[发明专利]纤维材料和复合材料

说明书

相关申请的交叉引用

本申请要求如下美国临时专利申请的优先权：2005年3月24日申请的60/664,832；2005年6月7日申请的60/688,002；2005年8月24日申请的60/711,057；2005年9月9日申请的60/715,822；2005年10月12日申请的60/725,674；2005年10月12日申请的60/726,102；2005年12月13日申请的60/750,205。该段落中的每一个申请的全部内容在此以其全部引入本发明作为参考。

技术领域

本发明涉及纤维材料和复合材料，和制造纤维材料和复合材料的方法。

背景

纤维材料，例如纤维素和木质纤维素材料，被制造加工，并大量用于许多应用中。通常这种纤维材料使用一次，然后作为废品丢弃。

发明内容

一般地，本发明涉及纤维材料和复合材料，和制造纤维材料和复合材料的方法。

一般地，本发明的第一方面特征在于纤维材料和制造纤维材料的方法。

本发明公开了制造纤维材料的方法，包括剪切纤维源以提供第一纤维材料，并使第一纤维材料通过平均开口尺寸为1.59mm或更小(1/16英寸，0.0625英寸)的第一筛网以提供第二纤维材料。

在一些实施方式中，第一筛网的平均开口尺寸小于约0.79mm(1/32英寸，0.03125英寸)，例如小于约0.40mm(1/64英寸，0.015625英寸)，小于约0.20mm(1/128英寸，0.0078125英寸)，或甚至小于约0.10mm(1/256英寸，0.00390625英寸)。

在具体的实施过程中，利用旋转切割机实施剪切。

第二纤维材料例如可以收集在压力低于额定大气压力的料仓中，例如至少10％低于额定大气压力，或至少75％低于额定大气压力。

第二纤维材料例如可以剪切一次或多次，例如两次、三次或甚至更多次，例如十次。

例如可以剪切第二纤维材料，并使得到的纤维材料通过第一筛网。

可以剪切第二纤维材料，并将得到的纤维材料通过平均开口尺寸小于第一筛网的第二筛网，提供第三纤维材料。

第二纤维材料平均的长径比与第三纤维材料平均长径比的比例例如小于约1.5、小于约1.4、小于约1.25或甚至小于约1.1。

第二纤维例如可以通过平均开口尺寸小于第一筛网的第二筛网。

该剪切和通过例如可以同时实施。

第二纤维材料的平均长径比例如大于约10/1、大于约25/1或甚至大于约50/1。

第二纤维材料的平均长度例如可以为约0.5mm-约2.5mm，例如约0.75mm-约1.0mm。第二纤维材料的平均宽度例如可以为约5μm-约50μm，例如为约10μm-约30μm。

第二纤维材料长度的标准偏差小于第二纤维材料平均长度的约60％，例如小于第二纤维材料平均长度的约50％。

在一些实施方式中，第二纤维材料的BET表面积大于约0.5m²/g、例如大于约1.0m²/g、大于约1.5m²/g、大于约1.75m²/g或甚至大于约0.5m²/g。

在一些实施方式中，第二纤维材料的孔隙度大于约70％，例如大于约85％或大于约90％。

在一些实施过程中，第一纤维材料平均的长径比与第二纤维材料平均长径比的比例例如小于约1.5、小于约1.4、小于约1.25或甚至小于约1.1。

在具体的实施方式中，该筛网由交织的单丝形成。

该纤维源可以包括例如纤维素质、木质纤维素材料。例如，该纤维源可以是木屑。

在一些实施方式中，该纤维源包括例如来源于纸张源的纤维和来源于例如棉的纺织品源的纤维的共混物。

还公开一种制造纤维材料的方法，包括剪切纤维源提供第一纤维材料；并使第一纤维材料通过第一筛网提供第二纤维材料。第一纤维材料的平均长径比与第二纤维材料的平均长径比的比例小于约1.5。

还公开一种制造纤维材料的方法，包括剪切纤维源以提供第一纤维材料；并使第一纤维材料通过第一筛网以提供第二纤维材料；并且然后再剪切第二纤维材料以提供第三纤维材料。

公开一种平均长径比大于约5，纤维长度的标准偏差小于纤维平均长度的约60％的纤维材料。