專利名稱：改性纖維、復(fù)合材料及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種纖維復(fù)合材料及其制造方法。更具體地說(shuō)，本發(fā)明涉及一種用于塑性復(fù)合材料的改性纖維素纖維及其制造方法。
背景技術(shù)：
隨著天然木材成本的增加、品質(zhì)和可獲量的降低，在建筑和運(yùn)輸業(yè)中，主要由塑料和天然纖維構(gòu)成的復(fù)合材料正不斷地取代著傳統(tǒng)木材的使用。復(fù)合材料不象天然木材那樣破裂和變形，其不受天氣影響且維護(hù)相對(duì)方便，但外觀和觸覺(jué)仍與天然木材相同。
復(fù)合材料通常包含大量嵌入聚合材料中的纖維。該聚合材料通常由高或低密度烯烴熱塑性或乙烯基熱塑性聚合物構(gòu)成，這取決于想要得到的復(fù)合材料的最終使用性能?？蓮亩喾N植物中選取所述纖維，這取決于想要得到的纖維的性能，例如密度或者強(qiáng)度。不同植物纖維表觀密度上的天然差異歸因于纖維中中心孔或腔的存在。
制造復(fù)合材料通常涉及聚合材料和纖維的擠壓。在制造過(guò)程中，擠壓機(jī)熔化所述聚合材料，并把熔化的聚合材料與纖維混合。混合的結(jié)果是熔化的聚合材料同纖維相嵌?？蓪⒄澈蟿┘尤氲交旌衔镏校瑥亩兄诶w維和聚合材料之間獲得粘附結(jié)合(adhesive bond)。可引入許多其它的“添加劑”，如穩(wěn)定劑、抗氧化劑、UV吸收劑、填充劑和補(bǔ)充劑、顏料、加工助劑和潤(rùn)滑劑、抗沖改性劑，殺菌劑以及其它能增強(qiáng)物理和/或化學(xué)性能及加工性的物質(zhì)。還可將化學(xué)起泡劑或氣體引入到該混合物中。在擠壓機(jī)中，發(fā)泡劑分解，放出氣體如氮?dú)饣蚨趸歼M(jìn)入到熔化的聚合材料中。在將聚合材料、纖維和其它添加劑混合后，熔化的混合物通過(guò)一個(gè)模具離開(kāi)擠壓機(jī)。當(dāng)聚合材料離開(kāi)模具時(shí)，擠壓壓力降低到大氣壓，聚合材料開(kāi)始冷卻，從而使得夾帶氣體膨脹成為該熔化混合物中的氣泡。氣泡被周圍的聚合材料阻擋并在復(fù)合材料中形成孔。這些孔降低復(fù)合材料的總體密度和重量。
通常在擠壓過(guò)程中，纖維中的腔在壓縮壓力下倒塌。當(dāng)所述腔倒塌時(shí)，纖維中的天然孔損失，從而導(dǎo)致纖維的自然密度增加。由于纖維的密度增加，復(fù)合材料的質(zhì)量也增加。密度的增加與使用纖維的優(yōu)點(diǎn)背道而馳，使用纖維的優(yōu)點(diǎn)應(yīng)該是質(zhì)量的減少和硬度的加強(qiáng)。
因此期望研究出一種纖維及其制造方法，其中在擠壓過(guò)程中，腔不壓縮以至于腔的天然孔得到保全，從而使得纖維保持自然密度和強(qiáng)度性能。還期望通過(guò)使用發(fā)泡劑進(jìn)一步將孔體積引入到聚合材料中來(lái)降低整體復(fù)合材料的質(zhì)量。
發(fā)明概述本發(fā)明涉及一種改性纖維和復(fù)合材料。所述改性纖維包括一種具有腔的纖維，所述腔具有孔。懸浮液被吸入到腔中從而改變纖維的性能。將聚合材料同纖維相嵌來(lái)形成復(fù)合材料。通過(guò)懸浮液成分保全腔的天然孔，從而使得纖維保持自然密度和強(qiáng)度性能。
本發(fā)明還涉及一種制造改性纖維的方法。將纖維同懸浮液混合形成一種均相混合物。通過(guò)毛細(xì)管作用將懸浮液吸入到纖維的腔中來(lái)改善纖維的性能，并冷卻改性纖維。然后可將改性纖維同熔化的聚合材料混合形成一種復(fù)合材料，擠壓所述復(fù)合材料以形成一種復(fù)合材料構(gòu)件。
附圖的簡(jiǎn)要說(shuō)明

圖1為一種改性纖維復(fù)合材料構(gòu)件的立體圖；圖2為一束纖維的立體圖；圖3為顯示改善纖維性能和制造改性纖維復(fù)合材料工藝的流程圖。
發(fā)明詳述首先參考圖1說(shuō)明本發(fā)明，圖1顯示一種改性纖維復(fù)合材料構(gòu)件10。復(fù)合材料構(gòu)件10具有多個(gè)用懸浮液14改性并嵌入聚合材料16的纖維12。懸浮液14可由化學(xué)起泡劑或發(fā)泡劑、催化劑和載體組成。復(fù)合材料構(gòu)件10還具有多個(gè)孔18。復(fù)合材料構(gòu)件10的主要部件，以及改善纖維12性能和制造復(fù)合材料構(gòu)件10的方法將在下面進(jìn)行說(shuō)明。
現(xiàn)在將詳細(xì)說(shuō)明復(fù)合材料構(gòu)件10的每一個(gè)主要部件。圖2顯示了纖維12。纖維12可以是一種來(lái)自韌皮纖維植物如亞麻、大麻、黃麻、椰纖維、洋麻或苧麻的天然纖維?；蛘咦鳛檫x擇可以是精制木頭，小麥，稻草或其它木質(zhì)纖維素纖維。韌皮纖維植物的特征在于它們長(zhǎng)、結(jié)實(shí)的纖維束和高纖維素含量。來(lái)自韌皮纖維植物的纖維12具有高拉伸強(qiáng)度和相對(duì)低的表觀密度即0.28-0.62g/cc，從而獲得特別高的強(qiáng)度與重量比。每個(gè)纖維12具有中心孔或腔20。腔20具有一個(gè)大約30微米的開(kāi)口。還可使用其它具有高純度和高縱橫比(纖維直徑和長(zhǎng)度的比率)的纖維，例如精制的木頭、小麥、稻草或其它木質(zhì)纖維素纖維。
懸浮液14可包含一種化學(xué)起泡劑或起泡劑，一種催化劑和一種載體。將各種成分混合，然后攪動(dòng)或乳化形成一種共混混合物。載體可以是一種丙烯酸氨基甲酸乙酯聚合物溶液或乳化液，還可使用其它公知的成膜聚合物來(lái)加強(qiáng)纖維的內(nèi)壁。對(duì)最終結(jié)果有用的聚合物實(shí)例為聚丙烯酸酯類(acrylics)，環(huán)氧樹(shù)脂類(epoxies)，酚醛樹(shù)脂(phenolics)，三聚氰胺，乙烯基樹(shù)脂(vinyls)以及實(shí)際上所有成膜的熱固或熱塑聚合物。載體可以作為用水的乳化液或者作為溶液，其中發(fā)泡劑和/或催化劑分散在該溶液中?；瘜W(xué)起泡劑或起泡劑可為任何一種公知的、由于熱分解釋放氣體的化學(xué)試劑。放熱發(fā)泡劑為適宜的化學(xué)起泡劑。例如，這種發(fā)泡劑可包括級(jí)別很好的偶氮二酰胺或酰肼衍生物如苯磺酰肼。催化劑或活化劑可為碳酸鈣。其它顆粒催化劑或活化劑實(shí)例可選自鎘，鋅，鋇，鈣，鍶，鎂，鉛，錫或硅的化合物?？墒褂萌魏喂?、有助于起泡劑分解的催化劑或活化劑。由于纖維12的腔20具有一個(gè)大約30微米的開(kāi)口，所以，顆粒成分應(yīng)該不大于5微米。起泡劑和其它顆粒的分散需要高速分散攪拌機(jī)來(lái)解聚顆粒?？蓪⑷魏我环N公知的分散攪拌機(jī)如Cowles和Hockmeyer分散攪拌機(jī)用于這個(gè)工藝。
聚合材料16可為一種聚氯乙烯泡沫，然而，可使用任何一種熱塑聚合物，例如包括但不局限為聚乙烯和聚丙烯的聚烯烴類；纖維素類，其它乙烯基樹(shù)脂，聚丙烯酸酯類，氨基甲酸乙酯，聚苯乙烯(styrenics)等等。復(fù)合材料構(gòu)件10優(yōu)選包括大約25-99％的聚合材料16。
可將一種著色劑例如染色顏料等添加到聚合材料16中或?qū)⒅皆诶w維12的外表面上來(lái)獲得期望的顏色。還可將穩(wěn)定劑、抗氧化劑、填充劑和補(bǔ)充劑、潤(rùn)濕劑、粘合劑、抗沖改性劑以及加工助劑選擇性吸附在纖維12的外表面上。通常在擠壓之前或擠壓過(guò)程中將這些添加劑添加到聚合材料16中，但在擠壓之前將這些添加劑吸附在纖維12的表面上為將這些添加劑引入到復(fù)合材料構(gòu)件10中提供了一種更好的媒介手段。逐一選擇這些添加劑來(lái)增強(qiáng)聚合材料16中的性能或加工性。
參考圖3，現(xiàn)在將詳細(xì)說(shuō)明一種改善纖維12性能和制造所述復(fù)合材料構(gòu)件10的方法。
圖3中標(biāo)有“A”的第一部分工藝顯示了改善纖維12性能的方法。為了改善纖維12的性能，從步驟22開(kāi)始，將纖維12放置在一臺(tái)連續(xù)攪拌機(jī)/混合器的螺旋槳上，所述攪拌機(jī)或混合器被設(shè)計(jì)成在延伸式底座上連續(xù)地將干燥物質(zhì)同液體物質(zhì)攪拌和混合。連續(xù)攪拌機(jī)/混合器具有一個(gè)螺旋槳和一個(gè)攪拌元件，所述攪拌元件為了確保所需的縱橫比(纖維直徑與長(zhǎng)度的比率)，不進(jìn)行切割而僅僅打開(kāi)多束纖維12。優(yōu)選設(shè)備是Readco連續(xù)處理機(jī)，然而，本領(lǐng)域技術(shù)人員將意識(shí)到和理解的是，為了達(dá)到實(shí)質(zhì)上相似的結(jié)果，也可使用許多其它單個(gè)或者兩個(gè)螺旋槳的攪拌機(jī)/混合器。
在步驟24中，將懸浮液14放置在一個(gè)存儲(chǔ)容器中，所述存儲(chǔ)容器將懸浮液14進(jìn)料到攪拌機(jī)/混合器中。需要一臺(tái)能處理粘性液體和乳化物質(zhì)的計(jì)量泵。重要的是不破壞乳化或聚集懸浮顆粒。然后如步驟26所示，把懸浮液14添加到纖維12中并同纖維12攪拌。每約100份纖維12用大約1-10份的懸浮液12來(lái)制備均相混合物。步驟26中攪拌機(jī)/混合器的溫度在200-350華氏度的范圍內(nèi)。在步驟26中，需要注意確保均勻攪拌和混合。當(dāng)纖維12與懸浮液14攪拌時(shí)，毛細(xì)管作用將懸浮液吸入到纖維12的腔20中，在那纖維12將之吸附。懸浮液14由此改善了纖維12的性能，并保全腔20以在步驟32的擠壓機(jī)中進(jìn)行后續(xù)處理。
在步驟26之后，發(fā)生其它添加劑的吸附，所述添加劑沉積在纖維12的表面上。在步驟28中，將其它添加劑作為液態(tài)濃縮物或干燥混合物添加到攪拌機(jī)/混合器中。這些添加劑被混合和分散以至于均勻地沉積在纖維12的表面上。在攪拌機(jī)/混合器筒外部控制大約350-500華氏度的熱量，從而更好地混合添加劑和纖維12，以及去除工藝揮發(fā)物。需要注意的是添加劑的溫度應(yīng)保持在低于所選擇的化學(xué)起泡劑活性溫度的溫度。將改性纖維12引出攪拌機(jī)/混合器，并將之引入到連續(xù)螺條混合器中，如在步驟30中所示，該連續(xù)螺條混合器使纖維冷卻和疏松。
圖3中標(biāo)有“B”的第二部分工藝顯示了復(fù)合材料構(gòu)件10的制造方法。在步驟32中，通過(guò)將改性纖維12同聚合材料16放置在一臺(tái)擠壓機(jī)中來(lái)形成復(fù)合材料構(gòu)件10。在步驟28中，所述擠壓機(jī)熔化聚合材料16，并將聚合材料16同改性纖維12混合?；旌系慕Y(jié)果是，聚合材料16涂覆了改性纖維12，并同懸浮液14相嵌。作為擠壓的替代方案，可將改性纖維12和聚合材料16加熱、混合并注模到模具中。用于熔化聚合材料16的熱量進(jìn)一步導(dǎo)致腔20中的起泡劑分解。起泡劑在由催化劑決定的預(yù)定溫度分解。當(dāng)起泡劑分解時(shí)，起泡劑放出氣體例如氮?dú)夂投趸?，所述氣體在熔化的聚合材料16中形成氣泡。由于懸浮液14的成分充分地填充了改性纖維12的腔20，所以在擠壓過(guò)程中，腔20得以保全從而保持了纖維12的自然密度。
在步驟34中，改性纖維12和聚合材料16的熔化混合物通過(guò)一個(gè)模具以薄板或者任何其它擠壓片的形式離開(kāi)擠壓機(jī)。當(dāng)所述熔化混合物離開(kāi)模具時(shí)，熔化混合物開(kāi)始冷卻，從而使得氣體歷經(jīng)一次壓降，這使得被周圍聚合材料16阻擋的氣泡膨脹從而形成孔18。當(dāng)熔化混合物離開(kāi)所述模具時(shí)，它可被擠壓成任何一種預(yù)定的形狀，或者可將熔化混合物模具。作為一種替代方案，可將擠壓熱成形成多種形狀。冷卻的熔化混合物形成復(fù)合材料構(gòu)件10。
由于在擠壓過(guò)程中，腔20未被壓縮，通過(guò)懸浮液14保全了腔20的天然孔，從而使得纖維12保持了自然密度和強(qiáng)度性能。復(fù)合材料構(gòu)件10因此重量輕并具有卓越的強(qiáng)度。復(fù)合材料構(gòu)件10適宜用在任何一種部分結(jié)構(gòu)件(semi-structure)中，這包括但不局限為蓋板(deckingboard)、外部裝飾面(exterior trim profiles)、窗形面(window profile)、欄桿、露臺(tái)、包覆件、擋板、模制件、以及門(mén)側(cè)壁(door jam)等等。
本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該理解的是，在制造商那可完成圖3中制造工藝中的第一部分“A”，而在服務(wù)點(diǎn)或者顧客那可以完成制造工藝中的第二部分“B”，復(fù)合材料構(gòu)件10在維修點(diǎn)或者顧客那形成。由于工藝中的第二部分“B”僅僅需要標(biāo)準(zhǔn)擠壓機(jī)設(shè)備，可將改性纖維12篩選、分類和包裝，然后在步驟30之后提供給顧客。然后顧客可以在自己那制造復(fù)合材料構(gòu)件10。作為選擇，可在制造商那按照顧客的說(shuō)明完成包括“A”和“B”兩部分的整個(gè)工藝。當(dāng)在維修點(diǎn)或者顧客那進(jìn)行工藝的第二部分“B”時(shí)，顧客具有很大靈活性在其它性能中來(lái)決定想要的復(fù)合材料構(gòu)件10的聚合率、顏色和形狀。
前面說(shuō)明了用于實(shí)施本發(fā)明的可能性方案中的幾種。不脫離本發(fā)明范圍和精神，許多其它實(shí)施方案是可能的。因此，這意味著應(yīng)將前述說(shuō)明當(dāng)作說(shuō)明而非限制，本發(fā)明范圍由所附權(quán)利要求及其相應(yīng)范圍給出。
權(quán)利要求
1.一種復(fù)合材料，其包括一種具有腔的纖維，所述腔帶有孔；一種吸入到所述腔中來(lái)改善纖維性能的懸浮液；以及一種與所述纖維相嵌的聚合材料；由此通過(guò)所述懸浮液保全所述腔的天然孔，從而使得該纖維保持自然密度和強(qiáng)度性能。
2.權(quán)利要求1的復(fù)合材料，其中所述懸浮液包含化學(xué)起泡劑。
3.權(quán)利要求2的復(fù)合材料，其中所述化學(xué)起泡劑是放熱的。
4.權(quán)利要求3的復(fù)合材料，其中所述化學(xué)起泡劑是偶氮二酰胺。
5.權(quán)利要求3的復(fù)合材料，其中所述化學(xué)起泡劑是一種酰肼衍生物。
6.權(quán)利要求1的復(fù)合材料，其中所述懸浮液包含一種載體。
7.權(quán)利要求6的復(fù)合材料，其中所述載體是成膜熱塑性的，其選自聚丙烯酸酯類、環(huán)氧樹(shù)脂類、酚醛樹(shù)脂、三聚氰胺以及乙烯基樹(shù)脂。
8.權(quán)利要求6的復(fù)合材料，其中所述載體是一種成膜熱固性聚合物。
9.權(quán)利要求1的復(fù)合材料，其中所述懸浮液包含一種催化劑。
10.權(quán)利要求9的復(fù)合材料，其中所述催化劑選自碳酸鈣和鎘、鋅、鋇、鈣、鍶、鎂、鉛、錫或硅的化合物。
11.權(quán)利要求1的復(fù)合材料，其中將大約1-10份懸浮液同大約100份的纖維混合。
12.權(quán)利要求1的復(fù)合材料，其中所述纖維為韌皮纖維。
13.權(quán)利要求12的復(fù)合材料，其中所述纖維為亞麻。
14.權(quán)利要求12的復(fù)合材料，其中所述纖維為大麻。
15.權(quán)利要求12的復(fù)合材料，其中所述纖維為黃麻。
16.權(quán)利要求12的復(fù)合材料，其中所述纖維為椰纖維。
17.權(quán)利要求12的復(fù)合材料，其中所述纖維為洋麻。
18.權(quán)利要求12的復(fù)合材料，其中所述纖維為苧麻。
19.權(quán)利要求1的復(fù)合材料，其中所述纖維為木質(zhì)纖維。
20.權(quán)利要求1的復(fù)合材料，其中所述纖維為小麥纖維。
21.權(quán)利要求1的復(fù)合材料，其中所述纖維為草纖維。
22.權(quán)利要求1的復(fù)合材料，其中所述纖維為木質(zhì)纖維素纖維。
23.權(quán)利要求1的復(fù)合材料，其包含大約25％-99％的聚合材料。
24.權(quán)利要求23的復(fù)合材料，其中所述聚合材料為聚氯乙烯泡沫。
25.權(quán)利要求23的復(fù)合材料，其中所述聚合材料為聚烯烴。
26.權(quán)利要求25的復(fù)合材料，其中所述聚合材料為聚乙烯。
27.權(quán)利要求23的復(fù)合材料，其中所述聚合材料為聚丙烯。
28.權(quán)利要求23的復(fù)合材料，其中所述聚合材料為纖維素塑料(cellulosic)。
29.權(quán)利要求23的復(fù)合材料，其中所述聚合材料為乙烯基樹(shù)脂。
30.權(quán)利要求23的復(fù)合材料，其中所述聚合材料為聚丙烯酸(acrylic)。
31.權(quán)利要求23的復(fù)合材料，其中所述聚合材料為氨基甲酸酯。
32.權(quán)利要求23的復(fù)合材料，其中所述聚合材料為聚苯乙烯(styrenic)。
33.權(quán)利要求1的復(fù)合材料，其還包含至少一種吸附在纖維表面上的添加劑。
34.權(quán)利要求33的復(fù)合材料，其中所述至少一種添加劑為一種著色劑。
35.權(quán)利要求33的復(fù)合材料，其中所述至少一種添加劑為一種穩(wěn)定劑。
36.權(quán)利要求33的復(fù)合材料，其中所述至少一種添加劑為一種抗氧化劑。
37.權(quán)利要求33的復(fù)合材料，其中所述至少一種添加劑為一種填充劑。
38.權(quán)利要求33的復(fù)合材料，其中所述至少一種添加劑為一種補(bǔ)充劑。
39.權(quán)利要求33的復(fù)合材料，其中所述至少一種添加劑為一種潤(rùn)濕劑。
40.權(quán)利要求33的復(fù)合材料，其中所述至少一種添加劑為一種粘合劑。
41.權(quán)利要求33的復(fù)合材料，其中所述至少一種添加劑為一種抗沖改性劑。
42.權(quán)利要求1的復(fù)合材料，其中將所述復(fù)合材料形成一種復(fù)合材料構(gòu)件。
43.權(quán)利要求42的復(fù)合材料，其中所述復(fù)合材料構(gòu)件為一蓋板。
44.權(quán)利要求42的復(fù)合材料，其中所述復(fù)合材料構(gòu)件為一外部裝飾結(jié)構(gòu)。
45.權(quán)利要求42的復(fù)合材料，其中所述復(fù)合材料構(gòu)件為一欄桿。
46.權(quán)利要求42的復(fù)合材料，其中所述復(fù)合材料構(gòu)件為一露臺(tái)構(gòu)件。
47.權(quán)利要求42的復(fù)合材料，其中所述復(fù)合材料構(gòu)件為一包覆構(gòu)件。
48.權(quán)利要求42的復(fù)合材料，其中所述復(fù)合材料構(gòu)件為一模制件。
49.權(quán)利要求42的復(fù)合材料，其中所述復(fù)合材料構(gòu)件為一門(mén)側(cè)壁。
50.權(quán)利要求42的復(fù)合材料，其中所述復(fù)合材料構(gòu)件為一擋板構(gòu)件。
51.權(quán)利要求42的復(fù)合材料，其中所述復(fù)合材料構(gòu)件為一窗形結(jié)構(gòu)。
52.權(quán)利要求42的復(fù)合材料，其中通過(guò)擠壓所述復(fù)合材料形成所述復(fù)合材料構(gòu)件。
53.權(quán)利要求52的復(fù)合材料，其中通過(guò)熱成形進(jìn)一步形成所述復(fù)合材料構(gòu)件。
54.權(quán)利要求42的復(fù)合材料，其中通過(guò)注模形成所述復(fù)合材料構(gòu)件。
55.一種制造改性纖維的方法，包括將一種懸浮液與一種纖維混合來(lái)形成一種均相混合物；通過(guò)毛細(xì)管作用將所述懸浮液吸入到所述纖維的腔中來(lái)改善纖維的性能；以及冷卻所述改性纖維。
56.權(quán)利要求55的方法，還包括疏松所述改性纖維。
57.權(quán)利要求55的方法，其中所述纖維為韌皮纖維。
58.權(quán)利要求55的方法，其中所述懸浮液包含一種載體，一種化學(xué)起泡劑以及一種催化劑。
59.權(quán)利要求58的方法，其中將大約1-10份的懸浮液同大約100份的纖維混合。
60.權(quán)利要求55的方法，還包括將一種添加劑吸附在所述纖維的表面上，所述添加劑選自著色劑、穩(wěn)定劑、抗氧化劑、填充劑、補(bǔ)充劑、潤(rùn)濕劑、粘合劑以及抗沖改性劑。
61.權(quán)利要求60的方法，其中通過(guò)在大約350-500華氏度下進(jìn)行混合來(lái)將所述添加劑吸附在所述纖維表面上。
62.權(quán)利要求55的方法，其中通過(guò)一臺(tái)連續(xù)攪拌機(jī)/混合器來(lái)將所述懸浮液吸入到所述纖維的腔中。
63.權(quán)利要求62的方法，其中所述攪拌機(jī)/混合器的溫度大約為200-350華氏度。
64.權(quán)利要求55的方法，還包括將所述改性纖維同一種熔化的聚合材料混合來(lái)形成一種復(fù)合材料。
65.權(quán)利要求64的方法，還包括擠壓所述改性纖維和聚合材料來(lái)形成一種復(fù)合材料構(gòu)件。
66.權(quán)利要求65的方法，還包括將所述改性纖維擠壓成薄板。
67.權(quán)利要求66的方法，還包括熱成形所述薄板。
68.權(quán)利要求64的方法，還包括注模所述改性纖維和聚合材料的步驟來(lái)形成一種復(fù)合材料構(gòu)件。
69.一種改性纖維，包括一種具有腔的纖維，所述腔帶有孔；以及一種吸入到腔中來(lái)改善纖維性能的懸浮液；由此通過(guò)所述懸浮液保全所述腔的天然孔，從而使得纖維保持自然密度和強(qiáng)度性能。
70.權(quán)利要求69的改性纖維，其中所述懸浮液包含一種化學(xué)起泡劑，一種載體以及一種催化劑。
71.權(quán)利要求70的改性纖維，其中將大約1-10份的懸浮液同大約100份的纖維混合。
72.權(quán)利要求70的改性纖維，其中所述化學(xué)起泡劑是放熱的。
73.權(quán)利要求71的改性纖維，其中所述化學(xué)起泡劑為偶氮二酰胺。
74.權(quán)利要求71的改性纖維，其中所述化學(xué)起泡劑為酰肼衍生物。
75.權(quán)利要求70的改性纖維，其中所述載體是成膜熱塑性的，其選自聚丙烯酸酯類、環(huán)氧樹(shù)脂類、酚醛樹(shù)脂、三聚氰胺以及乙烯基樹(shù)脂。
76.權(quán)利要求70的改性纖維，其中所述載體為一種成膜熱固性聚合物。
77.權(quán)利要求70的改性纖維，其中所述催化劑選自碳酸鈣和鎘、鋅、鋇、鈣、鍶、鎂、鉛、錫或硅的化合物。
78.權(quán)利要求69的改性纖維，其中所述纖維為韌皮纖維。
79.權(quán)利要求78的改性纖維，其中所述纖維為亞麻。
80.權(quán)利要求78的改性纖維，其中所述纖維為大麻。
81.權(quán)利要求78的改性纖維，其中所述纖維為黃麻。
82.權(quán)利要求78的改性纖維，其中所述纖維為椰纖維。
83.權(quán)利要求78的改性纖維，其中所述纖維為洋麻。
84.權(quán)利要求78的改性纖維，其中所述纖維為苧麻。
85.權(quán)利要求69的改性纖維，其中所述纖維為木纖維。
86.權(quán)利要求69的改性纖維，其中所述纖維為小麥纖維。
87.權(quán)利要求69的改性纖維，其中所述纖維為草纖維。
88.權(quán)利要求69的改性纖維，其中所述纖維為木質(zhì)纖維素纖維。
89.權(quán)利要求69的改性纖維，還包含至少一種吸附在所述纖維表面上的添加劑。
90.權(quán)利要求89的改性纖維，其中所述至少一種添加劑為一種著色劑。
91.權(quán)利要求89的改性纖維，其中所述至少一種添加劑為一種穩(wěn)定劑。
92.權(quán)利要求89的改性纖維，其中所述至少一種添加劑為一種抗氧化劑。
93.權(quán)利要求89的改性纖維，其中所述至少一種添加劑為一種填充劑。
94.權(quán)利要求89的改性纖維，其中所述至少一種添加劑為一種補(bǔ)充劑。
95.權(quán)利要求89的改性纖維，其中所述至少一種添加劑為一種潤(rùn)濕劑。
96.權(quán)利要求89的改性纖維，其中所述至少一種添加劑為一種粘合劑。
97.權(quán)利要求89的改性纖維，其中所述至少一種添加劑為一種抗沖改性劑。
98.權(quán)利要求89的改性纖維，其中通過(guò)混合將所述添加劑吸附在所述纖維表面上。
99.權(quán)利要求90的改性纖維，其中通過(guò)在大約350-500華氏度下進(jìn)行混合來(lái)將所述添加劑吸附在所述纖維表面上。
100.權(quán)利要求69的改性纖維，其中在大約200-350華氏度下改善所述纖維的性能。
全文摘要
一種改性纖維(12)和一種復(fù)合材料，所述復(fù)合材料包括具有腔的纖維，所述腔具有孔(20)。將一種含有粘合劑、化學(xué)起泡劑和催化劑的懸浮液通過(guò)毛細(xì)管作用吸入到所述腔中來(lái)改善纖維的性能。可將改性纖維同聚合材料相嵌來(lái)形成所述復(fù)合材料。通過(guò)懸浮液保全所述腔的天然孔從而使得纖維保持自然密度和強(qiáng)度性能。
文檔編號(hào)C08J5/06GK1703313SQ200380101296
公開(kāi)日2005年11月30日 申請(qǐng)日期2003年10月10日 優(yōu)先權(quán)日2002年10月10日
發(fā)明者J·E·內(nèi)斯比特 申請(qǐng)人:阿美利化學(xué)公司