g/cm3、 0.15g/cm3、 0.10g/cm3、 0.05g/cm3或更少，例如0.025g/cm3， 該密實(shí)纖維材料的堆密度能夠例如大于約0.3g/cm3，例如0.4g/cm3、 0.5g/cm3、 0.6g/cm3或更大，例如0.8g/cm3。
冷卻的密實(shí)纖維材料311能夠被巻起或切割為片材。當(dāng)需要將纖 維材料輸送到另外的位置，例如遙遠(yuǎn)的制造廠的時(shí)候，在構(gòu)件之間密 實(shí)纖維材料是有利的。在到達(dá)另一個(gè)位置之后，該密實(shí)的纖維材料能 夠通過任何本文討論的方法再轉(zhuǎn)變?yōu)槔w維材料。
或者，冷卻的密實(shí)纖維材料可用于各種各樣的應(yīng)用中。例如，它 能夠用于隔音、絕熱、構(gòu)件、高強(qiáng)度箱和間壁。
盡管已經(jīng)描述了其中通過將粘結(jié)劑溶液例如包括溶解于水中的粘 結(jié)劑的粘結(jié)劑溶液，噴霧在該纖維材料上，將粘結(jié)劑施加到纖維材料 實(shí)施方式，但在一些實(shí)施方式中，該粘結(jié)劑可作為無雜質(zhì)的粘結(jié)劑液 體或作為干燥粉施加到該纖維材料。該粘結(jié)劑還可以作為氣態(tài)材料施加。
盡管已經(jīng)說明了其中纖維材料轉(zhuǎn)變?yōu)槊軐?shí)纖維質(zhì)基料，然后該密 實(shí)纖維材料立即被切割為丸粒或切片的實(shí)施方式，但在一些實(shí)施方式 中，該密實(shí)纖維材料首先被收集在滾筒中。該密實(shí)的纖維質(zhì)基料例如 能用作能吸收的墊子材料，或它能夠輸送到遙遠(yuǎn)的生產(chǎn)現(xiàn)場，在哪里 它轉(zhuǎn)變?yōu)橥枇；蚯衅Ｔ撁軐?shí)的纖維質(zhì)基料材料因?yàn)槠涓叩亩衙芏龋?能夠是方便輸送該纖維材料的形式。
盡管已經(jīng)描述了其中單層構(gòu)件312和314用于形成密實(shí)纖維材料 311，例如復(fù)合材料的實(shí)施方式，但在一些實(shí)施方式中，可使用多層構(gòu)
件。例如，每一構(gòu)件能夠具有例如雙層、三層、五層或更多，例如七 層。另外，盡管已經(jīng)描述了其中纖維材料夾在兩個(gè)構(gòu)件之間的密實(shí)纖 維材料，但在一些實(shí)施方式中，通過在單一構(gòu)件下壓縮纖維材料制造 密實(shí)纖維材料。
密實(shí)纖維材料的實(shí)施例
實(shí)施例5-在不加入粘結(jié)劑情況下從漂白強(qiáng)力紙板中制備密實(shí)纖維
材料
根據(jù)實(shí)施例2制備纖維材料。大約1 lb的水噴霧在每10 lb的纖維 材料上。該纖維材料利用在75。C下操作的California Pellet Mill IIOO密 實(shí)。獲得的丸粒的堆密度為約7化旭3到約15 1b/ft3。
實(shí)施例6-從漂白強(qiáng)力紙板利用粘結(jié)劑制備密實(shí)纖維材料
根據(jù)實(shí)施例2制備纖維材料。
在水中中制備2wt。/。的POLYOXWSR NIO (聚環(huán)氧乙烷)備用液。
大約1 lb的備用液噴霧在每lb的纖維材料上。利用在75。C下操
作的California Pellet Mill 1100密實(shí)纖維材料。獲得的丸粒的堆密度為 約15 lb/ft3到約40 lb/ft3 。
纖維材料/樹脂復(fù)合材料
包括任何上述討論的纖維材料(包括該密實(shí)纖維材料)的復(fù)合材料 或任何上述纖維材料的共混物和樹脂的復(fù)合材料或共混物，能夠通過 結(jié)合所需的纖維材料和所需的樹脂制備。其中任何上述纖維材料的共 混物為例如第一纖維材料12或第二纖維材料14，樹脂為例如熱塑性樹 脂或熱固性樹脂。例如通過在擠出機(jī)或其它的混合器中混合纖維材料 和樹脂，將所需的纖維材料與所需的樹脂結(jié)合在一起。為形成復(fù)合材 料，纖維材料能夠以纖維材料本身或作為能夠在結(jié)合期間再打開的密 實(shí)纖維材料與樹脂結(jié)合。
熱塑性樹脂的例子包括剛性和彈性體熱塑性塑料。R lj性的熱塑性 塑料包括聚烯烴(例如聚乙烯、聚丙烯或聚烯烴共聚物)，聚酯(例如， 聚對苯二甲酸乙二醇酯)，聚酰胺(例如尼龍6、 6/12或6/10)和聚亞乙基 亞胺。彈性體熱塑性樹脂的例子包括彈性體苯乙烯共聚物(例如苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯共聚物)，聚酰胺彈性體(例如，聚醚-聚酰胺共聚物) 和乙烯-醋酸乙烯酯共聚物。
在一些實(shí)施方式中，熱塑性樹脂的熔體利用ASTM 1238測定的流 動(dòng)速率為10g/10分鐘至lj 60g/10分鐘，例如20g/10分鐘-50g/10分鐘， 或30g/10分鐘-45g/10分鐘。
在一些實(shí)施方式中，可以使用上述任何的熱塑性樹脂的相容的共混物。
在一些實(shí)施方式中，該熱塑性樹脂的多分散指數(shù)(PDI)，即重均分 子量與數(shù)均分子量的比例大于1.5，例如大于2.0，大于2.5，大于5.0， 大于7.5，或甚至大于10.0。
在具體的實(shí)施方式中，利用聚烯烴或聚烯烴共混物作為熱塑性樹脂。
熱固性樹脂的例子包括天然橡膠、丁二烯-橡膠和聚氨酯。
一般地，該纖維材料的纖維具有相對大的平均長徑比(例如大于 20:1)，即使它們己經(jīng)超過一次的剪切。另外，本發(fā)明描述的纖維材料的 纖維具有相對窄的長度分布和/或長徑比分布。不希望被束縛于任何特
定的理論，目前認(rèn)為相對大的平均長徑比和相對窄的長度分布和/或長 徑比分布，至少部分是該纖維材料容易分散在樹脂中，例如熔融熱塑 性樹脂中的原因。還認(rèn)為相對大的平均長徑比和相對窄的長度分布和/ 或長徑比分布，至少部分是纖維材料性能一致，纖維材料賦予樹脂可 預(yù)測的流變性改變，纖維材料和樹脂組合物容易鑄塑、擠出和注塑， 纖維材料容易通過小的，通常曲折的通道和開口，和對于模制品可能 優(yōu)異的表面光潔度，例如光滑的面層和/或基本上沒有可見斑點(diǎn)的面層 的原因。
在形成復(fù)合材料期間，能夠使用化學(xué)發(fā)泡劑，例如吸熱的或放熱 發(fā)泡劑，并且/或者氣體，例如氮?dú)饣蚨趸迹軌蜃⑷朐摶旌衔镏小?這有利于當(dāng)形成大橫截面的制品時(shí)，例如防止下沉、減少部件的密度 和/或減少冷卻時(shí)間。化學(xué)發(fā)泡劑可從Clariant Corporation以商品名稱 HYDR0CER0L⑧獲得。
添加劑
以下任何的添加劑能夠加入到本文描述的纖維材料、密實(shí)纖維材 料和復(fù)合材料。例如形式為固體、液體或氣體的添加劑能夠加入例如 纖維材料和樹脂的組合物中。添加劑包括填料，比如碳酸鈣、石墨、 硅灰石、云母、玻璃、玻璃纖維、硅石和滑石；無機(jī)阻燃劑，比如三 水合氧化鋁或氫氧化鎂；有機(jī)阻燃劑，比如氯化或溴化有機(jī)化合物；磨碎的建筑廢料；廢胎膠粉橡膠；碳纖維；或金屬纖維或粉末(例如鋁、 不銹鋼))。這些添加劑能夠加強(qiáng)、延長或改變電氣、力學(xué)或相容性能。 其它的添加劑包括木質(zhì)素、香料、偶聯(lián)劑、互溶劑例如順丁烯二酸聚 丙烯、加工助劑、潤滑劑例如氟化聚乙烯、增塑劑、抗氧化劑、遮光 劑、熱穩(wěn)定劑、著色劑、發(fā)泡劑、耐沖擊性改進(jìn)劑、聚合物例如降解 性高分子、光穩(wěn)定劑、殺生劑、抗靜電劑例如硬脂酸酯或乙氧基脂肪 酸胺。適當(dāng)?shù)目轨o電化合物包括導(dǎo)電的炭黑，碳纖維，金屬填料，陽 離子的化合物例如季銨化合物，例如N-(3-氯代-2-羥丙基)-氯化三甲基 銨，烷醇酰胺和胺。代表性的降解性高分子包括多羥基酸，例如聚交 酯，聚乙交酯，乳酸和羥基乙酸的共聚物，聚(羥丁酸)，聚(羥戊酸)， 聚[丙交酯-共-(s-己內(nèi)酯)]，聚[乙交酯乙交酉旨-共-(s-己內(nèi)酯)]，聚碳酸酯， 聚(氨基酸)，聚(羥基鏈烷酸酯)，聚酐，聚原酸酯和這些聚合物共混物。
當(dāng)包括所描述的添加劑時(shí)，它們按干重計(jì)算的含量基于纖維材料 總重量為低于1%到可高達(dá)80%。更通常地，含量為約0.5%-約50wt%， 例如5%、 10%、 20%、 30%或更多，例如40%。
本發(fā)明描述的任何添加劑能夠被包封，例如噴霧干燥或微膠囊包 裹，以例如保護(hù)該添加劑在處理期間免受熱或濕氣的影響。
該纖維材料、密實(shí)纖維材料、樹脂或添加劑可以被染色。例如， 該纖維材料在與樹脂結(jié)合并復(fù)合以形成復(fù)合材料之前能夠被染色。在 一些實(shí)施方式中，當(dāng)需要時(shí)，這種染色有助于在模塑或擠塑制件中掩 蔽或隱匿纖維材料，特別是大的纖維材料結(jié)塊。這種大的結(jié)塊，當(dāng)以 相對高濃度存在的時(shí)候，能夠在模塑或擠塑制件表面作為斑點(diǎn)露出。
例如，利用酸性染料、直接染料或活性染料使所需的纖維材料染 色。這禾中染料可從 Spectra Dyes, Kearny, NJ或 Keystone Aniline Corporation, Chicago, IL獲得。染料具體的例子包括
SPECTRA LIGHT YELLOW 2G， SPECTRACID YELLOW4GL CONC 200,， SPECTRANYL RHODAMINE 8， SPECTRANYL NEUTRAL RED B ，SPECTRAMINETM BENZOPERPURINE ， SPECTRADIAZO BLACK OB， SPECTRAMINE TURQUOISE G和 SPECTRAMINE GREY LVL 200%，每一種可以從Spectra Dyes獲得。
在一些實(shí)施方式中，包括顏料的樹脂濃色母料與染料混和。當(dāng)這 種共混物然后與所需的纖維材料混合的時(shí)候，該纖維材料可以在復(fù)合 期間原位染色。濃色母料從Clariant獲得。
將香劑或香料加入到纖維材料、密實(shí)纖維或復(fù)合材料中是有利的。 例如，對于復(fù)合材料的氣味和/或外觀像天然的木材例如杉木是有利的。 例如，香料，例如天然的木材香料，能夠混合進(jìn)入用于制造復(fù)合材料 的樹脂中。在一些實(shí)施過程中，香料作為油直接混合進(jìn)入樹脂。例如，
該油能夠利用輥式破碎機(jī)，例如83油111^@混合器或擠出機(jī)，例如具有
反向旋轉(zhuǎn)螺旋的雙螺旋擠壓機(jī)混合進(jìn)入樹脂中。Banbury 混合器的例子 是Farrel制造的F系列的1^11131117@混合器。雙螺旋擠壓機(jī)的例子是 Krupp Werner & Pfleiderer制造的WP ZSK 50 MEGAcompunder 。在 復(fù)合之后，該香味樹脂能夠加入到纖維材料中并被擠出或模塑。或者， 填充香料樹脂的母料從International Flavors and Fragrances以商品名稱 Poyf嚴(yán)獲得，或從RTP Company獲得。在一些實(shí)施方式中，復(fù)合材料 中的香料含量為約0.005wt。/。wt。/。-約10wt%，例如為約0.1%-約5%，或 0.25%-約2.5%。
其它天然的木材香料包括萬年青或紅杉。其它的香料包括薄荷、 櫻桃、草莓、桃子、椴樹、綠薄荷、肉桂、茴芹、羅勒屬植物、香檸 檬、黑胡椒、樟腦、甘菊、楓茅、桉樹、樹木、冷杉木、天竺葵、姜、 葡萄柚、茉莉、刺柏、熏衣草、檸檬、柑橘樹、馬郁蘭、麝香、沒藥、 橙子、廣藿香、玫瑰、迷迭香、鼠尾草屬植物、檀香木、茶樹、百里 香、冬青油、衣蘭樹、香子蘭，newcar或這些香料的混合物。在一些 實(shí)施方式中，纖維材料-香料組合物中的香料含量為約0.005wt。/。-約20wt%，例如為約0.1%-約5%，或0.25%-約2.5%。
盡管已經(jīng)描述了纖維材料，比如纖維素的和木質(zhì)纖維素纖維材料， 但其它的填料可以用于制造復(fù)合材料。例如，可以使用無機(jī)填料，比 如碳酸鈣(例如沉淀碳酸鈣或天然碳酸鈣)、霰石粘土、正交晶粘土、方 解石粘土、菱形的粘土、高嶺土、粘土、皂土、磷酸二鈣、磷酸三鈣、 焦磷酸鈣、不溶解的偏磷酸鈉、沉淀碳酸鈣、正磷酸鎂、磷酸鎂、羥 磷灰石、合成磷灰石、氧化鋁、硅石干凝膠、硅鋁酸金屬鹽絡(luò)合物、 硅酸鋁鈉、硅酸鋯、二氧化硅或無機(jī)添加劑的組合物。該填料例如具 有的顆粒尺寸為大于1微米，例如大于2微米、5微米、10微米、25 微米或甚至大于35微米。
還可以單獨(dú)使用或與纖維材料結(jié)合使用納米尺度的填料。該填料 的形式例如為顆粒、片狀或纖維。例如，能夠使用納米尺寸的粘土、 硅和碳的納米管和硅和碳的納米線。該填充劑的橫向尺寸小于1000納 米，例如小于900納米、800納米、750納米、600納米、500納米、 350納米、300納米、250納米、200納米，小于100納米，或甚至小 于50納米。
在一些實(shí)施方式中，該納米-粘土是蒙脫土。這種粘土可以從 Nanocor， Inc.和 Southern Clay products獲得，它們已經(jīng)描述于U.S. Patent Nos. 6,849,680和6,737,464中。該粘土在混合進(jìn)入例如樹脂或纖 維材料以前可進(jìn)行表面處理。例如，該粘土能夠進(jìn)行表面處理，因而 其表面性質(zhì)上是離子型的，例如陽離子型的或陰離子型的。
也可以使用聚集或聚結(jié)的納米尺度的填料，或能組裝為超分子結(jié) 構(gòu)，例如自組裝超分子結(jié)構(gòu)的納米尺度的填料。該聚集或超分子的填 料是敞開或封閉的結(jié)構(gòu)，能夠具有各種各樣的形狀，例如籠、管子或圓球形的。結(jié)構(gòu)
本發(fā)明描述的任何復(fù)合材料可以是如下形式的制品例如管子、 面板、甲板材料、板材、外殼、片材、砌塊、磚、桿、圍墻、構(gòu)件、 門、百葉窗、雨篷、遮光物、招牌、框架、窗線腳、背板、地板、瓷 磚、鐵路軌枕、托盤、設(shè)備把手、貨攤、膜、包裹物、帶子、盒子、 蔞、齒條、套管、粘合劑、分配器、壁、墊子、框架、書柜、雕刻品、 椅子、桌子、書桌、玩具、游戲、托盤、錠盤、墩、船只、桅桿、化 糞池、機(jī)動(dòng)車面板、電腦外殼、地上和地下的電氣套管、家具、野餐 桌、長凳、百葉箱、盤子、吊架、菜盤、匣子、書皮、罐、拐杖、家 庭器皿和結(jié)構(gòu)件。
照射交聯(lián)的復(fù)合材料
參看圖26，輻射交聯(lián)的復(fù)合材料能夠例如通過使包括不連續(xù)纖維 的纖維材料與輻射可交聯(lián)的樹脂，例如熱塑性樹脂(例如，高熔體流動(dòng) 速率的聚丙烯)結(jié)合，以提供纖維材料/可交聯(lián)的樹脂組合物。該纖維材 料的例如平均長徑比大于5，并且纖維長度的標(biāo)準(zhǔn)偏差例如小于纖維平 均長度的85%。該纖維材料/可交聯(lián)的樹脂例如利用擠出或注塑成形為 所需的形狀，例如甲板，并例如利用電離輻射(例如電子束、x-光輻射或y輻射)進(jìn)行輻照以至少部分交聯(lián)該可交聯(lián)的樹脂。
在具體的實(shí)施方式中，使用Y輻射交聯(lián)可交聯(lián)的樹脂。參看圖27 和28， y輻照器400包括y福射源408，例如6QCo丸粒，用于容納要輻 照的復(fù)合材料的工作臺410，以及貯藏器412，例如由多個(gè)鐵板制成， 所有的鐵板放置在水泥防護(hù)殼室402中，所述的室402包括在鉛襯里 門406那一邊的曲徑入口 404。貯藏器412包括多個(gè)通道420，例如十 六個(gè)或更多個(gè)通道，可以使Y輻射源408通過貯藏器412 —直貼近工 作臺410。
在操作中，要輻照的復(fù)合材料位于工作臺410。該輻照器構(gòu)造為 輸送所需的劑量率，并且監(jiān)控裝置連接到實(shí)驗(yàn)程序塊440。然后，操作員離開防護(hù)殼室402，通過曲徑入口 404并通過鉛襯里的門406。操作 員操作控制面板442，命令電腦利用連接到液壓泵444的氣缸441將輻 射源408升起進(jìn)入工作位置。
在其中利用電磁輻射實(shí)施輻照(例如，如上)的實(shí)施方式中，電磁輻 射例如每光子的能量(電子伏特)大于102ev，例如大于103、 104、 105、 106，或甚至大于10、v。在一些實(shí)施方式中，該電磁輻射的光子能量為 104-107，例如為105-106ev。該電磁輻射的頻率例如大于1016赫茲，大 于10'7赫茲，10ls、 1019、 102()，或甚至大于1021赫茲。在一些實(shí)施方 式中，電磁輻射的頻率為1018-1022，例如為1019-1021赫茲。
在一些實(shí)施方式中，電子束用作輻射源。電子束能夠例如通過靜 電發(fā)電機(jī)、串級發(fā)電機(jī)、感應(yīng)變頻機(jī)、具有掃描系統(tǒng)的低能量加速器、 具有線性陰極的低能量加速器、直線加速器和脈沖加速器產(chǎn)生。
作為電離輻射源的電子例如對于具有相對薄橫截面的復(fù)合材料， 例如小于0.5英寸，例如小于0.4英寸、0.3英寸、0.2英寸，或小于O.l 英寸是有用的。在一些實(shí)施方式中，電子束的每一電子的能量為約 0.3MeV-約2.0MeV(百萬電子伏特)，例如約0.5MeV-約1.5MeV，或約 0.7MeV-約1.25MeV。在一些實(shí)施方式中，實(shí)施輻照(利用任何輻射源) 直到纖維材料/可交聯(lián)的樹脂組合物接受劑量至少0.25兆拉德，例如至 少l.O兆拉德、至少2.5兆拉德、至少5.0兆拉德或至少IO兆拉德的劑 量。在一些實(shí)施方式中，實(shí)施輻照直到纖維材料/可交聯(lián)的樹脂組合物 接受劑量為1.0兆拉德-6.0兆拉德，例如1.5兆拉德-4.0兆拉德。
在一些實(shí)施方式中，實(shí)施輻照的劑量率為5.0-1500.0千拉德/小時(shí)， 例如為10.0-750.0千拉德/小時(shí)，或?yàn)?0.0-350.0千拉德/小時(shí)。
照射可交聯(lián)的樹脂例如能夠是熱塑性塑料或熱固性塑料(例如鑄 塑熱固性塑料)。例如，照射可交聯(lián)的樹脂能夠是聚烯烴，例如聚乙烯(例如聚乙烯共聚物)、聚丙烯(例如聚丙烯共聚物)，聚酯(例如聚對苯二甲酸乙二醇酯)，聚酰胺(例如尼龍6、 6/12或6/10)，聚亞乙基亞胺，苯乙烯彈性體共聚物(例如苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯共聚物)，聚酰胺彈性體 (例如聚醚-聚酰胺共聚物)，乙烯-醋酸乙烯酯共聚物，鑄塑聚氨酯，鑄 塑硅樹脂或這些樹脂相容的混合物。
在一些具體的實(shí)施方式中，該樹脂是多分散性大于2.0，例如大于 3.0、大于3.5、大于4.0、大于4.5、大于5.0、大于7.5或甚至大于10.0 的聚烯烴(利用高溫凝膠滲透色譜法相對聚苯乙烯標(biāo)準(zhǔn)測定；見，例如 ASTM D6474-99)。高的多分散性能夠改進(jìn)交聯(lián)復(fù)合材料的抗沖擊性。 在一些實(shí)施方式中，該聚烯烴的熔體流動(dòng)速率大于10.0g/10分鐘，例 如大于15.0g/10分鐘、大于20.0g/10分鐘、大于25.0g/10分鐘、大于 30.Og/10分鐘或甚至大于50.0g/10分鐘(利用ASTM D1238, 230°C /2.16kg下測定)。高的熔體流動(dòng)例如通過減少在復(fù)合材料成形期間的剪 切生熱有助于復(fù)合材料的生產(chǎn)。
在具體的實(shí)施方式中，樹脂是熔體流動(dòng)速率(MFR)20的聚丙烯和 MFR50聚丙烯的50:50wt。/。共混物。聚丙烯從Sunoco Chemical獲得。
該交聯(lián)的復(fù)合材料能夠包括任何本文公開的填料和/或添加劑，或 任何的本文公開的填料和/或添加劑的組合物。
盡管圖27的實(shí)施方式說明"干燥"防護(hù)殼體系，但水防護(hù)殼體系 是可能的。盡管圖27的實(shí)施方式說明在環(huán)境條件下的復(fù)合材料的輻射， 但在輻射期間復(fù)合材料能夠被冷卻。盡管圖27的實(shí)施方式說明在標(biāo)準(zhǔn) 大氣下的輻射，但輻射能夠在惰性氣氛，例如氮?dú)饣驓鍤鈿夥罩邪l(fā)生。
輻射化學(xué)描述于 Ivanov 的 Radiation Chemistry of Polymers (translation from Russian), VSP Press BV， Ultrech, The Netherlands, (ISBN卯-6764-137-5), 1992。
具有特定目視屬性的復(fù)合材料
參看圖29和30，例如形式為踏腳凳子(如所示)的復(fù)合材料500， 包括樹脂和纖維材料504，并具有外表面505。 一些纖維材料在該復(fù)合 材料的外表面上是可以看到的，在該復(fù)合材料外表面中是可以看到的， 或僅僅在該復(fù)合材料的外表面之下是可以看到的。這種復(fù)合材料能夠 具有獨(dú)特的、舒適的或甚至顯著的視覺特性，同時(shí)能夠具有所需的機(jī) 械性能，例如抗彎強(qiáng)度和抗沖擊性。
例如通過結(jié)合樹脂和纖維材料以提供樹脂/纖維材料組合物，并壓 縮該樹脂/纖維材料組合物以提供具有外表面的復(fù)合材料，從而制造復(fù) 合材料。通常，選擇樹脂、纖維材料和形成該復(fù)合材料的條件，要使 纖維材料在外表面中，在外表面上或僅僅在外表面之下是可以看到的， 而不是被深埋在纖維材料不會(huì)被看得見的表面下。例如，對于不透明 或半透明材料，當(dāng)該纖維材料在外表面之下，例如距離小于0.100英寸， 例如小于0.050英寸、小于0.025英寸、小于0.010英寸、小于0.005 英寸、小于0.0025英寸或小于0.001英寸的距離的時(shí)候，纖維材料在 該復(fù)合材料外表面之下是看得見的。
可以利用任何塑料制品加工機(jī)械，例如注塑設(shè)備和壓塑設(shè)備或擠 出設(shè)備制造復(fù)合材料。
該樹脂能夠是熱塑性塑料或熱固性塑料。當(dāng)該樹脂是熱塑性塑料 時(shí)，它能夠例如是聚烯烴，比如聚乙烯(例如聚乙烯共聚物)或聚丙烯(例 如聚丙烯共聚物)；聚酯，比如聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET);聚酰胺， 比如尼龍6,6/12或6/10;苯乙烯彈性體共聚物，比如苯乙烯-乙烯-丁烯 -苯乙烯共聚物；聚酰胺彈性體，聚醚-聚酰胺共聚物；乙烯-醋酸乙烯 酯共聚物或這些樹脂的混合物。
為提供獨(dú)特的復(fù)合材料，通常需要使用相對有粘性的樹脂，它能夠通過防止纖維材料"滑落"在遮避視線的外表面之下從而提高纖維 的可見性。
在一些實(shí)施過程中，樹脂是聚烯烴，例如聚丙烯，它們的熔體流動(dòng)速率小于50g/10分鐘，例如小于25g/10分鐘、小于20g/10分鐘、小 于17g/10分鐘、小于15g/10分鐘、小于10g/10分鐘、小于7.5g/10分 鐘、小于5g/10分鐘、小于2.5g/10分鐘或甚至小于lg/10分鐘。熔體 流動(dòng)的下限取決于用于形成復(fù)合材料的制造工藝，例如注塑或擠出。 對于注塑，需要熔體流動(dòng)速率大于0.5克/10分鐘。對于壓塑和擠出， 需要熔體流動(dòng)速率大于0.1克/10分鐘。利用ASTM D1238，在23(TC 和2.16kg下測定熔體流動(dòng)速率，其全部在此引入本發(fā)明作為參考。
使用的纖維材料例如是通過向纖維材料(任選具有粘結(jié)劑)施加壓 力，例如正如以上討論的將該纖維材料通過在反方向旋轉(zhuǎn)的壓力輥之 間形成的輥隙，或?qū)⒗w維材料通過造粒機(jī)，來制造的密實(shí)纖維材料。 該密實(shí)的纖維材料例如能夠是丸粒或切片或其它具有各種各樣形狀的 幾何結(jié)構(gòu)形式。該密實(shí)纖維材料的密度能夠例如大于0.11g/cm3，例如 大于0.15g/cm3、大于0.20g/cm3、大于0.25g/cm3、大于0.3g/cm3、大于 0.4g/cm3、大于0.5g/cn^或甚至大于0.6g/cm3。需要選擇密度以使該密 實(shí)材料在剪切和/或熱作用下"分開"釋放纖維材料或聚結(jié)的纖維材料。 通常，需要該密實(shí)纖維材料的密度小于0.9g/cm3。
該纖維材料的纖維具有相對大的平均長徑比(例如大于20:1)。第二 纖維材料14的平均長徑比例如大于10/1、大于25/1或甚至大于50/1。 第二纖維材料14的平均長度例如為約0.5mm-2.5mm，例如為約 0.75mm-1.0mm，第二纖維材料14的平均寬度(即直徑)例如為約 5(im-50|im，例如為約10pm-3(Vm。
為增強(qiáng)復(fù)合材料的"斑點(diǎn)"外觀，通常需要纖維材料具有相對大 的長度大于2.5mm纖維的百分比。例如，至少2.5wt%的纖維材料是長
度大于2.5mm的纖維，例如至少5.0wt。/。的纖維材料是長度大于2.5mm 的纖維，至少7.5wt。/。的纖維材料是長度大于2.5mm的纖維，或至少 10.0wt。/。的纖維是長度大于2.5mm的纖維。在任何這些情形下，例如只 要不對加工性能產(chǎn)生不利的影響，小于25wty。的纖維材料是長度大于 2.5毫米的纖維。
對于不透明或透明的樹脂材料，復(fù)合材料能夠具有例如大于 20wt。/。的纖維材料，例如大于30%、大于40%、大于50%、大于55% 或甚至大于60wt的纖維材料。對于該段落中的任何的實(shí)施過程，復(fù)合 材料通常具有小于70wty。的纖維材料。
如果需要，該纖維材料能夠著色，例如以增強(qiáng)視覺效應(yīng)的強(qiáng)度。 該纖維材料能夠在與樹脂結(jié)合以形成該復(fù)合材料以前例如通過染色進(jìn) 行著色。在一些實(shí)施過程中，該染色能夠例如增強(qiáng)纖維材料外表面的 可見性，特別是纖維材料大的結(jié)塊的可見性。
在一些實(shí)施過程中，該樹脂能夠例如用顏料或染料著色以增強(qiáng)在 纖維材料(著色或天然的)和樹脂之間的反差，例如增強(qiáng)總的視覺效應(yīng)強(qiáng) 度。濃色母料從Clariant獲得。
具有特定可見屬性的任何復(fù)合材料能夠包括任何本發(fā)明描述的添 加劑，包括香料。
該復(fù)合材料能夠成形為各種各樣的形狀，比如上面描述的那些形狀。
當(dāng)該復(fù)合材料被注塑時(shí)，通常需要迅速"凝固"該熔融的樹脂， 例如通過緊貼相對冷卻的型面形成復(fù)合材料，因此該纖維來不及"陷 落"在遮避視力的樹脂表面下。參看圖31A-31C，"斑點(diǎn)"復(fù)合材料 能夠通過緊貼具有冷卻表面604的模鑄602壓縮熔融樹脂形成復(fù)合材料600，并且然后使成形的復(fù)合材料600脫模進(jìn)行制備。在一些實(shí)施過 程中，緊貼溫度小于IO(TC，例如小于75。C、小于5(TC、小于25。C或 小于15'C的型面實(shí)施壓縮。
仍有其它的具有獨(dú)特的、舒適的或甚至顯著的視覺特性和所需機(jī) 械性能的復(fù)合材料包括透明樹脂和纖維材料。在一些實(shí)施過程中，纖 維材料能夠在復(fù)合材料之內(nèi)被看出來。通常，為制造這種復(fù)合材料， 結(jié)合透明樹脂和纖維材料以提供透明的樹脂/纖維材料組合物，并且例 如在擠出機(jī)或在模鑄中壓縮該透明樹脂/纖維材料組合物，以提供復(fù)合 材料。
該樹脂能夠是熱塑性塑料或熱固性塑料。當(dāng)該樹脂是熱塑性塑料 時(shí)，例如能夠是澄清的聚烯烴，比如澄清的聚丙烯(例如聚丙烯共聚物)；
聚酯，比如聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET);無定形的聚酰胺；聚碳酸酯； 苯乙烯類聚合物，比如苯乙烯-丙烯腈-共聚物(SAN);聚丙烯酸酯，比
如聚甲基丙烯酸甲酯(PMM A)。
用于聚烯烴的澄清劑可以從Milliken Chemical以商品名 MILLAD ,例如MILLAD 3988獲得。澄清的聚烯烴著色劑也可以從 Milliken Chemical以商品名CLEARTINT⑧獲得。
為增強(qiáng)透明樹脂的效果，通常需要該樹脂的光譜透射率大于60%， 例如大于65%、大于70%、大于75%、大于80%、大于85%或甚至大 于90%。另外，還通常需要樹脂的混濁度小于40%，例如小于35%、 小于30%、小于25%、小于20%、小于15%或甚至小于10%。利用ASTM D1003-92測定光譜透射率和混濁度，其全部在此引入本發(fā)明作為參考。
為增強(qiáng)利用透明樹脂的效果，通常需要該復(fù)合材料具有相對低含 量的纖維材料，例如小于約20wt。/。的纖維材料，小于17.5wt%、小于 15wt%、小于12.5wt%、小于10wt%、小于7.5wt。/。、小于5wt%、小于2.5wt%，或甚至小于lwt％的纖維材料。相對低的纖維含量可以使光通 過復(fù)合材料，因此能夠看到在復(fù)合材料內(nèi)的纖維材料團(tuán)。
參看圖32，樹脂/纖維材料復(fù)合材料具有包括基本上沒有纖維材料 的第一樹脂的內(nèi)部部分610，和包括包圍該內(nèi)部部分而且包括基本上所 有纖維材料的第二樹脂的外部部分612。這種復(fù)合材料能夠例如通過共 模塑或共擠出制造。任何上述的纖維材料或添加劑可用于制備這種復(fù) 合材料。這種復(fù)合材料能夠成形為上面描述的任何形狀。第一和第二 材料是相同的或不同的，例如能夠是任何上面描述的樹脂。
參看圖33，透明樹脂/纖維材料復(fù)合材料具有含第一樹脂和基本上 所有纖維材料的內(nèi)部部分620，和包圍內(nèi)部部分具有第二樹脂和基本上 沒有纖維材料的外部部分622。任何上述的纖維材料或添加劑可用于制 備這種復(fù)合材料。這種復(fù)合材料能夠成形為上面描述的任何形狀。第 一和第二材料是相同的或不同的，例如能夠是任何上面描述的樹脂。
已經(jīng)描述了許多的實(shí)施方式。然而，應(yīng)理解在不背離本發(fā)明精神 和范圍的情況下可以有各種各樣的改變。因此，其它的實(shí)施方式在以 下權(quán)利要求的范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種制造纖維材料的方法，包括剪切纖維源以提供第一纖維材料；以及使所述第一纖維材料通過平均開口尺寸為1.59mm或更小(1/16英寸，0.0625英寸)的第一篩網(wǎng)以提供第二纖維材料。
2. 權(quán)利要求1的方法，進(jìn)一步包括在剪切所述纖維源之前切割所 述纖維源。
3. 權(quán)利要求1的方法，其中所述第一篩網(wǎng)的所述平均開口尺寸小 于0.79mm(1/32英寸，0.03125英寸)。
4. 權(quán)利要求1的方法，其中所述第一篩網(wǎng)的所述平均開口尺寸小 于0.40mm(1/64英寸，0.015625英寸)。
5. 權(quán)利要求l的方法，其中所述第一篩網(wǎng)的所述平均開口尺寸小 于0.20mm(1/128英寸，0.0078125英寸)。
6. 權(quán)利要求l的方法，其中所述第一篩網(wǎng)的所述平均開口尺寸小 于0,10mm(1/256英寸，0.00390625英寸)。
7. 權(quán)利要求l的方法，其中所述剪切利用旋轉(zhuǎn)切割機(jī)來實(shí)施。
8. 權(quán)利要求1的方法，其中所述第二纖維材料收集在壓力低于額 定大氣壓力的料倉中。
9. 權(quán)利要求8的方法，其中所述壓力比額定的大氣壓力至少低10%。
10. 權(quán)利要求8的方法，其中所述壓力比額定的大氣壓力至少低50%。
11. 權(quán)利要求8的方法，其中所述壓力比額定的大氣壓力至少低75%。
12. 方法l，進(jìn)一步包括剪切所述第二纖維材料。
13. 權(quán)利要求1的方法，進(jìn)一步包括剪切所述第二纖維材料，以 及使得到的纖維材料通過所述第一篩網(wǎng)。
14. 權(quán)利要求1的方法，進(jìn)一步包括剪切所述第二纖維材料，以 及使得到的纖維材料通過平均開口尺寸小于所述第一篩網(wǎng)的第二篩網(wǎng) 以提供第三纖維材料。
15. 權(quán)利要求14的方法，其中所述第二纖維材料的平均長徑比與 所述第三纖維材料的平均長徑比的比例小于1.5 。
16. 權(quán)利要求15的方法，其中所述比例小于1.4。
17. 權(quán)利要求16的方法，其中所述比例小于1.25。
18. 權(quán)利要求17的方法，其中所述比例小于l.l。
19. 權(quán)利要求1的方法，進(jìn)一步包括使所述第二纖維材料通過開 口尺寸小于所述第一篩網(wǎng)的第二篩網(wǎng)。
20. 權(quán)利要求1的方法，其中所述剪切和所述通過同時(shí)實(shí)施。
21. 權(quán)利要求1的方法，其中所述第二纖維材料的平均長徑比大于10/1。
22. 權(quán)利要求21的方法，其中所述比例大于25/1。
23. 權(quán)利要求22的方法，其中所述比例大于50/1。
24. 權(quán)利要求1的方法，其中所述第二纖維材料的平均長度為 0.5mm-2,5mm。
25. 權(quán)利要求24的方法，其中所述平均長度為0.75mm-1.0mm。
26. 權(quán)利要求1的方法，其中所述第二纖維材料的平均寬度為 5um-50um。
27. 權(quán)利要求26的方法，其中所述平均寬度為10um-30um。
28. 權(quán)利要求1的方法，其中所述第二纖維材料長度的標(biāo)準(zhǔn)偏差 小于所述第二纖維材料平均長度的60%。
29. 權(quán)利要求28的方法，其中所述標(biāo)準(zhǔn)偏差小于50%。
30. 權(quán)利要求1的方法，其中所述第二纖維材料的BET表面積大 于0.5m2/g。
31. 權(quán)利要求30的方法，其中所述表面積大于1.0m2/g。
32. 權(quán)利要求31的方法，其中所述表面積大于1.5m2/g。
33. 權(quán)利要求32的方法，其中所述表面積大于1.75m2/g。
34. 權(quán)利要求1的方法，其中所述第二纖維材料的孔隙度大于70%。
35. 權(quán)利要求34的方法，其中所述孔隙度大于85%。
36. 權(quán)利要求35的方法，其中所述孔隙度大于90%。
37. 權(quán)利要求1的方法，其中所述第一纖維材料的平均長徑比與 所述第二纖維材料的平均長徑比的比例小于1.5。
38. 權(quán)利要求37的方法，其中所述比例小于1.4。
39. 權(quán)利要求38的方法，其中所述比例小于1.25。
40. 權(quán)利要求39的方法，其中所述比例小于l.l。
41. 權(quán)利要求l的方法，其中所述篩網(wǎng)通過交織單絲形成。
42. 權(quán)利要求1的方法，其中所述纖維源包括纖維素材料或木質(zhì) 纖維素材料。
43. 權(quán)利要求1的方法，其中所述纖維源包括纖維的共混物，例 如來源于紙張?jiān)吹睦w維和來源于紡織品源的纖維的共混物，所述來源 于紡織品源的纖維例如為棉。
44. 權(quán)利要求l的方法，其中所述纖維源源自于紙張?jiān)础?br> 45. 權(quán)利要求l的方法，其中所述纖維源包括紡織品纖維。
46. 權(quán)利要求45的方法，其中所述紡織品纖維包括棉。
47. —種制造纖維材料的方法，包括-剪切纖維源以提供第一纖維材料；以及使所述纖維材料通過第一篩網(wǎng)以提供第二纖維材料， 其中所述第一纖維材料的平均長徑比與所述第二纖維材料的平均長徑比的比例小于1.5。
48. —種制造纖維材料的方法，包括剪切纖維源以提供第一纖維材料；以及使所述纖維材料通過第一篩網(wǎng)以提供第二纖維材料；以及然后 再次剪切所述第二纖維材料以提供第三纖維材料。
49. 一種制品，至少部分通過權(quán)利要求l、 47或49的方法制造。
50. 權(quán)利要求49的制品，形式為墊腳凳、管子、面板、甲板材料、 板材、外殼、片材、砌塊、磚、桿、圍墻、構(gòu)件、門、百葉窗、雨篷、 遮光物、招牌、框架、窗線腳、背板、地板、瓷磚、鐵路軌枕、托盤、 設(shè)備把手、貨攤、膜、包裹物、帶子、盒子、萎、齒條、套管、粘合 劑、分配器、壁、墊子、框架、書柜、雕刻品、椅子、桌子、書桌、 玩具、游戲、托盤、錠盤、墩、船只、桅桿、化糞池、機(jī)動(dòng)車面板、 電腦外殼、地上和地下的電氣套管、家具、野餐桌、長凳、百葉箱、 盤子、吊架、菜盤、匣子、書皮、罐和拐杖。
51. —種纖維材料，具有大于5的平均長徑比，并且具有小于纖 維平均長度的60%的標(biāo)準(zhǔn)偏差。
52. 權(quán)利要求51的纖維材料，其中所述平均長徑比大于10/1。
53. 權(quán)利要求52的纖維材料，其中所述平均長徑比大于25/1。
54. 權(quán)利要求53的纖維材料，其中所述平均長徑比大于50/1。
55. 纖維材料53，其中所述平均長度為0.5mm-2.5mm。
56. —種制造纖維材料的方法，包括 剪切纖維源以提供第一纖維材料； 收集所述第一纖維材料；并且然后 剪切所述第一纖維以提供第二纖維材料。
57. —種復(fù)合材料，包括纖維材料、樹脂和染料。
58. 權(quán)利要求57的復(fù)合材料，其中所述纖維材料的平均長徑比大 于5，并且纖維長度的標(biāo)準(zhǔn)偏差小于纖維平均長度的60%。
59. 權(quán)利要求57的復(fù)合材料，其中所述染料在所述纖維材料上和 /或在所述纖維材料中。
60. 權(quán)利要求57的復(fù)合材料，其中所述復(fù)合材料還包括顏料。
61. —種制造復(fù)合材料的方法，包括 染色纖維材料；使所述纖維材料與樹脂結(jié)合；以及然后 形成復(fù)合材料。
62. —種制造復(fù)合材料的方法，包括 將染料加入到樹脂中以提供染料/樹脂組合物； 使所述染料/樹脂組合物與纖維材料結(jié)合；以及 從所述染料/樹脂組合物和纖維材料形成復(fù)合材料。
63. —種密實(shí)纖維材料的方法，包括向纖維材料中加入選自水溶性粘結(jié)劑、水可溶脹粘合劑和玻璃化轉(zhuǎn)變溫度小于25t:的粘結(jié)劑的粘結(jié)劑，以提供纖維材料粘結(jié)劑組合物；以及壓縮所述纖維材料-粘結(jié)劑組合物以提供堆密度比所述纖維材料 堆密度至少大大約兩倍的密實(shí)的纖維材料。
64. 權(quán)利要求63的方法，其中所述粘結(jié)劑包括單體化合物。
65. 權(quán)利要求63的方法，其中所述粘結(jié)劑包括聚二醇。
66. 權(quán)利要求65的方法，其中所述聚二醇包括聚乙二醇。
67. 權(quán)利要求65的方法，其中所述聚二醇包括聚丙二醇。
68. 權(quán)利要求65的方法，其中所述聚二醇包括環(huán)氧乙烷和環(huán)氧丙 烷的共聚物。
69. 權(quán)利要求63的方法，其中所述的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度小于25'C的 材料包括選自熱塑性彈性體(TPEs)、聚醚嵌段酰胺、聚酯彈性體、苯乙 烯類嵌段共聚物、乙烯-乙酸乙烯共聚物共聚物(EVA)、聚烯烴、聚乙 烯、聚丙烯、乙烯-丙烯共聚物、乙烯和a-烯烴的共聚物，以及乙烯和 1-辛烯的共聚物的聚合物。
70. 權(quán)利要求63的方法，其中所述纖維材料包括纖維素材料。
71. 權(quán)利要求63的方法，其中所述纖維材料包括木質(zhì)纖維素材料。
72. 權(quán)利要求63的方法，其中所述纖維材料源自于紙張?jiān)础?br> 73. 權(quán)利要求63的方法，其中所述纖維材料源自于塑膠涂布紙產(chǎn)品
74. 權(quán)利要求63的方法，其中所述纖維材料-粘結(jié)劑組合物包括小 于25wt。/。的粘結(jié)劑。
75. 權(quán)利要求74的方法，其中所述纖維材料-粘結(jié)劑組合物包括小 于lwty。的粘結(jié)劑。
76. 權(quán)利要求75的方法，其中所述纖維材料-粘結(jié)劑組合物包括小 于0.5wt。/。的粘結(jié)劑。
77. 權(quán)利要求63的方法，進(jìn)一步包括在所述密實(shí)步驟的至少一部 分期間加熱到至少約50°C的溫度。
78. 權(quán)利要求63的方法，其中所述密實(shí)纖維材料的堆密度比所述 纖維材料的堆密度至少大4倍。
79. 權(quán)利要求63的方法，其中所述纖維材料包括平均長徑比大于 3的纖維。
80. 權(quán)利要求79的方法，其中所述長徑比大于IO。
81. 權(quán)利要求63的方法，其中所述密實(shí)包括機(jī)械壓縮所述纖維材 料-粘結(jié)劑組合物。
82. 權(quán)利要求63的方法，其中通過將所述纖維材料移動(dòng)經(jīng)過施加 所述粘結(jié)劑的粘結(jié)劑施加區(qū)域，將所述粘結(jié)劑加入到所述纖維材料中。
83. 權(quán)利要求82的方法，其中所述纖維材料連續(xù)移動(dòng)通過所述粘 結(jié)劑施加區(qū)域。
84. 權(quán)利要求82的方法，其中所述纖維材料通過空氣流移動(dòng)經(jīng)過所述粘結(jié)劑施加區(qū)域。
85. 權(quán)利要求82的方法，其中所述粘結(jié)劑在所述粘結(jié)劑施加區(qū)域以液態(tài)形式噴霧在所述纖維材料上。
86. 權(quán)利要求82的方法，其中所述纖維材料以大于2500英尺/分鐘的速度流動(dòng)經(jīng)過所述粘結(jié)劑施加區(qū)域。
87. 權(quán)利要求82的方法，其中所述粘結(jié)劑施加區(qū)域的長度為至少兩英尺。
88. 權(quán)利要求82的方法，其中所述粘結(jié)劑施加區(qū)域的長度為至少100英尺。
89. —種密實(shí)纖維材料的方法，包括密實(shí)至少部分衍生自塑膠涂布紙的纖維材料，以提供堆密度比所述纖維材料堆密度至少大大約兩倍的密實(shí)纖維材料，其中所述密實(shí)包括加熱到至少50℃的溫度。
90.權(quán)利要求89的方法，其中所述密實(shí)包括加熱到至少75℃的溫度，并保持至少5分鐘。
91. 一種密實(shí)纖維材料的方法，包括將纖維材料移動(dòng)經(jīng)過施加粘結(jié)劑的粘結(jié)劑施加區(qū)域，以提供纖維材料-粘結(jié)劑組合物；以及密實(shí)所述纖維材料-粘結(jié)劑組合物以提供堆密度是所述纖維材料堆密度的至少兩倍的密實(shí)的纖維材料。
92. 權(quán)利要求91的方法，其中所述纖維材料包括纖維素材料或木質(zhì)纖維素材料。
93. 權(quán)利要求91的方法，其中所述纖維材料-粘結(jié)劑組合物包括小 于25wt。/。的粘結(jié)劑。
94. 權(quán)利要求93的方法，其中所述纖維材料-粘結(jié)劑組合物包括小 于lwt。/。的粘結(jié)劑。
95. 權(quán)利要求91的方法，其中所述纖維材料連續(xù)移動(dòng)通過所述粘 結(jié)劑施加區(qū)域。
96. 權(quán)利要求91的方法，其中所述纖維材料通過空氣流移動(dòng)經(jīng)過 所述粘結(jié)劑施加區(qū)域。
97. 權(quán)利要求91的方法，其中所述粘結(jié)劑在所述粘結(jié)劑施加區(qū)域 以液態(tài)形式噴霧在所述纖維材料上。
98. 權(quán)利要求91的方法，其中所述纖維材料以大于2500英尺/分 鐘的速度流動(dòng)經(jīng)過所述粘結(jié)劑施加區(qū)域。
99. 權(quán)利要求91的方法，其中所述粘結(jié)劑施加區(qū)域的長度為至少 2英尺。
100. —種密實(shí)纖維材料的方法，包括從纖維材料中抽空空氣以使 所述纖維材料堆密度增加至少四倍。
101. 權(quán)利要求100的方法，其中所述方法包括在容器中密封所述 纖維材料并從所述容器中抽空空氣。
102. —種包括堆密度至少0.3g/cm3的密實(shí)纖維材料的丸粒或切 片，包括纖維素或木質(zhì)纖維素材料和粘結(jié)劑，所述切片或丸粒的平均 厚度為約2mm-約10mm，平均寬度為約2mm-約20mm，并且平均長度 為約5mm-約25mm 。
103. 權(quán)利要求102的丸粒或切片，其中所述粘結(jié)劑包括聚二醇。
104. 權(quán)利要求103的丸粒或切片，其中所述聚二醇包括聚乙二醇。
105. 權(quán)利要求102的丸粒或切片，其中所述粘結(jié)劑選自水溶性粘 結(jié)劑、水可溶脹粘合劑和玻璃化轉(zhuǎn)變溫度小于25"C的粘合劑。
106. 權(quán)利要求105的丸粒或切片，其中所述的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度小 于25。C的材料包括選自熱塑性彈性體(TPEs)、聚醚嵌段酰胺、聚酯彈 性體、苯乙烯類嵌段共聚物、乙烯-乙酸乙烯共聚物共聚物(EVA)、聚 烯烴、聚乙烯、聚丙烯、乙烯-丙烯共聚物、乙烯和a-烯烴的共聚物， 以及乙烯和1-辛烯的共聚物的聚合物。
107. 權(quán)利要求102的丸粒或切片，其中所述纖維素或木質(zhì)纖維素 材料源自于紙張?jiān)础?br> 108. 權(quán)利要求102的丸粒或切片，其中所述粘結(jié)劑占小于lwt% 的丸粒或切片。
109. 權(quán)利要求102的丸粒或切片，其中所述密實(shí)纖維材料的所述 堆密度至少為0.4g/cm3。
110. 權(quán)利要求102的丸粒或切片，其中所述平均厚度為約3mm-約7.5mm，所述平均寬度為約3mm-約10mm，并且所述平均長度為約 5mm-約20mm。
111. 一種堆密度至少0.3g/cm3的片狀密實(shí)纖維材料，包括纖維素或木質(zhì)纖維素材料和粘結(jié)劑，所述似片狀的密實(shí)纖維材料的平均厚度為約2mm-約10mm，平均寬度為約2mm-約20mm，并且平均長度為約 5mm-約25mm。
112. 權(quán)利要求111的片狀密實(shí)纖維材料，其中所述粘結(jié)劑包括聚二醇。
113. 權(quán)利要求111的片狀密實(shí)纖維材料，其中所述纖維素或木質(zhì) 纖維素材料源自于紙張?jiān)础?br> 114. 權(quán)利要求111的片狀密實(shí)纖維材料，其中所述密實(shí)纖維材料 的所述堆密度至少為0.4g/cm3。
115. —種密實(shí)纖維材料的方法，包括向纖維材料中加入選自水溶性粘結(jié)劑、水可溶脹粘合劑和玻璃化 轉(zhuǎn)變溫度小于25℃的粘結(jié)劑的粘結(jié)劑，以提供纖維材料粘結(jié)劑組合物， 其中所述纖維-粘結(jié)劑組合物包括小于25wt％的粘結(jié)劑；以及密實(shí)所述纖維材料-粘結(jié)劑組合物以提供堆密度比所述纖維材料 堆密度至少大大約兩倍的密實(shí)的纖維材料。
116. 權(quán)利要求115的方法，其中所述纖維-粘結(jié)劑組合物包括小于 10wt％的粘結(jié)劑。
117. 權(quán)利要求116的方法，其中所述纖維-粘結(jié)劑組合物包括小于 lwt％的粘結(jié)劑。
118. —種壓縮纖維材料的方法，包括將包括粘結(jié)劑的纖維材料布置在第一構(gòu)件和第二構(gòu)件之間，以提供未壓縮的復(fù)合材料；以及壓縮所述未壓縮的復(fù)合材料以提供壓縮的復(fù)合材料。
119. 權(quán)利要求118的方法，其中每個(gè)所述第一構(gòu)件和所述第二構(gòu) 件包括熱塑片。
120. 權(quán)利要求118的方法，進(jìn)一步包括在所述壓縮以前或在所述壓縮期間加熱所述未壓縮的復(fù)合材料。
121. 權(quán)利要求118的方法，其中所述纖維材料包括纖維素材料。
122. 權(quán)利要求118的方法，其中所述纖維材料包括木質(zhì)纖維素材料。
123. 權(quán)利要求118的方法，其中所述纖維材料源自于紙張?jiān)础?br> 124. 權(quán)利要求118的方法，其中所述纖維材料源自于塑膠涂布紙 產(chǎn)品，并且其中所述塑膠涂布紙的聚合物作為所述粘結(jié)劑。
125. 權(quán)利要求118的方法，其中所述第一構(gòu)件的厚度為約0.005 英寸-約2.0英寸。
126. 權(quán)利要求118的方法，其中所述第二構(gòu)件的厚度為約0.005 英寸-約2.0英寸。
127. 權(quán)利要求118的方法，其中所述壓縮復(fù)合材料的厚度為約 0.050英寸-約5.0英寸。
128. 權(quán)利要求118的方法，其中所述復(fù)合材料的長度大于10英寸。
129. 權(quán)利要求118的方法，其中所述纖維材料沿所述第一構(gòu)件和 所述第二構(gòu)件整個(gè)長度運(yùn)行。
130. —種包括堆密度至少0.3g/cm3的密實(shí)纖維材料的丸粒或切 片，包括纖維材料和粘結(jié)劑，所述切片或丸粒的平均厚度為約2mm-約 10mm，平均寬度為約2mm-約20mm，并且平均長度為約5mm -約25mm。
131. —種堆密度至少0.3g/cn^的片狀密實(shí)纖維材料，包括纖維材 料和粘結(jié)劑，所述片狀的密實(shí)纖維材料的平均厚度為約2mm-約10mm， 平均寬度為約2mm-約20mm，并且平均長度為約5mm-約25mm。
132. 權(quán)利要求130的丸粒或切片，其中所述丸粒或切片限定中空 的中心部分。
133. 權(quán)利耍求130的丸粒或切片，其中所述丸粒或切片限定多葉 的結(jié)構(gòu)。
134. 權(quán)利要求130的丸粒或切片，其中所述丸粒或切片限定球形。
135. 權(quán)利要求130的丸粒或切片，其中所述丸粒或切片限定橢球 形狀。
136. —種制造復(fù)合材料的方法，包括使纖維材料與輻射可交聯(lián)的樹脂結(jié)合，以提供纖維材料/可交聯(lián)的 樹脂組合物，其中所述纖維材料的平均長徑比大于5，并且其中纖維長 度的標(biāo)準(zhǔn)偏差小于纖維平均長度的85%;以及輻照所述纖維材料/可交聯(lián)的樹脂組合物以至少部分交聯(lián)所述可
137. 權(quán)利要求136的方法，進(jìn)一步包括在輻照步驟之前，將所述纖維材料/可交聯(lián)的樹脂組合物成形為所需的形狀，提供交聯(lián)的復(fù)合材料。
138. 權(quán)利要求136的方法，其中所述輻射可交聯(lián)的樹脂選自聚烯 烴、聚乙烯、聚乙烯共聚物、聚丙烯、聚丙烯共聚物、聚酯、聚對苯 二甲酸乙二醇酯、聚酰胺、尼龍6、尼龍6/12、尼龍6/10)、聚亞乙基 亞胺、苯乙烯彈性體共聚物、苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯共聚物、聚酰 胺彈性體、聚醚聚酰胺共聚物、乙烯-醋酸乙烯酯共聚物和其混合物。
139. 權(quán)利要求136的方法，其中所述樹脂是多分散性大于2的聚烯烴。
140. 權(quán)利要求139的方法，其中所述聚烯烴的熔體流動(dòng)速率大于10。
141. 權(quán)利要求136的方法，其中所述纖維材料通過剪切纖維源提供。
142. 權(quán)利要求136的方法，其中所述平均長徑比大于10/1。
143. 權(quán)利要求136的方法，其中所述纖維長度的所述標(biāo)準(zhǔn)偏差小 于所述纖維平均長度的75%。
144. 權(quán)利要求136的方法，其中所述纖維材料的平均長度為 0.5mm-2.5mm。
145. 權(quán)利要求136的方法，其中所述纖維材料的平均寬度為 5μm-50μm。
146. 權(quán)利要求136的方法， 其中所述纖維材料包括來源于紙張?jiān)春炭诩徔椘吩吹睦w維的共混物。
147. 權(quán)利要求136的方法，其中所述纖維材料源自于紙張?jiān)础?br> 148. 權(quán)利要求136的方法，其中所述纖維材料包括紡織品纖維。
149. 權(quán)利要求136的方法， 其中所述纖維材料包括來源于碾磨、加工或磨光雪松或紅杉的鋸屑。
150. 權(quán)利要求136的方法， 其中利用Y射線實(shí)施對所述纖維材料/可交聯(lián)的樹脂組合物的所述輻照.
151. 權(quán)利要求136的方法，其中利用電子束實(shí)施對所述纖維材料 /可交聯(lián)的樹脂組合物的所述輻照。
152. 權(quán)利要求136的方法，其中所需的形狀為墊腳凳、管子、面 板、甲板材料、板材、外殼、片材、砌塊、磚、桿、圍墻、構(gòu)件、門、 百葉窗、雨篷、遮光物、招牌、框架、窗線腳、背板、地板、瓷磚、 鐵路軌枕、托盤、設(shè)備把手、貨攤、膜、包裹物、帶子、盒子、蔞、 齒條、套管、粘合劑、分配器、壁、墊子、框架、書柜、雕刻品、椅 子、桌子、書桌、玩具、游戲、托盤、錠盤、墩、船只、桅桿、化糞池、機(jī)動(dòng)車面板、電腦外殼、地上和地下的電氣套管、家具、野餐桌、 長凳、百葉箱、盤子、吊架、菜盤、匣子、書皮、罐和拐杖。
153. 權(quán)利要求136的方法，其中通過剪切纖維源以提供第一纖維 材料，并使預(yù)纖維材料通過平均開口尺寸為1.59mm或更小(l/16英寸， 0.0625英寸)的第一篩網(wǎng)以提供第二纖維材料，來制備所述纖維材料。
154. 權(quán)利要求153的方法，其中所述第一篩網(wǎng)的所述平均開口尺寸小于0.79mm(l/32英寸，0.03125英寸)。
155. 權(quán)利要求136的方法，其中實(shí)施所述輻照直到所述纖維材料 /可交聯(lián)的樹脂組合物接受了至少0.25兆拉德的劑量。
156. 權(quán)利要求136的方法，其中以5-1500千拉德/小時(shí)的劑量率 實(shí)施所述輻照。
157. —種包括交聯(lián)的樹脂和纖維材料的復(fù)合材料，所述纖維材料 的平均長徑比大于5，并且纖維長度的標(biāo)準(zhǔn)偏差小于纖維平均長度的 85%。
158. 權(quán)利要求157的復(fù)合材料，其中所述平均長徑比大于10/1。
159. 權(quán)利要求157的復(fù)合材料， 其中所述纖維長度的所述標(biāo)準(zhǔn)偏差小于所述纖維平均長度的75°%。
160. 權(quán)利要求157的復(fù)合材料，其中所述纖維材料的所述平均長 度為0,5mm-2.5mm。
161. —種制造復(fù)合材料的方法，包括 剪切纖維源以提供纖維材料；使所述纖維材料與可交聯(lián)的樹脂結(jié)合以提供纖維材料/樹脂組合 物；以及利用Y輻射輻照以至少部分交聯(lián)所述可交聯(lián)的樹脂。
162. 權(quán)利要求161的方法，其中所述剪切利用旋轉(zhuǎn)切割機(jī)實(shí)施。
163. —種制造復(fù)合材料的方法，包括使纖維材料與輻射可交聯(lián)的樹脂結(jié)合，提供纖維材料/可交聯(lián)的樹脂組合物，其中所述纖維材料的平均長徑比大于5，并且其中纖維長度的標(biāo)準(zhǔn)偏差小于纖維平均長度的85%;以及將所述纖維材料/可交聯(lián)的樹脂組合物成形為所需的形狀；以及 輻照所述纖維材料/可交聯(lián)的樹脂組合物以至少部分交聯(lián)所述可交聯(lián)的樹脂。
164. 權(quán)利要求163的方法，其中所需的形狀選自如下制品的形式 墊腳凳、管子、面板、甲板材料、板材、外殼、片材、砌塊、磚、桿、 圍墻、構(gòu)件、門、百葉窗、雨篷、遮光物、招牌、框架、窗線腳、背 板、地板、瓷磚、鐵路軌枕、托盤、設(shè)備把手、貨攤、膜、包裹物、 帶子、盒子、蔞、齒條、套管、粘合劑、分配器、壁、墊子、框架、 書柜、雕刻品、椅子、桌子、書桌、玩具、游戲、托盤、錠盤、墩、 船只、桅桿、化糞池、機(jī)動(dòng)車面板、電腦外殼、地上和地下的電氣套 管、家具、野餐桌、長凳、百葉箱、盤子、吊架、菜盤、匣子、書皮、 罐和拐杖。
165. —種制造復(fù)合材料的方法，包括使填充劑與可交聯(lián)的樹脂結(jié)合以提供填充劑/樹脂組合物；以及 輻照所述填充劑/可交聯(lián)的樹脂組合物以至少部分交聯(lián)所述可交 聯(lián)的樹脂。
166. —種在復(fù)合材料中減少生物過度生長的方法，包括在使用之 前利用電離輻射輻照復(fù)合材料。
167. 權(quán)利要求166的方法，其中所述復(fù)合材料為選自如下形式的 制品結(jié)構(gòu)件、飾品、墊腳凳、管子、面板、甲板材料、板材、外殼、 片材、砌塊、磚、桿、圍墻、構(gòu)件、門、百葉窗、雨篷、遮光物、招 牌、框架、窗線腳、背板、地板、瓷磚、鐵路軌枕、托盤、設(shè)備把手、 貨攤、膜、包裹物、帶子、盒子、蔞、齒條、套管、粘合劑、分配器、 壁、墊子、框架、書柜、雕刻品、椅子、桌子、書桌、玩具、游戲、托盤、錠盤、墩、船只、桅桿、化糞池、機(jī)動(dòng)車面板、電腦外殼、地 上和地下的電氣套管、家具、野餐桌、長凳、百葉箱、盤子、吊架、 菜盤、匣子、書皮、罐和拐杖。
168. —種在復(fù)合板材中減少生物過度生長的方法，包括在使用之 前利用電離輻射輻照復(fù)合板材。
169. 權(quán)利要求167或168的方法，其中所述復(fù)合材料包括纖維材料。
170. 權(quán)利要求167或168的方法，其中利用Y輻射實(shí)施所述輻射。
171. —種包括交聯(lián)的樹脂的復(fù)合材料，具有纖維材料，所述纖維 材料的平均長徑比大于5，并且纖維長度的標(biāo)準(zhǔn)偏差小于分散在其中的 纖維平均長度的85%。
172. —種復(fù)合材料，包括樹脂、橫向尺寸小于1000納米的填充 劑，以及纖維材料。
173. 權(quán)利要求172的復(fù)合材料，其中所述樹脂是交聯(lián)的。
174. 權(quán)利要求37的復(fù)合材料，其中所述纖維材料包括鋸屑。
175. 權(quán)利要求172的復(fù)合材料，其中所述纖維材料的平均長徑比 大于5，并且纖維長度的標(biāo)準(zhǔn)偏差小于纖維平均長度的85%。
176. 權(quán)利要求172的復(fù)合材料，其中所述橫向尺寸小于500納米。
177. —種制造復(fù)合材料的方法，包括將橫向尺寸小于1000納 米的填充劑和纖維材料與樹脂結(jié)合。
178. 權(quán)利要求177的方法，進(jìn)一步包括將所述填充劑/纖維材料/樹脂組合物成形為所需的形狀。
179. 權(quán)利要求177的方法，進(jìn)一步包括輻照所述所需的形狀。
180. —種制造復(fù)合材料的方法，包括使橫向尺寸小于1000納米的填充劑和纖維材料與照射可交聯(lián)的 樹脂結(jié)合，以提供填充劑/纖維材料/可交聯(lián)的樹脂組合物；以及輻照所述填充劑/纖維材料/可交聯(lián)的樹脂組合物以至少部分交聯(lián) 所述可交聯(lián)的樹脂。
181. —種復(fù)合材料，包括樹脂和具有纖維的木屑，所述纖維的平 均長徑比大于5，并且纖維長度的標(biāo)準(zhǔn)偏差小于分散在其中的纖維平均 長度的85%。
182. 權(quán)利要求181的復(fù)合材料，其中所述木屑源自于硬木。
183. 權(quán)利要求181的復(fù)合材料，其中所述木屑源自于軟木，例如 雪松或紅杉。
184. —種制造復(fù)合材料的方法，包括 剪切木屑以提供纖維材料；使所述纖維材料與樹脂結(jié)合以提供纖維材料/樹脂組合物。
185. 權(quán)利要求184的方法，進(jìn)一步包括利用Y輻射輻照所述纖維 材料/樹脂組合物以至少部分交聯(lián)所述樹脂。
186. —種制造復(fù)合材料的方法，包括將橫向尺寸小于1000納米的填充劑和纖維材料與樹脂結(jié)合，以提 供填充劑/纖維材料/樹脂組合物。
187. 權(quán)利要求186的方法，進(jìn)一步包括輻照所述填充劑/纖維材料/樹脂組合物。
188. —種復(fù)合材料，包括橫向尺寸小于1000納米的填充劑和纖 維材料。
189. 權(quán)利要求188的復(fù)合材料，其中所述纖維材料包括鋸屑。
190. —種丸粒，包括樹脂和具有纖維的木屑，所述纖維的平均長 徑比大于5，并且纖維長度的標(biāo)準(zhǔn)偏差小于分散在其中的纖維平均長度 的85%。
191. 一種制造芳香材料的方法，包括 向纖維材料中加入香料以提供纖維材料-香料組合物；以及 壓縮所述纖維材料-香料組合物以提供復(fù)合材料。
192. 權(quán)利耍求191的方法，其中所述香料在被加入到所述纖維材 料的樹脂中。
193. 權(quán)利要求191的方法，其中所述香料在被加入到所述纖維材 料的固體載體上。
194. 權(quán)利要求193的方法，其中所述固體載體包括硅石或氧化鋁。
195. 權(quán)利要求193的方法，其中所述固體載體包括環(huán)化糊精。
196. 權(quán)利要求191的方法，其中所述香料在被加入到所述纖維材 料的顆粒中。
197. 權(quán)利要求196的方法，其中所述顆粒包括內(nèi)部部分和包圍所 述內(nèi)部部分的殼，其中香料布置在所述內(nèi)部部分中。
198. 權(quán)利要求191的方法，其中所述復(fù)合材料形式為丸粒、切片顆粒或粒子。
199. 權(quán)利要求198的方法，其中所述丸粒、切片、顆粒或粒子的 堆密度至少為0.3g/cm3，并且平均厚度為約2mm-約10nim，平均寬度 為約2mm-約20mm，并且平均長度為約5mm-約25mm。
200. 權(quán)利要求191的方法，其中所述復(fù)合材料的形式為片，所述 片的堆密度至少為0.3g/cm3，并且平均厚度為約2mm-約10mm，平均 寬度為約2mm-約20mm，并且平均長度為約5mm-約25mm。
201. 權(quán)利要求191的方法，進(jìn)一步包括在所述壓縮步驟之前向所 述纖維材料-香料組合物中加入樹脂。
202，權(quán)利要求201的方法，其中所述樹脂包括熱塑性樹脂。
203. 權(quán)利要求202的方法，其中所述樹脂選自聚酯彈性體、苯乙 烯類嵌段共聚物、乙烯-乙酸乙烯共聚物共聚物(EVA)、聚烯烴、聚乙 烯、聚丙烯、乙烯-丙烯共聚物，以及乙烯和a-烯烴的共聚物。
204. 權(quán)利要求201的方法，其中所述纖維材料包括大于30wt。/。的 所述纖維材料-香料樹脂組合物。
205. 權(quán)利要求191的方法，其中所述壓縮包括加熱到至少約50'C的溫度。
206. 權(quán)利要求191的方法，其中所述壓縮包括加熱到溫度至少約70°C，并保持至少5分鐘。
207. 權(quán)利要求191的方法，其中所述復(fù)合材料形式為拉長的板。
208. 權(quán)利要求191的方法，其中所述復(fù)合材料形式為管道、甲板 材料、板或托盤。
209. 權(quán)利要求191的方法，進(jìn)一步包括在所述壓縮步驟之前向所 述纖維材料-香料組合物中加入粘結(jié)劑。
210. 權(quán)利要求209的方法，其中所述粘結(jié)劑選自水溶性粘結(jié)劑、 水可溶脹粘合劑和玻璃化轉(zhuǎn)變溫度小于25。C的粘合劑。
211. 權(quán)利要求209的方法，其中所述粘結(jié)劑選自聚乙二醇、聚環(huán) 氧乙烷、多聚羧酸、聚酰胺、聚胺、聚磺酸、聚磺酸鹽、聚丙二醇(PPG)、 聚乙二醇(PEG)、環(huán)氧乙烷和環(huán)氧丙垸共聚物、聚丙烯酸(PAA)、聚丙 烯酰胺、多肽、聚乙烯亞胺、聚乙烯吡啶、聚對苯乙烯磺酸鈉)、聚(2-2-丙烯酰胺-甲基-l-丙磺酸)、及其混合物。
212. 權(quán)利要求191的方法，其中所述纖維材料包括纖維素材料。
213. 權(quán)利要求191的方法，其中所述纖維材料包括木質(zhì)纖維素材料。
214. 權(quán)利要求191的方法，其中所述纖維材料源自于紙張?jiān)础?br> 215. 權(quán)利要求191的方法，其中所述纖維材料的堆密度為約 0.05g/cm3-約0.25g/cm3。
216. 權(quán)利要求191的方法，其中所述纖維材料包括密實(shí)的纖維材料。
217. 權(quán)利要求191的方法，其中所述纖維材料包括平均長徑比大 于3的纖維。
218. 權(quán)利要求217的方法，其中所述長徑比大于IO。
219. 權(quán)利要求191的方法，其中通過擠出機(jī)實(shí)施所述壓縮。
220. 權(quán)利要求191的方法，進(jìn)一步包括在所述壓縮步驟以前或在 所述壓縮步驟之后加入本文描述的任何添加劑。
221. —種復(fù)合材料，包括纖維材料和香料。
222. 權(quán)利要求221的復(fù)合材料，進(jìn)一步包括樹脂。
223. 權(quán)利要求221的復(fù)合材料，其中所述纖維材料的纖維的長徑 比大于5。
224. 權(quán)利要求223的復(fù)合材料，其中所述長徑比大于25。
225. 權(quán)利要求224的復(fù)合材料，其中所述長徑比大于50。
226. 權(quán)利要求225的復(fù)合材料，其中所述長徑比大于100。
227. —種復(fù)合材料，包括樹脂和纖維并具有外表面，其中一些所 述纖維材料是可見的。
228. 權(quán)利要求227的復(fù)合材料，其中所述材料在所述外表面上是可見的。
229. 權(quán)利要求227的復(fù)合材料，其中所述材料在所述外表面下是可見的。
230. 權(quán)利要求227的復(fù)合材料，其中所述樹脂是熱塑性樹脂。
231. 權(quán)利要求227的復(fù)合材料，其中所述熱塑性樹脂選自聚烯烴、 聚酯、聚酰胺、苯乙烯彈性體共聚物、聚酰胺彈性體、乙烯-醋酸乙烯 酯共聚物、及其混合物。
232. 權(quán)利要求227的復(fù)合材料，其中所述樹脂的熔體流動(dòng)速率小 于25g/10分鐘。
233. 權(quán)利要求232的復(fù)合材料，其中所述熔體流動(dòng)速率小于 10g/10分鐘。
234. 權(quán)利要求233的復(fù)合材料，其中所述熔體流動(dòng)速率小于lg/10分鐘。
235. 權(quán)利要求227的復(fù)合材料，其中所述纖維材料包括纖維素材 料或木質(zhì)纖維素材料。
236. 權(quán)利要求227的復(fù)合材料，其中所述纖維材料從紙張?jiān)传@得。
237. 權(quán)利要求227的復(fù)合材料，其中所述纖維材料包括至少兩種 不同纖維材料的共混物。
238. 權(quán)利要求227的復(fù)合材料，其中所述纖維材料從密實(shí)纖維材料獲得。
239. 權(quán)利要求227的復(fù)合材料，其中所述纖維材料的平均長徑比 大于10/1。
240. 權(quán)利要求227的復(fù)合材料，其中所述纖維材料的纖維平均長 度為約0.5mm-約2.5mm。
241. 權(quán)利要求227的復(fù)合材料，其中所述纖維材料的纖維平均寬 度為約5pm-約50pm。
242. 權(quán)利要求227的復(fù)合材料，其中至少2.5wt。/。的所述纖維材料 是長度大于約2.5mm的纖維。
243. 權(quán)利要求242的復(fù)合材料，其中至少5.0%的所述纖維材料是 長度大于2.5mm的纖維。
244. 權(quán)利要求227的復(fù)合材料，其中所述復(fù)合材料形式為墊腳凳、 管子、面板、甲板材料、板材、外殼、片材、砌塊、磚、桿、圍墻、 構(gòu)件、門、百葉窗、雨篷、遮光物、招牌、框架、窗線腳、背板、地 板、瓷磚、鐵路軌枕、托盤、設(shè)備把手、貨攤、膜、包裹物、帶子、 盒子、蔞、齒條、套管、粘合劑、分配器、壁、墊子、框架、書柜、 雕刻品、椅子、桌子、書桌、玩具、游戲、托盤、錠盤、墩、船只、 桅桿、化糞池、機(jī)動(dòng)車面板、電腦外殼、地上和地下的電氣套管、家 具、野餐桌、長凳、百葉箱、盤子、吊架、菜盤、匣子、書皮、罐、 建筑材料、杯子、平碟、各種幾何形狀和結(jié)構(gòu)、包裝紙、封裝材料、 機(jī)動(dòng)車部件、新奇品和拐杖。
245. 權(quán)利要求227的復(fù)合材料，其中所述復(fù)合材料包括內(nèi)部部分 和包括包圍所述內(nèi)部部分的外表面的外部部分，所述內(nèi)部部分中基本 上沒有纖維材料。
246. 權(quán)利要求227的復(fù)合材料，其中所述纖維材料被著色。
247. 權(quán)利要求227的復(fù)合材料，其中所述纖維材料包括聚結(jié)的纖維。
248. —種復(fù)合材料，包括透明樹脂和纖維材料。
249. 權(quán)利要求248的復(fù)合材料，其中所述纖維材料在所述復(fù)合材 料之內(nèi)是可見的。
250. 權(quán)利要求248的復(fù)合材料，其中所述樹脂是熱塑性樹脂。
251. 權(quán)利要求248的復(fù)合材料，其中所述透明樹脂是選自澄清的 聚烯烴、聚酯、無定形的聚酰胺、聚碳酸酯、苯乙烯類、聚丙烯酸酯 及其混合物的熱塑性塑料。
252. 權(quán)利要求248的復(fù)合材料，其中所述樹脂的光譜透射率大于60%。
253. 權(quán)利要求252的復(fù)合材料，其中所述光譜透射率大于85%。
254. 權(quán)利要求253的復(fù)合材料，其中所述光譜透射率大于90%。
255. 權(quán)利要求248的復(fù)合材料，其中所述樹脂的混濁度小于40。/。。
256. 權(quán)利要求255的復(fù)合材料，其中所述混濁度小于30%。
257. 權(quán)利要求256的復(fù)合材料，其中所述混濁度小于20%。
258. 權(quán)利要求257的復(fù)合材料，其中所述混濁度小于10%。
259. 權(quán)利要求248的復(fù)合材料，其中所述復(fù)合材料包括內(nèi)部部分 和包括包圍所述內(nèi)部部分的外部部分，所述外部部分中基本上沒有纖 維材料。
260. 權(quán)利要求248的復(fù)合材料，其中所述纖維材料被著色。
261. 權(quán)利要求248的復(fù)合材料，其中所述樹脂被著色。
262. 權(quán)利要求248的復(fù)合材料，其中所述纖維材料包括聚結(jié)的纖維。
263. 權(quán)利要求248的復(fù)合材料，其中所述復(fù)合材料包括小于約 20wt%的纖維材料。
264. 權(quán)利耍求263的復(fù)合材料，其中所述復(fù)合材料包括小于約 10wt%的纖維材料。
265. 權(quán)利要求264的復(fù)合材料，其中所述復(fù)合材料包括小于約 5wt%的纖維材料。
266. —種制造復(fù)合材料的方法，包括 將樹脂和纖維材料結(jié)合以提供樹脂/纖維材料組合物；以及壓縮所述樹脂/纖維材料組合物以提供具有在其中一些所述纖維材料可見的外表面的復(fù)合材料。
267. 權(quán)利要求266的方法，其中通過擠出機(jī)實(shí)施所述壓縮。
268. 權(quán)利要求266的方法，其中在表面溫度小于100℃的模子中
269.實(shí)施所述壓縮。
270. —種制造復(fù)合材料的方法，包括將透明樹脂和纖維材料結(jié)合，以提供透明樹脂/纖維材料組合物；以及壓縮所述透明樹脂/纖維材料組合物以提供復(fù)合材料。
271. 權(quán)利要求270的方法，其中通過擠出機(jī)實(shí)施所述壓縮。
272. 權(quán)利要求227或248的復(fù)合材料，其中所述復(fù)合材料形式為 丸粒或切片。
全文摘要
本發(fā)明公開了纖維材料和復(fù)合材料。
文檔編號B02C18/14GK101203315SQ200680018176
公開日2008年6月18日 申請日期2006年3月23日 優(yōu)先權(quán)日2005年3月24日
發(fā)明者馬歇爾·麥道夫 申請人:希樂克公司