ES3048132T3

ES3048132T3 - High temperature low emitting mineral wool product

Info

Publication number: ES3048132T3
Application number: ES21715653T
Authority: ES
Inventors: Johansson Dorte Bartnik; Miroslav Nikolic; Rikke Mattsson
Original assignee: Rockwool AS
Current assignee: Rockwool AS
Priority date: 2020-04-03
Filing date: 2021-04-01
Publication date: 2025-12-09
Anticipated expiration: 2041-04-01
Also published as: CN115776974B; RS67318B1; PL4126781T3; CN120943544A; CA3174080A1; EP4126781A1; EP4126781B1; EP4644346A2; EP4644346A3; EP4126781C0; CN115776974A; WO2021198474A1; WO2021198474A9; US20230174783A1

Abstract

La presente invención está dirigida a un producto de fibra mineral de baja emisión y alta temperatura que es adecuado como aislamiento térmico. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

[0001] DESCRIPCIÓN

[0003] Producto de lana mineral de alta temperatura y bajas emisiones

[0005] Campo de la invención

[0007] La presente invención se refiere a un producto de fibra mineral y al uso de un producto de fibra mineral.

[0009] Antecedentes de la invención

[0011] Los productos de fibra mineral (también denominados productos de lana mineral) comprenden generalmente fibras minerales (también denominadas fibras vítreas artificiales (FVA)) tales como, p. ej., fibras de vidrio, fibras cerámicas, fibras de basalto, fibras de escoria y fibras de piedra (fibras de roca), que están unidas entre sí por un material aglutinante polimérico termoestable curado. 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 después 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.

[0013] En el pasado, las resinas aglutinantes de elección eran 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 reducción o eliminación de las emisiones de formaldehído han llevado al desarrollo de aglutinantes exentos de formaldehído tales como, por ejemplo, las composiciones de aglutinante basadas en polímeros de policarboxilo y polioles o poliaminas, según se expone en las patentes EP-A-583086, EP-A-990727, EP-A-1741726, US-A-5.318.990 y US-A-2007/0173588. Otro 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., según se expone en las patentes 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. La patente WO 2008/023032 expone aglutinantes modificados con urea del tipo que proporcionan productos de lana mineral que tienen una absorción de humedad reducida.

[0015] Puesto que algunos de los materiales de partida utilizados en la producción de estos aglutinantes son productos químicos bastante caros, existe la necesidad continuada de proporcionar aglutinantes exentos de formaldehído que se produzcan de manera económica. La patente WO 2016/120576 A1 describe una composición de encolado para materiales aislantes basados en fibra mineral, en particular fibra de vidrio o roca. La composición comprende: al menos un lignosulfonato de amonio en una cantidad del 10 al 95 % [0051], y al menos un compuesto carbonílico de fórmula (I): R-[C(O)R1]x en la que: R representa un radical hidrocarbonado, R1 representa un átomo de hidrógeno o un radical alquilo C1-C10; y x varía entre 1 y 10. El compuesto carbonílico preferido es un aldehído [0035]; el aldehído más preferido es hidroximetilfurfural [0050]. Opcionalmente, la composición comprende un silano como agente de acoplamiento, el más preferido es aminosilano [0055]. Además, la composición puede comprender glicerol [0057] y urea [0061] como plastificante, silicona [0058] como agente hidrófobo y otros aditivos ([0055] a 0061]). La patente FR 2 976584 A1 (D2) se refiere a una composición de encolado para materiales aislantes basados en fibra mineral. La composición de encolado comprende al menos una sal de ácido lignosulfónico, preferiblemente en una cantidad del 10 al 70 % (p.3, líneas 112 a 113), al menos un oligosacárido, en particular hexosas (p.3, línea 106), y al menos un catalizador de reticulación preferiblemente en una cantidad del 2 al 25 % (p.3, líneas 127 a 128). El catalizador de reticulación se elige entre compuestos que contienen fósforo y sulfatos (p. 3, líneas 120 a 121). Además, la composición puede comprender glicerol y urea como plastificante, silicona como agente hidrófobo y otros aditivos (p.

[0016] 3, líneas 127 a 139).

[0018] Un efecto adicional vinculado a las composiciones de aglutinante acuoso conocidas previamente para las fibras minerales es que al menos la mayoría de los materiales de partida utilizados para las producciones de estos aglutinantes proceden de combustibles fósiles. Existe una tendencia continuada de los consumidores a preferir productos que se producen totalmente o al menos parcialmente a partir de materiales renovables y existe, por lo tanto, la necesidad de proporcionar aglutinantes para lana mineral que se produzcan, al menos parcialmente, a partir de materiales renovables.

[0020] En aplicaciones de alta temperatura, el producto de fibra mineral puede desprender constituyentes orgánicos derivados del aglutinante cuando se utiliza a tales temperaturas tan altas, especialmente cuando se utiliza por primera vez a tales temperaturas y/o cuando se utiliza durante breves intervalos de tiempo a tales temperaturas. La aplicación a altas temperaturas es, p. ej., cuando el producto de fibra mineral se utiliza como aislamiento térmico de tuberías y equipos en centrales eléctricas, en donde las temperaturas de 400 °C a 500 °C no son inusuales. Otra aplicación a altas temperaturas es el uso del producto de fibra mineral como aislamiento térmico de hornos, en donde el producto se puede utilizar hasta su temperatura máxima de servicio de, p. ej., 600 °C o 650 °C o incluso 700 °C.

[0021] Un problema particular a este respecto es la emisión de ácido isociánico (ICA) pernicioso de los productos de fibras minerales, en particular los productos que contienen resina fenólica extendida con urea u otras resinas o aglutinantes que contienen urea. La adición de urea u otros compuestos que contienen nitrógeno es una forma convencional de lograr un mejor rendimiento frente al fuego y estabilidad térmica a altas temperaturas en productos de lana mineral. La fórmula química del ácido isociánico es HNCO. Una parte significativa de la emisión de ICA de productos de fibras minerales se puede basar en el uso de urea o derivados de urea en la composición de aglutinante. La emisión de ICA puede conducir a problemas de salud y existe una legislación existente y propuesta dirigida a reducir o eliminar las emisiones de ICA provenientes de los productos de fibra mineral durante la instalación y el uso, pero también de la producción de los productos de fibra mineral.

[0022] Otros componentes químicos de interés derivados de la emisión térmica podrían ser el cianuro de hidrógeno (HCN), el amoniaco (NH<3>) y el NOx, pero también otras especies que contienen nitroso.

[0023] La invención se describirá a continuación mediante dos alternativas, a saber, la Alternativa A y la Alternativa B. Alternativa A (aspectos primero a cuarto de la invención)

[0024] Resumen de la invención

[0025] En consecuencia, era un objeto de la presente invención proporcionar un producto de fibra mineral que tenga un uso a alta temperatura mejorado, se produzca económicamente y utilice materiales renovables como productos iniciales para la preparación de la composición de aglutinante acuoso.

[0026] Un objeto adicional de la presente invención era proporcionar un uso de tal producto de fibra mineral.

[0027] Un objeto adicional de la presente invención era proporcionar un método para transportar un medio a través de una tubería a altas temperaturas.

[0028] Según un primer aspecto de la presente invención, se proporciona un producto de fibra mineral, que comprende fibras minerales unidas por una composición de aglutinante curado, comprendiendo la composición de aglutinante no curado una o más ligninas oxidadas, en donde el calentamiento del producto de fibra mineral a una temperatura de 600 °C desprende menos de 1500 ppm de ácido isociánico (ICA) por gramo de contenido de sólidos por segundo.

[0029] Según un segundo aspecto de la presente invención, se proporciona un uso de un producto de fibra mineral, que comprende fibras minerales unidas por una composición de aglutinante curado, comprendiendo la composición de aglutinante no curado una o más ligninas oxidadas, a una temperatura de al menos 300 °C, preferiblemente como un producto de aislamiento térmico, en donde, opcionalmente, el calentamiento del producto de fibra mineral a una temperatura de 600 °C desprende menos de 1500 ppm de ácido isociánico (ICA) por gramo de contenido de sólidos por segundo.

[0030] Según un tercer aspecto de la presente invención, se proporciona un método para transportar un medio, que comprende las etapas de

[0031] a) cubrir una tubería con un producto de fibra mineral como aislamiento térmico de tuberías, y

[0032] b) transportar el medio a través de la tubería,

[0033] en donde el producto de fibra mineral comprende fibras minerales unidas por una composición de aglutinante curado, comprendiendo la composición de aglutinante no curado una o más ligninas oxidadas, como aislamiento térmico de tuberías, en donde, opcionalmente, el calentamiento del producto de fibra mineral a una temperatura de 600 °C desprende menos de 1500 ppm de ácido isociánico (ICA) por gramo de contenido de sólidos por segundo.

[0034] Según un cuarto aspecto de la presente invención, se proporciona una tubería recubierta con un producto de fibra mineral como aislamiento térmico, en donde el producto de fibra mineral comprende fibras minerales unidas por una composición de aglutinante curado, comprendiendo la composición de aglutinante no curado una o más ligninas oxidadas, en donde, opcionalmente, el calentamiento del producto de fibra mineral a una temperatura de 600 °C desprende menos de 1500 ppm de ácido isociánico (ICA) por gramo de contenido de sólidos por segundo.

[0035] Los presentes inventores han descubierto sorprendentemente que es posible utilizar un producto de fibra mineral en aplicaciones de alta temperatura con bajas emisiones de ICA o incluso sin emisiones de ICA, cuando se utiliza una composición de aglutinante basada en lignina oxidada para el producto de fibra mineral.

[0036] Descripción de las realizaciones preferidas

[0038] El producto de fibra mineral de la invención comprende fibras minerales unidas por una composición de aglutinante curado, comprendiendo la composición de aglutinante no curado una o más ligninas oxidadas, en donde el calentamiento del producto de fibra mineral a una temperatura de 600 °C desprende menos de 1500 ppm de ácido isociánico (ICA) por gramo de contenido de sólidos por segundo, preferiblemente menos de 1000 ppm de ácido isociánico (ICA) por gramo de contenido de sólidos por segundo, más preferiblemente menos de 750 ppm de ácido isociánico (ICA) por gramo de contenido de sólidos por segundo.

[0040] El producto de fibra mineral calentado comprende la composición de aglutinante curado. Con respecto al “ gramo de contenido de sólidos” , el contenido de sólidos (LOI) se refiere a la cantidad de material orgánico (pérdida de ignición) en el producto de fibra mineral. Este contenido de sólidos se refiere generalmente a la composición de aglutinante curado y, opcionalmente, a los agentes hidrófobos y/o aceites de impregnación contenidos en el producto de fibra mineral.

[0042] Cuando un producto de fibra mineral que comprende la composición de aglutinante curado se somete a calentamiento a una temperatura determinada y los gases que desprende se analizan cuantitativamente para determinar el contenido de ácido isociánico (ICA) mediante espectroscopía infrarroja de transformada de Fourier (FTIR), el resultado es una medida de la cantidad de ICA emitida. Esta medida se toma como la cantidad de ICA desprendida en relación con la cantidad de composición de aglutinante curado en el producto de fibra mineral ensayado.

[0044] Las tasas de liberación de ICA y otros gases de escape indicadas se determinan según el Protocolo I, como se describe a continuación, para su estandarización, para lograr datos comparables para diferentes productos ensayados a diferentes temperaturas. Cabe señalar que los datos obtenidos no son directamente comparables con respecto a la cantidad con las tasas de liberación determinadas para estos productos cuando se implementan en un sistema de aislamiento técnico en el cliente final con las condiciones específicas del sitio. Por ejemplo, en una instalación real en el cliente final, el producto no se triturará y el aglutinante del producto de fibra mineral no se quemará por completo, como se describe en el Protocolo I que se describe a continuación. En efecto, los valores obtenidos con este Protocolo I corresponden al peor de los casos, tanto con respecto a las cantidades como con respecto al tiempo de liberación. Por lo tanto, se espera que las emisiones de los productos sean más bajas y se liberen a una tasa más lenta (2-48 horas para alcanzar el estado de equilibrio), mientras que este Protocolo I tiene un estado de equilibrio después de menos de 2 horas en una instalación real en comparación con los valores obtenidos en este estudio. Sin embargo, se puede presuponer fácilmente que los productos de fibra mineral que muestran una tasa de liberación inferior en comparación con otros productos según el Protocolo descrito también tendrán una tasa de liberación inferior en una instalación real en el cliente final.

[0046] Las mediciones de emisiones de diferentes productos de lana mineral usualmente se realizan mediante ensayos exhaustivos en institutos externos, tales como el RISE en Suecia, mediante el uso de una combinación de ensayos de diferentes materiales con diferentes grosores para determinar la dependencia del grosor del aislamiento con respecto a las curvas de emisión mediante la cuantificación mediante señales FID y mediciones IR de los gases emitidos, tales como CO, NH<3>, HCN, NOx e ICA.

[0048] Para los fines de la presente solicitud, Alternativa A, la cantidad de ICA desprendida se mide según el Protocolo I que se describe a continuación. Las mediciones internas según dicho Protocolo I se han realizado en diferentes productos de lana mineral triturada para eliminar las discusiones sobre el grosor y la porosidad. Estos experimentos se han realizado en una cámara de emisión hecha a medida (horno tubular) que calienta los materiales hasta ciertas temperaturas de referencia durante un tiempo determinado. Durante estos experimentos, el aire pasa a través de la cámara a una tasa específica y se toman muestras para la cuantificación de diferentes compuestos. Se ensayaron cuatro temperaturas diferentes (250 °C, 350 °C, 450 °C y 600 °C) y los gases emitidos se cuantificaron mediante el uso de espectroscopía infrarroja de transformada de Fourier. Los detalles sobre el Protocolo I se proporcionan más adelante en la parte experimental.

[0050] Se prefiere que el producto de fibra mineral de la invención también presente bajas emisiones de otros gases de escape tales como NH<3>, HCN y/o NOx, cuando el producto de fibra mineral que contiene la composición de aglutinante curado se somete a calentamiento.

[0052] En una realización preferida, el calentamiento del producto de fibra mineral de la invención a una temperatura de 600 °C desprende menos de 2500 ppm, tal como menos de 2000 ppm, tal como menos de 1500 ppm de NH<3>por gramo de contenido de sólidos por segundo, y/o el calentamiento del producto de fibra mineral a una temperatura de 600 °C desprende menos de 2000 ppm, tal como menos de 1500 ppm, tal como menos de 1000 ppm de HCN por gramo de contenido de sólidos por segundo.

[0054] Para los fines de la presente solicitud, la cantidad de NH<3>, HCN y/o NOx desprendido se puede medir según el mismo Protocolo I que se describe a continuación. Por supuesto, el análisis del gas mediante FTIR se dirige entonces al compuesto que se va a determinar.

[0055] Los productos de fibra mineral de la invención son adecuados para aplicaciones a alta temperatura, también con respecto a la estabilidad térmica. En particular, los productos de fibra mineral de la invención se pueden utilizar para aplicaciones con temperaturas de servicio máximas de al menos 600 °C, preferiblemente al menos 650 °C. Por lo tanto, el producto de fibra mineral de la invención generalmente satisface las condiciones para una temperatura máxima de servicio (MST) de al menos 600 °C, preferiblemente al menos 650 °C, según el ensayo de temperatura máxima de servicio en placa de la norma EN 14706:2012. La MST no está vinculada a la degradación térmica ni a la emisión de gases, sino que es una resistencia mecánica.

[0057] En general, la composición de aglutinante no curado es una composición de aglutinante acuoso. En una realización preferida, los aglutinantes según la presente invención están exentos de formaldehído.

[0059] 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 |jg/m2/h de formaldehído procedente del producto de lana mineral, preferiblemente por debajo de 3 jg /m 2/h. Preferiblemente, el ensayo se lleva a cabo según la norma ISO 16000 para someter a ensayo las emisiones de aldehido.

[0061] La composición de aglutinante no curado para la preparación del producto de fibra mineral según la presente invención comprende una o más ligninas oxidadas como componente (i).

[0063] Componente (i)

[0065] El componente (i) es en forma de una o más ligninas oxidadas.

[0067] La lignina, celulosa y hemicelulosa son los tres compuestos orgánicos principales en la pared celular de una planta. La lignina puede considerarse como el pegamento, que mantiene unidas las fibras de celulosa. La lignina contiene grupos tanto hidrófilos como hidrófobos. Es el segundo polímero natural más abundante en el mundo, solo superado por la celulosa, y se estima que representa hasta el 20-30 % del carbono total contenido en la biomasa, que es más de 1 billón de toneladas globalmente.

[0069] La Figura 1 muestra una sección de una posible estructura de lignina.

[0071] Hay al menos cuatro grupos de ligninas técnicas disponibles en el mercado. Estos cuatro grupos se muestran en la Figura 3. Un posible quinto grupo, lignina de biorrefinería, es un poco diferente, ya que no se describe mediante el proceso de extracción, sino mediante el origen del proceso, p. ej., biorrefinado y, por lo tanto, puede ser similar o diferente a cualquiera de los otros grupos mencionados. Cada grupo es diferente entre sí, y cada uno es adecuado para distintas aplicaciones. La lignina es un material complejo y heterogéneo compuesto por hasta tres monómeros distintos de fenilpropano, dependiendo de la fuente. Las ligninas de madera blanda se fabrican mayoritariamente con unidades de alcohol coniferílico, véase la Figura 2, y como resultado de ello, son más homogéneas que las ligninas de madera dura, que tienen un mayor contenido de alcohol siringílico, véase la Figura 2. El aspecto y la consistencia de la lignina son bastante variables, y dependen en gran medida del proceso.

[0073] Un resumen de las propiedades de estas ligninas técnicas se muestra en la Figura 4.

[0075] El lignosulfonato procedente del proceso de fabricación de pasta con sulfito sigue siendo la mayor fuente comercial disponible de lignina, con una capacidad de 1,4 millones de toneladas. Sin embargo, el proceso kraft es actualmente el proceso de fabricación de pasta más utilizado y está sustituyendo gradualmente al proceso de sulfito. Se estima que se producen 78 millones de toneladas anuales de lignina mediante la producción de pasta kraft, pero la mayoría de esta se quema para la obtención de vapor y energía. La capacidad actual para la recuperación kraft se estima en 160 000 toneladas, pero las fuentes indican que la recuperación actual es solo de aproximadamente 75000 toneladas. La lignina kraft se desarrolla a partir de licor negro, el licor gastado del proceso de sulfato o kraft. Actualmente, se utilizan 3 procesos bien conocidos para producir la lignina kraft: LignoBoost, LignoForce y SLRP. Estos 3 procesos son similares, ya que implican la adición de CO<2>para reducir el pH a 9-10, seguido de acidificación para reducir aún más el pH a aproximadamente 2. La etapa final implica cierta combinación de lavado, lixiviación y filtración para eliminar la ceniza y otros contaminantes. Los tres procesos se encuentran globalmente en diversas etapas de comercialización.

[0077] El proceso kraft introduce grupos tiol, estilbeno, mientras que permanece algo de carbohidrato. El sulfato de sodio también está presente como una impureza debido a la precipitación de lignina del licor con ácido sulfúrico, pero puede evitarse potencialmente alterando la forma en que se aísla la lignina. El proceso kraft conduce a una alta cantidad de grupos hidroxilo fenólicos, y esta lignina es soluble en agua cuando estos grupos están ionizados (por encima de pH~10).

[0079] La lignina kraft comercial tiene generalmente mayor pureza que los lignosulfonatos. El peso molecular es de 1000 3000 g/mol.s

[0080] La lignina de sosa se origina en procesos de fabricación de pasta de hidróxido de sodio, que se utilizan principalmente para paja de trigo, bagazo y linaza. Las propiedades de la lignina de sosa son similares a las de las ligninas kraft en términos de solubilidad y Tg. Este proceso no utiliza azufre y no hay azufre unido covalentemente. La concentración de cenizas es muy baja. La lignina de sosa tiene una baja solubilidad en medio neutro y ácido, pero es completamente soluble a pH 12 y superior.

[0082] El proceso de lignosulfonato introduce una gran cantidad de grupos sulfonato que hacen que la lignina sea soluble en agua, pero también en soluciones acuosas ácidas. Los lignosulfonatos tienen hasta un 8 % de azufre en forma de sulfonato, mientras que la lignina kraft tiene 1-2 % de azufre, mayoritariamente unido a la lignina. El peso molecular del lignosulfonato es de 15000-50000 g/mol. Esta lignina contiene más carbohidrato residual en comparación con otros tipos, y tiene un peso molecular promedio más alto. El núcleo hidrófobo típico de la lignina, junto con un gran número de grupos sulfonatos ionizados, hacen que esta lignina sea atractiva como tensioactivo y, frecuentemente, encuentra aplicación en la dispersión de cemento, etc. Un grupo adicional de ligninas que están disponibles son las ligninas resultantes de procesos de biorrefinación en los que los carbohidratos se separan de la lignina mediante procesos químicos o bioquímicos para producir una fracción rica en carbohidratos. Esta lignina restante se denomina lignina de biorrefinería. Las biorrefinerías se centran en la producción de energía y producen sustitutos para productos obtenidos de combustibles fósiles y petroquímicos, así como lignina. La lignina de este proceso se considera generalmente un producto de bajo valor, o incluso un producto residual, utilizado principalmente para combustión térmica o utilizado como forraje de bajo grado, o se desecha de cualquier otro modo.

[0084] La disponibilidad de lignina organosolv aún se considera a escala piloto. El proceso implica la extracción de lignina utilizando agua junto con diversos disolventes orgánicos (más frecuentemente etanol) y algunos ácidos orgánicos. Una ventaja de este proceso es la mayor pureza de la lignina obtenida, pero a un coste mucho más alto en comparación con otras ligninas técnicas y con la solubilidad en disolventes orgánicos, y no en agua.

[0086] Los intentos anteriores de utilizar lignina como compuesto básico para composiciones de aglutinante para fibras minerales fracasaron porque resultó difícil encontrar reticulantes adecuados que lograran propiedades mecánicas deseables del producto de lana mineral curado y al mismo tiempo evitaran componentes perniciosos y/o corrosivos. Actualmente, la lignina se utiliza para sustituir productos químicos derivados del petróleo, tales como fenol en resinas fenólicas en aplicaciones de aglutinante o en betún. También se utiliza como aditivos de cemento y hormigón y, en algunos aspectos, como dispersantes.

[0088] La reticulación de un polímero en general debería proporcionar propiedades mejoradas como resistencia mecánica, química y térmica, etc. La lignina es especialmente abundante en grupos hidroxilo fenólicos y alifáticos que pueden hacerse reaccionar dando lugar a una estructura reticulada de lignina. Distintas ligninas también tendrán otros grupos funcionales disponibles que puedan utilizarse potencialmente. La existencia de estos otros grupos depende en gran medida de la forma en que se separó la lignina de la celulosa y hemicelulosa (tioles en lignina kraft, sulfonatos en lignosulfonato, etc.) dependiendo de la fuente.

[0090] Se ha descubierto que mediante el uso de ligninas oxidadas, se pueden preparar composiciones de aglutinante para fibras minerales que permiten excelentes propiedades del producto de fibra mineral producido con las mismas y, al mismo tiempo, no requieren que se incluyan componentes en las composiciones de aglutinante, de modo que el producto de fibra mineral de la invención se puede utilizar en aplicaciones de alta temperatura con niveles bajos de emisión de ICA o incluso sin emisión de ICA.

[0092] En una realización, el componente (i) está en forma de una o más ligninas kraft oxidadas.

[0094] En una realización, el componente (i) está en forma de una o más ligninas de sosa oxidadas.

[0096] En una realización, el componente (i) está en forma de una o más ligninas oxidadas con amoniaco. Para el propósito de la presente invención, la expresión “ ligninas oxidadas con amoniaco” , debe entenderse como una lignina que ha sido oxidada por un agente de oxidación en presencia de amoniaco. La expresión “ lignina oxidada con amoniaco” , se abrevia como LOA.

[0098] En una realización alternativa, el amoniaco es sustituido parcialmente o totalmente por un hidróxido de metal alcalino, en particular hidróxido de sodio y/o hidróxido de potasio.

[0100] Un agente de oxidación típico utilizado para preparar las ligninas oxidadas es peróxido de hidrógeno.

[0102] En una realización, la lignina oxidada con amoniaco comprende uno o más de los compuestos seleccionados del grupo de amoniaco, aminas, hidróxidos o cualquier sal de los mismos.

[0104] En una realización, el componente (i) tiene un contenido de grupos ácido carboxílico de 0,05 a 10 mmol/g, tal como de 0,1 a 5 mmol/g, tal como de 0,20 a 1,5 mmol/g, tal como de 0,40 a 1,2 mmol/g, tal como de 0,45 a 1,0 mmol/g, basado en el peso seco del componente (i).

[0105] En la composición de aglutinante, preferiblemente la composición de aglutinante acuoso, utilizada según la presente invención, el componente (i), es decir, la una o más ligninas oxidadas, puede estar presente en una cantidad del 25 al 95 % en peso, tal como del 30 al 90 % en peso, tal como del 35 al 85 % en peso, basado en el peso seco de la composición de aglutinante.

[0106] En una realización, el componente (i) tiene un contenido promedio de grupos ácido carboxílico superior a 1,5 grupos por macromolécula del componente (i), tal como superior a 2 grupos, tal como superior a 2,5 grupos.

[0107] Se cree que el contenido de grupo ácido carboxílico de las ligninas oxidadas desempeña un papel importante en las sorprendentes ventajas de las composiciones de aglutinante acuoso para fibras minerales según la presente invención. En particular, se cree que el grupo ácido carboxílico de las ligninas oxidadas mejora las propiedades de reticulación y, por lo tanto, permite mejores propiedades mecánicas de los productos de fibra mineral curados.

[0108] En una realización preferida, la composición de aglutinante no curado, que es preferiblemente una composición de aglutinante acuoso, para preparar el producto de fibra mineral según la presente invención comprende

[0109] - un componente (i) en forma de una o más ligninas oxidadas;

[0110] - un componente (ii) en forma de uno o más reticulantes;

[0111] - opcionalmente un componente (iii) en forma de uno o más plastificantes.

[0112] Componente (ii)

[0113] El componente opcional (ii) es en forma de uno o más reticulantes.

[0114] En una realización, el componente (ii) comprende, en una realización, uno o más reticulantes seleccionados de reticulantes de p-hidroxialquilamida y/o reticulantes de oxazolina.

[0115] Los reticulantes de p-hidroxialquilamida son un agente de curado para las macromoléculas con funcionalidad ácida. Proporciona una red polimérica reticulada dura, duradera, resistente a la corrosión y resistente a disolventes. Se cree que los reticulantes de p-hidroxialquilamida se curan mediante una reacción de esterificación, para formar múltiples enlaces éster. La funcionalidad hidroxilo de los reticulantes de p-hidroxialquilamida debe ser un promedio de al menos 2, preferiblemente mayor que 2, y más preferiblemente 2-4, para obtener una respuesta de curado óptima.

[0116] Los reticulantes que contienen grupos oxazolina son polímeros que contienen uno o más grupos oxazolina en cada molécula y, generalmente, los reticulantes que contienen oxazolina se pueden obtener fácilmente polimerizando un derivado de oxazolina. La patente US-6,818,699 B2 proporciona una descripción para tal proceso.

[0117] En una realización, el componente (ii) es un aceite epoxidado basado en triglicérido de ácido graso.

[0118] Cabe señalar que los aceites epoxidados basados en triglicéridos de ácidos grasos no se consideran peligrosos y, por lo tanto, el uso de estos compuestos en las composiciones de aglutinante según la presente invención no hace que estas composiciones sean inseguras en su manejo.

[0119] En una realización, el componente (ii) es una molécula que tiene 3 o más grupos epóxidos.

[0120] En una realización, el componente (ii) es uno o más oligómeros o polímeros flexibles, tales como un polímero basado en acrílico de baja Tg, tal como un polímero basado en vinilo de baja Tg, tal como un poliéter de baja Tg, que contiene grupos funcionales reactivos, tales como grupos carbodiimida, tales como grupos anhídrido, tales como grupos oxazolina, tales como grupos amino, tales como grupos epóxidos.

[0121] En una realización, el componente (ii) se selecciona del grupo que consiste en reticulantes que intervienen en una reacción de curado, tales como hidroxialquilamida, alcanolamina, un producto de reacción de una alcanolamina y un ácido policarboxílico. En US-6,706,853 B1 se puede encontrar el producto de reacción de una alcanolamina y un ácido policarboxílico.

[0122] Sin pretender imponer ninguna teoría en particular, se considera que las propiedades muy ventajosas de las composiciones de aglutinante, preferiblemente las composiciones de aglutinante acuoso, según la presente invención se deben a la interacción de las ligninas oxidadas utilizadas como componente (i) y los reticulantes mencionados anteriormente. Se cree que la presencia de grupos ácido carboxílico en las ligninas oxidadas permite la reticulación muy efectiva de las ligninas oxidadas.

[0123] En una realización, el componente (ii) es uno o más reticulantes seleccionados del grupo que consiste en aminas orgánicas multifuncionales, tales como una alcanolamina, diaminas, tales como hexametildiamina, triaminas.

[0124] En una realización, el componente (ii) es uno o más reticulantes seleccionados del grupo que consiste en polietilenimina, polivinilamina, aminas grasas.

[0125] En una realización, el componente (ii) es una o más amidas grasas.

[0126] En una realización, el componente (ii) es uno o más reticulantes seleccionados del grupo que consiste en dimetoxietanal, glicolaldehído, ácido glioxálico.

[0127] En una realización, el componente (ii) es uno o más reticulantes seleccionados de polioles de poliéster, tales como policaprolactona.

[0128] En una realización, el componente (ii) es uno o más reticulantes seleccionados del grupo que consiste en almidón, almidón modificado, CMC.

[0129] En una realización, el componente (ii) es uno o más reticulantes en forma de carbodiimidas multifuncionales alifáticas; En una realización, el componente (ii) es uno o más reticulantes seleccionados de reticulantes basados en melamina, tales como reticulantes basados en hexaquis(metilmetoxi)melamina (HMMM).

[0130] Ejemplos de tales compuestos son Picassian XL 701, 702, 725 (Stahl Polymers), tal como ZOLDINE® XL-29SE (Angus Chemical Company), tal como CX300 (DSM), tal como Carbodilite V-02-L2 (Nisshinbo Chemical Inc.).

[0131] En una realización, el componente (ii) es Primid XL552, que tiene la siguiente estructura:

[0134]

[0136] El componente (ii) también puede ser cualquier mezcla de los compuestos mencionados anteriormente.

[0137] En una realización, la composición de aglutinante según la presente invención comprende el componente (ii) en una cantidad de 1 a 40 % en peso, tal como de 4 a 20 % en peso, tal como de 6 a 12 % en peso, basado en el peso seco del componente (i).

[0138] Componente (iii)

[0139] El componente opcional (iii) está en forma de uno o más plastificantes.

[0140] En una realización, el componente (iii) está en forma de uno o más plastificantes seleccionados del grupo que consiste en polioles, tales como carbohidratos, azúcares hidrogenados, tales como sorbitol, eritriol, glicerol, monoetilenglicol, polietilenglicoles, éteres de polietilenglicol, poliéteres, ftalatos y/o ácidos, tales como ácido adípico, ácido vanílico, ácido láctico y/o ácido ferúlico, polímeros acrílicos, alcohol polivinílico, dispersiones de poliuretano, carbonato de etileno, carbonato de propileno, lactonas, lactamas, láctidos, polímeros basados en acrílico con grupos carboxilo libres y/o dispersiones de poliuretano con grupos carboxilo libres, poliamidas, amidas, tales como carbamida/urea, o cualquier mezcla de los mismos.

[0141] En una realización, el componente (iii) está en forma de uno o más plastificantes seleccionados del grupo que consiste en carbonatos, tales como carbonato de etileno, carbonato de propileno, lactonas, lactamas, láctidos, compuestos con una estructura similar a la lignina, como vanilina, acetosiringona, disolventes utilizados como agentes coalescentes, como éteres de alcohol, alcohol polivinílico.

[0142] En una realización, el componente (iii) es en forma de uno o más plastificantes no reactivos seleccionados del grupo que consiste en polietilenglicoles, éteres de polietilenglicol, poliéteres, azúcares hidrogenados, ftalatos y/u otros ésteres, disolventes utilizados como agentes de coalescencia, como éteres de alcohol, polímeros acrílicos, alcohol polivinílico.

[0143] En una realización, el componente (iii) es uno o más plastificantes reactivos seleccionados del grupo que consiste en carbonatos, tales como carbonato de etileno, carbonato de propileno, lactonas, lactamas, láctidos, ácidos di- o tricarboxílicos, tales como ácido adípico, o ácido láctico, y/o ácido vanílico y/o ácido ferúlico, dispersiones de poliuretano, polímeros basados en acrílico con grupos carboxilo libres, compuestos de una estructura similar a lignina, como vanilina, acetosiringona.

[0144] En una realización, el componente (iii) está en forma de uno o más plastificantes seleccionados del grupo que consiste en alcoholes grasos, monohidroxialcoholes tales como pentanol, alcohol estearílico.

[0145] En una realización, el componente (iii) comprende uno o más plastificantes seleccionados del grupo que consiste en polietilenglicoles, éteres de polietilenglicol.

[0146] Otro aspecto particular sorprendente de la presente invención es que el uso de plastificantes que tienen un punto de ebullición de más de 100 °C, en particular de 140 a 250 °C, mejora notablemente las propiedades mecánicas de los productos de fibra mineral según la presente invención aunque, en vista de su punto de ebullición, es probable que estos plastificantes se evaporen al menos en parte durante el curado de los aglutinantes, preferiblemente los aglutinantes acuosos, en contacto con las fibras minerales.

[0147] En una realización, el componente (iii) comprende uno o más plastificantes que tienen un punto de ebullición mayor de 100 °C, tal como de 110 a 280 °C, más preferido, de 120 a 260 °C, más preferido, de 140 a 250 °C.

[0148] Se considera que la eficacia de estos plastificantes en la composición de aglutinante, preferiblemente la composición de aglutinante acuoso utilizada según la presente invención, está asociada al efecto de aumentar la movilidad de las ligninas oxidadas durante el proceso de curado. Se cree que la mayor movilidad de las ligninas o de las ligninas oxidadas durante el proceso de curado, facilita una reticulación eficaz.

[0149] En una realización, el componente (iii) comprende uno o más polietilenglicoles que tienen un peso molecular promedio de 150 a 50000 g/mol, en particular de 150 a 4000 g/mol, más en particular de 150 a 1000 g/mol, preferiblemente de 150 a 500 g/mol, más preferiblemente de 200 a 400 g/mol.

[0150] En una realización, el componente (iii) comprende uno o más polietilenglicoles que tienen un peso molecular promedio de 4000 a 25000 g/mol, en particular, de 4000 a 15000 g/mol, más en particular, de 8000 a 12000 g/mol.

[0151] En una realización, el componente (iii) es capaz de formar enlaces covalentes con el componente (i) y/o el componente (ii) durante el proceso de curado. Tal componente no se evaporaría, y permanecería formando parte de la composición, pero se alterará eficazmente para no introducir efectos secundarios no deseados, p. ej., absorción de agua en el producto curado. Ejemplos no limitativos de tal componente son los polímeros basados en caprolactona y acrílicos con grupos carboxilo libres.

[0152] En una realización, el componente (iii) se selecciona del grupo que consiste en alcoholes grasos, monohidroxialcoholes, tales como pentanol, alcohol estearílico.

[0153] En una realización, el componente (iii) se selecciona de uno o más plastificantes seleccionados del grupo que consiste en alcoxilatos, tales como etoxilatos, tales como etoxilatos de butanol, tales como butoxitriglicol.

[0154] En una realización, el componente (iii) se selecciona de uno o más propilenglicoles.

[0155] En una realización, el componente (iii) se selecciona de uno o más ésteres de glicol.

[0156] En una realización, el componente (iii) se selecciona de uno o más plastificantes seleccionados del grupo que consiste en adipatos, acetatos, benzoatos, ciclobenzoatos, citratos, estearatos, sorbatos, sebacatos, azelatos, butiratos, valeratos.

[0157] En una realización, el componente (iii) se selecciona de uno o más plastificantes seleccionados del grupo que consiste en derivados de fenol, tales como fenoles sustituidos con alquilo o arilo.

[0158] En una realización, el componente (iii) se selecciona de uno o más plastificantes seleccionados del grupo que consiste en silanoles, siloxanos.

[0159] En una realización, el componente (iii) se selecciona de uno o más plastificantes seleccionados del grupo que consiste en sulfatos, tales como alquilsulfatos, sulfonatos, tales como alquilarilsulfonatos, tales como alquilsulfonatos, fosfatos, tales como tripolifosfatos; tales como tributilfosfatos.

[0160] En una realización, el componente (iii) se selecciona de uno o más hidroxiácidos.

[0161] En una realización, el componente (iii) se selecciona de uno o más plastificantes seleccionados del grupo que consiste en amidas monoméricas, tales como acetamidas, benzamida, amidas de ácido graso, tales como amidas de aceite de resina.

[0162] En una realización, el componente (iii) se selecciona de uno o más plastificantes seleccionados del grupo que consiste en compuestos de amonio cuaternario, tales como trimetilglicina, cloruro de diestearildimetilamonio.

[0163] En una realización, el componente (iii) se selecciona de uno o más plastificantes seleccionados del grupo que consiste en aceites vegetales, tales como aceite de ricino, aceite de palma, aceite de linaza, aceite de resina, aceite de soja. En una realización, el componente (iii) está en forma de aceite de resina.

[0164] En una realización, el componente (iii) se selecciona de uno o más plastificantes seleccionados del grupo que consiste en aceites hidrogenados, aceites acetilados.

[0165] En una realización, el componente (iii) se selecciona de uno o más ésteres metílicos de ácidos grasos.

[0166] En una realización, el componente (iii) se selecciona de uno o más plastificantes seleccionados del grupo que consiste en alquilpoliglucósidos, gluconamidas, aminoglucosamidas, ésteres de sacarosa, ésteres de sorbitán.

[0167] Sorprendentemente, se ha descubierto que la inclusión de plastificantes en las composiciones de aglutinante, preferiblemente las composiciones de aglutinante acuoso, utilizadas según la presente invención, mejora notablemente las propiedades mecánicas de los productos de fibra mineral según la presente invención.

[0168] El término plastificante se refiere a una sustancia que se añade a un material para hacerlo más blando, más flexible (al disminuir la temperatura de transición vítrea Tg) y más fácil de procesar.

[0169] El componente (iii) también puede ser cualquier mezcla de los compuestos mencionados anteriormente.

[0170] En una realización, el componente (iii) está presente en una cantidad del 0,5 al 50, preferiblemente del 2,5 al 25, más preferiblemente del 3 al 15 % en peso, basado en el peso seco del componente (i).

[0171] Composición de aglutinante, preferiblemente composición de aglutinante acuoso, para fibras minerales que comprenden los componentes (i) y (iia)

[0172] En una realización, la presente invención se dirige a una composición de aglutinante, preferiblemente a una composición de aglutinante acuoso, para fibras minerales que comprende:

[0173] - un componente (i) en forma de una o más ligninas oxidadas;

[0174] - un componente (iia) en forma de uno o más modificadores.

[0175] Los presentes inventores han descubierto que las excelentes propiedades de aglutinante también pueden lograrse mediante un sistema de dos componentes que comprende el componente (i) en forma de una o más ligninas oxidadas y un componente (iia) en forma de uno o más modificadores, y opcionalmente cualquiera de los otros componentes mencionados anteriormente y a continuación.

[0176] En una realización, el componente (iia) es un modificador en forma de uno o más compuestos seleccionados del grupo que consiste en aceites epoxidados basados en triglicéridos de ácidos grasos.

[0177] En una realización, el componente (iia) es un modificador en forma de uno o más compuestos seleccionados de moléculas que tienen 3 o más grupos epóxidos.

[0178] En una realización, el componente (iia) es un modificador en forma de uno o más oligómeros o polímeros flexibles, tales como un polímero basado en acrílico de baja Tg, tal como un polímero basado en vinilo de baja Tg, tal como un poliéter de baja Tg, que contiene grupos funcionales reactivos, tales como grupos carbodiimida, tales como grupos anhídrido, tales como grupos oxazolina, tales como grupos amino, tales como grupos epóxidos.

[0179] En una realización, el componente (iia) es uno o más modificadores seleccionados del grupo que consiste en polietilenimina, polivinilamina, aminas grasas.

[0180] En una realización, el componente (iia) es uno o más modificadores seleccionados de carbodiimidas multifuncionales alifáticas.

[0181] El componente (iia) también puede ser cualquier mezcla de los compuestos mencionados anteriormente.

[0182] Sin pretender imponer ninguna teoría particular, los presentes inventores creen que las excelentes propiedades aglutinantes conseguidas por la composición de aglutinante para fibras minerales que comprenden los componentes (i) y (iia), y otros componentes opcionales se deben al menos en parte al efecto de que los modificadores utilizados como componentes (iia) cumplen al menos parcialmente la función de un plastificante y un reticulante.

[0184] En una realización, la composición de aglutinante, preferiblemente la composición de aglutinante acuoso, comprende el componente (iia) en una cantidad de 1 a 40 % en peso, tal como de 4 a 20 % en peso, tal como de 6 a 12 % en peso, basado en el peso seco del componente (i).

[0186] Componentes adicionales

[0188] En algunas realizaciones, la composición de aglutinante, preferiblemente la composición de aglutinante acuoso, utilizada según la presente invención comprende componentes adicionales.

[0190] En una realización, la composición de aglutinante, preferiblemente la composición de aglutinante acuoso, utilizada según la presente invención comprende un catalizador seleccionado de entre ácidos inorgánicos, tales como ácido sulfúrico, ácido sulfámico, ácido nítrico, ácido bórico, ácido hipofosforoso, y/o ácido fosfórico, y/o cualquier sal de los mismos tales como hipofosfito de sodio, y/o sales de amonio, tales como sales de amonio de ácido sulfúrico, ácido sulfámico, ácido nítrico, ácido bórico, ácido hipofosforoso, y/o ácido fosfórico, y/o polifosfato de sodio (STTP), y/o metafosfato de sodio (STMP), y/o oxicloruro de fósforo. La presencia de tal catalizador puede mejorar las propiedades de curado de las composiciones de la composición de aglutinante, preferiblemente la composición de aglutinante acuoso, utilizada según la presente invención.

[0192] En una realización, la composición de aglutinante, preferiblemente la composición de aglutinante acuoso, utilizada según la presente invención comprende un catalizador seleccionado de entre ácidos de Lewis, que puede aceptar un par de electrones de un compuesto donante que forme un aducto de Lewis, tal como ZnCh, Mg(ClO<4>)<2>, Sn [N(SO<2>-n-C8F-|7)2]4.

[0194] En una realización, la composición de aglutinante, preferiblemente la composición de aglutinante acuoso, utilizada según la presente invención comprende un catalizador seleccionado de entre cloruros metálicos, tales como KCl, MgCl<2>, ZnCl<2>, FeCh y SnCh.

[0196] En una realización, la composición de aglutinante, preferiblemente la composición de aglutinante acuoso, utilizada según la presente invención comprende un catalizador seleccionado de entre compuestos organometálicos, tales como catalizadores basados en titanato y catalizadores basados en estaño.

[0198] En una realización, la composición de aglutinante, preferiblemente la composición de aglutinante acuoso, utilizada según la presente invención comprende un catalizador seleccionado de entre agentes quelantes, tales como metales de transición, tales como iones de hierro, iones de cromo, iones de manganeso, iones de cobre.

[0200] En una realización, la composición de aglutinante, preferiblemente la composición de aglutinante acuoso, utilizada según la presente invención comprende además otro componente (iv) en forma de uno o más silanos.

[0202] En una realización, la composición de aglutinante, preferiblemente la composición de aglutinante acuoso, utilizada según la presente invención comprende un componente (iv) adicional en forma de uno o más agentes de acoplamiento, tales como silanos organofuncionales.

[0204] En una realización, el componente (iv) se selecciona del grupo que consiste en silanos organofuncionales, tales como silanos funcionalizados con amino primarios o secundarios, silanos funcionalizados con epoxi, tales como silanos funcionalizados con epoxi poliméricos u oligoméricos, silanos funcionalizados con metacrilato, silanos funcionalizados con alquilo y arilo, silanos funcionalizados con urea o silanos funcionalizados con vinilo.

[0206] En una realización, la composición de aglutinante, preferiblemente la composición de aglutinante acuoso, utilizada según la presente invención comprende además un componente (v) en forma de uno o más componentes seleccionados del grupo de amoniaco, aminas o cualquier sal de los mismos.

[0208] Se ha descubierto que la inclusión de amoniaco, aminas o cualquier sal de los mismos como componente adicional puede ser útil en particular cuando se utilizan ligninas oxidadas en el componente (i), sin que la lignina oxidada se haya oxidado en presencia de amoniaco.

[0210] En una realización, la composición de aglutinante, preferiblemente la composición de aglutinante acuoso, utilizada según la presente invención comprende además otro componente en forma de urea, en particular en una cantidad del 5 al 40 % en peso, tal como del 10 al 30 % en peso, del 15 al 25 % en peso, basado en el peso seco del componente (i).

[0212] En una realización, la composición de aglutinante, preferiblemente la composición de aglutinante acuoso, utilizada según la presente invención comprende además un componente adicional en forma de uno o más carbohidratos seleccionados del grupo que consiste en sacarosa, azúcares reductores, en particular dextrosa, policarbohidratos y mezclas de los mismos, preferiblemente dextrinas y maltodextrinas, más preferiblemente jarabes de glucosa, y más preferiblemente jarabes de glucosa con un valor de equivalente de dextrosa de ED = 30 a menos de 100, tal como de ED = 60 a menos de 100, tal como ED = 60-99, tal como ED = 85-99, tal como ED = 95-99.

[0214] En una realización, la composición de aglutinante, preferiblemente la composición de aglutinante acuoso, utilizada según la presente invención comprende además otro componente en forma de uno o más carbohidratos seleccionados del grupo que consiste en sacarosa y azúcares reductores en una cantidad del 5 al 50 % en peso, tal como del 5 a menos del 50 % en peso, tal como del 10 al 40 % en peso, tal como del 15 al 30 % en peso, basado en el peso seco del componente (i).

[0216] En el contexto de la presente invención, una composición de aglutinante que tiene un contenido de azúcar de 50 % en peso o más, con respecto al peso seco total de los componentes aglutinantes, se considera un aglutinante basado en azúcar. En el contexto de la presente invención, una composición de aglutinante que tiene un contenido de azúcar inferior a 50 % en peso respecto al peso seco total de los componentes aglutinantes, se considera un aglutinante no basado en azúcar.

[0218] En una realización, la composición de aglutinante, preferiblemente la composición adhesiva acuosa, utilizada según la presente invención comprende además otro componente en forma de uno o más agentes tensioactivos que están en forma de emulsionantes no iónicos y/o iónicos tales como polioxietilenos (4) lauril éter, tal como lecitina de soja, tal como dodecilsulfato de sodio.

[0220] En una realización, la composición de aglutinante, preferiblemente la composición de aglutinante acuoso, utilizada según la presente invención comprende

[0222] - un componente (i) en forma de una o más ligninas oxidadas con amoniaco que tienen un contenido de grupos ácido carboxílico de 0,05 a 10 mmol/g, tal como de 0,1 a 5 mmol/g, tal como de 0,20 a 1,5 mmol/g, tal como de 0,40 a 1.2 mmol/g, tal como de 0,45 a 1,0 mmol/g, basado en el peso seco del componente (i);

[0224] - un componente (ii) en forma de uno o más reticulantes seleccionados de reticulantes de p-hidroxialquilamida y/o reticulantes de oxazolina, es uno o más reticulantes seleccionados del grupo que consiste en aminas orgánicas multifuncionales, tales como una alcanolamina, diaminas, tales como hexametildiamina, triaminas;

[0226] -u n componente (iii) en forma de uno o más polietilenglicoles que tienen un peso molecular promedio de 150 a 50 000 g/mol, en particular de 150 a 4000 g/mol, más particular de 150 a 1000 g/mol, preferiblemente de 150 a 500 g/mol, más preferiblemente de 150 a 300 g/mol, o uno o más polietilenglicoles que tienen un peso molecular promedio de 4000 a 25000 g/mol, en particular de 4000 a 15000 g/mol, más particular de 8000 a 12000 g/mol; en donde preferiblemente la composición de aglutinante, preferiblemente la composición de aglutinante acuoso, comprende el componente (ii) en una cantidad de 1 a 40 % en peso, tal como 4 a 20 % en peso, 6 a 12 % en peso basada en el peso seco del componente (i), y (iii) está presente en una cantidad de 0,5 a 50, preferiblemente de 2,5 a 25, más preferiblemente de 3 a 15 % en peso, basada en el peso seco del componente (i).

[0228] En una realización, la composición de aglutinante, preferiblemente la composición de aglutinante acuoso, utilizada según la presente invención comprende

[0230] - un componente (i) en forma de una o más ligninas oxidadas con amoniaco que tienen un contenido de grupos ácido carboxílico de 0,05 a 10 mmol/g, tal como de 0,1 a 5 mmol/g, tal como de 0,20 a 1,5 mmol/g, tal como de 0,40 a 1.2 mmol/g, tal como de 0,45 a 1,0 mmol/g, basado en el peso seco del componente (i);

[0232] - un componente (iia) en forma de uno o más modificadores seleccionados de entre aceites epoxidados basados en triglicéridos de ácidos grasos.

[0234] En una realización, la composición de aglutinante, preferiblemente la composición de aglutinante acuoso, utilizada según la presente invención comprende

[0236] - un componente (i) en forma de una o más ligninas oxidadas con amoniaco que tienen un contenido promedio de grupos ácido carboxílico de más de 1,5 grupos por macromolécula del componente (i), tal como más de 2 grupos, tal como más de 2,5 grupos;

[0238] - un componente (ii) en forma de uno o más reticulantes seleccionados de reticulantes de p-hidroxialquilamida y/o reticulantes de oxazolina, es uno o más reticulantes seleccionados del grupo que consiste en aminas orgánicas multifuncionales, tales como una alcanolamina, diaminas, tales como hexametildiamina, triaminas;

[0240] - un componente (iii) en forma de uno o más polietilenglicoles que tienen un peso molecular promedio de 150 a 50 000 g/mol, en particular de 150 a 4000 g/mol, más particular de 150 a 1000 g/mol, preferiblemente de 150 a 500 g/mol, más preferiblemente de 150 a 300 g/mol, o uno o más polietilenglicoles que tienen un peso molecular promedio de 4000 a 25000 g/mol, en particular de 4000 a 15000 g/mol, más particular de 8000 a 12000 g/mol; en donde preferiblemente la composición de aglutinante, preferiblemente la composición de aglutinante acuoso, comprende el componente (ii) en una cantidad de 1 a 40 % en peso, tal como 4 a 20 % en peso, 6 a 12 % en peso basada en el peso seco del componente (i), y (iii) está presente en una cantidad de 0,5 a 50, preferiblemente de 2,5 a 25, más preferiblemente de 3 a 15 % en peso, basada en el peso seco del componente (i).

[0241] En una realización, la composición de aglutinante, preferiblemente la composición de aglutinante acuoso, utilizada según la presente invención comprende

[0242] - un componente (i) en forma de una o más ligninas oxidadas con amoniaco que tienen un contenido promedio de grupos ácido carboxílico de más de 1,5 grupos por macromolécula del componente (i), tal como más de 2 grupos, tal como más de 2,5 grupos;

[0243] - un componente (iia) en forma de uno o más modificadores seleccionados de entre aceites epoxidados basados en triglicéridos de ácidos grasos.

[0244] En una realización, la composición de aglutinante, preferiblemente la composición de aglutinante acuoso, utilizada según la presente invención consiste esencialmente en

[0245] - un componente (i) en forma de una o más ligninas oxidadas;

[0246] - un componente (ii) en forma de uno o más reticulantes;

[0247] - un componente (iii) en forma de uno o más plastificantes;

[0248] - un componente (iv) en forma de uno o más agentes de acoplamiento, tales como silanos organofuncionales; - opcionalmente, un componente en forma de uno o más compuestos seleccionados del grupo de amoniaco, aminas o cualquier sal de los mismos;

[0249] - opcionalmente, un componente en forma de urea;

[0250] - opcionalmente, un componente en forma de siliconas más reactivas o no reactivas;

[0251] - opcionalmente, un aceite hidrocarbonado;

[0252] - opcionalmente, uno o más agentes tensioactivos;

[0253] - agua.

[0254] En una realización, la composición de aglutinante, preferiblemente la composición de aglutinante acuoso, utilizada según la presente invención consiste esencialmente en

[0255] - un componente (i) en forma de una o más ligninas oxidadas;

[0256] - un componente (iia) en forma de uno o más modificadores seleccionados de entre aceites epoxidados basados en triglicéridos de ácidos grasos;

[0257] - un componente (iv) en forma de uno o más agentes de acoplamiento, tales como silanos organofuncionales; - opcionalmente, un componente en forma de uno o más compuestos seleccionados del grupo de amoniaco, aminas o cualquier sal de los mismos;

[0258] - opcionalmente, un componente en forma de urea;

[0259] - opcionalmente, un componente en forma de siliconas más reactivas o no reactivas;

[0260] - opcionalmente, un aceite hidrocarbonado;

[0261] - opcionalmente, uno o más agentes tensioactivos;

[0262] - agua.

[0263] Un método para producir un producto de fibra mineral

[0264] El producto de fibra mineral de la presente invención se prepara mediante un método común para producir un producto de fibra mineral uniendo fibras minerales con la composición de aglutinante. En consecuencia, el producto de fibra mineral de la presente invención se prepara preferiblemente mediante un método que comprende las etapas de contacto de las fibras minerales con una composición de aglutinante no curado y preferiblemente acuoso que comprende una o más ligninas oxidadas. En una realización preferida, la composición de aglutinante no curado y preferiblemente acuoso comprende

[0265] - un componente (i) en forma de una o más ligninas oxidadas;

[0266] - un componente (ii) en forma de uno o más reticulantes;

[0267] - opcionalmente un componente (iii) en forma de uno o más plastificantes.

[0268] Curado

[0269] La composición de aglutinante no curado en el precursor del producto de fibra mineral, tal como una red en la que las fibras minerales están en contacto con la composición de aglutinante, se cura mediante una reacción química y/o física de los componentes del aglutinante.

[0270] En una realización, el curado tiene lugar en un dispositivo de curado.

[0271] En una realización, el curado se lleva a cabo a temperaturas de 100 a 300 °C, tal como de 170 a 270 °C, tal como de 180 a 250 °C, tal como de 190 a 230 °C.

[0272] En una realización, el curado tiene lugar en un horno de curado convencional para la producción de lana mineral que funciona a una temperatura desde 150 hasta 300 °C, tal como de 170 a 270 °C, tal como de 180 a 250 °C, tal como de 190 a 230 °C.

[0273] En una realización, el curado tiene lugar durante un tiempo de 30 segundos a 20 minutos, tal como de 1 a 15 minutos, tal como de 2 a 10 minutos.

[0274] En una realización típica, el curado tiene lugar a una temperatura de 150 a 250 °C durante un tiempo de 30 segundos a 20 minutos.

[0275] El proceso de curado puede comenzar inmediatamente después de la aplicación del aglutinante a las fibras. El curado se define como un proceso donde la composición de aglutinante experimenta una reacción física y/o química que, en caso de una reacción química, aumenta usualmente el peso molecular de los compuestos en la composición de aglutinante, y aumenta de este modo la viscosidad de la composición de aglutinante, usualmente hasta que la composición de aglutinante alcanza un estado sólido.

[0276] En una realización, el proceso de curado comprende el secado por presión. La presión puede aplicarse insuflando aire o gas a través/sobre la mezcla de fibras minerales y aglutinante.

[0277] Producto de fibra mineral según la presente invención

[0278] La presente invención se refiere a un producto de fibra mineral que comprende fibras minerales en contacto con una composición de aglutinante curado tal como se ha descrito anteriormente, es decir, en contacto con un aglutinante curado resultante del curado de la composición de aglutinante, preferiblemente de la composición de aglutinante acuoso, descrita anteriormente.

[0279] Las fibras minerales utilizadas pueden ser cualesquiera fibras vítreas artificiales (FVA), fibras de vidrio, fibras cerámicas, fibras de basalto, fibras de escoria, fibras de roca, fibras de piedra y otras. Estas fibras pueden estar presentes como un producto de lana, p. ej., como un producto de lana de roca.

[0280] Composición de fibra/masa fundida

[0281] Las fibras vítreas artificiales (FVA) pueden tener cualquier composición de óxido adecuada. Las fibras pueden ser fibras de vidrio, fibras cerámicas, fibras de basalto, fibras de escoria o fibras de roca o piedra. Las fibras son preferiblemente de los tipos generalmente conocidos como fibras de roca, piedra o escoria, lo más preferiblemente, fibras de piedra.

[0282] Las fibras de piedra comúnmente comprenden los siguientes óxidos, en porcentaje en peso:

[0283] SiO2: 30 a 51

[0284] CaO:<8>a 30

[0285] MgO: 2 a 25

[0286] FeO (incluido Fe<2>O<3>): 2 a 15

[0287] Na<2>O K<2>O: no más de<10>

[0288] CaO MgO: 10 a 30

[0289] En las realizaciones preferidas, las FVA tienen los siguientes niveles de elementos, calculados como óxidos en % en peso:

[0290] SiO<2>: al menos 30, 32, 35 o 37; no más de 51,48, 45 o 43

[0291] AhO<3>: al menos 12, 16 o 17; no más de 30, 27 o 25

[0292] CaO: al menos<8>o 10; no más de 30, 25 o 20

[0293] MgO: al menos 2 o 5; no más de 25, 20 o 15

[0294] FeO (incluido Fe2O3): al menos 4 o 5; no más de 15, 12 o 10

[0295] FeO MgO: al menos 10, 12 o 15; no más de 30, 25 o 20

[0296] Na<2>O K<2>O: cero o al menos 1; no más de 10

[0297] CaO MgO: al menos 10 o 15; no más de 30 o 25

[0298] TiO2: cero o al menos 1; no más de<6>, 4 o 2

[0299] TiO<2>+ FeO: al menos 4 o<6>; no más de 18 o 12

[0300] B<2>O<3>: cero o al menos 1; no más de 5 o 3

[0301] P<2>O<5>: cero o al menos 1; no más de 8 o 5

[0302] Otros: cero o al menos 1; no más de 8 o 5

[0303] Las FVA fabricadas mediante el método de la invención tienen preferiblemente la composición en % en peso:

[0304] SiO<2>35 a 50

[0305] Al<2>O<3>12 a 30

[0306] TiO<2>hasta 2

[0307] Fe<2>O<3>3 a 12

[0308] CaO 5 a 30

[0309] MgO hasta 15

[0310] Na<2>O 0 a 15

[0311] K2O de 0 a 15

[0312] P<2>O<5>hasta 3

[0313] MnO hasta 3

[0314] B<2>O<3>hasta 3

[0315] Otra composición preferida para las FVA es la siguiente en % en peso:

[0316] SiO<2>39-55 %, preferiblemente 39-52 %

[0317] AI<2>O<3>I<6 - 2 7>%, preferiblemente 16-26%

[0318] CaO 6-20 %, preferiblemente 8-18 %

[0319] MgO 1-5 %, preferiblemente 1-4,9 %

[0320] Na<2>O 0-15 %, preferiblemente 2-12 %

[0321] K<2>O 0-15 %, preferiblemente 2-12 %

[0322] R<2>O (Na<2>O K<2>O) 10-14,7 %, preferiblemente 10-13,5 %

[0323] P<2>O<5>0-3 %, preferiblemente 0-2 %

[0324] Fe<2>O<3>(hierro total) 3-15 %, preferiblemente 3,2-8 %

[0325] B<2>O<3>0-2 %, preferiblemente 0-1 %

[0326] TiO<2>0-2 % preferiblemente 0,4-1 %

[0327] Otros 0-2,0 %

[0328] Las fibras de vidrio comprenden comúnmente los siguientes óxidos, en porcentaje en peso:

[0329] SiO2: 50 a 70

[0330] Al<2>O<3>: 10 a 30

[0331] CaO: no más de 27

[0332] MgO: no más de 12

[0333] Las fibras de vidrio también pueden contener los siguientes óxidos, en porcentaje en peso:

[0334] Na<2>O K<2>O: 8 a 18, en particular, Na<2>O K<2>O mayor que CaO MgO

[0335] B<2>O<3>: 3 a 12

[0336] Algunas composiciones de fibra de vidrio pueden contener AhOa: menos del 2 %.

[0337] Los métodos de formación de fibras adecuados y las etapas de producción posteriores para fabricar el producto de fibra mineral son los convencionales en la técnica. Generalmente, el aglutinante se pulveriza inmediatamente después de la fibrilación del mineral fundido sobre las fibras minerales suspendidas en el aire. La composición de aglutinante no curado y preferiblemente acuoso se aplica normalmente en una cantidad del 0,1 al 18 %, preferiblemente del 0,2 al 8 % en peso, del producto de fibra mineral unida con respecto a la sustancia seca.

[0338] La banda de fibras minerales revestidas por pulverizado se cura generalmente en un horno de curado mediante una corriente de aire caliente. La corriente de aire caliente se puede introducir a la banda de fibras minerales con aglutinante desde abajo, o desde arriba, o desde direcciones alternantes en zonas diferentes en la dirección de la longitud del horno de curado.

[0339] Típicamente, el horno de curado funciona a una temperatura de aproximadamente 150 °C a aproximadamente 300 °C, tal como de 170 a 270 °C, tal como de 180 a 250 °C, tal como de 190 a 230 °C. Generalmente, el tiempo de permanencia del horno de curado es de 30 segundos a 20 minutos, tal como de 1 a 15 minutos, tal como de 2 a 10 minutos, dependiendo de, por ejemplo, la densidad del producto.

[0340] En una realización típica, el producto de fibra mineral según la presente invención se cura a una temperatura de 150 °C a 250 °C durante un tiempo de 30 segundos a 20 minutos.

[0341] Si se desea, la banda de fibras minerales se puede someter a un proceso de conformación antes del curado. El producto de fibra mineral unida saliente del horno de curado se puede cortar al formato deseado, p. ej., en forma de una guata.

[0342] En una realización preferida, el producto de fibra mineral según la presente invención es un producto de aislamiento térmico. El producto de fibra mineral está preferiblemente en forma de una sección de tubería formada previamente, una estera con alambre o una losa.

[0344] En una realización preferida, el producto de fibra mineral según la presente invención tiene un grosor en el intervalo de 20 mm a 500 mm, preferiblemente de 30 mm a 300 mm, tal como de 50 mm a 150 mm, en donde, en general, el producto de fibra mineral está en forma de lámina.

[0346] Los productos de fibra mineral según la presente invención tienen generalmente una densidad dentro del intervalo de desde 6 a 250 kg/m3, preferiblemente de 20 a 200 kg/m3. Los productos de fibra mineral tienen generalmente una pérdida por calcinación (LOI) dentro del intervalo del 0,25 al 18,0 % o del 0,3 al 18,0 %, preferiblemente del 0,5 al 8.0 %. En una realización preferida, el producto de fibra mineral tiene una pérdida por calcinación (LOI) del 0,25 al 8.0 % o del 0,3 al 8,0 %, más preferiblemente del 0,25 al 6,0 %.

[0348] Uso del producto de fibra mineral según la presente invención

[0350] Un uso según la presente invención de un producto de fibra mineral está dirigido a una aplicación a alta temperatura. En este caso, una aplicación a alta temperatura significa el uso del producto de fibra mineral a una temperatura de al menos 300 °C, preferiblemente, al menos 400 °C, tal como al menos 450 °C y/o hasta 700 °C.

[0352] En consecuencia, la invención también se refiere al uso de un producto de fibra mineral, que comprende fibras minerales unidas por una composición de aglutinante curado, comprendiendo la composición de aglutinante no curado una o más ligninas oxidadas, a una temperatura de al menos 300 °C, preferiblemente al menos 400 °C, tal como al menos 450 °C. En general, el uso de la invención es a una temperatura de no más de 700 °C, preferiblemente no más de 650 °C.

[0354] En general, se prefiere que el calentamiento del producto de fibra mineral a una temperatura de 600 °C desprende menos de 1500 ppm de ácido isociánico (ICA) por gramo de contenido de sólidos por segundo, más preferiblemente menos de 1000 ppm de ácido isociánico (ICA) por gramo de contenido de sólidos por segundo, aún más preferiblemente menos de 750 ppm de ácido isociánico (ICA) por gramo de contenido de sólidos por segundo. El método para determinar la tasa de emisión de ICA se describe a continuación.

[0356] En una realización preferida del uso según la invención, el producto de fibra mineral se utiliza como un producto de aislamiento térmico, más preferiblemente como un aislamiento térmico de tuberías.

[0358] Con respecto al uso de la invención, se prefiere que la tubería funcione a altas temperaturas de uso de al menos 300 °C, preferiblemente al menos 400 °C, tal como al menos 450 °C. En general, la temperatura no es mayor de 700 °C, preferiblemente no mayor de 650 °C.

[0360] La tubería es preferiblemente una tubería de metal. En particular, la tubería se utiliza para transportar un medio, tal como un gas, un vapor o un fluido. El medio transportado a través de la tubería es usualmente un medio de alta temperatura que tiene la temperatura de uso mínima descrita anteriormente.

[0362] El producto de fibra mineral para el uso según la invención puede tener todas las características que se han descrito anteriormente para el producto de fibra mineral de la invención, de modo que se haga referencia al mismo.

[0364] Método de transporte de un medio según la presente invención

[0366] La invención también se refiere a un método para transportar un medio, que comprende las etapas de

[0368] a) cubrir una tubería con un producto de fibra mineral como aislamiento térmico de tuberías, y

[0370] b) transportar el medio a través de la tubería,

[0372] en donde el producto de fibra mineral comprende fibras minerales unidas por una composición de aglutinante curado, comprendiendo la composición de aglutinante no curado una o más ligninas oxidadas.

[0374] En general, se prefiere que el calentamiento del producto de fibra mineral a una temperatura de 600 °C desprende menos de 1500 ppm de ácido isociánico (ICA) por gramo de contenido de sólidos por segundo, tal como menos de 1000 ppm de ácido isociánico (ICA) por gramo de contenido de sólidos por segundo, preferiblemente menos de 750 ppm de ácido isociánico (ICA) por gramo de contenido de sólidos por segundo. El método para determinar la tasa de emisión de ICA se describe a continuación.

[0376] En una realización preferida, el medio transportado tiene una temperatura de al menos 300 °C, preferiblemente al menos 400 °C, tal como al menos 450 °C. Preferiblemente, la temperatura no es mayor de 700 °C, preferiblemente no mayor de 650 °C.

[0377] El medio transportado a través de la tubería puede ser, por ejemplo, un gas, un vapor o un fluido.

[0378] El producto de fibra mineral utilizado en el método según la invención puede tener todas las características que se han descrito anteriormente para el producto de fibra mineral de la invención, de modo que se haga referencia al mismo. Tubería con aislamiento térmico según la presente invención

[0379] La invención también se refiere a una tubería cubierta o envuelta con un producto de fibra mineral como aislamiento térmico, en donde el producto de fibra mineral comprende fibras minerales unidas por una composición de aglutinante curado, comprendiendo la composición de aglutinante no curado una o más ligninas oxidadas.

[0380] En general, se prefiere que el calentamiento del producto de fibra mineral a una temperatura de 600 °C desprende menos de 1500 ppm de ácido isociánico (ICA) por gramo de contenido de sólidos por segundo, preferiblemente menos de 1000 ppm de ácido isociánico (ICA) por gramo de contenido de sólidos por segundo, más preferiblemente menos de 750 ppm de ácido isociánico (ICA) por gramo de contenido de sólidos por segundo. El método para determinar la tasa de emisión de ICA se describe a continuación.

[0381] El producto de fibra mineral para cubrir la tubería según la invención puede tener todas las características que se han descrito anteriormente para el producto de fibra mineral de la invención, de modo que se haga referencia al mismo. Alternativa B (aspectos quinto a octavo de la invención)

[0382] Resumen de la invención

[0383] Como se indica anteriormente, era un objeto de la presente invención proporcionar un producto de fibra mineral que tenga un uso a alta temperatura mejorado, se produzca económicamente y utilice materiales renovables como productos iniciales para la preparación de la composición de aglutinante acuoso.

[0384] Un objeto adicional de la presente invención era proporcionar un uso de tal producto de fibra mineral.

[0385] Un objeto adicional de la presente invención era proporcionar un método para transportar un medio a través de una tubería a altas temperaturas.

[0386] Según un primer aspecto de la presente invención, se proporciona un producto de fibra mineral, que comprende fibras minerales unidas por una composición de aglutinante curado, comprendiendo la composición de aglutinante no curado una o más ligninas oxidadas, en donde el calentamiento del producto de fibra mineral a una temperatura de 600 °C desprende menos de 1000 |jg de ácido isociánico (ICA) por gramo de muestra, tal como menos de 750 |jg de ácido isociánico (ICA) por gramo de muestra, tal como menos de 500 jg de ácido isociánico (ICA) por gramo de muestra, tal como menos de 250 jg de ácido isociánico (ICA) por gramo de muestra, tal como menos de 100 jg de ácido isociánico (ICA) por gramo de muestra.

[0387] Según un sexto aspecto de la presente invención, se proporciona un uso de un producto de fibra mineral, que comprende fibras minerales unidas por una composición de aglutinante curado, comprendiendo la composición de aglutinante no curado una o más ligninas oxidadas, a una temperatura de al menos 300 °C, preferiblemente como producto de aislamiento térmico, en donde opcionalmente el calentamiento del producto de fibra mineral a una temperatura de 600 °C desprende menos de 1000 jg de ácido isociánico (ICA) por gramo de muestra, tal como menos de 750 jg de ácido isociánico (ICA) por gramo de muestra, tal como menos de 500 jg de ácido isociánico (ICA) por gramo de muestra, tal como menos de 250 jg de ácido isociánico (ICA) por gramo de muestra, tal como menos de 100 jg de ácido isociánico (ICA) por gramo de muestra.

[0388] Según un séptimo aspecto de la presente invención, se proporciona un método para transportar un medio, que comprende las etapas de

[0389] a) cubrir una tubería con un producto de fibra mineral como aislamiento térmico de tuberías, y

[0390] b) transportar el medio a través de la tubería,

[0391] en donde el producto de fibra mineral comprende fibras minerales unidas por una composición de aglutinante curado, comprendiendo la composición de aglutinante no curado una o más ligninas oxidadas, como aislamiento térmico de tuberías, en donde opcionalmente el calentamiento del producto de fibra mineral a una temperatura de 600 °C desprende menos de 1000 jg de ácido isociánico (ICA) por gramo de muestra, tal como menos de 750 jg de ácido isociánico (ICA) por gramo de muestra, tal como menos de 500 jg de ácido isociánico (ICA) por gramo de muestra, tal como menos de 250 jg de ácido isociánico (ICA) por gramo de muestra, tal como menos de 100 jg de ácido isociánico (ICA) por gramo de muestra.

[0392] Según un octavo aspecto de la presente invención, se proporciona una tubería cubierta con un producto de fibra mineral como aislante térmico, en donde el producto de fibra mineral comprende fibras minerales unidas por una composición de aglutinante curado, comprendiendo la composición de aglutinante no curado una o más ligninas oxidadas, en donde opcionalmente el calentamiento del producto de fibra mineral a una temperatura de 600 °C desprende menos de 1000 |jg de ácido isociánico (ICA) por gramo de muestra, tal como menos de 750 |jg de ácido isociánico (ICA) por gramo de muestra, tal como menos de 500 jg de ácido isociánico (ICA) por gramo de muestra, tal como menos de 250 jg de ácido isociánico (ICA) por gramo de muestra, tal como menos de 100 jg de ácido isociánico (ICA) por gramo de muestra.

[0394] Los presentes inventores han descubierto sorprendentemente que es posible utilizar un producto de fibra mineral en aplicaciones de alta temperatura con bajas emisiones de ICA o incluso sin emisiones de ICA, cuando se utiliza una composición de aglutinante basada en lignina oxidada para el producto de fibra mineral.

[0396] Descripción de las realizaciones preferidas

[0398] El producto de fibra mineral de la invención comprende fibras minerales unidas por una composición de aglutinante curado, comprendiendo la composición de aglutinante no curado una o más ligninas oxidadas, en donde el calentamiento del producto de fibra mineral a una temperatura de 600 °C desprende menos de 1000 jg de ácido isociánico (ICA) por gramo de muestra, preferiblemente menos de 750 jg de ácido isociánico (ICA) por gramo de muestra, tal como menos de 500 jg de ácido isociánico (ICA) por gramo de muestra, tal como menos de 250 jg de ácido isociánico (ICA) por gramo de muestra, tal como menos de 100 jg de ácido isociánico (ICA) por gramo de muestra.

[0400] El producto de fibra mineral calentado comprende la composición de aglutinante curado. Con respecto al “ gramo de muestra” , el gramo de muestra se refiere al peso de la muestra tal cual se define según el Protocolo II a continuación.

[0401] Cuando un producto de fibra mineral que comprende la composición de aglutinante curado se somete a calentamiento a una temperatura determinada y los gases que desprende se analizan cuantitativamente para determinar el contenido de ácido isociánico (ICA) mediante espectroscopia infrarroja de transformada de Fourier (FTIR), el resultado es una medida de la cantidad de ICA emitida. Esta medida se toma como la cantidad de ICA desprendida en relación con la cantidad de composición de aglutinante curado en el producto de fibra mineral ensayado.

[0403] La liberación total de ICA y otros gases de escape indicadas se determinan según el Protocolo I, como se describe a continuación, para su estandarización, para lograr datos comparables para diferentes productos ensayados a diferentes temperaturas. Cabe señalar que los datos obtenidos no son directamente comparables con respecto a la cantidad con la liberación determinada para estos productos cuando se implementan en un sistema de aislamiento técnico en el cliente final con las condiciones específicas del sitio. Por ejemplo, en una instalación real en el cliente final, el producto no se triturará y el aglutinante del producto de fibra mineral no se quemará por completo, como se describe en el Protocolo II que se describe a continuación. En efecto, los valores obtenidos con este Protocolo II corresponden al peor de los casos, tanto con respecto a las cantidades como con respecto al tiempo de liberación. Por lo tanto, se espera que las emisiones de los productos sean más bajas y se liberen a una tasa más lenta (2-48 horas para alcanzar el estado de equilibrio), mientras que este Protocolo II tiene un estado de equilibrio después de menos de 2 horas en una instalación real en comparación con los valores obtenidos en este estudio. Sin embargo, se puede presuponer fácilmente que los productos de fibra mineral que muestran una liberación total inferior en comparación con otros productos según el Protocolo descrito también tendrán una liberación total inferior en una instalación real en el cliente final.

[0405] Las mediciones de emisiones de diferentes productos de lana mineral usualmente se realizan mediante ensayos exhaustivos en institutos externos, tales como el RISE en Suecia, mediante el uso de una combinación de ensayos de diferentes materiales con diferentes grosores para determinar la dependencia del grosor del aislamiento con respecto a las curvas de emisión mediante la cuantificación mediante señales FID y mediciones IR de los gases emitidos, tales como CO, NH<3>, HCN, NOx e ICA.

[0407] Para los fines de la presente solicitud, Alternativa B, la cantidad total de ICA desprendida se mide según el Protocolo II que se describe a continuación. Las mediciones internas según dicho Protocolo II se han realizado en diferentes productos de lana mineral triturada para eliminar las discusiones sobre el grosor y la porosidad. Estos experimentos se han realizado en una cámara de emisión hecha a medida (horno tubular) que calienta los materiales hasta ciertas temperaturas de referencia durante un tiempo determinado. Durante estos experimentos, el aire pasa a través de la cámara a una tasa específica y se toman muestras para la cuantificación de diferentes compuestos. Se ensayaron cuatro temperaturas diferentes (250 °C, 350 °C, 450 °C y 600 °C) y los gases emitidos se cuantificaron mediante el uso de espectroscopia infrarroja de transformada de Fourier. Los detalles sobre el Protocolo II se proporcionan más adelante en la parte experimental.

[0409] Se prefiere que el producto de fibra mineral de la invención también presente bajas emisiones de otros gases de escape tales como NH<3>, HCN y/o NOx, cuando el producto de fibra mineral que contiene la composición de aglutinante curado se somete a calentamiento.

[0410] En una realización preferida, el calentamiento del producto de fibra mineral a una temperatura de 600 °C desprende menos de 500 |jg de HCN por gramo de muestra, tal como menos de 250 |jg de HCN por gramo de muestra, tal como menos de 100 jg de HCN por gramo de muestra, tal como menos de 50 jg de HCN por gramo de muestra.

[0412] Para los fines de la presente solicitud, la cantidad total de HCN desprendida se puede medir según el mismo Protocolo II que se describe a continuación. Por supuesto, el análisis del gas mediante FTIR se dirige entonces al compuesto que se va a determinar.

[0414] Los productos de fibra mineral de la invención son adecuados para aplicaciones a alta temperatura, también con respecto a la estabilidad térmica. En particular, los productos de fibra mineral de la invención se pueden utilizar para aplicaciones con temperaturas de servicio máximas de al menos 600 °C, preferiblemente al menos 650 °C. Por lo tanto, el producto de fibra mineral de la invención generalmente satisface las condiciones para una temperatura máxima de servicio (MST) de al menos 600 °C, preferiblemente al menos 650 °C, según el ensayo de temperatura máxima de servicio en placa de la norma EN 14706:2012. La MST no está vinculada a la degradación térmica ni a la emisión de gases, sino que es una resistencia mecánica.

[0416] En general, la composición de aglutinante no curado es una composición de aglutinante acuoso. En una realización preferida, los aglutinantes según la presente invención están exentos de formaldehído.

[0418] 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 jg /m 2/h de formaldehído procedente del producto de lana mineral, preferiblemente por debajo de 3 jg /m 2/h. Preferiblemente, el ensayo se lleva a cabo según la norma ISO 16000 para someter a ensayo las emisiones de aldehido.

[0420] La composición de aglutinante no curado para la preparación del producto de fibra mineral según la presente invención comprende una o más ligninas oxidadas como componente (i).

[0422] Componente (i)

[0424] El componente (i) es en forma de una o más ligninas oxidadas.

[0426] La lignina, celulosa y hemicelulosa son los tres compuestos orgánicos principales en la pared celular de una planta. La lignina puede considerarse como el pegamento, que mantiene unidas las fibras de celulosa. La lignina contiene grupos tanto hidrófilos como hidrófobos. Es el segundo polímero natural más abundante en el mundo, solo superado por la celulosa, y se estima que representa hasta el 20-30 % del carbono total contenido en la biomasa, que es más de 1 billón de toneladas globalmente.

[0428] La Figura 1 muestra una sección de una posible estructura de lignina.

[0430] Hay al menos cuatro grupos de ligninas técnicas disponibles en el mercado. Estos cuatro grupos se muestran en la Figura 3. Un posible quinto grupo, lignina de biorrefinería, es un poco diferente, ya que no se describe mediante el proceso de extracción, sino mediante el origen del proceso, p. ej., biorrefinado y, por lo tanto, puede ser similar o diferente a cualquiera de los otros grupos mencionados. Cada grupo es diferente entre sí, y cada uno es adecuado para distintas aplicaciones. La lignina es un material complejo y heterogéneo compuesto por hasta tres monómeros distintos de fenilpropano, dependiendo de la fuente. Las ligninas de madera blanda se fabrican mayoritariamente con unidades de alcohol coniferílico, véase la Figura 2, y como resultado de ello, son más homogéneas que las ligninas de madera dura, que tienen un mayor contenido de alcohol siringílico, véase la Figura 2. El aspecto y la consistencia de la lignina son bastante variables, y dependen en gran medida del proceso.

[0432] Un resumen de las propiedades de estas ligninas técnicas se muestra en la Figura 4.

[0434] El lignosulfonato procedente del proceso de fabricación de pasta con sulfito sigue siendo la mayor fuente comercial disponible de lignina, con una capacidad de 1,4 millones de toneladas. Sin embargo, el proceso kraft es actualmente el proceso de fabricación de pasta más utilizado y está sustituyendo gradualmente al proceso de sulfito. Se estima que se producen 78 millones de toneladas anuales de lignina mediante la producción de pasta kraft, pero la mayoría de esta se quema para la obtención de vapor y energía. La capacidad actual para la recuperación kraft se estima en 160 000 toneladas, pero las fuentes indican que la recuperación actual es solo de aproximadamente 75000 toneladas. La lignina kraft se desarrolla a partir de licor negro, el licor gastado del proceso de sulfato o kraft. Actualmente, se utilizan 3 procesos bien conocidos para producir la lignina kraft: LignoBoost, LignoForce y SLRP. Estos 3 procesos son similares, ya que implican la adición de CO<2>para reducir el pH a 9-10, seguido de acidificación para reducir aún más el pH a aproximadamente 2. La etapa final implica cierta combinación de lavado, lixiviación y filtración para eliminar la ceniza y otros contaminantes. Los tres procesos se encuentran globalmente en diversas etapas de comercialización.

[0435] El proceso kraft introduce grupos tiol, estilbeno, mientras que permanece algo de carbohidrato. El sulfato de sodio también está presente como una impureza debido a la precipitación de lignina del licor con ácido sulfúrico, pero puede evitarse potencialmente alterando la forma en que se aísla la lignina. El proceso kraft conduce a una alta cantidad de grupos hidroxilo fenólicos, y esta lignina es soluble en agua cuando estos grupos están ionizados (por encima de pH~10).

[0437] La lignina kraft comercial tiene generalmente mayor pureza que los lignosulfonatos. El peso molecular es de 1000 3000 g/mol.s

[0439] La lignina de sosa se origina en procesos de fabricación de pasta de hidróxido de sodio, que se utilizan principalmente para paja de trigo, bagazo y linaza. Las propiedades de la lignina de sosa son similares a las de las ligninas kraft en términos de solubilidad y Tg. Este proceso no utiliza azufre y no hay azufre unido covalentemente. La concentración de cenizas es muy baja. La lignina de sosa tiene una baja solubilidad en medio neutro y ácido, pero es completamente soluble a pH 12 y superior.

[0441] El proceso de lignosulfonato introduce una gran cantidad de grupos sulfonato que hacen que la lignina sea soluble en agua, pero también en soluciones acuosas ácidas. Los lignosulfonatos tienen hasta un 8 % de azufre en forma de sulfonato, mientras que la lignina kraft tiene 1-2 % de azufre, mayoritariamente unido a la lignina. El peso molecular del lignosulfonato es de 15000-50000 g/mol. Esta lignina contiene más carbohidrato residual en comparación con otros tipos, y tiene un peso molecular promedio más alto. El núcleo hidrófobo típico de lignina, junto con un gran número de grupos de sulfonato ionizado, hacen que esta lignina sea atractiva como tensioactivo y, frecuentemente, encuentra aplicación en la dispersión de cemento, etc.

[0443] Otro grupo de ligninas disponibles son las ligninas resultantes de los procesos de biorrefino, en los que los carbohidratos se separan de la lignina mediante procesos químicos o bioquímicos para producir una fracción rica en carbohidratos. Esta lignina restante se denomina lignina de biorrefinería. Las biorrefinerías se centran en la producción de energía y producen sustitutos para productos obtenidos de combustibles fósiles y petroquímicos, así como lignina. La lignina de este proceso se considera generalmente un producto de bajo valor, o incluso un producto residual, utilizado principalmente para combustión térmica o utilizado como forraje de bajo grado, o se desecha de cualquier otro modo.

[0445] La disponibilidad de lignina organosolv aún se considera a escala piloto. El proceso implica la extracción de lignina utilizando agua junto con diversos disolventes orgánicos (más frecuentemente etanol) y algunos ácidos orgánicos. Una ventaja de este proceso es la mayor pureza de la lignina obtenida, pero a un coste mucho más alto en comparación con otras ligninas técnicas y con la solubilidad en disolventes orgánicos, y no en agua.

[0447] Los intentos anteriores de utilizar lignina como compuesto básico para composiciones de aglutinante para fibras minerales fracasaron porque resultó difícil encontrar reticulantes adecuados que lograran propiedades mecánicas deseables del producto de lana mineral curado y al mismo tiempo evitaran componentes perniciosos y/o corrosivos. Actualmente, la lignina se utiliza para sustituir productos químicos derivados del petróleo, tales como fenol en resinas fenólicas en aplicaciones de aglutinante o en betún. También se utiliza como aditivos de cemento y hormigón y, en algunos aspectos, como dispersantes.

[0449] La reticulación de un polímero en general debería proporcionar propiedades mejoradas como resistencia mecánica, química y térmica, etc. La lignina es especialmente abundante en grupos hidroxilo fenólicos y alifáticos que pueden hacerse reaccionar dando lugar a una estructura reticulada de lignina. Distintas ligninas también tendrán otros grupos funcionales disponibles que puedan utilizarse potencialmente. La existencia de estos otros grupos depende en gran medida de la forma en que se separó la lignina de la celulosa y hemicelulosa (tioles en lignina kraft, sulfonatos en lignosulfonato, etc.) dependiendo de la fuente.

[0451] Se ha descubierto que mediante el uso de ligninas oxidadas, se pueden preparar composiciones de aglutinante para fibras minerales que permiten excelentes propiedades del producto de fibra mineral producido con las mismas y, al mismo tiempo, no requieren que se incluyan componentes en las composiciones de aglutinante, de modo que el producto de fibra mineral de la invención se puede utilizar en aplicaciones de alta temperatura con niveles bajos de emisión de ICA o incluso sin emisión de ICA.

[0453] En una realización, el componente (i) está en forma de una o más ligninas kraft oxidadas.

[0455] En una realización, el componente (i) está en forma de una o más ligninas de sosa oxidadas.

[0457] En una realización, el componente (i) está en forma de una o más ligninas oxidadas con amoniaco. Para el propósito de la presente invención, la expresión “ ligninas oxidadas con amoniaco” , debe entenderse como una lignina que ha sido oxidada por un agente de oxidación en presencia de amoniaco. La expresión “ lignina oxidada con amoniaco” , se abrevia como LOA.

[0458] En una realización alternativa, el amoniaco es sustituido parcialmente o totalmente por un hidróxido de metal alcalino, en particular hidróxido de sodio y/o hidróxido de potasio.

[0459] Un agente de oxidación típico utilizado para preparar las ligninas oxidadas es peróxido de hidrógeno.

[0460] En una realización, la lignina oxidada con amoniaco comprende uno o más de los compuestos seleccionados del grupo de amoniaco, aminas, hidróxidos o cualquier sal de los mismos.

[0461] En una realización, el componente (i) tiene un contenido de grupos ácido carboxílico de 0,05 a 10 mmol/g, tal como de 0,1 a 5 mmol/g, tal como de 0,20 a 1,5 mmol/g, tal como de 0,40 a 1,2 mmol/g, tal como de 0,45 a 1,0 mmol/g, basado en el peso seco del componente (i).

[0462] En la composición de aglutinante, preferiblemente la composición de aglutinante acuoso, utilizada según la presente invención, el componente (i), es decir, la una o más ligninas oxidadas, puede estar presente en una cantidad del 25 al 95 % en peso, tal como del 30 al 90 % en peso, tal como del 35 al 85 % en peso, basado en el peso seco de la composición de aglutinante.

[0463] En una realización, el componente (i) tiene un contenido promedio de grupos ácido carboxílico superior a 1,5 grupos por macromolécula del componente (i), tal como superior a 2 grupos, tal como superior a 2,5 grupos.

[0464] Se cree que el contenido de grupo ácido carboxílico de las ligninas oxidadas desempeña un papel importante en las sorprendentes ventajas de las composiciones de aglutinante acuoso para fibras minerales según la presente invención. En particular,

[0465] se cree que el grupo ácido carboxílico de las ligninas oxidadas mejora las propiedades de reticulación y, por lo tanto, permite mejores propiedades mecánicas de los productos de fibra mineral curados.

[0466] En una realización preferida, la composición de aglutinante no curado, que es preferiblemente una composición de aglutinante acuoso, para preparar el producto de fibra mineral según la presente invención comprende

[0467] - un componente (i) en forma de una o más ligninas oxidadas;

[0468] - un componente (ii) en forma de uno o más reticulantes;

[0469] - opcionalmente un componente (iii) en forma de uno o más plastificantes.

[0470] Componente (ii)

[0471] El componente opcional (ii) es en forma de uno o más reticulantes.

[0472] En una realización, el componente (ii) comprende, en una realización, uno o más reticulantes seleccionados de reticulantes de p-hidroxialquilamida y/o reticulantes de oxazolina.

[0473] El reticulante de p-hidroxialquilamida es un agente de curado para las macromoléculas con funcionalidad ácida. Proporciona una red polimérica reticulada dura, duradera, resistente a la corrosión y resistente a disolventes. Se cree que los reticulantes de p-hidroxialquilamida se curan mediante una reacción de esterificación, para formar múltiples enlaces éster. La funcionalidad hidroxilo de los reticulantes de p-hidroxialquilamida debe ser un promedio de al menos 2, preferiblemente mayor que 2, y más preferiblemente 2-4, para obtener una respuesta de curado óptima.

[0474] Los reticulantes que contienen grupos oxazolina son polímeros que contienen uno o más grupos oxazolina en cada molécula y, generalmente, los reticulantes que contienen oxazolina se pueden obtener fácilmente polimerizando un derivado de oxazolina. La patente US-6,818,699 B2 proporciona una descripción para tal proceso.

[0475] En una realización, el componente (ii) es un aceite epoxidado basado en triglicérido de ácido graso.

[0476] Cabe señalar que los aceites epoxidados basados en triglicéridos de ácidos grasos no se consideran peligrosos y, por lo tanto, el uso de estos compuestos en las composiciones de aglutinante según la presente invención no hace que estas composiciones sean inseguras en su manejo.

[0477] En una realización, el componente (ii) es una molécula que tiene 3 o más grupos epóxidos.

[0478] En una realización, el componente (ii) es uno o más oligómeros o polímeros flexibles, tales como un polímero basado en acrílico de baja Tg, tal como un polímero basado en vinilo de baja Tg, tal como un poliéter de baja Tg, que contiene grupos funcionales reactivos, tales como grupos carbodiimida, tales como grupos anhídrido, tales como grupos oxazolina, tales como grupos amino, tales como grupos epóxidos.

[0479] En una realización, el componente (ii) se selecciona del grupo que consiste en reticulantes que intervienen en una reacción de curado, tales como hidroxialquilamida, alcanolamina, un producto de reacción de una alcanolamina y un ácido policarboxílico. En US-6,706,853 B1 se puede encontrar el producto de reacción de una alcanolamina y un ácido policarboxílico.

[0480] Sin pretender imponer ninguna teoría en particular, se considera que las propiedades muy ventajosas de las composiciones de aglutinante, preferiblemente las composiciones de aglutinante acuoso, según la presente invención se deben a la interacción de las ligninas oxidadas utilizadas como componente (i) y los reticulantes mencionados anteriormente. Se cree que la presencia de grupos ácido carboxílico en las ligninas oxidadas permite la reticulación muy efectiva de las ligninas oxidadas.

[0481] En una realización, el componente (ii) es uno o más reticulantes seleccionados del grupo que consiste en aminas orgánicas multifuncionales, tales como una alcanolamina, diaminas, tales como hexametildiamina, triaminas.

[0482] En una realización, el componente (ii) es uno o más reticulantes seleccionados del grupo que consiste en polietilenimina, polivinilamina, aminas grasas.

[0483] En una realización, el componente (ii) es una o más amidas grasas.

[0484] En una realización, el componente (ii) es uno o más reticulantes seleccionados del grupo que consiste en dimetoxietanal, glicolaldehído, ácido glioxálico.

[0485] En una realización, el componente (ii) es uno o más reticulantes seleccionados de polioles de poliéster, tales como policaprolactona.

[0486] En una realización, el componente (ii) es uno o más reticulantes seleccionados del grupo que consiste en almidón, almidón modificado, CMC.

[0487] En una realización, el componente (ii) es uno o más reticulantes en forma de carbodiimidas multifuncionales alifáticas; En una realización, el componente (ii) es uno o más reticulantes seleccionados de reticulantes basados en melamina, tales como reticulantes basados en hexaquis(metilmetoxi)melamina (HMMM).

[0488] Ejemplos de tales compuestos son Picassian XL 701, 702, 725 (Stahl Polymers), tal como ZOLDINE® XL-29SE (Angus Chemical Company), tal como CX300 (DSM), tal como Carbodilite V-02-L2 (Nisshinbo Chemical Inc.).

[0489] En una realización, el componente (ii) es Primid XL552, que tiene la siguiente estructura:

[0492]

[0495] El componente (ii) también puede ser cualquier mezcla de los compuestos mencionados anteriormente.

[0496] En una realización, la composición de aglutinante según la presente invención comprende el componente (ii) en una cantidad de 1 a 40 % en peso, tal como de 4 a 20 % en peso, tal como de 6 a 12 % en peso, basado en el peso seco del componente (i).

[0497] Componente (iii)

[0498] El componente opcional (iii) está en forma de uno o más plastificantes.

[0499] En una realización, el componente (iii) está en forma de uno o más plastificantes seleccionados del grupo que consiste en polioles, tales como carbohidratos, azúcares hidrogenados, tales como sorbitol, eritriol, glicerol, monoetilenglicol, polietilenglicoles, éteres de polietilenglicol, poliéteres, ftalatos y/o ácidos, tales como ácido adípico, ácido vanílico, ácido láctico y/o ácido ferúlico, polímeros acrílicos, alcohol polivinílico, dispersiones de poliuretano, carbonato de etileno, carbonato de propileno, lactonas, lactamas, láctidos, polímeros basados en acrílico con grupos carboxilo libres y/o dispersiones de poliuretano con grupos carboxilo libres, poliamidas, amidas, tales como carbamida/urea, o cualquier mezcla de los mismos.

[0501] En una realización, el componente (iii) está en forma de uno o más plastificantes seleccionados del grupo que consiste en carbonatos, tales como carbonato de etileno, carbonato de propileno, lactonas, lactamas, láctidos, compuestos con una estructura similar a la lignina, como vanilina, acetosiringona, disolventes utilizados como agentes coalescentes, como éteres de alcohol, alcohol polivinílico.

[0503] En una realización, el componente (iii) es en forma de uno o más plastificantes no reactivos seleccionados del grupo que consiste en polietilenglicoles, éteres de polietilenglicol, poliéteres, azúcares hidrogenados, ftalatos y/u otros ésteres, disolventes utilizados como agentes de coalescencia, como éteres de alcohol, polímeros acrílicos, alcohol polivinílico.

[0505] En una realización, el componente (iii) es uno o más plastificantes reactivos seleccionados del grupo que consiste en carbonatos, tales como carbonato de etileno, carbonato de propileno, lactonas, lactamas, láctidos, ácidos di- o tricarboxílicos, tales como ácido adípico, o ácido láctico, y/o ácido vanílico y/o ácido ferúlico, dispersiones de poliuretano, polímeros basados en acrílico con grupos carboxilo libres, compuestos de una estructura similar a lignina, como vanilina, acetosiringona.

[0507] En una realización, el componente (iii) está en forma de uno o más plastificantes seleccionados del grupo que consiste en alcoholes grasos, monohidroxialcoholes tales como pentanol, alcohol estearílico.

[0509] En una realización, el componente (iii) comprende uno o más plastificantes seleccionados del grupo que consiste en polietilenglicoles, éteres de polietilenglicol.

[0511] Otro aspecto particular sorprendente de la presente invención es que el uso de plastificantes que tienen un punto de ebullición de más de 100 °C, en particular de 140 a 250 °C, mejora notablemente las propiedades mecánicas de los productos de fibra mineral según la presente invención aunque, en vista de su punto de ebullición, es probable que estos plastificantes se evaporen al menos en parte durante el curado de los aglutinantes, preferiblemente los aglutinantes acuosos, en contacto con las fibras minerales.

[0513] En una realización, el componente (iii) comprende uno o más plastificantes que tienen un punto de ebullición mayor de 100 °C, tal como de 110 a 280 °C, más preferido, de 120 a 260 °C, más preferido, de 140 a 250 °C.

[0515] Se considera que la eficacia de estos plastificantes en la composición de aglutinante, preferiblemente la composición de aglutinante acuoso utilizada según la presente invención, está asociada al efecto de aumentar la movilidad de las ligninas oxidadas durante el proceso de curado. Se cree que la mayor movilidad de las ligninas o de las ligninas oxidadas durante el proceso de curado, facilita una reticulación eficaz.

[0517] En una realización, el componente (iii) comprende uno o más polietilenglicoles que tienen un peso molecular promedio de 150 a 50000 g/mol, en particular de 150 a 4000 g/mol, más en particular de 150 a 1000 g/mol, preferiblemente de 150 a 500 g/mol, más preferiblemente de 200 a 400 g/mol.

[0519] En una realización, el componente (iii) comprende uno o más polietilenglicoles que tienen un peso molecular promedio de 4000 a 25000 g/mol, en particular, de 4000 a 15000 g/mol, más en particular, de 8000 a 12000 g/mol.

[0521] En una realización, el componente (iii) es capaz de formar enlaces covalentes con el componente (i) y/o el componente (ii) durante el proceso de curado. Tal componente no se evaporaría, y permanecería formando parte de la composición, pero se alterará eficazmente para no introducir efectos secundarios no deseados, p. ej., absorción de agua en el producto curado. Ejemplos no limitativos de tal componente son los polímeros basados en caprolactona y acrílicos con grupos carboxilo libres.

[0523] En una realización, el componente (iii) se selecciona del grupo que consiste en alcoholes grasos, monohidroxialcoholes, tales como pentanol, alcohol estearílico.

[0525] En una realización, el componente (iii) se selecciona de uno o más plastificantes seleccionados del grupo que consiste en alcoxilatos, tales como etoxilatos, tales como etoxilatos de butanol, tales como butoxitriglicol.

[0527] En una realización, el componente (iii) se selecciona de uno o más propilenglicoles.

[0529] En una realización, el componente (iii) se selecciona de uno o más ésteres de glicol.

[0531] En una realización, el componente (iii) se selecciona de uno o más plastificantes seleccionados del grupo que consiste en adipatos, acetatos, benzoatos, ciclobenzoatos, citratos, estearatos, sorbatos, sebacatos, azelatos, butiratos, valeratos.

[0532] En una realización, el componente (iii) se selecciona de uno o más plastificantes seleccionados del grupo que consiste en derivados de fenol, tales como fenoles sustituidos con alquilo o arilo.

[0533] En una realización, el componente (iii) se selecciona de uno o más plastificantes seleccionados del grupo que consiste en silanoles, siloxanos.

[0534] En una realización, el componente (iii) se selecciona de uno o más plastificantes seleccionados del grupo que consiste en sulfatos, tales como alquilsulfatos, sulfonatos, tales como alquilarilsulfonatos, tales como alquilsulfonatos, fosfatos, tales como tripolifosfatos; tales como tributilfosfatos.

[0535] En una realización, el componente (iii) se selecciona de uno o más hidroxiácidos.

[0536] En una realización, el componente (iii) se selecciona de uno o más plastificantes seleccionados del grupo que consiste en amidas monoméricas, tales como acetamidas, benzamida, amidas de ácido graso, tales como amidas de aceite de resina.

[0537] En una realización, el componente (iii) se selecciona de uno o más plastificantes seleccionados del grupo que consiste en compuestos de amonio cuaternario, tales como trimetilglicina, cloruro de diestearildimetilamonio.

[0538] En una realización, el componente (iii) se selecciona de uno o más plastificantes seleccionados del grupo que consiste en aceites vegetales, tales como aceite de ricino, aceite de palma, aceite de linaza, aceite de resina, aceite de soja. En una realización, el componente (iii) está en forma de aceite de resina.

[0539] En una realización, el componente (iii) se selecciona de uno o más plastificantes seleccionados del grupo que consiste en aceites hidrogenados, aceites acetilados.

[0540] En una realización, el componente (iii) se selecciona de uno o más ésteres metílicos de ácidos grasos.

[0541] En una realización, el componente (iii) se selecciona de uno o más plastificantes seleccionados del grupo que consiste en alquilpoliglucósidos, gluconamidas, aminoglucosamidas, ésteres de sacarosa, ésteres de sorbitán.

[0542] Sorprendentemente, se ha descubierto que la inclusión de plastificantes en las composiciones de aglutinante, preferiblemente las composiciones de aglutinante acuoso, utilizadas según la presente invención, mejora notablemente las propiedades mecánicas de los productos de fibra mineral según la presente invención.

[0543] El término plastificante se refiere a una sustancia que se añade a un material para hacerlo más blando, más flexible (al disminuir la temperatura de transición vítrea Tg) y más fácil de procesar.

[0544] El componente (iii) también puede ser cualquier mezcla de los compuestos mencionados anteriormente.

[0545] En una realización, el componente (iii) está presente en una cantidad del 0,5 al 50, preferiblemente del 2,5 al 25, más preferiblemente del 3 al 15 % en peso, basado en el peso seco del componente (i).

[0546] Composición de aglutinante, preferiblemente composición de aglutinante acuoso, para fibras minerales que comprenden los componentes (i) y (iia)

[0547] En una realización, la presente invención se dirige a una composición de aglutinante, preferiblemente a una composición de aglutinante acuoso, para fibras minerales que comprende:

[0548] - un componente (i) en forma de una o más ligninas oxidadas;

[0549] - un componente (iia) en forma de uno o más modificadores.

[0550] Los presentes inventores han descubierto que las excelentes propiedades de aglutinante también pueden lograrse mediante un sistema de dos componentes que comprende el componente (i) en forma de una o más ligninas oxidadas y un componente (iia) en forma de uno o más modificadores, y opcionalmente cualquiera de los otros componentes mencionados anteriormente y a continuación.

[0551] En una realización, el componente (iia) es un modificador en forma de uno o más compuestos seleccionados del grupo que consiste en aceites epoxidados basados en triglicéridos de ácidos grasos.

[0552] En una realización, el componente (iia) es un modificador en forma de uno o más compuestos seleccionados de moléculas que tienen 3 o más grupos epóxidos.

[0553] En una realización, el componente (iia) es un modificador en forma de uno o más oligómeros o polímeros flexibles, tales como un polímero basado en acrílico de baja Tg, tal como un polímero basado en vinilo de baja Tg, tal como un poliéter de baja Tg, que contiene grupos funcionales reactivos, tales como grupos carbodiimida, tales como grupos anhídrido, tales como grupos oxazolina, tales como grupos amino, tales como grupos epóxidos.

[0555] En una realización, el componente (iia) es uno o más modificadores seleccionados del grupo que consiste en polietilenimina, polivinilamina, aminas grasas.

[0557] En una realización, el componente (iia) es uno o más modificadores seleccionados de carbodiimidas multifuncionales alifáticas.

[0559] El componente (iia) también puede ser cualquier mezcla de los compuestos mencionados anteriormente.

[0561] Sin pretender imponer ninguna teoría particular, los presentes inventores creen que las excelentes propiedades aglutinantes conseguidas por la composición de aglutinante para fibras minerales que comprenden los componentes (i) y (iia), y otros componentes opcionales se deben al menos en parte al efecto de que los modificadores utilizados como componentes (iia) cumplen al menos parcialmente la función de un plastificante y un reticulante.

[0563] En una realización, la composición de aglutinante, preferiblemente la composición de aglutinante acuoso, comprende el componente (iia) en una cantidad de 1 a 40 % en peso, tal como de 4 a 20 % en peso, tal como de 6 a 12 % en peso, basado en el peso seco del componente (i).

[0565] Componentes adicionales

[0567] En algunas realizaciones, la composición de aglutinante, preferiblemente la composición de aglutinante acuoso, utilizada según la presente invención comprende componentes adicionales.

[0569] En una realización, la composición de aglutinante, preferiblemente la composición de aglutinante acuoso, utilizada según la presente invención comprende un catalizador seleccionado de entre ácidos inorgánicos, tales como ácido sulfúrico, ácido sulfámico, ácido nítrico, ácido bórico, ácido hipofosforoso, y/o ácido fosfórico, y/o cualquier sal de los mismos tales como hipofosfito de sodio, y/o sales de amonio, tales como sales de amonio de ácido sulfúrico, ácido sulfámico, ácido nítrico, ácido bórico, ácido hipofosforoso, y/o ácido fosfórico, y/o polifosfato de sodio (STTP), y/o metafosfato de sodio (STMP), y/o oxicloruro de fósforo. La presencia de tal catalizador puede mejorar las propiedades de curado de las composiciones de la composición de aglutinante, preferiblemente la composición de aglutinante acuoso, utilizada según la presente invención.

[0571] En una realización, la composición de aglutinante, preferiblemente la composición de aglutinante acuoso, utilizada según la presente invención comprende un catalizador seleccionado de entre ácidos de Lewis, que puede aceptar un par de electrones de un compuesto donante que forme un aducto de Lewis, tal como ZnCh, Mg(ClO<4>)<2>, Sn [N(SO<2>-n-C8F-|7)2]4.

[0573] En una realización, la composición de aglutinante, preferiblemente la composición de aglutinante acuoso, utilizada según la presente invención comprende un catalizador seleccionado de entre cloruros metálicos, tales como KCl, MgCl<2>, ZnCl<2>, FeCh y SnCh.

[0575] En una realización, la composición de aglutinante, preferiblemente la composición de aglutinante acuoso, utilizada según la presente invención comprende un catalizador seleccionado de entre compuestos organometálicos, tales como catalizadores basados en titanato y catalizadores basados en estaño.

[0577] En una realización, la composición de aglutinante, preferiblemente la composición de aglutinante acuoso, utilizada según la presente invención comprende un catalizador seleccionado de entre agentes quelantes, tales como metales de transición, tales como iones de hierro, iones de cromo, iones de manganeso, iones de cobre.

[0579] En una realización, la composición de aglutinante, preferiblemente la composición de aglutinante acuoso, utilizada según la presente invención comprende además otro componente (iv) en forma de uno o más silanos.

[0581] En una realización, la composición de aglutinante, preferiblemente la composición de aglutinante acuoso, utilizada según la presente invención comprende un componente (iv) adicional en forma de uno o más agentes de acoplamiento, tales como silanos organofuncionales.

[0583] En una realización, el componente (iv) se selecciona del grupo que consiste en silanos organofuncionales, tales como silanos funcionalizados con amino primarios o secundarios, silanos funcionalizados con epoxi, tales como silanos funcionalizados con epoxi poliméricos u oligoméricos, silanos funcionalizados con metacrilato, silanos funcionalizados con alquilo y arilo, silanos funcionalizados con urea o silanos funcionalizados con vinilo.

[0584] En una realización, la composición de aglutinante, preferiblemente la composición de aglutinante acuoso, utilizada según la presente invención comprende además un componente (v) en forma de uno o más componentes seleccionados del grupo de amoniaco, aminas o cualquier sal de los mismos.

[0586] Se ha descubierto que la inclusión de amoniaco, aminas o cualquier sal de los mismos como componente adicional puede ser útil en particular cuando se utilizan ligninas oxidadas en el componente (i), sin que la lignina oxidada se haya oxidado en presencia de amoniaco.

[0588] En una realización, la composición de aglutinante, preferiblemente la composición de aglutinante acuoso, utilizada según la presente invención comprende además otro componente en forma de urea, en particular en una cantidad del 5 al 40 % en peso, tal como del 10 al 30 % en peso, del 15 al 25 % en peso, basado en el peso seco del componente (i).

[0590] En una realización, la composición de aglutinante, preferiblemente la composición de aglutinante acuoso, utilizada según la presente invención comprende además un componente adicional en forma de uno o más carbohidratos seleccionados del grupo que consiste en sacarosa, azúcares reductores, en particular dextrosa, policarbohidratos y mezclas de los mismos, preferiblemente dextrinas y maltodextrinas, más preferiblemente jarabes de glucosa, y más preferiblemente jarabes de glucosa con un valor de equivalente de dextrosa de ED = 30 a menos de 100, tal como de ED = 60 a menos de 100, tal como ED = 60-99, tal como ED = 85-99, tal como ED = 95-99.

[0592] En una realización, la composición de aglutinante, preferiblemente la composición de aglutinante acuoso, utilizada según la presente invención comprende además otro componente en forma de uno o más carbohidratos seleccionados del grupo que consiste en sacarosa y azúcares reductores en una cantidad del 5 al 50 % en peso, tal como del 5 a menos del 50 % en peso, tal como del 10 al 40 % en peso, tal como del 15 al 30 % en peso, basado en el peso seco del componente (i).

[0594] En el contexto de la presente invención, una composición de aglutinante que tiene un contenido de azúcar de 50 % en peso o más, con respecto al peso seco total de los componentes aglutinantes, se considera un aglutinante basado en azúcar. En el contexto de la presente invención, una composición de aglutinante que tiene un contenido de azúcar inferior a 50 % en peso respecto al peso seco total de los componentes aglutinantes, se considera un aglutinante no basado en azúcar.

[0596] En una realización, la composición de aglutinante, preferiblemente la composición adhesiva acuosa, utilizada según la presente invención comprende además otro componente en forma de uno o más agentes tensioactivos que están en forma de emulsionantes no iónicos y/o iónicos tales como polioxietilenos (4) lauril éter, tal como lecitina de soja, tal como dodecilsulfato de sodio.

[0598] En una realización, la composición de aglutinante, preferiblemente la composición de aglutinante acuoso, utilizada según la presente invención comprende

[0600] - un componente (i) en forma de una o más ligninas oxidadas con amoniaco que tienen un contenido de grupos ácido carboxílico de 0,05 a 10 mmol/g, tal como de 0,1 a 5 mmol/g, tal como de 0,20 a 1,5 mmol/g, tal como de 0,40 a 1.2 mmol/g, tal como de 0,45 a 1,0 mmol/g, basado en el peso seco del componente (i);

[0602] - un componente (ii) en forma de uno o más reticulantes seleccionados de reticulantes de p-hidroxialquilamida y/o reticulantes de oxazolina, es uno o más reticulantes seleccionados del grupo que consiste en aminas orgánicas multifuncionales, tales como una alcanolamina, diaminas, tales como hexametildiamina, triaminas;

[0604] -u n componente (iii) en forma de uno o más polietilenglicoles que tienen un peso molecular promedio de 150 a 50 000 g/mol, en particular de 150 a 4000 g/mol, más particular de 150 a 1000 g/mol, preferiblemente de 150 a 500 g/mol, más preferiblemente de 150 a 300 g/mol, o uno o más polietilenglicoles que tienen un peso molecular promedio de 4000 a 25000 g/mol, en particular de 4000 a 15000 g/mol, más particular de 8000 a 12000 g/mol; en donde preferiblemente la composición de aglutinante, preferiblemente la composición de aglutinante acuoso, comprende el componente (ii) en una cantidad de 1 a 40 % en peso, tal como 4 a 20 % en peso, 6 a 12 % en peso basada en el peso seco del componente (i), y (iii) está presente en una cantidad de 0,5 a 50, preferiblemente de 2,5 a 25, más preferiblemente de 3 a 15 % en peso, basada en el peso seco del componente (i).

[0606] En una realización, la composición de aglutinante, preferiblemente la composición de aglutinante acuoso, utilizada según la presente invención comprende

[0608] - un componente (i) en forma de una o más ligninas oxidadas con amoniaco que tienen un contenido de grupos ácido carboxílico de 0,05 a 10 mmol/g, tal como de 0,1 a 5 mmol/g, tal como de 0,20 a 1,5 mmol/g, tal como de 0,40 a 1.2 mmol/g, tal como de 0,45 a 1,0 mmol/g, basado en el peso seco del componente (i);

[0609] - un componente (iia) en forma de uno o más modificadores seleccionados de entre aceites epoxidados basados en triglicéridos de ácidos grasos.

[0610] En una realización, la composición de aglutinante, preferiblemente la composición de aglutinante acuoso, utilizada según la presente invención comprende

[0611] - un componente (i) en forma de una o más ligninas oxidadas con amoniaco que tienen un contenido promedio de grupos ácido carboxílico de más de 1,5 grupos por macromolécula del componente (i), tal como más de 2 grupos, tal como más de 2,5 grupos;

[0612] - un componente (ii) en forma de uno o más reticulantes seleccionados de reticulantes de p-hidroxialquilamida y/o reticulantes de oxazolina, es uno o más reticulantes seleccionados del grupo que consiste en aminas orgánicas multifuncionales, tales como una alcanolamina, diaminas, tales como hexametildiamina, triaminas;

[0613] -u n componente (iii) en forma de uno o más polietilenglicoles que tienen un peso molecular promedio de 150 a 50 000 g/mol, en particular de 150 a 4000 g/mol, más particular de 150 a I000 g/mol, preferiblemente de 150 a 500 g/mol, más preferiblemente de 150 a 300 g/mol, o uno o más polietilenglicoles que tienen un peso molecular promedio de 4000 a 25000 g/mol, en particular de 4000 a 15000 g/mol, más particular de 8000 a 12000 g/mol; en donde preferiblemente la composición de aglutinante, preferiblemente la composición de aglutinante acuoso, comprende el componente (ii) en una cantidad de 1 a 40 % en peso, tal como 4 a 20 % en peso, 6 a 12 % en peso basada en el peso seco del componente (i), y (iii) está presente en una cantidad de 0,5 a 50, preferiblemente de 2,5 a 25, más preferiblemente de 3 a 15 % en peso, basada en el peso seco del componente (i).

[0614] En una realización, la composición de aglutinante, preferiblemente la composición de aglutinante acuoso, utilizada según la presente invención comprende

[0615] - un componente (i) en forma de una o más ligninas oxidadas con amoniaco que tienen un contenido promedio de grupos ácido carboxílico de más de 1,5 grupos por macromolécula del componente (i), tal como más de 2 grupos, tal como más de 2,5 grupos;

[0616] - un componente (iia) en forma de uno o más modificadores seleccionados de entre aceites epoxidados basados en triglicéridos de ácidos grasos.

[0617] En una realización, la composición de aglutinante, preferiblemente la composición de aglutinante acuoso, utilizada según la presente invención consiste esencialmente en

[0618] - un componente (i) en forma de una o más ligninas oxidadas;

[0619] - un componente (ii) en forma de uno o más reticulantes;

[0620] - un componente (iii) en forma de uno o más plastificantes;

[0621] - un componente (iv) en forma de uno o más agentes de acoplamiento, tales como silanos organofuncionales; - opcionalmente, un componente en forma de uno o más compuestos seleccionados del grupo de amoniaco, aminas o cualquier sal de los mismos;

[0622] - opcionalmente, un componente en forma de urea;

[0623] - opcionalmente, un componente en forma de siliconas más reactivas o no reactivas;

[0624] - opcionalmente, un aceite hidrocarbonado;

[0625] - opcionalmente, uno o más agentes tensioactivos;

[0626] - agua.

[0627] En una realización, la composición de aglutinante, preferiblemente la composición de aglutinante acuoso, utilizada según la presente invención consiste esencialmente en

[0628] - un componente (i) en forma de una o más ligninas oxidadas;

[0629] - un componente (iia) en forma de uno o más modificadores seleccionados de entre aceites epoxidados basados en triglicéridos de ácidos grasos;

[0630] - un componente (iv) en forma de uno o más agentes de acoplamiento, tales como silanos organofuncionales; - opcionalmente, un componente en forma de uno o más compuestos seleccionados del grupo de amoniaco, aminas o cualquier sal de los mismos;

[0631] - opcionalmente, un componente en forma de urea;

[0632] - opcionalmente, un componente en forma de siliconas más reactivas o no reactivas;

[0633] - opcionalmente, un aceite hidrocarbonado;

[0634] - opcionalmente, uno o más agentes tensioactivos;

[0635] - agua.

[0636] Un método para producir un producto de fibra mineral

[0637] El producto de fibra mineral de la presente invención se prepara mediante un método común para producir un producto de fibra mineral uniendo fibras minerales con la composición de aglutinante. En consecuencia, el producto de fibra mineral de la presente invención se prepara preferiblemente mediante un método que comprende las etapas de contacto de las fibras minerales con una composición de aglutinante no curado y preferiblemente acuoso que comprende una o más ligninas oxidadas. En una realización preferida, la composición de aglutinante no curado y preferiblemente acuoso comprende

[0638] - un componente (i) en forma de una o más ligninas oxidadas;

[0639] - un componente (ii) en forma de uno o más reticulantes;

[0640] - opcionalmente un componente (iii) en forma de uno o más plastificantes.

[0641] Curado

[0642] La composición de aglutinante no curado en el precursor del producto de fibra mineral, tal como una red en la que las fibras minerales están en contacto con la composición de aglutinante, se cura mediante una reacción química y/o física de los componentes del aglutinante.

[0643] En una realización, el curado tiene lugar en un dispositivo de curado.

[0644] En una realización, el curado se lleva a cabo a temperaturas de 100 a 300 °C, tal como de 170 a 270 °C, tal como de 180 a 250 °C, tal como de 190 a 230 °C.

[0645] En una realización, el curado tiene lugar en un horno de curado convencional para la producción de lana mineral que funciona a una temperatura desde 150 hasta 300 °C, tal como de 170 a 270 °C, tal como de 180 a 250 °C, tal como de 190 a 230 °C.

[0646] En una realización, el curado tiene lugar durante un tiempo de 30 segundos a 20 minutos, tal como de 1 a 15 minutos, tal como de 2 a 10 minutos.

[0647] En una realización típica, el curado tiene lugar a una temperatura de 150 a 250 °C durante un tiempo de 30 segundos a 20 minutos.

[0648] El proceso de curado puede comenzar inmediatamente después de la aplicación del aglutinante a las fibras. El curado se define como un proceso donde la composición de aglutinante experimenta una reacción física y/o química que, en caso de una reacción química, aumenta usualmente el peso molecular de los compuestos en la composición de aglutinante, y aumenta de este modo la viscosidad de la composición de aglutinante, usualmente hasta que la composición de aglutinante alcanza un estado sólido.

[0649] En una realización, el proceso de curado comprende el secado por presión. La presión puede aplicarse insuflando aire o gas a través/sobre la mezcla de fibras minerales y aglutinante.

[0650] Producto de fibra mineral según la presente invención

[0651] La presente invención se refiere a un producto de fibra mineral que comprende fibras minerales en contacto con una composición de aglutinante curado tal como se ha descrito anteriormente, es decir, en contacto con un aglutinante curado resultante del curado de la composición de aglutinante, preferiblemente de la composición de aglutinante acuoso, descrita anteriormente.

[0652] Las fibras minerales utilizadas pueden ser cualesquiera fibras vitreas artificiales (FVA), fibras de vidrio, fibras cerámicas, fibras de basalto, fibras de escoria, fibras de roca, fibras de piedra y otras. Estas fibras pueden estar presentes como un producto de lana, p. ej., como un producto de lana de roca.

[0653] Composición de fibra/masa fundida

[0654] Las fibras vítreas artificiales (FVA) pueden tener cualquier composición de óxido adecuada. Las fibras pueden ser fibras de vidrio, fibras cerámicas, fibras de basalto, fibras de escoria o fibras de roca o piedra. Las fibras son preferiblemente de los tipos generalmente conocidos como fibras de roca, piedra o escoria, lo más preferiblemente, fibras de piedra.

[0655] Las fibras de piedra comúnmente comprenden los siguientes óxidos, en porcentaje en peso:

[0656] SiO2: 30 a 51

[0657] CaO:<8>a 30

[0658] MgO: 2 a 25

[0659] FeO (incluido Fe<2>O<3>): 2 a 15

[0660] Na<2>O K<2>O: no más de<10>

[0661] CaO MgO: 10 a 30

[0662] En las realizaciones preferidas, las FVA tienen los siguientes niveles de elementos, calculados como óxidos en % en peso:

[0663] SiO<2>: al menos 30, 32, 35 o 37; no más de 51,48, 45 o 43

[0664] AhO<3>: al menos 12, 16 o 17; no más de 30, 27 o 25

[0665] CaO: al menos<8>o 10; no más de 30, 25 o 20

[0666] MgO: al menos 2 o 5; no más de 25, 20 o 15

[0667] FeO (incluido Fe2O3): al menos 4 o 5; no más de 15, 12 o 10

[0668] FeO MgO: al menos 10, 12 o 15; no más de 30, 25 o 20

[0669] Na<2>O K<2>O: cero o al menos 1; no más de 10

[0670] CaO MgO: al menos 10 o 15; no más de 30 o 25

[0671] TiO2: cero o al menos 1; no más de<6>, 4 o 2

[0672] TiO<2>+ FeO: al menos 4 o<6>; no más de 18 o 12

[0673] B<2>O<3>: cero o al menos 1; no más de 5 o 3

[0674] P<2>O<5>: cero o al menos 1; no más de 8 o 5

[0675] Otros: cero o al menos 1; no más de 8 o 5

[0676] Las FVA fabricadas mediante el método de la invención tienen preferiblemente la composición en % en peso:

[0677] SiO2 35 a 50

[0678] Al2O3 12 a 30

[0679] TiO2 hasta 2

[0680] Fe2O3 3 a 12

[0681] CaO 5 a 30

[0682] MgO hasta 15

[0683] Na2O 0 a 15

[0684] K2O 0 a 15

[0685] P<2>O<5>hasta 3

[0686] MnO hasta 3

[0687] B<2>O<3>hasta 3

[0688] Otra composición preferida para las FVA es la siguiente en % en peso:

[0689] SÍO<2>39-55 %, preferiblemente 39-52 %

[0690] AhO316-27 %, preferiblemente 16-26 %

[0691] CaO 6-20 %, preferiblemente 8-18 %

[0692] MgO 1-5 %, preferiblemente 1-4,9 %

[0693] Na<2>O 0-15 %, preferiblemente 2-12 %

[0694] K<2>O 0-15 %, preferiblemente 2-12 %

[0695] R<2>O (Na<2>O K<2>O) 10-14,7 %, preferiblemente 10-13,5 %

[0696] P<2>O<5>0-3 %, preferiblemente 0-2 %

[0697] Fe<2>O<3>(hierro total) 3-15 %, preferiblemente 3,2-8 %

[0698] B<2>O<3 0 - 2>%, preferiblemente<0 -1>%

[0699] TiO<2>0-2 % preferiblemente 0,4-1 %

[0700] Otros 0-2,0 %

[0701] Las fibras de vidrio comprenden comúnmente los siguientes óxidos, en porcentaje en peso:

[0702] SiO2: 50 a 70

[0703] AhOa: 10 a 30

[0704] CaO: no más de 27

[0705] MgO: no más de 12

[0706] Las fibras de vidrio también pueden contener los siguientes óxidos, en porcentaje en peso:

[0707] Na<2>O K<2>O: 8 a 18, en particular, Na<2>O K<2>O mayor que CaO MgO

[0708] B<2>O<3>: 3 a 12

[0709] Algunas composiciones de fibra de vidrio pueden contener AhO<2>: menos del 2 %.

[0710] Los métodos de formación de fibras adecuados y las etapas de producción posteriores para fabricar el producto de fibra mineral son los convencionales en la técnica. Generalmente, el aglutinante se pulveriza inmediatamente después de la fibrilación del mineral fundido sobre las fibras minerales suspendidas en el aire. La composición de aglutinante no curado y preferiblemente acuoso se aplica normalmente en una cantidad del 0,1 al 18 %, preferiblemente del 0,2 al 8 % en peso, del producto de fibra mineral unida con respecto a la sustancia seca.

[0711] La banda de fibras minerales revestidas por pulverizado se cura generalmente en un horno de curado mediante una corriente de aire caliente. La corriente de aire caliente se puede introducir a la banda de fibras minerales con aglutinante desde abajo, o desde arriba, o desde direcciones alternantes en zonas diferentes en la dirección de la longitud del horno de curado.

[0712] Típicamente, el horno de curado funciona a una temperatura de aproximadamente 150 °C a aproximadamente 300 °C, tal como de 170 a 270 °C, tal como de 180 a 250 °C, tal como de 190 a 230 °C. Generalmente, el tiempo de permanencia del horno de curado es de 30 segundos a 20 minutos, tal como de 1 a 15 minutos, tal como de 2 a 10 minutos, dependiendo de, por ejemplo, la densidad del producto.

[0713] En una realización típica, el producto de fibra mineral según la presente invención se cura a una temperatura de 150 °C a 250 °C durante un tiempo de 30 segundos a 20 minutos.

[0714] Si se desea, la banda de fibras minerales se puede someter a un proceso de conformación antes del curado. El producto de fibra mineral unida saliente del horno de curado se puede cortar al formato deseado, p. ej., en forma de una guata.

[0715] En una realización preferida, el producto de fibra mineral según la presente invención es un producto de aislamiento térmico. El producto de fibra mineral está preferiblemente en forma de una sección de tubería formada previamente, una estera con alambre o una losa.

[0716] En una realización preferida, el producto de fibra mineral según la presente invención tiene un grosor en el intervalo de 20 mm a 500 mm, preferiblemente de 30 mm a 300 mm, tal como de 50 mm a 150 mm, en donde, en general, el producto de fibra mineral está en forma de lámina.

[0717] Los productos de fibra mineral según la presente invención tienen generalmente una densidad dentro del intervalo de desde 6 a 250 kg/m3, preferiblemente de 20 a 200 kg/m3. Los productos de fibra mineral tienen generalmente una pérdida por calcinación (LOI) dentro del intervalo del 0,25 al 18,0 % o del 0,3 al 18,0 %, preferiblemente del 0,5 al 8.0 %. En una realización preferida, el producto de fibra mineral tiene una pérdida por calcinación (LOI) del 0,25 al 8.0 % o del 0,3 al 8,0 %, más preferiblemente del 0,25 al 6,0 %.

[0718] Uso del producto de fibra mineral según la presente invención

[0719] Un uso según la presente invención de un producto de fibra mineral está dirigido a una aplicación a alta temperatura. En este caso, una aplicación a alta temperatura significa el uso del producto de fibra mineral a una temperatura de al menos 300 °C, preferiblemente, al menos 400 °C, tal como al menos 450 °C y/o hasta 700 °C.

[0720] En consecuencia, la invención también se refiere al uso de un producto de fibra mineral, que comprende fibras minerales unidas por una composición de aglutinante curado, comprendiendo la composición de aglutinante no curado una o más ligninas oxidadas, a una temperatura de al menos 300 °C, preferiblemente al menos 400 °C, tal como al menos 450 °C. En general, el uso de la invención es a una temperatura de no más de 700 °C, preferiblemente no más de 650 °C.

[0721] En general, se prefiere que el calentamiento del producto de fibra mineral a una temperatura de 600 °C desprende menos de 1000 |jg de ácido isociánico (ICA) por gramo de muestra, más preferiblemente menos de 750 |jg de ácido isociánico (ICA) por gramo de muestra, tal como menos de 500 jg de ácido isociánico (ICA) por gramo de muestra, tal como menos de 250 jg de ácido isociánico (ICA) por gramo de muestra, tal como menos de 100 jg de ácido isociánico (ICA) por gramo de muestra. El método para determinar la emisión total de ICA se describe a continuación. En una realización preferida del uso según la invención, el producto de fibra mineral se utiliza como un producto de aislamiento térmico, más preferiblemente como un aislamiento térmico de tuberías.

[0722] Con respecto al uso de la invención, se prefiere que la tubería funcione a altas temperaturas de uso de al menos 300 °C, preferiblemente al menos 400 °C, tal como al menos 450 °C. En general, la temperatura no es mayor de 700 °C, preferiblemente no mayor de 650 °C.

[0723] La tubería es preferiblemente una tubería de metal. En particular, la tubería se utiliza para transportar un medio, tal como un gas, un vapor o un fluido. El medio transportado a través de la tubería es usualmente un medio de alta temperatura que tiene la temperatura de uso mínima descrita anteriormente.

[0724] El producto de fibra mineral para el uso según la invención puede tener todas las características que se han descrito anteriormente para el producto de fibra mineral de la invención, de modo que se haga referencia al mismo.

[0725] Método de transporte de un medio según la presente invención

[0726] La invención también se refiere a un método para transportar un medio, que comprende las etapas de

[0727] a) cubrir una tubería con un producto de fibra mineral como aislamiento térmico de tuberías, y

[0728] b) transportar el medio a través de la tubería,

[0729] en donde el producto de fibra mineral comprende fibras minerales unidas por una composición de aglutinante curado, comprendiendo la composición de aglutinante no curado una o más ligninas oxidadas.

[0730] En general, se prefiere que el calentamiento del producto de fibra mineral a una temperatura de 600 °C desprende menos de 1000 |jg de ácido isociánico (ICA) por gramo de muestra, tal como menos de 750 |jg de ácido isociánico (ICA) por gramo de muestra, tal como menos de 500 jg de ácido isociánico (ICA) por gramo de muestra, tal como menos de 250 jg de ácido isociánico (ICA) por gramo de muestra, tal como menos de 100 jg de ácido isociánico (ICA) por gramo de muestra. El método para determinar la emisión total de ICA se describe a continuación.

[0731] En una realización preferida, el medio transportado tiene una temperatura de al menos 300 °C, preferiblemente al menos 400 °C, tal como al menos 450 °C. Preferiblemente, la temperatura no es mayor de 700 °C, preferiblemente no mayor de 650 °C.

[0732] El medio transportado a través de la tubería puede ser, por ejemplo, un gas, un vapor o un fluido.

[0733] El producto de fibra mineral utilizado en el método según la invención puede tener todas las características que se han descrito anteriormente para el producto de fibra mineral de la invención, de modo que se haga referencia al mismo. Tubería con aislamiento térmico según la presente invención

[0734] La invención también se refiere a una tubería cubierta o envuelta con un producto de fibra mineral como aislamiento térmico, en donde el producto de fibra mineral comprende fibras minerales unidas por una composición de aglutinante curado, comprendiendo la composición de aglutinante no curado una o más ligninas oxidadas.

[0735] En general, se prefiere que el calentamiento del producto de fibra mineral a una temperatura de 600 °C desprende menos de 1000 jg de ácido isociánico (ICA) por gramo de muestra, tal como menos de 750 jg de ácido isociánico (ICA) por gramo de muestra, tal como menos de 500 jg de ácido isociánico (ICA) por gramo de muestra, tal como menos de 250 jg de ácido isociánico (ICA) por gramo de muestra, tal como menos de 100 jg de ácido isociánico (ICA) por gramo de muestra. El método para determinar la emisión total de ICA se describe a continuación.

[0736] El producto de fibra mineral para cubrir la tubería según la invención puede tener todas las características que se han descrito anteriormente para el producto de fibra mineral de la invención, de modo que se haga referencia al mismo.

[0737] Ligninas oxidadas que se pueden utilizar como componentes en la composición de aglutinante, preferiblemente una composición de aglutinante acuoso para fibras minerales según la presente invención tanto para la Alternativa A como para la Alternativa B descritas anteriormente y el método para preparar tales ligninas oxidadas.

[0738] A continuación, se describen ligninas oxidadas que pueden utilizarse como componente de la composición de aglutinante y su preparación.

[0739] Método I para preparar ligninas oxidadas

[0740] Las ligninas oxidadas, que pueden utilizarse como componente para los aglutinantes utilizados en la presente invención, pueden prepararse mediante un método que comprende poner en contacto

[0741] - un componente (a) que comprende una o más ligninas

[0742] - un componente (b) que comprende amoniaco, uno o más componentes de amina, y/o cualquier sal de los mismos. - un componente (c) que comprende uno o más agentes de oxidación.

[0743] Componente (a)

[0744] El componente (a) comprende una o más ligninas.

[0745] En una realización del método según la presente invención, el componente (a) comprende una o más ligninas kraft, una o más ligninas de sosa, una o más ligninas de lignosulfonato, una o más ligninas de organosolv, una o más ligninas de procesos de biorrefinado de materias primas lignocelulósicas, o cualquier mezcla de las mismas.

[0746] En una realización, el componente (a) comprende una o más ligninas kraft.

[0747] Componente (b)

[0748] En una realización según la presente invención, el componente (b) comprende amoniaco, uno o más componentes amino, y/o cualquier sal de los mismos. Sin pretender imponer ninguna teoría particular, los presentes inventores creen que, en la sustitución de los hidróxidos alcalinos utilizados en los procesos de oxidación previamente conocidos de lignina por amoniaco, uno o más componentes amino, y/o cualquier sal del mismo, desempeña un papel importante en las propiedades mejoradas de las ligninas oxidadas preparadas según el método de la presente invención.

[0750] Los presentes inventores han descubierto sorprendentemente que las ligninas oxidadas por un agente de oxidación en presencia de amoniaco o aminas contienen cantidades significativas de nitrógeno como parte de la estructura de las ligninas oxidadas. Sin pretender imponer ninguna teoría en particular, los presentes inventores consideran que las propiedades mejoradas de resistencia al fuego de las ligninas oxidadas cuando se utilizan en productos donde están comprendidas en una composición de aglutinante, dichas ligninas oxidadas preparadas por el método según la presente invención, se deben al menos en parte al contenido en nitrógeno de la estructura de las ligninas oxidadas.

[0751] En una realización, el componente (b) comprende amoniaco y/o cualquier sal del mismo.

[0753] Sin pretender imponer ninguna teoría particular, los presentes inventores creen que las propiedades de estabilidad mejoradas de las ligninas derivatizadas preparadas según la presente invención se deben al menos en parte al hecho de que el amoniaco es un compuesto volátil y, por lo tanto, se evapora del producto final o se puede eliminar y reutilizarse fácilmente. Por el contrario, ha resultado difícil eliminar las cantidades residuales de los hidróxidos alcalinos utilizados en el proceso de oxidación previamente conocido.

[0755] Sin embargo, puede ser ventajoso en el método según la presente invención que el componente (b), además del amoniaco, uno o más componentes amino y/o cualquier sal del mismo, también comprenda una cantidad comparativamente pequeña de un hidróxido de metal alcalino y/o alcalinotérreo, tal como hidróxido de sodio y/o hidróxido de potasio.

[0757] En las realizaciones en las que el componente (b) comprende hidróxidos de metales alcalinos y/o alcalinotérreos, tales como hidróxido de sodio y/o hidróxido de potasio, tal como un componente además del amoniaco, uno o más componentes amino y/o cualquier sal del mismo, la cantidad de hidróxidos de metal alcalino y/o alcalinotérreo es usualmente pequeña, tal como de 5 a 70 partes en peso, tal como de 10 a 20 partes en peso de hidróxido de metal alcalino y/o alcalinotérreo, basada en el amoniaco.

[0759] Componente (c)

[0761] En el método según la presente invención, el componente (c) comprende uno o más agentes de oxidación.

[0763] En una realización, el componente (c) comprende uno o más agentes de oxidación en forma de peróxido de hidrógeno, peróxidos orgánicos o inorgánicos, oxígeno molecular, ozono, aire, agentes de oxidación que contienen halógeno o cualquier mezcla de los mismos.

[0765] En las etapas iniciales de la oxidación, los radicales activos del oxidante extraerán, típicamente, el protón del grupo fenólico, ya que ese enlace tiene la energía de disociación más baja en la lignina. Debido al potencial de lignina para estabilizar los radicales a través de mesomerismo, se abren múltiples vías para continuar (pero también terminar) la reacción, y se obtienen diversos productos intermedios y finales. El peso molecular promedio puede aumentar y disminuir debido a esta complejidad (y a las condiciones elegidas), y en sus experimentos los inventores han observado, típicamente, un aumento moderado del peso molecular promedio de alrededor de un 30 %.

[0767] En una realización, el componente (c) comprende peróxido de hidrógeno.

[0769] El peróxido de hidrógeno es quizá el oxidante más comúnmente empleado debido a la combinación de bajo precio, buena eficiencia y un impacto medioambiental relativamente bajo. Cuando se utiliza peróxido de hidrógeno sin la presencia de catalizadores, las condiciones alcalinas y la temperatura son importantes debido a las siguientes reacciones que conducen a la formación de radicales:

[0772] H<2>O<2>+ OH- ^ HOO- H<2>O

[0775]

[0778] Los presentes inventores han descubierto que las ligninas derivatizadas preparadas con el método según la presente invención contienen mayores cantidades de grupos ácido carboxílico como resultado del proceso de oxidación. Sin pretender imponer ninguna teoría particular, los presentes inventores creen que el contenido de grupos ácido carboxílico de las ligninas oxidadas preparadas en el proceso según la presente invención desempeña un papel importante en las propiedades de reactividad deseables de las ligninas derivatizadas preparadas por el método según la presente invención.

[0779] Otra ventaja del proceso de oxidación es que la lignina oxidada es más hidrófila. Una hidrofilicidad más alta puede mejorar la solubilidad en agua y facilitar la adhesión a sustratos polares tales como fibras minerales.

[0780] Componentes adicionales

[0781] En una realización, el método según la presente invención comprende componentes adicionales, en particular un componente (d) en forma de un catalizador de oxidación, tal como uno o más catalizadores de metales de transición, tal como sulfato de hierro, tal como catalizadores que contienen manganeso, paladio, selenio y tungsteno.

[0782] Tales catalizadores de oxidación pueden aumentar la tasa de reacción, para mejorar de este modo las propiedades de las ligninas oxidadas preparadas mediante el método según la presente invención.

[0783] Relaciones de masa de los componentes

[0784] La persona experta en la técnica utilizará los componentes (a), (b) y (c) en cantidades relativas, de modo que se logre el grado deseado de oxidación de las ligninas.

[0785] En una realización,

[0786] - un componente (a) comprende una o más ligninas

[0787] - un componente (b) comprende amoniaco

[0788] - un componente (c) comprende uno o más agentes de oxidación en forma de peróxido de hidrógeno,

[0789] en donde las relaciones de masa de lignina, amoniaco y peróxido de hidrógeno son tales que la cantidad de amoniaco es de 0,01 a 0,5 partes en peso, tal como de 0,1 a 0,3, tal como de 0,15 a 0,25 partes en peso de amoniaco, respecto al peso seco de lignina, y en donde la cantidad de peróxido de hidrógeno es de 0,025 a 1,0 partes en peso, tal como de 0,05 a 0,2 partes en peso, tal como de 0,075 a 0,125 partes en peso de peróxido de hidrógeno, basada en el peso seco de lignina.

[0790] Proceso

[0791] Hay más de una posibilidad de poner en contacto los componentes (a), (b) y (c) para conseguir la reacción de oxidación deseada.

[0792] En una realización, el método comprende las etapas de:

[0793] - una etapa de proporcionar el componente (a) en forma de una dispersión y/o solución acuosa de una o más ligninas, siendo el contenido de lignina de la solución acuosa del 1 al 50 % en peso, tal como del 5 al 25 % en peso, tal como del 15 al 22 % en peso, tal como del 18 al 20 % en peso, basado en el peso total de la disolución acuosa;

[0794] - una etapa de ajuste del pH añadiendo el componente (b), que comprende una solución acuosa de amoniaco, uno o más componentes de amina, y/o cualquier sal de los mismos;

[0795] - una etapa de oxidación añadiendo el componente (c), que comprende un agente de oxidación.

[0796] En una realización, la etapa de ajuste del pH se lleva a cabo de forma que la solución y/o dispersión acuosa resultante tenga un pH > 9, tal como > 10, tal como > 10,5.

[0797] En una realización, la etapa de ajuste del pH se lleva a cabo de forma que la solución y/o dispersión acuosa resultante tenga un pH en el intervalo de 10,5 a 12.

[0798] En una realización, la etapa de ajuste del pH se lleva a cabo de forma que se permita que la temperatura se eleve hasta > 25 °C, y a continuación se controle en el intervalo de 25-50 °C, tal como 30-45 C, tal como 35-40 °C.

[0799] En una realización, durante la etapa de oxidación, la temperatura se deja elevar > 35 °C y a continuación se controla en el intervalo de 35-150 °C, tal como 40-90 °C, tal como 45-80 °C.

[0800] En una realización, la etapa de oxidación se lleva a cabo durante un tiempo de 1 segundo a 48 horas, tal como de 10 segundos a 36 horas, tal como de 1 minuto a 24 horas, tal como 2-5 horas.

[0801] Método II para preparar ligninas oxidadas

[0802] Las ligninas oxidadas, que pueden utilizarse como componente para los aglutinantes utilizados en la presente invención, pueden prepararse mediante un método que comprende poner en contacto

[0803] - un componente (a) que comprende una o más ligninas

[0804] - un componente (b) que comprende amoniaco y/o uno o más componentes de amina, y/o cualquier sal del mismo y/o un hidróxido de metal alcalino y/o alcalinotérreo, tal como hidróxido de sodio y/o hidróxido de potasio

[0805] - un componente (c) que comprende uno o más agentes de oxidación.

[0806] - un componente (d) en forma de uno o más plastificantes.

[0807] Componente (a)

[0808] El componente (a) comprende una o más ligninas.

[0809] En una realización del método según la presente invención, el componente (a) comprende una o más ligninas kraft, una o más ligninas de sosa, una o más ligninas de lignosulfonato, una o más ligninas de organosolv, una o más ligninas de procesos de biorrefinado de materias primas lignocelulósicas, o cualquier mezcla de las mismas.

[0810] En una realización, el componente (a) comprende una o más ligninas kraft.

[0811] Componente (b)

[0812] En una realización según la presente invención, el componente (b) comprende amoniaco, uno o más componentes amino, y/o cualquier sal de los mismos y/o un hidróxido de metal alcalino y/o alcalinotérreo, tal como hidróxido de sodio y/o hidróxido de potasio.

[0813] “ Ligninas oxidadas con amoniaco” se debe entender como una lignina que ha sido oxidada por un agente de oxidación en presencia de amoniaco. La expresión “ lignina oxidada con amoniaco” , se abrevia como LOA.

[0814] En una realización, el componente (b) comprende amoniaco y/o cualquier sal del mismo.

[0815] Sin pretender imponer ninguna teoría particular, los presentes inventores creen que las propiedades de estabilidad mejoradas de las ligninas derivatizadas preparadas según la presente invención, siendo el componente (b) amoniaco y/o cualquier sal del mismo, se deben, al menos en parte, al hecho de que el amoniaco es un compuesto volátil y, por lo tanto, se evapora del producto final, o se puede eliminar y reutilizarse fácilmente.

[0816] Sin embargo, puede ser ventajoso en esta realización del método según la presente invención que el componente (b), además del amoniaco, uno o más componentes amino y/o cualquier sal del mismo, también comprenda una cantidad comparativamente pequeña de un hidróxido de metal alcalino y/o alcalinotérreo, tal como hidróxido de sodio y/o hidróxido de potasio.

[0817] En las realizaciones en las que el componente (b) comprende hidróxidos de metales alcalinos y/o alcalinotérreos, tales como hidróxido de sodio y/o hidróxido de potasio, tal como un componente además del amoniaco, uno o más componentes amino y/o cualquier sal del mismo, la cantidad de hidróxidos de metal alcalino y/o alcalinotérreo es usualmente pequeña, tal como de 5 a 70 partes en peso, tal como de 10 a 20 partes en peso de hidróxido de metal alcalino y/o alcalinotérreo, basada en el amoniaco.

[0818] Componente (c)

[0819] En el método según la presente invención, el componente (c) comprende uno o más agentes de oxidación.

[0820] En una realización, el componente (c) comprende uno o más agentes de oxidación en forma de peróxido de hidrógeno, peróxidos orgánicos o inorgánicos, oxígeno molecular, ozono, aire, agentes de oxidación que contienen halógeno o cualquier mezcla de los mismos.

[0821] En las etapas iniciales de la oxidación, los radicales activos del oxidante extraerán, típicamente, el protón del grupo fenólico, ya que ese enlace tiene la energía de disociación más baja en la lignina. Debido al potencial de lignina para estabilizar los radicales a través de mesomerismo, se abren múltiples vías para continuar (pero también terminar) la reacción, y se obtienen diversos productos intermedios y finales. El peso molecular promedio puede aumentar y disminuir debido a esta complejidad (y a las condiciones elegidas), y en sus experimentos los inventores han observado, típicamente, un aumento moderado del peso molecular promedio de alrededor de un 30 %.

[0822] En una realización, el componente (c) comprende peróxido de hidrógeno.

[0823] El peróxido de hidrógeno es quizá el oxidante más comúnmente empleado debido a la combinación de bajo precio, buena eficiencia y un impacto medioambiental relativamente bajo. Cuando se utiliza peróxido de hidrógeno sin la presencia de catalizadores, las condiciones alcalinas y la temperatura son importantes debido a las siguientes reacciones que conducen a la formación de radicales:

[0826] H<2>O<2>+ OH- ^ HOO- H<2>O

[0829] H;0 24-OOH"<-*■ -OH 4- H:Q '07;[0831] Los presentes inventores han descubierto que las ligninas derivatizadas preparadas con el método según la presente invención contienen mayores cantidades de grupos ácido carboxílico como resultado del proceso de oxidación. Sin pretender imponer ninguna teoría particular, los presentes inventores creen que el contenido de grupos ácido carboxílico de las ligninas oxidadas preparadas en el proceso según la presente invención desempeña un papel importante en las propiedades de reactividad deseables de las ligninas derivatizadas preparadas por el método según la presente invención.;[0833] Otra ventaja del proceso de oxidación es que la lignina oxidada es más hidrófila. Una hidrofilicidad más alta puede mejorar la solubilidad en agua y facilitar la adhesión a sustratos polares, tales como fibras minerales.;[0835] Componente (d);[0837] El componente (d) comprende uno o más plastificantes.;[0839] En una realización según la presente invención, el componente (d) comprende uno o más plastificantes en forma de polioles, tales como carbohidratos, azúcares hidrogenados, tales como sorbitol, eritriol, glicerol, monoetilenglicol, polietilenglicoles, éteres de polietilenglicol, poliéteres, ftalatos y/o ácidos, tales como ácido adípico, ácido vanílico, ácido láctico y/o ácido ferúlico, polímeros acrílicos, alcohol polivinílico, dispersiones de poliuretano, carbonato de etileno, carbonato de propileno, lactonas, lactamas, láctidos, polímeros basados en acrílico con grupos carboxilo libres y/o dispersiones de poliuretano con grupos carboxilo libres, poliamidas, amidas, tales como carbamida/urea, o cualquier mezcla de los mismos.;[0841] Los presentes inventores han descubierto que la inclusión del componente (d) en forma de uno o más plastificantes proporciona una disminución de la viscosidad de la mezcla de reacción, lo que permite un método muy eficiente para producir ligninas oxidadas.;[0843] En una realización según la presente invención, el componente (d) comprende uno o más plastificantes en forma de polioles, tales como carbohidratos, azúcares hidrogenados, tales como sorbitol, eritriol, glicerol, monoetilenglicol, polietilenglicoles, alcohol polivinílico, polímeros basados en acrílico con grupos carboxilo libres y/o dispersiones de poliuretano con grupos carboxilo libres, poliamidas, amidas, tales como carbamida/urea, o cualquier mezcla de los mismos.;[0845] En una realización según la presente invención, el componente (d) comprende uno o más plastificantes seleccionados del grupo de polietilenglicoles, alcohol polivinílico, urea o cualquier mezcla de los mismos.;[0847] Componentes adicionales;[0849] En una realización, el método según la presente invención comprende componentes adicionales, en particular un componente (v) en forma de un catalizador de oxidación, tal como uno o más catalizadores de metales de transición, tal como sulfato de hierro, tal como catalizadores que contienen manganeso, paladio, selenio y tungsteno.;[0851] Tales catalizadores de oxidación pueden aumentar la tasa de reacción, para mejorar de este modo las propiedades de las ligninas oxidadas preparadas mediante el método.;[0853] Relaciones de masa de los componentes;[0855] La persona experta en la técnica utilizará los componentes (a), (b), (c) y (d) en cantidades relativas, de modo que se logre el grado deseado de oxidación de las ligninas.;[0857] En una realización, el método según la presente invención se lleva a cabo de tal modo que el método comprende;[0858] - un componente (a) comprende una o más ligninas;[0860] - un componente (b) comprende amoniaco;[0862] - un componente (c) comprende uno o más agentes de oxidación en forma de peróxido de hidrógeno,;[0863] - un componente (d) comprende uno o más plastificantes seleccionados del grupo de polietilenglicol, en donde las relaciones de masa de lignina, amoniaco, peróxido de hidrógeno y polietilenglicol son tales que la cantidad de amoniaco es de 0,01 a 0,5 partes en peso, tal como de 0,1 a 0,3, tal como de 0,15 a 0,25 partes en peso de amoniaco (solución al 25 % en peso en agua), con basado en el peso seco de la lignina, y en donde la cantidad de peróxido de hidrógeno (solución al 30 % en peso en agua) es de 0,025 a 1,0 partes en peso, tal como de 0,07 a 0,50 partes en peso, tal como de 0,15 a 0,30 partes en peso de peróxido de hidrógeno, con basado en el peso seco de la lignina, y en donde la cantidad de polietilenglicol es de 0,03 a 0,60 partes en peso, tal como de 0,07 a 0,50 partes en peso, tal como de 0,10 a 0,40 partes en peso de polietilenglicol, con basado en el peso seco de la lignina.;[0864] Para los fines de la presente invención, el “ peso seco de lignina” se define preferiblemente como el peso de la lignina en la forma suministrada.;[0865] Proceso;[0866] Hay más de una posibilidad de poner en contacto los componentes (a), (b), (c) y (d) para conseguir la reacción de oxidación deseada.;[0867] En una realización, el método comprende las etapas de:;[0868] - una etapa de proporcionar el componente (a) en forma de una solución acuosa y/o dispersión de una o más ligninas, siendo el contenido de lignina de la solución acuosa del 5 al 90 % en peso, tal como del 10 al 85 % en peso, tal como del 15 al 70 % en peso, basado en el peso total de la solución acuosa;;[0869] - una etapa de ajuste del pH añadiendo el componente (b);;[0870] - una etapa de adición de componente (d);;[0871] - una etapa de oxidación añadiendo el componente (c), que comprende un agente de oxidación.;[0872] En una realización, la etapa de ajuste del pH se lleva a cabo de forma que la solución y/o dispersión acuosa resultante tenga un pH > 9, tal como > 10, tal como > 10,5.;[0873] En una realización, la etapa de ajuste del pH se lleva a cabo de forma que la solución y/o dispersión acuosa resultante tenga un pH en el intervalo de 9,5 a 12.;[0874] En una realización, la etapa de ajuste del pH se lleva a cabo de forma que se permita que la temperatura se eleve hasta > 25 °C, y a continuación se controle en el intervalo de 25-50 °C, tal como 30-45 C, tal como 35-40 °C.;[0875] En una realización, durante la etapa de oxidación, la temperatura se deja elevar a > 35 °C y, a continuación, se controla en el intervalo de 35-150 °C, tal como 40-90 °C, tal como 45-80 °C.;[0876] En una realización, la etapa de oxidación se lleva a cabo durante un tiempo de 1 segundo a 24 horas, tal como de 1 minuto a 12 horas, tal como de 10 minutos a 8 horas, tal como de 5 minutos a 1 hora.;[0877] Los presentes inventores han descubierto que el proceso según la presente invención permite producir un alto contenido en materia seca de la mezcla de reacción y, por lo tanto, es posible una alta productividad en el proceso según la presente invención, que permite que el producto de reacción en forma de ligninas oxidadas se utilice como un componente en productos industriales de producción en masa, tales como los productos de fibra mineral.;[0878] En una realización, el método según la presente invención se lleva a cabo de tal modo que el contenido de materia seca de la mezcla de reacción es del 20 al 80 % en peso, tal como del 40 al 70 % en peso.;[0879] En una realización, el método según la presente invención se lleva a cabo de tal modo que la viscosidad de la lignina oxidada tiene un valor de 100 cP a 100000 cP, tal como un valor de 500 cP a 50000 cP, tal como un valor de 1000 cP a 25000 cP.;[0880] Para los fines de la presente invención, la viscosidad es la viscosidad dinámica, y se define como la resistencia del líquido/pasta a un cambio en la forma o el movimiento de las porciones próximas entre sí. La viscosidad se mide en centipoise (cP), que es el equivalente de 1 mPa s (milipascales segundo). La viscosidad se mide a 20 °C utilizando un viscosímetro. Para los fines de la presente invención, la viscosidad dinámica puede medirse a 20 °C con un viscosímetro Brookfield Cone Plate Wells.;[0881] En una realización, el método según la presente invención se lleva a cabo de tal modo que el método comprende un dispositivo rotador-estator.;[0883] En una realización, el método según la presente invención se lleva a cabo de tal modo que el método se realiza como un proceso continuo o semicontinuo.;[0885] Aparato para realizar el método;[0887] La presente invención también está dirigida a un aparato para realizar el método descrito anteriormente.;[0889] En una realización, el aparato para realizar el método comprende:;[0891] - un dispositivo rotor-estator,;[0893] - un dispositivo de premezclado para el componente (a), (b), (d);[0895] - una o más entradas para agua, componentes (a), (b), (c) y (d),;[0897] - una o más salidas para una lignina oxidada.;[0899] En una realización, el aparato se construye de tal modo que las entradas para la premezcla de los componentes (a), (b) y (d) sean al dispositivo rotor-estator, y el aparato comprende, asimismo, una cámara,;[0901] teniendo dicha cámara una entrada para el componente (c), y;[0903] teniendo dicha cámara una salida para una lignina oxidada.;[0905] Un dispositivo rotador-estator es un dispositivo para procesar materiales, que comprende un estator configurado como un cono interno provisto de anillos de engranajes. El estator coopera con un rotor que tiene brazos que se proyectan desde un cubo. Cada uno de estos brazos soporta dientes que engranan con los dientes de los anillos de engranajes del estator. Con cada vuelta del rotor, el material por procesar se transporta más hacia fuera en una etapa, mientras se somete a un efecto de cizallamiento intenso, mezcla y redistribución. El brazo del rotor y la cámara del recipiente subyacente del dispositivo vertical permiten una reorganización permanente del material desde el interior hacia el exterior, y proporcionan un procesamiento múltiple de materia seca y/o altamente viscosa para que el dispositivo sea de excelente utilidad para la mezcla intensiva, amasado, fibrilación, desintegración y procesos similares importantes en la producción industrial. La disposición vertical de la carcasa facilita el retroceso del material desde la periferia hacia el centro del dispositivo.;[0907] En una realización, el dispositivo rotador-estator utilizado en el método según la presente invención comprende un estator con anillos de engranajes, y un rotor con dientes que engranan con los dientes del estator. En esta realización, el dispositivo rotador-estator tiene las siguientes características: Entre los brazos del rotor sobresale un embudo de guía que concentra el flujo de material que entra desde arriba al área central del recipiente. La superficie exterior del embudo de guía define un espacio anular que regula el flujo de material. En el rotor, se proporciona un husillo de alimentación que se alimenta hacia la región de trabajo del dispositivo. El embudo de guía retiene el producto en la región activa del dispositivo, y el husillo de alimentación genera una presión de material aumentada en el centro.;[0908] Para obtener más detalles del dispositivo rotador-estator para utilizar en una realización del método, se hace referencia a US-2003/0042344 A1, que se incorpora como referencia.;[0910] En una realización, el método se lleva a cabo de tal modo que el método utilice un dispositivo rotador-estator. En esta realización, la mezcla de los componentes y la reacción de los componentes se llevan a cabo en el mismo dispositivo rotador-estator.;[0912] En una realización, el método se lleva a cabo de tal modo que el método utilice dos o más dispositivos rotador-estator, en donde al menos un dispositivo rotador-estator se utiliza para la mezcla de los componentes, y al menos un dispositivo rotador-estator se utiliza para hacer reaccionar los componentes.;[0914] Este proceso se puede dividir en dos etapas:;[0916] 1. Preparación de la masa de lignina (a) (b) (d);[0918] 2. Oxidación de la masa de lignina;[0920] Típicamente, se utilizan dos tipos diferentes de máquinas de rotor/estator:;[0921] 1. Máquina abierta de rotor/estator adecuada para mezclar el polvo de lignina en agua en una concentración muy alta (30 a 50 % en peso). Mezclado menos intenso, pero con elementos auxiliares especiales (embudo de entrada, tomillo, etc.) para manipular materiales altamente viscosos. Velocidad circunferencial más baja (hasta 15 m/s). La máquina puede utilizarse como sistema discontinuo o continuo.;[0923] 2. Máquina de rotor/estator en línea, que tiene fuerzas de cizallamiento mucho más altas (velocidades circunferenciales de hasta 55 m/s) y crea condiciones beneficiosas para una reacción química muy rápida. La máquina debe utilizarse de forma continua.;[0925] En el sistema abierto de rotor/estator, se prepara la masa altamente concentrada (45 a 50 % en peso) de lignina/agua. El polvo de lignina se añade lentamente al agua templada (de 30 a 60 °C) en la que se ha añadido la cantidad correcta de amoniaco acuoso y/o base alcalina. Esto puede realizarse en modo discontinuo o los materiales se añaden intermitentemente/continuamente creando un flujo continuo de masa a la siguiente etapa.;[0927] La masa creada debe mantenerse a una temperatura de aproximadamente 60 grados, para mantener la viscosidad lo más baja posible y, por lo tanto, el material bombeable. La masa caliente de lignina/agua a un pH de 9 a 12 se transfiere entonces utilizando una bomba adecuada, p. ej., una bomba de cavidad progresiva u otra bomba volumétrica, a la etapa de oxidación.;[0929] En una realización, la oxidación se realiza en un sistema de rotor/estator cerrado en una reacción en línea continua. Una solución acuosa de amoniaco y/o base alcalina se dosifica con una bomba dosificadora en la cámara de rotor/estator en el punto de mayor turbulencia/cizallamiento. Esto asegura una reacción de oxidación rápida. El material oxidado (LOA) sale del reactor en línea y se recoge en tanques adecuados.;[0931] Producto de reacción;[0933] Los presentes inventores han descubierto de forma sorprendente que las ligninas oxidadas preparadas tienen propiedades de reactividad muy deseables y, al mismo tiempo, muestran propiedades mejoradas de resistencia al fuego cuando se utilizan en productos donde están comprendidas en una composición de aglutinante, y una estabilidad a largo plazo mejorada con respecto a ligninas oxidadas previamente conocidas.;[0935] La lignina oxidada también muestra una hidrofilicidad mejorada.;[0937] Un parámetro importante para la reactividad de las ligninas oxidadas preparadas es el contenido en grupos ácido carboxílico de las ligninas oxidadas.;[0939] En una realización, la lignina oxidada preparada tiene un contenido en grupos ácido carboxílico de 0,05 a 10 mmol/g, tal como de 0,1 a 5 mmol/g, tal como de 0,20 a 2,0 mmol/g, tal como de 0,40 a 1,5 mmol/g, tal como 0,45 a 1,0 mmol/g, con basado en el peso seco del componente (a).;[0941] Otra forma de describir el contenido de grupos ácido carboxílico, es mediante el uso del contenido promedio de grupos ácido carboxílico por macromolécula de lignina según la siguiente fórmula:;[0943] Funcionalidad promedio COOH = tota l m oles COOH;[0944] to ta l m oles lignin;[0946] En una realización, la lignina oxidada preparada tiene un contenido promedio de grupos ácido carboxílico superior a 1,5 grupos por macromolécula del componente (a), tal como superior a 2 grupos, tal como superior a 2,5 grupos.;[0947] Método III para preparar ligninas oxidadas;[0949] Las ligninas oxidadas, que pueden utilizarse como componente para el aglutinante utilizado en la presente invención pueden prepararse mediante un método que comprende poner en contacto;[0951] - un componente (a) que comprende una o más ligninas,;[0953] - un componente (b) que comprende amoniaco y/o uno o más componentes de amina, y/o cualquier sal del mismo y/o un hidróxido de metal alcalino y/o alcalinotérreo, tal como hidróxido de sodio y/o hidróxido de potasio,;[0955] - un componente (c) que comprende uno o más agentes de oxidación,;[0957] - opcionalmente un componente (d) en forma de uno o más plastificantes, y permitiendo una etapa de mezclado/oxidación, en donde se produce una mezcla oxidada, seguida de una etapa de oxidación, en donde se permite que la mezcla oxidada continúe reaccionando durante un tiempo de permanencia de 1 segundo a 10 horas, tal como de 10 segundos a 6 horas, tal como de 30 segundos a 2 horas.;[0958] Los componentes (a), (b), (c) y (d) son tal como se han definido anteriormente en elMétodo II para preparar ligninas oxidadas.;[0959] En una realización de la invención, el proceso comprende una etapa de premezclado en la que los componentes se ponen en contacto entre sí.;[0960] En la etapa de premezcla, los siguientes componentes pueden ponerse en contacto entre sí:;[0961] - componente (a) y componente (b), o;[0962] - componente (a) y componente (b) y componente (c), o;[0963] - componente (a) y componente (b) y componente (d), o;[0964] - componente (a) y componente (b) y componente (c) y componente (d).;[0965] En una realización de la invención, es posible que la etapa de premezclado se lleve a cabo como una etapa independiente, y la etapa de mezclado/oxidación se lleve a cabo posteriormente a la etapa de premezclado. En tal realización de la invención, es particularmente ventajoso poner el componente (a) y el componente (b) y, opcionalmente, el componente (d), en contacto entre sí en una etapa de premezcla. En una etapa posterior de mezcla/oxidación, el componente (c) se añade después a la premezcla producida en la etapa de premezcla.;[0966] En otro ejemplo de la invención, es posible que la etapa de premezclado corresponda a la etapa de mezclado/oxidación. En esta realización de la invención, los componentes, por ejemplo, el componente (a), el componente (b) y el componente (c) se mezclan y se inicia un proceso de oxidación al mismo tiempo. Es posible que el tiempo de permanencia posterior se realice en el mismo dispositivo que el utilizado para realizar la etapa de mezcla/oxidación. Tal implementación de la invención es particularmente ventajosa si el componente (c) es aire. Los presentes inventores han descubierto que al permitir una etapa de mezcla/oxidación seguida de una etapa de oxidación, en la que preferiblemente no se continúa mezclando la mezcla de reacción, la tasa de oxidación puede controlarse de una manera muy eficiente. Al mismo tiempo, los costes para realizar el método se reducen porque la etapa de oxidación posterior a la etapa de mezcla/oxidación requiere un equipo menos complejo.;[0967] Otra ventaja es que la lignina oxidada, que se produce es particularmente estable. Otra ventaja sorprendente es que la lignina oxidada producida se puede ajustar muy bien en términos de viscosidad. Otra ventaja sorprendente es que la concentración de la lignina oxidada puede ser muy alta.;[0968] En una realización, el tiempo de permanencia se elige de modo que la reacción de oxidación se lleve al grado de finalización deseado, preferiblemente, hasta su finalización total.;[0969] Sistema I para realizar el método III;[0970] En una realización, el sistema para realizar el método comprende:;[0971] - al menos un dispositivo rotor-estator,;[0972] - una o más entradas de agua y componentes (a) y (b),;[0973] - una o más salidas del dispositivo rotor-estator,;[0974] - al menos un dispositivo de reacción, en particular al menos un tubo de reacción, que está dispuesto corriente abajo en la dirección del flujo del procedimiento hacia al menos una o más de las salidas.;[0975] En una realización, el sistema comprende una o más entradas para el componente (c) y/o el componente (d).;[0976] En una realización, el sistema comprende un dispositivo de premezcla.;[0977] El dispositivo de premezcla puede comprender una o más entradas para agua y/o el componente (a) y/o el componente (b) y/o el componente (c) y/o el componente (d).;[0978] En una realización de la invención, el dispositivo de premezcla comprende entradas para agua y el componente (a) y el componente (b).;[0979] Es posible que, en una etapa de premezcla, el componente (c) también se mezcle con los tres ingredientes mencionados (agua, componente (a) y componente (b)). Entonces, es posible que el dispositivo de premezcla tenga una entrada adicional para el componente (c). Si el componente (c) es aire, es posible que el dispositivo de premezcla esté formado por un recipiente de mezclado abierto, de modo que, en este caso, el componente (c) ya esté en contacto con los otros componentes (agua, componente (a) y componente (b)) a través de la abertura del recipiente. En esta realización de la invención, también es posible que el dispositivo de premezcla comprenda, opcionalmente, una entrada para el componente (d).;[0981] En una realización, el sistema está construido de tal modo que las entradas para los componentes (a), (b) y (d) son entradas de un dispositivo de premezcla, en particular de un dispositivo rotor-estator abierto, donde el sistema comprende asimismo un dispositivo rotor-estator adicional, teniendo dicho dispositivo rotor-estator adicional una entrada para el componente (c) y teniendo dicho dispositivo rotor-estator adicional una salida para una lignina oxidada.;[0982] Es posible que la etapa de premezcla y la etapa de mezcla/oxidación se lleven a cabo simultáneamente. En este caso, el dispositivo de premezcla y el dispositivo de mezcla/oxidación son un único dispositivo, es decir, un dispositivo de rotor-estator.;[0984] En una realización, un dispositivo rotador-estator utilizado en el método según la presente invención comprende un estator con anillos de engranajes, y un rotor con dientes que engranan con los dientes del estator. En esta realización, el dispositivo rotador-estator tiene las siguientes características: Entre los brazos del rotor sobresale un embudo de guía que concentra el flujo de material que entra desde arriba al área central del recipiente. La superficie exterior del embudo de guía define un espacio anular que regula el flujo de material. En el rotor, se proporciona un husillo de alimentación que se alimenta hacia la región de trabajo del dispositivo. El embudo de guía retiene el producto en la región activa del dispositivo, y el husillo de alimentación genera una presión de material aumentada en el centro.;[0985] Sistema II para realizar el método III;[0987] En una realización, el sistema para realizar el método comprende:;[0989] - una o más entradas de agua, componentes (a) y (b),;[0991] - al menos un aparato de mezclado y oxidación con una o más salidas, y;[0993] - al menos un mezclador/intercambiador de calor, que esté dispuesto corriente abajo en la dirección de flujo del proceso hacia la al menos una o más de las salidas, por lo que el mezclador/intercambiador de calor comprende un dispositivo de control de temperatura.;[0995] En una realización, el sistema comprende una o más entradas adicionales para el componente (c) y/o el componente (d).;[0997] En una realización, el sistema comprende un dispositivo de premezcla.;[0999] El dispositivo de premezcla puede comprender una o más entradas para agua y/o el componente (a) y/o el componente (b) y/o el componente (c) y/o el componente (d).;[1001] En una realización, el dispositivo de premezcla comprende entradas para agua y el componente (a) y el componente (b).;[1003] Es posible que, en una etapa de premezcla, el componente (c) también se mezcle con los tres ingredientes mencionados (agua, componente (a) y componente (b)). Entonces, es posible que el dispositivo de premezcla tenga una entrada adicional para el componente (c). Si el componente (c) es aire, es posible que el dispositivo de premezcla esté formado por un recipiente de mezclado abierto, de modo que, en este caso, el componente (c) ya esté en contacto con los otros componentes (agua, componente (a) y componente (b)) a través de la abertura del recipiente. En esta realización de la invención, también es posible que el dispositivo de premezcla comprenda, opcionalmente, una entrada para el componente (d).;[1005] En una realización, el sistema está construido de tal modo que las entradas para los componentes (a), (b) y (d) son entradas de un dispositivo rotor-estator abierto, donde el sistema comprende asimismo un mezclador/intercambiador de calor, que tiene una entrada para el componente (c) y una salida para una lignina oxidada.;[1007] Es posible que la etapa de premezcla y la etapa de mezcla/oxidación se lleven a cabo simultáneamente. En este caso, el dispositivo de premezcla y el dispositivo de mezcla/oxidación son un único dispositivo.;[1009] En una realización, un dispositivo rotador-estator utilizado en el método según la presente invención comprende un estator con anillos de engranajes, y un rotor con dientes que engranan con los dientes del estator. En esta realización, el dispositivo rotador-estator tiene las siguientes características: Entre los brazos del rotor sobresale un embudo de guía que concentra el flujo de material que entra desde arriba al área central del recipiente. La superficie exterior del embudo de guía define un espacio anular que regula el flujo de material. En el rotor, se proporciona un husillo de alimentación que se alimenta hacia la región de trabajo del dispositivo. El embudo de guía retiene el producto en la región activa del dispositivo, y el husillo de alimentación genera una presión de material aumentada en el centro.;[1010] Por supuesto, también se pueden utilizar otros dispositivos como dispositivos de premezcla. Asimismo, es posible que la etapa de premezcla se lleve a cabo en el aparato de mezcla y oxidación.;[1012] En una realización, el aparato de mezcla y oxidación es un mezclador estático. Un mezclador estático es un dispositivo para la mezcla continua de materiales fluidos, sin componentes móviles. Un diseño de mezclador estático es el mezclador de tipo placa y otro tipo de dispositivo común consiste en elementos de mezclador contenidos en una carcasa cilíndrica (tubo) o cuadrada.;[1014] En una realización, el mezclador/intercambiador de calor se construye como un intercambiador de calor multitubo con elementos de mezclado. Los elementos de mezclado son preferiblemente instalaciones fijas a través de las cuales debe fluir la mezcla, por lo que la mezcla se lleva a cabo como resultado del flujo continuo. El mezclador/intercambiador de calor puede construirse como un reactor de flujo de pistón.;[1016] Ejemplos I;[1018] Ejemplo IA - oxidación de lignina en solución acuosa de amoniaco mediante peróxido de hidrógeno:;[1020] Las cantidades de ingredientes utilizadas según el Ejemplo IA se proporcionan en la Tabla IA 1.1 y IA 1.2.;[1022] Aunque la lignina kraft es soluble en agua a un pH relativamente elevado, se sabe que a un determinado porcentaje en peso la viscosidad de la solución aumentará considerablemente. Se cree, típicamente, que la razón para el aumento de la viscosidad se encuentra en una combinación de enlaces de hidrógeno fuertes e interacciones de n electrones de numerosos anillos aromáticos presentes en la lignina. Para la lignina kraft, se observó un aumento brusco de viscosidad de alrededor del 21-22% en peso en agua, y se usó un 19% en peso de lignina kraft en el ejemplo presentado.;[1024] La solución acuosa de amoniaco se usó como base en la etapa de ajuste del pH. La cantidad se fijó en el 4 % en peso basado en el peso total de la reacción. El pH después de la etapa de ajuste del pH y al comienzo de la oxidación, fue de 10,7.;[1026] La Tabla IA2 muestra los resultados del análisis elemental de CHNS, antes y después de la oxidación de la lignina kraft. Antes del análisis, las muestras se trataron térmicamente a 160 °C para eliminar el amoniaco adsorbido. El análisis mostró que una determinada cantidad de nitrógeno pasó a formar parte de la estructura de la lignina oxidada durante el proceso de oxidación.;[1028] Durante los ensayos en experimentos por lotes, se determinó que es beneficioso para la oxidación añadir toda la cantidad de peróxido de hidrógeno durante un pequeño intervalo de tiempo, en lugar de añadir el peróxido en pequeñas porciones durante un período de tiempo prolongado. En el presente ejemplo, se utilizó un 2,0 % en peso de H<2>O<2>basado en el peso total de la reacción.;[1030] La oxidación es una reacción exotérmica, y se observa un aumento de la temperatura tras la adición de peróxido. En este ejemplo, la temperatura se mantuvo a 60 °C durante tres horas de reacción.;[1032] Tras la oxidación, la cantidad de grupos funcionales de lignina por gramo de muestra aumentó según se determinó por RMN de 31P y valoración volumétrica acuosa. La preparación de la muestra para la RMN de 31P se hizo utilizando 2-cloro-4,4,5,5-tetrametil-1,3,2-dioxafosfolano (TMDP) como reactivo de fosfitilación, y colesterol como patrón interno. Los espectros de RMN de la lignina kraft se realizaron antes y después de la oxidación, y los resultados se resumen en la Tabla IA3.;[1034] El cambio en los grupos COOH se determinó mediante valoración volumétrica acuosa, y utilizando la siguiente fórmula:;[1036] „ (E s ,m i — E s ,mí) — (E fi.m i —Eb ,m l;)*^'ácido,m ol/l -{COOH.mmo l / g )

[1037] ms,g

[1039] DondeV2syV isson volúmenes finales de una muestra, mientras queV2byV ibson el volumen de la muestra en blanco.Cécidoes HCl 0,1 M, en este caso, ym ses el peso de la muestra. Los valores obtenidos de la valoración volumétrica acuosa, antes y después de la oxidación, se muestran en la Tabla IA4.

[1040] La funcionalidad COOH promedio también puede cuantificarse mediante un valor de saponificación, que representa la cantidad de mg de k Oh requerida para saponificar 1 g de lignina. Tal método se puede encontrar en el Método oficial de AOCS Cd 3-25.

[1042] El peso molecular promedio también se determinó antes y después de la oxidación, con una columna PolarSil de PSS [eluyente de dimetilsulfóxido/agua9:1 (v/v) con LiBr 0,05 M] y detector de UV a 280 nm. La combinación de concentración de COOH y peso molecular promedio, también permitió calcular el contenido promedio de grupos ácido carboxílico por macromolécula de lignina, y estos resultados se muestran en la Tabla IA5.

[1044] Ejemplo IB - aumento de escala de la oxidación de lignina en amoniaco por peróxido de hidrógeno a escala piloto

[1045] La oxidación de lignina con peróxido de hidrógeno es un proceso exotérmico, e incluso a escala de laboratorio se observaron aumentos de temperatura significativos tras la adición de peróxido. Esto es una preocupación natural cuando se aumenta la escala los procesos químicos, ya que la cantidad de calor producido está relacionada con las dimensiones al cubo (volumen), mientras que el enfriamiento, normalmente solo aumenta con la dimensión al cuadrado (área). Por añadidura, debido a la alta viscosidad de los adhesivos intermedios, el equipo de proceso se debe seleccionar o diseñarse cuidadosamente. Por lo tanto, el aumento de escala se diseñó cuidadosamente, y se realizó en varias etapas.

[1047] La primera etapa de aumento de escala se realizó a partir de 1 l (escala de laboratorio) a 9 l, utilizando un mezclador profesional de acero inoxidable, con una mezcla mecánica muy eficiente. El aumento de escala dio lugar únicamente a una temperatura final ligeramente más alta que la obtenida en escala de laboratorio, que se atribuyó a un enfriamiento por aire eficiente del reactor y a la adición lenta de peróxido de hidrógeno

[1049] La siguiente etapa del aumento de escala se llevó a cabo en un reactor cerrado de 200 l con camisa de agua eficiente y un agitador de hélice eficiente. La escala fue esta vez de 180 l, y se añadió peróxido de hidrógeno en dos etapas con aprox. 30 minutos de separación. Este aumento de escala fue relativamente bien, aunque la formación de una gran cantidad de espuma era un problema debido al alto grado de llenado del reactor. Para controlar la formación de espuma se roció una pequeña cantidad de antiespumante de calidad alimentaria sobre la espuma. Lo más importante es que se obtuvieron una temperatura controlable y una temperatura final por debajo de 70 °C, utilizando enfriamiento con agua externo.

[1051] Las reacciones a escala piloto se llevaron a cabo en un reactor de 800 l con camisa de agua refrigerante, y una agitación de hélice de doble pala. Se desmenuzaron 158 kg de lignina (UPM LignoBoost TM BioPiva 100) con un contenido de materia seca de 67 % en peso, y se suspendieron en 224 kg de agua, y se agitó para formar una suspensión homogénea. Con agitación continua, se bombearon 103 kg de amoniaco al 25 % en agua al reactor, y se agitó durante otras 2 horas, para formar una solución viscosa oscura de lignina.

[1053] A la solución de lignina agitada se añadieron 140 kg de peróxido de hidrógeno al 7,5 % en peso a 20-25 °C durante 15 minutos. Se monitorizó cuidadosamente la temperatura y el nivel de espuma, durante y después de añadir peróxido de hidrógeno y agua de enfriamiento a la camisa de refrigeración, para mantener un nivel de espuma aceptable, y un aumento de temperatura de menos de 4 °C por minuto, así como una temperatura final por debajo de 70 °C. Una vez que se detuvo el aumento de temperatura, se apagó la refrigeración, y se agitó la mezcla del producto durante otras 2 horas, antes de transferirla al recipiente de transporte.

[1055] Basándose en las series de escalado, podría concluirse que, aunque las reacciones son exotérmicas, una gran parte del calor de reacción se equilibra realmente por la capacidad calorífica del agua, que va de temperatura ambiente a aproximadamente 60 °C, y solo la última parte debe eliminarse mediante enfriamiento. Cabe señalar que, debido a esto y debido al corto tiempo de reacción, este proceso sería ideal para un aumento e intensificación del proceso utilizando reactores continuos, tales como mezcladores en línea, reactores tubulares o reactores de tipo CSTR. Esto garantizaría un buen control de la temperatura y un proceso de reacción mejor definido.

[1057] Los ensayos de los lotes de aumento de escala indicaron que la lignina oxidada producida tenía propiedades conformes con los lotes producidos en el laboratorio.

[1059] Tabla IA 1.1

[1061] Las cantidades de materiales utilizados en su forma suministrada:

[1063] Material % en peso

[1064] UPM BioPiva 100, lignina kraft 28

[1066] H<2>O<2>, 30 % en peso de solución en agua 6,6

[1067] NH<3>, 25 % en peso, solución acuosa 16

[1068] Las cantidades de materiales utilizados en su forma suministrada:

[1069] Material % en peso

[1070] Agua 49,4

[1072] Tabla IA 1.2

[1074] Las cantidades de material activo utilizado:

[1075] Material % en peso

[1076] Lignina kraft 19

[1078] H<2>O<2 2>

[1080] NH<3>4

[1081] Agua 75

[1083] Tabla IA 2

[1085] Análisis de elementos de la lignina kraft, antes y después de la oxidación:

[1086] Muestra N (% en peso) C (% en peso) H (% en peso) S (% en peso) Lignina kraft<0 ,1>64,9 5,8 1,7 Lignina kraft oxidada con amoniaco<1 , 6>65,5 5,7<1 , 6>

[1088] Tabla IA 3

[1090] Distribución de grupos funcionales de lignina kraft, antes y después de la oxidación obtenida por RMN de<31>P:

[1093]

[1095] Tabla IA 4

[1097] Contenido de grupos COOH en mmol/g determinado por valoración volumétrica acuosa: Muestra Grupos COOH (mmol/g)

[1098] Lignina kraft 0,5

[1099] Lignina kraft oxidada con amoniaco 0,9

[1101] Tabla IA 5

[1103] Tabla IA 5. Masas molares promedio en número (Mn) y peso (Mw), determinadas mediante cromatografía de exclusión por tamaño, expresadas en g/mol, junto con el contenido promedio de grupos ácido carboxílico por macromolécula de lignina, antes y después de la oxidación

[1104] Muestra Mn, g/mol Mw, g/mol Funcionalidad promedio COOH Lignina kraft 1968 21 105 0,9

[1105] Lignina kraft oxidada con amoniaco 2503 34503<2 , 0>

[1107] Ejemplos II

[1108] En los siguientes ejemplos, se prepararon varias ligninas oxidadas.

[1109] Se determinaron las siguientes propiedades para las ligninas oxidadas:

[1110] Contenido en sólidos de componentes:

[1112] El contenido de cada uno de los componentes en una solución de lignina oxidada determinada se basa en la masa anhidra de los componentes, o como se indica a continuación.

[1114] La lignina kraft fue suministrada por UPM como BioPiva100™ en forma de polvo seco. NH<4>OH al 25 % fue suministrado por Sigma-Aldrich, y se utilizó en la forma suministrada. H<2>O<2>al 30 % (n.° CAS 7722-84-1) fue suministrada por Sigma-Aldrich, y se utilizó en la forma suministrada o por dilución con agua. PEG 200 fue suministrado por Sigma-Aldrich y se presupuso anhidro por simplicidad, y se utilizó como tal. PVA (Mw 89,000-98,000, Mw 85,000-124,000, Mw 130,000, Mw 146,000-186,000) (n.° CAS 9002-89-5) fue suministrado por Sigma-Aldrich y se presupuso anhidro por simplicidad, y se utilizó como tal. La urea (n° CAS 57-13-6) fue suministrada por Sigma-Aldrich, y se utilizó en la forma suministrada o diluida con agua. El glicerol (n.° CAS 56-81-5) fue suministrado por Sigma-Aldrich y se presupuso anhidro por simplicidad, y se utilizó como tal.

[1116] Sólidos de lignina oxidados

[1118] El contenido en lignina oxidada después del calentamiento a 200 °C durante 1 h se denomina “ materia sólida seca” , y se indica como un porcentaje del peso restante después del calentamiento. Muestras de lana de roca en forma de disco (diámetro: 5 cm; altura 1 cm) se recortaron de lana de roca y se trataron térmicamente a 580 °C durante al menos 30 minutos para eliminar todos los compuestos orgánicos. Se midieron los sólidos de la mezcla de aglutinante distribuyendo una muestra de la mezcla de aglutinante (aproximadamente<2>g) sobre un disco de lana de roca tratado con calor en un recipiente de lámina de estaño. El peso del contenedor de lámina de estaño que contiene el disco de lana de roca se pesó antes y directamente después de la adición de la mezcla de aglutinante. Se produjeron dos discos tales de lana de roca cargados con mezcla de aglutinante de este tipo en contenedores de lámina de estaño y después se calentaron a 200 °C durante 1 hora. Tras enfriarse y almacenarse a temperatura ambiente durante 10 minutos, se pesaron las muestras y se calculó la materia sólida seca como un promedio de los dos resultados.

[1120] Contenido en grupos COOH

[1122] El cambio en el contenido en grupos COOH, también se determinó mediante valoración volumétrica acuosa y utilizando la siguiente fórmula:

[1125]

[1128] DondeV2syV isson volúmenes finales de una muestra, mientras queV2byV ibson el volumen de la muestra en blanco.Cécidoes HCl 0,1 M, en este caso, ym s,ges el peso de la muestra.

[1130] Método de producción de una lignina oxidada:

[1132] 1) Se mezcló agua y lignina en un matraz de fondo de vidrio de 3 bocas en baño de agua a temperatura ambiente (20 25 °C) durante la agitación, conectado con un condensador y un dispositivo de registro de temperatura. Se agitó durante<1>h.

[1134] 2) Se añadió amoniaco durante la agitación en 1 porción.

[1136] 3) La temperatura aumentó a 35 °C mediante calentamiento, si la reacción era ligeramente exotérmica, con amoniaco no aumenta la temperatura.

[1138] 4) Se midió el pH.

[1140] 5) Se añadió plastificante PEG200 y se agitó durante 10 min.

[1142] <6>) Después de que la lignina se disolviera por completo después de aproximadamente 1 hora, se añadió lentamente H<2>O<2>al 30 % en una porción.

[1144] 7) La reacción exotérmica mediante la adición de H<2>O<2>aumentó la temperatura en el matraz con fondo de vidrio; si la temperatura de reacción fue inferior a 60 °C, la temperatura se aumentó hasta 60 °C y la muestra se dejó a 60 °C durante<1>hora.

[1146] <8>) A continuación, se retiró el matraz de fondo redondo del baño de agua, y se enfrió hasta la temperatura ambiente.

[1148] 9) Se tomaron muestras para determinar materia sólida seca, grupos COOH, viscosidad, densidad y pH.

[1149] Composiciones de lignina oxidada

[1150] En lo sucesivo, los números de entrada de los ejemplos de lignina oxidada corresponden a los números de entrada utilizados en la Tabla II.

[1151] Ejemplo IIA

[1152] Se disolvieron 71,0 g de lignina UPM BioPiva 100 en 149,0 g de agua a 20 °C, y se añadieron 13,3 g de NH<4>OH al 25 % y se agitó durante 1 h con un agitador magnético, donde después, se añadieron lentamente 16,8 g de H<2>O<2>al 30 % durante la agitación. La temperatura se aumentó a 60 °C en el baño de agua. Después de 1 h de oxidación, se enfrió el baño de agua y, por lo tanto, se detuvo la reacción. El material resultante se analizó para determinar grupos COOH, materia sólida seca, pH, viscosidad y densidad.

[1153] Ejemplo IIE

[1154] Se disolvieron 71,0 g de lignina UPM BioPiva 100 en 88,8 g de agua a 20 °C, y se añadieron 13,3 g de NH<4>OH al 25 % y se agitó durante 1 h con un agitador magnético. Se añadieron 22,8 g de PEG 200 y se agitó durante 10 min, donde después se añadieron lentamente 16,7 g de H<2>O<2>al 30 % durante la agitación. La temperatura se aumentó a 60 °C en el baño de agua. Después de 1 h de oxidación, se enfrió el baño de agua y, por lo tanto, se detuvo la reacción. El material resultante se analizó para determinar grupos COOH, materia sólida seca, pH, viscosidad y densidad.

[1155] Ejemplo IIC

[1156] Se disolvieron 71,0 g de lignina UPM BioPiva 100 en 57,1 g de agua a 20 °C, y se añadieron 13,3 g de NH<4>OH al 25 % y se agitó durante 1 h con un agitador mecánico, donde después, se añadieron lentamente 16,6 g de H<2>O<2>al 30 % durante la agitación. La temperatura se aumentó a 60 °C en el baño de agua. Después de 1 h de oxidación, se enfrió el baño de agua y, por lo tanto, se detuvo la reacción. El material resultante se analizó para determinar grupos COOH, materia sólida seca, pH, viscosidad y densidad.

[1157] Ejemplo IIF

[1158] Se disolvieron 71,0 g de lignina UPM BioPiva 100 en 57,1 agua a 20 °C, y se añadieron 13,3 g de NH<4>OH al 25 % y se agitó durante 1 h con un agitador mecánico. Se añadió PEG 200, 19,0 g y se agitó durante 10 min, donde después, se añadieron lentamente 16,6 g de H<2>O<2>al 30 % durante la agitación. La temperatura se aumentó a 60 °C en el baño de agua. Después de 1 h de oxidación, se enfrió el baño de agua y, por lo tanto, se detuvo la reacción.

[1159] El material resultante se analizó para determinar grupos COOH, materia sólida seca, pH, viscosidad y densidad. Tabla IIA

[1161]

[1162]

[1164] Ejemplo III:

[1165] Se mezclaron 8,5 l de agua caliente (50 °C) y 1,9 l de NH<4>OH (24,7 %), donde después, se añadieron lentamente 9,0 kg de lignina (UPM BioPiva 100) durante 10 minutos con alta agitación (660 rpm, 44 Hz).

[1166] La temperatura aumentó por fuerzas de alto cizallamiento. Después de 30 minutos, se añadieron 4 l de agua caliente y el material se agitó durante otros 15 minutos, antes de añadir la porción restante de agua caliente (5 l). Las muestras se tomaron para análisis de lignina sin disolver, mediante el uso de una escala de Hegman y mediciones de pH. Esta premezcla se transfirió entonces a un dispositivo rotor-estator y un dispositivo de reacción donde la oxidación se hizo mediante el uso de H<2>O<2>(17,5 % en volumen). El dispositivo de reacción utilizado en este caso tiene, al menos parcialmente, un tubo de reacción y un recipiente de reacción. La dosificación de la premezcla fue de 150 l/h y el H<2>O<2>se dosificó a 18 l/h.

[1167] En el presente caso, se utilizó un dispositivo rotor-estator Cavitron CD1000 para llevar a cabo la etapa de mezcla/oxidación. El dispositivo rotor-estator se puso en funcionamiento a 250 Hz (velocidad circunferencial de 55 m/s) con una contrapresión de 2 bar. El tiempo de permanencia en el tubo de reacción fue 3,2 minutos, y en el recipiente de reacción 2 horas.

[1168] La temperatura de la premezcla fue 62 °C y la etapa de oxidación aumentó la temperatura a 70 °C.

[1169] Se analizó el producto final para determinar el contenido de grupos COOH, la materia sólida seca, el pH, la viscosidad y el H<2>O<2>restantes.

[1170] Tabla III:

[1172]

[1174] Ejemplo IV:

[1175] Se mezclaron 484 l de agua caliente (70 °C) y 47,0 l de NH<4>OH (24,7 %), donde después, se añadieron lentamente 224,0 kg de lignina (UPM BioPiva 100) durante 15 minutos con alta agitación.

[1176] Las muestras se tomaron para análisis de lignina sin disolver, mediante el uso de una escala de Hegman y mediciones de pH.

[1177] A continuación, se transfirió esta premezcla a un mezclador estático y un mezclador/intercambiador de calor, donde se llevó a cabo la oxidación mediante el uso de H<2>O<2>(35 % en volumen). La dosificación de la premezcla fue de 600 l/h y el H<2>O<2>se dosificó a 17,2 l/h. El tiempo de permanencia en el mezclador/intercambiador de calor fue de 20 minutos. La temperatura de la mezcla aumentó durante la etapa de oxidación hasta 95 °C.

[1178] Se analizó el producto final para determinar el contenido de grupos COOH, la materia sólida seca, el pH, la viscosidad y el H<2>O<2>restantes.

[1180] Se preparó un aglutinante basado en esta LOA: 49,3 g de LOA (19,0 % de sólidos), 0,8 g de Primid XL552 (100 % de sólidos) y 2,4 g de PEG200 (100 % de sólidos) se mezclaron con 0,8 g de agua, para producir 19 % de sólidos; y después se utilizó para el ensayo de propiedades mecánicas en ensayos de barras.

[1182] Ensayos de barra

[1184] La resistencia mecánica de los aglutinantes se analizó en un ensayo en barra. Para cada aglutinante, se fabricaron 16 barras a partir de una mezcla del aglutinante y trozos de lana de roca procedentes de la producción de lana de roca por hilado.

[1186] Se mezcló bien una muestra de esta solución de aglutinante que tiene un 15 % de materia sólida seca (16,0 g) con residuos sólidos (80,0 g). La mezcla resultante se introdujo a continuación en cuatro ranuras en una forma de silicona resistente al calor para hacer pequeñas barras (4 x 5 ranuras por forma; 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 puestas en las ranuras se presionaron a continuación con fuerza con una barra de metal plana de tamaño adecuado para generar superficies de barra uniformes. Se prepararon 16 barras de cada aglutinante de este modo. A continuación, las barras resultantes se curaron a 200 °C. El tiempo de curado fue de 1 h. Después de enfriar a temperatura ambiente, las barras se sacaron cuidadosamente de los recipientes. Cinco de las barras se envejecieron en un baño de agua a 80 °C durante 3 h.

[1188] Después del secado durante 1-2 días, las barras envejecidas, así como cinco barras no envejecidas se rompieron en un ensayo de flexión de 3 puntos (velocidad del ensayo: 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.

[1190]

[1193] Parte experimental dirigida a la Alternativa A

[1195] Ejemplos

[1197] En los ejemplos siguientes, se prepararon varios productos de lana mineral que contienen aglutinantes que entran en la definición de la presente invención y se compararon con productos de lana mineral que contienen aglutinantes según el estado de la técnica.

[1199] Las indicaciones de porcentaje (%) se refieren al por ciento en peso, salvo que se indique lo contrario.

[1201] Se determinaron las siguientes propiedades para los productos de lana mineral que contienen aglutinantes según la presente invención y los productos de lana mineral que contienen aglutinantes según el estado de la técnica, respectivamente:

[1203] Determinación de la emisión de ácido isociánico (ICA)

[1205] La cantidad de ICA desprendida del producto de fibra mineral que contiene la composición de aglutinante curado se puede medir según el siguiente Protocolo I. El mismo Protocolo I se puede utilizar para analizar la cantidad de NH<3>y/o HCN emitida.

[1207] Protocolo I

[1209] Las muestras de productos de lana mineral se han analizado mediante ensayos térmicos. El sistema de ensayo térmico consiste en un horno tubular de temperatura ajustable provisto de un tubo de vidrio de cuarzo, conectado al analizador GASMET DX4000 FTIR (espectroscopía infrarroja de transformada de Fourier) mediante tubos de transporte con resistencias calefactoras. El tubo del horno tubular es un tubo de cuarzo (diámetro 23 mm, longitud: 800 mm, grosor 2,0 mm) con juntas cónicas de vidrio hembra en ambos extremos: NS 24/29. El horno tubular utilizado es de Nabertherm, modelo R30/500/12-B170.

[1210] El analizador GASMET está equipado con una bomba interna que suministra la cantidad de gas requerida para realizar un análisis adecuado del gas. El tubo de vidrio de cuarzo está abierto al entorno para garantizar que el analizador reciba las cantidades adecuadas de gas portador junto con los gases emitidos por el espécimen de ensayo.

[1211] Los productos de lana mineral se homogeneizaron mediante trituración. Se pesaron aproximadamente 2 g de muestra y se distribuyeron de forma uniforme en un crisol de porcelana y se cargaron en el tubo de cuarzo a temperaturas preajustadas. La temperatura de ensayo actual en la muestra se monitorizó mediante un termopar. Durante toda la ensayo, el aire pasa a través del tubo a una tasa de 1 l/min a 25 °C.

[1212] Se analizó el sistema en busca de fugas y en cuanto a la limpieza del tubo de cuarzo antes de realizar cualquier ciclo de ensayo, analizando para ello el aire comprimido que pasa a través del sistema. La limpieza solo se aceptó si los gases ensayados eran de 0 ppm. Los valores superiores a 0 ppm desencadenaron la limpieza del tubo de cuarzo. Todos los puntos de muestreo se repitieron tres veces para garantizar una alta fiabilidad de los valores medidos. Tras la carga de la muestra, se inició el muestreo de datos de GASMET. La frecuencia de muestreo se ajustó a 5 segundos, seguidos de aproximadamente 2 segundos de procesamiento, lo que resultó en una duración promedio de cada punto de muestreo de 6,77 segundos.

[1213] La precisión del GASMET es de 8 cm-1.

[1214] Las muestras se monitorizaron durante la recolección de datos para observar el tiempo de agotamiento de las especies emitidas individualmente. La recolección de datos se detuvo cuando todas las especies habían disminuido significativamente. Las muestras recogidas a 250 °C y 350 °C se detuvieron después del tiempo empleado indicado en la Tabla A (tiempo transcurrido promedio), aunque no todas las emisiones habían disminuido a cero, aunque muy cerca, mientras que las muestras recogidas a 450 °C y 600 °C se agotaron hasta valores cercanos a cero más rápido, a veces solo en unos pocos minutos.

[1215] Los espectros se analizaron mediante el uso del software Calcmet y el sistema se calibró previamente para la especie respectiva.

[1216] Las emisiones se compilaron para cada muestra y los datos se detuvieron después de que todas las emisiones de la especie respectiva (ICA o cualquier otra especie a medir) se acercaron a cero. La integración por debajo de la curva se realiza resumiendo las contribuciones medidas individualmente (aproximándose a una integración numérica). La tasa de emisión se calcula teniendo en cuenta el peso, el contenido de sólidos y la duración. El resultado se expresa en la unidad “ ppm de ácido isociánico por gramo de contenido de sólidos por segundo” . Con respecto al “ gramo de contenido de sólidos” , el contenido de sólidos (LOI) se refiere a la cantidad de material orgánico (pérdida de ignición) en el producto de fibra mineral.

[1217] Ejemplo de determinación de la cantidad de ICA desprendida:

[1218] Producto de muestra a 450 °C, emisión de ICA: La integración por debajo de la curva suma 6134 ppm de ICA, el tiempo de corte es de 503 segundos, el peso de la muestra es de 2215 g y el contenido de sólidos (en peso) es del 2,3 %. Esto produce: 6134 ppm de ICA/(2,3 % ■ 503 segundos ■ 2215 g) = 239 ppm de ICA/(g de contenido de sólidos ■ segundo)

[1219] Determinación del contenido de sólidos (pérdida de ignición (LOI))

[1220] La cantidad de material orgánico (pérdida de ignición) se determina como la pérdida de peso del espécimen obtenida al quemar material orgánico medido a 590 °C. Normalmente, el material orgánico es un aglutinante y un aceite de impregnación. Esto se hace según lo especificado en la norma EN 13820. El contenido de aglutinante se toma como la LOI. El aglutinante incluye aceite y otros aditivos de aglutinante, si están presentes.

[1221] Determinación de la temperatura máxima de servicio

[1222] La temperatura máxima de servicio de los productos de fibra mineral se determinó según el ensayo de temperatura máxima de servicio en placa de la norma EN 14706:2012.

[1223] Determinación de los sólidos aglutinantes

[1224] El contenido de aglutinante tras el curado se denomina “ sólidos de aglutinante” .

[1225] Muestras de lana de roca en forma de disco (diámetro: 5 cm; altura 1 cm) se recortaron de lana de roca y se trataron térmicamente a 580 °C durante al menos 30 minutos para eliminar todos los compuestos orgánicos. Se midieron los sólidos de la mezcla de aglutinante distribuyendo una muestra de la mezcla de aglutinante (aproximadamente 2 g) sobre un disco de lana de roca tratado con calor en un contenedor de lámina de estaño. El peso del contenedor de lámina de estaño que contiene el disco de lana de roca se pesó antes y directamente después de la adición de la mezcla de aglutinante. Se produjeron dos discos tales de lana de roca cargados con mezcla de aglutinante de este tipo en contenedores de lámina de estaño y después se calentaron a 200 °C durante 1 hora. Tras enfriar y almacenar a temperatura ambiente durante<10>minutos, se pesaron las muestras y se calcularon los sólidos de aglutinante como promedio de los dos resultados.

[1226] Salvo que se indique lo contrario, los siguientes reactivos se utilizaron tal como se recibieron:

[1227] Lignina UPM BioPiva 100: lignina kraft suministrada por UPM como BioPiva100™ en forma de polvo seco.

[1228] PEG 200: suministrado por Sigma-Aldrich y se presupuso anhidro por simplicidad, y se utilizó como tal.

[1229] Primid XL552: reticulante de hidroxialquilamida suministrado por EMS-CHEMIE AG Momentive VS142: El Silquest® VS-142 es un aminosilano oligomérico acuoso suministrado por Momentive

[1230] Preparación de resina de lignina oxidada con amoniaco (LOA)

[1231] Se cargan 3267 kg de agua en un reactor de 6000 l, seguido de 287 kg de agua amoniacal (24,7 %). Después, se añaden lentamente 1531 kg de lignina UPM BioPiva 100 durante un período de 30 min a 45 min. La mezcla se calienta a 40 °C y se mantiene a esa temperatura durante 1 hora. Después de 1 hora se realiza una comprobación de la lignina insolubilizada. Esto puede hacerse comprobando la solución en una placa de vidrio o un calibre de Hegman. La lignina insolubilizada se observa como partículas pequeñas en el aglutinante marrón. Durante la etapa de disolución, la solución de lignina cambiará de color marrón a negro brillante.

[1232] Después de que la lignina se haya disuelto completamente, se añade 1 litro de un agente de amortiguación de espuma (Skumdaemper 11-10 de NCÁ-Verodan). La temperatura del lote se mantiene a 40 °C.

[1233] Después se inicia la adición de 307,5 kg de peróxido de hidrógeno al 35 %. El peróxido de hidrógeno se dosifica a una tasa de 200-300 litros/hora. La primera mitad del peróxido de hidrógeno se añade a una tasa de 200 l/h, donde después, la tasa de dosificación se aumenta a 300 litros/hora.

[1234] Durante la adición de peróxido de hidrógeno, la temperatura en la mezcla de reacción se controla mediante calentamiento o enfriamiento, de tal modo que se alcance una temperatura de reacción final de 65 °C.

[1235] Después de 15 min de reacción a 65 °C, la mezcla de reacción se enfría a una temperatura inferior a 50 °C. De este modo, se obtiene una resina que tiene un valor COOH de 1,2 mmol/g de sólidos.

[1236] Preparación final del aglutinante (composición de aglutinante no curado adecuada para preparar el producto de fibra mineral de la invención)

[1237] A partir de la resina de LOA mencionada anteriormente, se formuló un aglutinante mediante la adición de 270 kg de polietilenglicol 200 (PEG 200) y 433 kg de una solución al 31 % de Primid XL-552 en agua.

[1238] El análisis del aglutinante final mostró los siguientes datos

[1239] Contenido de sólidos: 18,9 %

[1240] pH: 9,7

[1241] Viscosidad: 25,5 mPas.s

[1242] Densidad: 1,066 kg/l

[1243] Ejemplo comparativo 1

[1244] Este aglutinante de referencia es una resina de fenol-formaldehído modificada con urea, una PUF-resol.

[1245] Se prepara una resina de fenol-formaldehído haciendo reaccionar formaldehído ac. al 37 % (606 kg) y fenol (189 kg) en presencia de hidróxido de potasio ac. al 46 % (25,5 kg) a una temperatura de reacción de 84 °C precedida por una tasa de calentamiento de aproximadamente 1 °C por minuto. Se continúa con la reacción a 84 °C hasta que la tolerancia a la acidez de la resina sea de 4, y se haya convertido la mayoría del fenol. Después, se añade urea (241 kg) y se enfría la mezcla.

[1246] La tolerancia al ácido (TA) expresa el número de veces que puede diluirse un volumen dado de un aglutinante con ácido sin que la mezcla se enturbie (se precipite el aglutinante). Se utiliza ácido sulfúrico para determinar el criterio de parada en una producción de aglutinante, y una tolerancia a la acidez menor de 4 indica el final de la reacción aglutinante.

[1247] Para medir la TA, se prepara un valorante diluyendo 2,5 ml de ácido sulfúrico conc. (>99 %) con 1 l de agua de intercambio iónico. Se valoran después 5 ml del aglutinante que va a investigarse a temperatura ambiente con este valorante manteniendo el aglutinante en movimiento con agitación manual del mismo; si se prefiere, se utiliza un agitador magnético y una varilla magnética. Se continúa con la valoración volumétrica hasta que aparece una ligera turbidez en el aglutinante, que no desaparece cuando se agita el aglutinante.

[1248] La tolerancia a la acidez (TA) se calcula dividiendo la cantidad de ácido utilizada en la valoración volumétrica (ml) entre la cantidad de muestra (ml):

[1249] TA = (Volumen utilizado en la valoración volumétrica (mi)) / (volumen de muestra (ml)) Usando la resina de fenol-formaldehído modificada con urea obtenida, se elabora un aglutinante mediante la adición de amoniaco ac. al 25 % (90 ml) y sulfato de amonio (13,2 kg) seguido por agua (1300 kg).

[1250] A la mezcla anterior se añade dextrosa al 18 % (127,5 kg) basándose en la materia seca del aglutinante anterior y la dextrosa.

[1251] A continuación, se midieron los sólidos de aglutinante como se ha descrito anteriormente, y se diluyó la mezcla con la cantidad requerida de agua y silano para mediciones mecánicas.

[1252] Se preparó un producto de fibra mineral con lana mineral de 100 mm unida con esta composición de aglutinante del estado de la técnica. La densidad del producto de fibra mineral fue de 145 kg/m3. La pérdida de ignición fue del 2,4 %. La proporción de la composición de aglutinante curado en el producto de fibra mineral fue del 2,3 % debido al 0,1 % de aceite mineral.

[1253] El producto de fibra mineral preparado se ensayó como se describe en el Protocolo I. Los resultados se muestran en la Tabla A a continuación.

[1254] Ejemplo comparativo 2

[1255] Una mezcla de jarabe de glucosa ac. al 75,1 % (19,98 kg; por lo tanto eficientemente, 15,0 kg de jarabe de glucosa), ácido hipofosforoso ac. al 50 % (0,60 kg; por lo tanto eficientemente, 0,30 kg, 4,55 mol de ácido hipofosforoso) y ácido sulfámico (0,45 kg, 4,63 mol) en agua (30,0 kg) se agitó a temperatura ambiente hasta obtener una solución transparente. Amoniaco ac. al 28 % (0,80 kg; por lo tanto eficientemente, 0,22 kg, 13,15 mol de amoniaco) se añadió después gota a gota hasta un pH = 7,9. Después se midieron los sólidos de aglutinante (21,2 %). Para obtener una composición de aglutinante adecuada (solución con 15% de sólidos de aglutinante, 0,5% de silano de sólidos de aglutinante), se diluyó la mezcla aglutinante con agua (0,403 kg/kg de mezcla aglutinante) y 10% de silano ac. (0,011 kg/kg de mezcla aglutinante, Momentive VS-142). La mezcla de aglutinante final tenía un pH = 7,9.

[1256] Los productos de fibra mineral se prepararon con un grosor de 100 mm, una densidad de 145 kg/m<3>y un LOI del 2,5 %. Se utiliza un método común para producir el producto de fibra mineral como se describe en la descripción anterior.

[1257] El producto de fibra mineral preparado se ensayó como se describe en el Protocolo I. Los resultados se muestran en la Tabla A a continuación.

[1258] Ejemplo 1

[1259] Se cargan 3267 kg de agua en un reactor de 6000 l, seguido de 861 kg de agua amoniacal (24,7 %). Después, se añaden lentamente 1531 kg de lignina UPM BioPiva 100 durante un período de 30 min a 45 min. La mezcla se calienta a 40 °C y se mantiene a esa temperatura durante 1 hora. Después de 1 hora se realiza una comprobación de la lignina insolubilizada. Esto puede hacerse comprobando la solución en una placa de vidrio o un calibre de Hegman. La lignina insolubilizada se observa como partículas pequeñas en el aglutinante marrón. Durante la etapa de disolución, la solución de lignina cambiará de color marrón a negro brillante. Después de que la lignina se haya disuelto completamente, se añade 1 litro de un agente de amortiguación de espuma (Skumdaemper 11-10 de NCÁ-Verodan). La temperatura del lote se mantiene a 40 °C.

[1260] Después se inicia la adición de 307,5 kg de peróxido de hidrógeno al 35 %. El peróxido de hidrógeno se dosifica a una tasa de 200-300 litros/hora. La primera mitad del peróxido de hidrógeno se añade a una tasa de 200 l/h, donde después, la tasa de dosificación se aumenta a 300 litros/hora.

[1261] Durante la adición de peróxido de hidrógeno, la temperatura en la mezcla de reacción se controla mediante calentamiento o enfriamiento, de tal modo que se alcance una temperatura de reacción final de 65 °C.

[1262] Después de 15 min de reacción a 65 °C, la mezcla de reacción se enfría a una temperatura inferior a 50 °C. De este modo, se obtiene una resina que tiene un valor COOH de 1,1 mmol/g de sólidos.

[1263] Preparación final del aglutinante

[1264] A partir de la resina de LOA mencionada anteriormente, se formuló un aglutinante mediante la adición de 270 kg de polietilenglicol 200 y 396 kg de una solución al 31 % de Primid XL-552 en agua.

[1265] El análisis del aglutinante final mostró los siguientes datos

[1266] Contenido de sólidos: pH 18,9 %: 10,2

[1267] Viscosidad: 25,5 mPas.s

[1268] Densidad: 1,066 kg/l

[1269] Se preparó un producto de fibra mineral según la invención con lana mineral de 100 mm unida y la composición de aglutinante obtenida para obtener una composición de aglutinante curado basándose en lignina oxidada. Se utiliza un método común para producir el producto de fibra mineral como se describe en la descripción anterior. La densidad del producto de fibra mineral fue de 145 kg/m3. La pérdida de ignición fue del 2,3 %. La proporción de la composición de aglutinante curado en el producto de fibra mineral fue del 2,2 %. La composición de aglutinante utilizada fue como se ha descrito anteriormente, que incluía un 0,1 % de aceite mineral.

[1270] El producto de fibra mineral preparado se ensayó como se describe en el Protocolo I. Los resultados se muestran en la Tabla A a continuación.

[1271] Ejemplo 2

[1272] Se cargan 3267 kg de agua en un reactor de 6000 l, seguido de 287 kg de agua amoniacal (24,7 %). Después, se añaden lentamente 1531 kg de lignina UPM BioPiva 100 durante un período de 30 min a 45 min. La mezcla se calienta a 40 °C y se mantiene a esa temperatura durante 1 hora. Después de 1 hora se realiza una comprobación de la lignina insolubilizada. Esto puede hacerse comprobando la solución en una placa de vidrio o un calibre de Hegman.

[1273] La lignina insolubilizada se observa como partículas pequeñas en el aglutinante marrón. Durante la etapa de disolución, la solución de lignina cambiará de color marrón a negro brillante.

[1274] Después de que la lignina se haya disuelto completamente, se añade 1 litro de un agente de amortiguación de espuma (Skumdaemper 11-10 de NCÁ-Verodan). La temperatura del lote se mantiene a 40 °C.

[1275] Después se inicia la adición de 307,5 kg de peróxido de hidrógeno al 35 %. El peróxido de hidrógeno se dosifica a una tasa de 200-300 litros/hora. La primera mitad del peróxido de hidrógeno se añade a una tasa de 200 l/h, donde después, la tasa de dosificación se aumenta a 300 litros/hora.

[1276] Durante la adición de peróxido de hidrógeno, la temperatura en la mezcla de reacción se controla mediante calentamiento o enfriamiento, de tal modo que se alcance una temperatura de reacción final de 65 °C.

[1277] Después de 15 min de reacción a 65 °C, la mezcla de reacción se enfría a una temperatura inferior a 50 °C. De este modo, se obtiene una resina que tiene un valor COOH de 1,2 mmol/g de sólidos.

[1278] Preparación final del aglutinante

[1279] A partir de la resina de LOA mencionada anteriormente, se formuló un aglutinante mediante la adición de 270 kg de polietilenglicol 200 y 433 kg de una disolución al 31 % de Primid XL-552 en agua.

[1280] El análisis del aglutinante final mostró los siguientes datos

[1281] Contenido de sólidos: 18,9 %

[1282] pH: 9,7

[1283] Viscosidad: 25,5 mPas.s

[1284] Densidad: 1,066 kg/l

[1285] Esta composición de aglutinante se usó con 100 mm de lana mineral para producir un producto de lana mineral con una densidad de 145 kg/m3, un grosor de 100 mm y una pérdida de ignición del 2,4 %. Se utiliza un método común para producir el producto de fibra mineral como se describe en la descripción anterior. Este material se utilizó como se describe en el Protocolo I. Los resultados se muestran en la Tabla A a continuación.

[1286] Emisiones térmicas de los Ejemplos 1 a 2 y los Ejemplos comparativos 1 y 2

[1287] Los productos de fibra mineral de los Ejemplos 1 y 2 y los Ejemplos comparativos 1 y 2 se ensayaron con respecto a sus características de emisión para el ácido isociánico (ICA), NH<3>y HCN a temperaturas de 250 °C, 350 °C, 450 °C y 600 °C, respectivamente, según el Protocolo I descrito anteriormente.

[1288] Los resultados se muestran en la siguiente Tabla A. Los valores de salida dados son las emisiones promedio de las especies individuales en ppm por gramo de contenido de sólidos por segundo (ppm/g de sólidos.s).

[1289] Tabla A

[1291]

[1293] Se han obtenido las tasas de emisión de los 4 productos de lana mineral ensayados, lo que nos permite clasificar las tasas de emisión de los sistemas entre sí.

[1294] En general, las tasas de emisión del Ejemplo comparativo 1 son significativamente superiores a las del Ejemplo comparativo 2 y los Ejemplos 1 y 2. El Ejemplo 1 y el Ejemplo 2 tienen tasas de emisión más o menos idénticas para todas las especies a todas las temperaturas, independientemente de la composición química del aglutinante utilizado en estos productos de lana mineral.

[1295] A partir de los resultados, se puede observar que el Ejemplo comparativo 1 muestra el nivel más alto de las especies emitidas (ICA, NH<3>y HCN). El Ejemplo comparativo 1 emite la mayor cantidad de ICA. Las tasas de emisión de ICA son superiores en el Ejemplo comparativo 2 que en los Ejemplos 1 y 2. Los Ejemplos 1 y 2 tienen tasas de emisión más o menos idénticas a todas las temperaturas.

[1296] Con respecto al amoniaco, el Ejemplo comparativo 1 muestra el nivel más alto de NH<3>emitido. Las tasas de emisión de NH<3>son comparables para el Ejemplo comparativo 2 y los Ejemplos 1 y 2.

[1297] Las tasas de emisión de HCN son cada vez más altas (al aumentar la temperatura) en el Ejemplo comparativo 1 y el Ejemplo comparativo 2 que en los Ejemplos 2 y 3. De nuevo, el Ejemplo comparativo 1 muestra el nivel más alto de gases emitidos.

[1298] Ensayo de temperatura máxima de servicio del Ejemplo 1 y del Ejemplo comparativo 1

[1299] Las propiedades de los productos del Ejemplo 1 y del Ejemplo comparativo 1 se ensayaron según el siguiente método de ensayo: Ensayo de temperatura máxima de servicio en placa; EN 14706: 2012 para demostrar la estabilidad térmica a altas temperaturas en productos de lana mineral. Ambos productos se han ensayado más de una vez.

[1300] Las mediciones y los resultados de los ensayos para el producto del Ejemplo 1 fueron los siguientes:

[1302]

[1304] En consecuencia, se midió que el valor de temperatura máxima de servicio para el Ejemplo 1 era ST(+) = 650 °C ± 10 °C. El valor se ajusta a la temperatura de ensayo elegida de ST(+) = 650 °C, pero en el límite superior de la reacción exotérmica.

[1305] Las mediciones y los resultados de los ensayos para el producto del Ejemplo comparativo 1 fueron los siguientes:

[1307]

[1308] En consecuencia, se midió que el valor de temperatura máxima de servicio era ST(+) = 650 °C ± 10 °C. El valor no se ajusta a la temperatura de ensayo elegida de ST(+) = 650 °C, ya que se ha alcanzado el límite superior de la reacción exotérmica.

[1310] El producto del Ejemplo 1 cumple los requisitos para el ensayo de temperatura máxima de servicio en placa; EN 14706: 2012, sobre la reacción exotérmica durante el ensayo. El producto del Ejemplo comparativo 1 no cumple los criterios de reacción exotérmica durante el ensayo, ya que la temperatura a la altura media del espécimen de ensayo se elevó por encima de la temperatura de referencia durante el ensayo. Todos los demás criterios de ensayo para superar el ensayo de temperatura máxima de servicio en placa; EN 14706: 2012 se cumplieron con ambos productos.

[1312] Parte experimental dirigida a la Alternativa B

[1314] Ejemplos

[1316] En los ejemplos siguientes, se prepararon varios productos de lana mineral que contienen aglutinantes que entran en la definición de la presente invención y se compararon con productos de lana mineral que contienen aglutinantes según el estado de la técnica.

[1318] Las indicaciones de porcentaje (%) se refieren al por ciento en peso, salvo que se indique lo contrario.

[1320] Se determinaron las siguientes propiedades para los productos de lana mineral que contienen aglutinantes según la presente invención y los productos de lana mineral que contienen aglutinantes según el estado de la técnica, respectivamente:

[1322] Determinación de la emisión de ácido isociánico (ICA)

[1324] La cantidad total de ICA desprendida del producto de fibra mineral que contiene la composición de aglutinante curado se puede medir según el siguiente Protocolo II. El mismo Protocolo II se puede utilizar para analizar la cantidad total de HCN emitido.

[1326] Protocolo II

[1328] Las muestras de productos de lana mineral se han analizado mediante ensayos térmicos. El sistema de ensayo térmico consiste en un horno tubular de temperatura ajustable provisto de un tubo de vidrio de cuarzo, conectado al analizador GASMET DX4000 FTIR (espectroscopía infrarroja de transformada de Fourier) mediante tubos de transporte con resistencias calefactoras. El tubo del horno tubular es un tubo de cuarzo (diámetro 23 mm, longitud: 800 mm, grosor 2,0 mm) con juntas cónicas de vidrio hembra en ambos extremos: NS 24/29. El horno tubular utilizado es de Nabertherm, modelo R30/500/12-B170.

[1330] El analizador GASMET está equipado con una bomba interna que suministra la cantidad de gas requerida para realizar un análisis adecuado del gas. El tubo de vidrio de cuarzo está abierto al entorno para garantizar que el analizador reciba las cantidades adecuadas de gas portador junto con los gases emitidos por el espécimen de ensayo.

[1332] Los productos de lana mineral se homogeneizaron mediante trituración. Se pesaron aproximadamente 2 g de muestra y se distribuyeron de forma uniforme en un crisol de porcelana y se cargaron en el tubo de cuarzo a temperaturas preajustadas. La temperatura de ensayo actual en la muestra se monitorizó mediante un termopar. Durante todo el ensayo, el aire pasa a través del tubo a una tasa de 3 l/min a 25 °C.

[1334] Se analizó el sistema en busca de fugas y en cuanto a la limpieza del tubo de cuarzo antes de realizar cualquier ciclo de ensayo, analizando para ello el aire que pasa a través del sistema. La limpieza solo se aceptó si los gases ensayados eran de 0 ppm. Los valores superiores a 0 ppm desencadenaron la limpieza del tubo de cuarzo.

[1336] Todos los puntos de muestreo se repitieron tres veces para garantizar una alta fiabilidad de los valores medidos.

[1337] Tras la carga de la muestra, se inició el muestreo de datos de GASMET. La frecuencia de muestreo se ajustó a 30 segundos, seguidos de aproximadamente 2 segundos de procesamiento, lo que resultó en una duración promedio de cada punto de muestreo de 32 segundos.

[1339] La precisión del GASMET es de 8 cm-1.

[1341] Las muestras se monitorizaron durante la recolección de datos para observar el tiempo de agotamiento de todas las especies emitidas. La recolección de datos se detuvo cuando la respuesta de todas las especies se redujo a cero o a un nivel estable cercano a cero. Las muestras recogidas a 250 °C y 350 °C se detuvieron después de que hubiera transcurrido aproximadamente una hora, mientras que las muestras recogidas a 450 °C y 600 °C se agotaron hasta valores cercanos a cero más rápido, a veces solo en unos pocos minutos.

[1342] Los espectros se analizaron mediante el uso del software Calcmet y el sistema se calibró previamente para la especie respectiva.

[1343] Las emisiones de cada muestra se trataron de forma individual midiendo el tiempo exacto transcurrido desde que la especie comienza a emitir hasta que disminuye a cero o casi cero. La integración por debajo de la curva se realiza resumiendo las contribuciones medidas individualmente (aproximándose a una integración numérica).

[1344] La emisión total se calcula teniendo en cuenta el peso de la muestra, el volumen molar a 0 °C, 1 atm, el flujo de gas aplicado y el peso molecular de la especie emitida. El resultado se indica en la unidad “ microgramos por gramo de muestra” .

[1345] Ejemplo:

[1346] Producto de muestra a 250 °C, emisión de ICA: La cantidad media de ICA emitida por una muestra de 1501 g es de 2,35 ppm durante un período de 34 minutos, registrada en un flujo de 3 litros/minuto. Esto produce: 2,35 ppm ICA ■ 43,03 g/mol/22,4 litros ■ 34 minutos ■ 3 litros/minuto/ 1501 g = 306 pg/g de muestra

[1347] Determinación del contenido de sólidos (pérdida de ignición (LOI))

[1348] La cantidad de material orgánico (pérdida de ignición) se determina como la pérdida de peso del espécimen obtenida al quemar material orgánico medido a 590 °C. Normalmente, el material orgánico es un aglutinante y un aceite de impregnación. Esto se hace según lo especificado en la norma EN 13820. El contenido de aglutinante se toma como la LOI. El aglutinante incluye aceite y otros aditivos de aglutinante, si están presentes.

[1349] Determinación de la temperatura máxima de servicio

[1350] La temperatura máxima de servicio de los productos de fibra mineral se determinó según el ensayo de temperatura máxima de servicio en placa de la norma EN 14706:2012.

[1351] Determinación de los sólidos aglutinantes

[1352] El contenido de aglutinante tras el curado se denomina “ sólidos de aglutinante” .

[1353] Muestras de lana de roca en forma de disco (diámetro: 5 cm; altura 1 cm) se recortaron de lana de roca y se trataron térmicamente a 580 °C durante al menos 30 minutos para eliminar todos los compuestos orgánicos. Se midieron los sólidos de la mezcla de aglutinante distribuyendo una muestra de la mezcla de aglutinante (aproximadamente 2 g) sobre un disco de lana de roca tratado con calor en un contenedor de lámina de estaño. El peso del contenedor de lámina de estaño que contiene el disco de lana de roca se pesó antes y directamente después de la adición de la mezcla de aglutinante. Se produjeron dos discos tales de lana de roca cargados con mezcla de aglutinante de este tipo en contenedores de lámina de estaño y después se calentaron a 200 °C durante 1 hora. Tras enfriar y almacenar a temperatura ambiente durante 10 minutos, se pesaron las muestras y se calcularon los sólidos de aglutinante como promedio de los dos resultados.

[1354] Salvo que se indique lo contrario, los siguientes reactivos se utilizaron tal como se recibieron:

[1355] Lignina UPM BioPiva 100: lignina kraft suministrada por UPM como BioPiva100™ en forma de polvo seco.

[1356] PEG 200: suministrado por Sigma-Aldrich y se presupuso anhidro por simplicidad, y se utilizó como tal.

[1357] Primid XL552: reticulante de hidroxialquilamida suministrado por EMS-CHEMIE AG Momentive VS142: El Silquest® VS-142 es un aminosilano oligomérico acuoso suministrado por Momentive

[1358] Preparación de resina de lignina oxidada con amoniaco (LOA)

[1359] Se cargan 3267 kg de agua en un reactor de 6000 l, seguido de 287 kg de agua amoniacal (24,7 %). Después, se añaden lentamente 1531 kg de lignina UPM BioPiva 100 durante un período de 30 min a 45 min. La mezcla se calienta a 40 °C y se mantiene a esa temperatura durante 1 hora. Después de 1 hora se realiza una comprobación de la lignina insolubilizada. Esto puede hacerse comprobando la solución en una placa de vidrio o un calibre de Hegman. La lignina insolubilizada se observa como partículas pequeñas en el aglutinante marrón. Durante la etapa de disolución, la solución de lignina cambiará de color marrón a negro brillante.

[1360] Después de que la lignina se haya disuelto completamente, se añade 1 litro de un agente de amortiguación de espuma (Skumd^mper 11-10 de NCÁ-Verodan). La temperatura del lote se mantiene a 40 °C.

[1361] Después se inicia la adición de 307,5 kg de peróxido de hidrógeno al 35 %. El peróxido de hidrógeno se dosifica a una tasa de 200-300 litros/hora. La primera mitad del peróxido de hidrógeno se añade a una tasa de 200 l/h, donde después, la tasa de dosificación se aumenta a 300 litros/hora.

[1362] Durante la adición de peróxido de hidrógeno, la temperatura en la mezcla de reacción se controla mediante calentamiento o enfriamiento, de tal modo que se alcance una temperatura de reacción final de 65 °C.

[1363] Después de 15 min de reacción a 65 °C, la mezcla de reacción se enfría a una temperatura inferior a 50 °C. De este modo, se obtiene una resina que tiene un valor COOH de 1,2 mmol/g de sólidos.

[1364] Preparación final del aglutinante (composición de aglutinante no curado adecuada para preparar el producto de fibra mineral de la invención)

[1365] A partir de la resina de LOA mencionada anteriormente, se formuló un aglutinante mediante la adición de 270 kg de polietilenglicol 200 (PEG 200) y 433 kg de una solución al 31 % de Primid XL-552 en agua.

[1366] El análisis del aglutinante final mostró los siguientes datos

[1367] Contenido de sólidos: 18,9 %

[1368] pH: 9,7

[1369] Viscosidad: 25,5 mPas.s

[1370] Densidad: 1,066 kg/l

[1371] Ejemplo comparativo 3

[1372] Este aglutinante de referencia es una resina de fenol-formaldehído modificada con urea, una PUF-resol. Se prepara una resina de fenol-formaldehído haciendo reaccionar formaldehído ac. al 37 % (606 kg) y fenol (189 kg) en presencia de hidróxido de potasio ac. al 46 % (25,5 kg) a una temperatura de reacción de 84 °C precedida por una tasa de calentamiento de aproximadamente 1 °C por minuto. Se continúa con la reacción a 84 °C hasta que la tolerancia a la acidez de la resina sea de 4, y se haya convertido la mayoría del fenol. Después, se añade urea (241 kg) y se enfría la mezcla.

[1373] La tolerancia al ácido (TA) expresa el número de veces que puede diluirse un volumen dado de un aglutinante con ácido sin que la mezcla se enturbie (se precipite el aglutinante). Se utiliza ácido sulfúrico para determinar el criterio de parada en una producción de aglutinante, y una tolerancia a la acidez menor de 4 indica el final de la reacción aglutinante.

[1374] Para medir la TA, se prepara un valorante diluyendo 2,5 ml de ácido sulfúrico conc. (>99 %) con 1 l de agua de intercambio iónico. Se valoran después 5 ml del aglutinante que va a investigarse a temperatura ambiente con este valorante manteniendo el aglutinante en movimiento con agitación manual del mismo; si se prefiere, se utiliza un agitador magnético y una varilla magnética. Se continúa con la valoración volumétrica hasta que aparece una ligera turbidez en el aglutinante, que no desaparece cuando se agita el aglutinante.

[1375] La tolerancia a la acidez (TA) se calcula dividiendo la cantidad de ácido utilizada en la valoración volumétrica (ml) entre la cantidad de muestra (ml):

[1376] TA = {Volumen utilizado en la valoración volumétrica (ml)) / (volumen de muestra (ml)) Usando la resina de fenol-formaldehído modificada con urea obtenida, se elabora un aglutinante mediante la adición de amoniaco ac. al 25 % (90 ml) y sulfato de amonio (13,2 kg) seguido por agua (1300 kg).

[1377] A la mezcla anterior se añade dextrosa al 18 % (127,5 kg) basándose en la materia seca del aglutinante anterior y la dextrosa.

[1378] A continuación, se midieron los sólidos de aglutinante como se ha descrito anteriormente, y se diluyó la mezcla con la cantidad requerida de agua y silano para mediciones mecánicas.

[1379] Los productos de fibra mineral en forma de elementos de sección de tubería se prepararon con un grosor de 40 mm (diámetro interior 219 mm), una densidad de 100 kg/m3y un LOI del 3,1 %. Se utiliza un método común para producir el producto de fibra mineral como se describe en la descripción anterior.

[1380] El producto de fibra mineral preparado se ensayó como se describe en el Protocolo II. Los resultados se muestran en la Tabla B a continuación.

[1381] Ejemplo comparativo 4

[1382] Este aglutinante de referencia es una resina de fenol-formaldehído modificada con urea, una PUF-resol.

[1383] Se prepara una resina de fenol-formaldehído haciendo reaccionar formaldehído ac. al 37 % (606 kg) y fenol (189 kg) en presencia de hidróxido de potasio ac. al 46 % (25,5 kg) a una temperatura de reacción de 84 °C precedida por una tasa de calentamiento de aproximadamente 1 °C por minuto. Se continúa con la reacción a 84 °C hasta que la tolerancia a la acidez de la resina sea de 4, y se haya convertido la mayoría del fenol. Después, se añade urea (241 kg) y se enfría la mezcla.

[1384] La tolerancia al ácido (TA) expresa el número de veces que puede diluirse un volumen dado de un aglutinante con ácido sin que la mezcla se enturbie (se precipite el aglutinante). Se utiliza ácido sulfúrico para determinar el criterio de parada en una producción de aglutinante, y una tolerancia a la acidez menor de 4 indica el final de la reacción aglutinante.

[1385] Para medir la TA, se prepara un valorante diluyendo 2,5 ml de ácido sulfúrico conc. (>99 %) con 1 l de agua de intercambio iónico. Se valoran después 5 ml del aglutinante que va a investigarse a temperatura ambiente con este valorante manteniendo el aglutinante en movimiento con agitación manual del mismo; si se prefiere, se utiliza un agitador magnético y una varilla magnética. Se continúa con la valoración volumétrica hasta que aparece una ligera turbidez en el aglutinante, que no desaparece cuando se agita el aglutinante.

[1386] La tolerancia a la acidez (TA) se calcula dividiendo la cantidad de ácido utilizada en la valoración volumétrica (ml) entre la cantidad de muestra (ml):

[1387] TA = (Volumen utilizado en la valoración volumétrica (mi)) / (volumen de muestra (ml)) Usando la resina de fenol-formaldehído modificada con urea obtenida, se elabora un aglutinante mediante la adición de amoniaco ac. al 25 % (90 ml) y sulfato de amonio (13,2 kg) seguido por agua (1300 kg).

[1388] A la mezcla anterior se añade dextrosa al 18 % (127,5 kg) basándose en la materia seca del aglutinante anterior y la dextrosa.

[1389] A continuación, se midieron los sólidos de aglutinante como se ha descrito anteriormente, y se diluyó la mezcla con la cantidad requerida de agua y silano para mediciones mecánicas.

[1390] Los productos de fibra mineral en forma de estera con alambre se prepararon con un grosor de 100 mm, una densidad de 100 kg/m3 y un LOI del 0,3 %. Se utiliza un método común para producir el producto de fibra mineral como se describe en la descripción anterior.

[1391] El producto de fibra mineral preparado se ensayó como se describe en el Protocolo II. Los resultados se muestran en la Tabla B a continuación.

[1392] Ejemplo 3

[1393] Se cargan 3267 kg de agua en un reactor de 6000 l, seguido de 861 kg de agua amoniacal (24,7 %). Después, se añaden lentamente 1531 kg de lignina UPM BioPiva 100 durante un período de 30 min a 45 min. La mezcla se calienta a 40 °C y se mantiene a esa temperatura durante 1 hora. Después de 1 hora se realiza una comprobación de la lignina insolubilizada. Esto puede hacerse comprobando la solución en una placa de vidrio o un calibre de Hegman. La lignina insolubilizada se observa como partículas pequeñas en el aglutinante marrón. Durante la etapa de disolución, la solución de lignina cambiará de color marrón a negro brillante.

[1394] Después de que la lignina se haya disuelto completamente, se añade 1 litro de un agente de amortiguación de espuma (Skumdaemper 11-10 de NCÁ-Verodan). La temperatura del lote se mantiene a 40 °C.

[1395] Después se inicia la adición de 307,5 kg de peróxido de hidrógeno al 35 %. El peróxido de hidrógeno se dosifica a una tasa de 200-300 litros/hora. La primera mitad del peróxido de hidrógeno se añade a una tasa de 200 l/h, donde después, la tasa de dosificación se aumenta a 300 litros/hora.

[1396] Durante la adición de peróxido de hidrógeno, la temperatura en la mezcla de reacción se controla mediante calentamiento o enfriamiento, de tal modo que se alcance una temperatura de reacción final de 65 °C.

[1397] Después de 15 min de reacción a 65 °C, la mezcla de reacción se enfría a una temperatura inferior a 50 °C. De este modo, se obtiene una resina que tiene un valor COOH de 1,1 mmol/g de sólidos.

[1398] Preparación final del aglutinante

[1399] A partir de la resina de LOA mencionada anteriormente, se formuló un aglutinante mediante la adición de 270 kg de polietilenglicol 200 y 396 kg de una solución al 31 % de Primid XL-552 en agua.

[1400] El análisis del aglutinante final mostró los siguientes datos

[1401] Contenido de sólidos: pH 18,9 %: 10,2

[1402] Viscosidad: 25,5 mPas.s

[1403] Densidad: 1,066 kg/l

[1404] Los productos de fibra mineral en forma de estera con alambre se prepararon con un grosor de 80 mm, una densidad de 100 kg/m3 y un LOI del 0,3 %. Se utiliza un método común para producir el producto de fibra mineral como se describe en la descripción anterior.

[1405] El producto de fibra mineral preparado se ensayó como se describe en el Protocolo II. Los resultados se muestran en la Tabla B a continuación.

[1406] Emisiones térmicas del Ejemplo 3 y los Ejemplos comparativos 3 a 4

[1407] Los productos de fibra mineral del Ejemplo 3 y los Ejemplos comparativos 3 a 4 se ensayaron con respecto a sus características de emisión para el ácido isociánico (ICA) y HCN a temperaturas de 250 °C, 350 °C, 450 °C y 600 °C, respectivamente, según el Protocolo II descrito anteriormente.

[1408] Los resultados se muestran en la siguiente Tabla B. Los valores de salida dados son valores medios de las emisiones de las especies individuales en |jg por gramo de muestra (jg /g de muestra).

[1409] Tabla B

[1412]

[1414] Se han obtenido las cantidades de emisión de los 3 productos de lana mineral ensayados, lo que nos permite clasificar las emisiones totales de los sistemas entre sí.

[1415] En general, las emisiones totales del Ejemplo comparativo 3 son significativamente superiores a las del Ejemplo comparativo 4 y, en particular, a las del Ejemplo 3.

[1416] A partir de los resultados, se puede observar que el Ejemplo comparativo 3 muestra con diferencia el nivel más alto de las especies emitidas (ICA y HCN), lo que cabe observar con respecto al contenido de LOI comparativamente alto del producto ensayado.

[1417] Las emisiones totales de ICA y HCN son superiores en el Ejemplo comparativo 4 que en el Ejemplo 3, aunque el contenido de LOI es similar para ambos.

[1418] Ensayo de temperatura máxima de servicio del Ejemplo 3

[1419] Las propiedades del producto del Ejemplo 3 se ensayaron según el siguiente método de ensayo: Ensayo de temperatura máxima de servicio en placa; EN 14706: 2012 para demostrar la estabilidad térmica a altas temperaturas en productos de lana mineral. El producto se ha ensayado más de una vez.

[1420] Se midió que el valor de temperatura máxima de servicio para el Ejemplo 3 era ST(+) = 660 °C ± 10 °C. El valor cumple la temperatura de ensayo elegida de ST(+) = 660 °C.

Claims

1. REIVINDICACIONES

1. Un producto de fibra mineral, que comprende fibras minerales unidas por una composición de aglutinante curado, comprendiendo la composición de aglutinante no curado una o más ligninas oxidadas, en donde el calentamiento del producto de fibra mineral que contiene la composición de aglutinante curado a una temperatura de 600 °C desprende menos de 1500 ppm de ácido isociánico (ICA) por gramo de contenido de sólidos por segundo.

2. El producto de fibra mineral según la reivindicación 1, en donde

el calentamiento del producto de fibra mineral a una temperatura de 600 °C desprende menos de 2500 ppm, tal como menos de 2000 ppm, tal como menos de 1500 ppm de NH<3>por gramo de contenido de sólidos por segundo, y/o

en donde el calentamiento del producto de fibra mineral a una temperatura de 600 °C desprende menos de 2000 ppm, tal como menos de 1500 ppm, tal como menos de 1000 ppm de HCN por gramo de contenido de sólidos por segundo.

3. El producto de fibra mineral según la reivindicación 1 o la reivindicación 2, en donde la composición de aglutinante no curado comprende:

un componente (i) en forma de una o más ligninas oxidadas;

un componente (ii) en forma de uno o más reticulantes;

opcionalmente un componente (iii) en forma de uno o más plastificantes.

4. El producto de fibra mineral según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde la una o más ligninas oxidadas están en forma de una o más ligninas oxidadas por amoniaco (LOA).

5. El producto de fibra mineral según cualquiera de las reivindicaciones 3 o 4, en donde el componente (ii) está en forma de uno o más reticulantes seleccionados de entre

a) reticulantes de p-hidroxialquilamida y/o reticulantes de oxazolina, y/o

b) aminas orgánicas multifuncionales, tales como una alcanolamina, diaminas, tales como hexametildiamina, triaminas, y/o

c) un aceite epoxidado basado en triglicéridos de ácidos grasos o en uno o más oligómeros o polímeros flexibles, tal como un polímero basado en acrílico de baja Tg, tal como un polímero basado en vinilo de baja Tg, tal como un poliéter de baja Tg, que contiene grupos funcionales reactivos, tales como grupos carbodiimida, tales como grupos anhídrido, tales como grupos oxazolina, tales como grupos amino, tales como grupos epóxido, y/o

d) una molécula que tiene 3 o más grupos epóxidos, y/o

e) uno o más reticulantes seleccionados del grupo que consiste en polietilenimina, polivinilamina, aminas grasas;

y/o

f) uno más reticulantes en forma de amidas grasas; y/o

g) uno o más reticulantes seleccionados del grupo que consiste en dimetoxietanal, glicolaldehído, ácido glioxálico; y/o

h) - uno o más reticulantes seleccionados de entre poliéster polioles, tales como policaprolactona; y/o i) uno o más reticulantes seleccionados del grupo que consiste en almidón, almidón modificado, CMC; y/o j) uno o más reticulantes en forma de carbodiimidas multifuncionales alifáticas; y/o

k) uno o más reticulantes seleccionados de entre reticulantes basados en melamina, tales como reticulantes basados en hexaquis(metilmetoxi)melamina (HMMM).

6. El producto de fibra mineral según cualquiera de las reivindicaciones 3 a 5, en donde el componente (iii) está comprendido en la composición de aglutinante no curado en forma de uno o más plastificantes seleccionados del grupo que consiste en polietilenglicoles, éteres de polietilenglicol, poliéteres, azúcares hidrogenados,

ftalatos y/o ácidos, tales como ácido adípico, ácido vanílico, ácido láctico y/o ácido ferúlico, polímeros acrílicos, alcohol polivinílico, dispersiones de poliuretano, carbonato de etileno, carbonato de propileno, lactonas, lactamas, láctidos, polímeros de base acrílica con grupos carboxilo libres y/o dispersiones de poliuretano con grupos carboxilo libres, y/o

- uno o más plastificantes seleccionados del grupo que consiste en alcoholes grasos, monohidroxialcoholes, tales como pentanol, alcohol estearílico; y/o

- uno o más plastificantes seleccionados del grupo que consiste en alcoxilatos, tales como etoxilatos, tales como etoxilatos de butanol, tales como butoxitriglicol; y/o

- uno o más plastificantes en forma de propilenglicoles; y/o

- uno o más plastificantes en forma de ésteres de glicol; y/o

- uno o más plastificantes seleccionados del grupo que consiste en adipatos, acetatos, benzoatos, ciclobenzoatos, citratos, estearatos, sorbatos, sebacatos, azelatos, butiratos, valeratos; y/o

- uno o más plastificantes seleccionados del grupo que consiste en derivados de fenol, tales como fenoles sustituidos con alquilo o arilo; y/o

- uno o más plastificantes seleccionados del grupo que consiste en silanoles, siloxanos; y/o

- uno o más plastificantes seleccionados del grupo que consiste en sulfatos, tales como alquilsulfatos, sulfonatos, tales como alquilarilsulfonatos, tales como alquilo y/o

- sulfonatos, fosfatos, tales como tripolifosfatos; y/o

- uno o más plastificantes en forma de hidroxiácidos; y/o

- uno o más plastificantes seleccionados del grupo que consiste en amidas monoméricas, tales como acetamidas, benzamida, amidas de ácido graso, tales como amidas de aceite de resina; y/o

- uno o más plastificantes seleccionados del grupo que consiste en compuestos de amonio cuaternario, tales como trimetilglicina, cloruro de diestearildimetilamonio; y/o

- uno o más plastificantes seleccionados del grupo que consiste en aceites vegetales, tales como aceite de ricino, aceite de palma, aceite de linaza, aceite de soja; y/o

- aceite de resina; y/o

- uno o más plastificantes seleccionados del grupo que consiste en aceites hidrogenados, aceites acetilados;

y/o

- uno o más plastificantes seleccionados de ésteres metílicos ácidos; y/o

- uno o más plastificantes seleccionados del grupo que consiste en alquilpoliglucósidos, gluconamidas, aminoglucosamidas, ésteres de sacarosa, ésteres de sorbitán; y/o

- uno o más plastificantes seleccionados del grupo que consiste en polietilenglicoles, éteres de polietilenglicol.

7. El producto de fibra mineral según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde el producto de fibra mineral satisface las condiciones para una temperatura máxima de servicio de al menos 600 °C, preferiblemente al menos 650 °C, según el ensayo de temperatura máxima de servicio en placa de la norma EN 14706:2012.

8. El uso de un producto de fibra mineral, que comprende fibras minerales unidas por una composición de aglutinante curado, comprendiendo la composición de aglutinante no curado una o más ligninas oxidadas, a una temperatura de al menos 300 °C, preferiblemente al menos 400 °C, más preferiblemente al menos 450 °C y/o hasta 700 °C, o

el producto de fibra mineral se utiliza como aislamiento térmico de tuberías y la tubería funciona a altas temperaturas de uso de al menos 400 °C, preferiblemente al menos 450 °C, y/o hasta 700 °C, preferiblemente como un producto de aislamiento térmico, más preferiblemente como aislamiento térmico de tuberías, en donde, opcionalmente, el calentamiento del producto de fibra mineral a una temperatura de 600 °C desprende menos de 1500 ppm de ácido isociánico (ICA) por gramo de contenido de sólidos por segundo.

9. El uso según la reivindicación 8, en donde el producto de fibra mineral es como se define en cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7.

10. Un método para transportar un medio, que comprende las etapas de

a) cubrir una tubería con un producto de fibra mineral como aislamiento térmico de tuberías, y

b) transportar el medio a través de la tubería, preferiblemente el medio tiene una temperatura de al menos 300 °C, preferiblemente al menos 400 °C, tal como 450 °C, y/o hasta 700 °C

en donde el producto de fibra mineral comprende fibras minerales unidas por una composición de aglutinante curado, comprendiendo la composición de aglutinante no curado una o más ligninas oxidadas, en donde, opcionalmente, el calentamiento del producto de fibra mineral a una temperatura de 600 °C desprende menos de 1500 ppm de ácido isociánico (iCA) por gramo de contenido de sólidos por segundo, preferiblemente el producto de fibra mineral es como se define en cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7.

11. Un producto de fibra mineral, preferiblemente un producto de aislamiento térmico, en particular en forma de una sección de tubería formada previamente, una estera con alambre o una losa, que comprende fibras minerales unidas por una composición de aglutinante curado, comprendiendo la composición de aglutinante no curado una o más ligninas oxidadas, en donde el calentamiento del producto de fibra mineral que contiene la composición de aglutinante curado a una temperatura de 600 °C desprende menos de 1000 |jg de ácido isociánico (ICA) por gramo de muestra.

12. El producto de fibra mineral según la reivindicación 11, en donde la composición de aglutinante no curado comprende:

un componente (i) en forma de una o más ligninas oxidadas;

- un componente (ii) en forma de uno o más reticulantes;

opcionalmente un componente (iii) en forma de uno o más plastificantes.

13. Un uso de un producto de fibra mineral, preferiblemente como aislamiento térmico de tuberías, en particular el producto de fibra mineral se define como en la reivindicación 11 o reivindicación 12, que comprende fibras minerales unidas por una composición de aglutinante curado, comprendiendo la composición de aglutinante no curado una o más ligninas oxidadas, a una temperatura de al menos 300 °C, preferiblemente como producto de aislamiento térmico, en donde opcionalmente el calentamiento del producto de fibra mineral a una temperatura de 600 °C desprende menos de 1000 jg de ácido isociánico (iCA) por gramo de muestra, tal como menos de 750 jg de ácido isociánico (ICA) por gramo de muestra, tal como menos de 500 jg de ácido isociánico (ICA) por gramo de muestra, tal como menos de 250 jg de ácido isociánico (ICA) por gramo de muestra, tal como menos de 100 jg de ácido isociánico (ICA) por gramo de muestra.

14. Un método para transportar un medio, que comprende las etapas de

a) cubrir una tubería con un producto de fibra mineral, en particular como se define en la reivindicación 11 o la reivindicación 12, como aislamiento térmico de tuberías, y

b) transportar el medio a través de la tubería, preferiblemente el medio transportado tiene una temperatura de al menos 300 °C, preferiblemente al menos 400 °C, tal como 450 °C, y/o hasta 700 °C,

en donde el producto de fibra mineral comprende fibras minerales unidas por una composición de aglutinante curado, comprendiendo la composición de aglutinante no curado una o más ligninas oxidadas, en donde opcionalmente el calentamiento del producto de fibra mineral a una temperatura de 600 °C desprende menos de 1000 jg de ácido isociánico (ICA) por gramo de muestra, tal como menos de 750 jg de ácido isociánico (ICA) por gramo de muestra, tal como menos de 500 jg de ácido isociánico (ICA) por gramo de muestra, tal como menos de 250 jg de ácido isociánico (ICA) por gramo de muestra, tal como menos de 100 jg de ácido isociánico (ICA) por gramo de muestra.

15. Una tubería recubierta con un producto de fibra mineral, en particular como se define en la reivindicación 11 o en la reivindicación 12, como aislante térmico, en donde el producto de fibra mineral comprende fibras minerales unidas por una composición de aglutinante curado, comprendiendo la composición de aglutinante no curado una o más ligninas oxidadas, en donde opcionalmente el calentamiento del producto de fibra mineral a una temperatura de 600 °C desprende menos de 1000 jg de ácido isociánico (ICA) por gramo de muestra, tal como menos de 750 jg de ácido isociánico (ICA) por gramo de muestra, tal como menos de

500 |jg de ácido isociánico (ICA) por gramo de muestra, tal como menos de 250 |jg de ácido isociánico (ICA) por gramo de muestra, tal como menos de 100 jg de ácido isociánico (ICA) por gramo de muestra.