BRPI0612604A2 - sistema adesivo e método de produção de um produto à base de madeira - Google Patents
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Abstract
SISTEMA ADESIVO E MéTODO DE PRODUçãO DE UM PRODUTO à BASE DE MADEIRA. A presente invenção se refere a um sistema adesivo, o qual compreende amido e um ou mais polímeros (P) contendo grupos aceto-acetóxi. A invenção se refere ainda a um método de produção de um produto à base de madeira, tal como, um material de madeira laminada ou madeira compensada ou um painel produzido a partir de partículas de madeira.
Description
"SISTEMA ADESIVO E MÉTODO DE PRODUÇÃO DE UM PRODUTO À BASEDE MADEIRA"
A presente invenção se refere a sistema adesivo ea um método de produção de um produto à base de madeira.
Introdução
As resinas à base de formaldeido, tais como,resina de fenol-formaldeido, resina de melamina-formaldeidoe resina de uréia-formaldeido são amplamente usadas comoaglutinantes na produção de produtos à base de madeira.Exemplos de tais produtos à base de madeira são os produtoscompostos que compreendem camadas coladas, tais como, asmadeiras compensadas, produtos laminados de forração depiso, e produtos de madeira folheada, usados, por exemplo,na produção de mobilia. Outros exemplos incluem os produtosna forma de tábuas ou painéis, tais como, tábuas departiculas, de cavacos e de fibras, em que os cavacos e/oufibras de madeira juntas com um aglutinante, são prensadaspara formar um painel.
Após a cura de uma resina à base de formaldeido,o formaldeido pode ser liberado, tanto durante a fabricaçãodo produto à base de madeira, como também, posteriormente,durante o uso do produto. A emissão do formaldeido em umambiente interno, já há muitos anos, é de grandepreocupação por razões de saúde.
Existe uma crescente demanda para adesivos demadeira isentos de formaldeido que proporcionem umasuficiente resistência de ligação e global qualidade deproduto final, tornando os mesmos adequados comoalternativas para os adesivos do descritos no estado datécnica que contêm resinas à base de formaldeido.
A resistência à água e a resistência da ligaçãosão propriedades geralmente importantes que refletem aqualidade dos produtos à base de madeira. Geralmente,existem parâmetros específicos de qualidade, necessáriospara atender um padrão estabelecido para um especificoproduto final. Por exemplo, um painel de partículas precisaatender a certos padrões, em termos, por exemplo, deligação interna, expansão de espessura e absorção de água,enquanto um produto de forração de piso laminado precisaatender a certos padrões, em termos, por exemplo, dedeslaminação e rasgamento de fibra.
Como alternativa para as resinas à base deformaldeido em composições adesivas de madeiras, osadesivos à base de amido têm sido propostos. Imam e outros,na publicação "Wood Adhesive from Crosslinked Poly(vinylalcohol) and Partially Gelatinized Starch: Preparation andProperties", Starch/Stárke 51 (1999), No. 6, S. 225-229,divulga uma composição adesiva compreendendo amido eálcool polivinilico, a composição compreendendo ainda umaresina de melamina. As Patentes U.S. Nos. 2.051.025,2.102.937, 3.487.033 e 3.355.307 divulgam adesivos à basede amido usados na produção de papelão corrugado. 0documento de patente WO 03/069061 Al, divulga um adesivo àbase de amido usado na produção de um produto de papelão.Mori e outros, na publicação "A Honeymoon-type Adhesive forWood Products...", J. of Applied Polymer Science, Volume91, páginas 2966-2972 (2004), divulga álcool polivinilicoaceto-acetilado em adesivos de madeira. As Patentes U.S.Nos. 4.350.788, 4.687.809 e 2005/0197441 Al divulgam o usode álcool polivinilico aceto-acetilado em adesivos demadeira.
Assim, existe ainda a necessidade para umaalternativa de sistemas adesivos à base de amido, adequadospara a colagem de materiais à base de madeira.
Conseqüentemente, a presente invenção proporcionaum sistema adesivo que é baseado em amido, o qual demonstraexcelente qualidade de colagem. A invenção tambémproporciona um método de colagem de materiais à base demadeira e um produto ã base de madeira.
Descrição da Invenção
A presente invenção proporciona um sistemaadesivo compreendendo amido e um ou mais polimeros (P)contendo grupos aceto-acetóxi.
0 termo "sistema adesivo" tem aqui o significadode uma combinação de dois ou mais componentes que formam,funcionam como e são idealizados de serem usados como umadesivo de madeira. No termo "adesivo" está aqui tambémincluido o termo "aglutinante".
A proporção em peso de amido para os polimeros(P) no sistema adesivo, adequadamente, é de cerca de 1:2 acerca de 25:1, preferivelmente, de cerca de 1:1 a cerca de15:1, mais preferivelmente, de cerca de 3:1 a cerca de 8:1.
Em uma modalidade, o sistema adesivo compreendeuma composição adesiva que consiste de amido e um ou maispolimeros (P) contendo grupos aceto-acetóxi.
A composição adesiva, adequadamente, compreendecerca de 1 a cerca de 50% em peso de amido,pref erivelmente, de cerca de 10 a cerca de 45% em peso,mais pref erivelmente, de cerca de cerca de 20 a cerca de45% em peso, mais ainda pref erivelmente, de cerca de 30 acerca de 40% em peso.
A composição adesiva, adequadamente, compreendecerca de 0,1 a cerca de 50% em peso de um ou mais dospolimeros (P), preferivelmente, de cerca de 1 a cerca de40% em peso, mais preferivelmente, de cerca de 2 a cerca de25% em peso, mais ainda preferivelmente, de cerca de 3 acerca de 15% em peso.
A quantidade da soma do amido e dos mencionadosum ou mais polimeros (P) na composição adesiva,adequadamente, é de cerca de 20 a cerca de 70% em peso,preferivelmente, de cerca de 35 a cerca de 60% em peso.
O teor de sólidos na composição adesiva,adequadamente, é de cerca de 20 a cerca de 70% em peso,pref erivelmente, de cerca de 35 a cerca de 60% em peso,mais preferivelmente, de cerca de 40 a cerca de 50% empeso.O termo "teor de sólidos" da composição adesivatem aqui o significado de uma porção que não contém água dacomposição adesiva.
Em uma modalidade, o sistema adesivo compreende oamido e um ou mais polimeros (P) como componentesseparados, os quais permanecem separados até começar oprocesso de colagem em questão, ou então são misturados umpouco antes de começar o processo de colagem. 0 termo"pouco antes" tem adequadamente o significado de menos quecerca de 1 hora, preferivelmente, menos que cerca de 30minutos, mais ainda preferivelmente, menos que cerca de 15minutos.
A invenção se refere ainda a um método defabricação de uma composição adesiva, cujo métodocompreende misturar amido e um ou mais polimeros (P)contendo grupos aceto-acetóxi em uma fase aquosa.Adequadamente, o amido é adicionado a uma composição aquosaque compreende os mencionados um ou mais polimeros (P).Adequadamente, a mistura é feita a uma elevada temperatura,de modo a gelatinizar pelo menos parcialmente o amido.Nesse caso, a temperatura pode ser elevada na composiçãoaquosa, antes do amido ser adicionado. Alternativamente, atemperatura pode ser elevada após o amido ser adicionado.
A invenção se refere ainda a uma composiçãoadesiva, a qual pode ser obtida pelo método de fabricaçãode uma composição adesiva.
O amido é preferivelmente pelo menos parcialmentegelatinizado quando presente na composição adesiva ouquando presente como um componente separado em uma soluçãoou dispersão. A temperatura requerida para pelo menosparcialmente gelatinizar o amido, depende do tipo de amidousado, mas, geralmente, é de pelo menos 50°C. O amido pelomenos parcialmente gelatinizado pode ser obtido mediantesubmissão de uma mistura aquosa que compreende amido a umaelevada temperatura, adequadamente, de cerca de 50 a cercade 99°C, preferivelmente, de cerca de 50 a cerca de 80°C,mais preferivelmente, de cerca de 55 a 70°C. 0 amido pelomenos parcialmente gelatinizado pode ser obtido mediantemanutenção da mistura aquosa que compreende amido a umaelevada temperatura, durante um periodo de tempo,adequadamente, de pelo menos cerca de 0,1 minuto, também,adequadamente, de cerca de 0,1 a cerca de 180 minutos,preferivelmente, de pelo menos 1 minuto, também,preferivelmente, de cerca de 1 a cerca de 100 minutos, maispreferivelmente, de pelo menos 10 minutos e mais aindapreferivelmente, de cerca de 10 a cerca de 60 minutos.
Em uma modalidade da invenção, a modalidade A, oamido é parcialmente gelatinizado em um menor grau e podeser obtido mediante submissão de uma mistura aquosa quecompreende amido a uma elevada temperatura,preferivelmente, de cerca de 50 a cerca de 70°C, maispreferivelmente, de cerca de 55 a cerca de 65°C. Nessecaso, o amido parcialmente gelatinizado pode ser obtidoatravés da manutenção da mistura aquosa que compreendeamido a uma elevada temperatura, em um periodo de tempo,preferivelmente, de pelo menos 1 minuto, também,preferivelmente, de cerca de 1 a cerca de 40 minutos, maispreferivelmente, de pelo menos 5 minutos, também, maispreferivelmente, de cerca de 5 a cerca de 30 minutos.
Em outra modalidade da invenção, a modalidade B,o amido é parcialmente gelatinizado em um maior grau oucompletamente gelatinizado e pode ser obtido mediantesubmissão de uma mistura aquosa que compreende amido a umaelevada temperatura, preferivelmente, de cerca de 70 acerca de 99°C, mais preferivelmente, de cerca de 80 a cercade 95°C. Nesse caso, o amido parcialmente gelatinizado podeser obtido através da manutenção da mistura aquosa quecompreende amido a uma elevada temperatura, em um periodode tempo, preferivelmente, de pelo menos 1 minuto, também,preferivelmente, de cerca de 1 a cerca de 240 minutos, maispreferivelmente, de pelo menos 10 minutos, também, maispreferivelmente, de cerca de 10 a cerca de 100 minutos.
Exemplos de adequados amidos incluem os amidosnaturais e os amidos modificados feitos a partir, porexemplo, de batata, milho, trigo, arroz, ervilha, etc.,tais como, amido acetilado decomposto, amido modificado porácido alquil-succinico, amido oxidado, amidohidroxipropilado, amido catiônico, amido de amilopectina,amido acetilado de alto teor de amilose, amido de tapioca,amido natural de batata, amido natural de milho, amidonatural de trigo, amido natural de arroz e amido natural deervilha.
Os mencionados um ou mais polimeros (P)apresentam, adequadamente, um peso molecular médio ponderaide cerca de 1.000 a cerca de 1.000.000 g/mol,preferivelmente, de cerca de 10.000 a cerca de 800.000g/mol, mais preferivelmente, de cerca de 20.000 a cerca de600.000 g/mol, mais ainda preferivelmente, de cerca de50.000 a cerca de 500.000 g/mol.
O teor de grupos aceto-acetóxi nos mencionados umou mais polimeros (P), adequadamente, é de cerca de 0,05 acerca de 15% em mol, preferivelmente, de cerca de 1 a cercade 10% em mol.
O sistema adesivo, adequadamente, compreendeainda um ou mais polimeros (Pl) contendo grupos amina ouamida. Os mencionados um ou mais polimeros (PI),preferivelmente, compreendem grupos amina primária ougrupos amida. Preferivelmente, os mencionados um ou maispolimeros (Pl) compreendem uma ou mais dentrepolivinilamina, polivinilformamida, polietilenoimina,poliamidoamina, poli(álcool vinilico-co-vinilformamida), epoli(álcool vinilico-co-vinilamina) Mais preferivelmente,os mencionados um ou mais polimeros (P) compreendempolivinilamina ou polietilenoimina.
Por "grupos amida" aqui também estão incluidos osgrupos formamida.
Os mencionados um ou mais componentes do sistemaadesivo compreendem amido, polimero (P) e, opcionalmente,polimero (PI), respectivamente, ou a composição adesivacompreendendo amido e o polimero (P) pode compreender aindaaditivos, tais como, agentes de ajuste de viscosidade e osagentes de carga, tais como, caulim, farinha de trigo,farinha de soja, farinha de casca de noz ou outros agentesconhecidos como sendo adequados para uso em formulaçõesadesivas de madeira.
A composição adesiva pode também compreender saisinorgânicos ou orgânicos que podem ser originados de umasolução dos mencionados um ou mais polímeros (P) ou (Pl)usados quando da fabricação da composição adesiva à base deamido. Uma parte dos mencionados um ou mais polímeros (Pl)pode ser carregada ionicamente, preferivelmente, carregadacationicamente. A quantidade de ions de carga contrárianegativa dos sais na composição adesiva pode ser de 0 acerca de 10% em peso ou de cerca de 0,1 a cerca de 5% empeso ou de cerca de 0,2 a cerca de 1% em peso.
Numa modalidade do método, um primeiro componenteaplicado compreendendo a composição adesiva que contémamido e um ou mais polímeros (P) é seca após a aplicação eposteriormente ativada mediante adição de uma composiçãoaquosa que compreende os mencionados um ou mais polímeros (Pl).
A composição adesiva à base de amido pode sertambém combinada com uma adicional composição,adequadamente, uma composição adesiva, baseada numadispersão de um polímero ou copolimero de um ou maismonômeros etilenicamente insaturados, os quais, de formaadequada, não compreendem quaisquer grupos aceto-acetóxi eque, adequadamente, também não compreendem quaisquer gruposamina ou amida. Nesse caso, a quantidade de adesivo à basede amido é adequadamente de cerca de 10 a cerca de 99% empeso, preferivelmente, de cerca de 25 a cerca de 85% empeso, mais pref erivelmente, de cerca de 50 a cerca de 75%em peso, baseado no peso total de adesivo úmido. Essaadicional composição adesiva pode, além de ser misturadacom o adesivo à base de amido, ser também usada como umcomponente separado em combinação com a composição adesivaà base de amido.
Em uma outra modalidade, a composição adesiva àbase de amido pode compreender um polímero ou copolímero deum ou mais monômeros etilenicamente insaturados, os quais,adequadamente, não compreendem quaisquer grupos aceto-acetóxi e, também, de forma adequada, não contêm quaisquergrupos amina ou amida.
Exemplos de adequados polímeros ou copolímeros deum ou mais monômeros etilenicamente insaturados incluem oshomopolímeros de éster de vinila, tais como, acetato depolivinila, copolímeros de ésteres de vinila, tais como,copolímero de etileno-acetato de vinila (EVA) oucopolímeros de acetato de vinila com monômeros acrílicos,tais como, metacrilato de metila ou acrilato de butila,borracha de estireno-butadieno (SBR) e poliacrilatos.
Geralmente, a inclusão de polímeros oucopolímeros de um ou mais monômeros etilenicamenteinsaturados dos tipos relacionados acima, na composiçãoadesiva à base de amido ou em combinação com a composiçãoadesiva à base de amido, pode melhorar as característicasde ligação, tais como, do rasgamento da fibra de um produtocompensado ou laminado.A composição adesiva pode também ser combinadacom outros componentes, os quais, adequadamente, atuam comoagentes de reticulação, um pouco antes do uso. Adequadoscomponentes são: isocianatos, monômeros ou polímeroscontendo grupos aceto-acetóxi, ácido adípico, resina demelamina-formaldeido, resina de uréia-formaldeido, sais demelamina, aldeídos, tais como, glutaraldeído, glioxal ealdeídos poliméricos, tais como, os amidos de di-aldeídos,e os agentes complexantes, como os sais de zircônio. Casoseja usado na composição adesiva, a quantidade do agente dereticulação na dita composição é adequadamente de até cercade 30% em peso ou de cerca de 0,1 a cerca de 30% em peso.
A invenção se refere ainda ao uso do sistemaadesivo conforme a invenção na colagem de pedaços demateriais à base de madeira, que formam um produto à basede madeira.
A presente invenção também se refere a um métodode produção de um produto à base de madeira, compreendendoa aplicação do sistema adesivo, o qual compreende amido eum ou mais polímeros (P) contendo grupos aceto-acetóxi,conforme a invenção, sobre pedaços de um material à base demadeira e a união de um ou mais dos pedaços com um maisoutros pedaços de material, preferivelmente, um material àbase de madeira.
Em uma modalidade, adequadamente, o métodocompreende a aplicação do sistema adesivo na forma de umacomposição adesiva conforme a invenção, sobre um pedaço dematerial à base de madeira, contatando a superfície com acomposição adesiva aplicada com uma superfície de outropedaço de material à base de madeira, dessa forma, unindoos pedaços através da formação de uma união adesiva entreas peças.
Em uma modalidade do método, o sistema adesivo éaplicado sobre um ou mais pedaços de material à base demadeira como componentes separados, onde um componentecompreende os mencionados um ou mais polímeros (P). Os doiscomponentes são adequadamente aplicados simultaneamentesobre o material à base de madeira. 0 componentecompreendendo amido pode conter uma solução ou dispersão deamido ou conter o amido na forma de um material sólido. 0componente compreendendo os mencionados um ou maispolímeros (P), adequadamente, é uma solução ou dispersão.
Como componente separado do sistema adesivo, o polímero (P)está adequadamente presente numa composição aquosa quecompreende de cerca de 1 a cerca de 99% em peso do polímero(P), preferivelmente, cerca de 2 a cerca de 80% em peso,mais pref erivelmente, cerca de 2 a cerca de 50% em peso,ainda mais pref erivelmente, cerca de 3 a cerca de 30% empeso e mais ainda preferivelmente, de cerca de 5 a cerca de20% em peso.
Em uma modalidade, um pedaço do material podeapresentar um componente compreendendo amido do sistemaadesivo aplicado, enquanto o outro pedaço apresenta umcomponente do sistema adesivo contendo os mencionados um oumais polímeros (P) aplicados.Os componentes do sistema adesivo sãopreferivelmente aplicados sobre o material à base demadeira, sucessivamente, em uma seqüência de tempo entresi, como um primeiro componente aplicado e um segundocomponente aplicado.
Em uma modalidade, um primeiro componenteaplicado, no caso de ser uma solução ou dispersão, é secoapós a aplicação antes do segundo componente ser aplicado.
Em uma modalidade, o primeiro componente dosistema adesivo aplicado sobre o material à base demadeira, adequadamente, é o componente que compreende amidoe o segundo componente aplicado, adequadamente, compreendeos mencionados um ou mais polímeros (P). O primeirocomponente aplicado, adequadamente, compreende uma soluçãoou dispersão de amido e o segundo componente aplicado,adequadamente, compreende uma solução ou dispersão dosmencionados um ou mais polímeros (P).
Em uma modalidade, o primeiro componente aplicadocompreendendo amido, adequadamente, é seco após a aplicaçãoe antes que o segundo componente, o qual contém osmencionados polímeros (P), seja aplicado.
Em uma modalidade, o primeiro componenteaplicado, adequadamente, compreende amido sólido e osegundo componente aplicado, adequadamente, compreende umasolução ou dispersão dos mencionados um ou mais polímeros(P).
Em uma modalidade, o primeiro componente dosistema adesivo aplicado sobre o material à base demadeira, adequadamente, é o componente que compreende osmencionados um ou mais polímeros (P) e o segundo componenteaplicado, adequadamente, compreende amido. 0 primeirocomponente aplicado, adequadamente, compreende uma soluçãoou dispersão dos mencionados um ou mais polímeros (P) e osegundo componente aplicado compreende amido, tanto naforma de uma solução ou dispersão, como na forma de ummaterial sólido.
Em uma modalidade, o primeiro componente quecompreende os mencionados um ou mais polímeros (P),adequadamente, é seco após a aplicação e antes que osegundo componente compreendendo amido seja aplicado.
0 amido sólido usado na presente invenção,adequadamente, é um pó e pode apresentar diversos teores deumidade.
Por materiais à base de madeira, além de madeirasólida, são aqui também incluídos os materiais de madeirados tipos de fibra, cavacos e materiais de partículas depainéis. As superfícies a serem unidas podem ser do mesmotipo ou de tipos diferentes de material à base de madeira.
O material à base de madeira pode ser de qualquertipo e forma de material à base de madeira, tais como,cavacos, fibras, folhas, lâminas, madeira compensada,pedaços, etc.
Em uma modalidade, quando da fabricação deprodutos laminados, o método, adequadamente, compreende aaplicação da composição adesiva conforme a invenção sobreuma superfície, de modo que a junta de cola irá compreenderuma quantidade originalmente aplicada de cerca de 0,1 acerca de 500 g/m2. A quantidade aplicada depende do produtoa ser produzido: para compensados moldados por compressão,a quantidade é preferivelmente de cerca de 50 a cerca de200 g/m2, para material de forração de piso laminado, aquantidade é preferivelmente de cerca de 100 a cerca de 160g/m2 e para vigas laminadas a quantidade é preferivelmentede cerca de 180 a cerca de 500 g/m2. O adequado limitesuperior também depende do tipo de material à base demadeira que é aplicado com a solução. A composição adesivapode ser aplicada sobre uma ou ambas as superfícies a seremunidas. Caso seja aplicada sobre ambas as superfícies, asoma das quantidades aplicadas sobre cada superfície serácorrespondente às quantidades preferidas para a inteirajunta de cola especificada.
Quando da fabricação de compensados moldados porcompressão, o método, adequadamente, compreende a união demais de dois pedaços de materiais à base de madeira,preferivelmente, de 2 a 15 peças.
Em uma modalidade, o método compreende a colagemde pedaços de materiais à base de madeira, em que ospedaços de material à base de madeira são cavacos demadeira, em que o termo "cavacos de madeira" incluicavacos, lascas, flocos, partículas de serragem e quaisquermateriais similares à base de madeira finamente divididos.Nesse caso, o produto à base de madeira é um produtocomposto, tal como, um painel de cavacos, partículas ou defibras ou um painel de fios orientados.O teor de umidade dos cavacos de madeira a seremusados, adequadamente, é de cerca de 0 a cerca de 20% empeso, pref erivelmente, de cerca de 1 a cerca de 10% empeso, mais preferivelmente, de cerca de 1,5 a cerca de 5%em peso.
A proporção em peso dos cavacos de madeira para osistema adesivo, calculada como peso seco, adequadamente, éde cerca de 100:1 a cerca de 1:1, preferivelmente, de cercade 50:1 a cerca de 2:1, mais preferivelmente, de cerca de30:1 a cerca de 2,5:1, mais ainda preferivelmente, de cercade 15:1 a cerca de 3:1.
O teor de umidade da mistura de cavacos demadeira e sistema adesivo no inicio da prensagem,adequadamente, é de cerca de 3 a cerca de 25% em peso,preferivelmente, de cerca de 5 a cerca de 20% em peso, maispreferivelmente, de cerca de 6 a cerca de 18% em peso emais ainda preferivelmente, de cerca de 7 a cerca de 15% empeso.
A aplicação do sistema adesivo é preferivelmenteseguida de prensagem. A prensagem, adequadamente, ocorre auma elevada temperatura. A temperatura de prensagem dependedo produto à base de madeira idealizado de ser fabricado,mas, adequadamente, pode ser de cerca de 0 a cerca de250°C, preferivelmente, de cerca de 70 a cerca de 200°C.
Para produtos laminados ou compensados, atemperatura de prensagem, quando não tiver sido adicionadoà composição adesiva nenhum agente de reticulação,adequadamente, é de cerca de 0 a cerca de 200°C,preferivelmente, de cerca de 20 a cerca de 150°C, maispreferivelmente, de cerca de 50 a cerca de 130°C e maisainda preferivelmente, de cerca de 70 a cerca de 130°C.Quando um agente de reticulação tiver sido adicionado àcomposição adesiva, a temperatura de prensagem pode,algumas vezes, ser diminuída, dependendo da eficiência doagente de reticulação.
Para os produtos de partículas, cavacos e fibrasde plástico, a temperatura de prensagem, preferivelmente, éde cerca de 100 a cerca de 225°C, mais preferivelmente, decerca de 150 a cerca de 200°C. Para os produtos laminados,tais como, produtos de madeira compensada, material deforração de piso laminado ou material de forração de pisode madeira compensada, a temperatura de prensagem,preferivelmente, é de cerca de 70 a cerca de 175°C, maispreferivelmente, de cerca de 90 a cerca de 160°C.
O tempo de prensagem e a temperatura de prensagemsão correlacionados, de modo que temperaturas mais baixasde prensagem, geralmente, requerem tempos mais longos deprensagem. O produto à base de madeira a ser produzidotambém determina adequadas temperaturas de prensagem etempos de prensagem. O tempo de prensagem, adequadamente, éde pelo menos cerca de 10 segundos, também, adequadamente,de cerca de 10 segundos a cerca de 60 minutos,preferivelmente, de pelo menos cerca de 30 segundos,também, preferivelmente, de cerca de 30 segundos a 30minutos, mais preferivelmente, de pelo menos cerca de 1minuto, também, preferivelmente, de cerca de 1 a cerca de15 minutos.
Em uma modalidade, os pedaços à base de madeirasão materiais na forma de folhas ou materiais lamelares.
Nesse caso, o produto à base de madeira, adequadamente, éum material de forração de piso laminado, um material deforração de madeira compensada, um material de produção demobília de madeira compensada, um painel de parede, umpainel de teto, uma viga de madeira compensada ou laminada.
Em uma modalidade, quando da fabricação deprodutos laminados, o método, adequadamente, compreende aaplicação do sistema adesivo de acordo com a invenção, naforma de componentes separados do amido e do polímero (P)sobre uma superfície. Adequadamente, tanto o amido, como opolímero (P), são aplicados como composições aquosas.
Alternativamente, o amido e o polímero (P) podem seraplicados sobre superfícies separadas idealizadas de seremunidas. A quantidade total do sistema adesivo aplicadosobre uma ou ambas as superfícies é tal que a junta decola, adequadamente, compreende uma quantidadeoriginalmente aplicada de cerca de 0,1 a cerca de 500 g/m2.
A quantidade aplicada depende do produto a ser produzido:para compensados moldados por compressão, a quantidade épref erivelmente de cerca de 50 a cerca de 200 g/m2; paramaterial de forração de piso laminado, a quantidade épreferivelmente de cerca de 100 a cerca de 160 g/m2. Oadequado limite superior também depende do tipo de materialà base de madeira que é aplicado com a solução.Em uma modalidade, quando da fabricação depainéis de produzidos a partir de partículas, cavacos oufibras, o método, adequadamente, compreende a aplicação dosistema adesivo, de acordo com a invenção, na forma decomponentes separados de amido e de polímero (P) sobre oscavacos de madeira. 0 amido pode ser aplicado na formasólida ou pode estar presente numa composição aquosa.Preferivelmente, o amido é aplicado na forma sólida. Opolímero (P) , adequadamente, é aplicado na forma de umacomposição aquosa. 0 polímero (P), preferivelmente, éprimeiro adicionado aos cavacos, seguido da adição doamido.
A presente invenção também se refere a um produtoà base de madeira, o qual pode ser obtido pelo método deprodução de um produto à base de madeira.
A invenção se refere ainda a um produto à base demadeira, o qual compreende pedaços de material à base demadeira unidos com um adesivo, o qual compreende amido e umou mais polímeros (P) contendo grupos aceto-acetóxi.
O produto à base de madeira da invenção,adequadamente, é um material de madeira laminada oucompensada, tal como, um material de forração de piso demadeira laminada, um material de forração de piso demadeira compensada, um material de mobília de madeiracompensada, madeira compensada, um painel de parede, umpainel de teto, uma viga laminada ou um produto composto,tal como, um painel de partículas, painel de fibras, painelde cavacos ou um painel de fios orientados.Preferivelmente, o produto à base de madeira é uma madeiracompensada, um material de mobília de madeira compensada,um material de forração de piso de madeira compensada, ummaterial de forração de piso de madeira laminada ou umpainel de partículas.
Em uma modalidade, o produto à base de madeira dainvenção compreende uma ou mais camadas, unidas com uma oumais juntas adesivas, as quais compreendem amido e um oumais polímeros (P) contendo grupos aceto-acetóxi.
Em uma modalidade, o produto à base de madeira dainvenção compreende um produto composto que compreendecavacos à base de madeira unidos com ura adesivo quecompreende amido e um ou mais polímeros (P) contendo gruposaceto-acetóxi. O produto composto, adequadamente,compreende de cerca de 70 a cerca de 98% em peso,preferivelmente, de cerca de 80 a cerca de 90% em peso dematerial à base de madeira, cerca de 2 a cerca de 25% empeso, preferivelmente, cerca de 5 a cerca de 15% em peso deamido, e de cerca de 0,5 a cerca de 10% em peso,preferivelmente, de cerca de 2 a cerca de 6% em peso de umou mais dos mencionados polímeros (P), em que asquantidades são calculadas como peso seco do produtocomposto.
0 produto composto, preferivelmente, é um painelde cavacos, partículas ou de fibras ou um painel de fiosorientados.
A quantidade de amido contida nas mencionadasuma ou mais juntas adesivas secas no produto acabado à basede madeira, adequadamente, é de cerca de 10 a cerca de 75%em peso, preferivelmente, de cerca de 25 a cerca de 65% empeso, mais preferivelmente, cerca de 40 a cerca de 60% empeso.
A quantidade dos mencionados um ou mais polímeros(P) contida nas mencionadas uma ou mais juntas adesivas noproduto acabado à base de madeira, adequadamente, é decerca de 25 a 90% em peso, preferivelmente, de cerca de 35a cerca de 75% em peso, mais preferivelmente, de cerca de40 a cerca de 60% em peso.
A invenção é ainda ilustrada por meio dosseguintes exemplos não-limitativos. As partes epercentagens se referem a partes em peso e percentuais empeso, respectivamente, a menos que seja de outro modoindicado.
Exemplos
Exemplo 1: Um adesivo à base de amido foi produzidomediante mistura de 66 g de uma solução aquosa contendocerca de 13,0% em peso de álcool polivinílico aceto-acetilado (AAPVA) (Gohsefimer®Z-220, da Nippon Gohsei), 5 gde água e 45 g de amido de milho (C*Gum NC 03432, daCerestar, teor de umidade de 10%). O amido foi parcialmentegelatinizado mediante agitação da mistura à temperatura de63°C durante 20 minutos. O teor de secura do adesivo foimedido para uma quantidade de 43% em peso.
Exemplo 2: Dois produtos compensados foram fabricadosmediante colagem de uma material de madeira compensadasuperior de 0,06 mm de espessura de madeira de faia sobreum lado de um painel de partículas de 15 χ 15 cm. Ospainéis receberam aplicação de 3,7 g de uma composiçãoadesiva, de acordo com o Exemplo 1, e os materiaiscompensados foram diretamente prensados sobre os painéisdurante 1 minuto, à temperatura de 90 e 130°C,respectivamente. 0 procedimento de rasgamento de fibra(cinzel) foi testado.
Tabela 1
<table>table see original document page 23</column></row><table>
Exemplo 3: A 10 partes da composição adesiva feita deacordo com o Exemplo 1, foram adicionadas 0,4 partes de umasolução aquosa contendo cerca de 7,5% em peso (22% em pesodo teor total de matéria seca, incluindo os íons de cargacontrária e os sais) (Lupamin® 9095, da BASF). Os produtosde madeira compensada foram fabricados mediante colagem deuma material de madeira compensada superior de 0,06 mm deespessura de madeira de faia sobre um lado de um painel departículas de 15 χ 15 cm. Os painéis receberam aplicação de3,7 g de uma composição adesiva e os materiais compensadosforam diretamente prensados sobre os painéis durante 1minuto, à temperatura de 90 e 130°C, respectivamente. 0procedimento de rasgamento de fibra (cinzel) foi testado.Tabela 2
<table>table see original document page 24</column></row><table>
Dessa forma, pode se concluir que a adição deAAPVA dentro da composição adesiva aumenta a resistência daligação.
Exemplo 4: Nos testes posteriores, a mesma composiçãoadesiva do Exemplo 1 foi aplicada numa quantidade de 3,34 gsobre um painel de partículas e seca. A camada adesiva secafoi depois novamente umedecida através da adição de 1,18 gde água, seguido do folheamento de uma camada de faia sobreos painéis. O conjunto foi prensado durante 1 minuto àtemperatura de 130°C. O índice de rasgamento de fibra (%)foi testado.
Tabela 3
<table>table see original document page 24</column></row><table>Exemplo 5: Um painel de partículas foi fabricado mediantemistura de 864 g de cavacos de madeira, tendo um teor deumidade de 2% em peso, com 285 g de uma composição adesivafeita mediante mistura de 259 g de uma solução aquosacontendo cerca de 17% em peso de álcool polivinílico aceto-acetilado (AAPVA) (Gohsefimer®Z-220, da Nippon Gohsei), 3 gde água e 138 g de amido de milho (C*Gum NC 03432, daCerestar, teor de umidade de 10%). 0 amido foi parcialmentegelatinizado mediante agitação da mistura à temperatura de63°C durante 20 minutos. A mistura de cavacos foi modeladaem uma folha de 30 χ 30 cm, depois, prensada à temperaturade 185°C durante três minutos em um painel de 16 mm deespessura. A seqüência de pressão foi de 160 kg/cm2 durante30 segundos, 40 kg/cm2 durante 2,5 minutos e nenhumapressão durante os últimos 30 segundos. A resistência àtração (ligação interna, IB) foi medida mediante colagem depedaços de 5 χ 5 cm sobre dois blocos de metal e rasgamentodos mesmos em separado. A expansão da espessura (TSW) e aabsorção de água (ABS) foram também medidas. A expansão daespessura foi medida através da determinação do grau deexpansão após um pedaço de 5 χ 5 cm ter sido imerso em água(20°C, 24 horas) . A absorção de água foi medida através dadeterminação do aumento de peso, depois de um pedaço de 5 χ5 cm ter sido imerso em água (20°C, 24 horas).
O valor de IB foi de 180 kPa, de TSW de 55% e deABS (24 horas) foi de 165%.
Claims (27)
1. Sistema adesivo, compreendendo um amido pelomenos parcialmente gelatinizado e um polímero (P), ditopolímero (P) sendo um álcool polivinílico aceto-acetilado,caracterizado pelo fato de que a proporção em peso do amidopara o polímero (P) no sistema adesivo é de cerca de 1:2 acerca de 25:1.
2. Sistema adesivo, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de compreender amido e opolímero (P) na forma de componentes separados.
3. Sistema adesivo, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato compreender uma composiçãoadesiva contendo amido e o polímero (P).
4. Sistema adesivo, de acordo com a reivindicação 3, caracterizado pelo fato de que a quantidade de amido nacomposição adesiva é de cerca de 15 a cerca de 40% em peso.
5. Sistema adesivo, de acordo com quaisquer dasreivindicações 3-4, caracterizado pelo fato de que aquantidade do polímero (P) na composição adesiva é de cercade 2 a cerca de 25% em peso.
6. Sistema adesivo, de acordo com quaisquer dasreivindicações 3-5, caracterizado pelo fato de compreenderum polímero ou copolímero de um ou mais monômerosetilenicamente insaturados, os quais não contêm quaisquergrupos aceto-acetóxi.
7. Sistema adesivo, de acordo com a reivindicação 6, caracterizado pelo fato de que o polímero ou copolímeroé um homopolimero de éster vinilico ou um copolimero deéster vinilico.
8. Combinação de uma composição adesiva, deacordo com quaisquer das reivindicações 2-5, e umaadicional composição adesiva, caracterizada pelo fato deque a adicional composição adesiva é baseada numa dispersãode um polímero ou copolimero de um ou mais monômerosetilenicamente insaturados.
9. Combinação, de acordo com a reivindicação 8,caracterizada pelo fato de que o polímero ou copolimero éum homopolimero de éster vinilico ou um copolimero de éstervinilico.
10. Combinação, de acordo com quaisquer dasreivindicações 8-9, caracterizada pelo fato de que aquantidade de adesivo baseada em amido é de cerca de 25 acerca de 85% em peso, com base no total de adesivo úmido.
11. Método de fabricação de uma composiçãoadesiva, caracterizado pelo fato de que o dito métodocompreende a mistura de amido e um polímero (P), ditopolímero (P) sendo um álcool polivinílico aceto-acetilado,em uma fase aquosa sob uma elevada temperatura, ditatemperatura variando de cerca de 50 a cerca de 99°C.
12. Método, de acordo com a reivindicação 11,caracterizado pelo fato de que a quantidade de amido nacomposição adesiva é de cerca de 15 a cerca de 40% em peso.
13. Método, de acordo com quaisquer dasreivindicações 11-12, caracterizado· pelo fato de que aquantidade do polímero (P) na composição adesiva é de cercade 2 a cerca de 25% em peso.
14. Sistema adesivo, caracterizado pelo fato deque o dito sistema adesivo é uma composição adesiva quepode ser obtida pelo método de acordo com quaisquer dasreivindicações 11-13.
15. Uso do sistema adesivo, de acordo comquaisquer das reivindicações 1-7 ou 14, ou da combinaçãoadesiva, de acordo com quaisquer das reivindicações 8-10,caracterizado pelo fato de que o dito uso se destina àcolagem de pedaços de materiais à base de madeira,formando, dessa forma, um produto à base de madeira.
16. Método de colagem de pedaços de materiais àbase de madeira, caracterizado pelo fato de compreender aaplicação do sistema adesivo de acordo com quaisquer dasreivindicações 1-7 ou 14, sobre um ou mais pedaços de ummaterial à base de madeira e unindo os mencionados um oumais pedaços com um ou mais outros pedaços de material àbase de madeira.
17. Método, de acordo com a reivindicação 16,caracterizado pelo fato de compreender a aplicação dosistema adesivo como uma composição adesiva que compreendeo amido e o polímero (P).
18. Método, de acordo com a reivindicação 16,caracterizado pelo fato de compreender a aplicação dosistema adesivo na forma de componentes separados, em queum componente compreende o amido e o outro componentecompreende o polímero (P).
19. Método, de acordo com quaisquer dasreivindicações 16-18, caracterizado pelo fato decompreender a colagem de pedaços de materiais à base demadeira, em que os pedaços de materiais à base de madeirasão materiais em forma de folhas.
20. Método, de acordo com quaisquer dasreivindicações 16-18, caracterizado pelo fato decompreender a colagem de pedaços de materiais à base demadeira, em que os pedaços de materiais à base de madeirasão cavacos de madeira.
21. Produto à base de madeira, caracterizado pelofato de que o dito produto pode ser obtido pelo método deacordo com quaisquer das reivindicações 16-20.
22. Produto à base de madeira, caracterizado pelofato de que tal produto compreende pedaços de material àbase de madeira unidos com uma sistema adesivo quecompreende amido e um polímero (P), cujo polímero é umálcool polivinílico aceto-acetilado, onde a proporção empeso de amido para o polímero (P) na composição adesiva éde cerca de 1:2 a cerca de 25:1.
23. Produto à base de madeira, de acordo com areivindicação 22, caracterizado pelo fato de que talproduto compreende uma ou mais camadas unidas com uma oumais juntas adesivas, as quais compreendem amido e opolímero (P).
24. Produto à base de madeira, de acordo comquaisquer das reivindicações 22-23, caracterizado pelo fatode que a quantidade de amido nas mencionadas uma ou maisjuntas adesivas secas no produto acabado à base de madeiraé de cerca de 25 a cerca de 65% em peso.
25. Produto à base de madeira, de acordo comquaisquer das reivindicações 22-24, caracterizado pelo fatode que a quantidade do polimero (P) nas mencionadas uma oumais juntas adesivas secas no produto acabado à base demadeira é de cerca de 35 a cerca de 75% em peso.
26. Produto à base de madeira, de acordo com areivindicação 22, caracterizado pelo fato de compreender umproduto composto que compreende cavacos à base de madeiraunidos com uma composição adesiva que contém amido e opolimero (P).
27. Produto à base de madeira, de acordo com areivindicação 26, caracterizado pelo fato de compreendercerca de 80 a cerca de 90% em peso de um material à base demadeira, cerca de 5 a cerca de 15% de amido e cerca de 2 acerca de 6% em peso de um polimero (P), calculado como pesoseco do produto composto.
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