形成熱活化粘合劑複合物的方法

2023-05-17 14:42:16 1

專利名稱：形成熱活化粘合劑複合物的方法
技術領域：
兩種主要的熱活化粘合劑是熱固性和熱塑性化合物。這樣，從熱活化粘合劑和填料組分來形成複合物產品的領域可根據使用的粘合劑的特性，即熱塑性的或熱固性，來劃分成兩個主要的分支。
在製備重新組成的纖維素產物中使用了熱固性聚合物。例如。為了從重新組成的木材，如薄木板或中密度纖維板中製成平板，需將熱固性聚合物粘合劑與木纖維或顆粒混合以形成襯墊。襯墊然後放在壓板之間並壓制。在壓制時，給襯墊加熱使其軟化，從而使襯墊易於壓縮，也易於固化熱固性聚合物粘合劑。壓制/加熱粘合劑到使其軟化並最終固化所化費的時間使複合板的生產減慢，並且在很大程度上該時間依賴於用來給襯墊加熱的熱傳遞的機理。使形成產品所需的壓制時間最小是很需要的。這裡需說明一下，在大規模碎料板裝置中一次壓制循環減少一秒，就可使年銷售額增加約$35,000。
在重新組成木板的常規壓制中，熱從加熱的壓板表面傳導到襯墊上。由於纖維素和熱固性聚合物組成物的熱傳導不良，該方法要求襯墊在壓機中保持相當的時間以讓襯墊的核心溫度上升到足以使熱固性聚合物粘合劑固化並完成平板形成程度。這對於厚襯墊是個難題，因為，壓制時間隨著襯墊的厚度明顯增加。
人們試圖通過升高壓板的溫度來減少傳導壓制中的壓制時間。但是，只能稍稍減少壓制時間，並且增加壓板的溫度會燒或損壞平板。
減少壓制時間的常規措施也包括使用蒸汽通過對流給襯墊傳熱，從而利用了襯墊的天然孔隙。使用對流進行熱傳遞的一個公知方法是「蒸汽震動」或「蒸汽噴氣」技術，其中具有表面潮氣的襯墊與蒸發水的熱壓板接觸。所產生的蒸汽迅速向襯墊中心移動，從而升高了核心溫度。更多的水可用來增加所得的核心溫度。
但是，這類蒸汽方法也有缺陷，因為需要更多的壓制時間來擺脫襯墊過量的潮氣。平板表面也常常會由於蒸汽熱而起泡。用其它的蒸汽方法，如通過穿孔壓板給襯墊直接施加蒸汽的系統，已經觀察到相似的混合結果。
不管所用的方法，核心溫度必須為150-350°F以使大多數熱固性化合物進行有效的固化。一般來說，在較低溫度下固化的熱固性化合物是優選的，因為其所需的總的循環時間少。
從對熱固性粘合劑的關注轉移到熱塑性粘合劑的關注，總的思想是使呈粉末化或非粉末化的填料顆粒與熱塑性化合物。目前，至少有兩個使熱塑性化合物與粉末化填料顆粒混合的已知方法。在一個方法中，固體熱塑性小球和粉末化填料顆粒被預混合，然後通過加熱的擠出機來熔融成粒料。該粒料和顆粒然後通過機械裝置混合併從擠出機中射出。在另一個方法中，用熱和極度高壓以迫使熱塑性粒料和粉末化的填料顆粒通過模頭並進入鑄模。
工業上形成熱塑性聚合物和粉末化填料複合物的方法的一個例子適合目前的塑料擠出機技術。在擠出機中加工鋸屑和聚乙烯膜的混合物。但是，該技術有嚴格限制。首先在螺杆擠出機的公差只允許使用鋸屑大小的纖維素顆粒。這顯然降低了材料的強度和剛度，因為纖維長度和取向對複合材料的機械性能有相當大的影響。由於擠出機的熔融/流動限制，該方法也限制了約50/50熱塑性-纖維素的混合物。大於50％的纖維素得到了不合格的產物。由於纖維素主要是降低成本和最終產品的重量，故該限制有不利的經濟後果。
至少有三個將熱塑性聚合物與非粉末化填料混合的常規方法。一個方法是，將填料顆粒單個浸在熱粘稠的熱塑性塑料浴中，冷卻後將浸漬塗覆的填料顆粒紡成織物狀的形狀。接著，所得的織物狀材料被放在具有另外的熱塑性材料的模具中。然後加熱使熱塑性塑料熔融入織物狀材料的內部或周圍以填充浸漬塗覆步驟未覆蓋的乾燥點。
第二個方法涉及極度高壓下將熱塑性材料噴入鑄模以塗覆填料顆粒。但是，只有某些類型的填料可用該技術。
另外，已知可通過使熱塑性粒料和填料材料在模具中成層、然後加熱模具可製得較薄的複合材料。
美國專利5,088,910提出了將熱塑性聚合物和非粉末化填料混合的再一個例子。該方法適合常規壓板壓機和塑料壓制鑄模技術以形成熱塑性複合物。在該方法中，機器使線狀的纖維素纖維，如稻草和聚丙烯繩摻合成鬆散的編織襯墊。然後將襯墊放在常規的壓板壓機中用已加熱的或冷的壓板進行壓制。所得的材料可用來製備汽車內裝飾部件，由於纖維素纖維的長度和它們的取向，所製得的材料很牢固。與塑料部件比較，其成本更低並更輕。但是，由於每個壓制循環中整個平板必須加熱或冷卻，該方法的能量耗費大。它也限於較薄的部分，這是因為塑料的熱特性，在試圖從表面上使厚的部分加熱時必然會增加循環時間。
一般來說，與製備熱固性複合物的常規方法相比，製備熱塑性複合物的常規方法是高成本的且有限制。這種差別的關鍵原因是與熱塑性性材料的較高的粘度有關，高粘度使熱塑性性材料難於得到生產出均勻、粘合的最終產品所需的填料顆粒溼潤，熱塑性塑料一般也有較高的熔點，因此需要高的溫度來形成液態粘合劑。形成熱塑性複合物所需的核心溫度(約380°F)因此也比固化熱固性複合物所需的溫度(約200-350°F)高得多。另外，熱塑性塑料的導熱係數很低，這表明當熱僅施加在表面上時(如用常規的壓板壓機)需化很長的時間來熔化厚襯墊中心的塑料。例如，使用常規的具有熱壓板的壓板壓機，需要約20分鐘熔化熱塑性塑料以形成1/2英寸厚度的熱塑性複合板。
也可使用微波或射頻輻照給複合物加熱。雖然可用兩種方法加熱，但它們很昂貴，若纖維素組分中的水分含量改變時這些方法是極不可靠的。
儘管有上述的加工困難，但用熱塑性聚合物形成複合產品也有很多有利之處。首先，近來增加再循環和保護環境資源的趨勢迫切需要有再使用的熱塑性塑料方法。家庭廢物的重要部分有熱塑性聚合物，它們可作為形成複合產品的熱塑性塑料來源。EPA統計表明塑料佔美國總廢物的約7.3％，其中只有約1％被再循環。到2000年預計美國的塑料產量可達760億磅。這樣，可使該廢物的任何部分利用的方法會有顯著的社會效益。
熱塑性塑料由於比熱固性聚合物便宜，故也是需要的。與固化後若熔融不可再使用的熱固性聚合物相反，它們可通過再熔融而被重複使用，故它們可被再利用。在有些情況下，複合物所需的性能可能要求使用熱塑性聚合物而不是熱固性聚合物。
因此本發明的一個目的是提供用熱活化粘合劑和大量的填料顆粒形成複合產品的方法。
本發明的另一個目的是提供用廢棄熱塑性塑料形成熱塑性產品的方法。
本發明的再一個目的是提供用已被顏色和外部物質，如標籤、膠水和殘留的有機物質汙染的廢棄的熱塑性塑料形成熱塑性產品的方法和裝置。
本發明的再一個目的是用連續增強材料形成熱活化粘合劑複合產品。
本發明的進一步目的是能通過分區來改變熱活化粘合劑複合物的性質。
本發明的進一步目的是提供用熱活化粘合劑形成產品的使能量有效使用的方法。
本發明的另一個目的是提供在用其它工業過程中的廢能量給形成產品提供所需熱量的情況下用熱活化粘合劑形成產品的方法。
本發明的再一個目的是提供用熱活化粘合劑形成產品的方法，所述的產品可用來形成深拉成形部件。
本發明的另一個目的是提供用熱活化粘合劑形成產品的方法，所述的產品可用來形成片材產品。
本發明的再一個目的是提供用熱活化粘合劑形成產品的方法，所述的產品可用來形成擠出產品。
本發明的再一個目的是提供用熱活化粘合劑形成產品的方法，其循環時間比現有技術更快，產率比現有技術更大。
本發明的另一個目的是提供不需要高成本機器的製備熱塑性性部件的方法。
本發明的一個目的也在於提供用加熱步驟然後用冷固化步驟形成熱活化粘合劑複合產品的方法。
本發明的另一個目的是提供用有未加熱壓板的壓板壓機用熱活化粘合劑形成產品的方法。
本發明的進一步目的是提供適合將熱氣體噴入壓機料中的壓機壓板。
本發明的另一個目的是提供具有絕緣表面的與壓機料接觸的壓機壓板。
本發明的再一個目的是提供適合於用熱氣體作為熱源來形成熱活化粘合劑複合產物的壓機。
本發明的另一個目的是提供在噴入熱氣體和壓機料時含有鬆散的原材料的壓機料的容器外殼。
本發明的再一個目的是提供用熱塑性粘合劑和1/4和6英寸長度的填料顆粒形成複合產品的方法。
發明綜述通過將熱空氣噴入、灌注或吹入熱活化粘合劑片和填料顆粒鬆散混合物的基底材料中給形成熱活化粘合劑/填料複合產物供熱的方法來達到本發明的目的。噴入的熱空氣有效地加熱和活化了粘合劑組分-對於熱塑性粘合劑是熔融，對於熱固性粘合劑是加速了固化。熱空氣有效地升高了粘合劑的溫度，結果不必再通過壓板提供另外的熱量。
本發明也包括用來製備平板或深度拉伸(多於兩英寸)成型部件(即厚度32-英寸的部件)的壓板壓機，及其使用方法。壓機包括上部和下部壓板，在每個壓板的表面上分布多個熱空氣噴入噴嘴。壓板相互間隔，其每面圍繞著透氣的容器外殼結構，這樣形成了放置要被壓制的基底材料的壓縮室。一旦基底材料被放置在壓縮室內，將熱空氣噴入其中，並將壓板匯集在一起。然後停止噴入熱空氣，將基底材料稍壓製成預形成部件。所得的預形成部件從熱空氣壓機中取出，在固結壓機內被壓製成最終的形狀。
本發明也包括適合本文所述的各種方法的新穎的壓板結構。特別提供了具有基本絕緣性質的壓板，結果使熱空氣噴入後對來自熱空氣或活化粘合劑/填料混合物的熱吸收最小。壓板結構的其它特徵使進入基底材料的熱空氣流的分布最佳。
本文所用的術語熱活化粘合劑是指能通過加熱被活化成作為粘合劑的任何化合物。兩個主要的例子是熱固性化合物和熱塑性化合物。由於熱塑性化合物加熱時會熔融，它們可通過在填料顆粒周圍流動並冷卻時將它們粘合在一起來作為粘合劑。對於熱固性化合物可在加熱誘導固化時交聯聚合產生粘合。雖然熱固性和熱塑性化合物是熱活化粘合劑的主要例子，可起熱活化粘合劑作用的任何其它物質都適合用於本發明。本發明也能從100％粘合劑中形成產品，此時粘合劑只是本身粘合，不必再加入填料組分。
重要的是使熱活化粘合劑和填料完全混合。若使用不連續的熱活化粘合劑片和填料顆粒，通常它們最好應有相同的大小和重量。這有助於在混合物中的片和顆粒達到均勻內部懸浮，並容易真正溼潤填料顆粒。若液體熱固性樹脂被用作熱活化粘合劑，可將其噴灑在填料上來達到相同的效果。類似地，粉末的熱活化粘合劑可被施加在填料顆粒上以製得所需的分散物。需要時，可在粉末化粘合劑分散前將增粘劑，如Eastman G0003蠟噴在填料上，以確保粘合劑粘附在填料上。
為了在最終產品中得到所需的物理性能，加工時將偶合劑加到複合物中是有利的。偶合劑可噴灑在顆粒上以增加熱塑性粘合劑和纖維素纖維之間的結合，從而增加最終產品的強度。也可加入阻燃劑以使最終的產品具有另外的阻燃性。
顆粒形式或粒料形式的熱活化粘合劑也可在本發明中起作用，但由於難以與填料得到充分的混合物和懸浮，故不優選，另外具有較大尺寸的熱活化粘合劑構型的加熱慢得多，這樣就延長循環時間和降低產率。本發明也已成功地從粉塵狀大小的熱活化片和填料顆粒中形成複合產品。對於較小的片和顆粒，保證合適的氣體滲透是關鍵的。
本文的熱塑性塑料是指在加熱時軟化並成為可流動的或膠粘的，在冷卻到室溫時恢復到原來的狀況的聚合物。本發明使用的熱塑性材料可為任何可模具或可擠出的塑料材料。合適的聚合物材料例子包括，但不限於，聚醯胺，如己內醯胺(尼龍6)、聚六亞甲基己二醯二胺(尼龍66)及其共聚物；聚烯烴和聚烯烴的共聚物，如聚乙烯(低、中和高密度)、聚丙烯、聚丁烯-1，聚-4-甲基戊烯-1，和這些與其它烯烴共聚單體(如氯乙烯、甲基丙烯酸甲酯、乙酸乙烯酯、丙烯酸)的共聚物；聚苯乙烯和聚苯乙烯與其它共聚單體的共聚物(如苯乙烯-丙烯腈共聚物、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物、苯乙烯-丁烯-1-丙烯腈共聚物)；聚碳酸酯、聚碸、聚酯、聚甲基丙烯酸酯、聚氯乙烯、聚偏氯乙烯、氯乙烯和偏氯乙烯與其它共聚單體，如乙烯、乙酸乙烯酯、甲基丙烯酸乙酯和其它共聚單體的共聚物。
最好是，本發明的熱塑性性組分由熱塑性性鬆散物組成，熱塑性性鬆散物被定義為熱塑性塑料和填料的混合物，或只是熱塑性塑料，其密度低於或等於15磅/英尺3。這可包括未經壓制的碎的聚乙烯雜物袋、牛奶硬紙盒或嬰兒尿布的聚丙烯部分。特別合適的組合物可根據美國專利5,155,146和5,356,278以及本發明人的美國專利申請08/131,204的內容製備，這些專利和申請被結合入本文供參考。但是，一般來說，具有讓熱氣體流入和流到熱活化粘合劑周圍以提供必須熱量的、足夠不緊密、鬆散或透的任何構型的熱活化組合物都適合用於本發明。
可選擇填料的特徵來得到最終產物的所需性能。例如，可以用防腐劑處理填料顆粒以防止最終產物腐爛。通過研磨預處理和可能再循環的如用作鐵路連接件的材料可得到相同的效果。也可選擇拉伸強度和其它相似的性能以使產物具有所需的物理特性。
所用的術語熱固性塑料是指加熱時能固化或不可逆地定形的化合物，一般是聚合物。例子可包括酚醛塑料、醇酸樹脂、氨基樹脂、聚酯、環氧化物、聚矽氧烷以及另外需要如有機過氧化物的一些添加劑固化的化合物。
本文使用的術語乾燥氣體是指，氣體中水不是主要組分。這表示不排除空氣，例如，水蒸汽可少量存在的空氣。特別是，水蒸汽量最好不應明顯地超過室溫下氣體的飽和點，從而保證在物體冷卻時或在冷壓制部件上水不會冷凝。
術語非冷凝氣體是指在環境條件下仍為氣相的元素或化合物，其例子包括空氣、氮氣、二氧化碳等。蒸汽是可冷凝氣體的例子，即蒸汽在室溫和常壓下冷凝成液體。本發明的優選的非冷凝氣體是空氣。
使用非冷凝氣體氣體的益處之一是可自由控制氣體的壓力和溫度。對於蒸汽，需保持高壓來得到高溫。使用非冷凝氣體時，可製造高溫並即使在相對低的氣體壓力下也能保持。簡而言之，本發明的乾燥氣體或非冷凝氣體一般是指空氣或熱空氣，因為空氣是優選的氣體。術語乾燥氣體或非冷凝氣體不受術語熱空氣或空氣的限制。
一般來說，熱活化粘合劑具有活化溫度，在該溫度下它成為有效的粘合劑。對於熱塑性塑料，該溫度是使熱塑性塑料可流動、粘稠或熔融到足以溼潤填料並形成粘合產品的溫度。該熔融過渡態隨著溫度的變化逐漸發生。因此不可能精確地定義出熱空氣必須將熱塑性塑料加熱。到的活化溫度而是，活化溫度被定義為熱塑性塑料成為足以不粘地溼潤填料組分、並在冷卻或結合形成粘合的固體的最低溫度。根據填料顆粒的性質，粘度必須有不同的下降以溼潤和粘合填料顆粒來形成粘合的最終產品。對於粗糙或不規則的填料顆粒，需要熱塑性組分能很好地流動。另一方面，若不使用填料顆粒，熱塑性塑料可在相當粘稠時，即在較低的溫度下形成粘合產品。因此，對於某些類型的熱塑性塑料，熱氣體的溫度僅需250°F，但更一般的是400-600°F。
熱固性化合物的活化涉及固化過程。由於熱固性聚合物的固化速率常隨著溫度的增加而增加，而不是在一明確的溫度下被引發，故沒有明確的活化溫度。這樣，熱固性化合物的活化溫度被定為產生最快的固化但不引發局部不均勻固化的溫度。對於一些熱固性複合物，100-200°F的熱空氣可促進以所需的速率固化，但其它的熱固性複合物所需的溫度會更高些。
假設熱活化粘合劑必須加熱到某個活化溫度T活化，用來加熱熱活化粘合劑的噴入的空氣量必須能提供足夠的能量，將粘合劑從原始的溫度T起始上升到最終的溫度T活化。由氣體提供給粘合劑的最大的熱量H＝m氣體c氣體(T氣體-T粘合劑)。類似地，根據等式H＝m粘合劑c粘合劑(DT粘合劑)，熱量H會使粘合劑的溫度上升到最大。使這兩個等式相等並從起始的粘合劑溫度T粘合劑積分到最終的溫度T活化，下列等式給出的將粘合劑加熱到T活化所需的氣體的最小量
其中m氣體＝噴入氣體的質量，m粘合劑＝熱活化粘合劑組分的質量，c粘合劑＝熱活化粘合劑組分的比熱，c氣體＝氣體的比熱，T活化＝熱活化粘合劑的活化溫度，
T粘合劑＝熱活化粘合劑的起始溫度，和T氣體＝氣體噴入時的溫度。
若補充的熱量Hs來自另外的能源，如加熱的壓板時，設定噴入氣體的較低質量下限的等式還包括抵銷補充的熱量項，其計算式如下
從能量效率來看，當然需要降低噴入的氣體以儘可能地使上述等式的絕對熱最小。
附圖簡述

圖1a-g顯示本發明壓板的三個可採用的實施方案。
圖2顯示了適合使用圖1a-f所示類型的壓板並將熱空氣噴入壓機料處的壓板壓機。
圖3a-b顯示了圖2壓板壓機的變型的側視圖和端視圖。
圖4a-c顯示了用圖2、3a和3b壓板壓機進行固結壓制的三個可採用的實施方案。
圖5a-b顯示了用於圖2、3a和3b壓機的兩個容器外殼。
圖6a-i顯示了根據本發明，形成平板形式的熱活化粘合劑複合產物的方法。
圖7a-c顯示了適合用來形成塊體產品的本發明方法6一種變化。
圖8顯示了一個板，它具有圖1e-g的壓板並可選擇壓板上有效的空氣噴嘴圖案。
圖9a-c圖示了用圖8的板可選擇的有效空氣噴嘴的各種圖案。
圖10a-f顯示了將壓機料從圖3a-b的壓機傳送至圖4c的壓機的自動化過程。
實施例詳述壓板根據本發明的較佳實施例製成的壓板10示於圖1a。壓板10設計成在壓機上壓制並傳熱給壓機料。壓板10包括支持壓模14的支承框架12。壓模14的一個表面形成內表面16與壓機料接觸。內表面16可製成平板狀或有凸起18和/或凹陷20，使如圖1b的所示的壓制產品成形壓模用高溫(600°F)RTV橡膠，如Dow Chemical 3120 RTV Rubber通過鑄模製成。凸起18和凹陷20可在鑄模過程中直接加入壓模14中。
壓板10還包括多個位於壓模14內的空氣噴射口22和到內表面16上的開孔。空氣噴嘴22提供了熱空氣噴入壓機料的噴入點。空氣分布歧管24鑄入壓模14內並將熱空氣從兩根進氣管道26分散至空氣噴嘴22。歧管24包括兩根相同的次歧管28，它們每一根都由大的(7.5英寸直徑)循環導管30，小的(4.5英寸直徑)的循環導管32，四根大的(6.5英寸×2英寸)L型導管34，和四根小的(4.5英寸×2英寸)的L型導管36組成。八根L型導管34，36的較短的腳在進氣管道26內捆在一起。循環導管30，32互相共軸放置在入進氣管道26周圍，並連接到從進氣管道26徑向伸出的L型導管34，36上。導管30-36和空氣噴嘴22是由外徑1/4英寸水管制成。
將空氣噴嘴22焊接到歧管24的導管30-36上。在壓模14鑄模時在每個空氣噴嘴22末端放置一個釘子以防止RTV橡膠進入並有助於在壓模14形成後對空氣噴嘴22定位。空氣噴嘴22的長度可防止空氣將壓模14和歧管24分離。空氣噴嘴22位於壓模14內，以提供通過壓機料的均勻的空氣循環，這對製成一個有粘合性的但無未連接的穴或區域的最終產品是很關鍵的。與壓機料為較大的片狀碎片和顆粒相比，較小的粉末化碎片和顆粒的壓機料需要較大量的空氣噴嘴22。
上述的壓板的另一個實施方案通常以圖1c-d的10′表示。壓板10′在結構上與壓板10非常類似，它包括一個支持有內表面16′的RTV壓模14′的支承框架12′。壓板10′和壓板10一樣也包括一個空氣分布歧管24′把來自進氣管道26′的空氣分配給多個空氣噴嘴22′。與壓板10相反，壓板10′內的空氣噴嘴不直接與空氣分布歧管連接。而是，空氣噴嘴22′將熱空氣從充氣箱27′抽入空氣分配歧管24′射入熱空氣處。
充氣箱的作用是使提供給每個空氣噴嘴的壓力的均勻效果比單用空氣歧管更好。為使這個效果最大化，空氣分布歧管24′通過開口29′將空氣噴入充氣箱27′，開口29′面對充氣箱27′與空氣噴嘴22′相對的一側。均衡的壓力對有效加熱熱活化粘合劑，消除最後產品中冷的或未結合的區域非常重要。充氣箱也使噴嘴更均勻地分布在壓機料表面上方。
一些支承31′被用來穩定充氣箱27′內的空氣分布歧管24′。分布在充氣箱27′外表面上的定位器33′可將RTV材料固定在充氣箱上。此外，在充氣箱27′相對面之間設置了支持物35′以防止充氣箱在壓力下噴入熱空氣時膨脹。
第二種上述壓板可採用實施方案的通常用圖1e-f的10」表示。總體來說，壓板10」實際上較大，但壓板10」在結構上與壓板10』相似，並包括一個支持有內表面16」的RTV壓模14」的支承框架12」。壓板10」與壓板10′一樣包括一個空氣分布歧管24」把來自進氣管通26」的空氣分配給充氣箱27」內的多個空氣噴嘴22」。歧管24」包括附加的延伸至轉角的導管來更均勻地在充氣箱內傳遞熱空氣，熱空氣通過管道背側的氣孔29」排出。
壓板10」也包括一些支承31」來穩定充氣箱內的歧管。圍繞充氣箱27」的RTV通過多個分布在靠近內表面16」的充氣箱外表面上的定位器來固定在其上。充氣箱27」通過充氣箱相對表面間伸出的支持物35」將它們卡在一起來防止其膨脹。
壓板10′和壓板10」間主要的差別是壓板10」能改變內表面16」上的空氣噴嘴22」的圖案。內表面16」上的噴嘴22」以多行37」形式來排列。見圖9a。在每一行內噴嘴相隔2英寸，行間相隔1英寸。此外，相鄰行的噴嘴沿著行的長度方向偏移1英寸。
如圖1f所示，滑動控制板39」位於充氣箱27」內，剛好在內表面16」後。板39」沿壓板10的長軸前後滑動來交替地封閉和打開各種圖案的噴嘴22」。在充氣箱每個側向邊緣固定有一個支持軌道41」，它使板39」固定靠在充氣箱表面上。一對嚙合在板39」的中心隔斷器45」邊緣的內支承軌道43」進一步固定了板。
板39」設計成在內表面16」後面具有三個位置，並包括如圖8所示的孔47」圖案。該板處於這種種位置中的每一種位置就封閉和打開各種噴嘴。在第一個位置處，板39」內的孔位於內表面16」的每一個噴嘴後。見圖9a。這是完全開孔的位置，板39」對有效的空氣噴嘴的分布沒有影響。在第二個位置，每一邊緣的第二和第四行被封閉，從而減少了靠近邊緣的空氣流速。見圖9b。同樣，在第三個位置處，每一個邊緣的第二，第四，第六和第八行被封閉，從而進一步減少靠近邊緣的空氣流動。見圖9c。
在壓板邊緣噴入的熱空氣往往會逸散，而不將熱量傳給壓機料。因此需要減少壓板邊緣的空氣流動以提高壓制過程的效率。用板39」調節壓板邊緣的空氣流動可按需調節空氣流動以獲得最優的熱傳遞和效率。
在較佳實施例中RTV橡膠用來製成壓模是因為它有低的導熱係數。在壓模中用RTV橡膠而提供的熱絕緣是較佳的，這是由於在空氣噴射和壓縮時傳遞到壓板上的熱量減少。例如金屬壓模可能需要預熱否則它們會從壓機料和熱空氣中吸收大量的熱量，因此減少了過程的能效，增加了加熱壓機料所需的時間。此外，如果壓模吸收了過多的熱量，則它們需要在下一步壓制生產周期前冷卻，這也進一步延長了生產周期。用RTV橡膠也減少了來自歧管的熱傳遞，因而熱傳遞至壓板的熱空氣提高了離開噴嘴的空氣溫度。因此，本發明較佳的實施例用絕緣材料可形成高能效的系統來製成有熱活化粘合劑的組合物產品，因為提供的最優量的能量可加熱壓機料。另外一個優點是，它更容易將RTV橡膠從壓機料上分離下來，與將RTV橡膠從金屬模具上分離相比。
儘管RTV橡膠是較佳的，但可預計許多其它材料可製成合適的形狀。特別是，任何導熱係數低的和可在空氣噴嘴上成形的材料應是可接受的。有較高熔化溫度的熱固性性塑料和熱塑性塑料以及陶瓷或甚至混凝土是有效的。如上所述，希望產品可很容易從壓板的表面上分離下來。某些有其它所需物理性能用於模具但不易從壓機料上分離下來的材料，如果對其提供一個塗層如特氟隆或Mylar，則可能有效，以便於產品和模具的分離。
本發明和已有技術的壓機間的一個區別是在壓制步驟中消除了壓板需要加熱的必要性。如上所述，在以前已知的形成複合物製品如碎料板或薄片板的方法中，與壓機料接觸的壓板表面總要加熱。甚至是在用蒸汽來對壓機料提供熱量的壓機中，壓板也必須仍然被加熱來避免過量熱吸收和蒸汽在壓板上冷凝。本發明的方法和裝置用一種絕熱材料與壓機料接觸來避免過量的熱吸收。如本發明中用幹的或非冷凝的氣體來提供熱，則冷凝也不成為問題。
壓板壓機本發明的熱空氣壓機通常以圖2中的50表示。壓機50包括框架52和上下壓板54，56。壓板通常根據上述描述來製備。較低的壓板56是靜止地固定在框架52的底部。上壓板54是可移動的，其在框架52中置於下壓板56之上。
固定上壓板54的承載部件58定位在組成框架52的一部分的四根杆60上。杆60一端與框架52在靠近下壓板56處連接，另一端與上構件62連接。液壓缸64在上構件62和承載部件58之間伸展，使上壓板54在壓制過程中向下朝下壓板56運動。液壓缸64在壓制過程結束後也提升壓板54。
壓縮室66的上下端分別與上下壓板54，56連接。壓縮室66通過一個容器狀殼68固定在一側。見圖如5a。容器外殼68與下壓板56框架嚙合並可卸下地固定在其上，並向上延伸至緊密包圍上壓板54周圍。上壓板54可在容器外殼68中上下滑動，它可以由有多個1/32英寸和1/16英寸孔70的薄金屬孔板製成。可以預料容器外殼68最好由一些低導熱係數材料構成以減少從熱空氣和壓機料吸熱。可能的材料包括(但不局限於)那些上述的用於製成模具的材料和用一些絕熱材料塗布的穿孔金屬板。由於容器外殼最好可提供熱空氣的逸散路徑，因此它應由本來是多孔材料或有多個穿孔的材料製成。
容器外殼68可沿垂直面裂成第一部分72和第二部分74以便於卸下。每個部分72，74包括接近上端的一個向外突出的開口76，通過它可將材料噴入壓縮室66中。第一部分72還包括垂直取向的透明入口78，通過它可觀察壓制過程的進展情況。
由於壓機料的相當低的起始密度和粘合性，因此容器外殼68在本發明中是有利的。需要用大體積的材料來製成少量的成品。在壓制過程中一般的體積壓縮比例為約30∶1。首先由於壓制料非常稠，因此最好用一些封閉形式來防止其溢出壓板54，56邊緣。
可以預料，在一個工業實施例中，大概全將製成壓機料的材料吹入壓縮室66或通過如下所述的螺旋輸送機或傳輸帶送入，而不是通過開口76倒入。
熱空氣循環加熱器80正好在將熱空氣噴入壓縮室66前加熱熱空氣，儘管也可用其它工業過程中的廢熱量。熱空氣由隔熱管道82從加熱器80輸送至壓板54，56上的空氣入口。由於加熱器和空氣噴嘴之間流動縮頸，因此，空氣噴嘴的熱空氣壓力一般比空氣循環加熱器中的壓力要低一些。
另一種壓板壓機通常圖3a-b的50″顯示了本發明另一種熱空氣壓機的實施方案。壓機」50″包括框架52」和上下壓板54″和56″。上下壓板54″，56″是圖1e-g中的10」所示的類型。上壓板56″安裝在由液壓缸64″來上下驅動的承載部件58″上。壓縮室66」的頂部和底部受壓板54」和56″約束，並且其邊緣被容器外68」所包圍。
容器外殼68″與壓機50″一起使用，以含有壓機料。外殼68″是一個有四面的箱子，它的大小接近上壓板54″，但可使得上壓板在殼中上下移動。見圖5b。外殼68″的側壁用1/8英寸厚的有大量1/8英寸孔70″的特氟隆孔板製成。在附圖中，孔的相對大小被誇大，而孔的數量比圖示的要多得多。金屬板71″的外殼固定在特氟隆板69″的外側上。板金屬71″包括疊加在特氟隆板上的孔上的1/16英寸的孔。板金屬上的較小的孔用來防止小顆粒在在噴入熱空氣時從壓縮室中吹出。理想的是，儘管孔的最大可接受尺寸是由壓機料中所用的顆粒大小來決定，但是特氟隆板上的孔也應該較小。容器外殼68″還包括位於長側邊緣的視窗78，使得壓機操作者可觀察壓制過程的進展。
每個壓板內的空氣用一個獨立的空氣循環加熱器80″來加熱。上壓板54″的加熱器80″安裝在承載部件58″上，這樣它可隨壓板上下移動。這就消除了用如熱空氣壓機50所示的撓性管的必要。由於撓性管經受高溫和高壓，這些撓性管在彎曲時很容易失效。通過將加熱器以固定形式安裝在壓板上，撓性管只需用來輸送冷的空氣。
壓機50″可用兩種方法中的一種來加負荷。為準備加負荷，上壓板56″升高至容器外殼68″頂部以上6至8英寸處。然後，在第一種方法中，可用簡單的真空/鼓風機來吸入材料形成壓機料並將其吹入壓縮室66″中。或者，可用輸送器83″來傳送材料。見圖10a。輸送器83″從一側到另一側來回移動通過壓縮室將材料平穩裝入其中。
為使壓機料的取出自動化，熱空氣壓機50″還包括一個延伸通過下壓板54″的內表面的開孔網式輸送帶84″。帶84″如下所述直至第一壓制階段完成才影響壓機50″的運行。由於帶84″是開孔網，因此通過下壓板54″噴嘴的熱空氣繼續無防礙通過帶84″。然而，當第一壓制階段結束時，容器外殼68″被液壓缸86″稍稍抬起，帶84用於將壓機料輸送出壓機。
固結壓機在較佳實施方案中，如圖4a所示的固結壓機100與熱空氣壓機50合用。在壓機料102已被加熱並在熱空氣壓機中預成形後，固結壓機100進一步壓制壓機料形成最終產品。固結壓機100包括一個框架104，和上下壓板106，108。下壓板108固定在框架104上，上壓板106位於下壓板108上方，並通過一對液壓缸110與框架的上部連接。液壓缸110將上壓板106向下朝下壓板108推動。通常固結壓機100和熱空氣壓機50在結構上相同，但是比它有更笨重以適應所需的更高的壓力。
固結壓機100用於生產平的板狀產品。另一種固結壓機100′用於從壓機料102′來生產塊狀而不是平板狀產品。見圖4b。如果需要成形的部件，可對壓機100或100′內的壓板提供凸起和空隙來使部件按需成形。固結壓機100′和固結壓機100一樣，包括框架104′，和上下壓板106′，108′。下壓板108′固定在框架104′上，上壓板106′位於下壓板108′的上方並通過液壓缸110′與框架上部連接。液壓缸110′將上壓板106′向下朝下壓板108′推動。來自熱空氣壓機的壓機料相對是平的，板狀的。在固結壓機100中，壓機料沿相同的平面被壓製成平板。相反，在固結壓機100′中，壓機料102′立著放在下壓板108′內，該壓板的表面積比相應的熱空氣壓板的表面積要小數倍。因此當壓機料102′在固結壓機100′中壓制時，結果形成窄的厚塊而不是寬的薄板。
圖4c顯示了本發明的另外第二種固結壓機100」的實施方案。固結壓機100」設計成與熱空氣壓機50」合用，這樣壓機料102」可在壓機間自動輸送。固結壓機100」與壓機100相同，它包括上下壓板106」和108」。壓板106」和108」包括多個內部開槽，冷凍液體流經那些開槽可有效地來冷卻。最好液體冷凍至約20°F，它由水與某類抗冷凍劑混合組成。
除了壓板，固結壓機100和固結壓機100」間的主要的差別是採用了相連的輸送器120」來裝載預成形的壓機料102」和從固結壓機上卸載成品。見圖10c。輸送器120」包括一個標準的轉動循環帶將壓機料移動至輸送器。附加的輸送器120」是鉸接的，這樣它可整個移入和移出固結壓機100」。
圖10a-10f示意表示壓機料的製成和從熱空氣壓機50」傳遞至固結壓機100」的步驟。如圖10a所示，通過裝載輸送器83」將一個基底材料150」加入壓縮室中。如上所述，裝載輸送器從一側到另一側來回移動均勻分配基低材料來形成壓機料102」。壓機料102」在壓縮室66″中預成形後，如圖10b所示，將容器外殼68″稍稍抬高形成空間使壓機料滑出熱空氣壓機。通過輸送器120」的的遊末端和輸送器84″的下遊末端相連及輸送帶在兩個輸送器上輸送，預成形的壓機料被運出熱空氣壓機送至輸送器120″。見圖10c。如果需要，可用一個爐子來保持壓機之間的壓機料的溫度。一旦壓機料置於輸送器120」上，輸送器就移入固結壓機100」的壓板之間。見圖10d-e。當輸送器移動到固結壓機100」後，引導邊緣就與前一個完成其生產周期的平板嚙合並將其推出。當輸送器120」置於壓板間之後，輸送帶重新啟動，預成形的壓機料102」被輸送出輸送器120」的末端。見圖10f。同時，輸送器120」被拉回到壓機外僅使壓機料留在壓板間。
儘管不是所需的，但是本發明中兩步壓制過程由於幾個原因是較佳的，至少對於熱塑性性粘合劑來說是這樣。首先，周期時間減少，因為下一個壓機料可在前一個壓機料在固結壓機中冷卻時被加熱。第二，對於由可流動的材料或在加熱時變成可流動的材料製成的壓機料來說，在熱空氣壓機50中用高壓可使材料流入並阻塞空氣噴嘴。此外，兩步過程比等效的單步過程節省了能量，因為在熱空氣壓機中不需要按製成熱塑性性複合物一般所需的那樣對壓板加熱和冷卻。
與用於熱塑性性粘合劑的較佳的方法相反，對於熱固性性粘合劑，可預計較佳的方法只用有加熱的壓板單個壓機。對於熱固性性粘合劑，不必在取出前冷卻壓機料，因為粘合劑在冷卻前就已固化，即聚合。相反，熱塑性性塑料直至被冷卻時才會固化。
應注意的是，儘管在兩步壓制過程中乾燥的或非冷凝的氣體是較佳的，但是並不局限於這些氣體，也可用水蒸氣來作為傳熱介質。
另一個重要的考慮因素是熱空氣壓板與固結壓機的壓板的所要求的熱導性的不同。在熱空氣階段，壓極不從熱空氣或基底材料中吸熱是非常重要的。在冷卻階段，相反地，卻希望從壓機料到壓板有最大的熱傳遞，這樣壓機料可迅速冷卻。因此在固結壓機中希望有導熱的壓板而在熱空氣壓機中有隔熱壓板。
在大量生產的實施方案中，固結壓機壓板最好進行加熱和冷卻。當部件首先進入時，固結壓機的壓板的面最好預熱以使外加的熱塑性性塑料接近表面，從而製成光滑的成品。由於只是與物體接觸的壓板表面需要加熱，且只需暫時加熱，因此可以預計某類薄的可用來快速加熱和冷卻的電阻加熱器可置於壓板表面以提供必需的短暫加熱。這種電阻加熱器可掛在稍微離開壓板其餘部分的彈簧上，在壓板和加熱器間形成瞬間的閉塞空間。這使得加熱器只對壓機料的表面提供一些熱量，而不對整個壓板加熱。然後，當彈簧彈出時，加熱器將關閉，熱從壓機料傳遞至整塊壓板。也可用壓機料102來對兩個插入固結壓機100的薄金屬板預熱。預熱的板獲得與電阻加熱器相同的效果，然後使熱有效地傳導離開壓機料。固結壓機中的壓板最好根據強度用金屬製成，它可以包括凸起和空隙按需成形製成最後產品。
在大量生產實施方案中，為減少壓制生產周期時間，壓板也可有效冷卻以迅速將產品固定成其最後形狀，至少對於熱塑性粘合劑複合物來說要將它們充分冷卻到使上述粘合劑組合物固化其形狀才會穩定。
操作方法的描述適於如上所述的以熱塑性性塑料鬆散形式的熱塑性性粘合劑。然而，作為基本的因素，壓機的壓力，氣體的溫度和每步的時間將根據所用的熱活化粘合劑的類型和物理尺寸而不同。
壓制周期，示意圖見圖6a-g，一開始將基底材料150加入熱空氣壓機50的壓縮室66以製成壓機料152。然後上壓板54降低，如圖6b所示將壓機料152壓成特定密度。通過可得到的空氣流速，噴嘴相應的壓力和熱活化粘合劑片和填充劑顆粒的大小和類型以及其它考慮因素來確定確切的密度。
空氣或其它熱氣體通常用常規空氣壓縮機來壓縮，最好以5至80psi的壓力提供給進入循環加熱器80的入口，但是在一些場合下需要甚至更高的壓力。所選的確切壓力與所需的流速等價，而流速與熱活化粘合劑片的大小，基底材料的總體滲透性和空氣壓縮機容量有關。每個基底材料組成有最優的壓力/流速對應關係，該關係是由所需的周期時間，粘合劑片的物理形態，和混合物在空氣壓力下的穩定性來控制的。因此對於粉塵大小的粘合劑片/填充劑顆粒混合物，空氣以較低壓力噴入。如果用較高的壓力和較高流速，粉塵大小的顆粒將在噴入的空氣逸散時通過容器外殼68中的孔被吹出壓縮室66。小的顆粒也將被容器外殼68的孔捕獲，從而阻礙了適當的空氣流動。相反，1/8英寸厚的填充劑顆粒和碎牛奶瓶熱塑性性粘合劑的混合物需要較高的氣體流速，以有可接受的周期時間，且其不會被吹出壓縮室。
在最初壓縮後，熱空氣如圖6c所示噴入壓縮室66中並滲入壓機料152中為熱活化粘合劑組分提供熱量。熱空氣通過容器外殼68離開。循環加熱器一般將空氣溫度提高到400-500°F。由於加熱器80和壓縮室66間有熱損失，因此進入壓縮室的空氣的溫度較低。對於用1/16英寸熱塑性性片和相同大小的填充劑顆粒組成的熱塑性鬆散物來說，在循環加熱器80的入氣口的空氣壓力為約30psi。在導致約150CFM空氣流速的溫度下，使熱空氣壓制部分形成1/2英寸板的整個周期需要約3分鐘。
提高熱空氣流速可減少活化粘合劑所需的時間。活化時間由較小顆粒接受空氣而不吹入吹出壓縮室的容許限量和空氣至粘合劑片的最大熱傳遞速率來限定。對於粉塵大小的顆粒，例如壓力通常在5-10psi範圍內。對於更一般的密度為1-3磅/立方英呎(pcf)的鬆散物，所用壓力為30-80psi。範圍為5-15pcf的較高密度的混合物，則需要更高的壓力和流速。
周期時間和整個能效可通過對熱活化粘合劑組分預熱來減少。通過在將粘合劑組分加入壓縮室前先對其預熱，則需要更少的熱空氣來將它升高至活化溫度。同樣，在使粘合劑組分與任何填充劑組分混合前先對粘合劑組合物加熱可減少填充劑吸收的能量。填充劑吸收的能量是浪費的且增加了對熱塑性性粘合劑情況很重要的冷卻最終產品所需的時間。例如，熱塑性性塑料可在其與填充劑顆粒混合前利用預熱至250-300°F來減少周期時間。
為減輕壓機料垂直中心處即來自上下壓板的熱空氣相遇處的冷點的形成，需要脈動壓板內的空氣壓力。壓板內的壓力應異相脈衝，這樣上壓板內的噴嘴處的壓力達到最大，而相應的下壓板的壓力達到最小。這使得兩股氣流相遇的的冷點在壓機料內上下移動。壓板間的壓力變化約20％看來足以解決這個情況。
當熱塑性性塑料開始熔化和壓機料152開始下沉時，放下上壓板54使壓板和壓機料的上表面保持接觸。見圖6c-e。壓機料152的下沉可通過透明的入口78觀察，使得操作者可以適當的速率下降上壓板54以保持壓板和壓機料間所需的接觸。這保證了熱空氣是通過壓機料152，而不是通過容器外殼68直接離開。對於一般的輕鬆散物(1-5pcf)基底材料和三分鐘的周期時間，閉合的速率為約5英寸/分鐘，施加的壓板壓力通常小於20psi。當熱塑性性組分塊已熔化時，用上壓板54施加壓力稍稍壓縮壓機料152。見圖6e。
壓機料152在熱空氣壓機中只是稍稍壓製成最終產品的大致形狀。這減少了流動的熱塑性性塑料封閉空氣噴嘴的可能性。此外，壓板內的RTV壓模並無足夠剛性來抵抗完成壓縮產品所需的高壓。由於足夠量的空氣被稍稍壓制的壓機料125內的小穴截留，因此如果迫使空氣排出，它就不可能很快地冷卻。
根據本發明上述描述部分，可作許多變化來減少空氣量和完成熱空氣階段壓制所需的時間。首先，噴入壓機料的熱空氣的溫度可在首先施加空氣時得到提高。將最初空氣溫度提高到580°F可顯著地減少周期時間。儘管空氣溫度可能瞬間超過了纖維素的燃燒點溫度，但是其不會發生燃燒，因為纖維素在很短的提高溫度時間內不能吸收過多的熱量。
在熱空氣壓機上加熱後，將熱的壓機料152傳遞至固結壓機上。見圖6f-g。當壓機料152被輸送至固結壓機100上時，它仍是柔韌的，且比最終產品厚數倍。固結壓機100還將壓機料152壓縮成最後所需的尺寸以形成最終平板狀的產品154。見圖6g-I。
如上所述，可以在最後壓制階段將壓機料製成平板狀或製成厚塊狀。圖7a-b圖示了用固結壓機100′來形成塊狀156的最終產品。將壓機料立著放在固結壓機100′內並在壓縮成塊狀156時重新成形。見圖7c。在大量生產較厚的產品如塊狀156的實施方案中，壓機料的厚度將增加以為最後產品提供附加厚度，而不是在如所示的固結壓機從一個末端或一側壓制。
固結壓機100內施加於壓機料的表面壓力在100-1000psi範圍內，典型的為500psi。通過在固結壓機內選擇一個合適的壓力，可以製成有非常寬的密度的產品。用低壓力和相當大的填充劑顆粒導致了適於用作門芯或其它類似用途的低密度填充物。較高的壓力和較小的顆粒形成可一種在密度和外觀上與碎塊板非常相似的複合物產品。
固結壓機100內的壓力一直維持到部件充分冷卻，以保持其形狀，此時可取出部件完成加工。見圖6i。如果部件在中心固化前就被從固結壓機100取出，則內應力將使物品脹開和裂開。如果需要，最後產品可在固結壓機上塑出模擬的木紋或其它樣式。此外，固結壓機上可施加紙，乙烯基或其它材料的表面層。
下表例舉了具體的熱塑性性塑料/纖維素複合物產品的各種參數的實際數值。
表1纖維素片的特性厚度 ＝0.035英寸長度 ＝1.5-2.5英寸種類 ＝剛松水分含量 ＝14％堆密度 ＝4.5pcf熱塑性塑料特性類型 ＝發泡型聚乙烯壓縮的厚度 ＝0.030英寸堆密度 ＝2pcf基底材料特性纖維素重量 ＝1.41b塑料重量 ＝1.41b未壓縮堆密度 ＝2.75pcf未壓縮厚度 ＝8英寸預壓縮堆密度*＝6.3/pcf預壓縮厚度*＝4英寸*在空氣噴入時熱空氣壓機室溫 ＝68°充氣箱的空氣溫度 ＝450°充氣箱的空氣壓力 ＝10psi空氣流速 ＝150cfm壓制時間 ＝114秒壓板壓力 ＝最後厚度 ＝1.25最後密度 ＝固結壓機時間 ＝180秒最初壓板溫度 ＝78°F壓板應力 ＝350psi表面壓力最後壓板溫度 ＝118°F成品密度 ＝44.2pcf厚度 ＝0.6英寸大小 ＝9.5×19英寸表1例舉的實施例用熱空氣壓機如壓機50和壓板如壓板10′來製成。共固步驟用固結壓機如壓機100來進行。
可以預計本發明的方法和裝置適用於製成下表2中列出的熱活化粘合劑組合物產品。
表21.板壁(互搭板壁，平板壁，條板料)2.拱腹底板3.託板4.外部和內部裝飾花邊5.紅木等價路溝料6.蓋板(四方形板，TC等)7.郵政和鐵路木材8.外部和內部臺階9.頂棚蓋屋板10. 屋頂板，特別是厚邊屋頂板11. 齊平式平面外部門(護欄，門挺，芯，複合物等)12. 窗臺和窗框13. 外部/內部門框14. 內部嵌條/細木工成形15. 溼和幹襯墊16. 反向頂部料17. 門檻板木材18. 內部平面門芯(20-25磅密度)19. 園林木料20. 護欄和鐵路基墊(四方形或人工劈開形狀)21. 外部和內部非結構平板(狗屋，存儲室等)22. 內部地板，溼的或幹的區域(鋪板，方板，拼花地板等)23. 小箱24. 運貨車蓋板25. 擱板料和桌頂部料26. 玩具27. 成形背墊/擋板28. 椅子底部29. 農用箱子的筐30. 預成形牆板現在很清楚本發明已提供了該領域的改進，它可實現前面提出的目的。儘管本發明是以且較佳形式來公開，但應理解這裡公開和圖示的具體的實施方案並不具有限制性，在所附的權利要求範圍內還可作其它變化或改進。
權利要求
1.一種形成熱活化粘合劑複合物產品的方法，它包括下列步驟選擇對包括熱活化粘合劑組分的透氣的基底材料；將基本乾燥的熱氣體噴入基底材料，其中氣體的溫度大於基底材料的熱活化粘合劑的活化溫度。
2.根據權利要求1所述的方法，它進一步包括壓制基底材料的步驟。
3.根據權利要求2所述的方法，它進一步包括分段定時噴入和壓制步驟，這樣在壓制基底材料時在至少一部分時間內噴入氣體。
4.根據權利要求1所述的方法，它進一步包括選擇空氣作為基本乾燥的熱氣體。
5.根據權利要求1所述的方法，它進一步包括從熱塑性片和纖維素顆粒中形成基底材料。
6.根據權利要求5所述的方法，它進一步包括選擇的纖維素顆粒的最大直徑大於1/8英寸的步驟。
7.根據權利要求6所述的方法，它進一步包括選擇的纖維素顆粒的最大直徑為1/4英寸到6英寸的步驟。
8.一種形成熱塑性複合產品的方法，包括下列步驟提供包括熱塑性鬆散物的基底材料；將熱非冷凝氣體噴入基底材料；將基底材料壓製成第一密度，其中噴入步驟至少部分與壓制步驟重疊；以及使壓制的基底材料固結以壓製成第二密度並形成複合物產品，其中第二密度大於第一密度。
9.根據權利要求8所述的方法，它進一步包括在第一壓制中進行噴入和壓制的步驟，在第二壓制中進行固結的步驟，以及在壓制和固結步驟期間將基底材料從第一壓機轉移到第二壓機的步驟。
10.根據權利要求9所述的方法，它進一步包括選擇具有冷的壓板的第二壓機步驟。
11.根據權利要求8所述的方法，它進一步包括選擇包含填料顆粒的基底材料的步驟。
12.根據權利要求11所述的方法，它進一步包括選擇線狀的填料顆粒。
13.根據權利要求11所述的方法，它進一步包括從包括鋸屑、碎紙、木片、木削、花生殼、玻璃纖維、硼纖維或Kevlar纖維的組中選擇填料顆粒。
14.根據權利要求11所述的方法，它進一步包括在基底材料的熱塑性部分與填料顆粒混合前進行預熱。
15.一種形成熱活化粘合劑複合物產品的方法，它包括下列步驟提供包括熱活化粘合劑組分的基底材料；提供具有一對對置壓板的壓板壓機以壓制來自基底材料的壓機料；選擇有絕緣內壁的壓板用於接觸壓機料；將熱乾燥氣體噴入壓機料；以及壓制壓機料。
16.根據權利要求15所述的方法，它進一步包括選擇熱空氣作為噴入步驟中的熱氣體。
17.根據權利要求16所述的方法，它進一步包括在噴入步驟前將熱空氣加熱到400-600°F。
18.根據權利要求15所述的方法，它進一步包括選擇熱塑性性鬆散物作為熱活化粘合劑。
全文摘要
一種形成熱活化粘合劑複合產品的方法,它通過噴入乾熱氣體活化熱活化粘合劑來進行。在較好的實施方案中,乾熱氣體是空氣。該方法特別可用來形成熱塑性複合產品,尤其是熱塑性塑料/纖維素複合物。本發明有一部分是兩步壓制方法,在第一階段噴入熱氣體,且壓機料被預壓制。然後將壓機料放在第二固結壓機中,使其固結並冷卻,在該壓機中不再噴入熱氣體。實施該方法的機械包括具有上下壓板的壓機和固結壓機。並公開了壓機的構造。
文檔編號D04H1/64GK1187225SQ96194664
公開日1998年7月8日 申請日期1996年6月7日 優先權日1995年6月7日
發明者W·R·裡茲 申請人:工程複合材料公司