FR2810038A1 - Procede d'extraction de tanins de l'ecorce de pinus pinaster et obtention d'adhesifs tanin-phenol-formaldehyde (tpf) pour la fabrication de contreplaques - Google Patents
Procede d'extraction de tanins de l'ecorce de pinus pinaster et obtention d'adhesifs tanin-phenol-formaldehyde (tpf) pour la fabrication de contreplaques Download PDFInfo
- Publication number
- FR2810038A1 FR2810038A1 FR0107449A FR0107449A FR2810038A1 FR 2810038 A1 FR2810038 A1 FR 2810038A1 FR 0107449 A FR0107449 A FR 0107449A FR 0107449 A FR0107449 A FR 0107449A FR 2810038 A1 FR2810038 A1 FR 2810038A1
- Authority
- FR
- France
- Prior art keywords
- sep
- bark
- phenol
- tannins
- tannin
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 title claims abstract description 34
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 title claims abstract description 34
- 229920001864 tannin Polymers 0.000 title claims abstract description 31
- 235000018553 tannin Nutrition 0.000 title claims abstract description 31
- 239000001648 tannin Substances 0.000 title claims abstract description 31
- 238000000605 extraction Methods 0.000 title claims abstract description 18
- 239000011120 plywood Substances 0.000 title claims abstract description 15
- 229920001568 phenolic resin Polymers 0.000 title claims abstract description 12
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims abstract description 8
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 title claims description 4
- 235000008331 Pinus X rigitaeda Nutrition 0.000 title 1
- 235000011613 Pinus brutia Nutrition 0.000 title 1
- 241000018646 Pinus brutia Species 0.000 title 1
- 235000005105 Pinus pinaster Nutrition 0.000 claims abstract description 6
- 241001236212 Pinus pinaster Species 0.000 claims abstract description 6
- WSFSSNUMVMOOMR-UHFFFAOYSA-N Formaldehyde Chemical compound O=C WSFSSNUMVMOOMR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 36
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 13
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 10
- 239000000284 extract Substances 0.000 claims description 9
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 7
- 239000007787 solid Substances 0.000 claims description 7
- ISWSIDIOOBJBQZ-UHFFFAOYSA-N Phenol Chemical compound OC1=CC=CC=C1 ISWSIDIOOBJBQZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 6
- 238000007334 copolymerization reaction Methods 0.000 claims description 4
- 239000012670 alkaline solution Substances 0.000 claims description 3
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 3
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims description 3
- 229920003987 resole Polymers 0.000 claims description 3
- DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M Ilexoside XXIX Chemical compound C[C@@H]1CC[C@@]2(CC[C@@]3(C(=CC[C@H]4[C@]3(CC[C@@H]5[C@@]4(CC[C@@H](C5(C)C)OS(=O)(=O)[O-])C)C)[C@@H]2[C@]1(C)O)C)C(=O)O[C@H]6[C@@H]([C@H]([C@@H]([C@H](O6)CO)O)O)O.[Na+] DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M 0.000 claims description 2
- 238000000926 separation method Methods 0.000 claims description 2
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 239000011734 sodium Substances 0.000 claims description 2
- 238000001694 spray drying Methods 0.000 claims description 2
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 claims 1
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 claims 1
- 238000000227 grinding Methods 0.000 claims 1
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims 1
- 239000002023 wood Substances 0.000 description 12
- 238000009736 wetting Methods 0.000 description 8
- 244000166124 Eucalyptus globulus Species 0.000 description 7
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 7
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 7
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 7
- SLGWESQGEUXWJQ-UHFFFAOYSA-N formaldehyde;phenol Chemical compound O=C.OC1=CC=CC=C1 SLGWESQGEUXWJQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 238000009472 formulation Methods 0.000 description 4
- 239000003292 glue Substances 0.000 description 4
- 230000009257 reactivity Effects 0.000 description 4
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 235000004692 Eucalyptus globulus Nutrition 0.000 description 3
- 238000009835 boiling Methods 0.000 description 3
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 3
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 3
- 238000004090 dissolution Methods 0.000 description 3
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 3
- 239000005011 phenolic resin Substances 0.000 description 3
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 3
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 3
- 235000011468 Albizia julibrissin Nutrition 0.000 description 2
- 240000005852 Mimosa quadrivalvis Species 0.000 description 2
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 2
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 2
- -1 methylol group Chemical group 0.000 description 2
- 238000006116 polymerization reaction Methods 0.000 description 2
- 235000013824 polyphenols Nutrition 0.000 description 2
- 238000009834 vaporization Methods 0.000 description 2
- 235000013311 vegetables Nutrition 0.000 description 2
- 241000218631 Coniferophyta Species 0.000 description 1
- 240000006934 Eucalyptus pilularis Species 0.000 description 1
- 240000007472 Leucaena leucocephala Species 0.000 description 1
- 235000010643 Leucaena leucocephala Nutrition 0.000 description 1
- 235000008577 Pinus radiata Nutrition 0.000 description 1
- 241000218621 Pinus radiata Species 0.000 description 1
- CWEZAWNPTYBADX-UHFFFAOYSA-N Procyanidin Natural products OC1C(OC2C(O)C(Oc3c2c(O)cc(O)c3C4C(O)C(Oc5cc(O)cc(O)c45)c6ccc(O)c(O)c6)c7ccc(O)c(O)c7)c8c(O)cc(O)cc8OC1c9ccc(O)c(O)c9 CWEZAWNPTYBADX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 241000065614 Schinopsis Species 0.000 description 1
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L Sulfate Chemical compound [O-]S([O-])(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 238000004026 adhesive bonding Methods 0.000 description 1
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 238000009833 condensation Methods 0.000 description 1
- 230000005494 condensation Effects 0.000 description 1
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 238000004880 explosion Methods 0.000 description 1
- PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N gold Chemical compound [Au] PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000010931 gold Substances 0.000 description 1
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000007731 hot pressing Methods 0.000 description 1
- 230000002209 hydrophobic effect Effects 0.000 description 1
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 1
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 230000005012 migration Effects 0.000 description 1
- 238000013508 migration Methods 0.000 description 1
- 229930014626 natural product Natural products 0.000 description 1
- 230000035515 penetration Effects 0.000 description 1
- 238000005325 percolation Methods 0.000 description 1
- 150000008442 polyphenolic compounds Chemical class 0.000 description 1
- 229920002414 procyanidin Polymers 0.000 description 1
- 238000003908 quality control method Methods 0.000 description 1
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 238000000518 rheometry Methods 0.000 description 1
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 1
- 241000894007 species Species 0.000 description 1
- 230000004936 stimulating effect Effects 0.000 description 1
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 1
- 235000000346 sugar Nutrition 0.000 description 1
- 150000008163 sugars Chemical class 0.000 description 1
- 230000019635 sulfation Effects 0.000 description 1
- 238000005670 sulfation reaction Methods 0.000 description 1
- 229910021653 sulphate ion Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000011282 treatment Methods 0.000 description 1
- 230000008016 vaporization Effects 0.000 description 1
- 238000003809 water extraction Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
- C08G8/00—Condensation polymers of aldehydes or ketones with phenols only
- C08G8/04—Condensation polymers of aldehydes or ketones with phenols only of aldehydes
- C08G8/08—Condensation polymers of aldehydes or ketones with phenols only of aldehydes of formaldehyde, e.g. of formaldehyde formed in situ
- C08G8/20—Condensation polymers of aldehydes or ketones with phenols only of aldehydes of formaldehyde, e.g. of formaldehyde formed in situ with polyhydric phenols
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
- C08G8/00—Condensation polymers of aldehydes or ketones with phenols only
- C08G8/04—Condensation polymers of aldehydes or ketones with phenols only of aldehydes
- C08G8/08—Condensation polymers of aldehydes or ketones with phenols only of aldehydes of formaldehyde, e.g. of formaldehyde formed in situ
- C08G8/10—Condensation polymers of aldehydes or ketones with phenols only of aldehydes of formaldehyde, e.g. of formaldehyde formed in situ with phenol
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
- C08G8/00—Condensation polymers of aldehydes or ketones with phenols only
- C08G8/28—Chemically modified polycondensates
- C08G8/32—Chemically modified polycondensates by organic acids or derivatives thereof, e.g. fatty oils
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09J—ADHESIVES; NON-MECHANICAL ASPECTS OF ADHESIVE PROCESSES IN GENERAL; ADHESIVE PROCESSES NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE; USE OF MATERIALS AS ADHESIVES
- C09J161/00—Adhesives based on condensation polymers of aldehydes or ketones; Adhesives based on derivatives of such polymers
- C09J161/04—Condensation polymers of aldehydes or ketones with phenols only
- C09J161/06—Condensation polymers of aldehydes or ketones with phenols only of aldehydes with phenols
- C09J161/12—Condensation polymers of aldehydes or ketones with phenols only of aldehydes with phenols with polyhydric phenols
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09J—ADHESIVES; NON-MECHANICAL ASPECTS OF ADHESIVE PROCESSES IN GENERAL; ADHESIVE PROCESSES NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE; USE OF MATERIALS AS ADHESIVES
- C09J161/00—Adhesives based on condensation polymers of aldehydes or ketones; Adhesives based on derivatives of such polymers
- C09J161/04—Condensation polymers of aldehydes or ketones with phenols only
- C09J161/06—Condensation polymers of aldehydes or ketones with phenols only of aldehydes with phenols
- C09J161/14—Modified phenol-aldehyde condensates
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Polymers & Plastics (AREA)
- Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Medicines Containing Plant Substances (AREA)
- Adhesives Or Adhesive Processes (AREA)
- Compounds Of Unknown Constitution (AREA)
- Dry Formation Of Fiberboard And The Like (AREA)
- Chemical And Physical Treatments For Wood And The Like (AREA)
Abstract
Procédé d'extraction de tanins de l'écorce de Pinus pinaster et obtention d'adhésifs tanin-phénol-formaldéhyde (TPF) en vue de leur utilisation dans la fabrication de contreplaqués pour usage extérieur à l'intempérie. A partir de l'écorce de Pinus pinaster finement moulue (taille < 3 mm), on procède à l'extraction des tanins (à une température de 70 à 120degreC, en milieu alcalin, rapport Solide/ Liquide = 1/ 5 - 1/ 12, avec des temps de contact inférieurs à une heure). Les tanins sont obtenus du filtrage par un séchage par pulvérisation, avec ou sans évaporation préalable. On prépare à une température < 70degreC (par exemple, ou 90degreC) un résol (avec un rapport molaire Formaldéhyde/ Phénol = 1, 5 - 2, 5 et un rapport molaire Soude/ Phénol = 0, 45 - 0, 6), mélange de plusieurs fractions de viscosité différente. L'adhésif TPF final se prépare en dosant les deux fractions de résol, dans les proportions adéquates pour chaque cas, et on leur ajoute de 5 à 20 % de tanins extraits de l'écorce de pin. L'ensemble est copolymérisé 12 heures à température ambiante. Cet adhésif est tout particulièrement indiqué pour bois durs récalcitrants au collage avec des résines phénoliques commerciales, notamment les bois d'eucalyptus.
Description
Procedé <U>d'extraction de tanins de l'écorce de</U> Pinus pinaster <U>et obtention d'adhésifs</U> tanin-phénol-f ormaldéhyde (TPF) <U>p</U> <U>la</U> fabricaton <U>de</U> contreplaqués Le brevet d'invention compte deux étapes clairement differenciées a) procédé d'extraction des tanins de l'écorce de Pinus pinaster, un produit naturel d'origine végétale et donc renouvelable ; et b) formulation et la préparation d'adhésifs en vue leur utilisation dans la fabrication de contreplaqués pour usage extérieur à l'intempérie en employant tanins extraits.
Dans l'actualité, on est en train de stimuler développement de nouvelles applications pour les produits naturels renouvelables. L'emploi de tanins végétaux en tant que substituts du phénol pétrochimique remonte aux années 5 ayant acquis un intérêt tout particulier dans la décennie des années 70 et 80 par suite de la compréhension de sa nature chimique et à l'emploi industriel des tanins du mimosa Acacia en Afrique du Sud [Wood Adhesives, Ed. ??? A. Pizza, Marcel Dekker, Inc. New York (l983)]. Malgré la mise sur le marché de ces tanins de mimosa et, ultérieurement, des tanins de québracho Schinopsis, la possibilité d'employer tanins de écorce de conifères connaît des limitations considérables raison de leur structure chimique du type procyanidine (ce qui leur confère une réactivité élevée avec le formaldéhyde) et la haute viscosité de leurs dissolutions (à cause du haut degré de polymérisation). La réactivité élevee avec le formaldéhyde est due à la structure du type pholoroglucinol de l'anneau A, ce qui se traduit par une durée de vie courte de l'adhésif une fois préparé ; d'autre part, le formaldéhyde produit des liaisons méthylène dans l'anneau A des tanins, mais en raison de leur taille et de leur forme les centres actifs ne peuvent pas tous participer, ce qui se traduit par un entrecroisement intermoléculaire incomplet.
Afin de pallier ces inconvénients, des solutions ont été proposées, à savoir : limiter l'extraction aux composants de moindre poids moléculaire, ce qui exige d'utiliser comme agent d'extraction de l'eau ou des dissolutions faiblement alcalines et d'opérer à des températures modérées, ou bien d'effectuer une sulfatation des extraits en augmentant la fraction de moindre poids moléculaire en raison de la rupture sélective des chaînes. Cette sulfatation peut être parallèle, est-à-dire pendant l'extraction ou, comme le suggèrent P. J. Collins et Y.Ynzaki (U.S. Patent n 5 417 888) appliquée, après la séparation préalable, aux fractions de plus grande taille moléculaire. Le fait de sélectionner la fraction extraite, ce qui réduit le rendement du processus, aussi bien les traitements ultérieurs impliquent des limitations pour son emploi à l'échelle industrielle.
D'autres limitations à l'emploi des tanins de écorce des conifères relèvent de la difficulté d'obtenir des extraits uniformes permettant la reproductibilité leurs caractéristiques et du fait qu'ils soient d' qualité acceptable. Ces inconvénients peuvent être dus autant à la variabilité naturelle de l'écorce qu'aux procédés employés pour l'extraction et la concentration des extraits. En admettant l'impossibilité de garantir la composition de la matière première, le contrôle de la qualité extraits obtenus, surtout lorsqu'ils vont être utilisés pour la formulation d'adhésifs, devient essentiel. Pendant l'extraction, les sucres et d'autres composés contaminants sont dissous dans une quantité d'autant plus grande que la température de l'opération et que le pH de dissolution employée sont élevés, c'est-à-dire qu'une augmentation du rendement d'extraction entraîne non seulement l'augmentation de la quantité de tanins dissous mais aussi celle de la teneur en impuretés en réduisant la fraction de polyphénols condensables avec du formaldéhyde.
Les adhésifs phénol-formaldéhyde (PF) ont été employés presque exclusivement pendant des années dans la fabrication de panneaux contreplaqués pour extérieur, afin d'obtenir un collage satisfaisant à un coût raisonnable. Cependant, ils présentent de considérables limitations d'emploi 1. Ils exigent d'opérer dans un intervalle réduit en ce qui concerne la teneur en humidité du bois employé, généralement de 2 à 6 %. Des teneurs inférieures donnent lieu séchage de la ligne de colle et des teneurs supérieures (indépendamment des problèmes associés à la vaporisation de l'eau) à la surpénétration. Il s'agit là d'une exigence importante pour les résines commerciales PF. En effet, le processus de développement exige des taux d'humidité élevés et le séchage ultérieur implique non seulement un coût énergétique mais aussi, dans certains cas, des détériorations des plaques, qu'il s'agisse de détérioration physique ou de détérioration touchant uniquement leur comportement lors du collage. D'autre part, cette exigence limite le stockage des plaques dans des conditions ambiantes.
2. La température de presse est limitée à 125'C au maximum afin d'éviter les explosions et la formation de poches de vapeur suite à la vaporisation de l'eau, ce qui se traduit par des défauts de collage et parfois par la cassure du panneau à l'ouverture de la presse. Cette limitation de la température exige l'emploi de temps de presse plus longs afin d'arriver à obtenir un durcissement satisfaisant de la résine, réduisant ainsi la productivité.
3. Les contreplaqués préparés avec des bois à haute densité, notamment certains bois du genre Eucalyptus (Eucalyptus pilularis <I>et</I> Eucalyptus globulus) ne répondent pas, ou répondent de justesse, aux exigences des normes de qualité. Cet inconvénient est attribué à l'existence d'extraits à la surface du bois qui nuisent au mouillage avec les résines PF. Les procédés objet de la présente invention résolvent inconvénients décrits auparavant tout en donnant application à un matériau autochtone, renouvelable et sous évalué en tant que substitut partiel d'un composé d'origine pétrochimique et, donc, non renouvelable. Ces procédés consistent en l'extraction des tanins de l'écorce du Pinus pinaster dans une dissolution alcaline et dans des conditions modérées, et en l'emploi des tanins extraits (avec une structure chimique de procyanidines) dans la préparation d'adhésifs tanin-phénol-formaldéhyde (TPF) pour fabrication de contreplaqués.
L'objectif du procédé d'extraction est l'obtention de tanins condensables avec du formaldéhyde ayant un rendement élevé une haute sélectivité pour obtenir une pureté appropriée leur utilisation dans la formulation d'adhésifs. Ces deux caractéristiques s'obtiennent en opérant dans des conditions alcalines, par exemple avec des dissolutions NaOH à des taux de concentration compris entre 2,5 et 7 % se référant l'écorce sèche ; rapport solide/liquide compris entre 1/5 1/12 ; température entre 70 et 120 C ; et temps d'extraction inférieur à 1 heure. En employant une taille de particule d'écorce inférieure à 3 mm, on obtient des rendements d'extraction de l'ordre de 20 à 25 % en poids d'écorce et des numéros de Stiasny supérieurs à 80 en laboratoire. D'autres granulométries peuvent être employées pour des techniques d'extraction, telles que la percolation et l'extraction en continu, de façon satisfaisante. Les extraits sont concentrés à travers le séchage par pulvérisation. Ce procédé uni à sa simplicité, en ce qui concerne son application à l'échelle industrielle, aux rendements supérieurs au double à ceux obtenus en employant de l'écorce de Pinus radiata avec de l'eau comme agent d'extraction et des taux de pureté suffisamment élevés pour son emploi dans la formulation d'adhésifs.
Comme on l'a souligné auparavant, la principale limitation concernant l'emploi des tanins de conifères en tant que substituts du phénol dans la formulation d'adhésifs est sans doute liée à la réactivité élevée avec le formaldéhyde. Cette difficulté est évitable en réalisant la copolymérisation des tanins avec un résol à teneur élevée en groupe méthylol préalablement préparé. On a formulé des résols ayant les caractéristiques suivantes : Rapport molaire formaldéhyde/ phénol (F/P) = 1,5 - 2,5 ; rapport molaire soude/phénol (S/P) = 0,4 - 0,7. La condensation des résols se fait à températures supérieures à 70 C (par exemple à 90 C) séparant plusieurs fractions de viscosité différente (par exemple en préparant une première fraction à une viscosité de 100 mPa.s et une seconde à 365 mPa.s. Les différentes fractions ou résols préparés sont mélangés dans des proportions variables préalablement à l'adjonction des tanins.
La copolymérisation des résols et des tanins se fait à température ambiante généralement en 12 heures afin d'atteindre un développement complet des propriétés, temps bout duquel l'adhésif est applicable. Ce temps pourra être écourté ou allongé en fonction de la température. quantités de tanins peuvent varier entre 5 et 20 % en poids d'adhésif en fonction de son application ultérieure.
Voyons quelques-uns des principaux avantages de la solution proposée Comportement rhéologique. - Face au comportement quasi newtonien des adhésifs commerciaux, les adhésifs TPF présentent un comportement pseudoplastique, celui-ci étant d'autant plus accusé que le pourcentage de tanins ajouté et que le degré de polymérisation du résol sont plus grands. A la figure 1, on présente l'influence de la concentration des tanins (%) sur l'indice de la loi sur la puissance (n) pour les adhésifs TPF préparés avec des résols de<B>100</B> mPa.s (courbe unie par carrés) et de 365 mPa.s (courbe unie par cercles). Ce caractère pseudoplastique de l'adhésif fait qu'en appliquant un effort sa viscosité apparente diminue, facilitant ainsi son application sur le bois.
Interaction adhésif-bois. - L'une des difficultés de la formulation des adhésifs pour contreplaqués réside dans le fait d'arriver à obtenir un mouillage approprié en évitant la surpénétration. La diminution des angles de contact des dissolutions aqueuses en présence de tanins exalte l'affinité adhésif-bois, ce qui facilite le mouillage. Les deux caractéristiques précédentes, la rhéologie de l'adhésif et le mouillage du bois sont les responsables des excellentes qualités d'application des adhésifs préparés. Ils présentent en plus d'un excellent mouillage une extensibilité aisée et une grande capacité couvrante, ce qui se traduit par une moindre consommation d'adhésif. C'est ainsi que, face aux quantités habituellement employées de 400 à 450 g/m2, sur une double ligne de colle, des résines phénoliques commerciales, l'or. a préparé des contreplaqués qui répondent aux normes de qualité pour usage extérieur à l'intempérie en employant des quantités inférieures à 250 g/m2. Cela comporte une économie vraiment très importante dans la consommation d'adhésif et, par conséquent, dans les coûts de fabrication.
Moindre sensibilité à la teneur humide des plaques. - La limitation déjà signalée des adhésifs commerciaux, du fait qu'ils exigent un intervalle étroit d'humidité, implique en plus du coût énergétique direct exigé par le séchage, d'autres coûts indirects résultant des répercussions le séchage peut avoir sur l'interaction des plaques avec l'adhésif et sur les caractéristiques physiques des plaques. L'interaction adhésif-bois est affectée lorsque l'humidité des plaques est réduite et, indépendamment de la migration de composés hydrophobes à la surface, le mouillage la pénétrabilité de l'adhésif sont limités. Dans quelques cas, notamment avec le bois d'Eucalyptus <I>globules,</I> il se produit une détérioration importante des plaques du fait des changements dimensionnels lors du séchage. Les adhésifs préparés permettent l'emploi de taux d'humidité plus élevés sans qu'il y ait de surpénétration, à la différence de ce qui se passe avec les résines phénoliques commerciales. I1 faut signaler que l'existence des extraits de composés polyphénoliques employés de poids moléculaire élevé contribue non seulement à un collage satisfaisant mais prévient aussi la pénétration excessive de l'adhésif. Possibilité d'augmenter la température de presse. - Pendant le procédé de pressage à chaud, on doit atteindre un durcissement satisfaisant de la résine. Les résines phénoliques commerciales limitent la température de presse pour la fabrication de contreplaqués à 125 - 130`C pendant une durée qui est fonction de l'épaisseur du panneau. La possibilité d'employer des températures allant jusqu'à 160 C en utilisant des résines TPF, en fonction du taux d'humidité des plaques, permet d'écourter considérablement le temps de presse et, donc, d'améliorer la productivité.
Absence d'émission de formaldéhyde. - La réactivité des tanins à l'égard du formaldéhyde fait que l'on ne décèle pas la présence de formaldéhyde libre dans la résine, ce qui signifie une absence totale d'émission formaldéhyde dans les panneaux préparés.
<U>Exemples</U> On indique les résultats de l'étude l'influence de l'humidité des plaques sur la qualité du collage en employant les adhésifs TPF proposés lors de la préparation d'eucalyptus contreplaqué. Les adhésifs et les panneaux ont été préparés sous les conditions suivantes .
- Les tanins ont été obtenus par extraction de l'écorce de Pinus pinaster <I>( < 2 mm)</I> avec une dissolution alcaline de 5 (sur une base de solide sec) et un rapport solide/liquide (S/L) : 1/6 (poids/poids .
- Résol : F/P = 1,8 ; S/P = 0,45 :; teneur en solides 42 % ; viscosité 365 mPa.s.
- Tanins : 9 % (sur adhésif total).
- Conditions d'application . 200-220 g/m2 sur une double ligne de colle.
- Conditions de presse : Tp = 130 C ; tp = 8 min. - Contreplaqués de cinq plaques en bois d'Eucalyptus globulus.
Au tableau 1, on présente les résultats obtenus au cours des essais de qualité appliqués à des contreplaqués en bois d'Eucalyptus globulus avec des taux d'humidité variables suivant les normes EN314-1 et EN314-2 pour usage extérieur à l'intempérie. Dans ce tableau, les résultats se rapportent à des tubes à essais préparés pour chaque paire de lignes de colle où .Ïv représente la valeur moyenne de l'effort coupant, en apportant l'écart moyen et w la valeur moyenne du pourcentage de défauts sur le bois.
Comme on l'a déjà signalé, le bois d'eucalyptus présente des limitations en ce qui concerne le mouillage ainsi que d'importants changements dimensionnels pendant le séchage font que les résines commerciales, dans bien des cas, permettent pas d'atteindre des caractéristiques satisfaisantes. Les inconvénients se réduisent avec l'emploi du nouvel adhésif en améliorant le mouillage, autant du fait de leurs caractéristiques propres que de la possibilité d'opérer avec une plus grande teneur humide dans les plaques, ce qui, parallèlement, implique, outre l'économie dans le séchage, une amélioration des caractéristiques mécaniques des plaques employées. On observe que, bien que tous les panneaux préparés dépassent les exigences de la norme, une augmentation de la teneur humide réduit la qualité du collage.
Tableau <SEP> 1
<tb> Humidité <SEP> Prétraitement <SEP> Prétraitement <SEP> Prétraitement
<tb> des <SEP> plaques <SEP> eau <SEP> froide <SEP> 4 <SEP> h <SEP> ébullition <SEP> 72 <SEP> h <SEP> ébullition
<tb> 18 <SEP> h <SEP> air <SEP> filtré
<tb> 60 C <SEP> 4 <SEP> h <SEP> ébullition
<tb> base <SEP> sèche <SEP> <B>IV</B> <SEP> (MPa) <SEP> <I>w(%) <SEP> jv</I> <SEP> (MPa) <SEP> <I>w(%) <SEP> Iv</I> <SEP> (MPa) <SEP> w(%)
<tb> 6 <SEP> - <SEP> 7 <SEP> 3,34 <SEP> <SEP> 0,53 <SEP> 80 <SEP> 2,76 <SEP> <SEP> 0,45 <SEP> 65 <SEP> 2,21 <SEP> <SEP> 0,34 <SEP> 60
<tb> 11 <SEP> - <SEP> 12 <SEP> 2,53 <SEP> <SEP> 0,64 <SEP> 30 <SEP> 1,86 <SEP> <SEP> 0,42 <SEP> 35 <SEP> 1,38 <SEP> <SEP> 0,37 <SEP> 65
<tb> 15 <SEP> - <SEP> 16 <SEP> I <SEP> 1,86 <SEP> --0,58 <SEP> - <SEP> <U>25 <SEP> I <SEP> 1,99 <SEP> <SEP> 0,26</U> <SEP> 25 <SEP> I <SEP> 1,57 <SEP> <SEP> 0,18 <SEP> 50
<tb> Humidité <SEP> Prétraitement <SEP> Prétraitement <SEP> Prétraitement
<tb> des <SEP> plaques <SEP> eau <SEP> froide <SEP> 4 <SEP> h <SEP> ébullition <SEP> 72 <SEP> h <SEP> ébullition
<tb> 18 <SEP> h <SEP> air <SEP> filtré
<tb> 60 C <SEP> 4 <SEP> h <SEP> ébullition
<tb> base <SEP> sèche <SEP> <B>IV</B> <SEP> (MPa) <SEP> <I>w(%) <SEP> jv</I> <SEP> (MPa) <SEP> <I>w(%) <SEP> Iv</I> <SEP> (MPa) <SEP> w(%)
<tb> 6 <SEP> - <SEP> 7 <SEP> 3,34 <SEP> <SEP> 0,53 <SEP> 80 <SEP> 2,76 <SEP> <SEP> 0,45 <SEP> 65 <SEP> 2,21 <SEP> <SEP> 0,34 <SEP> 60
<tb> 11 <SEP> - <SEP> 12 <SEP> 2,53 <SEP> <SEP> 0,64 <SEP> 30 <SEP> 1,86 <SEP> <SEP> 0,42 <SEP> 35 <SEP> 1,38 <SEP> <SEP> 0,37 <SEP> 65
<tb> 15 <SEP> - <SEP> 16 <SEP> I <SEP> 1,86 <SEP> --0,58 <SEP> - <SEP> <U>25 <SEP> I <SEP> 1,99 <SEP> <SEP> 0,26</U> <SEP> 25 <SEP> I <SEP> 1,57 <SEP> <SEP> 0,18 <SEP> 50
Claims (3)
1. Procédé d'extraction de tanins de écorce de Pinus pinaster et obtention d'adhésifs tanin-phénol-formaldéhyde (TPF) pour la fabrication de contreplaqués pour usage extérieur.
2. Procédé, suivant la revendication 1, caractérisé en ce que l'extraction passe par les étapes suivantes a) Broyage de l'écorce jusqu'à une taille de particule inférieure à 3 mm. b) Extraction de l'écorce à des températures entre 70 et 120 C dans une dissolution alcaline contenant de 2,5 à 7 en poids de NaOH (se référant à l'écorce sèche), pendant moins d'une heure avec un rapport solide/liquide (S/L) _ 1/5 - 1/12. c) Séparation de l'extrait de l'écorce extraite. d) Concentration des extraits par séchage par pulvérisation, avec ou sans évaporation préalable.
3. Procédé, suivant la revendication 1, d'obtention d'un adhésif TPF, caractérisé en la copolymérisation à température ambiante d'un résol avec des tanins passant par les étapes suivantes . a) Préparation du résol dans les conditions suivantes Rapport molaire Formaldéhyde/Phénol (F/P) = 1,5 - 2,5 ; rapport molaire Soude/Phénol (S/P) = 0,4 - 0,7 ; température d'opération supérieure à 70 C, en séparant plusieurs fractions de différentes viscosités ou en condensant plusieurs lots à une viscosité différente. b) Mélange des résols dans des proportions variables, suivant l'application, avec une teneur en poids de 5 à 20 % de tanins obtenus suivant la revendication 2. c) Copolymérisation à température ambiante du mélange précédent pendant un temps variable en fonction du mélange, généralement 12 heures.
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| ES200001438A ES2171351B1 (es) | 2000-06-07 | 2000-06-07 | Procedimiento de extraccion de taninos de corteza de pinus pinaster y obtencion de adhesivos tanino-fenol-formaldehido (tpf) para la fabricacion de contrachapados de madera. |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| FR2810038A1 true FR2810038A1 (fr) | 2001-12-14 |
| FR2810038B1 FR2810038B1 (fr) | 2005-03-04 |
Family
ID=8493817
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| FR0107449A Expired - Fee Related FR2810038B1 (fr) | 2000-06-07 | 2001-06-07 | Procede d'extraction de tanins de l'ecorce de pinus pinaster et obtention d'adhesifs tanin-phenol-formaldehyde (tpf) pour la fabrication de contreplaques |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| ES (1) | ES2171351B1 (fr) |
| FR (1) | FR2810038B1 (fr) |
| IT (1) | ITTO20010548A1 (fr) |
| PT (1) | PT102625B (fr) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103753661A (zh) * | 2014-01-17 | 2014-04-30 | 华南农业大学 | 一种桉木指接地板的制备方法 |
| US10293516B2 (en) | 2014-01-28 | 2019-05-21 | Upm-Kymmene Corporation | Fiber based product |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103862546A (zh) * | 2014-04-01 | 2014-06-18 | 宝鸡秦巴山软木有限公司 | 一种高分子原材料软木颗粒的加工方法 |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB2063856A (en) * | 1979-11-26 | 1981-06-10 | New Zealand Forest Prod | Extraction of phenolic materials from vegetable matter |
| US4397882A (en) * | 1980-06-14 | 1983-08-09 | Dynamit Nobel Aktiengesellschaft | Process for the production of hard paper |
| US5091499A (en) * | 1988-03-17 | 1992-02-25 | Midwest Research Institute | Process for preparing phenolic formaldehyde resole resin products derived from fractionated fast-pyrolysis oils |
| US5417888A (en) * | 1988-02-11 | 1995-05-23 | Commonwealth Scientific And Industrial Research | Tannin extraction and processing |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB673634A (en) * | 1941-11-04 | 1952-06-11 | Erich Cohnhoff | Process for preparing an aqueous colloidal solution of condensation products, and the application of such a solution to various uses |
| US3254038A (en) * | 1962-07-20 | 1966-05-31 | Borden Co | Adhesive composition comprising phenolic resin, a tannin and an alkali metal hydroxide |
| JPS50146628A (fr) * | 1974-05-17 | 1975-11-25 | ||
| JPS58109574A (ja) * | 1981-12-24 | 1983-06-29 | Minoru Kubota | 樹皮抽出成分を利用した木材用接着剤の製造方法 |
| ES2077775T3 (es) * | 1990-12-14 | 1995-12-01 | Diteco Ltda | Composicion adhesiva que comprende isocianato, fenol-formaldehido y tanino, util para fabricar contrachapados para aplicaciones exteriores. |
-
2000
- 2000-06-07 ES ES200001438A patent/ES2171351B1/es not_active Expired - Fee Related
-
2001
- 2001-06-06 IT IT2001TO000548A patent/ITTO20010548A1/it unknown
- 2001-06-07 PT PT102625A patent/PT102625B/pt not_active IP Right Cessation
- 2001-06-07 FR FR0107449A patent/FR2810038B1/fr not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB2063856A (en) * | 1979-11-26 | 1981-06-10 | New Zealand Forest Prod | Extraction of phenolic materials from vegetable matter |
| US4397882A (en) * | 1980-06-14 | 1983-08-09 | Dynamit Nobel Aktiengesellschaft | Process for the production of hard paper |
| US5417888A (en) * | 1988-02-11 | 1995-05-23 | Commonwealth Scientific And Industrial Research | Tannin extraction and processing |
| US5091499A (en) * | 1988-03-17 | 1992-02-25 | Midwest Research Institute | Process for preparing phenolic formaldehyde resole resin products derived from fractionated fast-pyrolysis oils |
Non-Patent Citations (4)
| Title |
|---|
| DATABASE CHEMABS CHEMICAL ABSTRACTS SERVICE, COLUMBUS, OHIO, US; 1993, VAZQUEZ, G. ET AL.: "Exterior plywood resins formulated from Pinus pinaster bark extracts", XP002270056 * |
| DATABASE CHEMABS CHEMICAL ABSTRACTS SERVICE, COLUMBUS, OHIO, US; 1994, VAZQUEZ, GONZALO ET AL.: "Adhesives from pinus pinaster bark extracts", XP002270055 * |
| HOLZ ALS ROH- UND WERKSTOFF, vol. 51, no. 3, 1993, pages 221 - 224 * |
| PROCEEDINGS OF THE EUROPEAN BIOMASS CONFERENCE, vol. 2, 1994, pages 1401 - 1406 * |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103753661A (zh) * | 2014-01-17 | 2014-04-30 | 华南农业大学 | 一种桉木指接地板的制备方法 |
| CN103753661B (zh) * | 2014-01-17 | 2016-06-15 | 华南农业大学 | 一种桉木指接地板的制备方法 |
| US10293516B2 (en) | 2014-01-28 | 2019-05-21 | Upm-Kymmene Corporation | Fiber based product |
| EP3099458B1 (fr) * | 2014-01-28 | 2019-10-09 | UPM-Kymmene Corporation | Produit à base de fibres |
| EP3626419A1 (fr) * | 2014-01-28 | 2020-03-25 | UPM-Kymmene Corporation | Produit à base de fibres |
| US10814521B2 (en) | 2014-01-28 | 2020-10-27 | Upm-Kymmene Corporation | Fiber based product |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| PT102625A (pt) | 2001-12-28 |
| FR2810038B1 (fr) | 2005-03-04 |
| PT102625B (pt) | 2003-02-28 |
| ITTO20010548A0 (it) | 2001-06-06 |
| ES2171351B1 (es) | 2003-12-16 |
| ES2171351A1 (es) | 2002-09-01 |
| ITTO20010548A1 (it) | 2002-12-06 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US7265169B2 (en) | Adhesive compositions and methods of using and making the same | |
| Bertaud et al. | Development of green adhesives for fibreboard manufacturing, using tannins and lignin from pulp mill residues | |
| US7722712B2 (en) | Formaldehyde-free adhesives and lignocellulosic composites made from the adhesives | |
| FR2556351A1 (fr) | Procede de preparation d'une resine uree formaldehyde presentant un rapport molaire tres faible du formaldehyde a l'uree | |
| FR2618789A1 (fr) | Procedes pour la preparation de resines uree-formaldehyde, liant et materiau lignocellulosique lie comprenant une resine ainsi preparee et procede utilisant une telle resine pour lier ensemble deux surfaces lignocellulosiques | |
| EP3052537B1 (fr) | Composition adhesive aqueuse pour le collage | |
| US2574785A (en) | Ingredient of adhesives and a | |
| FR2810038A1 (fr) | Procede d'extraction de tanins de l'ecorce de pinus pinaster et obtention d'adhesifs tanin-phenol-formaldehyde (tpf) pour la fabrication de contreplaques | |
| US20040219234A1 (en) | Method for the production of tannin and its use | |
| US4201700A (en) | Phenol-aldehyde resin composition containing peanut hull extract and an aldehyde | |
| JP2017171818A (ja) | 接着剤の製造方法及び接着剤 | |
| Jorge et al. | Wood adhesives derived from alkaline extracts of maritime pine bark: preparation, physical characteristics and bonding efficacy | |
| US4200723A (en) | Organic phenol extract compositions of peanut hull agricultural residues and method | |
| EP0152318B1 (fr) | Procédé de fabrication de résines aminoplastes | |
| Vázquez et al. | Properties of phenolic-tannin adhesives from Pinus pinaster bark extracts as related to bond quality in eucalyptus plywoods | |
| US5417888A (en) | Tannin extraction and processing | |
| Pizzi | Wood/bark extracts as adhesives and preservatives | |
| US3081217A (en) | Adhesive and its manufacture | |
| JP3796604B2 (ja) | タンニン及びその製造方法並びにその用途 | |
| CN116144289B (zh) | 生物醛基改性聚乙烯醇粘合剂及其在制备中密度刨花板中的应用 | |
| WO2021078836A1 (fr) | Compositions adhésives biosourcées | |
| Hernawati et al. | Characteristics of adhesive firmness of tannin resorcinol formaldehyde from johar sawdust extract as adhesive on lamina wood | |
| CA1285555C (fr) | Extraction et traitement du tannin | |
| EP0190068A1 (fr) | Procédé de fabrication de colles à bois | |
| KR820001056B1 (ko) | 페놀-알데히드형 수지의 제조방법 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| ST | Notification of lapse |
Effective date: 20080229 |