压缩混合物构成的模制件 及其制造方法和装置 本发明涉及的是一种由粘合剂和填料的混合物压缩而成的模制件，特别是盘形或板形的模制件。本发明还涉及制造这种模制件，特别是板件的一种方法和装置，其中，包含粘合剂和填料的混合物被压缩和加热。此外，本发明还涉及地板板件，设置有这样地板的体育馆，天花板，促销的礼品，艺术品和家具。
欧洲专利0338047披露了这样的一种模制件，其中碎的硬聚亚胺酯泡沫塑料和整泡沫塑料被用作聚亚胺酯，使碎的泡沫塑料和整的泡沫塑料的重量是在10％到99％之间。以上提到的填料是玻璃纤维，纺织纤维，石棉，皮革和纤维素。另外，细长的橡胶粒子也可以作为填料。填料的含量至多50％。尽管在例1地欧洲专利中已经陈述过这样一种模制件的性能适于用作体育馆地板的板件，但位于PAPENDAL的STICHINGNOC*NSF体育工程研究所声称这样的板件不适合于用作体育馆的地面，因为它们达不到所需的机械性能。特别是这种地板的弹性不适合于室内体育馆。
国际专利申请WO93／19917涉及一种再生硬聚亚胺酯泡沫塑料的方法，此种方法是把纸和浆料形式的纤维素的含量可以加到80％。
申请号为2030504的英国专利申请披露了一种试图用于包装行业的由膨胀的塑料制成的纤维加强材料。木材纤维，玻璃纤维和碎纸片被用来作为强化塑性材料的纤维材料的例子。
德国专利4429355披露了一种制造汽车内部零件的方法，例如加进含天然纤维的材料作为加强材料。文中的第3栏第41行到第56行声称，可以使用从废纸或是从工厂大量的废纸中得到的碎纸屑。
英国专利1574006披露了一种加进废纸的物品。这样的物品可以用作如结构材料等。
欧洲专利0565013披露了一种由纸作为基材的板材和制造这样一种板材的方法。它所提及的纸的来源仅仅是废纸。
国际专利申请WO90／13403披露了一种由合成树脂制成的平模制件的制造方法，其中，加进了类似纤维素的材料。
此外有人建议使用剩纸作为填料，但这被认为不可能，因为纸的吸湿性使得制成的材料不适合于加进板件中。鉴于欧洲将引入新的货币，以后的几年内将可获得大量纸币，需要给这些纸币找到合适的用途。
本发明的目的是提供一种模制件，特别是板形的模制件，它将克服以上的缺点。此外，提供一种应用，以构成以有效的方式解决银行纸币回收再利用的问题的技术上和经济上正确的方案。
根据本发明，提到的模制件其特征在于纸币被用为填料。
根据本发明得到的模制件适于用作地板材料，特别是运动场的表面，作为制造家具、门、天花板和墙壁的材料，所述的模制件特别适合用于建筑上的结构性部件。根据本发明获得的模制件的另一个应用是用于艺术领域，装饰品和推销的礼品，如手提公文包，餐饮用的托盘，鸟巢以及类似物。本发明的模制件特别是适合应用于木材、硬纸板和压缩板，本发明的材料可以替代模制件，其特征在于它把纸币作为填料。
根据本发明的模制件的最优实施例，木条，碎纸币被用作填料。碎纸币的使用保证了生产出的粘合剂和填料的混合物是均匀的，在加压和高温处理后获得了均匀的模制件。
纸币的重量百分比通常是在20-98％之间，特别是25-95％，最好是40％到80％，特别是50-75％，这取决于最终的模制件的重量。如果最后的模制件中纸币的重量的百分比低于20％，获得的机械性能将不足。另外，当纸币的百分比变小时，最后的模制件的价格将变高，这在实践中是不希望的。如果模制件中纸币的重量百分比高于98％，最后的模制件将不适合用于如运动场表面的板材等。专家已经发现，特别是当纸币的重量百分比达到50-75％时，能够得到高弹性模量，这个参数对运动场的表面是很重要的。对于其他的应用，如家具，墙壁，天花板以及类似物，弹性模量E不是一个决定性的参数，这时纸币的重量百分比最好是40-80％，这决定于最终的模制件的重量。一个特殊的需要的模制件的重量组成为纸币94％，粘合剂6％。在一个实施例中除使用现有的纸币作填料外，还需要使用本领域所公知的一种或几种通用填料，如滑石，碳黑，二氧化硅以及类似物。然而应该知道，最终的模制件的用途决定了纸币和粘合剂具体的百分比，于是根据本发明的纸币的重量百分比最好是20-98％。
使用的粘合剂并不特别关键。合适的粘合剂是一种混合物，如包含异氰酸酯基，无机粘合剂，热固性粘合剂，如三聚氢胺树脂和酚醛树脂，聚酯树脂和环氧树脂。这样的粘合剂单独使用或混合使用，于是在一些最优实施例中存在有引发剂。在某些实施例中最好使用一种或多种溶剂，以提高粘合剂和填料的混合物的流动性。而且，最好是使用一种包含异氰酸酯基作为粘合剂的混合物，于是在加压时进行高温处理后可以得到均匀的模制件。
根据本发明模制件的一个特殊实施例，最好是把聚酯树脂加到粘合剂和纸币的混合物中。聚酯树脂对最终的模制件的完善有积极的效果，这也就是聚酯树脂的数量很特别地不受限制的原因。通常纸币的重量是20-98％，最好是40-80％，特别是50-75％之间，这取决于最终的模制件的重量，其余的含量包括粘合剂，聚酯树脂以及一种或几种以下将讨论的添加剂。
根据本发明的模制件可能还包括一种或多种从颜料，阻燃剂，增塑剂，稳定剂以及阻止它免受UV辐射的试剂中选择出来的添加剂。如以上所述，根据本发明的模制件除包括构成现在的填料的纸币外，还包括一种或多种本领域所熟知的填料。
本发明还涉及一种制造模制件，特别是板件的方法，在其中，包括粘合剂和填料的混合物被压缩和加热，这种方法其特征在于，一层混合物加到第一基层上，此后第二基层置于此时有所述混合物的第一基层之上，这时得到了第一基层，混合物和第二基层的组合，把它加压进行热处理以形成模制件。
根据本发明方法的最优实施例，在加压热处理后，至少一个基层被除去开，特别是两个基层都被除去。根据这样一个连续的处理，得到的模制件适合于直接使用，例如作为地板板件。最好是通过研磨，铣和或冲刷来除去这样基层，因为这样的方式可以不损伤最终的模制件而把基层精确地除去。
根据本发明方法的最优实施例，纸被用作基层。使用纸作为基层可以通过简单的研磨，铣和或冲刷，紧接着加压下的热处理后可以很容易地移开这个基层。而且，粘合剂，纸币，如以上所述的可能是聚酯树脂和一种或多种添加剂的混合物给纸基层提供了一种合适的粘合剂。在另一个实施例中，最好使用塑料箔片作为基层。这样的一种箔片具有好的耐热性，于是它对加热过程中的撕裂和裂纹不敏感。另外，这样一种箔片提高了处理的初始混合物的表面结构。合适的基层材料进一步的可以是层压材料，例如HPL(高压薄层材料)和CPL(连续式压缩薄层材料)，三聚氢胺树脂，金属箔片以及类似物。这样的层压材料特别用于提高最终的模制件的表面质量。这样根据本发明有可能使用一种有特殊结构的基层，如一个带凸纹的型板。基层的带凸纹的型板将被送到模制件的表面，于是模制件有一个特殊的装饰性的外表。在基层从模制件上移开后，模制件被切割成几个模制件。被切割的模制件适合于用作如运动场表面的板件。
本发明还涉及一种制造这种模制件，特别是一种板件的装置，这种装置包括加压和加热单元，供应初始材料的单元，本装置其特征在于，它至少包括一个把基层供应到加压和加热单元的单元，于是把供应材料的单元放在合适的位置上后，初始材料被加到基层上，基层是在加压和加热单元发生加压和加热之前提供的。本装置最好包括两个供应基层的单元，其中第一基层单元提供第一基层，其上有初始材料，第二基层单元提供第二基层，第二基层位于有初始材料的第一基层上。而且，本发明最好包括除去基层的单元，在这个单元中进行研磨，铣或冲刷。根据本发明装置的最优实施例，它还包括切割单元，在这个单元中，在基层已经除去后，模制件被切割成几个分开的模制件。可以知道，在某些实施例中，初始材料的供应单元配备有混合部件，它的功能是保持初始材料是一种均匀的混合物。这种混合物包括粘合剂和填料，特别是纸币，以上所详细讨论的一种或多种特殊成分被加进去。
本发明还涉及一种由板件构成地板的体育馆，根据本发明其地板的特征在于是由本发明的模制件构成的。然而也有可能在家里，如厨房的地板或墙壁或天花板使用本发明的模制件作为装饰性或结构性部件。本发明的模制件还适合于制作艺术品。
下面将通过具体的实施例详细地解释本发明。然而很容易想到本发明不仅仅局限在所述具体实施例和提到的应用中。
例1
基于包括异氰酸酯基的一种混合物构成的模制件，其重量比为纸币94％，粘合剂6％，并通过加压加热制成。这样生产的板件特别适合于用作实现结构功能，如先前使用木材的地方，如箱子，桌面和类似物。
例2
基于包含异氰酸酯基的混合物而如下所述构成的模制件，其重量百分比为75％的碎纸屑和25％的聚亚胺酯和粘合剂。75％的碎纸屑和25％的聚亚胺酯和粘合剂的混合物被连续加在纸的基层上。然后，存在有聚亚胺酯，粘合剂和纸屑的混合物的纸的基层供应到压缩单元，于是混合物和纸的上层一起覆盖到上表面。在压缩单元中，纸的基片，混合物和上层的纸的组合被加热到聚亚胺酯发生交联时的温度。在所需要的聚亚胺酯的交联发生后，集料保持24小时，此后获得硬的模制件。冷却后，纸层从得到的模制件除去，特别是通过研磨，铣和冲刷，此后模制件被切割成地板件。这样生产出来的模制件大部分的机械性能就决定了，这些机械性能和商业上可以买到的板件的机械性能相比较。测试结果如表1所示。商业上可以买到的板件分别用A，B，C，D来表示。
表1 参数 测量结果A板例1的板B板C板D板弹性模量E(N／MM2) 497．42437．21226．91357．01208．0 破裂力(N) 61．9 169．0 104．6 101．9 53．6破裂时的伸长率(％) 1．5 1．1 1．5 1．4 1．3抗弯强度(N／MM2) 7．5 22．8 17．1 16．7 8．8
上表已清楚地表示出根据本发明板件的弹性模量E大大高于商业上可以得到的板A-D的弹性模量E。而且，根据本发明板件的破裂时的细长率和抗弯强度大大地好于商业上可以得到的板A-D。
例3
研究本例是为了确定纸币百分比对最终模制件的大量机械性能的影响。制出模制件的纸币含量分别为0，25，50，75和100％。如果纸币的含量是25％，余下的含量是75％，这余下的含量包括聚亚胺酯，粘合剂和一种或多种现有技术已知的添加剂。除此以外，制造的板件包括94％的纸币和6％的包含异氰酸酯基，特别是PMDI的粘合剂。在以下的表中，由纸币构成的模制件的机械性能和商业上可以得到的硬纸板以及MDF板相比较。
表2 板件特性 单位6％PMDI粘合剂94％纸币MDF板粗纸板100％纸币75％纸币50％纸 币25％纸币0％纸币 厚度mm 8.3 8.0 7.0 6.4 7.0 7.2 7.1 7.2 残余湿度％ 2.8 6.5 6.5 - - - - - 密度kg/mm3 1180 845 797 1145 960 990 890 835抗弯强度上表面纵向N/mm2 36.3 47.6 22.7 36.2 21.5 26.6 20.2 15.8 下表面纵向N/mm2 42.3 上表面横向N/mm2 37.3 下表面横向N/mm2 48.4弹性模量E上表面纵向N/mm2 4785 3970 3506 4707 2372 2407 1633 1030 下表面纵向N/mm2 5325 上表面横向N/mm2 4890 下表面横向N/mm2 5935 横向抗拉强度N/mm2 2.1 1.22 1.27 1.88 2.48 2.70 2.36 2.89 2小时后的膨胀％ 4.9 2.0 1.3 6.8 3.1 2.4 3.1 0.9 24小时后的膨胀％ 10.1 14.5 7.3 17.3 7.6 4.6 4.8 1.3 2小时后的吸水性％ 3.5 3.9 4.3 5.7 4.7 2.8 3.6 3.4 24小时后的吸水性％ 11.0 26.2 23.4 22.0 16.2 8.9 12.9 9.2附注：
*=以一种或多种包括粘合剂，聚亚胺酯和添加剂构成其余含量直到100％。
包含94％重量的纸币的板件与商业上可以买到的硬纸板相比，显示出极高的抗弯强度，弹性模量E和横向抗拉强度。此外，这种板件的弹性模量E大大高于商业上可以获得的MDF板的弹性模量E。通过减少纸币的含量和使用聚亚胺酯，最终模制件的膨胀将减少。有人认为这种结果是由成分之间的交联反应而引起的，但是本发明的发明者不完全同意这种解释。从表2可以进一步地总结出，包含100％纸币的模制件在2小时和24小时后显示了大的吸湿性。这意味着这样的模制件不适合用于潮湿的环境中，从表2还可以看到，包含50％纸币和50％聚亚胺酯，粘合剂，和已知或多种添加剂混合物的模制件显示极好的抗弯强度和弹性模量E，和商业上可买到的硬纸板和MDF板相比有低的吸湿性。这样的模制件特别适合用作室内运动场的地板件。