ES2620470T3 - Composición de aglutinante para placas que contienen fibras y un procedimiento para su preparación - Google Patents
Composición de aglutinante para placas que contienen fibras y un procedimiento para su preparación Download PDFInfo
- Publication number
- ES2620470T3 ES2620470T3 ES14164347.8T ES14164347T ES2620470T3 ES 2620470 T3 ES2620470 T3 ES 2620470T3 ES 14164347 T ES14164347 T ES 14164347T ES 2620470 T3 ES2620470 T3 ES 2620470T3
- Authority
- ES
- Spain
- Prior art keywords
- substituted
- aldehyde
- binder composition
- unsubstituted
- amide
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 title claims abstract description 66
- 239000000203 mixture Substances 0.000 title claims abstract description 48
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 27
- 230000008569 process Effects 0.000 title claims abstract description 14
- 239000000835 fiber Substances 0.000 title claims abstract description 13
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 title claims description 3
- 150000001408 amides Chemical class 0.000 claims abstract description 29
- 150000002772 monosaccharides Chemical class 0.000 claims abstract description 19
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims abstract description 17
- 150000002016 disaccharides Chemical class 0.000 claims abstract description 15
- 125000003342 alkenyl group Chemical group 0.000 claims abstract description 8
- 125000000217 alkyl group Chemical group 0.000 claims abstract description 7
- 125000003118 aryl group Chemical group 0.000 claims abstract description 7
- 125000003545 alkoxy group Chemical group 0.000 claims abstract description 6
- 125000000392 cycloalkenyl group Chemical group 0.000 claims abstract description 6
- 125000002924 primary amino group Chemical group [H]N([H])* 0.000 claims abstract description 6
- 125000004423 acyloxy group Chemical group 0.000 claims abstract description 5
- 125000000753 cycloalkyl group Chemical group 0.000 claims abstract description 5
- 125000000304 alkynyl group Chemical group 0.000 claims abstract description 4
- 125000004104 aryloxy group Chemical group 0.000 claims abstract description 4
- 125000004448 alkyl carbonyl group Chemical group 0.000 claims abstract description 3
- 125000003178 carboxy group Chemical group [H]OC(*)=O 0.000 claims abstract description 3
- WSFSSNUMVMOOMR-UHFFFAOYSA-N Formaldehyde Chemical compound O=C WSFSSNUMVMOOMR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 125
- XSQUKJJJFZCRTK-UHFFFAOYSA-N Urea Chemical compound NC(N)=O XSQUKJJJFZCRTK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 46
- 150000001299 aldehydes Chemical class 0.000 claims description 27
- 239000004202 carbamide Substances 0.000 claims description 23
- 239000002023 wood Substances 0.000 claims description 20
- 239000002562 thickening agent Substances 0.000 claims description 17
- WQZGKKKJIJFFOK-GASJEMHNSA-N Glucose Natural products OC[C@H]1OC(O)[C@H](O)[C@@H](O)[C@@H]1O WQZGKKKJIJFFOK-GASJEMHNSA-N 0.000 claims description 10
- WQZGKKKJIJFFOK-VFUOTHLCSA-N beta-D-glucose Chemical compound OC[C@H]1O[C@@H](O)[C@H](O)[C@@H](O)[C@@H]1O WQZGKKKJIJFFOK-VFUOTHLCSA-N 0.000 claims description 9
- 239000008103 glucose Substances 0.000 claims description 8
- 229930091371 Fructose Natural products 0.000 claims description 7
- 239000005715 Fructose Substances 0.000 claims description 7
- RFSUNEUAIZKAJO-ARQDHWQXSA-N Fructose Chemical compound OC[C@H]1O[C@](O)(CO)[C@@H](O)[C@@H]1O RFSUNEUAIZKAJO-ARQDHWQXSA-N 0.000 claims description 6
- 229920002522 Wood fibre Polymers 0.000 claims description 5
- 239000002025 wood fiber Substances 0.000 claims description 5
- SRBFZHDQGSBBOR-IOVATXLUSA-N D-xylopyranose Chemical compound O[C@@H]1COC(O)[C@H](O)[C@H]1O SRBFZHDQGSBBOR-IOVATXLUSA-N 0.000 claims description 4
- JOYRKODLDBILNP-UHFFFAOYSA-N Ethyl urethane Chemical compound CCOC(N)=O JOYRKODLDBILNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- PYMYPHUHKUWMLA-UHFFFAOYSA-N arabinose Natural products OCC(O)C(O)C(O)C=O PYMYPHUHKUWMLA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- SRBFZHDQGSBBOR-UHFFFAOYSA-N beta-D-Pyranose-Lyxose Natural products OC1COC(O)C(O)C1O SRBFZHDQGSBBOR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 239000004568 cement Substances 0.000 claims description 4
- OHJMTUPIZMNBFR-UHFFFAOYSA-N biuret Chemical compound NC(=O)NC(N)=O OHJMTUPIZMNBFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 150000002972 pentoses Chemical class 0.000 claims description 3
- WQZGKKKJIJFFOK-QTVWNMPRSA-N D-mannopyranose Chemical compound OC[C@H]1OC(O)[C@@H](O)[C@@H](O)[C@@H]1O WQZGKKKJIJFFOK-QTVWNMPRSA-N 0.000 claims description 2
- HMFHBZSHGGEWLO-SOOFDHNKSA-N D-ribofuranose Chemical compound OC[C@H]1OC(O)[C@H](O)[C@@H]1O HMFHBZSHGGEWLO-SOOFDHNKSA-N 0.000 claims description 2
- PYMYPHUHKUWMLA-LMVFSUKVSA-N Ribose Natural products OC[C@@H](O)[C@@H](O)[C@@H](O)C=O PYMYPHUHKUWMLA-LMVFSUKVSA-N 0.000 claims description 2
- HMFHBZSHGGEWLO-UHFFFAOYSA-N alpha-D-Furanose-Ribose Natural products OCC1OC(O)C(O)C1O HMFHBZSHGGEWLO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- WQZGKKKJIJFFOK-PHYPRBDBSA-N alpha-D-galactose Chemical compound OC[C@H]1O[C@H](O)[C@H](O)[C@@H](O)[C@H]1O WQZGKKKJIJFFOK-PHYPRBDBSA-N 0.000 claims description 2
- PYMYPHUHKUWMLA-WDCZJNDASA-N arabinose Chemical compound OC[C@@H](O)[C@@H](O)[C@H](O)C=O PYMYPHUHKUWMLA-WDCZJNDASA-N 0.000 claims description 2
- 239000003638 chemical reducing agent Substances 0.000 claims description 2
- 239000008121 dextrose Substances 0.000 claims description 2
- 229930182830 galactose Natural products 0.000 claims description 2
- 150000002402 hexoses Chemical class 0.000 claims description 2
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims description 2
- DUIOPKIIICUYRZ-UHFFFAOYSA-N semicarbazide Chemical compound NNC(N)=O DUIOPKIIICUYRZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 150000007659 semicarbazones Chemical class 0.000 claims description 2
- 125000002485 formyl group Chemical class [H]C(*)=O 0.000 abstract 2
- -1 for example Polymers 0.000 description 13
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 12
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 12
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 12
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 12
- 239000003292 glue Substances 0.000 description 10
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 10
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- 239000000463 material Substances 0.000 description 8
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 8
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 8
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N Sulfuric acid Chemical compound OS(O)(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- 239000000047 product Substances 0.000 description 7
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 7
- 235000013312 flour Nutrition 0.000 description 6
- 125000001424 substituent group Chemical group 0.000 description 5
- 230000009466 transformation Effects 0.000 description 5
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N Hydrochloric acid Chemical compound Cl VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- ISWSIDIOOBJBQZ-UHFFFAOYSA-N Phenol Chemical compound OC1=CC=CC=C1 ISWSIDIOOBJBQZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000004026 adhesive bonding Methods 0.000 description 4
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 4
- 150000001720 carbohydrates Chemical class 0.000 description 4
- 125000004122 cyclic group Chemical group 0.000 description 4
- 230000032798 delamination Effects 0.000 description 4
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 4
- VKYKSIONXSXAKP-UHFFFAOYSA-N hexamethylenetetramine Chemical compound C1N(C2)CN3CN1CN2C3 VKYKSIONXSXAKP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- UPMLOUAZCHDJJD-UHFFFAOYSA-N 4,4'-Diphenylmethane Diisocyanate Chemical compound C1=CC(N=C=O)=CC=C1CC1=CC=C(N=C=O)C=C1 UPMLOUAZCHDJJD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229920000877 Melamine resin Polymers 0.000 description 3
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 3
- 229920001807 Urea-formaldehyde Polymers 0.000 description 3
- 230000002378 acidificating effect Effects 0.000 description 3
- 238000013019 agitation Methods 0.000 description 3
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 3
- 235000012054 meals Nutrition 0.000 description 3
- WSFSSNUMVMOOMR-NJFSPNSNSA-N methanone Chemical compound O=[14CH2] WSFSSNUMVMOOMR-NJFSPNSNSA-N 0.000 description 3
- 229920001568 phenolic resin Polymers 0.000 description 3
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 3
- 230000009257 reactivity Effects 0.000 description 3
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 3
- KXGFMDJXCMQABM-UHFFFAOYSA-N 2-methoxy-6-methylphenol Chemical compound [CH]OC1=CC=CC([CH])=C1O KXGFMDJXCMQABM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- IKHGUXGNUITLKF-UHFFFAOYSA-N Acetaldehyde Chemical compound CC=O IKHGUXGNUITLKF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- KAKZBPTYRLMSJV-UHFFFAOYSA-N Butadiene Chemical compound C=CC=C KAKZBPTYRLMSJV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 125000003601 C2-C6 alkynyl group Chemical group 0.000 description 2
- 244000007835 Cyamopsis tetragonoloba Species 0.000 description 2
- 229930006000 Sucrose Natural products 0.000 description 2
- 241000209140 Triticum Species 0.000 description 2
- 235000021307 Triticum Nutrition 0.000 description 2
- 230000006978 adaptation Effects 0.000 description 2
- 125000003172 aldehyde group Chemical group 0.000 description 2
- 125000003277 amino group Chemical group 0.000 description 2
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 2
- 235000014633 carbohydrates Nutrition 0.000 description 2
- 239000007795 chemical reaction product Substances 0.000 description 2
- MGNZXYYWBUKAII-UHFFFAOYSA-N cyclohexa-1,3-diene Chemical compound C1CC=CC=C1 MGNZXYYWBUKAII-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 125000000113 cyclohexyl group Chemical group [H]C1([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])(*)C([H])([H])C1([H])[H] 0.000 description 2
- 238000010494 dissociation reaction Methods 0.000 description 2
- 230000005593 dissociations Effects 0.000 description 2
- 239000003480 eluent Substances 0.000 description 2
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 2
- 239000008098 formaldehyde solution Substances 0.000 description 2
- 125000000623 heterocyclic group Chemical group 0.000 description 2
- 125000002887 hydroxy group Chemical group [H]O* 0.000 description 2
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 2
- ZFSLODLOARCGLH-UHFFFAOYSA-N isocyanuric acid Chemical compound OC1=NC(O)=NC(O)=N1 ZFSLODLOARCGLH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 125000001624 naphthyl group Chemical group 0.000 description 2
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 2
- 125000001997 phenyl group Chemical group [H]C1=C([H])C([H])=C(*)C([H])=C1[H] 0.000 description 2
- 229920000768 polyamine Polymers 0.000 description 2
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 2
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 2
- 238000005507 spraying Methods 0.000 description 2
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 2
- 239000005720 sucrose Substances 0.000 description 2
- 238000004809 thin layer chromatography Methods 0.000 description 2
- 125000000391 vinyl group Chemical group [H]C([*])=C([H])[H] 0.000 description 2
- 229920002554 vinyl polymer Polymers 0.000 description 2
- 125000006017 1-propenyl group Chemical group 0.000 description 1
- 238000005160 1H NMR spectroscopy Methods 0.000 description 1
- 125000000069 2-butynyl group Chemical group [H]C([H])([H])C#CC([H])([H])* 0.000 description 1
- 125000003903 2-propenyl group Chemical group [H]C([*])([H])C([H])=C([H])[H] 0.000 description 1
- 125000001494 2-propynyl group Chemical group [H]C#CC([H])([H])* 0.000 description 1
- LSNNMFCWUKXFEE-UHFFFAOYSA-M Bisulfite Chemical compound OS([O-])=O LSNNMFCWUKXFEE-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 229920002134 Carboxymethyl cellulose Polymers 0.000 description 1
- 240000008886 Ceratonia siliqua Species 0.000 description 1
- 235000013912 Ceratonia siliqua Nutrition 0.000 description 1
- 229920000896 Ethulose Polymers 0.000 description 1
- 239000001859 Ethyl hydroxyethyl cellulose Substances 0.000 description 1
- 108010010803 Gelatin Proteins 0.000 description 1
- 229920000663 Hydroxyethyl cellulose Polymers 0.000 description 1
- 239000004354 Hydroxyethyl cellulose Substances 0.000 description 1
- 229920002153 Hydroxypropyl cellulose Polymers 0.000 description 1
- 208000007976 Ketosis Diseases 0.000 description 1
- 238000005481 NMR spectroscopy Methods 0.000 description 1
- 229930040373 Paraformaldehyde Natural products 0.000 description 1
- 229920002845 Poly(methacrylic acid) Polymers 0.000 description 1
- 229920002125 Sokalan® Polymers 0.000 description 1
- 229920002472 Starch Polymers 0.000 description 1
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 1
- CZMRCDWAGMRECN-UGDNZRGBSA-N Sucrose Chemical compound O[C@H]1[C@H](O)[C@@H](CO)O[C@@]1(CO)O[C@@H]1[C@H](O)[C@@H](O)[C@H](O)[C@@H](CO)O1 CZMRCDWAGMRECN-UGDNZRGBSA-N 0.000 description 1
- DHKHKXVYLBGOIT-UHFFFAOYSA-N acetaldehyde Diethyl Acetal Natural products CCOC(C)OCC DHKHKXVYLBGOIT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000001241 acetals Chemical class 0.000 description 1
- 125000003668 acetyloxy group Chemical group [H]C([H])([H])C(=O)O[*] 0.000 description 1
- 238000007259 addition reaction Methods 0.000 description 1
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 1
- HSFWRNGVRCDJHI-UHFFFAOYSA-N alpha-acetylene Natural products C#C HSFWRNGVRCDJHI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000001412 amines Chemical class 0.000 description 1
- 150000001413 amino acids Chemical class 0.000 description 1
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 1
- 235000019568 aromas Nutrition 0.000 description 1
- 150000004945 aromatic hydrocarbons Chemical class 0.000 description 1
- 125000001797 benzyl group Chemical group [H]C1=C([H])C([H])=C(C([H])=C1[H])C([H])([H])* 0.000 description 1
- 230000033228 biological regulation Effects 0.000 description 1
- 238000009835 boiling Methods 0.000 description 1
- 125000004369 butenyl group Chemical group C(=CCC)* 0.000 description 1
- 125000004106 butoxy group Chemical group [*]OC([H])([H])C([H])([H])C(C([H])([H])[H])([H])[H] 0.000 description 1
- 230000000711 cancerogenic effect Effects 0.000 description 1
- 150000004657 carbamic acid derivatives Chemical class 0.000 description 1
- 239000001768 carboxy methyl cellulose Substances 0.000 description 1
- 235000010948 carboxy methyl cellulose Nutrition 0.000 description 1
- 239000008112 carboxymethyl-cellulose Substances 0.000 description 1
- 231100000315 carcinogenic Toxicity 0.000 description 1
- 239000005018 casein Substances 0.000 description 1
- BECPQYXYKAMYBN-UHFFFAOYSA-N casein, tech. Chemical compound NCCCCC(C(O)=O)N=C(O)C(CC(O)=O)N=C(O)C(CCC(O)=N)N=C(O)C(CC(C)C)N=C(O)C(CCC(O)=O)N=C(O)C(CC(O)=O)N=C(O)C(CCC(O)=O)N=C(O)C(C(C)O)N=C(O)C(CCC(O)=N)N=C(O)C(CCC(O)=N)N=C(O)C(CCC(O)=N)N=C(O)C(CCC(O)=O)N=C(O)C(CCC(O)=O)N=C(O)C(COP(O)(O)=O)N=C(O)C(CCC(O)=N)N=C(O)C(N)CC1=CC=CC=C1 BECPQYXYKAMYBN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 235000021240 caseins Nutrition 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
- 238000006482 condensation reaction Methods 0.000 description 1
- 238000011109 contamination Methods 0.000 description 1
- 238000010411 cooking Methods 0.000 description 1
- 238000004132 cross linking Methods 0.000 description 1
- 125000001995 cyclobutyl group Chemical group [H]C1([H])C([H])([H])C([H])(*)C1([H])[H] 0.000 description 1
- 125000000582 cycloheptyl group Chemical group [H]C1([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])(*)C([H])([H])C1([H])[H] 0.000 description 1
- 125000000596 cyclohexenyl group Chemical group C1(=CCCCC1)* 0.000 description 1
- 125000002433 cyclopentenyl group Chemical group C1(=CCCC1)* 0.000 description 1
- 125000001511 cyclopentyl group Chemical group [H]C1([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])(*)C1([H])[H] 0.000 description 1
- 125000001559 cyclopropyl group Chemical group [H]C1([H])C([H])([H])C1([H])* 0.000 description 1
- 239000012153 distilled water Substances 0.000 description 1
- 125000001301 ethoxy group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])([H])O* 0.000 description 1
- 125000001495 ethyl group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])([H])* 0.000 description 1
- 235000019326 ethyl hydroxyethyl cellulose Nutrition 0.000 description 1
- 125000002534 ethynyl group Chemical group [H]C#C* 0.000 description 1
- 235000013305 food Nutrition 0.000 description 1
- HANVTCGOAROXMV-UHFFFAOYSA-N formaldehyde;1,3,5-triazine-2,4,6-triamine;urea Chemical compound O=C.NC(N)=O.NC1=NC(N)=NC(N)=N1 HANVTCGOAROXMV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000008273 gelatin Substances 0.000 description 1
- 229920000159 gelatin Polymers 0.000 description 1
- 235000019322 gelatine Nutrition 0.000 description 1
- 235000011852 gelatine desserts Nutrition 0.000 description 1
- 229910052736 halogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000002367 halogens Chemical class 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 239000004312 hexamethylene tetramine Substances 0.000 description 1
- 235000010299 hexamethylene tetramine Nutrition 0.000 description 1
- 125000004051 hexyl group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])* 0.000 description 1
- 235000019447 hydroxyethyl cellulose Nutrition 0.000 description 1
- 239000001863 hydroxypropyl cellulose Substances 0.000 description 1
- 235000010977 hydroxypropyl cellulose Nutrition 0.000 description 1
- 239000001866 hydroxypropyl methyl cellulose Substances 0.000 description 1
- 229920003088 hydroxypropyl methyl cellulose Polymers 0.000 description 1
- 235000010979 hydroxypropyl methyl cellulose Nutrition 0.000 description 1
- UFVKGYZPFZQRLF-UHFFFAOYSA-N hydroxypropyl methyl cellulose Chemical compound OC1C(O)C(OC)OC(CO)C1OC1C(O)C(O)C(OC2C(C(O)C(OC3C(C(O)C(O)C(CO)O3)O)C(CO)O2)O)C(CO)O1 UFVKGYZPFZQRLF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000002883 imidazolyl group Chemical group 0.000 description 1
- 125000001041 indolyl group Chemical group 0.000 description 1
- 239000012948 isocyanate Substances 0.000 description 1
- 150000002513 isocyanates Chemical class 0.000 description 1
- 125000001449 isopropyl group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])(*)C([H])([H])[H] 0.000 description 1
- 150000002584 ketoses Chemical class 0.000 description 1
- JDSHMPZPIAZGSV-UHFFFAOYSA-N melamine Chemical compound NC1=NC(N)=NC(N)=N1 JDSHMPZPIAZGSV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000000956 methoxy group Chemical group [H]C([H])([H])O* 0.000 description 1
- 125000002496 methyl group Chemical group [H]C([H])([H])* 0.000 description 1
- 244000005700 microbiome Species 0.000 description 1
- 239000000178 monomer Substances 0.000 description 1
- 125000004108 n-butyl group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])* 0.000 description 1
- 125000004123 n-propyl group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])* 0.000 description 1
- 239000005445 natural material Substances 0.000 description 1
- 230000007935 neutral effect Effects 0.000 description 1
- 150000002840 non-reducing disaccharides Chemical class 0.000 description 1
- 229920002866 paraformaldehyde Polymers 0.000 description 1
- 230000035515 penetration Effects 0.000 description 1
- 125000001147 pentyl group Chemical group C(CCCC)* 0.000 description 1
- 239000005011 phenolic resin Substances 0.000 description 1
- 125000000951 phenoxy group Chemical group [H]C1=C([H])C([H])=C(O*)C([H])=C1[H] 0.000 description 1
- 239000011120 plywood Substances 0.000 description 1
- 229920002401 polyacrylamide Polymers 0.000 description 1
- 239000004584 polyacrylic acid Substances 0.000 description 1
- 229920001223 polyethylene glycol Polymers 0.000 description 1
- 238000006116 polymerization reaction Methods 0.000 description 1
- ODGAOXROABLFNM-UHFFFAOYSA-N polynoxylin Chemical compound O=C.NC(N)=O ODGAOXROABLFNM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920001282 polysaccharide Polymers 0.000 description 1
- 229920002451 polyvinyl alcohol Polymers 0.000 description 1
- 235000019422 polyvinyl alcohol Nutrition 0.000 description 1
- 229920000036 polyvinylpyrrolidone Polymers 0.000 description 1
- 235000013855 polyvinylpyrrolidone Nutrition 0.000 description 1
- 125000002568 propynyl group Chemical group [*]C#CC([H])([H])[H] 0.000 description 1
- 235000018102 proteins Nutrition 0.000 description 1
- 108090000623 proteins and genes Proteins 0.000 description 1
- 102000004169 proteins and genes Human genes 0.000 description 1
- 125000000719 pyrrolidinyl group Chemical group 0.000 description 1
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 1
- 239000011541 reaction mixture Substances 0.000 description 1
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 1
- 125000002914 sec-butyl group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])([H])C([H])(*)C([H])([H])[H] 0.000 description 1
- 238000004513 sizing Methods 0.000 description 1
- 235000011121 sodium hydroxide Nutrition 0.000 description 1
- 239000008107 starch Substances 0.000 description 1
- 235000019698 starch Nutrition 0.000 description 1
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 125000000547 substituted alkyl group Chemical group 0.000 description 1
- 125000003107 substituted aryl group Chemical group 0.000 description 1
- 238000006467 substitution reaction Methods 0.000 description 1
- 125000000185 sucrose group Chemical group 0.000 description 1
- 125000000999 tert-butyl group Chemical group [H]C([H])([H])C(*)(C([H])([H])[H])C([H])([H])[H] 0.000 description 1
- 150000003573 thiols Chemical class 0.000 description 1
- 230000017105 transposition Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
- C08G12/00—Condensation polymers of aldehydes or ketones with only compounds containing hydrogen attached to nitrogen
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Polymers & Plastics (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Adhesives Or Adhesive Processes (AREA)
- Phenolic Resins Or Amino Resins (AREA)
Abstract
Composición de aglutinante, en particular para placas que contienen fibras, que puede prepararse en un procedimiento que comprende las etapas a) reacción de al menos un mono- y/o disacárido con al menos una amida de fórmula general R1-CONH2, - siendo R1 alcoxi, carboxi, amino sustituido y no sustituido, ariloxi, aciloxi, alquilcarbonilo, alquilo sustituido y no sustituido, arilo sustituido y no sustituido, alquenilo sustituido y no sustituido, alquinilo sustituido y no sustituido, cicloalquilo sustituido y no sustituido, cicloalquenilo sustituido y no sustituido, que pueden estar interrumpidos por -O- o -NH-, siendo la relación en peso del al menos un mono- o disacárido y la al menos una amida de 3:1 a 1:1; y b) adición de al menos un aldehído o al menos un equivalente de aldehído a la mezcla de la etapa a).
Description
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
60
65
DESCRIPCION
Composicion de aglutinante para placas que contienen fibras y un procedimiento para su preparacion
La presente invention se refiere a una composicion de aglutinante novedosa de acuerdo con la reivindicacion 1, al uso de la composicion de aglutinante de acuerdo con la reivindicacion 11 y a un procedimiento para la production de la composicion de aglutinante de acuerdo con la reivindicacion 12.
Las materias derivadas de la madera (HWS), tales como por ejemplo placas de material derivado de la madera, se producen desde hace decadas con aglutinantes a base de duroplasticos como aglutinante. Los aglutinantes duroplasticos que se usan, a este respecto, con mas frecuencia se basan en resinas de formaldehido, tales como, por ejemplo, resinas de urea-formaldehido, resinas de melamina-urea-formaldehido y resinas de fenol-formaldehido.
Las resinas que contienen formaldehido se producen mediante una combination de reacciones de adicion y condensation de formaldehido con los otros componentes (urea, melamina, fenol). Las colas formadas por las reacciones de polimerizacion mencionadas contienen por regla general mezclas de monomeros, oligomeros y polimeros.
Las resinas o colas que contienen formaldehido mencionadas se mezclan en la produccion de materias derivadas de la madera con particulas de madera o fibras de madera y se endurecen en prensas a palatina o continuas (prensas Conti) bajo presion y temperatura. Debido a las condiciones que predominan durante el procedimiento de prensado, tales como temperatura elevada, valor pH, humedad y similares, no obstante, puede producirse una disociacion de las resinas usadas en sus compuestos de origen correspondientes. Esto se aplica sobre todo para colas o resinas que contienen formaldehido a base de urea y urea-melamina. De manera correspondiente, en el caso de la redisociacion mencionada de las resinas se produce la liberation de formaldehido, que, no obstante, se considera cancerigena.
Por este motivo es deseable usar adhesivos o aglutinantes libres de formaldehido en la produccion de materias derivadas de la madera. Las alternativas posibles a las resinas que contienen formaldehido se basan en isocianatos, tales como, por ejemplo, difenilmetano diisocianato polimerico (PMDI) o adhesivos basados en proteina. Estos aglutinantes alternativos presentan, no obstante, la desventaja de la disponibilidad limitada y precios elevados.
Un enfoque alternativo para la facilitation de aglutinantes libres de formaldehido se describe en el documento WO 2011/138 458 y el documento WO 2014/027 115. En este caso se plantea un aglutinante, que se produce mediante la reaction de hidratos de carbono con poliaminas. Como hidratos de carbono se usan en particular monosacaridos tales como glucosa, fructosa y otros, que se forman mediante la transformation con una poliamina primaria. El polimero de azucar-amina asi formado puede usarse como adhesivo. No obstante, los condensados asi producidos son solo parcialmente solubles en agua, por lo que pueden usarse solo dificilmente para la produccion de placas de materia derivada de la madera, ya que aproximadamente todos los aglutinantes conocidos poseen una solubilidad en agua relativamente buena. Una desventaja adicional de los polimeros azucar-amina libres de formaldehido descritos es su capacidad relativamente reducida para la reticulation, por lo que se consiguen solo de manera insuficiente propiedades aglutinantes elevadas.
De manera correspondiente, actualmente no es posible prescindir por completo de aglutinantes que contienen formaldehido debido a la disponibilidad insuficiente de colas o resinas alternativas. Un problema adicional surge cuando los aglutinantes alternativos conocidos hasta ahora no pueden usarse para todas las tecnologias de instalaciones en la produccion de materias derivadas de la madera, en particular placas de materia derivada de la madera. En el tratamiento de aglutinantes PMDI tiene que aplicarse, por ejemplo, mediante tecnologia de instalaciones costosa en las prensas continuas un agente separador adecuado sobre las bandas de acero, las cuales se encuentran en el lado superior e inferior de la prensa.
Debido a los problemas mencionados de aglutinantes alternativos adecuados para placas que contienen fibras se realizan, por tanto, grandes esfuerzos que mejoran los aglutinantes o adhesivos que contienen formaldehido usados en la actualidad.
Un enfoque posible consiste, por ejemplo, en la reduction de la proportion de formaldehido en el adhesivo. Esto puede efectuarse, por ejemplo, mediante la reduccion de la relation molar entre formaldehido y urea o urea- melamina, ya que la altura de la emision del formaldehido se influye de manera considerable por esta relacion molar. Por este motivo se guio la relacion entre formaldehido y urea o urea-melamina cada vez mas en direction a una relacion equimolar (es decir, una relacion molar de 1 : 1). A este respecto es desventajoso, no obstante, que la reactividad de los aglutinantes o adhesivos se reduzca, de modo que la proporcion de aglutinante en las materias derivadas de la madera tenga que aumentarse para conseguir una resistencia de placa necesaria. De manera correspondiente, la desventaja de este enfoque consiste en que las colas o aglutinantes seran mas lentos y la cantidad del encolado tenga que aumentarse, lo que a su vez esta unido a costes elevados.
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
60
65
Una posibilidad adicional de reducir el contenido de formaldehido en los aglutinantes consiste, por un lado, en la adicion de eliminadores de formaldehndo, que provocan, no obstante, costes adicionales y pueden influir de manera desventajosa en las propiedades del producto. Estos eliminadores de formaldehido son normalmente compuestos que pueden reaccionar con formaldehido y, por tanto, forman una parte del formaldehido liberado durante el procedimiento de tratamiento, en particular durante el procedimiento de prensado, en la placa. Los eliminadores de formaldehido conocidos son, por ejemplo, urea o bisulfito. Una desventaja del uso de eliminadores de formaldehido consiste, no obstante, en que gracias a su adicion se reduce parcialmente la reactividad de la cola o el aglutinante, o en que mediante los eliminadores de formaldehido usados llegan sustancias a las placas de materia derivada de la madera, que en el uso de las placas o su retirada deben considerarse criticas. Asi se sabe, por ejemplo, que las placas de materia derivada de la madera que contienen una cantidad de sal elevada poseen a menudo una humedad de compensacion mayor y, con ello, en caso de cambios climaticos estan sometidas a mayores cambios de dimension. De manera correspondiente, las desventajas del uso de eliminadores de formaldehido pueden resumirse como sigue: los eliminadores de formaldehido adicionales provocan mayores costes, la adicion de eliminadores de formaldehido requiere una adaptacion de la tecnologia de tratamiento, cambios de dimension elevados de las placas de materia derivada de la madera producidas con eliminadores de formaldehido.
De manera correspondiente, la demanda de adhesivos que presentan una pequena emision de formaldehido es alta, aunque al mismo tiempo pueden instalarse de manera sencilla en las instalaciones de elaboration y tecnologias de elaboration existentes sin actuar de manera desventajosa sobre placas de materia derivada de la madera producidas con el aglutinante.
Asi se desarrollaron enfoques alternativos adicionales para el sistema de aglutinante.
El documento DE 3 943 488 describe el uso de mezclas de reaction binarias a partir de urea y mono- y disacaridos solidos, usandose el azucar respectivamente de manera escasa y urea como amida en exceso. Los carbamatos formados en esta reaccion pueden realizar una reaccion con formaldehido y correspondientemente actuar como eliminadores de formaldehido.
El documento US 4.339.361 describe una resina de fenol-formaldehido como aglutinante, que se produce a partir de fenol, formaldehido, una amida y un azucar. Las etapas de procedimiento tienden a que en primer lugar se configure una resina de fenol-formaldehido, a la cual se anaden azucar y amida.
El documento GB 2 191 207 A se refiere a un sustitutivo para resinas de amina-fenol, que puede componerse de una solution acuosa a partir de un aldehido con una amida y un azucar o derivado del azucar.
Por el documento US 1.949.831 se conoce una transformation de un azucar con un aldehido y la posterior adicion de urea.
No obstante, existe igual que antes una demanda muy grande de adhesivos, que se optimizan por lo que respecta a la emision de formaldehido. La presente invention tiene, por tanto, el objetivo tecnico de facilitar un adhesivo o una composition de aglutinante que presente una escasa emision de formaldehido y que, ademas, tanto pueda tratarse de manera habitual como conduzca a parametros de producto tecnologicos comparativamente buenos.
El objetivo planteado se logra mediante una composicion de aglutinante con las caracteristicas de la reivindicacion 1 asi como mediante un procedimiento para la production de la composicion de aglutinante de acuerdo con la reivindicacion 12.
De manera correspondiente se facilita de acuerdo con la presente invencion una composicion de aglutinante, en particular para placas que contienen fibras, que pueda producirse en un procedimiento de varios pasos. El procedimiento de varios pasos para la produccion de la composicion de aglutinante de acuerdo con la invencion comprende, a este respecto, las siguientes etapas:
a) reaccion de al menos un mono- y/o disacarido con al menos una amida de formula general R1-CONH2,
- siendo R1 alcoxi, carboxi, amino sustituido y no sustituido, ariloxi, aciloxi, alquilcarbonilo, alquilo sustituido y no sustituido, arilo sustituido y no sustituido, alquenilo sustituido y no sustituido, alquinilo sustituido y no sustituido, cicloalquilo sustituido y no sustituido, cicloalquenilo sustituido y no sustituido, que pueden estar interrumpidos por -O- o -NH-, siendo la relation en peso del al menos un mono- o disacarido y la al menos una amida de 3:1 a 1:1; y
b) adicion de al menos un aldehido o al menos un equivalente de aldehido a la mezcla de la etapa a).
En la primera etapa de reaccion a) se produce mediante la reaccion de un mono- y/o disacarido con la al menos una amida la configuration de un precondensado o producto de partida, que es soluble en agua y presenta un contenido de agua del 20 al 60 % en peso de agua, preferentemente del 30 al 50 % en peso de agua. Este producto de partida o precondensado presenta una alta estabilidad de almacenamiento y puede almacenarse sin peligro debido a los
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
componentes de reaccion usados (azucar y por ejemplo urea como amida).
El precondensado formado en la etapa de procedimiento a) es muy fluido y presenta por tanto una escasa viscosidad. La baja viscosidad o fluidez como un equivalente o magnitud para la viscosidad puede determinarse mediante la duracion de descarga de una copa consistometrica segun la norma DIN 53 211 (boquilla 4 mm, 20 °C). La duracion de descarga para el precondensado formado en la etapa a) asciende en el presente documento a entre 10 y 20 s, preferentemente entre 12 y 18 s, de manera particularmente preferente entre 14 y 16 s.
En una forma de realization de la presente composition de aglutinante se usan mono- y/o disacaridos reductores. Por mono- o disacaridos reductores se entienden en el sentido de la presente solicitud aquellos sacaridos que disponen de al menos un grupo aldehido en el estado lineal. Los sacaridos no reductores, en cambio, no disponen de grupos aldehido libres. Un ejemplo para un disacarido no reductor es la sacarosa, en la que los dos monosacaridos glucosa y fructosa en condiciones neutrales y basicas estan presentes unidos entre si a traves de un enlace glicosidico a,p-1,2- en forma de acetal. No obstante, en condiciones acidas es posible una disociacion de la sacarosa en los monosacaridos reductores glucosa y fructosa.
En una forma de realizacion preferente de la presente composicion de aglutinante se usan como monosacaridos pentosas y hexosas. Las pentosas y hexosas estan seleccionadas, a este respecto, en particular, del grupo que contiene arabinosa, ribosa, xilosa, glucosa (dextrosa), manosa, galactosa y fructosa. Los sacaridos mencionados pueden usarse tanto en su forma D como en su forma L.
En una variante adicional de la presente composicion de aglutinante, el resto R1 de la al menos una amida usada esta seleccionado del grupo que contiene alcoxi, acriloxi, aciloxi, amino sustituido y no sustituido.
El resto R1 esta seleccionado de manera ventajosa de un grupo que contiene amino no sustituido, carbomoil sustituido -NHCO-R2, pudiendo ser R2 H, alquilo, alquenilo o un grupo amino sustituido o no sustituido, Ci-6-alcoxi, en particular metoxi, etoxi, n-propoxi y butoxi, C6-io-ariloxi, en particular fenoxi, C2-7-aciloxi, en particular acetoxi o propionoxi. Son grupos R1 especialmente preferentes grupos alcoxi Ci-4, en particular metoxi y etoxi, -NH2, - NHCONH2.
El resto R1 puede estar seleccionado tambien de un grupo que comprende Ci-C20-alquilo sustituido y no sustituido, en particular C2-C10-alquilo, C2-C6-alquenilo sustituido y no sustituido, C3-C8-cicloalquilo sustituido y no sustituido y C3-C8-cicloalquenilo sustituido y no sustituido. De manera especialmente preferente, el resto R1 esta seleccionado del grupo que contiene metilo, etilo, n-propilo, isopropilo, n-butilo, s-butilo, t-butilo, pentilo, hexilo, ciclohexilo, vinilo, 1-propenilo, 2-propenilo, butenilo, acetilenilo, propargilo.
En una forma de realizacion especialmente preferente, la al menos una amida esta seleccionada del grupo que contiene urea, uretano (ester etilico del acido carbamico), biuret (carbomoilurea), semicarbazida y semicarbazona. La urea puede estar presente tambien en forma ciclica, en particular en forma del acido cianurico (2,4,6-trihidroxi- 1,3,5-triazina).
La transformation de un mono- o disacarido con una amida se efectua en el sentido de la reaccion de Maillard, que ha sido descrita para la reaccion de azucar reductor con un grupo amino de aminoacidos con coloration marron (normalmente para aromas de coccion y asado de alimentos). A este respecto se forma en la primera etapa de la reaccion un derivado de una N-glicosilamina, a partir de la que se origina mediante la denominada transposition de Amadori el derivado de una cetosa. Esto esta representado a modo de ejemplo en la siguiente ecuacion esquematica de glucosa como monosacarido y urea como amida.
Como tambien en el caso de la reaccion de Maillard conocida, el precondensado formado en la etapa a) a partir de glucosa y urea presenta un cambio de color marron hasta rojo pardo.
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
60
65
El aldehido usado en la etapa de procedimiento b) es en una variante un aldehido C1 a C5, preferentemente un aldehido C1 a C3, de manera particularmente preferente formaldehndo o paraformaldehido. Ademas del uso de formaldehido es absolutamente concebible y ventajoso tambien el uso de acetaldehido.
Asimismo, es posible usar al menos un aldehido en forma de un equivalente de reaccion adecuado. Asi puede usarse, por ejemplo, hexametilentetraamina como equivalente de formaldehido.
El termino “sustituido”, en el uso anterior para R1 y R2 con “alquilo”, “alquenilo”, “arilo”, etc., denomina la sustitucion de uno o varios atomos, por regla general atomos de H, por uno o varios de los siguientes sustituyentes, preferentemente por uno o dos de los siguientes sustituyentes: halogeno, hidroxi, hidroxi protegido, oxo, oxo protegido, C3-C7-cicloalquilo, alquilo biciclico, fenilo, naftilo, amino, amino protegido, amino monosustituido, amino monosustituido protegido, amino disustituido, guanidino, guanidino protegido, un anillo heterociclico, un anillo heterociclico sustituido, imidazolilo, indolilo, pirrolidinilo, Ci-Ci2-alcoxi, Ci-Ci2-acilo, Ci-Ci2-aciloxi, acriloiloxi, nitro, carboxi, carboxi protegido, cabamoil, ciano, metilsulfonilamino, tiol, Ci-Cio-alquiltio y Ci-Cio-alquilsulfonilo. Los grupos alquilo sustituidos, grupos arilo, grupos alquenilo, pueden estar sustituidos una o varias veces y preferentemente 1 o 2 veces, con los mismos sustituyentes o sustituyentes diferentes.
El termino “alquinilo”, tal como se usa en este caso, denomina preferentemente un resto de formula R-C=C-, en particular un “C2-C6-alquinilo”. Los ejemplos para C2-C6-alquinilos incluyen: etinilo, propinilo, 2-butinilo, 2-pentinilo, 3- pentinilo, 2-hexinilo, 3-hexinilo, 4-hexinilo, vinilo asi como di- y triinas de cadenas de alquilo lineales y ramificadas.
El termino “arilo”, tal como se usa en el presente documento, denomina preferentemente hidrocarburos aromaticos, por ejemplo fenilo, bencilo, naftilo o antrilo. Los grupos arilos sustituidos son grupos arilo que, tal como se definieron anteriormente, estan sustituidos con uno o varios sustituyentes.
El termino “cicloalquilo” comprende preferentemente los grupos ciclopropilo, ciclobutilo, ciclopentilo, ciclohexilo y cicloheptilo.
El termino “cicloalquenilo” comprende preferentemente grupos ciclicos sustituidos o no sustituidos tales como ciclopentenilo o ciclohexenilo. El termino “cicloalquenilo” tambien cubre grupos ciclicos con dobles enlaces conjugados tales como, por ejemplo, ciclohexadienos.
El termino “alquenilo” comprende en el sentido de las presentes solicitudes grupos con uno o varios dobles enlaces, pudiendo estar presentes los dobles enlaces tambien en forma conjugada, tal como por ejemplo butadienos.
En otra variante de la presente composition de aglutinante, la relation en peso del al menos un mono- o disacarido y la al menos una amida asciende en la etapa a) a 3:1 bis 1:1, preferentemente a 1:1.
La relacion en peso de la al menos una amida usada en la etapa a) y el al menos un aldehido anadido en la etapa b) se situa en 1:2, preferentemente en 1:1,5, de manera particularmente preferente en 1:1.
En el caso del uso de formaldehido, la relacion en peso de amida (por ejemplo, urea) a formaldehido asciende a entre 1:1 y 1:1,3. Con respecto a los compuestos de origen, la proportion de formaldehido en la presente composicion de aglutinante se situa en aproximadamente el 10 al 15 %, en lugar de como en las colas de urea- formaldehido usadas convencionalmente con una proporcion de formaldehido de aproximadamente el 30 al 35 %.
El producto formado en la etapa de procedimiento b) es asimismo aun relativamente muy fluido y presenta una duration de descarga como equivalente de viscosidad entre 10 y 20 s, preferentemente entre 12 y 18 s, de manera particularmente preferente entre 14 y 16 s.
Por este motivo, en otra forma de realization preferente de la presente composicion de aglutinante se anade en una etapa c) posterior al menos un espesante. La adicion de un espesante es ventajosa para regular la viscosidad de la composicion de aglutinante de tal modo que se impide una penetration del aglutinante en las fibras de madera o placa de fibras de madera debido a una baja viscosidad demasiado elevada o a una viscosidad mas baja. Como espesante para la regulation de la viscosidad se ofrecen espesantes naturales o tambien espesantes sinteticos.
Como espesantes organicos pueden usarse almidon, gelatina, caseina o tambien harinas, tales como, por ejemplo, harina de trigo, harina de centeno, harina de semillas de guar, harina de semillas de algarroba. En el uso de harinas convencionales es tambien posible usar harinas biologicamente contaminadas, ya que debido al tratamiento posterior de las materias derivadas de la madera y a las altas temperaturas durante el procedimiento de production de las placas de materia derivada de la madera se elimina la contamination biologica, por ejemplo en forma de microorganismos perjudiciales.
Como espesantes adicionales pueden usarse sustancias naturales modificadas, tales como por ejemplo hidroxietilcelulosa, carboximetilcelulosa, hidroxipropilmetilcelulosa, hidroxipropilcelulosa o etilhidroxietilcelulosa. Pueden usarse tambien espesantes sinteticos, tales como polivinilalcoholes, acido poliacrilico, acido polimetacrilico,
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
60
65
poliacrilamidas, polivinilpirrolidonas y polietilenglicoles.
El espesante puede anadirse en una cantidad del 3 al 10 % en peso, preferentemente del 5 al 10 % en peso, dependiendo del grado de viscosidad deseado de la composicion de aglutinante.
La presente composicion de aglutinante puede usarse no solo para encolados de superficies, sino tambien para el encolado de particulas de madera, tales como virutas, filamentos o fibras. De manera correspondiente, la presente composicion de aglutinante se usa preferentemente como aglutinante para placas que contienen fibras, en particular para placas de fibras de madera, placas de virutas de madera, placas de fibroyeso o tambien placas de fibrocemento. Tambien es posible el uso de la presente composicion de aglutinante como adhesivo para la elaboracion de madera contrachapeada, madera en capas de tablas o madera en capas de chapas (laminated veneer lumber, LVL).
La presente composicion de aglutinante se produce en un procedimiento que comprende las siguientes etapas:
a) mezcla de al menos un mono- y/o disacarido con al menos una amida de formula general R1-CONH2, teniendo R1 el significado anterior, y
b) adicion de al menos un aldehido o al menos un equivalente de aldehido a la mezcla de la etapa a).
En una variante del presente procedimiento se lleva a cabo la etapa a) de la mezcla de al menos un mono- y/o disacarido con al menos una amida de formula general R1-CONH2 a un valor de pH entre 3 y 6, preferentemente entre 4 y 5 y una temperatura entre 20 °C y 120 °C, preferentemente entre 40 °C y 100 °C. La ejecucion de la etapa a) en condiciones acidas condiciona, por un lado, que las formas ciclicas de los sacaridos usados se trasladen a las formas lineales correspondientes, por lo que se favorece la reaccion de los sacaridos con la amida. Tambien se disocian disacaridos en un ambiente acido en los monosacaridos correspondientes y a continuacion pueden hacerse reaccionar con la amida, tal como por ejemplo urea.
En otra variante del presente procedimiento se lleva a cabo la etapa b) de la adicion de al menos un aldehido o al menos un equivalente de aldehido a un valor de pH entre 5 y 8, preferentemente entre 6 y 7 con una temperatura entre 20 °C y 80 °C, preferentemente entre 40 °C y 70 °C.
Ademas, es preferente que en una etapa c) posterior se anada el al menos un espesante. Por lo que respecta al tipo y a la cantidad del espesante anadido se remite a las realizaciones anteriores.
La composicion de aglutinante de acuerdo con la invencion y el procedimiento correspondiente para su produccion presenta una pluralidad de ventajas. Por tanto, estan disponibles en cantidad discrecional las materias primas que se usan. Una adaptation del procedimiento costosa se evita, en particular, mediante la regulation de la viscosidad de la composicion de aglutinante anadiendo un espesante adecuado. Debido a la reducida cantidad del aldehido anadido en la etapa de procedimiento b), es decir, en el segundo paso de procedimiento, se reduce tambien la emision de aldehido. En particular, debido al exceso molar de amida anadida en la etapa a) se efectua una transformation completa del aldehido en el segundo paso de procedimiento. Por tanto, se posibilita una transformation del aldehido mas segura y mas completa que, por ejemplo, del formaldehido.
Otra ventaja esencial de la presente composicion de aglutinante y del procedimiento de produccion correspondiente consiste en la division en dos pasos del procedimiento de produccion y, por tanto, en la posibilidad de facilitar un precondensado o producto de partida independiente producido en la etapa a), que tiene estabilidad de almacenamiento y puede almacenarse sin peligro. Por el contrario, en los aglutinantes de formaldehido convencionales es necesario un tratamiento rapido para garantizar una reactividad suficiente del aglutinante que contiene formaldehido. La composicion de aglutinante producida de acuerdo con la invencion contiene concretamente aun formaldehido, aunque debido al uso de componentes adicionales presenta una proportion de formaldehido claramente menor desde el punto de vista porcentual.
La invencion se explica en mas detalle a continuacion mediante varios ejemplos de realization.
Ejemplo de realization 1:
En un matraz de fondo redondo se calientan lentamente 450 g de fructosa y 500 ml de agua con 1 ml de acido sulfurico (10 %) agitando. Cuando la solution ha alcanzado los 60 °C, se anaden 258 g de biuret. Se sigue calentando con agitation hasta llegar a ebullition.
A este respecto, la solucion se descolora lentamente hasta dar un marron rojizo. El progreso de la reaccion se continuo a traves de cromatografia en capa fina (DC) (eluyente: etanol). La urea se determino despues de la DC mediante pulverization con una solucion del 0,3 % de p-dimetilaminocincaldehido en etanol y acido clorhidrico semiconcentrado (5/2 V/V) debido a la coloration rojiza del colorante originado. El producto de reaccion pudo reconocerse en la observation con una lampara UV a longitudes de onda de 254 y 366 nm como punto amarillo brillante. La temperatura se disminuye hasta aproximadamente 65 °C despues de que no pueda detectarse casi
5
10
15
20
25
30
35
40
45
ninguna urea mas.
La estructura del producto principal aislado se determino por medio de un espectroscopio RMN de 1 H:
.OH
HO-
HO-
HO-
—n-co-nhconh2
—H —H —H
'OH
1H RMN (200 MHz, D2O, 30 °C): 5 = 8,7 (s, 1 H, 1-NH), 6,7 (s, 2H, -NH2), 5- 3,2 (CH, COH) ppm
El valor de pH se ajusto mediante la adicion de poca sosa caustica a 7,5. A continuation se anadieron 195 g de una solution de formaldehndo (37 % en peso) y se siguio agitando aproximadamente otros 20 min a 65 °C y despues se enfrio.
La cola resultante se uso con el 3 % de un espesante (harina de semillas de guar) para el encolado de superficies de HDF (cantidad de adhesivo: 100 g/m2 (solido)). Tras el endurecimiento de la cola pudo observarse durante un ensayo de delaminacion una rotura de cohesion en la parte de union. Como referencia se comprueba tambien una cola de kaurita, que arrojo un resultado similar en el ensayo de delaminacion.
Ejemplo de realization 2:
En un matraz de fondo redondo se disolvieron mediante agitation 450 g de glucosa, 150 g de urea en 500 ml de agua con 0,5 ml de acido sulfurico (10 % en peso) agitando y calentando al mismo tiempo. La mezcla se calento agitando hasta llegar a ebullition. A este respecto, la solucion se descolora lentamente hasta dar marron rojizo.
El progreso de la reaction se continuo a traves de cromatografia en capa fina (DC) (eluyente: etanol). La reaction se continuo hasta que en la DC ya no podia reconocerse ninguna urea. La urea se hizo visible como coloration roja despues de la DC mediante pulverization con una solucion del 0,3 % de p-dimetilaminocincaldehido en etanol y acido clorhidrico semiconcentrado (5/2 V/V). El producto de reaccion pudo reconocerse en la observation con una lampara UV a longitudes de onda de 254 y 366 nm como punto amarillo brillante.
La temperatura se disminuyo hasta aproximadamente 65 °C despues de que no pudiera detectarse casi ninguna urea mas.
A continuacion se anadieron 58,3 g de hexametilentetramina, se siguio agitando aproximadamente otros 20 min a 65 °C y despues se enfrio.
La cola resultante se uso con el 5 % de un espesante (harina de trigo) para el encolado de superficies de HDF (cantidad de adhesivo: 100 g/m2 (solido)). Tras el endurecimiento de la cola pudo observarse durante un ensayo de delaminacion una rotura de cohesion en la parte de union. Como referencia se comprobo tambien una cola de kaurita, que arrojo un resultado similar en el ensayo de delaminacion.
Ejemplo de realizacion 3: determination de la viscosidad en forma de la duration de descarga
Como fuente de calor se tomo para este ensayo un bano de aceite y la solucion se cocio a reflujo.
En un aparato de agitacion de 3 cuellos se anadieron a 60 mL de agua destilada 86 g de fructosa y se disolvieron a 50,0 °C. El valor de pH se situaba a 6,82. A la solucion se anadio 1 gota de acido sulfurico (5 ml de acido sulfurico concentrado diluido con 50 mL de agua). La temperatura era de 50,0 °C y el valor de pH se situaba a 2,40. La solucion se agito durante 10 min y a continuacion se anadieron 34 g de urea.
- Tiempo de agitacion (h)
- Temperatura (°C) Valor pH
- 0:30
- 107,0 7,40
- 1:00
- 106,0 7,17
- Tiempo de agitacion (h)
- Temperatura (°C) Valor pH
- 1:30
- 105,0 7,03
- 2:00
- 105,0 6,90
- 2:30
- 105,0 6,87
T ras 0:30 segundos, la solucion comenzo a hervir y se volvio primero naranja y despues marron oscuro.
La solucion se enfrio hasta 20,0 °C para medir la viscosidad (paso 1).
5
A continuacion se calento la muestra hasta 60,0 °C y despues se dejo en agitacion 1 hora con 46,2 g de solucion de formaldehudo (0,57 mol) al 37 %. Despues se enfrio la muestra hasta 20,0 °C y se midio de nuevo la viscosidad (paso 2).
10 Para la comparacion se midio la viscosidad de la cola DL7112.
- Muestra
- Cola DL7112 Paso 1 (precondensado) Paso 2
- Temperatura ( °C)
- 20,0 20,0 20,0
- Valor pH
- 7,44 7,89 4,60
- Viscosidad (s)
- 63 14 16
La viscosidad se determino con una copa consistometrica (4 mm) segun la norma DIN 53 211. El valor de pH se determino con el medidor de pH de Knick Portamess 911 pH.
15
Claims (15)
- 5101520253035404550556065REIVINDICACIONES1. Composicion de aglutinante, en particular para placas que contienen fibras, que puede prepararse en un procedimiento que comprende las etapasa) reaccion de al menos un mono- y/o disacarido con al menos una amida de formula general R1-CONH2,- siendo R1 alcoxi, carboxi, amino sustituido y no sustituido, ariloxi, aciloxi, alquilcarbonilo, alquilo sustituido y no sustituido, arilo sustituido y no sustituido, alquenilo sustituido y no sustituido, alquinilo sustituido y no sustituido, cicloalquilo sustituido y no sustituido, cicloalquenilo sustituido y no sustituido, que pueden estar interrumpidos por -O- o -NH-, siendo la relacion en peso del al menos un mono- o disacarido y la al menos una amida de 3:1 a 1:1; yb) adicion de al menos un aldehido o al menos un equivalente de aldehido a la mezcla de la etapa a).
- 2. Composicion de aglutinante segun la reivindicacion 1, caracterizada por que se usan mono- y/o disacaridos reductores.
- 3. Composicion de aglutinante segun las reivindicaciones 1 o 2, caracterizada por que como monosacaridos se usan pentosas y hexosas, en particular seleccionadas del grupo que contiene arabinosa, ribosa, xilosa, glucosa (dextrosa), manosa, galactosa y fructosa.
- 4. Composicion de aglutinante segun una de las reivindicaciones anteriores, caracterizada por que R1 esta seleccionado del grupo que contiene alcoxi, ariloxi, aciloxi, amino sustituido y no sustituido.
- 5. Composicion de aglutinante segun una de las reivindicaciones anteriores, caracterizada por que la al menos una amida esta seleccionada del grupo que contiene urea, uretano (ester etilico del acido carbamico), biuret (carbomoilurea) y semicarbazida y semicarbazona derivadas de los mismos.
- 6. Composicion de aglutinante segun una de las reivindicaciones anteriores, caracterizada por que el al menos un aldehido es un aldehido C1-C5, preferentemente un aldehido C1-C3, de manera muy especialmente preferente formaldehido.
- 7. Composicion de aglutinante segun una de las reivindicaciones anteriores, caracterizada por que la relacion en peso del al menos un mono- o disacarido y la al menos una amida asciende en la etapa a) a 1 : 1.
- 8. Composicion de aglutinante segun una de las reivindicaciones anteriores, caracterizada por que la relacion en peso de la al menos una amida y el al menos un aldehido asciende a 1 : 2, preferentemente a 1 : 1,5, de manera particularmente preferente a 1 : 1.
- 9. Composicion de aglutinante segun una de las reivindicaciones anteriores, caracterizada por que en una etapa c) adicional se anade al menos un espesante.
- 10. Composicion de aglutinante segun la reivindicacion 9, caracterizada por que el al menos un espesante se anade en una cantidad del 3 al 10 % en peso, preferentemente del 5 al 10 % en peso.
- 11. Uso de una composicion de aglutinante segun una de las reivindicaciones anteriores como aglutinante para placas que contienen fibras, en particular para placas de fibras de madera, placas de virutas de madera, placas de fibroyeso, placas de fibrocemento.
- 12. Procedimiento para la preparacion de una composicion de aglutinante segun una de las reivindicaciones 1 a 10 que comprende las etapas:a) mezcla de al menos un mono- y/o disacarido con al menos una amida de formula general R1-CONH2, teniendo R1 el significado anterior,b) adicion de al menos un aldehido o al menos un equivalente de aldehido a la mezcla de la etapa a).
- 13. Procedimiento segun la reivindicacion 12, caracterizado por que la etapa a) de la mezcla de al menos un mono- y/o disacarido con al menos una amida de formula general R1-CONH2 se lleva a cabo a un valor de pH entre 3 y 6, preferentemente entre 4 y 5 y una temperatura entre 20 °C y 120 °C, preferentemente entre 40 °C y 100 °C.
- 14. Procedimiento segun las reivindicaciones 12 o 13, caracterizado por que la etapa b) de la adicion de al menos un aldehido o al menos un equivalente de aldehido se lleva a cabo a un valor de pH entre 5 y 8, preferentemente entre 6 y 7 y una temperatura entre 20 °C y 80 °C, preferentemente entre 40 °C y 70 °C.
- 15. Procedimiento segun una de las reivindicaciones 12 a 14, caracterizado por que en una etapa c) adicional se anade al menos un espesante.
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| EP14164347.8A EP2930195B1 (de) | 2014-04-11 | 2014-04-11 | Bindemittelzusammensetzung für faserhaltige platten und ein verfahren zu dessen herstellung |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| ES2620470T3 true ES2620470T3 (es) | 2017-06-28 |
Family
ID=50488985
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| ES14164347.8T Active ES2620470T3 (es) | 2014-04-11 | 2014-04-11 | Composición de aglutinante para placas que contienen fibras y un procedimiento para su preparación |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP2930195B1 (es) |
| ES (1) | ES2620470T3 (es) |
| PL (1) | PL2930195T3 (es) |
| PT (1) | PT2930195T (es) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| PL3511353T3 (pl) * | 2018-01-11 | 2023-10-30 | SWISS KRONO Tec AG | Niezawierająca formaldehydu kompozycja spoiw do płyt lignocelulozowych i sposób jej produkcji |
| ES3047683T3 (en) | 2023-06-27 | 2025-12-04 | SWISS KRONO Tec AG | Sugar-containing binder composition for wood-based boards, in particular chip boards, as a one-component system |
Family Cites Families (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US1949831A (en) * | 1931-06-10 | 1934-03-06 | Ind Sugar Products Corp | Resinous composition and method of forming the same |
| US4339361A (en) * | 1980-07-28 | 1982-07-13 | Fiberglas Canada, Inc. | Phenol-formaldehyde resins extended with carbohydrates for use in binder compositions |
| GB2191207B (en) * | 1986-06-06 | 1989-12-13 | Enigma Nv | Substitute for amino and phenolic resins |
| DE3943488C2 (de) * | 1989-09-14 | 1999-05-27 | Dieter Ekkehard Dip Autenrieth | Verfahren zur Reduzierung bzw. Eliminierung von freiem Formaldehyd mit Carbamaten, die in der kritischen Phase, wenn Formaldehyd freigesetzt wird, auf dem Substrat erzeugt werden |
| US20130059075A1 (en) | 2010-05-07 | 2013-03-07 | Knauf Insulation | Carbohydrate polyamine binders and materials made therewith |
| GB201214734D0 (en) | 2012-08-17 | 2012-10-03 | Knauf Insulation Ltd | Wood board and process for its production |
-
2014
- 2014-04-11 PT PT141643478T patent/PT2930195T/pt unknown
- 2014-04-11 PL PL14164347T patent/PL2930195T3/pl unknown
- 2014-04-11 EP EP14164347.8A patent/EP2930195B1/de active Active
- 2014-04-11 ES ES14164347.8T patent/ES2620470T3/es active Active
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| PL2930195T3 (pl) | 2017-08-31 |
| EP2930195A1 (de) | 2015-10-14 |
| EP2930195B1 (de) | 2017-02-01 |
| PT2930195T (pt) | 2017-04-13 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Dunky | Adhesives in the wood industry | |
| ES2882129T3 (es) | Aglutinantes de poliamina e hidrato de carbono y materiales fabricados con los mismos | |
| CN103173170B (zh) | 人造板用胶粘剂及其制备方法和应用 | |
| US9617452B2 (en) | Lignin adhesive | |
| ES3058140T3 (en) | Binders and associated products | |
| KR101835899B1 (ko) | 탄수화물 결합제 및 이를 이용하여 제조된 물질 | |
| ES2749704T3 (es) | Tableros prensados de madera | |
| CA2612926C (en) | Method for producing bonded mineral wool and binder therefor | |
| US4109057A (en) | Method for accelerated curing of phenolic resin adhesives | |
| Santiago-Medina et al. | Lignin-derived non-toxic aldehydes for ecofriendly tannin adhesives for wood panels | |
| US5637658A (en) | Modified phenol-aldehyde resin and binder system | |
| ES2620470T3 (es) | Composición de aglutinante para placas que contienen fibras y un procedimiento para su preparación | |
| Konai et al. | Thermogravimetric analysis of anningre tannin resin | |
| US9610706B2 (en) | Powdered lignin | |
| ES3049807T3 (en) | Method for the production of melamine-urea-formaldehyde resins, the resins obtained therewith, and applications of said resins | |
| ES2950101T3 (es) | Composición de aglutinante libre de formaldehído para planchas que contienen lignocelulosa y un procedimiento para su producción | |
| CN103965425A (zh) | 一种水玻璃改性氨基树脂的制备方法 | |
| ES2544852T3 (es) | Composición de resina para la fabricación de paneles laminados de brillo elevado | |
| JP6817009B2 (ja) | 合板用接着剤組成物、合板およびその製造方法 | |
| ES2772099T3 (es) | Composición de resina sintética que comprende vinaza | |
| RU2448123C1 (ru) | Способ получения жидких резольных фенолформальдегидных смол | |
| Yang et al. | Properties of UF/pMDI hybrid resins | |
| US3380954A (en) | Condensed xylene-formaldehydephenol plywood adhesive | |
| JPS6221019B2 (es) | ||
| JPS6158484B2 (es) |