ES2937709T3

ES2937709T3 - Un método para unir entre sí superficies de dos o más elementos y un producto fabricado por dicho método

Info

Publication number: ES2937709T3
Application number: ES17722473T
Authority: ES
Inventors: Thomas Hjelmgaard; Sascha Karallus; Lucie Chapelle; Kristian Skovgaard Jørgensen
Original assignee: Rockwool AS
Current assignee: Rockwool AS
Priority date: 2016-05-13
Filing date: 2017-05-11
Publication date: 2023-03-30
Anticipated expiration: 2037-05-11
Also published as: CA3023970A1; RU2018144083A; CN109153194A; PL3455184T3; DK3455425T3; RU2018144079A; CN110809618A; EP3455183A2; RU2757920C1; PL3455185T3; WO2017194719A1; EP3455425A1; ES2906193T3; US20230415467A1; RU2018144072A; EP3455067A1; US20200317921A1; EP3455184B1; US20190136427A1; RU2018142771A

Abstract

La presente invención se refiere a un método para unir superficies de dos o más elementos, comprendiendo dicho método los pasos de: - proporcionar dos o más elementos, - aplicar un adhesivo a una o más de las superficies a unir antes, durante o después poner en contacto las superficies a unir entre sí, - curar el adhesivo, en el que el adhesivo comprende al menos un hidrocoloide. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN

Un método para unir entre sí superficies de dos o más elementos y un producto fabricado por dicho método Campo de la invención

La presente invención se refiere a un método para unir entre sí superficies de dos o más elementos.

Antecedentes de la invención

En WO 2005/068574 se describe un método de fabricación de un tablero utilizando un adhesivo de fusión en caliente para unir los elementos de fibra de lana mineral entre sí. Cuando los elementos se unen entre sí, el adhesivo de fusión en caliente se cura calentando la estructura unida a una temperatura de aproximadamente 150 185 0C.

EP-1714780 describe una estructura estratificada para su uso en o como placa de aislamiento que comprende: a) una primera capa, que comprende un material flexible, y b) una segunda capa, que comprende un material térmicamente aislante; en donde un adhesivo que comprende un compuesto de siloxi organofuncional, opcionalmente injertado en un polímero, está dispuesto entre la primera y la segunda capas.

WO 2012/098040 describe una pared de construcción aislada que comprende un sistema de aislamiento térmico compuesto y una pared de construcción externa. El sistema de aislamiento térmico compuesto comprende al menos un revestimiento de aislamiento térmico bicapa, con al menos dos capas, en donde las capas están unidas entre sí por medio de un aglutinante inorgánico.

Se crea una amplia gama de productos uniendo entre sí las superficies de dos o más elementos de cualquier tipo de materiales.

Una amplia variedad de estos productos se usa, p. ej., en la construcción de edificios y en el interior de los mismos y para muchos propósitos diferentes. Solo a modo de ejemplo y en términos muy generales, tales productos para su uso en la construcción de edificios podrían usarse con fines estructurales y/o no estructurales, para uso externo o interno. Además, los utilizados en el interior del edificio podrían usarse para todo tipo de revestimientos, cubiertas, superficies científicas o p. ej. para construir mobiliario.

Muchos de dichos productos se consiguen uniendo entre sí las superficies de dos o más elementos o capas del mismo tipo de productos, o uniendo entre sí capas de diferentes tipos de productos y categorías de productos entre sí. Como la mayoría de estos productos se usan normalmente en capas o en forma de panel, frecuentemente se denominan estratificados o también materiales compuestos. Sin embargo, en otros casos, también puede ser productos conformados o productos sueltos sin una forma habitual regular o definida.

La unión entre sí o la estratificación de elementos se utiliza con diferentes propósitos, respectivamente, para lograr un aislamiento mejorado (térmico y/o acústico), resistencia, estabilidad, aspecto u otras propiedades.

Por ejemplo, las características aislantes de los paneles listos para usar dependen entre otras cosas de la manera en que los paneles individuales se instalan y/o se unen entre sí en la obra. Cuanto mayor sea el número de paneles pequeños necesarios para formar una superficie solicitada, mayor será el número de bordes en los que los paneles están en contacto mutuo. Cuanto mayor sea el número de bordes de contacto entre los paneles, mayor será el número de puentes térmicos que se formarán en la superficie aislada como resultado del tendido inexacto, ajuste incorrecto de los paneles individuales, y también como resultado del mayor riesgo de ensuciamiento de las superficies de contacto.

Los materiales aislantes hechos en fábrica comunes son conocidos en la técnica, tales como, p. ej., lana mineral, poliestireno expandido, espuma de poliestireno extrudido, espuma de poliuretano y otros.

A manera de ejemplo, en el pasado, las resinas de fenol-formaldehído que pueden producirse económicamente se han utilizado como composiciones adhesivas para unir entre sí elementos de lana mineral.

Sin embargo, estos adhesivos adolecen del inconveniente de que contienen formaldehído y, por lo tanto, son potencialmente nocivos en su manipulación y requieren medidas de protección cuando se manipulan a pie de obra. Los aglutinantes distintos de fenol-formaldehído que pueden usarse como adhesivos son aglutinantes a base de azúcar, tales como, por ejemplo, las composiciones descritas en EP-2990494A1, PCT/EP-2015/080758, WO2007/014236, WO2011/138458 y WO2009/080938.

Sin embargo, todos estos aglutinantes, cuando se usan como adhesivos para unir entre sí las superficies de, p. ej., elementos de lana mineral, adolecen del inconveniente de que requieren altas temperaturas para el curado, lo que hace necesario aplicar calor durante un tiempo prolongado a los elementos que se unen entre sí. Esto no solo requiere equipos adicionales sino que también puede suponer un riesgo de incendio, p. ej. cuando se unen elementos aislantes entre sí para el aislamiento de un techo a pie de obra. Además, el curado a alta temperatura de estos adhesivos conocidos puede causar la emisión de humos perjudiciales o irritantes que pueden requerir medidas protectoras para la manipulación de esta materia.

Otro tipo de adhesivo que se ha utilizado para pegar p. ej., elementos de lana mineral, entre sí o con otros elementos, tales como vellón de vidrio o lámina de metal, es un adhesivo basado en poliuretano. Este puede ser un adhesivo de uno o dos componentes. Dichos adhesivos no tienen que curarse necesariamente a altas temperaturas. Sin embargo, estos adhesivos también pueden ser perjudiciales cuando se manipulan y no están basados en ingredientes de origen natural.

Otros adhesivos se basan en PVA, betún, aglutinantes inorgánicos PUR y/o poliacrilatos.

Otros materiales o elementos como se ha indicado anteriormente abarcan entre otros productos para su uso en la construcción de edificios y en interiores de edificios. Algunos de estos tipos de adhesivos similares o iguales se utilizan para encolar elementos entre sí. Por lo tanto, se aplican inconvenientes similares de la técnica anterior a dichas uniones y los adhesivos respectivos.

EP-2738232 A1 se refiere a una composición adhesiva que comprende un tanino hidrolizable y al menos un biopolímero seleccionado del grupo que consiste en gelatina, albúmina, caseína y mezclas de las mismas, y/o al menos un polímero catiónico. Se describe un método para unir entre sí superficies de chapas de madera.

WO 2010/125163 A1 describe un material compuesto que comprende más de 50 % en peso de carga y resina que comprende material proteico que contiene proteínas o polipéptidos, que pueden reticular enzimas, y enzimas tales como transglutaminasa adecuadas para dicha reticulación. El material compuesto es útil para producir moldes para fundición o paneles de madera.

EP-0708161 A1 se refiere a un método para el ensamblaje y engomado en caliente de sustratos mediante la aplicación en caliente de pegamento basado en una o varias gelatinas y agua.

NL 1001508 C2 describe un adhesivo para etiquetas adhesivas en recipientes que contiene al menos gelatina, uno o más polisacáridos que se expanden en agua y un disolvente polar.

GB-1215113 A se refiere a una composición adhesiva para recubrir papel o telas que comprende un almidón gelatinizado, pegamento de cola, un plastificante y agua.

ES-1074717 U describe una lámina que comprende dos placas de cartón corrugado unidas entre sí, que comprenden un revestimiento de papel en sus dos caras externas que proporcionan propiedades antihumedad y de aislamiento térmico.

Sumario de la invención

Por tanto, un objeto de la presente invención era proporcionar un método para unir entre sí las superficies de dos o más elementos, por lo que el método utiliza un adhesivo que no requiere altas temperaturas para el curado y, por lo tanto, durante la manipulación, aplicación, y el curado del adhesivo se minimiza la exposición a sustancias perniciosas y no son necesarias medidas de protección.

Este objeto se logra con un método para unir entre sí superficies de dos o más elementos, comprendiendo dicho método las etapas de:

- proporcionar dos o más elementos,

- aplicar un adhesivo a una o más de las superficies a unir entre sí y después poner en contacto las superficies a unir entre sí,

- curar el adhesivo, en donde el adhesivo comprende al menos un hidrocoloide, en donde el adhesivo comprende o proteínas de fuentes animales, que incluyen colágeno, gelatina y gelatina hidrolizada, y el adhesivo comprende además al menos un tanino seleccionado entre uno o más componentes del grupo que consiste en ácido tánico, taninos condensados (proantocianidinas), taninos hidrolizables, galotaninos, elagitaninos, taninos complejos y/o tanino procedente de uno o más de roble, castaño, zumaque de Virginia y tellima de flor grande,

y/o

o proteínas de fuentes animales, que incluyen colágeno, gelatina y gelatina hidrolizada, y en donde el adhesivo comprende además al menos una enzima seleccionada del grupo que consiste en transglutaminasa (EC 2.3.2.13), proteína disulfuro isomerasa (EC 5.3.4.1), tiol oxidasa (EC 1.8.3.2), polifenol oxidasa (EC 1.14.18.1), en particular, catecol oxidasa, tirosina oxidasa y fenoloxidasa, lisil oxidasa (EC 1.4.3.13) y peroxidasa (EC 1.11.1.7),

en donde la etapa de curado se lleva a cabo a temperaturas de 5 a 95 0C, tal como de 10 a 80 0C, tal como de 20 a 60 0C, tal como de 40 a 50 0C, y

en donde la etapa de curado comprende un proceso de secado, que implica soplar aire o gas sobre los elementos. Para la invención se ha descubierto que es una ventaja utilizar el tipo particular de adhesivo, especialmente cuando tiene las características preferidas expuestas, ya que pueden proporcionarse conexiones particularmente duraderas para elementos de los diversos tipos.

Se ha descubierto de manera sorprendente que es posible unir entre sí superficies no solo de elementos de lana mineral, sino de una amplia variedad del resto de tipos de elementos usando el método descrito. Es una ventaja adicional que el adhesivo usado pueda curarse a temperaturas relativamente bajas. Además, puesto que el adhesivo usado para el método, en algunas realizaciones, no contiene usualmente ninguna sustancia perjudicial y no libera usualmente ninguna sustancia perjudicial durante el curado, cualquier persona a pie de obra puede llevar a cabo el método sin ninguna medida de protección y sin necesidad de formación específica para que las personas lleven a cabo el método.

En una realización preferida, dichos elementos son del tipo de elemento de construcción, tal como para su uso en la construcción de edificios y en interiores de edificios.

En una realización adicional, al menos uno de los dos o más elementos es un elemento aislante para aislamiento de edificios, tal como un elemento con una resistencia térmica igual o superior a 0,25 m2 K/W o una conductividad térmica igual o inferior a 0,060 W/(mK).

En otra realización de la invención, al menos uno de los elementos es un elemento aislante, en particular un elemento de lana mineral, que está unido por un aglutinante de lana mineral correspondiente al adhesivo.

La etapa de curado se lleva a cabo a temperaturas de 5 a 95 0C, tal como de 10 a 80 0C, tal como de 20 a 60 0C, tal como de 40 a 50 0C. La etapa de curado comprende un proceso de secado, que implica soplar aire o gas sobre los elementos. De este modo, la etapa de curado puede realizarse en el sitio de construcción donde los elementos están comprendidos en una estructura de construcción.

El proceso de curado puede comenzar inmediatamente después de la aplicación del adhesivo a los elementos. El curado se define como un proceso mediante el cual el adhesivo experimenta una reacción física y/o química que, en caso de una reacción química aumenta generalmente el peso molecular de los compuestos en el adhesivo, y aumenta de este modo la viscosidad del adhesivo, generalmente hasta que el adhesivo alcanza un estado sólido. En una realización, el proceso de curado comprende reticulación y/o inclusión de agua como agua de cristalización. En una realización, el adhesivo curado contiene agua de cristalización cuyo contenido puede disminuir y cuyo contenido puede aumentar, dependiendo de las condiciones predominantes de temperatura, presión y humedad. El proceso de curado comprende un proceso de secado.

En una realización, el proceso de curado comprende el secado por presión. La presión se aplica soplando aire o gas sobre los elementos y el adhesivo. El proceso de insuflación puede estar acompañado de calentamiento o enfriamiento o puede ser a la temperatura ambiental.

En una realización, el proceso de curado tiene lugar en un entorno húmedo.

El entorno húmedo puede tener una humedad relativa HR del 60-99 %, tal como del 70-95 %, tal como del 80-92 %. El curado en un entorno húmedo puede ir seguido de curado o secado para obtener un estado de humedad predominante.

En una realización, el curado se realiza en alrededores con agotamiento de oxígeno.

Sin pretender imponer ninguna teoría concreta, el solicitante cree que realizar el curado en un entorno con agotamiento de oxígeno es particularmente beneficioso cuando el adhesivo incluye una enzima porque aumenta la estabilidad del componente enzimático en algunas realizaciones, en particular, de la enzima transglutaminasa y mejora, de este modo, la eficiencia de reticulación. En una realización, el proceso de curado se realiza, por tanto, en una atmósfera inerte, en particular en una atmósfera de un gas inerte, como nitrógeno.

En algunas realizaciones, en particular, en realizaciones en las cuales el adhesivo incluye compuestos fenólicos, en particular, pueden añadirse agentes oxidantes de taninos. Los agentes oxidantes como aditivos pueden servir para aumentar la tasa de oxidación de los compuestos fenólicos, en particular, los taninos. Un ejemplo es la enzima tirosinasa que oxida fenoles a hidroxifenoles/quinonas y, por lo tanto, acelera la reacción de formación de adhesivo. En otra realización, el agente oxidante es oxígeno, que se suministra al adhesivo.

En una realización, el curado se lleva a cabo en ambientes enriquecidos con oxígeno.

En una realización, el adhesivo no está reticulado.

En una realización alternativa, el adhesivo está reticulado.

En una realización, la etapa de curado se realiza a temperatura ambiente.

En una realización, se deja curar la composición adhesiva a temperatura ambiente, es decir, a la temperatura existente a pie de obra, sin aplicar una fuente de calor. La temperatura ambiente puede ser de 100C a 40 0C.

Descripción de las realizaciones preferidas

Los elementos

El método según la presente invención es particularmente adecuado para unir entre sí las superficies de dos o más elementos de cualquier tipo de materiales. Por ejemplo, puede utilizarse para unir materiales que, p. ej., se utilizan en construcción de edificios, con fines estructurales y/o no estructurales, para uso externo o interno, y para aislamiento térmico y/o acústico. Además, el método puede usarse para proporcionar productos para el interior del edificio, tales como para revestimientos, cubiertas, superficies científicas o, p. ej., para construir mobiliario.

En una realización, se puede usar tanto para unir entre sí dos o más elementos de lana mineral, como p. ej. paneles de aislamiento, y para unir entre sí uno o más elementos de lana mineral con uno o más elementos que no sean un elemento de lana mineral.

En una realización, los dos o más elementos a unir entre sí son dos o más elementos de lana mineral.

En otra realización, los dos o más elementos a unir entre sí comprenden al menos un elemento que no es un elemento de lana mineral.

Se ha descubierto sorprendentemente que el adhesivo usado en el método según la presente invención no solo puede usarse para unir entre sí elementos de lana mineral sino también para unir uno o más elementos de lana mineral a un producto, que no es un elemento de lana mineral, o para unir uno o más elementos para formar un producto, que no son elementos de lana mineral.

En una realización preferida, al menos un elemento, que no es un elemento de lana mineral, se selecciona del grupo que consiste en un vellón, tal como un vellón de fibra de vidrio, una estructura de construcción tal como una pared, un tejado, un techo, un producto basado en madera, tal como un tablero de fibra de madera.

En otra realización más, ninguno de los elementos a unir entre sí son elementos de lana mineral.

En una realización, los elementos pueden seleccionarse de elementos aislantes, como p. ej. poliestireno expandido, espuma de poliestireno extrudido, espuma de poliuretano y otros.

En una realización, los elementos pueden incluir materiales compuestos estructurales que comprenden frecuentemente productos de madera técnicos, pero también elementos de fibrocemento enfrentados, etc.

Otros elementos de este tipo, que no son elementos de lana mineral, pueden seleccionarse del tipo funcional, como p. ej. rejillas de refuerzo de fibra de vidrio, membranas de vapor, barreras de vapor, membranas impermeables, membranas bituminosas, capas de barrera contra incendios, mantas de aerogel, láminas, láminas de aluminio, láminas de aluminio, láminas metálicas, materiales compuestos plásticos, láminas de plástico, tableros de fibras de yeso, papel, cartón, estructuras en forma de panal, etc.

El elemento de lana mineral

Los elementos de lana mineral comprenden generalmente fibras vitreas sintéticas (MMVF) tales como, p. ej., fibras de vidrio, fibras cerámicas, fibras de basalto, lana de escoria, lana mineral y lana de piedra, que se unen entre sí mediante un aglutinante de lana mineral curada tal como un material aglutinante polimérico termoendurecible. Para su uso como productos de aislamiento térmico o acústico, se producen generalmente esteras de fibras minerales unidas convirtiendo una masa fundida compuesta por materias primas adecuadas en fibras de manera convencional, por ejemplo, mediante proceso con copa de hilatura o mediante proceso con rotor en cascada. Las fibras se insuflan al interior de una cámara de conformación y, mientras se transportan por el aire y mientras están calientes, se pulverizan con una disolución de aglutinante y se depositan al azar como una estera o una banda sobre un transportador en desplazamiento. La estera de fibra se transfiere entonces a un horno de curado donde se insufla aire calentado a través de la estera para curar el aglutinante y unir de manera rígida las fibras minerales entre sí. Si se desea, la banda se puede someter a un proceso de conformación antes del curado. El elemento de fibra mineral unida se puede cortar al formato deseado, p. ej. en forma de una guata. Así, los elementos de lana mineral tienen, por ejemplo, la forma de telas tejidas y no tejidas, esteras, guatas, lanas, láminas, placas, tiras, rodillos, granulados y otros artículos conformados que son de utilidad, por ejemplo, como materiales de aislamiento térmico o acústico, amortiguación de vibraciones, materiales de construcción, aislamiento de fachadas, materiales de refuerzo en aplicaciones para techos o suelos, como material filtrante, como medio de cultivo hortícola y en otras aplicaciones.

El aglutinante de lana mineral

Los aglutinantes de lana mineral son, convencionalmente resinas de fenol-formaldehído que pueden producirse económicamente y pueden extenderse con urea antes de su uso como aglutinante. Sin embargo, la legislación existente y propuesta dirigida a la disminución o eliminación de emisiones de formaldehído ha llevado al desarrollo de aglutinantes exentos de formaldehído.

Un grupo de aglutinantes distintos de fenol-formaldehído son los productos de reacción de adición/eliminación de anhídridos alifáticos y/o aromáticos con alcanolaminas, p. ej., tal como se describe en los documentos WO 99/36368, WO 01/05725, WO 01/96460, WO 02/06178, WO 2004/007615 y WO 2006/061249. Estas composiciones de aglutinante son solubles en agua y presentan excelentes propiedades de unión en términos de velocidad de curado y densidad de curado. El documento WO 2008/023032 da a conocer aglutinantes modificados con urea del tipo que proporcionan productos de lana mineral que tienen una captación de humedad reducida.

Otro grupo de aglutinantes no de fenol-formaldehído son aglutinantes basados en azúcares tales como, por ejemplo, los descritos en los documentos EP2990494A1, PCT/EP-2015/080758, WO 2007/014236, WO 2011/138458 y WO 2009/080938.

Otro grupo de aglutinantes son los aglutinantes que comprenden al menos un hidrocoloide.

Otro grupo de aglutinantes son los aglutinantes que comprenden al menos una proteína y al menos una enzima. Otro grupo de aglutinantes son los aglutinantes que comprenden al menos un compuesto que contiene fenol y/o quinona y al menos una proteína.

Otros tipos de elementos

Se ha mencionado anteriormente la utilidad de la presente invención en donde al menos un elemento es un elemento de lana mineral (preferiblemente productos de lana mineral (MW) hechos de fábrica según la norma EN 13162). Por la presente invención se observa que los elementos pueden seleccionarse de otros materiales de aislamiento hechos en fábrica de, por ejemplo, los siguientes tipos:

- poliestireno expandido (EPS) según la norma EN 13163

- espuma de poliestireno extrudido (XPS) según la norma EN 13164

- espuma rígida de poliuretano (PU) según la norma EN 13165

- espuma fenólica (PF) según la norma EN 13166

- vidrio celular (CG) según la norma EN 13167

- lana de madera (WW) según la norma EN 13168

- placa de perlita expandida (EPB) según la norma EN 13169

- productos de corcho expandido (ICB) según la norma EN 13170

- fibra de madera (WF) según la norma EN 13171

Pueden elegirse otros elementos aislantes adecuados entre, p. ej., elementos de materiales fibrosos unidos, tales como fibras naturales, fibras sintéticas, o una combinación de fibras naturales y sintéticas. Además pueden incluir aditivos, como p. ej. material en forma de partículas, tal como aerogel, perlita, vermiculita, material de cambio de fase o pirorretardantes.

Pueden seleccionarse fibras naturales adecuadas entre fibras animales, tales como lana de oveja, y fibras vegetales, tales como fibras de algodón, paja, cáñamo, lino. Preferiblemente, las fibras naturales no incluyen amianto.

Las fibras sintéticas adecuadas pueden ser inorgánicas, orgánicas o una mezcla de fibras orgánicas e inorgánicas. Pueden seleccionarse entre fibras de aramida, fibras de poliacrilonitrilo (PAN), fibras de carbono, fibras de poliéster y fibras de poliamida.

En una realización, los elementos que componen el producto podrían incluir ventajosamente materiales compuestos estructurales, que proporcionan una excelente resistencia y estabilidad y, entre otros, a menudo comprenden productos de madera técnicos, pero también elementos de fibrocemento enfrentados.

La madera técnica incluye una gama de productos de madera derivados que se fabrican uniendo las hebras, partículas, fibras o chapas o bien los elementos de madera, entre sí con adhesivos.

Tales productos de madera técnicos se definen p. ej. en la norma EN 13986 “Tableros derivados de la madera para utilización en la construcción” , que se refiere a una serie de productos a mencionar, p. ej. OSB (EN 300), tableros de partículas (EN 312), tableros de partículas unidos por cemento (EN 633), tableros de fibra (EN 622), madera contrachapada (EN 313), LVL o tableros de madera sólida.

La madera de chapa estratificada (LVL, por sus siglas en inglés) es un producto de madera diseñado que usa múltiples capas de chapas de madera fina ensambladas con adhesivo, de forma típica una resina. Se usa para cabezales, vigas, tablas de reborde y material formador de bordes.

Como realización específica, el adhesivo usado en la presente invención podría incluso sustituir la resina utilizada para unir los elementos respectivos, como p. ej. las capas de chapa que forman una placa LVL. Usando el adhesivo en los productos de madera técnica ilustrados anteriormente, se obtiene también la ventaja de evitar la liberación de cualquier sustancia perjudicial durante el curado.

Tipos de productos

A continuación se describe un producto fabricado por el método descrito anteriormente, tal como un producto logrado uniendo entre sí superficies de dos o más elementos del mismo tipo o de diferentes tipos.

En una realización, dos o tres (y en algunos casos más) elementos pueden unirse entre sí para formar un panel de aislamiento. Los elementos se unen entre sí por sus superficies más grandes. Por ejemplo, la superficie inferior del primer elemento está unida a la superficie superior del segundo elemento y la superficie inferior del segundo elemento está unida a la superficie superior del tercer elemento. Alternativamente, en otra realización, las superficies principales pueden unirse entre sí independientemente de que sean superficies superiores o inferiores. Los productos proporcionados son útiles, p. ej. para aislar diversas superficies, incluyendo tejados, paredes externas de edificios y techos. Pueden usarse como aislamiento acústico, térmico o contra incendios.

En una realización, una estructura de tejado plana está aislada con elementos aislantes de lana mineral, donde los elementos se colocan sobre el techo plano en dos capas, una capa superior y una capa inferior y elementos de la capa superior están unidos a elementos de la capa inferior con el adhesivo.

En una realización, una pared exterior o interior está aislada con elementos aislantes de lana mineral, donde los elementos se colocan en la pared exterior o interior en dos capas, una capa orientada hacia la pared y una capa orientada hacia fuera, y elementos de la capa orientada hacia la pared están unidos a las capas orientadas hacia fuera con el adhesivo. La pared exterior aislada de esta manera puede formar parte de un sistema compuesto de aislamiento térmico externo (ETICS, External Thermal Insulation Composite System).

En otra realización, un producto o elemento de lana mineral comprende un vellón de lana. Se puede aplicar un adhesivo a una o ambas superficies de un producto o elemento de lana mineral tales como una superficie principal; después, el vellón se pone en contacto con dicha superficie y el adhesivo se cura. De forma alternativa o adicional, el adhesivo puede aplicarse al vellón antes de entrar en contacto.

Otros artículos que no sean vellones de lana pueden adherirse a productos o elementos de lana mineral mediante las etapas del método según la invención.

Dichos otros artículos pueden estar hechos de pared, placa de yeso, metal, plástico.

En otra realización más, tales elementos o artículos pueden seleccionarse del tipo funcional, como p. ej. rejillas de refuerzo de fibra de vidrio, membranas de vapor, barreras de vapor, membranas impermeables, membranas bituminosas, capas de barrera contra incendios, mantas de aerogel, láminas, láminas de aluminio, láminas de aluminio, láminas metálicas, materiales compuestos plásticos, láminas de plástico, tableros de fibra de yeso, papel, cartón, estructuras en forma de panal, etc.

Pueden servir como refuerzo, protección de la intemperie, control de vapor, como medida protectora, cobertura superficial, etc., o para simplemente aumentar adicionalmente las propiedades de los productos finales logrados por el método de la presente invención.

En una realización alternativa, un elemento de espuma rígida de poliuretano (PU) se estratifica sobre al menos una superficie principal con un vellón, en particular un vellón mineral. El elemento PU puede recibir un adhesivo usado en la presente invención en una o ambas de sus superficies principales. Después, el vellón se pone en contacto con dicha superficie y el adhesivo se cura. De forma alternativa o adicional, el adhesivo puede aplicarse al vellón antes de entrar en contacto.

Dichos productos son particularmente adecuados para aislar tejados planos o planos inclinados o como parte de un sistema de techumbre correspondiente. El vellón mineral servirá como superficie para el pegado/unión de una membrana impermeable. Dicha membrana impermeable se puede aplicar usando encolado en frío, es decir, mediante p. ej. adhesivos basados en PU o mediante torsión de una membrana bituminosa para tejado que es posible sobre dicho elemento de espuma debido al vellón de lana mineral.

En una realización, los elementos que componen el producto podrían incluir ventajosamente materiales compuestos estructurales, que proporcionan una excelente resistencia y estabilidad y, entre otros, a menudo comprenden productos de madera técnicos, como se ha descrito anteriormente.

En una realización preferida, se logra un producto estratificado que comprende 3 capas de tablero de fibra de media densidad (MDF) mediante el uso de un adhesivo según la presente invención. Se proporcionan los elementos del tablero de fibra de media densidad (MDF) según se especifica en la norma europea EN 622 (parte 5), y el adhesivo se aplica a una o más de las superficies principales de los elementos que se van a unir. Después, los elementos se ponen en contacto con sus respectivas superficies y el adhesivo se cura.

El tablero de fibras de densidad media (MDF) es un producto de madera diseñado con excelentes propiedades de resistencia. Es más fuerte y mucho más denso que el tablero de partículas y puede usarse como un material de construcción de aplicaciones similares a la madera contrachapada. Cuando se estratifican capas de MDF, sus propiedades de resistencia pueden incluso aumentar para proporcionar resistencia estructural a la construcción del edificio. Se usa principalmente en aplicaciones de uso en interiores y puede proporcionarse adicionalmente con una capa superficial de chapa de madera decorativa usando el adhesivo usado en la presente invención.

Según otra realización, se citan a continuación productos con fines estéticos o decorativos, denominados estratificados decorativos. Dichos productos, entre otros, son conocidos en la técnica. Dichos estratificados son productos estratificados utilizados principalmente como materiales de superficie en mobiliario o cubiertas de paredes para uso tanto en exteriores como en interiores. Pueden fabricarse como un estratificado de alta presión (HPL) o de baja presión, con dos procesos no muy diferentes entre sí, salvo por la presión aplicada en el proceso de prensado. Los estratificados decorativos de alta presión (HPL) se especifican además según la norma europea EN 438.

Un HPL está hecho normalmente de capas de celulosa impregnadas con resina que se consolidan bajo calor y presión. La resina que se utiliza comúnmente es una resina de urea-formaldehído. Las diversas capas comprenden un papel de cubierta, que sirve para mejorar la resistencia a la abrasión, el rayado y el calor, un papel decorativo que define el diseño y está compuesto por papel coloreado o impreso y, finalmente un papel kraft que se utiliza como material de núcleo que define el espesor del producto. Después de impregnar los papeles con las resinas, las tres capas de papel/resina se colocan en una prensa que aplica simultáneamente calor (120 0C) y presión.

En una realización, el aglutinante usado para el HPL descrito antes se sustituye por el adhesivo usado en la presente invención. Como resultado, el calor que se usa en la prensa para consolidar las capas y obtener un producto puede reducirse sustancialmente a menos de 95 0C, ahorrando así una cantidad sustancial de energía. Además, durante el curado, la exposición a sustancias perjudiciales se minimiza y no son necesarias medidas de protección.

Se conocen paneles o estratificados basados en madera alternativos básicamente para uso en interiores que comprenden tableros de fibras de melamina, en particular basados en tableros de fibra. Se hace referencia a la norma europea EN 14322 “Tableros derivados de la madera. Tableros revestidos con melamina para utilización interior” .

Se conocen otros estratificados decorativos que comprenden paneles de material compuesto, como p. ej. paneles de material compuesto de aluminio (ACP) con diferentes materiales de núcleo, por ejemplo, para su uso en revestimiento serigrafiado, revestimiento externo o fachadas de edificios. Es un tipo de panel plano que consiste en dos láminas finas de aluminio unidas a un núcleo que no es de aluminio. El núcleo es comúnmente polietileno de baja densidad o una mezcla de polietileno de baja densidad y material mineral para presentar propiedades ignífugas. A manera de ejemplo, se hace referencia a productos denominados ALUCOBOND® o ALUCORE®, comercializados por 3A Composites GmbH.

En una realización preferida, se produce un panel de material compuesto de aluminio proporcionando elementos como dos láminas finas de aluminio, cada una de 0,5 mm de espesor, y una capa de núcleo de polietileno de baja densidad de 5,0 mm de espesor. El adhesivo se aplica a una o más de las superficies principales de los elementos a unir entre sí. Después, los elementos se ponen en contacto con sus respectivas superficies y el adhesivo se cura. El adhesivo para su uso en el método de la presente invención

El adhesivo comprende al menos un hidrocoloide.

En una realización, el al menos un hidrocoloide se selecciona del grupo que consiste en gelatina, pectina, almidón, alginato, agar agar, carragenina, goma gelana, goma guar, goma arábiga, goma de algarrobo, goma xantano, derivados de celulosa tales como carboximetilcelulosa, arabinoxilano, celulosa, curdlano, p-glucano.

En una realización, el al menos un hidrocoloide es un hidrocoloide polielectrolítico.

En una realización, el al menos un hidrocoloide se selecciona del grupo que consiste en gelatina, pectina, alginato, carragenina, goma arábiga, goma xantano, derivados de celulosa tales como carboximetilcelulosa.

En una realización, el adhesivo comprende al menos dos hidrocoloides, en donde un hidrocoloide es gelatina y el al menos otro hidrocoloide se selecciona del grupo que consiste en pectina, almidón, alginato, agar agar, carragenina, goma gelana, goma guar, goma arábiga, goma de algarrobo, goma xantano, derivados de celulosa tales como carboximetilcelulosa, arabinoxilano, celulosa, curdlano, p-glucano.

Hidrocoloide

Los hidrocoloides son polímeros hidrófilos, de origen vegetal, animal, microbiano o sintético, que contienen, generalmente, muchos grupos hidroxilo y pueden ser polielectrolitos. Se usan ampliamente para controlar las propiedades funcionales de los productos alimenticios acuosos.

Los hidrocoloides pueden ser proteínas o polisacáridos y son total o parcialmente solubles en agua y se usan, principalmente, para aumentar la viscosidad de la fase continua (fase acuosa) es decir, como agente gelificante o espesante. También pueden utilizarse como emulsionantes, ya que su efecto estabilizante en las emulsiones se deriva de un aumento en la viscosidad de la fase acuosa.

Un hidrocoloide consiste, generalmente, en mezclas de moléculas similares, pero no idénticas y que surgen de fuentes y métodos de preparación diferentes. El procesamiento térmico y, por ejemplo, el contenido de sal, el pH y la temperatura afectan las propiedades físicas que presentan. Las descripciones de hidrocoloides presentan, frecuentemente, estructuras idealizadas, pero dado que son productos naturales (o derivados) con estructuras determinadas, por ejemplo, por acción enzimática estocástica, no establecida exactamente por el código genético, la estructura puede variar de la estructura idealizada.

Muchos hidrocoloides son polielectrolitos (por ejemplo, alginato, gelatina, carboximetilcelulosa y goma xantano). Los polielectrolitos son polímeros donde una cantidad significativa de unidades repetitivas portan un grupo electrolito. Los policationes y polianiones son polielectrolitos. Estos grupos se disocian en soluciones acuosas (agua), lo que hace que los polímeros se carguen. Por lo tanto, las propiedades de los polielectrolitos son similares tanto a los electrolitos (sales) como a los polímeros (compuestos de elevado peso molecular) y a veces se denominan polisales.

Los grupos cargados aseguran una hidratación fuerte, particularmente en una base por molécula. La presencia de contraiones y coiones (iones con la misma carga que el polielectrolito) introducen un comportamiento complejo específico del ión.

Una proporción de los contraiones permanece estrechamente asociada con el polielectrolito, atrapado en su campo electrostático y, por lo tanto, reduce su actividad y movilidad.

En una realización, el adhesivo comprende uno o más contraiones seleccionados del grupo de Mg2+, Ca2+, Sr2+, Ba2+.

Otra propiedad de un polielectrolito es la densidad de carga lineal alta (número de grupos cargados por unidad de longitud).

Generalmente, los hidrocoloides neutros son menos solubles, mientras que los polielectrolitos son más solubles. Muchos hidrocoloides también gelifican. Los geles son redes que contienen agua líquida que muestran un comportamiento similar al sólido con resistencia característica, dependiendo de su concentración, y dureza y fragilidad que dependen de la estructura del (de los) hidrocoloide(s) presente(s).

Los hidrogeles son polímeros reticulados hidrófilos que son capaces de hincharse para absorber y retener grandes cantidades de agua. Se conocen, particularmente, por su uso en productos sanitarios. Los materiales usados comúnmente utilizan poliacrilatos, pero los hidrogeles pueden elaborarse mediante la reticulación de hidrocoloides solubles para elaborar un polímero insoluble pero elástico e hidrófilo.

Los ejemplos de hidrocoloides comprenden: Agar agar, alginato, arabinoxilano, carragenina, carboximetilcelulosa, celulosa, curdlano, gelatina, gelano, p-glucano, goma guar, goma arábiga, goma de algarrobo, pectina, almidón, goma xantano. En una realización, el al menos un hidrocoloide se selecciona del grupo que consiste en gelatina, pectina, almidón, alginato, agar agar, carragenina, goma gelano, goma guar, goma arábiga, goma de algarrobo, goma xantano, derivados de celulosa tales como carboximetilcelulosa, arabinoxilano, celulosa, curdlano, p-glucano. Los ejemplos de hidrocoloides polielectrolíticos comprenden: gelatina, pectina, alginato, carragenina, goma arábiga, goma xantano, derivados de celulosa, tales como carboximetilcelulosa.

En una realización, el al menos un hidrocoloide es un formador de gel.

En una realización, el al menos un hidrocoloide se usa en forma de una sal, tal como una sal de Na+, K+, NH4+, Mg2+, Ca2+, Sr2+, Ba2+.

Gelatina

La gelatina se deriva de la degradación química del colágeno. La gelatina es soluble en agua y tiene un peso molecular de 10.000 a 500.000 g/mol, tal como de 30.000 a 300.000 g/mol dependiendo del grado de hidrólisis. La gelatina es un producto alimenticio ampliamente usado y, por tanto, se acepta generalmente que este compuesto es totalmente no tóxico y, por tanto, no deben tomarse precauciones al manipular la gelatina.

La gelatina es una mezcla heterogénea de polipéptidos monocatenarios o de múltiples capas que, típicamente, muestran estructuras de hélice. Específicamente, la hélice triple del colágeno tipo I extraído de la piel y los huesos, como una fuente de gelatina, está compuesta de dos cadenas a1 (I) y una a2 (I).

Las soluciones de gelatina pueden experimentar transiciones de hélice en espiral.

Se producen gelatinas de tipo A mediante tratamiento ácido. Se producen gelatinas de tipo B mediante tratamiento básico.

Las reticulaciones químicas pueden introducirse en la gelatina. En una realización, la transglutaminasa se usa para unir lisina a residuos de glutamina; en una realización, el glutaraldehído se usa para unir lisina a lisina, en una realización, los taninos se usan para unir residuos de lisina.

La gelatina también puede hidrolizarse adicionalmente para dar fragmentos más pequeños de hasta 3000 g/mol. Al enfriarse una solución de gelatina, se pueden formar hélices en forma de colágeno.

Otros hidrocoloides pueden comprender, además, estructuras helicoidales tales como hélices similares al colágeno. La gelatina puede formar estructuras helicoidales.

En una realización, el adhesivo curado que comprende hidrocoloide comprende estructuras helicoidales.

En una realización, el al menos un hidrocoloide es una gelatina de baja resistencia, tal como una gelatina que tiene una resistencia de gel de 30 a 125 Bloom.

En una realización, el al menos un hidrocoloide es una gelatina de resistencia media, tal como una gelatina que tiene una resistencia de gel de 125 a 180 Bloom.

En una realización, el al menos un hidrocoloide es una gelatina de alta resistencia, tal como una gelatina que tiene una resistencia de gel de 180 a 300 Bloom.

En una realización preferida, la gelatina se origina, preferiblemente, de una o más fuentes del grupo que consiste en mamíferos, especies de aves, tales como vaca, cerdo, caballo, ave de corral, y/o de escamas, piel de pescado. En una realización, se puede añadir urea a los adhesivos usados en la presente invención. Los inventores han descubierto que la adición de incluso pequeñas cantidades de urea provoca la desnaturalización de la gelatina, lo que puede ralentizar la gelificación, lo que podría ser deseable en algunas realizaciones. La adición de urea podría conducir también a un suavizado del producto.

Los inventores han descubierto que los grupos de ácido carboxílico en gelatinas interactúan fuertemente con iones trivalentes y tetravalentes, por ejemplo, sales de aluminio. Esto es especialmente cierto para las gelatinas de tipo B que contienen más grupos de ácido carboxílico que las gelatinas de tipo A.

Los presentes inventores han descubierto que, en algunas realizaciones, el curado/secado de los adhesivos usados en la presente invención, que incluyen gelatina, no debe iniciarse a temperaturas muy altas.

Los inventores han descubierto que comenzar el curado a temperaturas bajas puede producir productos más fuertes. Sin pretender imponer teoría particular alguna, los inventores asumen que el curado inicial a temperaturas elevadas puede conducir a una envoltura exterior impenetrable del adhesivo que impide que el agua salga por debajo.

Sorprendentemente, los adhesivos usados en la presente invención que incluyen gelatinas son muy resistentes al calor. Los presentes inventores han descubierto que, en algunas realizaciones, los adhesivos curados pueden soportar temperaturas de hasta 300 0C sin degradación.

Pectina

La pectina es un grupo heterogéneo de polisacáridos estructurales acídicos que se encuentran en frutas y vegetales que forman geles estables en medio ácido.

Generalmente, las pectinas no poseen estructuras exactas, sino que pueden contener hasta 17 monosacáridos diferentes y más de 20 tipos de enlaces diferentes.

Los residuos de ácido D-galacturónico forman la mayoría de las moléculas.

La resistencia del gel aumenta al aumentar la concentración de Ca2+ pero se reduce al aumentar la temperatura y la acidez (pH < 3).

La pectina puede formar estructuras helicoidales.

La capacidad gelificante de los dicationes es similar a la encontrada con alginatos (Mg2+ es mucho menor que para Ca2+, siendo Sr2+ menor que para Ba2+).

Alginato

Los alginatos son polisacáridos de andamiaje producidos por algas marinas pardas.

Los alginatos son polímeros lineales no ramificados que contienen residuos de ácido D-manurónico (M) unido en p-(1,4) y ácido L-gulurónico (G) unido en a-(1,4). El alginato puede ser, además, un alginato bacteriano, tal como los que adicionalmente se O-acetilan. Los alginatos no son copolímeros aleatorios, pero, según la fuente de algas, consisten en bloques de residuos similares y estrictamente alternados (es decir, MMMMMM, GGGGGG y GMGMGMGM), cada uno de los cuales tienen preferencias y comportamiento conformacionales diferentes. Los alginatos pueden prepararse con una amplia variedad de pesos moleculares promedios (50 - 100000 residuos). Los ácidos carboxílicos libres tienen una molécula de agua H3O+ firmemente unida por hidrógeno al carboxilato. Los iones Ca2+ pueden reemplazar este enlace de hidrógeno, comprimiendo las cadenas del guluronato, pero no del manuronato, entre sí estequiométricamente en una denominada conformación tipo cartón de huevos. Las epimerasas recombinantes con especificidades diferentes pueden usarse para producir alginatos de diseño.

El alginato puede formar estructuras helicoidales.

Carragenina

Carragenina es un término colectivo para los polisacáridos de andamiaje preparados mediante extracción alcalina (y modificación) de algas rojas.

Las carrageninas son polímeros lineales de aproximadamente 25.000 derivados de galactosa con estructuras regulares pero imprecisas, que dependen de la fuente y las condiciones de extracción.

La K-carragenina (kappa-carragenina) se produce por eliminación alcalina de p-carragenina aislada principalmente del alga tropical Kappaphycus alvarezii (también conocida como Eucheuma cottonii).

La i-carragenina (iota-carragenina) se produce por eliminación alcalina de la v-carragenina aislada principalmente del alga marina Eucheuma denticulatum (también llamada Spinosum) de Filipinas.

La A-carragenina (lambda-carragenina) (aislada principalmente de Gigartina pistillata o Chondrus crispus) se convierte en 0-carragenina (theta-carragenina) por eliminación alcalina, pero a una velocidad mucho más lenta que ocasiona la producción de i-carragenina y K-carragenina.

Los geles más fuertes de K-carragenina se forman con K+ en lugar de Li+, Na+, Mg2+, Ca2+ o Sr2+.

Todas las carrageninas pueden formar estructuras helicoidales.

Goma arábiga

La goma arábiga es una mezcla compleja y variable de oligosacáridos, polisacáridos y glicoproteínas de arabinogalactano. La goma arábiga consiste en una mezcla de polisacárido de masa molecular relativa más baja y glicoproteína rica en hidroxiprolina de peso molecular más alto con una variabilidad amplia.

La goma arábiga tiene una presencia simultánea de carbohidrato hidrófilo y proteína hidrófoba.

Goma xantano

La goma xantano es un polímero resistente a la desecación microbiana preparado, p. ej., mediante fermentación sumergida aeróbica de Xanthomonas campestris.

La goma xantano es un polielectrolito aniónico con una cadena principal de p-(1,4)-D-glucopiranosa glucano (como celulosa) con cadenas laterales de D-manopiranosa unida en (3,1)-a -ácido (2,1)-p-D-glucurónico-(4,1)p-D-manopiranosa en residuos alternos.

Se ha propuesto que el estado natural de las gomas xantano sean hélices dobles antiparalelas bimoleculares. Una conversión entre la conformación helicoidal doble ordenada y la cadena extendida única más flexible puede realizarse a entre 40 0C - 80 0C. Las gomas xantano pueden formar estructuras helicoidales.

Las gomas xantano pueden contener celulosa.

Derivados de celulosa

Un ejemplo de un derivado de celulosa es carboximetilcelulosa.

La carboximetilcelulosa (CMC) es un derivado químicamente modificado de celulosa formado por su reacción con álcali y ácido cloroacético.

La estructura CMC se basa en el polímero p-(1,4)-D-glucopiranosa de celulosa. Diferentes preparaciones pueden tener diferentes grados de sustitución, pero generalmente se encuentra en el intervalo de 0,6 - 0,95 derivados por unidad monomérica.

Agar agar

El agar agar es un polisacárido de andamiaje preparado a partir de la misma familia de algas rojas (Rhodophycae) que las carrageninas. Se obtiene en el mercado de especies de Gelidium y Gracilariae.

El agar agar consiste en una mezcla de agarosa y agaropectina. La agarosa es un polímero lineal de masa molecular relativa (peso molecular) de aproximadamente 120.000, basado en la unidad -(1,3)-p-D-galactopiranosa-(1,4)-3,6-anhidro-a-L-galactopiranosa.

La agaropectina es una mezcla heterogénea de moléculas más pequeñas que se presentan en menores cantidades. El agar agar puede formar estructuras helicoidales.

Arabinoxilano

Los arabinoxilanos se encuentran naturalmente en el salvado de las gramíneas (Graminiae).

Los arabinoxilanos consisten en residuos de a-L-arabinofuranosa unidos como puntos de ramificación a cadenas principales poliméricas de D-xilopiranosa unidas en p-(1,4).

El arabinoxilano puede formar estructuras helicoidales.

Celulosa

La celulosa es un polisacárido de andamiaje que se encuentra en las plantas como microfibrillas (2-20 nm de diámetro y 100 - 40 000 nm de longitud). La celulosa se prepara principalmente a partir de pasta de madera. La celulosa también se produce en una forma altamente hidratada por algunas bacterias (por ejemplo, Acetobacter xylinum).

La celulosa es un polímero lineal de unidades de p-(1,4)-D-glucopiranosa en la conformación 4C1. Existen cuatro formas cristalinas, Ia, Ip, II y III.

Los derivados de celulosa pueden ser metilcelulosa, hidroxipropilmetilcelulosa, hidroxietilmetilcelulosa, hidroxietilcelulosa, hidroxipropilcelulosa.

Curdlano

El curdlano es un polímero preparado en el mercado a partir de una cepa mutante de Alcaligenes faecalis var. myxogenes. El curdlano (goma curdlano) es un 1,3 p-D glucano lineal no ramificado, de masa molecular relativa moderada sin cadenas laterales.

El curdlano puede formar estructuras helicoidales.

La goma curdlano es insoluble en agua fría, pero las suspensiones acuosas se plastifican y disuelven en poco tiempo antes de producir geles reversibles al calentarse alrededor de 55 0C. El calentamiento a temperaturas más altas produce geles irreversibles más resilientes que, a continuación, permanecen al enfriarse.

El escleroglucano es, además, un 1,3 p-D glucano, pero tiene enlaces 1,6 p adicionales que confieren solubilidad en condiciones ambiente.

Gelana

La goma gelana es un tetrasacárido lineal 4)-L-ramnopiranosil-(a-1,3)-D-glucopiranosil-(p-1,4)-D-glucuronopiranosil-(p-1,4)-D-glucopiranosil-(p-1, con sustituyentes O(2) L-glicerilo y O(6)acetilo en la glucosa unida en 3.

La gelana puede formar estructuras helicoidales.

p-glucano

Los p-glucanos se producen en el salvado de las gramíneas (Gramineae).

Los p-glucanos consisten en polisacáridos lineales no ramificados de unidades p-(1,3)- y p-(1,4)-D-glucopiranosa unidas en un orden no repetitivo pero no aleatorio.

Goma guar

La goma guar (también llamada guarano) es un polisacárido de reserva (harina de semilla) extraído de la semilla del arbusto leguminoso Cyamopsis tetragonoloba.

La goma guar es una galactomanana similar a la goma de algarrobo que consiste en una cadena principal de p-D-manopiranosa unida en (1,4) con puntos de ramificación en sus posiciones 6 unidas a a-D-galactosa (es decir, a-D-galactopiranosa unida en 1,6).

La goma guar está compuesta de polímero polidisperso no iónico en forma de varilla.

A diferencia de la goma de algarrobo, no forma geles.

Goma de algarrobo

La goma de algarrobo (también llamada goma de algarrobo y carubina) es un polisacárido de reserva (harina de semilla) extraído de la semilla (granos) del árbol de algarrobo (Ceratonia siliqua).

La goma de algarrobo es una galactomanana similar a la goma guar que consiste en una cadena principal de p-D-manopiranosa unida en (1,4) con puntos de ramificación en sus posiciones 6 unidas a a-D-galactosa (es decir, a-D-galactopiranosa unida en 1,6).

La goma de algarrobo es polidispersa que consiste en moléculas no iónicas.

Almidón

El almidón consiste en dos tipos de moléculas, amilosa (normalmente el 20-30 %) y amilopectina (normalmente el 70-80 %). Ambos consisten en polímeros de unidades de a-D-glucosa en la conformación 4C1. En la amilosa, estos están unidos en -(1,4)-, con todos los átomos de oxígeno del anillo en el mismo lado, mientras que en la amilopectina aproximadamente un residuo de cada veinte más o menos también está unido en -(1,6)- formando puntos de ramificación. Las proporciones relativas de amilosa a amilopectina y los puntos de ramificación -(1,6)-dependen de la fuente del almidón. El almidón puede derivarse de la fuente de maíz (maíz), trigo, patata, tapioca y arroz. La amilopectina (sin amilosa) puede aislarse de almidón de maíz 'ceroso' mientras que la amilosa (sin amilopectina) se aísla mejor después de hidrolizar específicamente la amilopectina con pululanasa.

La amilosa puede formar estructuras helicoidales.

En una realización, el al menos un hidrocoloide es un derivado funcional de almidón, tal como almidón reticulado, oxidado, acetilado, hidroxipropilado y parcialmente hidrolizado.

En una realización preferida, el adhesivo comprende al menos dos hidrocoloides, en donde un hidrocoloide es gelatina y el al menos otro hidrocoloide se selecciona del grupo que consiste en pectina, almidón, alginato, agar agar, carragenina, goma gelana, goma guar, goma arábiga, goma de algarrobo, goma xantano, derivados de celulosa tales como carboximetilcelulosa, arabinoxilano, celulosa, curdlano, p-glucano.

En una realización, el adhesivo comprende al menos dos hidrocoloides, en donde un hidrocoloide es gelatina y el al menos otro hidrocoloide es pectina.

En una realización, el adhesivo comprende al menos dos hidrocoloides, en donde un hidrocoloide es gelatina y el al menos otro hidrocoloide es alginato.

En una realización, el adhesivo comprende al menos dos hidrocoloides, en donde un hidrocoloide es gelatina y el al menos otro hidrocoloide es carboximetilcelulosa.

En una realización preferida, el adhesivo usado en la presente invención comprende al menos dos hidrocoloides, en donde un hidrocoloide es gelatina y en donde la gelatina está presente en el adhesivo acuoso en una cantidad de 10 a 95 % en peso, tal como de 20 a 80 % en peso, tal como de 30 a 70 % en peso, tal como de 40 a 60 % en peso, basado en el peso de los hidrocoloides.

En una realización, el adhesivo comprende al menos dos hidrocoloides, en donde el un hidrocoloide y el al menos otro hidrocoloide tienen cargas complementarias.

En una realización, el un hidrocoloide es uno o más de gelatina o goma arábiga que tiene cargas complementarias de uno o más hidrocoloides seleccionado(s) del grupo de pectina, alginato, carragenina, goma xantano o carboximetilcelulosa.

El adhesivo tiene la capacidad de curado a una temperatura no mayor que 95 0C, tal como de 5-95 0C, tal como de 10-80 0C, tal como de 20-60 0C, tal como de 40-50 0C.

El proceso de curado puede comenzar inmediatamente después de la aplicación del adhesivo a las fibras. El curado se define como un proceso mediante el cual el adhesivo experimenta una reacción física y/o química que, en caso de una reacción química aumenta generalmente el peso molecular de los compuestos en el adhesivo, y aumenta de este modo la viscosidad del adhesivo, generalmente hasta que el adhesivo alcanza un estado sólido.

En una realización, el proceso de curado comprende reticulación y/o inclusión de agua como agua de cristalización. En una realización, el adhesivo curado contiene agua de cristalización cuyo contenido puede disminuir y cuyo contenido puede aumentar, dependiendo de las condiciones predominantes de temperatura, presión y humedad. El proceso de curado comprende un proceso de secado.

En una realización, el proceso de curado comprende el secado por presión. La presión se aplica insuflando aire o gas sobre la mezcla de fibras minerales y adhesivo. El proceso de insuflación puede estar acompañado de calentamiento o enfriamiento o puede ser a la temperatura ambiental.

En una realización, el proceso de curado tiene lugar en un entorno húmedo.

Sin pretender imponer ninguna teoría particular, el solicitante cree que realizar el curado en un entorno con agotamiento de oxígeno es particularmente beneficioso cuando el adhesivo incluye una enzima porque aumenta la estabilidad del componente enzimático en algunas realizaciones, en particular, de la enzima transglutaminasa y mejora, de este modo, la eficiencia de reticulación. En una realización, el proceso de curado se realiza, por tanto, en una atmósfera inerte, en particular en una atmósfera de un gas inerte, como nitrógeno.

En algunas realizaciones, en particular, en realizaciones en las cuales el adhesivo incluye compuestos fenólicos, en particular, pueden añadirse agentes oxidantes de taninos. Los agentes oxidantes como aditivos pueden servir para aumentar la tasa de oxidación de los compuestos fenólicos, en particular, los taninos. Un ejemplo es la enzima tirosinasa que oxida fenoles a hidroxifenoles/quinonas y, por lo tanto, acelera la reacción de formación de adhesivo. En otra realización, el agente oxidante es oxígeno, que se suministra al adhesivo. En una realización, el curado se lleva a cabo en ambientes enriquecidos con oxígeno.

En una realización, el adhesivo no está reticulado.

En una realización alternativa, el adhesivo está reticulado.

En una realización, la solución acuosa de adhesivo usada en la presente invención no es un adhesivo termoendurecible.

Una composición termoendurecible está en un estado sólido blando o líquido viscoso, que comprende, preferiblemente, un prepolímero, que comprende, preferiblemente, una resina, que cambia irreversiblemente a una red polimérica infundible, insoluble mediante curado. El curado se induce, típicamente, por la acción de calor, por lo cual se necesitan, típicamente, temperaturas mayores que 95 0C.

Una resina termoendurecible curada se denomina polímero/plástico termoestable o termoendurecible; cuando se usa como material a granel en un compuesto polimérico, se denominan matriz polimérica termoestable.

En una realización, la solución adhesiva acuosa usada en la presente invención no contiene un ácido poli(met)acrílico, una sal de un ácido poli(met)acrílico o un éster de un ácido poli(met)acrílico.

En una realización, el al menos un hidrocoloide es un biopolímero o biopolímero modificado.

Los biopolímeros son polímeros producidos por organismos vivos. Los biopolímeros pueden contener unidades monoméricas que se unen covalentemente para formar estructuras más grandes.

Existen tres clases principales de biopolímeros clasificados según las unidades monoméricas usadas y la estructura del biopolímero formado: Polinucleótidos (ARN y ADN), que son polímeros largos compuestos de 13 o más monómeros de nucleótidos; Polipéptidos, tales como proteínas, que son polímeros de aminoácidos; Polisacáridos, tales como estructuras poliméricas de carbohidratos unidas linealmente.

Los polisacáridos pueden ser lineales o ramificados; típicamente, se unen con enlaces glicosídicos. Además, muchas unidades de sacáridos pueden experimentar diversas modificaciones químicas y pueden formar parte de otras moléculas, tales como glicoproteínas.

En una realización, el al menos un hidrocoloide es un biopolímero o biopolímero modificado con un índice de polidispersión con respecto a la distribución de masa molecular de 1, tal como de 0,9 a 1.

Según la presente invención, el adhesivo comprende proteínas de fuentes animales, incluyendo colágeno, gelatina y gelatina hidrolizada, y el adhesivo comprende además al menos un tanino seleccionado de uno o más componentes del grupo que consiste en ácido tánico, taninos condensados (proantocianidinas), taninos hidrolizables, galotaninos, elagitaninos, taninos complejos y/o tanino procedente de uno o más de roble, castaño, zumaque de Virginia y tellima de flor grande, y/o el adhesivo comprende proteínas de fuentes animales que incluyen colágeno, gelatina y gelatina hidrolizada, y en donde el adhesivo comprende además al menos una enzima seleccionada del grupo que consiste en transglutaminasa (EC 2.3.2.13), proteína disulfuro isomerasa (EC 5.3.4.1), tiol oxidasa (EC 1.8.3.2), polifenol oxidasa (EC 1.14.18.1), en particular catecol oxidasa, tirosina oxidasa y fenoloxidasa, lisil oxidasa (EC 1.4.3.13) y peroxidasa (EC 1.11.1.7).

En una realización preferida, el adhesivo utilizado en la presente invención está exento de formaldehído.

Para la finalidad de la presente solicitud, la expresión “exento de formaldehído” se define para caracterizar un producto de lana mineral donde la emisión está por debajo de 5 pg/m2/h de formaldehído procedente del producto de lana mineral, preferiblemente por debajo de 3 pg/m2/h. Preferiblemente, el ensayo se lleva a cabo según la norma ISO 16000 para someter a ensayo las emisiones de aldehído.

Una ventaja sorprendente de las realizaciones de productos de lana mineral fabricados por el método de la presente invención es que muestran propiedades de autocurado. Después de exponerse a condiciones muy rigurosas donde los productos de lana mineral pierden parte de su resistencia, los productos de lana mineral pueden recuperar una parte, la totalidad, o incluso superar la resistencia original. En una realización, la resistencia de (producto) envejecido es al menos el 80 %, tal como al menos el 90 %, tal como al menos el 100 %, tal como al menos el 130 %, tal como al menos el 150 % de la resistencia de (producto) no envejecido. Esto contrasta con los productos de lana mineral convencionales para los que la pérdida de resistencia mecánica después de exponerse a condiciones ambientales rigurosas es irreversible. Sin pretender imponer teoría alguna concreta, los presentes inventores creen que esta propiedad sorprendente en los productos de lana mineral se debe a la naturaleza compleja de las uniones formadas en la red del adhesivo curado, tal como la proteína reticulada por el tanino o reticulada por una enzima, que también incluye estructuras cuaternarias y enlaces de hidrógeno y permite establecer uniones en la red después de volver a las condiciones ambientales normales. Para un producto de aislamiento que, cuando se usa, p. ej., como aislamiento de techo puede exponerse a temperaturas muy altas en el verano, esto es una ventaja importante para la estabilidad a largo plazo del producto.

En una realización no según la presente invención, el adhesivo consiste esencialmente en

al menos un hidrocoloide;

opcionalmente, al menos un aceite;

opcionalmente, al menos un regulador de pH;

opcionalmente, al menos un reticulante;

opcionalmente al menos un agente antiincrustante;

opcionalmente, al menos un agente antihinchamiento;

agua.

En una realización, el al menos un aceite es un aceite de hidrocarbonado no emulsionado.

En una realización, el al menos un aceite es un aceite hidrocarbonado emulsionado.

En una realización, el al menos un aceite es un aceite de origen vegetal.

En una realización, el al menos un reticulante es tanino seleccionado de uno o más componentes del grupo que consiste en ácido tánico, taninos condensados (proantocianidinas), taninos hidrolizables, galotaninos, elagitaninos, taninos complejos y/o tanino procedente de uno o más de roble, castaño, zumaque de Virginia y tellima de flor grande.

En una realización, el al menos un reticulante es una enzima seleccionada del grupo que consiste en transglutaminasa (EC 2.3.2.13), proteína disulfuro isomerasa (EC 5.3.4.1), tiol oxidasa (EC 1.8.3.2), polifenol oxidasa (EC 1.14.18.1), en particular, catecol oxidasa, tirosina oxidasa y fenoloxidasa, lisil oxidasa (EC 1.4.3.13) y peroxidasa (EC 1.11.1.7).

En una realización, el al menos un agente antihinchamiento es ácido tánico y/o taninos.

En una realización, el al menos un agente antiincrustante es un agente antimicrobiano.

Los agentes antimicrobianos pueden ser ácido benzoico, ácido propiónico, benzoato de sodio, ácido sórbico y sorbato de potasio para inhibir el crecimiento de las células tanto bacterianas como fúngicas. Sin embargo, se pueden usar bioconservantes naturales. Se considera que la quitosana es antifúngica y antibacteriana. Los bioconservantes utilizados con mayor frecuencia para los antimicrobianos son lisozima y nisina. Otros bioconservantes comunes que pueden usarse son las bacteriocinas, tales como lacticina y pediocina y enzimas antimicrobianas, tales como quitinasa y la glucosa oxidasa. Además, el uso de la enzima lactoperoxidasa (LPS) presenta actividades antifúngicas y antivirales. Los agentes antimicrobianos naturales también pueden usarse, tales como taninos, romero y aceites esenciales de ajo, orégano, hierba de limón o aceite de canela en diferentes concentraciones.

El proceso adhesivo

En una realización, tras la aplicación del adhesivo, los elementos se someten a presión durante la unión y, preferiblemente, el tiempo total de aplicación del adhesivo y aplicación de presión no es superior a 120 segundos, tal como 60 segundos, tal como 30 segundos, tal como 20 segundos.

En una realización, los elementos pueden moverse a lo largo de boquillas estacionarias o se pueden pulverizar paneles estacionarios mediante boquillas móviles o aplicarse con rodillos. El tiempo de pulverización y el tiempo de unión del adhesivo es de 120 segundos, como máximo. Los elementos pulverizados con el adhesivo se presionan entre sí.

En una realización, el adhesivo puede aplicarse solamente a una de las superficies que se van a unir, pero puede aplicarse a ambas.

En una realización, el componente proteico del adhesivo se puede aplicar a una primera superficie a unir y el tanino y/o al menos una enzima se puede aplicar a una segunda superficie a unir y, después, las superficies primera y segunda se ponen en contacto entre sí.

En una realización, la cantidad de adhesivo curado es de 10-1000 g/m2 superficie, tal como 50-500 g/m2 superficie, tal como 100-400 g/m2 superficie.

Es ventajoso lograr una penetración equilibrada del adhesivo en capas más profundas del elemento; dicha conexión sería más duradera que la conexión realizada mediante otro método. Generalmente, el adhesivo no penetra más de 2 mm en el elemento.

En una realización, el adhesivo se aplica mediante pulverización, estiramiento, cepillado, pintura por cortina, una esponja o un rodillo de esponja suave.

Ejemplos

En los ejemplos siguientes, se prepararon varios adhesivos que estaban comprendidos en la definición de la presente invención y se compararon con adhesivos según la técnica anterior.

Adhesivos según la técnica anterior

Se determinaron las siguientes propiedades para los adhesivos según la técnica anterior.

Reactivos

El silano (Momentive VS-142) lo suministró Momentive y se calculó como el 100 % para simplificar. Todos los demás componentes se suministraron con alta pureza por Sigma Aldrich y se asumieron anhidros para simplificar, salvo que se indique lo contrario.

Contenido de sólidos del componente adhesivo - definición

El contenido de cada uno de los componentes en una solución de adhesivo dada antes del curado se basa en la masa anhidra de los componentes. Puede usarse la siguiente fórmula:

Sólidos del adhesivo- definición y procedimiento

El contenido del adhesivo tras el curado se denomina “sólidos del adhesivo” .

Muestras de lana de piedra en forma de disco (diámetro: 5 cm; altura 1 cm) se recortaron de lana mineral y se trataron térmicamente a 580 0C durante al menos 30 minutos para eliminar todos los compuestos orgánicos. Se midieron los sólidos de la mezcla de adhesivo (véase a continuación para ejemplos de mezclado) distribuyendo una muestra de la mezcla de adhesivo (aprox. 2 g) sobre un disco de lana de piedra tratado con calor en un recipiente de lámina de estaño. El peso del recipiente de lámina de estaño que contiene el disco de lana de piedra se pesó antes y directamente después de la adición de la mezcla de adhesivo. Se produjeron dos discos de lana de piedra cargados con mezcla de adhesivo de este tipo en recipientes de lámina de estaño y después se calentaron a 200 0C durante 1 hora. Tras enfriar y almacenar a temperatura ambiente durante 10 minutos, las muestras se pesaron, y los sólidos del adhesivo se calcularon como promedio de los dos resultados. A continuación puede producirse un adhesivo con los sólidos del adhesivo deseados mediante dilución con la cantidad necesaria de agua y una solución acuosa de silano al 10 % (Momentive VS-142).

Pérdida por reacción - definición

La pérdida por reacción se define como la diferencia entre el contenido de los sólidos del componente de adhesivo y los sólidos del adhesivo.

Estudios de resistencia mecánica (pruebas en barra) - procedimiento

La resistencia mecánica de los adhesivos se analizó en una prueba en barra. Para cada adhesivo, se fabricaron 16 barras a partir de una mezcla del adhesivo y trozos de lana de piedra procedentes de la producción de lana de piedra por hilado. Los residuos sólidos son partículas que tienen la misma composición de masa fundida que las fibras de lana de piedra, y los residuos sólidos se consideran normalmente un producto de desecho del proceso de hilatura. Los trozos usados para la composición de la barra tienen un tamaño de 0,25-0,50 mm.

Se obtuvo una solución adhesiva con un 15 % de sólidos del adhesivo que contenía silano al 0,5 % (Momentive VS-142) de sólidos del adhesivo, tal como se ha descrito anteriormente en “sólidos del adhesivo” . Se mezcló bien una muestra de esta solución de adhesivo (16,0 g) con residuos sólidos (80,0 g). A continuación, la mezcla resultante se dividió de forma uniforme en cuatro ranuras en un molde de silicona resistente al calor para hacer pequeñas barras (4 x 5 ranuras por molde; dimensión superior de la ranura: longitud = 5,6 cm, ancho = 2,5 cm; dimensión del fondo de la ranura: longitud = 5,3 cm, ancho = 2,2 cm; altura de ranura = 1,1 cm). Las mezclas colocadas en las ranuras se presionaron a continuación con fuerza con una barra de metal plana de tamaño adecuado para generar superficies de barras uniformes. Se prepararon 16 barras de cada adhesivo de esta manera. Las barras resultantes se curaron a continuación a 200 0C durante 1 h. Después de enfriar a temperatura ambiente, las barras se sacaron cuidadosamente de los recipientes. Ocho de las 16 barras se envejecieron en un autoclave (15 min / 1200C / 1,2 bar).

Después del secado durante 1-2 días, se rompieron todas las barras en un prueba de flexión de 3 puntos (velocidad de la prueba: 10,0 mm/min; nivel de ruptura: 50 %; resistencia mecánica nominal: 30 N/mm2; distancia de soporte: 40 mm; deflexión máx. 20 mm; módulo de elasticidad nominal 10000 N/mm2) en una máquina Bent Tram para investigar sus resistencias mecánicas. Las barras se colocaron con la “cara superior” hacia arriba (es decir, la cara con las dimensiones de longitud = 5,6 cm, ancho = 2,5 cm) en la máquina.

Pérdida de ignición (LOI) de barras

La loss of ignition (pérdida de ignición - LOI) de las barras se midió en recipientes de lámina de estaño pequeños mediante tratamiento a 580 °C. Para cada medición, un recipiente de lámina de estaño se trató primero con calor a 580 0C durante 15 minutos para eliminar todos los orgánicos. El recipiente de lámina de estaño se dejó enfriar a temperatura ambiente y, después, se pesó. Cuatro barras (normalmente después de romperse en la prueba de flexión de 3 puntos) se colocaron en el recipiente de lámina de estaño y se pesó el conjunto. Después, el recipiente de lámina de estaño que contenía las barras se trató con calor a 5800C durante 30 minutos, se dejó enfriar a temperatura ambiente y, finalmente, se volvió a pesar. Después, se calculó la LOI mediante el uso de la siguiente fórmula:

Peso de las barras antes del tratamiento térmico (g) - peso de las barras después del tratamiento térmico (g)

LO! (% ) = -------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- X 100 %

Peso de las barras antes del tratamiento térmico (g)

Adhesivos de referencia de la técnica anterior preparados como ejemplos comparativos

Ejemplo de adhesivo, adhesivo de referencia A (resina de fenol-formaldehído modificada con urea, una PUF-resol) Se prepara una resina de fenol-formaldehído haciendo reaccionar formaldehído ac. al 37 % (606 g) y fenol (189 g) en presencia de hidróxido de potasio ac. al 46 % (25,5 g) a una temperatura de reacción de 84 0C precedida por una velocidad de calentamiento de aproximadamente 10C por minuto. Se continúa con la reacción a 840C hasta que la tolerancia a la acidez de la resina sea de 4, y se haya convertido la mayoría del fenol. Luego se añade urea (241 g) y se enfría la mezcla.

La acid tolerance (tolerancia a la acidez - AT) expresa el número de veces que puede diluirse un volumen dado de un adhesivo con ácido sin que la mezcla se enturbie (precipite el adhesivo). Se usa ácido sulfúrico para determinar el criterio de parada en una producción de adhesivo, y una tolerancia a la acidez menor de 4 indica el final de la reacción adhesiva. Para medir la AT, se produce un agente de valoración volumétrica diluyendo 2,5 ml de ácido sulfúrico conc. (>99 %) con 1 l de agua de intercambio iónico. Se valoran entonces 5 ml del adhesivo que va a investigarse a temperatura ambiente con este valorante manteniendo a la vez el adhesivo en movimiento con agitación manual del mismo; si se prefiere, se usa un agitador magnético y una varilla magnética. Se continúa con la valoración hasta que aparece una ligera turbidez en el adhesivo, que no desaparece cuando se agita el adhesivo. La acid tolerance (tolerancia a la acidez- AT) se calcula dividiendo la cantidad de ácido usada en la valoración (ml) entre la cantidad de muestra (ml):

AT= (Volumen usado en la valoración volumétrica (ml)) / (Volumen de muestra (ml)) Usando la resina de fenol-formaldehído modificada con urea obtenida, se prepara un adhesivo mediante la adición de una solución acuosa de amoniaco al 25 % (90 ml) y sulfato de amonio (13,2 g) seguido por agua (1,30 kg). Después se midieron los sólidos del adhesivo como se ha descrito anteriormente, y se diluyó la mezcla con la cantidad requerida de agua y silano (Momentive VS-142) para los estudios de resistencia mecánica (disolución con el 15 % de sólidos del adhesivo, silano al 0,5 % de sólidos de adhesivo).

Adhesivos según la presente invención y no según la presente invención

Se determinaron las siguientes propiedades de los adhesivos según la presente invención y no según la presente invención.

Reactivos

Gelatinas (Gelatina alimentaria, tipo A, porcina, 120 y 180 bloom; Imagel LB, tipo B, 122 bloom) se obtuvieron de Gelita AG. Se obtuvo tanino de castaño de Tannorouge de Brouwland bvba. Se obtuvieron agar agar (05039), goma gelana (P8169), pectina de cáscara de cítricos (P9135), alginato de sodio de algas marrones (A0682), carboximetilcelulosa de sodio (419303), almidón soluble (S9765) e hidróxido de sodio de Sigma-Aldrich. Para simplificar, estos reactivos se consideraron completamente puros y anhidros.

Contenido de sólidos del componente adhesivo - definición

Estudios de resistencia mecánica (pruebas en barra) - procedimiento

La resistencia mecánica de los adhesivos se analizó en una prueba en barra. Para cada adhesivo, se fabricaron 8 16 barras a partir de una mezcla del adhesivo y trozos de lana de piedra procedentes de la producción de lana de piedra por hilado. Los residuos sólidos son partículas que tienen la misma composición de masa fundida que las fibras de lana de piedra, y los residuos sólidos se consideran normalmente un producto de desecho del proceso de hilatura. Los trozos usados para la composición de la barra tienen un tamaño de 0,25-0,50 mm.

Se obtuvo una solución de adhesivo como se describe en los ejemplos siguientes. Para los adhesivos de fraguado comparativamente más lento, una muestra de la solución adhesiva (16,0 g para adhesivos con 10-15 % de sólidos de componente adhesivo; 32,0 g para adhesivos con 5 % de sólidos del componente adhesivo) se mezcló bien con trozos (80,0 g). A continuación, la mezcla resultante se dividió de forma uniforme en cuatro ranuras en un molde de silicona resistente al calor para hacer pequeñas barras (4 x 5 ranuras por molde; dimensión superior de la ranura: longitud = 5,6 cm, ancho = 2,5 cm; dimensión del fondo de la ranura: longitud = 5,3 cm, ancho = 2,2 cm; altura de ranura = 1,1 cm). Para adhesivos de endurecimiento comparativamente más rápido, una muestra de la solución adhesiva (8,0 g para adhesivos con 10-15 % de sólidos del componente adhesivo y 16,0 g para adhesivos con 5 % de sólidos del componente adhesivo) se mezcló bien con trozos (40,0 g precalentados a 35-40 0C antes de su uso) y, a continuación la mezcla resultante se dividió uniformemente uniforme en dos ranuras solamente. Durante la fabricación de cada barra, las mezclas colocadas en las ranuras se presionaron según sea necesario y después se estiraron con una espátula de plástico para generar una superficie uniforme de la barra. Se elaboraron 8-16 barras de cada adhesivo de esta manera. A continuación, las barras resultantes se curaron a temperatura ambiente durante 1-2 días, o primero se curaron durante 15 minutos en un horno a las temperaturas indicadas en las tablas seguido del curado durante 1-2 días a temperatura ambiente. Si todavía no estaban curadas de manera suficiente después de ese tiempo, las barras se curaban durante 1 día a 35 0C. A continuación, las barras se sacaron cuidadosamente de los recipientes, se voltearon y se dejaron durante un día a temperatura ambiente para curarla completamente. La mitad de las 8-16 barras se envejecieron en un autoclave (15 min / 1200C / 1,2 bar).

Pérdida de ignición (LOI) de barras

Peso de las barras antes del tratamiento térmico (g) - peso de las barras después del tratamiento térmico (g) LOI (%) = ----------------------------------- P--e-s-o-- d-e-- l-a-s-- b--a-r-ra--s-- a-n- -te-s-- d--e-l- t-r-a-t-a-m--i-e-n-t-o-- t-é-r-m--ic-o--- (g--)----------------------------------x 100 %

Adhesivos no según la presente invención

Ejemplo de adhesivo, entrada 1

Una mezcla de gelatina (Gelatina alimenticia, tipo A, porcina, 120 bloom, 7,5 g) en agua (42,5 g) se agitó a 50 0C durante aprox. 15-30 min hasta que se obtuvo una solución clara (pH 5,1). La solución resultante se usó después en los experimentos posteriores.

Ejemplo de adhesivo, entrada 3

Una mezcla de gelatina (Gelatina alimenticia, tipo A, de porcino, 180 bloom, 8,82 g) en agua (50,0 g) se agitó a 50 0C durante aprox. 15-30 min hasta que se obtuvo una solución trasparente (pH 5,2). La solución resultante se usó después en los experimentos posteriores.

Ejemplo de adhesivo, entrada 5

Una mezcla de gelatina (Imagel LB, tipo B, 122 bloom, 8,82 g) en agua (50,0 g) se agitó a 50 0C durante aprox. 15 30 min hasta que se obtuvo una solución clara (pH 5,1). La solución resultante se usó después en los experimentos posteriores.

Ejemplo de adhesivo, entrada 7

Al agua (50,0 g) en agitación vigorosa a 85 0C se añadió carboximetilcelulosa de sodio (2,63 g) en porciones durante más de aprox. 15 minutos. La agitación continuó durante 0,5-1 h más a 85 0C hasta que se obtuvo una solución clara (pH 8,4). La solución resultante se usó después en los experimentos posteriores.

Ejemplo de adhesivo, entrada 8

Al agua (50,0 g) en agitación vigorosa a 85 0C se añadió almidón soluble (2,63 g) en porciones durante más de aprox. 15 minutos. La agitación continuó durante 0,5-1 h más a 85 0C hasta que se obtuvo una solución trasparente (pH 6,4). La solución resultante se usó después en los experimentos posteriores.

Ejemplo de adhesivo, entrada 9

Al agua (50,0 g) en agitación vigorosa a 85 0C se añadió agar agar (2,63 g) en porciones durante más de aprox. 15 minutos. La agitación continuó durante 0,5-1 h más a 85 0C hasta que se obtuvo una solución clara.

Una mezcla de gelatina (Gelatina alimenticia, tipo A, porcina, 120 bloom, 8,82 g) en agua (50,0 g) se agitó a 500C durante aprox. 15-30 min hasta que se obtuvo una solución clara. A continuación, se añadió una porción de la solución de agar agar anterior (19,6 g, por lo tanto, eficientemente 0,98 g de agar agar y 18,6 g de agua) y la agitación continuó a 500C durante 5 min más (pH 5,3). La solución resultante se usó después en los experimentos posteriores.

Ejemplo de adhesivo, entrada 10

Al agua (50,0 g) en agitación vigorosa a 85 0C se añadió goma gelana (2,63 g) en porciones durante más de aprox.

15 minutos. La agitación continuó durante 0,5-1 h más a 85 0C hasta que se obtuvo una solución clara.

Una mezcla de gelatina (Gelatina alimenticia, tipo A, porcina, 120 bloom, 8,82 g) en agua (50,0 g) se agitó a 500C durante aprox. 15-30 min hasta que se obtuvo una solución clara. A continuación, se añadió una porción de la solución de goma gelana anterior (19,6 g, por lo tanto, eficientemente 0,98 g de goma gelana y 18,6 g de agua) y la agitación continuó a 500C durante 5 min más (pH 5,3). La solución resultante se usó después en los experimentos posteriores.

Ejemplo de adhesivo, entrada 11

Al agua (50,0 g) en agitación vigorosa a 85 0C se añadió pectina (2,63 g) en porciones durante más de aprox. 15 minutos. La agitación continuó durante 0,5-1 h más a 85 0C hasta que se obtuvo una solución clara.

Una mezcla de gelatina (Gelatina alimenticia, tipo A, porcina, 120 bloom, 8,82 g) en agua (50,0 g) se agitó a 50 0C durante aprox. 15-30 min hasta que se obtuvo una solución clara. A continuación, se añadió una porción de la solución de pectina anterior (19,6 g, por lo tanto, eficientemente 0,98 g de pectina y 18,6 g de agua) y la agitación continuó a 50 0C durante 5 min más (pH 4,8). La solución resultante se usó después en los experimentos posteriores.

Ejemplo de adhesivo, entrada 12

Al agua (50,0 g) en agitación vigorosa a 850C se añadió alginato de sodio (2,63 g) en porciones durante más de aprox. 15 minutos. La agitación continuó durante 0,5-1 h más a 85 0C hasta que se obtuvo una solución clara.

Una mezcla de gelatina (Gelatina alimenticia, tipo A, porcina, 120 bloom, 8,82 g) en agua (50,0 g) se agitó a 50 0C durante aprox. 15-30 min hasta que se obtuvo una solución clara.

A continuación, se añadió una porción de la solución de alginato de sodio anterior (19,6 g, por lo tanto, eficientemente 0,98 g de alginato de sodio y 18,6 g de agua) y la agitación continuó a 50 0C durante 5 min más (pH 5,3). La solución resultante se usó después en los experimentos posteriores.

Adhesivos según la presente invención

Ejemplo de adhesivo, entrada 13

A NaOH 1 M (15,75 g) en agitación a temperatura ambiente se añadió tanino de castaño (4,50 g). La agitación continuó a temperatura ambiente durante 5-10 min más, para producir una solución marrón rojizo oscura.

Una mezcla de gelatina (Gelatina alimenticia, tipo A, de porcino, 120 bloom, 8,00 g) en agua (72,0 g) se agitó a 50 0C durante aprox. 15-30 min hasta que se obtuvo una solución trasparente (pH 4,8). A continuación se añadió NaOH 1 M (3,50 g) (pH 9,3) seguido de una porción de la solución de tanino de árbol de castaño anterior (3,60 g; por lo tanto, de manera eficiente 0,80 g de tanino de árbol de castaño). Después de agitar durante 1-2 minutos más a 50 °C, la mezcla de color marrón resultante (pH 9,2) se usó en los experimentos posteriores.

Ejemplo de adhesivo, entrada 14

Una mezcla de gelatina (Gelatina alimenticia, tipo A, de porcino, 120 bloom, 10,0 g) en agua (56,7 g) se agitó a 50 0C durante aprox. 15-30 min hasta que se obtuvo una solución trasparente (pH 4,9). A continuación se añadió NaOH 1 M (4,00 g) (pH 9,1) seguido de una porción de la solución de tanino de árbol de castaño anterior (4,50 g; por lo tanto, eficientemente 1,00 g de tanino de árbol de castaño). Después de agitar durante 1-2 minutos más a 50 °C, la mezcla de color marrón resultante (pH 9,1) se usó en los experimentos posteriores.

Ejemplo de adhesivo, entrada 17

Una mezcla de gelatina (Gelatina alimenticia, tipo A, de porcino, 180 bloom, 10,0 g) en agua (56,7 g) se agitó a 50 °C durante aprox. 15-30 min hasta que se obtuvo una solución trasparente (pH 4,8). A continuación se añadió NaOH 1 M (3,50 g) (pH 9,2) seguido de una porción de la solución de tanino de árbol de castaño anterior (4,50 g; por lo tanto, eficientemente 1,00 g de tanino de árbol de castaño). Después de agitar durante 1-2 minutos más a 50 °C, la mezcla de color marrón resultante (pH 9,2) se usó en los experimentos posteriores.

Ejemplo de adhesivo, entrada 19

Una mezcla de gelatina (Imagel LB, tipo B, 122 bloom, 10,0 g) en agua (56,7 g) se agitó a 50 °C durante aprox. 15 30 min hasta que se obtuvo una solución trasparente (pH 4,7). A continuación se añadió NaOH 1 M (3,50 g) (pH 9,2) seguido de una porción de la solución de tanino de árbol de castaño anterior (4,50 g; por lo tanto, eficientemente 1,00 g de tanino de árbol de castaño). Después de agitar durante 1-2 minutos más a 50 °C, la mezcla de color marrón resultante (pH 9,2) se usó en los experimentos posteriores.

Ejemplo de adhesivo, entrada 21

Al agua (50,0 g) en agitación vigorosa a 85 °C se añadió agar agar (2,63 g) en porciones durante más de aprox. 15 minutos. La agitación continuó durante 0,5-1 h más a 85 °C hasta que se obtuvo una solución clara.

Una mezcla de gelatina (Gelatina alimenticia, tipo A, de porcino, 120 bloom, 10,0 g) en agua (56,7 g) se agitó a 50 °C durante aprox. 15-30 min hasta que se obtuvo una solución trasparente (pH 4,6). A continuación se añadió NaOH 1 M (4,00 g) (pH 9,1) seguido de una porción de la solución de tanino de árbol de castaño anterior (4,50 g; por lo tanto, eficientemente 1,00 g de tanino de árbol de castaño) y a continuación una porción de la solución de agar agar anterior (20,0 g; por lo tanto, eficientemente 1,00 g de agar agar). Después de agitar durante 1 -2 minutos más a 50 °C, la mezcla de color marrón resultante (pH 8,8) se usó en los experimentos posteriores.

Ejemplo de adhesivo, entrada 22

Al agua (50,0 g) en agitación vigorosa a 85 °C se añadió pectina (2,63 g) en porciones durante más de aprox. 15 minutos. La agitación continuó durante 0,5-1 h más a 85 °C hasta que se obtuvo una solución clara.

Una mezcla de gelatina (Gelatina alimenticia, tipo A, de porcino, 120 bloom, 10,0 g) en agua (56,7 g) se agitó a 50 °C durante aprox. 15-30 min hasta que se obtuvo una solución trasparente (pH 4,6). A continuación se añadió NaOH 1 M (4,50 g) (pH 9,6) seguido de una porción de la solución de tanino de árbol de castaño anterior (4,50 g; por lo tanto, eficientemente 1,00 g de tanino de árbol de castaño) y a continuación una porción de la solución de pectina anterior (20,0 g; por lo tanto, eficientemente 1,00 g de pectina). Después de agitar durante 1-2 minutos más a 50 0C, la mezcla de color marrón resultante (pH 8,9) se usó en los experimentos posteriores.

Ejemplo de adhesivo, entrada 23

Una mezcla de gelatina (Gelatina alimenticia, tipo A, de porcino, 120 bloom, 10,0 g) en agua (56,7 g) se agitó a 50 0C durante aprox. 15-30 min hasta que se obtuvo una solución trasparente (pH 4,6). A continuación se añadió NaOH 1 M (4,00 g) (pH 9,2) seguido de una porción de la solución de tanino de árbol de castaño anterior (4,50 g; por lo tanto, eficientemente 1,00 g de tanino de árbol de castaño) y a continuación una porción de la solución de alginato de sodio anterior (20,0 g; por lo tanto, eficientemente 1,00 g de alginato de sodio). Después de agitar durante 1-2 minutos más a 50 0C, la mezcla de color marrón resultante (pH 9,0) se usó en los experimentos posteriores.

Ejemplo de adhesivo, entrada 24

Al agua (50,0 g) en agitación vigorosa a 85 0C se añadió almidón soluble (2,63 g) en porciones durante más de aprox. 15 minutos. La agitación continuó durante 0,5-1 h más a 85 0C hasta que se obtuvo una solución clara.

Una mezcla de gelatina (Gelatina alimenticia, tipo A, de porcino, 120 bloom, 10,0 g) en agua (56,7 g) se agitó a 50 0C durante aprox. 15-30 min hasta que se obtuvo una solución trasparente (pH 4,8). A continuación se añadió NaOH 1 M (4,00 g) (pH 9,1) seguido de una porción de la solución de tanino de árbol de castaño anterior (4,50 g; por lo tanto, de manera eficiente 1,00 g de tanino de árbol de castaño) y a continuación una porción de la solución de almidón soluble anterior (20,0 g; por lo tanto, eficientemente 1,00 g de almidón soluble). Después de agitar durante 1-2 minutos más a 50 0C, la mezcla de color marrón resultante (pH 8,8) se usó en los experimentos posteriores. Tabla 1-1: Adhesivo de referencia

Tabla 1-2: Diversos hidrocoloides (ejemplos no según la invención)

[a] De hidrocoloide(s). M De hidrocoloide(s) reticulante.

Tabla 1-3: Diversos hidrocoloides, reticulantes (ejemplos según la invención)

[a] De hidrocoloide(s). |b] De hidrocoloide(s) reticulante

Como puede observarse a partir de la comparación de los resultados de la Tabla 1.1 con las Tablas 1.2 y 1.3, los adhesivos de las Tablas 1.2 y 1.3 requieren temperaturas más bajas para el curado. El adhesivo de referencia requiere temperaturas de 200 0C para el curado, mientras que los adhesivos 1 a 24 curan a 55 0C y menos, normalmente a temperatura ambiente. Esto significa que los adhesivos de la presente invención pueden curarse a pie de obra o durante la etapa de fabricación o proceso.

Claims

REIVINDICACIONES

i. Un método para unir entre sí superficies de dos o más elementos, comprendiendo dicho método las etapas de:

- proporcionar dos o más elementos,

- aplicar un adhesivo a una o más de las superficies a unir entre sí y después poner en contacto las superficies a unir entre sí,

- curar el adhesivo, en donde el adhesivo comprende al menos un hidrocoloide, en donde el adhesivo comprende

o proteínas de fuentes animales, que incluyen colágeno, gelatina y gelatina hidrolizada, y el adhesivo comprende además al menos un tanino seleccionado de uno o más componentes del grupo que consiste en ácido tánico, taninos condensados (proantocianidinas), taninos hidrolizables, galotaninos, elagitaninos, taninos complejos y/o tanino procedente de uno o más de roble, castaño, zumaque de Virginia y tellima de flor grande, y/o

o proteínas de fuentes animales, que incluyen colágeno, gelatina y gelatina hidrolizada, y en donde el adhesivo comprende además al menos una enzima seleccionada del grupo que consiste en transglutaminasa (EC 2.3.2.13), proteína disulfuro isomerasa (Ec 5.3.4.1), tiol oxidasa (EC 1.8.3.2), polifenol oxidasa (E^c1.14.18.1), en particular, catecol oxidasa, tirosina oxidasa y fenoloxidasa, lisil oxidasa (EC 1.4.3.13) y peroxidasa (EC 1.11.1.7),

en donde la etapa de curado se lleva a cabo a temperaturas de 5 a 95 °C, tal como de 10 a 80 °C, tal como de 20 a 60 °C, tal como de 40 a 50 °C, y en donde la etapa de curado comprende un proceso de secado, que implica soplar aire o gas sobre los elementos.
2. Un método según la reivindicación 1, en donde al menos uno de los dos o más elementos es un elemento de construcción para componentes estructurales o no estructurales de una construcción de edificios y/o para el interior del edificio.
3. Un método según la reivindicación 1 o 2, en donde al menos uno de los dos o más elementos es un elemento aislante para aislamiento de edificios, tal como un elemento con una resistencia térmica igual o superior a 0,25 m2 K/W o una conductividad térmica a 10 °C igual o inferior a 0,060 W/(mK).
4. Un método según la reivindicación 3, en donde dicho al menos un elemento aislante es un elemento de lana mineral.
5. Un método según la reivindicación 4, en donde el elemento de lana mineral está unido por un aglutinante de lana mineral correspondiente al adhesivo.
6. Un método según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde ninguno de los elementos son elementos de lana mineral.
7. Un método según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde al menos uno de los elementos se selecciona del grupo que consiste en un vellón, tal como un vellón de fibra de vidrio, una estructura de construcción tal como una pared, un tejado, un techo, un producto basado en madera, tal como un tablero de fibra de madera.
8. Un método según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde la etapa de curado, que puede realizarse con o sin la etapa de secado, puede realizarse en un sitio de construcción donde los elementos están comprendidos en una estructura de construcción.
9. Un método según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde la etapa de curado se realiza a temperatura ambiente.
10. Un método según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde el al menos un hidrocoloide se selecciona del grupo que consiste en gelatina, pectina, almidón, alginato, agar agar, carragenina, goma gelana, goma guar, goma arábiga, goma de algarrobo, goma xantano, derivados de celulosa tales como carboximetilcelulosa, arabinoxilano, celulosa, curdlano, p-glucano.
11. Un método según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde el al menos un hidrocoloide es un hidrocoloide polielectrolítico.
12. Un método según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde el adhesivo comprende al menos dos hidrocoloides, en donde un hidrocoloide es gelatina y el al menos otro hidrocoloide se selecciona del grupo que consiste en pectina, almidón, alginato, agar agar, carragenina, goma gelana, goma guar, goma arábiga, goma de algarrobo, goma xantano, derivados de celulosa tales como carboximetilcelulosa, arabinoxilano, celulosa, curdlano, p-glucano.
13. Un método según cualquiera de las reivindicaciones 11 a 12, en donde la gelatina está presente en el adhesivo una cantidad de 10 a 95 % en peso, tal como de 20 a 80 % en peso, tal como de 30 a 70 % en peso, tal como de 40 a 60 % en peso, basado en el peso de los hidrocoloides.
14. Un método según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde el adhesivo no es un adhesivo termoendurecible.
15. Un método según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde el adhesivo está exento de formaldehído.
16. Un método según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde el adhesivo consiste esencialmente en

- al menos un hidrocoloide;

- opcionalmente, al menos un aceite;

- opcionalmente, al menos un regulador de pH;

- opcionalmente, al menos un reticulante;

- opcionalmente al menos un agente antiincrustante;

- opcionalmente, al menos un agente antihinchamiento;

- agua.