TW200404657A

TW200404657A - Method for making dimensionally stable composite products from lignocelluloses

Info

Publication number: TW200404657A
Application number: TW92112131A
Authority: TW
Inventors: Kuo-Cheng Shen; Kenneth C Shen
Original assignee: K C Shen Internat Ltd; Kronospan Tech Co Ltd
Priority date: 2002-05-03
Filing date: 2003-05-02
Publication date: 2004-04-01
Also published as: BR0304661A; NO20040017L; AU2003232987A8; CA2497565C; CN100519116C; CN1649706A; WO2003092972A1; CA2497565A1; GB0210215D0; AR039528A1; AU2003232987A1

Description

200404657 五、發明說明（i) 【發明所屬之技術領域】本發明涉及一不加合成樹脂用木質纖維素製備高尺寸穩定性複合製品的方法，由此方法所製得的產品其有與用常規工具和高合成樹脂含具製成的產品類似的性能。【先前技術】以溫性M A S 0 N I Τ E硬質板為例，木質人造板工具在近8 0 年内無明顯改進。各種人造板工具基本上是在將巨木轉變為纖維、砵料和木片後與合成樹脂混合，通過熱壓製成產品。毫無疑問，這類人造板的物理性能及使用範圍板大地取決於起粘結作用的合成樹脂的用量和性質。最先使用的合成樹脂應稱尿醛絞和酚醛絞，尿絞粘佳的木質複合製品一般用於室内，而相對貴一些的醛醛樹脂多用於粘佳供室外使用的木質複合製品。改進絞的配方，改進原料的製備方法，加不同的添加劑以改進原料性質，改進原料的定向和改進熱壓方法一直都在進行，然而採用石油化工而來的合成樹脂作為絞粘劑一直是主要的絞結方法。與常規人造板製造工具一個明顯的例外是用於生產硬質薄纖維板的MASONITE工具，此工具與常規千法工具的不同之處在於木素這一木材組分被用作為一種枯結劑，且無合成樹脂。然而，由於M A S 0 N I Τ E工具是一溫法工具，需要大量的水來洗去各類影響絞合的樹壓料中的水溶物。所以這一工具導致了約3 0 %的原料損失，並且這一工具只允許製造厚度低於6毫米且帶有網紋的產品，基於這些原因，全球國内只有幾家溫法硬質板應仍在開工。

200404657 五、發明說明（2) 木質纖維定性，或者說就本質上材將吸溫和膨水和收縮，基的木材尺寸的變化。由親溫是不利的，尤木地板這類靠利。這類製品而且還影響這狀變形、單面用常規方要求多施絞，在熱壓前進外規方法所得的一些特別的應品就是上述特別在於其外觀花，整個製品得多的厚度膨靠大量使用合樹脂和熱壓固硬耐水。然而複合製品的一個高厚度膨講’木材脹。反過於這一原變4匕。而性所致的其對鋅料壓縮而絞的尺寸不類製品的凸起、皺法有效地增加熱壓纖維改性南尺寸穩用外，熱殊產品之。在高密的外觀類脹率，一成樹脂，化而成，由於使用脹率和是親水來說，因，木直接與木材尺板’、纖合成的穩定性外觀，縮和裂改進木時間，這類昂定性複固性樹一。該度製品似塑料般而言比如說這類產酴酸樹主要缺點是高線性膨脹物。即在潮在乾燥的環材周圍溫度水接融將引寸不穩定對維板、定向木質纖維複，不僅降低導致了翹曲紋。質複合製品增加熱壓溫貴的措施。合製品鮮有脂浸潰低高產品與低密表面，美工，且展現出，木質纖維 3 0 %〜6 0 %重品不僅密度脂浸潰的牛它們的率。溫的壞境中，的變動起更大木質材板和合製品了其絞、環狀低尺寸穩境中，木木材將脫導致對應木材尺寸料的應用高壓強化的應用不合強度，變形、桶的尺寸穩度，挽油一般而言商業價值壓裝飾層度產品的到木纖維比低密度製品的高量百分比高，而且皮紙’該定性將或者是，由常，除了織板製明顯區或包J 製品小密度是的合成非常堅產品生

第9頁 200404657 五、發明說明（3) 產成本相當高，故應用有限。一種製備7毫米的熱固性樹脂浸潰紙高壓裝飾層織板的方法包括組裝4 4層合成樹脂浸潰紙板枉。在這4 4層紙中有一張三聚氰胺浸潰的耐磨層、一張三聚氰胺浸潰的裝飾紙、4 1張酚醛樹脂浸潰的牛皮紙和一張聚氰胺或酚醛樹脂漏潰的具有平衡作用的底板層，經過熱壓後的板材結物均勻，外觀如同塑料。然而所得製品在變化的溫度條件下有低尺寸穩定性的缺點，特別是在層織板的寬度方向，這主要是由於牛皮紙中的纖維已被定向。美國專利4 5 0 3 1 1 5公告了一種改進的製備高密度複合製品的方法，即將含有1 5〜4 0 %重量百分比的熱固型合成樹脂的木質纖維原料熱壓至9 0 0〜1 6 0 0公斤/米3的密度。因為木纖維比牛皮紙價格低，因此該方法降低了高密度複合製品的成本，同時由於沒有用纖維定向的牛皮紙，由該方法生產的製品線性膨脹率也降低了。但是由於使用了昂貴的合成樹脂，該製品的生產成本高，限制了其使用。強化木地板對產品的尺寸穩定性，特別是線性膨脹率要求特別高，強化木地板通常由兩種方法製成，一種是最近推出的比較經濟的直接層壓工具（DPL)。它將耐磨層、三聚氰胺浸潰的裝飾紙、纖維板或刨花板做成的芯板和三聚氰胺或者酴酸樹脂浸潰的平衡底層一次熱壓成型。該地板材價格低廉很受市場歡迎，另一種方法是上面提及過的熱固性樹脂浸潰紙高壓裝飾層織板（HPL)，在此工具中耐磨紙、三聚氰胺浸潰的裝飾紙和幾層酚醛樹脂浸潰

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的牛皮紙在組織後被用相對約1 40 0公斤/米3的密度。長的時間和相對高的溫度壓至由此而得的南壓層键般紋合。平衡底板也用類以.制=要砂光以便於與芯板的潰的牛皮紙放入三聚氰胺’二侍，即將幾張酚醛樹脂浸底板也要砂光一面以樹脂浸潰的紙之間，平衡的強化木奴板是由起裝：：二2紋合’按這種方法製得。,6〜U毫米厚），;:：用壓層織板作頂板（度在8 0 0〜9 0 0公斤^又的^維板或创花^反作芯板" 〇·8毫米厚）。卡3)，平衡底板做背板（―般〇·卜仆士 Ϊ通以為，由高壓裝飾層織，反（HPL)工具所得的強旦板j質量比直接層壓工具（〇pL)所得的強化木地貝里要阿，然而，由於其成本高，高壓裝飾層織板 ^ HP\)還不如直接層壓板受歡迎。根據一歐洲消費者據告’最好的硬質纖維板的厚度膨脹率是7%。美國專利5 0 1 7 3 1 9，歐洲專利〇 4 9 2 0 1 6和0 0 1 6 1 7 6 6加拿 ^ =利1 3 3 8 3 2 1公布了另一種用木質纖維素製備不加合成柄'月曰的複合製品和熱固型絞合劑，該工具涉及用高壓蒸汽降解和水解部分約占整個木質纖維素材料2 0〜3 0 %的本纖、准素成為低分子量的水溶性物質，並利用這些水溶性物質在熱壓過程中原位與纖維素和木素絞合製得一種重組複合材料’由於本纖維素是木材中最親水成分，它對木材的尺寸變化影響最大，因此它的降解和轉變等致重組複合材料的親水性降低，尺寸穩定性提高。另外，上述幾個專利也

第11頁 2UU4U4657 五、發明說明（5) 展示了多次於製備重組另外，由滲透進纖維細熱壓條件下，這樣就排除或重組木複合製來的水溶性絞充兩作用，提如在木質纖洛A降解和水纖維材料中作 4 5 %的纖維素，性能不變，仍性物質作為絞組複合製品。為絞粘劑來增枯劑是此工^ 破和重大改進發明内容】現在我們降解親物在高 W，據信在高化、熔化和流是用複、2 ::專變部分纖维素成為水溶性絞合材料歿合材料的可行性。何枓 it Ϊ f素:条解而得的低分子量水溶性物質义上：、、且織等留駐在其空隙作為填充材料：： 1些水溶性物質聚合熱固，變成非水溶性在，少了對水的吸收，此種填充效果也 ; =寸穩定性，•此，由本纖維素以 :物貝，在熱壓複合製品中起到了絞合而回了產品的機械強度和尺寸穩定性。填 :材f中占重20〜25❶/❶的木素，雖然被高厥 [但仍是非水溶性，且留在水解了的木二為另—填充物。在木質纖維素中占重4 〇〜貝 ’在初次蒸汽處理附基本上不會降解，因〜可作為重組複合製品的骨架材料。匕 =劑，在熱壓中原位絞合纖維和木素可^溶 :，卫具的新意就在於用本纖維素降解二= 強：得產品的物理性能，不用合成樹脂作：轨*規工具生產複合木質纖維素製品的—^ ::，裹在纖維外的低分子量的木素和巧密度複合製品時，可以用作為絞耗素 :南壓下，低分子木素和木素分解物將塑 \。見連同由本纖維素降解而來的溶性物質

第12頁 200404657 五、發明說明（6) 一起形成絞法，這種進一步加強了產品的物理性能。另外，在高壓下引起的密實化，與降解的本纖維素的填充效果一起消除了木質纖維材料中的空隙，進一步增強了產品的防水性，另一種可能是降解的木素經歷了一自縮合過程。在這一過程中，降解的木素支鏈上的官能圑，苯環上的啟基和芳香環上的活性碳原子一起反'應形成絞合。由此而製得的複合材料尺管沒有加合成樹脂，仍質地優良，特別是其尺寸穩定性優於用常規方法壓製出的有高含量合成樹脂的高密度產品，以經濟的角度而言，不加合成樹脂的高密度複合製品的生產成本比常規方法低5 0〜 6 0 %，如果生產原料採用非木質發生剩餘物，其生產成本將進一步降低。本發明提供一種由木質纖維素製備尺寸穩定的複合製品的方法。應包括： a. 把木質纖維素材料同高壓蒸汽處理，且蒸汽溫度高得足以解和水解本纖維素和木質素，而又不碳化木質纖維物質。 b. 保持木質纖維素在高壓蒸汽至時間足夠分解和水解本纖維素和木素成低分子量的水溶性絞合原料，而又不降解纖維素，這些絞合原料包括五碳和六碳糖、糖聚合物、糠酸製品、脫水碳水化合物、有機酸和低分子量的木素，和其它木素分解物。 • c.乾燥水解過的木質纖維素。 d.將纖維或碎料狀的木質纖維材料組述成型。

第13頁 200404657 五、發明說明（7) e.熱壓上述板坯至時間足夠聚合、交聯和熱固上述水溶性絞合原料，原位絞合該板坯成堅實的重組複合製品。由本發明所得的水解木質纖維素材料可以弄碎成纖維或碎料的形成（例如在乾燥前或乾燥後），或者根據步驟 a)和b)由爆破法製得。本發明還提供一種由木質纖維素製備尺寸穩定的複合製品的方法。應包括： a. 把木質纖維素材料同高壓蒸汽處理，且蒸汽溫度高得足以解和水解本纖維素和木質素，而又不碳化木質纖維物質。 b. 保持木質纖維素在高壓蒸汽至時間足夠分解和水解本纖維素和木素成低分子量的水溶性絞合原料，而又不降解纖維素，這些絞合原料包括五碳和六碳糖、糖聚合物、糠酸製品、脫水碳水化合物、有機酸和低分子量的木素，和其它木素分解物。 c. 乾燥水解過的木質纖維素。 d. 將剩餘的纖維和碎料狀的木質纖維原料與低分子量、水溶性絞合物質組埋成型。這些低分子量、水溶性绞合物質包括五碳和六碳糖、糖聚合物、糠醛製品、脫水碳水化合物以及由一種或多種本纖維素和纖維素分解或水解的物質；以及原料P Η值可在步驟e)中熱固前調節。在本發明首選的工序中，在步驟d )和e )中的水溶性絞合原料至少有部分是於步驟b )中的水溶性絞合原料，且板坯中心包括由步驟b )形成的低分子量木素和其它木素分解物。

200404657 發明工在本發明的第前其中還包括： i ·由本纖維素水解而來的技u ^，維素分開，由蒸發作用，性絞ΐ原料與綱為適做熱固型防水絞粘劑。刀的水洛性絞合物負成 i i ·將已分離水解過的木質汽處理直至大部分的纖維素:咸、准、素材枓再次由南堡療糖、糖聚合物、糠醛、脫 +和/刀解成為五碳和六碳解物質。厌水化合物、有機酸和其它分要由纖維素水‘ ：：：维素材料’ t亥殘留物主木”解物，還有殘留的低分子量木素和其它部，^對絞合有幫助。-子里木素降解物构成板坯的— 前水解了的:生：::1::之前加人，用的水素=…水溶^ 品的工具本纖維素填充介質工具。a:i用木質纖维素製備尺寸釋定的素，纖維素和木素組合解木質纖维素：製的木質纖維素材料在高二，合和 ^過程 200404657 五、發明說明（9) 中轉變成板材和模壓製品，由此獲得的複合製品具有良好的物堙和力學性能，特別地由此工具製得的高密度纖纖維板格和刨花板的厚度膨脹率這類尺寸穩定性指標可降至非常低的水平，由此工具所致的本纖維素、纖維素和木質素分解物的熱固型絞結強度高而且穩定，能經受沸水和酸分解，無曱醛污染。因此本工具所得的板材式模壓製品適合於室外使用。由於沒有使用昂貴的合成樹脂，沒有曱醛釋放問題，所述工具所製得的重組木製品也非常適合於室内使用，其生產成本明顯低於常規工具的生產成本。為讓本發明之上述和其他目的、特徵、和優點能更明顯易懂，下文特舉數個較佳實施例，並配合所附圖式，作詳細說明如下。【實施方式】【第一實施例】此例描述了用高壓蒸汽水解木質纖維的過程和熱壓密實化水解過的木質纖維素製品的方法。將等量的乾淨新製備的含水率約為2 2 %的玉杉和硬楓木刨花鬆散裝入一個壓容器内，待容器關閉後引入4 4 7磅 /英吋2 ( 2 4 0°C )的蒸汽，保壓9 0秒後，將容器排料閥迅速打開，讓原料爆破而出，將處理後的木質纖維原料通過旋風分離器收集在一個料包内。這對水解過的片狀刨花已變成鬆散的纖維和細小碎料，其顏色為深褐色，含水率比較高，由本纖維素水解而來的水溶性絞質含有1 8 %的糖，其P Η值是3. 7，類似地，木質素也被分解成低分子物，但

第16頁 200404657 五、發明說明（10) >乃是非水溶性’且包晨在纖維和碎料的表面。將水解木質纖維素、材料乾燥至3%的含水率，用這些乾燥後的原料按定好的尺寸和重量組環後，熱壓成8毫米厚均勻結构的板材，熱壓溫度為2 0 (TC，熱壓時間為2 0分鐘，其中包括5分鐘的冷卻時間，根據不同密度要求，壓力可以3 0 0至1 0 5 0 磅/英吋2變化，在此例中，總共製得和測試了 5種不同密度，尺寸為40 Ox 40 Ox 8毫米的板子，板子的力學和物理性能是按美國標準ASTM- 1 3 0 7測試的，板子在2小時沸水蒸煮後的溫強度是按加拿大標準CAN0 188. OM78，即室外等級的木製品國標測試的，這些板子的甲醛釋放量是按氣體分析法（PN-D- 9 7 0 1 3 1 - 1 9 9 9)測試，其結果是0. 1毫克/米2小口寸0 由此結果，這些板子可晝為E 0級，E 0級是歐洲最嚴格的曱醛釋放標準，它的意思是n F -零π或無曱醛釋放。測試結果列於表1。另外圖1明顯表明高密度的板子内絞合強度隨著密度的增加呈自然指數的增加。板子的顏色呈深褐色，其結物如圖塑料，非常類似於商業化的熱固性樹脂浸潰紙高壓裝飾層織板。據信，木素是木質纖材料中一天然枯合劑，木素是一種天然酴類物質，由此，當低分子量木素和分解過的木素在高溫和壓力下，熱固後產生一種類似酚醛絞的絞法是完全可能的。

200404657 五、發明說明（11) 線性膨脹（％) 寸 οα CD οα CD 卜 τ—< 〇) 卜 τ~Η CD CO r 1 H CD 24小時冷水浸泡厚度膨脹率 (%) | eo LO τ—Η CO 卜 CD 〇〇卜 οα CD τ 'i V 内絞合強度 (ΙΟΟΟχ 帕） 0, 35 卜 oo CO CO τ—i CO 1 i (XI CD 〇〇 oa 省_ α $ 1400 3050 4930 7120 9540 靜曲強度 (ΙΟΟΟχ 帕）濕煮 2小時 οα CO CO (>a y—H 卜 v H oa CO CXI CO CO 寸寸 LO CO r—1 卜 CO CXI CO LO 寸 oa CD CO 82. 6 CD CO 卜 CD oa cn 1060 1210 1380 板子號碼 PO ◦ Q ω

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第19頁 200404657 五、發明說明（13) 將乾淨新製含水率約為5 7°/◦的楓木片用1 9 8°C的高壓蒸气處理約8分鐘，再將處理後的楓木送入磨漿機在6巴的蒸汽壓力下熱磨成纖維，由熱空氣將所得纖維乾至3〜5 %的含水率後，將乾纖維組成4 0 Ox 4 0 0毫米的板坯。將8 用風解方法獲得的板埋熱壓，其熱壓溫度範圍在1 8 0°C至 2 2 0°C ，熱壓時間範圍在2至4分鐘，板的名義厚度為8毫米，名義密度是1 0 5 0公斤/米3，板子測試結果列於表2，數據表明熱壓溫度和熱壓時間不明顯影響板子的機械力學性能，但板的尺寸穩定性，即厚度膨脹率和線性膨脹率明顯隨熱壓溫度增高和熱壓時間延長而降低。

第20頁 200404657 五、發明說明（14) 線性膨、脹 (¾) · CT) τ-Η CZ? CO λ i CD r-H cz? 卜 τ—( o 卜 r—t cz> CO -T~( CD LO r—H CD 寸 τ—t CZ> 2小時沸水蒸煮厚度膨脹率（％) cz> CN1 CO CO y—i CNI LTD r—t 卜 CD y—i LO CO r—^ CXI <3> τ· ^ OO CD r ί CNI 24小時冷水浸泡厚度膨脹率 (%) CO 寸卜 LO 〇0 cz> oo oo CO LO LO c>a 寸卜 03 « X . S -Ξ - 卜 τ—Η CTD τ—t CJ^ T—^ T CNI 寸 CNI CO CNI CO (XI 卜 οα * ^ ^ S ^ 漶 C ^ 54 6 0 5 840 5 5 7 0 6 0 2 0 6 3 3 0 6 4 8 0 6 3 5 0 6 3 2 0 堪"^ Ο 溆c"~ e〇〇〇 CNI 03 LO CO oo 寸 CO CO .LO CO 寸 Ln OO 寸 LO CO 寸 LO CXI LO LO 密度 (公斤/ 米3) 1030 1050 1040 I 1070 1060 1070 1050 1070 ΜΗ ^ Φ Csl CNI 寸 CNI 寸 oa 賴广S _超p 160 160 180 180 200 200 220 220 画·· 200404657 五、發明說明（15) 【第三實施例】此例顯示了本發明用於製備部分固化，本堅實的板材的實活性，該板材厚度範圍在6至1 2毫米，密度在5 5 0至 9 0 0公斤/米3，可用於進一步加工成實高密度的複合板。該予製的板材能經濟而有效地在連續壓機上生產，本堅實於製材方便後續工具將其加工成最終產品，方便運輸，很容易包裝和貯存，這與常規工具生產的軟而脆的板坯成明顯對比。將混合體織比為6 5 : 3 5的山毛櫸和松木木片連續地加入一中密度的蒸煮器内，在1 2巴的蒸汽壓力下蒸煮混合木片約1 0分鐘後，連續擠壓其通過磨過反向旋轉的熱磨機，使得木片變成纖維和纖維來。用管式明火乾燥機乾燥所得纖維至5 %的含水率，輸送乾燥的纖維至成壓機製得連續的纖維板坯，經予壓排除多餘的空氣後，由溫度為1 8 0°C的連續壓機將柔乾的板述壓成厚度和密度範圍為5 2 0至9 0 0公斤/米3，予製的板材的密實化是由於蒸汽處理的木片中的本纖維素水溶性分解產物的絞結作用，這些予製的板材可以製成各種尺寸用於二次加工成最終產品也可包裝待運或貯存。【第四實施例】此例顯示了將予製板材壓製成高密度複合板的工具。此例將予製的堅實的1 0毫米厚，密度為7 0 0公斤/米3的含水率小於2 %的中密度板材經過二次加工，熱壓成高密度纖維板，將兩張予製的中密度板裝入一單層壓機。

第22頁 200404657 五、發明說明（16) 在1 1 0 0磅/美吋2的壓力下以1 6 5°C的溫度熱壓2 5分鐘，隨後將熱壓溫度在3分鐘内降至7 0°C，同時降壓開機，所得的1 0毫米纖維板平均密度為1 3 7 0公斤/米2，其靜曲強度為8 7 . 5千帕，彈性橫量9 7 4 0千帕，内絞合強度大於3 . 5千帕，2 4小時冷水浸泡厚度膨脹率為1〜2 %，2小時沸水蒸煮厚度膨脹率4〜6%，長度方向線性膨脹率0 . 1 7%，寬度方向線性膨脹率0 . 1 6 %。【第五實施例】此例顯示商業製造設備將予製的中密度製成高密度強化木地板的方法。按如下方法，以下至下的組坯含有予製6 毫米厚，密度為6 8 0公斤/米3的板材： 1 )一張三聚氰胺浸潰的耐磨紙 2 )—張三聚氰胺浸潰的裝飾紙 3)兩張予製的中密度 4 )一張三聚氰胺浸潰的平衡紙將組好的板坯放在兩不銹鋼墊板間進引熱壓，熱壓工具如例4，但為提高產品的尺寸穩定性，熱壓時間增至3 5 分鐘，將熱壓後冷卻的板材剪裁成1 9 5x 1 3 0 5毫米的尺寸，在關槽接榫後，可用做強化木地板，5. 9毫米厚的強化木地板材密度為1410公斤/米3，靜曲強度（M0R)為10 2千帕，彈性橫量1 2 4 7 0千帕，内絞合強度大於3 . 5千帕，表面強度大於3 . 5千帕，2 4小時冷水浸泡厚度膨脹率（在中心）0 . 0 %，邊緣膨脹率2 . 8 %，長度方向線性膨脹率 0 . 1 5%，寬度方向線性膨脹率0 . 1 4%，目前市場上最好的強

200404657 五、發明說明（17) 化木地板板材其2 4小時冷水浸泡厚度膨脹率為7 · 〇〇/〇。【第六實施例】、此例顯示了一種製備超級強化木地板的方法，它可保證板子在24小時冷水浸泡厚度膨脹率為〇 · 〇0/〇。原材料製備和生產予制的中密度板材工具如圖例2，但比例中的中密度板材厚度為1 2毫米，密度為8 0 0公斤/ 米3，按如下/方式，以上至下組坯含有予製中密度板材： 1) 一張三聚氰胺浸潰的耐磨紙 2) —張三聚氰胺浸潰的裝飾紙 3) —張予製的中密度 4) 一張三聚氰胺浸潰的背板紙將一有木紋的不銹鋼墊板放在組好的板坯上面，一平滑的墊板放在板坦下面，將其放入單層壓機在i i 〇〇磅/美忖2或8 0 0牛頓/厘米2的壓力和1 6 5°C的溫度下熱壓2 0分鐘’隨後在3分鐘内降溫至6 5°C與此同時減壓關機。冷卻固化後的板子厚度為6 · 9毫米，密度為1 4 1 0公斤/米3，被剪裁至1 9 5x 1 3 0 5毫米，關槽接榫後可用作強化木地板。6 · 9晕米強化木地板的力學和物理性能是按歐洲標準 EN 13329，德國標準 DIN EN311，319,310、 DIN EN438- 2 · 1 8和國際標準組織丨s〇 2 8丨3測試，結果列於表3。

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200404657 五、發明說明（18) 測試項目標準單位結果厚度 < EN13329 毫米 6.9 表面平整1 fferkstandard PV054 級 5 硬度 ^erkstandard PY054 級 1 防烟炫 DIN EN438-2. 1 8 級 5 沖出強度 (小球） ΕΝ 133229 牛頓 12 沖出強度 (大球） ΕΝ 133229 毫米 1900 耐磨性 ΕΝ 133229 40 0 0 邊緣膨脹 ΕΝ 133229 °/〇 1.89 乾燥後的邊緣膨脹 ΕΝ 133229 % 0.06 長度方向線性膨脹 ΕΝ 133229 °/〇 0.15 寬度方向線性膨脹 ΕΝ 133229 °/〇 0. 14 長度方向線性收縮 ΕΝ 133229 % -0.04 寬度方向線性收縮 ΕΝ 133229 % -0. 06 表面強度 DIN ΕΝ311 牛頓/亳米2 >4 内絞合強度 DIN ΕΝ311 牛頓/亳米2 >4 靜曲強度 DIN ΕΝ311 牛頓/亳米2 91. 35 彈性橫量 DIN EN311 牛頓/毫米2 1 2000 度 (60° ) ISO 2813 19. 8 表三

200404657 五、發明說明（19) 【第七實施例】此例顯示了按本發明予製的低密度纖維板（LDF)在用 |y刀隔技術生產三維門皮的優點。 ^製的低密度維維板是按例3在一纖維板製備，其密 ί ; ·50公斤/米3,厚度為6. 3毫米’含水率為2〜3%，低 i ^ = f維板在14家纖維製得包裝後被送至門皮製造熱壓隹、、、。構的門皮。這些本堅實的予製板材被按3 0克水/ 丨^ +比例兩面撒水，然後此予製的板材被直接美入模壓 =在貧化和熱固製得一堅硬的門皮。模壓溫度為i 8 5。〇， I、力為5 0 0磅/美吋2即5 4 · 5公斤/厘米2，熱壓時間為7 5 镇壓門皮厚3 2¾米密度1 〇 4 〇公斤/米2，靜曲強度為人幅’彈性橫量65 〇〇千帕，内絞合強度1 · 58千帕，小 3寸~水浸泡厚度膨脹率為1 4 · 3 %，門皮表面光滑平整，A 看^皮的輪廓或凹凸縱深斷面沒有顯現任何應力變形戋等、旧=節，這表明了予製板材在高溫和高壓下的良好模壓= 飢展性，這是由於分解的木素在予製的低密度 ς 丨，作用，改善和促進了予製板材的囊生。I、隹板中起 r第八實施例】此例顯示了用農業剩餘物如谷殼和蔗渣製借高贫 1材的例子。將含水率為8〜9%的谷殼與含水率為〜⑴ '板嚴渣按泡乾重等量地混合，然後用4 7 5磅/英呀2，咬〇 %的 2 4 〇°C的蒸汽處理1分鐘。將處理後的混合物迅速排I 為’產生的爆破效果將木質纖維素材料轉變成粉狀p反應乾餘這些粉狀碎料至2 %的含水率後，組成4 〇〇 '碎料， » 400毫米的

第26頁 200404657 五、發明說明（20) ----- 板述，該板链被熱壓成厚為8毫米，密度為146〇公斤/米材，其熱壓周期為壓力120呤/美时2或83公斤/厘 ^ 2,溫度16沉，時間25分鐘，其中包括5分鐘的冷卻時間。所得製品的性能如下：大於

Ts: f度52,帕，彈性橫量6 3 0 0千帕，内紋合強度丄，ΐ大於404牛頓，厚度膨脹小於，在 :::固方=線，分別為018%和019%，這表明了，子疋和相同性，線性膨脹是按加 1.=°在使用紋絞合的碎料:二^ 先測板子在2小時爐乾的尺寸，泡後的尺寸。寸再測板子在24小時冷水浸【弟九實施例】此例顯示了將木質鑰絡u、丨，、丨丄絞合物質用予製備重組木：合：：：纖維素轉變為水溶性按第三實施例將混合、具。汽處理後，用熱水抽提出和松木木片们2巴的蒸。.8%的重量百分比的稀硫=口性J合原料。接著將酸處理後的木片再用15 = t f該条&處理的木片。將硫份纖維素成水溶性絞 ^汽，理1 2分鐘’以轉變大部放蒸汽閥，產生的爆石η年處理結束後’突然釋 r水溶性絞合原料土在；原料含木素分解 =洛液加入該水解原料以轾1 ^乾煉丽，將苛性鈉的解物含水率為<^〜ς。/ D解，、Ρ Η值至3 · 5，乾燥德1 ^ ’、、可用作製備重組木複合製品的;:水 200404657 五、發明說明（21) 料。按例6，用上述原料製得一 6. 9毫米厚的一強化木地板材，其物理性質與用只經一次蒸汽處理的山毛櫸和松木片而製得的強化木地板材性質類似；只不過前者的2 4小時冷水浸泡厚度膨脹率是13 %，而前者是1. 9 %，這說明用水解的纖維素和高含量木素分解物製板可改進強化木地板的尺寸穩定性。以上所述者，僅為本發明其中的較佳實施例而已，並非用來限定本創作的實施範圍；即凡依本創作申請專利範圍所作的均等變化與修飾，皆為本創作專利範圍所涵蓋。

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Claims

200404657 六、申請專利範圍 1. 一種用木質纖維素製備尺寸穩定的複合製品的方法，包括： a) 將木質纖維素材料用高壓蒸汽處理，且蒸汽溫度高達足以水解和分解半纖維素和木質素而不使木質纖維素碳化；

b) 保持木質纖維素材料在南条汽下’時間足夠水解和分解半纖維素和木質素成低分子量的水溶性絞合原料，含有五碳和六碳糖、糖聚合物、糠醛、脫水碳水化合物、有機酸，還有低分子量的木質素和木質素的分解物，但纖維素並未被水解； c) 乾燥水解過的木質纖維素材料； d )將乾燥後以細粒或纖維狀態的木質纖維材料，含有來自步驟b)的低分子量木質素和木質素分解物，與來自次或多次由半纖維素和纖維素水解得的水溶性物合物質，包括五碳和六碳糖、糖聚合物、糠酸、脫水碳水化合物、有機酸等，共合一起組成板迷；及

e)熱壓該板坯予以足夠溫度、壓力和時間，使水溶性絞合物質和低分子量木質素和木質素分解物達到聚合交聯和固化在π原位π起了絞合將板坯壓成堅實的重組複合物製品。 2. 如申請專利範圍1項所述之用木質纖維素製備尺寸穩定的複合製品的方法，其中至少部分水溶性絞合物質在步聚d )和e )呈來自步驟b )所產生之水溶性絞合物質。 3. 如申請專利範圍1項所述之用木質纖維素製備尺寸穩定

第30頁 200404657 六、申請專利範圍的複合製品的方法，其中在步驟b)之後與步驟c)之前运包括： i )將由半纖維素水解此得之水溶性絞合物質自木質纖維素分離，予以蒸發和濃縮製成為熱固型防水絞粘劑； i i)將先前水解過及水溶性絞合物分離後的殘留木質纖維素材料再次以高壓蒸汽處理將一部分纖維素水解與分解成為低分子量之水溶性絞合物質，含有五碳和六碳糖、糠醛、糖聚合物、糠醛、脫水碳水化合物、有機酸，和其他水解及降解物質；及 i i i )乾燥殘留下已二度水解過的木質纖維素材料，該木質纖維素材料主要由纖維素水解而來的水溶性絞合物質，低分子量木素和其他水素分解，及殘留的纖維組成，其中在步驟d )和e )中的水溶性絞合物質是在步驟i i )製得，在步驟b )形成的低分子量木素和其他木素降解物亦是构成板坯的一部分，對絞合有幫助。 4 .如申請專利範圍第1項至第3項所述之用木質纖維素製備尺寸穩定的複合製品的方法，其中在步驟a )和b)中用以水解半纖維素、木素及纖維素的蒸汽溫度在1 2 0°C〜 18 0〇C。 5 .如申請專利範圍第1項至第3項所述之用木質纖維素製備尺寸穩定的複合製品的方法，其中在步驟e )熱壓以固化水溶性絞合物成合絞合所需溫度在1 2 0〜2 5 0°C。

200404657 六、申請專利範圍 6 .如申請專利範圍第1項所述之用木質纖維素製備尺寸穩定的複合製品的方法，其中在步驟d)之模壓所需溫度及壓力高速僅使水溶性絞合物質在板坯中達到予固化，製取相當堅實的予板膜或板材，進而以步驟e)再度熱壓製取重組複合製品。 7. 如申請專利範圍第6項所述之用木質纖維素製備尺寸穩定的複合製品的方法，其中生產予板模或板材所需熱壓溫度在1 2 0〜2 5 0°C，而其製取的予板膜或板材之密度在1 4 0 0公斤/米3以下。 8. 如申請專利範圍第6項所述之用木質纖維素製備尺寸穩定的複合製品的方法，由木質纖維素材料製備尺寸穩定的複合物製品方法其中之步驟e )包括有： e 1 )將予板模或板材放置熱壓機中該壓機溫度在 1 2 0°C以上； e 2 )閉鎖壓機高壓力維持足夠時間達到所需密度同時使水溶絞合物質熱固化起了絞合； e 3)洩放壓力；及 e 4 )開放壓機，提取壓縮成形的板材，即為堅固的重組複合物。 9. 如申請專利範圍第8項所述之用木質纖維素製備尺寸穩定的複合製品的方法，其中在步驟e 2 )後與步驟e 3 )洩壓前壓機溫度降低在9 0°C以下。 1 0 .如申請專利範圍第8項所述之用木質纖維素製備尺寸穩定的複合製品的方法，由木質纖維素材料製備尺寸穩

200404657 六、申請專利範圍定的複合物製品的方法，其中製取複合物製品的密度在公斤/米3 1 5 0 0以下。 1 1 .如申請專利範圍第6項至第1 0項所述之用木質纖維素製備尺寸穩定的複合製品的方法，其中以層積多個予板模或板材，往步驟e)熱壓而製取重組複合物。 1 2 .如申請專利範圍第6項至第1 0項所述之用木質纖維素製備尺寸穩定的複合製品的方法，其中由層積多個來自申請專利範圍第6項至1 0項的方法生產的予模板或板材，同時在層積板材上下表面各另漆加一強三聚氰胺樹脂浸潰紙，再往步驟e )熱壓而生產重組複合物。 .1 3 .如申請專利範圍第1項所述之用木質纖維素製備尺寸穩 .定的複合製品的方法，其中製備的重組複合物全能達到歐洲木材複合物曱醛放洩標準EO級，即0%放洩或無曱醛放洩。 1 4. 一種用木質纖維素製備尺寸穩定的複合製品的方法，包括： a) 將木質纖維素材料用高壓蒸汽處理，且蒸汽溫度高達足以水解和分解半纖維素和木質素而不得木質纖維材料碳化， b) 保持木質纖維素材料在高壓蒸汽下至足夠時間分解和水解半纖維素和木質素成為低分子量的水溶性絞合物質含有五碳和六碳糖、糖聚合物、糠醛、脫水碳化合物、有機酸，及低分子量的木質素和木質素的水解物，但纖維素並未被分解；

200404657 六、申請專利範圍 c )乾燥水解過的木質纖維素原料； d)將乾無後以細粒或纖維狀悲的木質纖維材料，含有來自步驟b )的低分子量木質素和木質素分解物與來自一次或多次由半纖維素和纖維素水解所得的水溶性絞合物質，包括五礙和六碳糖、糖聚合物、糠藤、脫水碳化合物及有機酸類，共合一起組胚成型；及

e )熱壓該成型板坯在夠高溫度和壓力下予以足夠時間，至少使水溶性絞合物質起了聚合、交聯和熱固化在原位達到絞合製取了重組複合物。而低分子量木質素和木質素分解物並未形成絞合，但在再度熱壓，予以足夠溫度、壓力和時間，仍能起了聚合、交聯和熱固而製取該重組複合物。

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