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JP5568635B2 - バガス複合材、複合材の製造方法及びこれを用いたインテリア材 - Google Patents

バガス複合材、複合材の製造方法及びこれを用いたインテリア材 Download PDF

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Description

本発明は、床材、内装材、家具材、防音壁、ドアと窓などのインテリア材と防腐処理木材を代替可能な製品を製造することができる複合材に関し、より詳しくは、バガス(BAGASSE)から得られた繊維質と熱可塑性ポリマーとを含む複合材、複合材の製造方法及びこれを用いたインテリア材に関する。
最近、天然木材に対する消費者の関心が高くなり、しかも天然木材の伐採による二酸化炭素の増加などのような環境破壊問題が深刻になり、これによって、天然木材を代替可能な素材の開発に対する要求が高まっている。特に天然木材の需要が多い建築資材分野における要求が高まっている。
このような現状に鑑み、最近、天然木材に似た木質感と木目模様を有する複合材に関する研究が盛んに行われている。
それで、木材使用量の低減や非木材の複合材に関する提案がなされている。例えば、従来の複合材は、大きく、原木を薄くカットした後、一側面または両側面に着色を施して乾燥させ、接着剤を用いてフィルムなどを貼り付け、再乾燥させた後、所定長さにカットして使用できるように製造される合板の形態と、原木や廃木材を粉砕した後、多量の樹脂を添加し、加熱圧着させて製造されるMDF(Medium Density Fiber wood)とに区分される。なお、MDFは、天然経木またはビニール製の経木を貼り付け、用途に合わせて加工を施すことで使用することができる。
しかし、上述のような複合木材においては、接着剤に含まれている有害物質による環境汚染の問題がある。また、MDFでは、経木と板材との間で収縮膨張が起こり、外部から水分などが流入し、これによって、経木の割れや腐敗などが発生するという問題がある。
なお、木材を使用しない、バガス基材耐水性ボードが特開平7−080809号(1995年3月28日付)に開示されている。この耐水性ボードは、バガスを粉砕して得た2〜8cmの繊維成分と粉末成分とを基材とし、メラミン樹脂及び/又はフェノール樹脂を含有する接着剤用樹脂を用いて製造されるものである。しかし、この耐水性ボードは、接着溶剤であるメラミン樹脂及び/又はフェノール樹脂が、大きさの大きい繊維質に含浸(繊維質の粒子が大きいため、含浸不可能)されるのではなく、繊維質と粉末成分とを互いに接着して製造されるものである。従って、上述の耐水性ボードは、繊維質に樹脂が含浸される場合に比べ、強度などの耐久性が低下し、液体などに長時間晒されると、メラミン樹脂及び/又はフェノール樹脂の接着力が低下してしまい、ボードの折れまたは部分欠損が発生するという問題がある。しかも、上述の耐水性ボードは、熱圧縮成型を行って板状に大量に次々と作り出すようになるため、造形の多様性がなく、メラミン樹脂及び/又はフェノール樹脂が混入された材料は、再利用が不可能で、環境に優しいものではない。
従って、木材を使用することなく歪みが少なく、強度に優れ、かつ環境に優しい、日光に晒しても変色が発生しない複合材に関する研究が求められている。
本発明の目的は、強度に優れ、割れ、ヒビ、歪みなどのような形態変化や変色が発生することなく、長期間安定に使用することが可能な複合材及びその製造方法を提供することにある。
また、本発明の他の目的は、複合材を用いた床材、内装材、家具材、防音壁、ドアと窓などのインテリア材を提供することにある。
上記の目的を達成するため、本発明の複合材は、バガスから得られた繊維質55〜75重量%及び熱可塑性ポリマー25〜45重量%を含み、前記繊維質の粒子サイズが40〜120メッシュで、繊維質の長さに対する直径の比が3:1〜5:1である。
また、本発明に係る複合材の製造方法は、サトウキビの製糖工程から副産物として得られたバガスを乾燥させて水の含量が5重量%未満のバガスに加工するステップ、加工されたバガスをスクリーン付コンベヤベルト上に載置し、靭皮を除去して繊維質のみを収集するステップ、収集された繊維質に水を入れた後、碾くことで軟質化させるステップ、及び軟質化した繊維質を精練機で粉砕するステップを含む繊維質の製造手順と、製造された繊維質55〜75%と熱可塑性ポリマー25〜45重量%とを高温で溶融混合する手順と、混合された繊維質ポリマー混合物を押し出す手順と、を含む。
さらに、本発明は、上記の複合材を用いるインテリア材を提供する。
本発明の複合材は、主にバガスが使用されているため、環境に優しく、また、主材料であるバガスと熱可塑性ポリマーとが強い結合力を有し、高密度で形成されるため、引張強度、曲げ強度、衝撃強度などのような強度及び弾性に優れているだけでなく、膨潤現象が発生しない。また、長時間日光に晒しても変色が発生しない。
このような機械的特徴から、本発明の複合材は、強い外力による割れまたはヒビの発生がなく、雨水や飲料のような液体または日光などによる膨潤現象による歪みが発生しないという効果が得られる。
また、本発明の複合材によれば、天然木材に似た自然な木目模様と木質感を発現し、軽量であるため運搬及び施工が容易で、かつ害虫による被害を極力少なくすることができるため、木材を用いた複合材に比べて長期間使用可能であるという効果を奏する。
さらに、このような複合材は、溶解させて再使用することができ、床材、内装材、家具材、防音壁、ドアと窓などの種々のインテリア材及び防腐処理木材を代替することができる。
本発明の好適な実施例に係る複合材の製造方法を示すブロック図である。
本発明は、バガスから得られた繊維質と熱可塑性ポリマーとを含み、環境に優しく、かつ強度に優れているため、インテリア材として利用することができる複合材及びその製造方法に関する。
以下、本発明の詳細を説明する。
本発明の複合材は、バガスから得られた繊維質55〜75重量%及び熱可塑性ポリマー25〜45重量%を含むことを特徴とする。なお、複合材は、繊維質及び熱可塑性ポリマーに加え、さらに添加剤を含むことができる。
本発明において使用されるバガスとしては、サトウキビの製糖工程から副産物として得られるものを活用することができる。バガスは、サトウキビの幹(茎部)から糖汁を搾った後に残る搾りかすであって、白色または淡黄色を呈する。
このようなバガスは、木材、繊維などを代替可能な原料として十分な価値があるもので、特に、木材から製造される合成木材(wood polymer composite)を代替可能な複合材の製造用として農産物資源を活用することにより、農場の収益を向上すると共に、焼却による大気汚染を低下させる重要な役割を果たすことができる。また、サトウキビの製糖工程後に得られるバガスは、輸送と貯蔵に適した密度及び嵩密度を有しているため、使用が便利である。
本発明において使用される繊維質は、微細な粉に粉砕して使用されることが好ましい。このとき、繊維質の粒子サイズは、40〜120メッシュ(mesh)、好ましくは、80〜100メッシュである。このように粉砕された繊維質は、長さに対する直径の比が、3:1〜5:1であることが好ましい。
繊維質と熱可塑性ポリマーとは、高温で溶融して繊維質の気孔内に熱可塑性ポリマーが含浸されることで、繊維質ポリマー混合物が製造される。それで、前記繊維質の粒子サイズが40メッシュ未満の場合は、繊維質の粒子が大きいため、繊維質とポリマーとの配合が難しくなり、ポリマーまたは繊維質粒子の滞り現象が発生するおそれがあり、また、粒子サイズが120メッシュを超過する場合は、繊維質と熱可塑性ポリマーとを混合する際に、繊維質の気孔内に熱可塑性ポリマーが含浸し難くなることがあり得る。
また、繊維質の、長さに対する直径の比が3:1未満の場合は、繊維質内への高分子物質の含浸が不十分であるため、耐久性が低下し、また、長さに対する直径の比が5:1を超過する場合は、長さが長すぎるため、繊維質気孔内に熱可塑性ポリマーが含浸し難くなることがあり得る。
前記バガスから得られる繊維質の含量は、55〜75重量%、好ましくは、65〜75重量%である。繊維質の含量が55重量%未満の場合は、熱可塑性ポリマーの使用量が増加し、環境に有害な影響を与えるようになる。また、繊維質の含量が75%を超過する場合は、熱可塑性ポリマーの使用量が少なくなって強度が低下し、水に晒される環境下では歪みが発生するおそれがある。
前記熱可塑性ポリマーとしては、ポリプロピレン(PP:polypropylene)、ポリエチレン(PE:polyethylene)、ポリスチレン(PS:polystyrene)、ポリエチレンテレフタレート(PET:polyethylene terephthalate)及びポリ塩化ビニル(PVC:polyvinyl chloride)のうちから選択される1種または2種以上であることができる。また、熱可塑性ポリマーとして、廃プラスチックを使用することもできる。
また、繊維質と熱可塑性ポリマーとから製造される繊維質ポリマー混合物に、さらに添加剤を加えることができる。なお、前記添加剤の含量は、繊維質ポリマー100重量部に対して8〜10重量部である。
添加剤は、結合剤、抗酸化剤、UV安定剤、UV吸収剤、潤滑剤、ミネラル充填剤、着色剤、耐炎剤、熱安定剤及び発泡剤のうちから選択される1種または2種以上である。なお、本発明は、本発明の複合材を用いて床材、内装材、家具材、防音壁、ドアと窓などのインテリア材を製造することができ、このとき、インテリア材の種類に応じて異なる添加剤を使用する。前記インテリア材は、建物の内装材及び外装材を含む。
例えば、本発明の複合材で床材を製造する場合は、繊維質ポリマー100重量部に対して、UV安定剤1〜2重量部、UV吸収剤1〜2重量部、着色剤2〜4重量部、発泡剤1〜2重量部を使用し、また、内装材、家具材及び防音壁を製造する場合は、繊維質ポリマー100重量部に対して、ミネラル充填剤0.5〜2重量部、耐炎剤2〜4重量部、結合剤2〜4重量部を使用することができる。さらに、ドアと窓を製造する場合は、繊維質ポリマー100重量部に対して抗酸化剤1〜2重量部、熱安定剤1〜2重量部、耐炎剤2〜4重量部、潤滑剤1〜2重量部、着色剤1〜2重量部を使用することができる。但し、これらに限定されず、前記インテリア材の製造時に他の添加剤を加えて使用することができる。
上記の添加剤については、結合剤は、繊維質と熱可塑性ポリマーとの結合力を向上させるために、抗酸化剤は、酸素及び紫外線を遮断して変色を防止するために、UV安定剤は、UVによる変色を防止するために、UV吸収剤は、UVを吸収するために、潤滑剤は、微細な粉体である繊維質の分散を増大させるために使用されるものである。また、ミネラル充填剤は、衝撃、熱及び荷重による変形を防止するために、着色剤は、製品に色をつけるために、耐炎剤は、熱に強い製品を製造するために、熱安定剤は、加工及び使用中において熱による分解を最小化するために、発泡剤は、繊維質を発泡させるために使用されるものである。
本発明の複合材は、溶解して使用することができるため、再利用可能である。
図1は、本発明の好適な実施例に係る複合材の製造方法を示すブロック図である。
図1に示されるように、本発明に係る複合材の製造方法は、繊維質の製造手順(S110)、製造された繊維質55〜75重量%と熱可塑性ポリマー25〜45重量%とを高温で溶融混合する手順(S120)、及び、混合された繊維質ポリマー混合物を押し出す手順(S130)を含み、前記繊維質製造手順(S110)は、サトウキビの製糖工程から副産物として得られるバガスを乾燥させて水の含量が5重量%未満のバガスに加工するステップ、加工されたバガスをスクリーン付コンベヤベルト上に載置し、靭皮を除去して繊維質のみを収集するステップ、収集された繊維質に水を入れた後、碾くことで軟質化させるステップ、及び軟質化した繊維質を精練機で粉砕するステップを含む。さらに、S120とS130との間で添加剤を加える手順を行うことができる。
繊維質製造手順S110において、繊維質は、バガスから得られる。通常、バガスは、製糖工程後には、20〜40重量%の水分を含んでいるが、本発明において、靭皮(茎)と繊維質とに分離するには、バガスの水含量を5重量%未満とする必要がある。水の含量が5重量%を上回る場合は、靭皮が繊維質に付着してしまい、繊維質の分離作業が難しくなり、複合材内に気泡が発生し、品質が低下するおそれがある。
水含量5%未満の乾燥されたバガスは、スクリーン付コンベヤベルトで移動されながら靭皮と繊維質とに分離される。コンベヤベルト上には、大きさ4.0〜6.0mmのスクリーンが装着されており、スクリーンを通過した靭皮の90%以上が落下し、スクリーンを通過していない繊維質は、コンベヤベルトに沿って移動し、一ヵ所に集められる。スクリーンを通過して分離された靭皮は、バガスの約1/3、繊維質は、約2/3である。
なお、スクリーンは、靭皮は通過するが繊維質は通過できない大きさの網目を有するものである必要があり、上述のように4.0〜6.0mmであることが好ましい。スクリーンは、コンベヤベルト上に装着され、その装着方法は、特に限定されない。
コンベヤベルトは、通常、僅かな揺れが起こり、この揺れは、バガスの靭皮と繊維質とへの分離作業に役に立つが、 靭皮と繊維質とのより容易な分離のために、バガスをコンベヤベルト上に載置する際には、 軽く揺らした後、載置することが好ましい。
上述のように分離された繊維質については、水で十分に洗浄を行う。これは、繊維質に含まれている塵埃や、製糖後の繊維質についている糖分などの異物を除去するために行われ、バガスの状態に応じて選択的に行うことができ、その繰り返し回数を調節することもできる。従来は、化学薬品による洗浄を行っていたが、本発明では、水による洗浄のみで十分である。洗浄後は、水と繊維質を別々に集め、次のステップに進む。なお、洗浄に使用された水は、後にろ過して洗浄用水として再使用される。
次いで、異物の除去された繊維質に水を入れ、碾いて粉にすることで軟質化させる。水の含量は、特に限定されないが、粉砕作業の際に、繊維質:水の重量比が約1:1となるように水を入れることが好ましい。軟質化過程において、水が繊維質を湿潤化させる役割を果たすことで、化学薬品を使用することなく軟質化を行うことが可能である。なお、この過程で使用された水は、やはり再使用可能である。
軟質化手段としては、特に限定されないが、金属製の装備よりは、木製の装備、例えば、木製の臼が好ましく使用される。金属製のものを用いてひく場合は、繊維質が破損し、または、圧縮されて潰れることがある。軟質化の圧力は、繊維質の量に応じて、1〜2kgf/cm2で行うことができる。
軟質化した繊維質は、水分を搾り出し、精練機(refinery)にて、粒子サイズが40〜120メッシュであり、長さに対する直径の比が3:1〜5:1となるように粉砕する。精練機は、当業界で周知のものを使用することができる。通常、木材を粉砕する際には、精練機を正方向に稼動させるが、本発明では、繊維質の膨張をより円滑にするため、逆方向に稼動することが好ましい。
バガスは、軽質であるため、十分量の水を吸収した状態で切り刻む場合は、軟質化がなされ、精練機内でディスクの方向を、正方向よりは、繊維質がひっくり返るように、反対方向、例えば、逆方向にして回転させることで、繊維質が膨張したり解けたりするようになり、繊維質間の結合を強くする機能を形成することができる。従って、繊維質が膨張すればするほど、複合材を製造する際に繊維質間の結合力が増大し、引張強度が高くなる。
繊維質と熱可塑性ポリマーとを混合する手順(S120)では、S110で製造された繊維質55〜75%と、熱可塑性ポリマー25〜45重量%とを、150〜200℃の高温で溶融混合させることで、繊維質ポリマー混合物を製造する。このように製造された繊維質ポリマー混合物は、膨らんだ繊維質の気孔の間に熱可塑性ポリマーが含浸することで、繊維質と熱可塑性ポリマーとの間の結合力が増大し、高密度の繊維質ポリマー混合物を製造することができる。
繊維質ポリマー混合物を押し出す手順(S130)では、S120で製造された繊維質ポリマー混合物を、130〜140℃の温度下で20〜25kgf/cm2の圧力で15〜20分間、熱圧過程を経て押し出すことで、複合材が得られる。この得られた複合材は、成型構造に応じて成型を行った後、冷却水で冷却して形態を保持することで、希望の用途に適した内装材または外装材用のインテリア材を得ることができる。
上記のS120以後、インテリア材の種類に応じて添加剤を加える手順を含むことができる。
以下、本発明の理解を助けるため、好適な実施例を挙げるが、下記の実施例は、本発明の例示に過ぎず、本発明の範疇及び技術思想の範囲内で様々な変更や修正が可能であることは、当業者には明らかであろう。また、このような変形や修正は、添付の特許請求の範囲に属するものである。
[実施例1]
バガスを、水の含量が15重量%となるように加工した後、大きさ6.0mmのスクリーンが装着されたコンベヤベルトに載置し、靭皮の分離を行う。これにより、大きさ6.0mm超過の繊維質のみが濾され、残りの細繊維と靭皮は分離される。このとき、繊維質は、バガスの2/3程度である。このように得られた繊維質を、3cmにカットした後、残留した糖分と塵埃を除去するための洗浄を行う。洗浄済みの繊維質は、1:1の比率で、水と共に5分間、2kgf/cm2の圧力で、碾いて切り刻むことで、軟質化した繊維質が得られる。なお、装備としては、金属製のものではなく、木製の臼を用いている。
その後、軟質化した繊維質を叩解工程で精練機を用いて繊維を粉砕する。このとき、繊維質の膨張をより円滑にするため、正方向でなく、逆方向に粉砕を行う。このように粉砕された繊維質の粒子サイズは、90メッシュであり、長さに対する直径の比は、4:1である。
このように得られた繊維質70gとポリプロピレン30gとを、170℃で溶融混合した後、140℃、20kgf/cm2の圧力で20分間押し出しを行うことで、複合材を製造した。
[実施例2]
押し出し前にUV安定剤1g、UV吸収剤2g、着色剤4g、発泡剤2gを添加した以外は、実施例1と同様にして複合材を製造した。
[実施例3]
押し出し前にミネラル充填剤2g、耐炎剤3g、結合剤3gを添加した以外は、実施例1と同様にして複合材を製造した。
[比較例1]
粒子サイズが160メッシュの繊維質を使用した以外は、実施例1と同様にして複合材を製造した。
[比較例2]
長さに対する直径の比が6:1の繊維質を使用した以外は、実施例1と同様にして複合材を製造した。
[比較例3]
繊維質に代えて木材70gを使用した以外は、実施例1と同様にして複合材を製造した。
<試験例>
引張強度(MPa):KS M 3006(プラスチック引張試験方法)による引張強度測定(基準値:12MPa以上)
曲げ強度(MPa):KS M ISO 178(プラスチック曲げ試験方法)による曲げ強度測定(基準値:61〜82MPa以上)
曲げ弾性率(MPa):KS M ISO 178(プラスチック曲げ試験方法)による曲げ弾性率測定(基準値:2100MPa以上)
吸収率(%):KS M 3015(プラスチック一般試験方法)による水分の吸収率測定(基準値:3%以下)
衝撃強度(kgcm/cm2):KS M 3055(プラスチック−アイゾット衝撃強度試験方法)による衝撃強度測定(基準値:12kgcm/cm2以上)
湿潤時の寸法変化率(%):KS M 3126(化粧木材床板の寸法変化率試験方法)による湿潤時の寸法変化率測定(基準値:長さ方向に0.3%以下、厚さ方向に2%以下)
下記の表1には、実施例1乃至3及び比較例1乃至3の試験例の比較が示されている。
Figure 0005568635
表1に示されたように、実施例1〜3では、引張強度、曲げ強度、衝撃強度などの強度及び弾力性に優れており、かつ、寸法変化が殆ど無いため、膨潤現象が発生していない。
これに対し、比較例1及び2では、本発明の実施例に係る繊維質の粒子サイズ及び長さに対する直径の比の範囲から外れているため、強度及び弾性率が低下し、寸法変化率が高くなり、複合材の歪みや伸び現象が起こることが確認された。また、実施例1〜3に比べて、比較例1〜3において吸収率が高くなり、複合材の耐久性が低下することがわかる。
また、実施例1〜3及び比較例1〜3の複合材をそれぞれ30日間UVにさらした後、色変化を肉眼で観察した結果、バガスから得られた繊維質を用いる複合材に比べて、木製からなる比較例3の複合材では、徐々に変色する(黄色くなる)ことが確認された。

Claims (11)

  1. 子サイズが40〜120メッシュであり且つ長さに対する直径の比が3:1〜5:1であるバガス繊維質55〜75重量%及び熱可塑性ポリマー25〜45重量%を含み、前記バガス繊維質内に前記熱可塑性ポリマーが含浸され、この含浸されたバガス繊維質ポリマー混合物100重量部に対して結合剤が2〜4重量部の範囲で含まれ、前記バガス繊維質が、靱皮の除去によりバガスから分離された繊維質である複合材。
  2. 前記バガス繊維質が65〜75重量%であり、前記熱可塑性ポリマーが25〜35重量%である請求項1に記載の複合材。
  3. 前記バガス繊維質の粒子サイズは、80〜100メッシュである請求項1または2に記載の複合材。
  4. 前記熱可塑性ポリマーは、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリスチレン、ポリエチレンテレフタレート及びポリ塩化ビニルからなる群から選択される少なくとも1種である請求項1から3のいずれか一項に記載の複合材。
  5. 抗酸化剤、UV安定剤、UV吸収剤、潤滑剤、ミネラル充填剤、着色剤、耐炎剤、熱安定剤及び発泡剤からなる群から選択される少なくとも1種と、前記結合剤とが、前記バガス繊維質ポリマー混合物100重量部に対して、8〜10重量部でさらに含まれる請求項1から4のいずれか一項に記載の複合材。
  6. サトウキビの製糖工程から副産物として得られるバガスを乾燥させて水の含量が5重量%未満のバガスに加工するステップ、加工されたバガスをスクリーン付コンベヤベルト上に載置し、靭皮を除去して繊維質のみを収集するステップ、収集された繊維質に水を入れた後、碾くことで軟質化させるステップ、及び軟質化した繊維質を精練機で粉砕するステップを含む繊維質の製造手順と、
    製造された長さに対する直径の比が3:1〜5:1である繊維質55〜75重量%と熱可塑性ポリマー25〜45重量%とを高温で溶融混合する手順と、
    この混合された繊維質ポリマー混合物を押し出す手順と、
    を含む複合材の製造方法。
  7. 前記繊維質を収集するステップにおいて使用されるスクリーンは、4.0〜6.0mmの大きさを有するものである請求項に記載の複合材の製造方法。
  8. 前記繊維質を粉砕するステップは、精練機において逆方向に行われる請求項6または7に記載の複合材の製造方法。
  9. 前記繊維質と熱可塑性ポリマーとを溶融混合する手順は、150〜200℃の温度で行われる請求項6から8のいずれか一項に記載の複合材の製造方法。
  10. 前記繊維質ポリマー混合物を押し出す手順において、押し出しは、20〜25kgf/cm2の圧力、130〜140℃の温度で15〜20分間行われる請求項6から9のいずれか一項に記載の複合材の製造方法。
  11. 請求項1から5のいずれか一項に記載の複合材を含むインテリア材。
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Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101042694B1 (ko) 2010-12-02 2011-06-20 김용태 천연 식물성 섬유질을 이용한 인조목재
JP5975378B2 (ja) * 2012-03-08 2016-08-23 パナソニックIpマネジメント株式会社 繊維板
JP2015206148A (ja) * 2014-04-23 2015-11-19 三菱自動車工業株式会社 繊維ボード及び繊維ボードの製造方法
RU2595655C1 (ru) * 2015-02-26 2016-08-27 Федеральное Государственное Автономное Образовательное Учреждение Высшего Профессионального Образования "Дальневосточный Федеральный Университет" (Двфу) Лигноцеллюлозный полимерный композиционный материал
RU2582498C1 (ru) * 2015-02-26 2016-04-27 Федеральное Государственное Автономное Образовательное Учреждение Высшего Профессионального Образования "Дальневосточный Федеральный Университет" (Двфу) Способ изготовления изделий из лигноцеллюлозных полимерных композиционных материалов
EP3192626B1 (de) * 2016-01-12 2018-07-04 SWISS KRONO Tec AG Verfahren zur behandlung von holzstaub und anlage hierfür
CN106916464A (zh) * 2017-04-27 2017-07-04 许超群 一种甘蔗渣的综合利用方法
CN110271159A (zh) * 2019-05-27 2019-09-24 福建祥龙塑胶有限公司 一种墙板的制造方法
CN116143457B (zh) * 2023-01-17 2024-11-19 广西大学 纤维增强矿渣-甘蔗渣灰基地质聚合物材料及其制备方法

Family Cites Families (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2723194A (en) * 1952-05-06 1955-11-08 Eleanor G Birdseye Process of separating bagasse pith and fiber
JPS5852489B2 (ja) * 1976-10-12 1983-11-22 大倉工業株式会社 籾殻組成物
CA1156818A (en) * 1979-03-30 1983-11-15 Charles L. Wright Method of manufacture of structural board panels and to board panels formed thereby
JPH0780809A (ja) * 1993-09-10 1995-03-28 Masao Ogawa バガス基材耐水性ボードおよびその製造法
JPH0911208A (ja) * 1995-06-26 1997-01-14 Akio Sato バカスを含む食物繊維のパネル
US6265037B1 (en) * 1999-04-16 2001-07-24 Andersen Corporation Polyolefin wood fiber composite
JP3500403B2 (ja) * 1999-09-21 2004-02-23 Ykk Ap株式会社 セルロース系粉体含有複合樹脂成形体
US20060006564A1 (en) * 2001-01-16 2006-01-12 Debesh Maldas Process for making modified cellulosic filler from recycled plastic waste and forming wood substitute articles
JP3773879B2 (ja) * 2002-06-17 2006-05-10 ヤマハリビングテック株式会社 木質系成形体および木質系成形体の製造方法
US20050056193A1 (en) * 2003-09-11 2005-03-17 Chep International, Inc Pallet
CN1274765C (zh) * 2004-11-18 2006-09-13 中国科学院广州化学研究所 一种甘蔗渣和聚苯乙烯共混人造纤维制品的制造方法
RU2403090C2 (ru) * 2005-03-24 2010-11-10 Ксилеко, Инк. Волокнистые материалы и композиты
US7989524B2 (en) * 2005-07-19 2011-08-02 The United States Of America, As Represented By The Secretary Of Agriculture Fiber-reinforced starch-based compositions and methods of manufacture and use
CN100374493C (zh) * 2006-04-28 2008-03-12 南京聚隆化学实业有限责任公司 阻燃塑木复合材料及其制备方法
CN101279462B (zh) * 2008-05-04 2010-12-29 梁明祥 复合再生环保板材及其制备方法
CN101402914B (zh) * 2008-11-20 2011-08-31 南京工业大学 甘蔗渣在发酵生产有机酸的固定化纤维床反应器中作为固定化材料的应用

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