RS55839B2 - Biološko vezivno sredstvo - Google Patents

Biološko vezivno sredstvo

Info

Publication number
RS55839B2
RS55839B2 RS20170309A RSP20170309A RS55839B2 RS 55839 B2 RS55839 B2 RS 55839B2 RS 20170309 A RS20170309 A RS 20170309A RS P20170309 A RSP20170309 A RS P20170309A RS 55839 B2 RS55839 B2 RS 55839B2
Authority
RS
Serbia
Prior art keywords
component
binder
binder composition
acid
composition according
Prior art date
Application number
RS20170309A
Other languages
English (en)
Inventor
Erling Lennart Hansen
Thomas Hjelmgaard
Povl Nissen
Lars Naerum
Original Assignee
Rockwool As
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Family has litigation
First worldwide family litigation filed litigation Critical https://patents.darts-ip.com/?family=51392129&utm_source=google_patent&utm_medium=platform_link&utm_campaign=public_patent_search&patent=RS55839(B2) "Global patent litigation dataset” by Darts-ip is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Application filed by Rockwool As filed Critical Rockwool As
Publication of RS55839B1 publication Critical patent/RS55839B1/sr
Publication of RS55839B2 publication Critical patent/RS55839B2/sr

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C13SUGAR INDUSTRY
    • C13KSACCHARIDES OBTAINED FROM NATURAL SOURCES OR BY HYDROLYSIS OF NATURALLY OCCURRING DISACCHARIDES, OLIGOSACCHARIDES OR POLYSACCHARIDES
    • C13K1/00Glucose; Glucose-containing syrups
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03CCHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
    • C03C25/00Surface treatment of fibres or filaments made from glass, minerals or slags
    • C03C25/10Coating
    • C03C25/24Coatings containing organic materials
    • C03C25/26Macromolecular compounds or prepolymers
    • C03C25/32Macromolecular compounds or prepolymers obtained otherwise than by reactions involving only carbon-to-carbon unsaturated bonds
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03CCHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
    • C03C25/00Surface treatment of fibres or filaments made from glass, minerals or slags
    • C03C25/10Coating
    • C03C25/24Coatings containing organic materials
    • C03C25/26Macromolecular compounds or prepolymers
    • C03C25/32Macromolecular compounds or prepolymers obtained otherwise than by reactions involving only carbon-to-carbon unsaturated bonds
    • C03C25/321Starch; Starch derivatives
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08JWORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J5/00Manufacture of articles or shaped materials containing macromolecular substances
    • C08J5/04Reinforcing macromolecular compounds with loose or coherent fibrous material
    • C08J5/06Reinforcing macromolecular compounds with loose or coherent fibrous material using pretreated fibrous materials
    • C08J5/08Reinforcing macromolecular compounds with loose or coherent fibrous material using pretreated fibrous materials glass fibres
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L33/00Compositions of homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and only one being terminated by only one carboxyl radical, or of salts, anhydrides, esters, amides, imides or nitriles thereof; Compositions of derivatives of such polymers
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L5/00Compositions of polysaccharides or of their derivatives not provided for in groups C08L1/00 or C08L3/00
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09JADHESIVES; NON-MECHANICAL ASPECTS OF ADHESIVE PROCESSES IN GENERAL; ADHESIVE PROCESSES NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE; USE OF MATERIALS AS ADHESIVES
    • C09J103/00Adhesives based on starch, amylose or amylopectin or on their derivatives or degradation products
    • C09J103/02Starch; Degradation products thereof, e.g. dextrin
    • DTEXTILES; PAPER
    • D04BRAIDING; LACE-MAKING; KNITTING; TRIMMINGS; NON-WOVEN FABRICS
    • D04HMAKING TEXTILE FABRICS, e.g. FROM FIBRES OR FILAMENTARY MATERIAL; FABRICS MADE BY SUCH PROCESSES OR APPARATUS, e.g. FELTS, NON-WOVEN FABRICS; COTTON-WOOL; WADDING ; NON-WOVEN FABRICS FROM STAPLE FIBRES, FILAMENTS OR YARNS, BONDED WITH AT LEAST ONE WEB-LIKE MATERIAL DURING THEIR CONSOLIDATION
    • D04H1/00Non-woven fabrics formed wholly or mainly of staple fibres or like relatively short fibres
    • D04H1/40Non-woven fabrics formed wholly or mainly of staple fibres or like relatively short fibres from fleeces or layers composed of fibres without existing or potential cohesive properties
    • D04H1/42Non-woven fabrics formed wholly or mainly of staple fibres or like relatively short fibres from fleeces or layers composed of fibres without existing or potential cohesive properties characterised by the use of certain kinds of fibres insofar as this use has no preponderant influence on the consolidation of the fleece
    • D04H1/4209Inorganic fibres
    • DTEXTILES; PAPER
    • D04BRAIDING; LACE-MAKING; KNITTING; TRIMMINGS; NON-WOVEN FABRICS
    • D04HMAKING TEXTILE FABRICS, e.g. FROM FIBRES OR FILAMENTARY MATERIAL; FABRICS MADE BY SUCH PROCESSES OR APPARATUS, e.g. FELTS, NON-WOVEN FABRICS; COTTON-WOOL; WADDING ; NON-WOVEN FABRICS FROM STAPLE FIBRES, FILAMENTS OR YARNS, BONDED WITH AT LEAST ONE WEB-LIKE MATERIAL DURING THEIR CONSOLIDATION
    • D04H1/00Non-woven fabrics formed wholly or mainly of staple fibres or like relatively short fibres
    • D04H1/40Non-woven fabrics formed wholly or mainly of staple fibres or like relatively short fibres from fleeces or layers composed of fibres without existing or potential cohesive properties
    • D04H1/58Non-woven fabrics formed wholly or mainly of staple fibres or like relatively short fibres from fleeces or layers composed of fibres without existing or potential cohesive properties by applying, incorporating or activating chemical or thermoplastic bonding agents, e.g. adhesives
    • D04H1/587Non-woven fabrics formed wholly or mainly of staple fibres or like relatively short fibres from fleeces or layers composed of fibres without existing or potential cohesive properties by applying, incorporating or activating chemical or thermoplastic bonding agents, e.g. adhesives characterised by the bonding agents used
    • DTEXTILES; PAPER
    • D04BRAIDING; LACE-MAKING; KNITTING; TRIMMINGS; NON-WOVEN FABRICS
    • D04HMAKING TEXTILE FABRICS, e.g. FROM FIBRES OR FILAMENTARY MATERIAL; FABRICS MADE BY SUCH PROCESSES OR APPARATUS, e.g. FELTS, NON-WOVEN FABRICS; COTTON-WOOL; WADDING ; NON-WOVEN FABRICS FROM STAPLE FIBRES, FILAMENTS OR YARNS, BONDED WITH AT LEAST ONE WEB-LIKE MATERIAL DURING THEIR CONSOLIDATION
    • D04H1/00Non-woven fabrics formed wholly or mainly of staple fibres or like relatively short fibres
    • D04H1/40Non-woven fabrics formed wholly or mainly of staple fibres or like relatively short fibres from fleeces or layers composed of fibres without existing or potential cohesive properties
    • D04H1/58Non-woven fabrics formed wholly or mainly of staple fibres or like relatively short fibres from fleeces or layers composed of fibres without existing or potential cohesive properties by applying, incorporating or activating chemical or thermoplastic bonding agents, e.g. adhesives
    • D04H1/64Non-woven fabrics formed wholly or mainly of staple fibres or like relatively short fibres from fleeces or layers composed of fibres without existing or potential cohesive properties by applying, incorporating or activating chemical or thermoplastic bonding agents, e.g. adhesives the bonding agent being applied in wet state, e.g. chemical agents in dispersions or solutions
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02WCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
    • Y02W30/00Technologies for solid waste management
    • Y02W30/50Reuse, recycling or recovery technologies
    • Y02W30/91Use of waste materials as fillers for mortars or concrete

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Textile Engineering (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Geochemistry & Mineralogy (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Dispersion Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Emergency Medicine (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Adhesives Or Adhesive Processes (AREA)
  • Treatments For Attaching Organic Compounds To Fibrous Goods (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)

Description

Opis
Oblast pronalaska
Predmetni pronalazak odnosi se na vodeno vezivo za proizvode od mineralnih vlakana, postupak proizvodnje proizvoda od mineralnih vlakana vezanog pomoću navedenog veziva, proizvod od mineralnih vlakana koji sadrži mineralna vlakna u kontaktu sa osušenim vezivom.
Pozadina pronalaska
Proizvodi od mineralnih vlakana sastoje se od sintetičkih staklenih vlakana (MMVF) kao što su, na primer, staklena vlakna, keramička vlakna, bazaltna vlakna, vuna od zgure, mineralna vuna i kamena vuna, koji su vezani sušenim termoreaktivnim polimernim vezivnim materijalom. Kada se koriste u proizvodima za toplotnu ili zvučnu izolaciju, prostirke od vezanih mineralnih vlakana se generalno proizvode pretvaranjem rastopa proizvedenog od odgovarajućih sirovina u vlakna na konvencionalni način, na primer korišćenjem procesa sa rotirajućim čašicama ili kaskadnim rotorom. Vlakna se uduvavaju u sabirnu komoru i, dok lete u vazduhu i dok su još vruća, prskaju se rastvorom veziva i nasumično slažu na pokretnu traku kao prostirka ili mreža. Prostirka od vlakana se potom prenosi do peći za sazrevanje gde se zagrejani vazduh uduvava kroz prostirku radi sušenja veziva i krutog vezivanja mineralnih vlakana.
U prošlosti, kao smole za vezivanje najčešće su se koristile fenolformaldehidne smole koje se mogu ekonomično proizvesti i proširiti ureom pre nego što se upotrebe kao veziva. Međutim, postojeći i predloženi propisi koji imaju za cilj smanjivanje ili eliminisanje emisija formaldehida doveli su do razvoja veziva koja ne sadrže formaldehid, kao što su, na primer, sastavi veziva zasnovani na polikarboksidnim polimerima i poliolima ili poliaminima, kako je navedeno u EP-A-583086, EP-A-990727, EP-A-1741726, US-A-5,318,990 i US-A-2007/0173588.
Druga grupa veziva koja ne sadrže fenol formaldehide jesu proizvodi reakcije dodavanja/eliminacija alifatnih i/ili aromatičnih anhidrida sa alkanolaminima, npr. kako je navedeno u WO 99/36368, WO 01/05725, WO 01/96460, WO 02/06178, WO 2004/007615 i WO 2006/061249. Ova veziva su rastvorljiva u vodi i imaju odlične vezivne karakteristike u pogledu brzine sušenja i zapreminske mase pri sušenju. WO 2008/023032 otkriva veziva modifikovana ureom takvog tipa koji daje proizvode od mineralne vune sa smanjenom sposobnošću upijanja vlage.
S obzirom na to da su neki od polaznih materijala korišćenih u proizvodnji ovih veziva veoma skupe hemikalije, postoji potreba za obezbeđivanjem veziva koja ne sadrže formaldehid, a koja se mogu ekonomično proizvoditi.
Dalji uticaj u vezi sa prethodno poznatim sastavima veziva za mineralna vlakna na vodenoj bazi je da najmanje većina polaznih materijala korišćenih u proizvodnji ovih veziva potiče od fosilnih goriva. Primetan je trend među potrošačima da traže proizvode koji su potpuno ili barem delimično proizvedeni od obnovljivih materijala, pa stoga postoji potreba za obezbeđivanjem veziva za mineralnu vunu koja su barem delimično proizvedena od obnovljivih materijala.
Sažetak pronalaska
Shodno tome, cilj predmetnog pronalaska je bio da obezbedi vodeni sastav veziva koji je posebno pogodan za vezivanje mineralnih vlakana, koja se ekonomično proizvodi i koja koristi obnovljive materijale kao polazne proizvode za pripremu vodenog sastava veziva.
Sledeći cilj ovog pronalaska je da se obezbedi proizvod od mineralnih vlakana vezan takvim sastavom veziva.
U skladu sa prvim aspektom predmetnog pronalaska, obezbeđen je sastav vodenog veziva za mineralna vlakna koji sadrži:
komponentu (i) u obliku jednog ili više jedinjenja odabranih između
− jedinjenjima sa formulom i bilo kojih njihovih soli:
gde R1 označava H, alkil, monohidroksialkil, dihidroksialkil, polihidroksialkil, alkilen, alkoksi, amin;
− jedinjenjima sa formulom i bilo kojih njihovih soli:
gde R2 označava H, alkil, monohidroksialkil, dihidroksialkil, polihidroksialkil, alkilen, alkoksi, amin.
komponentu (ii) u formi jednog ili više jedinjenja izabranih iz amonijaka, amina ili bilo koje njihove soli;
komponentu (iii) u obliku jednog ili više ugljenih hidrata,
pri čemu je udeo komponenti (i), (ii) i (iii) u opsegu od 1 do 50 tež.% komponente (i) zasnovano na masi komponenti (i) i (iii), 50 do 99 tež.% komponente (iii) na osnovu mase komponenti (i) i (iii), i 0,1 do 10,0 masenih% komponente (ii) u odnosu na komponentu (i).
U skladu sa drugim aspektom ovog pronalaska, obezbeđen je metod proizvodnje vezanog proizvoda od mineralnih vlakana koji obuhvata korake uspostavljanja kontakta mineralnih vlakana sa vodenim sastavom veziva i sušenja sastava veziva.
U skladu sa trećim aspektom ovog pronalaska, obezbeđen je proizvod od mineralnih vlakana koji se sastoji od mineralnih vlakana u kontaktu sa sušenim sastavom veziva kako je definisano iznad.
Predmetni pronalazači su iznenađujuće otkrili da je moguće pripremiti sastav veziva za mineralna vlakna koja u velikoj meri koristi početne materijale koji su obnovljivi i istovremeno omogućavaju ekonomičnu proizvodnju veziva. Pošto značajan deo početnih materijala koji se koriste za vezivo prema predmetnom pronalasku potiče od biomase i da su u isto vreme korišćeni materijali relativno niske cene, vezivo prema predmetnom pronalasku je i ekonomski i ekološki povoljno. Kombinacija ova dva aspekta je posebno izuzetna, pošto su „biomaterijali“ često skuplji od konvencionalnih materijala.
Istovremeno, veziva prema predmetnom pronalasku pokazuju odlična svojstva kada se koriste za vezivanje mineralnih vlakana. Mehanička čvrstoća je poboljšana i takođe ima neočekivano visok nivo kada se podvrgne uslovima starenja.
Dodatna prednost veziva prema predmetnom pronalasku je da imaju relativno veliku brzinu očvršćavanja na niskoj temperaturi očvršćavanja.
Dalje, veziva prema jednom otelotvorenju predmetnog pronalaska nisu jako kisela i stoga prevazilaze probleme korozije povezane sa jako kiselim vezivnim sredstvima poznatim iz prethodnog stanja tehnike.
Opis poželjnih otelotvorenja
Vodeni sastav veziva prema ovom pronalasku sadrži:
komponentu (i) u obliku jednog ili više jedinjenja odabranih između
− jedinjenjima sa formulom i bilo kojih njihovih soli:
gde R1 označava H, alkil, monohidroksialkil, dihidroksialkil, polihidroksialkil, alkilen, alkoksi, amin;
− jedinjenjima sa formulom i bilo kojih njihovih soli:
gde R2 označava H, alkil, monohidroksialkil, dihidroksialkil, polihidroksialkil, alkilen, alkoksi, amin;
komponentu (ii) u formi jednog ili više jedinjenja izabranih iz amonijaka, amina ili bilo koje njihove soli;
komponentu (iii) u obliku jednog ili više ugljenih hidrata.
Poželjno, veziva prema predmetnom pronalasku imaju pH od 6-9.
Poželjno, alkil je C1-C10 alkil.
Poželjno, monohidroksialkil je monohidroksi C1-C10 alkil.
Poželjno, dihidroksialkil je dihidroksi C1-C10 alkil.
Poželjno, polihidroksialkil je polihidroksi C1-C10 alkil.
Poželjno, alkilen je alkilen C1-C10 alkil.
Poželjno, alkoksi je alkoksi C1-C10 alkil.
Poželjno, veziva iz predmetnog pronalaska ne sadrže formaldehid.
Za potrebe ovog zahteva, termin „ne sadrži formaldehid” definiše se tako da karakteriše proizvod od mineralne vune u kojem je emisija manja od 5 µg/m<2>/h formaldehida iz proizvoda od mineralne vune, poželjno manja od 3 µg/m<2>/h.
Poželjno, test se izvodi u skladu sa ISO 16000 za testiranje emisija aldehida.
Komponenta (i) veziva
Poželjno, komponenta (i) je u obliku jedne ili više komponenti odabranih od askorbinske kiseline ili izomera ili njenih soli ili derivata, poželjno oksidovanih derivata.
Predmetni pronalazači su iznenađujuće otkrili da se askorbinska kiselina, koja je relativno jeftin materijal i može se proizvesti iz biomase, ili njenih derivata, može koristiti kao osnova za sastav veziva za mineralna vlakna.
Askorbinska kiselina ili vitamin C je netoksično prirodno organsko jedinjenje sa antioksidantnim svojstvima. Industrijski, askorbinska kiselina se može dobiti, na primer, fermentacijom glukoze. Osnovna struktura askorbinske kiseline sadrži jedinstveni petočlani prsten, g-lakton, koji sadrži endiol.
Askorbinska kiselina se stoga može klasifikovati kao 3,4-dihidroksi-furan-2-on.
Iako askorbinska kiselina ne sadrži funkcionalnost karboksilne kiseline, 3-hidroksi grupa je prilično kisela (pKa = 4,04) pošto je rezultujući anjon askorbata stabilizovan delokalizacijom naelektrisanja.
U poželjnom otelotvorenju, komponenta (i) je izabrana između L-askorbinske kiseline, D-izoaskorbinske kiseline, 5,6-izopropiliden askorbinske kiseline, dehidroaskorbinske kiseline i/ili bilo koje soli jedinjenja, poželjno soli kalcijuma, natrijuma, kalijuma, magnezijuma ili gvožđa.
U daljem poželjnom otelotvorenju, komponenta (i) je izabrana između L-askorbinske kiseline, D-izoaskorbinske kiseline, 5,6-izopropiliden askorbinske kiseline i dehidroaskorbinske kiseline.
Komponenta (ii) veziva
Komponenta (ii) je izabrana među amonijakom, aminima ili bilo kojim njihovim solima. U poželjnom otelotvorenju, komponenta (ii) je izabrana između amonijaka, piperazina, heksadimetilendiamina, m-ksililendiamina, dietilentriamina, trietilentetramina, tetraetilenpentamina, monoetanolamina, dietanolamina i/ili trietanolamina.
Komponenta (iii) veziva
Komponenta (iii) je u formi jednog ili više ugljenih hidrata.
Skrob se može koristiti kao sirovina za različite ugljene hidrate kao što su glukozni sirupi i dekstroza. U zavisnosti od reakcionih uslova koji se koriste u hidrolizi skroba, dobijaju se razne smeše dekstroze i intermedijera koje se mogu okarakterisati njihovim DE brojem, DE je skraćenica za ekvivalent dekstroze i definiše se kao sadržaj redukujućih šećera, izražen kao broj grama bezvodnog D-glukoze po standardu određen standardnom metodom suve materije u standardu 100. 5377-1981 (E). Ovaj metod meri redukujuće krajnje grupe i dodaje oznaku DE od 100 za čistu dekstrozu i DE od 0 za čist skrob.
U poželjnom primeru izvođenja, ugljeni hidrat se bira među saharozom, redukujućim šećerima, naročito dekstrozom, polisaharidima i njihovim mešavinama, poželjno dekstrinima i maltodekstrinima, poželjnije glukoznim sirupima, i još poželjnije glukoznim sirupima sa vrednošću ekvivalenta dekstroze DE = 20–99, kao što je DE = 50–85, kao što je DE = 60–99. Kada se koristi u ovom zahtevu, termin „dekstroza” se definiše tako da uključuje glukozu i njene hidrate.
U posebno poželjnom otelotvorenju, komponenta (iii) je izabrana između dekstroze, glukoznog sirupa, ksiloze, fruktoze ili saharoze.
Težinski odnosi komponente vodenog sastava veziva
Komponenta (iv) veziva
Udeo komponenti (i), (ii) i (iii) je u opsegu od 1 do 50 tež.% komponente (i) zasnovano na masi komponenti (i) i (iii), 50 do 99 tež.% komponente (iii) na osnovu mase komponenti (i) i (iii), i 0,1 do 10,0 masenih% komponente (ii) u odnosu na komponentu (i).
U poželjnom otelotvorenju, sastav veziva prema predmetnom pronalasku dalje sadrži komponentu (iv) u obliku jednog ili više aditiva. Ovi aditivi takođe mogu biti u obliku jednog ili više katalizatora.
U posebno poželjnom otelotvorenju, aditiv je mineralna kiselina ili njene soli, i poželjno je prisutan u količini od 0,05 do 10 tež.%, kao što je 1 do 7 tež.% na osnovu mase komponenti (i) i (iii), pri čemu je komponenta (ii) poželjno prisutna u količini od 0,1 do 10 molarnih spojeva komponente (ii) u odnosu na kombinovane molarne ekvivalente komponente (i) i komponente (iv).
U posebno poželjnom otelotvorenju, aditiv je izabran sa liste koja se sastoji od soli amonijum sulfata, soli amonijum fosfata, soli amonijum nitrata i soli amonijum karbonata.
Soli amonijum sulfata mogu da obuhvataju (NH4)2SO4, (NH4)HSO4 i (NH4)2Fe(SO4)2·6H2O.
Soli amonijum karbonata mogu da uključuju (NH4)2CO3 i NH4HCO3.
Soli amonijum fosfata mogu da obuhvataju H(NH4)2PO4, NH4H2PO4 i amonijum polifosfat.
U posebno poželjnom otelotvorenju, aditiv je izabran iz grupe koju čine sumporna kiselina, azotna kiselina, borna kiselina, hipofosforna kiselina i fosforna kiselina, i njihove soli, poželjno natrijumova so hipofosforne kiseline.
Iznenađujuće je nađeno da dodavanjem mineralne kiseline kao što je hipofosforna kiselina u vodeni sastav veziva, svojstva vodenog sastava veziva prema predmetnom pronalasku mogu biti značajno poboljšana.
Konkretno, predmetni pronalazači su otkrili da uključivanjem mineralne kiseline kao što je hipofosforna kiselina ili sumporna kiselina u sastav veziva prema predmetnom pronalasku, temperatura početka očvršćavanja i kraja očvršćavanja može biti snažno smanjena. Dalje, reakcioni gubitak se može smanjiti uključivanjem mineralne kiseline, kao što je hipofosforna kiselina ili sumporna kiselina, dok se u isto vreme zadržavaju mehanička svojstva proizvoda od mineralnih vlakana koji sadrže mineralna vlakna u kontaktu sa očvrslim vezivnim sastavima.
Još manji reakcioni gubitak se može postići uključivanjem soli amonijum sulfata, kao što je dodavanje sumporne kiseline sa amonijakom, kao aditiva u sastav veziva prema predmetnom pronalasku.
Kao što se može videti iz eksperimentalnog rezultata dokumentovanog u primerima u nastavku, sastav vodenog veziva u skladu sa predmetnim pronalaskom, čak i kada ne sadrži komponentu (iv) u obliku jednog ili više aditiva, ima znatno manji gubitak reakcije od referentnog veziva A. Uključivanje aditiva npr. u obliku hipofosforne kiseline ili soli amonijum sulfata dodatno smanjuje ovaj ionako nizak gubitak reakcije. Reakcioni gubitak postignut uključivanjem takvih aditiva u veziva prema predmetnom pronalasku je na istom nivou od reakcionog gubitka za referentna veziva B, C i D (videti primere ispod). Međutim, za razliku od veziva prema predmetnom pronalasku, ovim referentnim vezivnim sredstvima B, C i D je potrebna pred-reakcija za pripremu veziva.
Shodno tome, veziva prema predmetnom pronalasku imaju jasnu prednost u odnosu na veziva poznata iz predmetne oblasti. S jedne strane, reakcioni gubitak za veziva prema predmetnom pronalasku je očigledno niži od reakcionog gubitka za referentno vezivo A (videti primere ispod). S druge strane, veziva prema predmetnom pronalasku postižu isti nizak gubitak u reakciji kao referentna veziva B, C i D (videti primere u nastavku), dok u isto vreme nije potrebna pred-reakcija. Kombinacija niskog reakcionog gubitka i odsustva potrebe za prethodnom reakcijom komponenti nije postignuta nijednim od veziva iz predmetne oblasti.
Komponenta (v) veziva
Opciono, sastav vodenog veziva prema predmetnom pronalasku sadrži sledeću komponentu (v), koja je u obliku jednog ili više reaktivnih ili nereaktivnih silikona.
U poželjnom otelotvorenju, komponenta (v) se bira iz grupe koju čini silikon koji se sastoji od glavnog lanca sastavljenog od ostataka organosiloksana, posebno ostataka difenilsiloksana, ostataka alkilsiloksana, poželjno dimetilsiloksanskih ostataka, koji nose najmanje jednu, hidroksil, karboksilnu funkcionalnu grupu ili anhidridnu, karboksilnu grupu koja reaguje sa najmanje jednim od sastojaka vezivnog sastava i poželjno je prisutna u količini od 0,1 do 15 tež.%, poželjno 0,1 do 10 tež.%, poželjnije 0,3 do 8 tež.% u odnosu na čvrstu materiju veziva.
Komponenta (vi) veziva
Opciono, sastav vodenog veziva prema predmetnom pronalasku dalje sadrži komponentu (vi) u obliku uree, poželjno u količini od 0 do 40 tež.% uree, poželjno 0 do 20 tež.% uree, na osnovu mase komponenti (i) i (iii).
Dalje komponente sastava veziva
Opciono, sastav vodenog veziva u skladu sa predmetnim pronalaskom može da sadrži dodatne komponente pored komponenti (i), (ii), (iii), (iv), (v) i (vi) pomenutih gore. Međutim, u poželjnom otelotvorenju >95 tež.% ukupnog sadržaja čvrstih supstanci u sastavu formiraju komponentu (i), komponentu (ii), komponentu (iii), komponentu (iv), komponentu (v) i komponentu (vi), na osnovu sadržaja čvrste komponente vezivne komponente.
Drugim rečima, sve dalje komponente, ako su prisutne, poželjno su prisutne u količini od <5 tež.% ukupnog sadržaja čvrstih komponenti veziva u sastavu veziva.
Predmetni pronalazak je takođe usmeren na postupak proizvodnje spojenog proizvoda od mineralnih vlakana koji obuhvata korake dovođenja u kontakt mineralnih vlakana sa vezivnim sastavom u skladu sa predmetnim pronalaskom i očvršćavanja sastava veziva.
Predmetni pronalazak je takođe usmeren na proizvod od mineralnih vlakana, koji sadrži mineralna vlakna u kontaktu sa prethodno opisanim očvrslim vezivnim sastavom.
Proizvod od mineralnih vlakana
Korišćena mineralna vlakna mogu biti bilo koja sintetička staklena vlakna (MMVF), staklena vlakna, keramička vlakna, bazaltna vlakna, vlakna od zgure, kamena vlakna i druga. Ova vlakna mogu biti prisutna kao proizvod od vune, npr. kao proizvod od kamene vune.
Prikladne metode formiranja vlakana i naknadni proizvodni koraci za proizvodnju proizvoda od mineralnih vlakana su oni koji se konvencionalno primenjuju u ovoj oblasti. Generalno, vezivo se prska neposredno nakon fibrilacije mineralnog rastopa na vazduhom nošena mineralna vlakna. Vodeni sastav veziva se normalno nanosi u količini od 0,1 do 18 %, poželjno od 0,2 do 8 % po težini vezanog proizvoda od mineralnih vlakana na suvoj osnovi.
Mreža od mineralnih vlakana poprskana sprejom se generalno suši u peći za sušenje pomoću mlaza vrućeg vazduha. Mlaz vrelog vazduha može se uvesti u mrežu od mineralnih vlakana odole ili odgore ili iz naizmeničnih smerova u karakterističnim zonama u smeru dužine peći za sušenje.
Peć za sušenje se tipično koristi na temperaturama od oko 150 °C do oko 350 °C. Poželjno, temperatura za sušenje je u rasponu od oko 200 do oko 300 °C. Generalno, vreme otpora peći za sušenje je od 30 sekundi do 20 minuta u zavisnosti od, na primer, gustine proizvoda.
Po želji, mreža od mineralne vune može se izložiti procesu oblikovanja pre sušenja. Vezani proizvod od mineralnih vlakana koji izlazi iz peći za sušenje može se seći na željeni format, npr. u formu ploče. Stoga, proizvedeni proizvodi od mineralnih vlakana, na primer, imaju formu tkane i netkane tkanine, podmetača, prostirke, ploče, listova, traka, rolni, granulata i drugih oblikovanih proizvoda koji se koriste, na primer, kao toplotna ili zvučna izolacija, za amortizaciju vibracija, građevinski materijali, za izolaciju fasada, materijali za ojačanje krovova i podova, kao ispuna filtera i u druge svrhe.
U skladu sa ovim pronalaskom, takođe je moguće proizvesti kompozitne materijale kombinovanjem vezanih proizvoda od mineralnih vlakana sa odgovarajućim kompozitnim slojevima ili laminatnim slojevima, kao što su, na primer, metal, staklene prostirke za pokrivanje površine i drugi tkani ili netkani materijali.
Proizvodi od mineralnih vlakana prema ovom pronalasku generalno imaju gustinu u rasponu od 6 do 250 kg/m<3>, poželjno od 20 do 200 kg/m<3>.
Proizvodi od mineralnih vlakana generalno imaju gubitak žarenjem u rasponu od 0,3 do 18,0 %, poželjno 0,5 do 8,0 %.
Iako je vodeni sastav veziva prema ovom pronalasku naročito koristan za vezivanje mineralnih vlakana, jednako se može koristiti za druge primene tipične za veziva i sredstva za dimenzioniranje, npr. kao vezivo za livnički pesak, ivericu, strukture od staklenih vlakana, celulozna vlakna, netkane proizvode od papira, kompozitne materijale, proizvode proizvedene u kalupu, premaze itd.
Sledeći primeri su predviđeni da dodatno ilustruju pronalazak bez ograničavanja oblasti primene.
Primeri
U sledećim primerima, pripremljeno je nekoliko veziva koja su obuhvaćena definicijom ovog pronalaska i ova veziva su upoređena prema prethodnom stanju tehnike.
Sledeće karakteristike utvrđene su za veziva iz ovog pronalaska i za veziva prema prethodnom stanju tehnike:
Sadržaj čvrste faze komponente veziva
Sadržaj svake od komponenti u datom rastvoru veziva pre sušenja zasniva se na bezvodnoj masi komponente.
Osim kalcijum askorbat dihidrata (Sigma Aldrich), 28 % ak. amonijak (Sigma Aldrich), 75 % ak. glukozni sirup sa DE-vrednošću od 95 do manje od 100 (C*sweet D 02767 ex Cargill), i 50 % ak. hipofosporna kiselina (Sigma Aldrich), sve ostale komponente su isporučene u visokoj čistoći od strane Sigma-Aldrich.
Čvrste faze veziva
Sadržaj veziva nakon sušenja naziva se „čvrstom fazom veziva“.
Uzorci kamene vune u obliku diska (prečnik: 5 cm; visina 1 cm) isečeni su iz kamene vune i zagrejani na 580 °C tokom najmanje 30 minuta kako bi se uklonile sve organske materije. Čvrste materije veziva datog rastvora veziva merene su distribucijom dva uzorka rastvora veziva (svaki približno 2,0 g) na dva diska od termički obrađene kamene vune koji su izmereni pre i posle nanošenja rastvora veziva. Diskovi od kamene vune napunjeni vezivom su zatim zagrevani na 200 °C 1 sat. Nakon hlađenja i čuvanja na sobnoj temperaturi tokom 10 minuta, uzorci su izmereni i izračunata je čvrsta faza veziva kao prosečna vrednost dva rezultata. Vezivo sa željenom čvrstom fazom veziva može se potom proizvesti razblaživanjem sa željenom količinom vode i 10 % vodenim rastvorom silana (Momentive VS-142).
Gubitak reakcijom
Gubitak reakcijom definiše se kao razlika između sadržaja čvrste faze komponente veziva i čvrste faze veziva.
Karakteristike sušenja – merenja DMA (dinamička mehanička analiza)
Petnaestoprocentni rastvor čvrste faze veziva dobijen je kako je opisano iznad. Isečeni i izmereni stakleni Vhatman™ filteri od staklenih mikrovlakana (GF/B, 150 mm Ø, kat. br.1821150) (2,5×1 cm) su potopljeni u rastvor veziva na 10 sekundi. Dobijeni filter natopljen vezivom je potom osušen u „sendviču” koji je sadržao (1) 8 × 8 × 1 cm metalnu ploču težine 0,60 kg, (2) četiri sloja standardnog filter-papira, (3) filter od staklenih mikrovlakana natopljen vezivom, (4) četiri sloja standardnog filter-papira, i (5) 8 × 8 × 1 cm metalnu ploču težine 0,60 kg tokom oko 2x2 minute primenom tega od 3,21 kg na vrhu „sendviča”. U tipičnom eksperimentu, sečeni Whatman™ filter od staklenih mikrovlakana teži 0,035 g pre nanošenja veziva i 0,125 g nakon nanošenja i sušenja, što odgovara opterećenju rastvora veziva od 72 %. Sva merenja DMA izvršena su sa opterećenjem rastvora veziva od 72 ± 1 %.
Merenja DMA dobijena su sa Mettler Toledo DMA 1 kalibrisanom na sertifikovanom termometru na sobnoj temperaturi i tačkama topljenja sertifikovanog indijuma i kalaja. Aparat je korišćen u režimu pojedinačnog savijanja nosača; titanijumske spojnice; rastojanje spojnica 1,0 cm; tip temperaturnog segmenta; raspon temperature 40–280 °C; stopa zagrevanja 3 °C/min; deplasman 20 µm; frekvencija 1 Hz; režim jedinstvene oscilacije frekvencije. Početak i kraj sušenja ocenjeni su pomoću softvera STARe verzija 12.00.
Studija mehaničke čvrstoće
Mehanička čvrstoća veziva ispituje se sprovođenjem ispitivanja tableta. Za svako vezivo, proizvedeno je četiri tableta od smeše veziva i ušpricaja kamene vune iz rotacione proizvodnje kamene vune. Ušpricaji su čestice koje imaju isti sastav rastopa kao vlakna kamene vune, a ušpricaji se obično smatraju otpadnim proizvodom procesa centrifugiranja. Ušpricaji korišćeni za sastav tableta imali su dimenzije 0,25–0,50 mm.
Petnaestoprocentni rastvor veziva čvrste faze veziva koji sadrži 0,5 % silana (Momentive VS-142) čvrste faze veziva dobijen je kako je opisano iznad. Četiri uzorka rastvora veziva (svaki od 4,0 g) su zatim dobro izmešana sa četiri uzorka sačme (svaki od 20,0 g). Dobijene četiri smeše su zatim prebačene u četiri okrugle posude od aluminijumske folije (donji Ø = 4,5 cm, gornji Ø = 7,5 cm, visina = 1,5 cm). Jedna po jedna, smeše su zatim snažno pritisnute staklenom čašom sa ravnim dnom odgovarajuće veličine da bi se stvorila ravna površina tablete. Dobijene tablete su potom sušene na 250 °C tokom 1 h. Nakon hlađenja na sobnoj temperaturi, tablete su pažljivo izvađene iz posuda. Dve od četiri tablete su zatim potopljene u vodeno kupatilo na 80 °C tokom 3 sata da bi se simuliralo starenje. Nakon sušenja u trajanju od 1-2 dana, tablete su ručno lomljene na dve polovine pri čemu se može proceniti kapacitet datog veziva da poveže sačme. Veziva su dobila napomene jake (***), srednje (**) ili slabe (*).
Za ispitivanje svojstava veziva prema predmetnom pronalasku, pripremljen je i korišćen veliki broj sastava veziva prema predmetnom pronalasku za vezivanje mineralnih čađi i upoređen je sa odgovarajućim rezultatima za veziva prema predmetnoj oblasti.
Rezultati procene veziva prema predmetnom pronalasku i veziva prema prethodnoj predmetnoj oblasti su rezimirani u Tabeli 1.
Referentna veziva pripremljena prema prethodnom stanju tehnike kao primeri za poređenje
Primer veziva, referentno vezivo A
Smeša anhidrovane limunske kiseline (1,7 g, 8,84 mmol) i dekstroze monohidrata (9,55 g; dakle efikasno 8,68 g, 48,2 mmol dekstroze) u vodi (26,3 g) je mešana na sobnoj temperaturi dok se ne dobije bistar rastvor. U kapljicama je potom dodato 28 % vodenog rastvora amonijaka (1,30 g; praktično 0,36 g, 21,4 mmol amonijaka) do pH = 5,18. Potom je izmerena čvrsta faza veziva (16,8 %).
Za DMA studije (15 % rastvor čvrstih veziva), smeša veziva je razblažena vodom (0,121 g/g smeša veziva). Za studije mehaničke čvrstoće (15 % rastvor čvrste faze veziva, 0,5 % silana čvrstih faza veziva), mešavina veziva razblažena je vodom (0,113 g/g mešavina veziva) i 10 % vodenog rastvora silana (0,008 g/g mešavina veziva). Konačna mešavina veziva za studije mehaničke čvrstoće imala je pH = 5,0.
Primer veziva, referentno vezivo B
Ovo vezivo je fenol-formaldehidna smola modifikovana ureom, PUF-rezol.
Fenol-formaldehidna smola pripremljena je reakcijom 37 % vodenog rastvora formaldehida (606 g) i fenola (189 g) u prisustvu 46 % vodenog rastvora kalijum hidroksida (25,5 g) na temperaturi reakcije od 84 °C kojoj je prethodila stopa zagrevanja od 1 °C u minuti. Reakcija je nastavljena na 84 °C dok tolerancija smole na kiselinu nije dostigla 4 i dok veći deo fenola nije konvertovan. Potom je dodata urea (241 g), nakon čega je smeša ohlađena.
Tolerancija na kiselinu (AT) izražava broj koliko puta se data zapremina veziva može razblažiti kiselinom bez zamućivanja smeše (talog veziva). Sumporna kiselina se koristi za utvrđivanje kriterijuma zaustavljanja u proizvodnji veziva, dok tolerancija na kiselinu ispod 4 ukazuje na kraj reakcije veziva.
Kako bi se izmerio AT, titrant se proizvodi razblaživanjem 2,5 ml konc. sumporne kiseline (>99 %) sa 1 l vode sa razmenjenim jonima. Potom se 5 ml veziva koje se ispituje titrira na sobnoj temperaturi sa ovim titrantom, dok se vezivo održava u pokretu ručnim mućkanjem; ako je tako poželjno, koristiti magnetnu mešalicu i magnetni štap. Titracija se nastavlja dok se u vezivu ne pojavi blagi oblak, koji ne nestaje pri mućkanju veziva.
Tolerancija na kiselinu (AT) izračunava se tako što se korišćena količina kiseline za titraciju (ml) podeli količinom uzorka (ml):
AT = (korišćena količina za titraciju (ml)) / (zapremina uzorka (ml))
Korišćenjem ureom modifikovane fenol-formaldehidne smole, vezivo se proizvodi dodavanjem 25 % vodenog rastvora amonijaka (90 ml) i amonijum sulfata (13,2 g), kao i vode (1,30 kg).
Čvrste materije veziva su zatim izmerene kao što je gore opisano i smeša je razblažena potrebnom količinom vode za merenja DMA (15 % rastvor čvrstih veziva) ili vodom i silanom (15 % rastvor čvrstih veziva, 0,5 % silan čvrstih materija veziva) za merenje mehaničke čvrstoće.
Primer veziva, referentno vezivo C
Ovo vezivo je na bazi proizvoda reakcije alkanolamina anhidrida polikarboksilne kiseline.
Dietanolamin (DEA, 231,4 g) postavljen je u stakleni reaktor od 5 litara sa mešačem i omotačem za zagrevanje/hlađenje. Temperatura dietanolamina povećana je na 60 °C nakon čega je dodat tetrahidroftalni anhidrid (THPA, 128,9 g). Nakon povećanja i održavanja temperature na 130 °C, dodat je drugi deo tetrahidroftalnog anhidrida (64,5 g), praćen trimelitnim anhidridom (TMA, 128,9 g).
Nakon reagovanja na 130 °C tokom 1 sata, mešavina je ohlađena na 95 °C.
Dodata je voda (190,8 g) i mešanje je nastavljeno još 1 sat. Nakon hlađenja na sobnu temperaturu, mešavina je usuta u vodu (3,40 kg) i dodato je 50 % vodenog rastvora hipofosforaste kiseline (9,6 g) i 25 % vodenog rastvora amonijaka (107,9 g) uz mešanje. Glukozni sirup (1,11 kg) zagrejan je na 60 °C i potom dodat uz mešanje, praćen sa 50 % vodenog rastvora silana (Momentive VS-142) (5,0 g).
Čvrsta faza veziva je potom izmerena kako je opisano iznad i mešavina je razblažena željenom količinom vode za DMA i merenje mehaničke čvrstoće (15 % rastvor čvrste faze veziva).
Primer veziva, referentno vezivo D
Ovo vezivo je na bazi proizvoda reakcije alkanolamina anhidrida polikarboksilne kiseline.
Dietanolamin (DEA, 120,5 g) postavljen je u stakleni reaktor od 5 litara sa mešačem i omotačem za zagrevanje/hlađenje. Temperatura dietanolamina povećana je na 60 °C nakon čega je dodat tetrahidroftalni anhidrid (THPA, 67,1 g). Nakon povećanja i održavanja temperature na 130 °C, dodat je drugi deo tetrahidroftalnog anhidrida (33,6 g), praćen trimelitnim anhidridom (TMA, 67,1 g). Nakon reagovanja na 130 °C tokom 1 sata, mešavina je ohlađena na 95 °C. Dodata je voda (241,7 g) i mešanje je nastavljeno još 1 sat. Potom je dodata urea (216,1 g) i mešanje je nastavljeno dok sve čvrste materije nisu rastvorene. Nakon hlađenja na sobnu temperaturu, mešavina je usuta u vodu (3,32 kg) i dodato je 50 % vodenog rastvora hipofosforaste kiseline (5,0 g) i 25 % vodenog rastvora amonijaka (56,3 g) uz mešanje.
Glukozni sirup (1,24 kg) zagrejan je na 60 °C i potom dodat uz mešanje, praćen sa 50 % vodenog rastvora silana (Momentive VS-142) (5,0 g).
Čvrsta faza veziva je potom izmerena kako je opisano iznad i mešavina je razblažena željenom količinom vode za DMA i merenje mehaničke čvrstoće (15 % rastvor čvrste faze veziva).
Sastavi veziva prema predmetnom pronalasku
Primer veziva, prijava 2
U nastavku, broj prijava primera veziva odgovara broju prijava koji se koristi u tabeli 1. Brojevi prijava 2, 8, 10 do 44 i 46 do 51 odnose se na primere veziva prema pronalasku. Ostali brojevi prijava odnose se na primere veziva koji nisu u skladu sa pronalaskom.
Smeša L-askorbinske kiseline (3,75 g, 21,3 mmol) i 75,1 % vodenog rastvora glukoznog sirupa (15,0 g; praktično 11,3 g glukoznog sirupa) u vodi (31,3 g) mešana je na sobnoj temperaturi dok nije dobijen providan rastvor (pH 1,9). U kapljicama je potom dodato 28 % vodenog rastvora amonijaka (1,64 g; praktično 0,46 g, 27,0 mmol amonijaka) do pH = 6,1. Potom je izmerena čvrsta faza veziva (18,6 %).
Za DMA studije (15 % rastvor čvrstih veziva), smeša veziva je razblažena vodom (0,240 g/g smeša veziva). Za studije mehaničke čvrstoće (15 % rastvor čvrste faze veziva, 0,5 % silana čvrstih faza veziva), mešavina veziva razblažena je vodom (0,231 g/g mešavina veziva) i 10 % vodenog rastvora silana (0,009 g/g mešavina veziva). Konačna mešavina veziva za studije mehaničke čvrstoće imala je pH = 6,1.
Primer veziva, prijava 12
Smeša L-askorbinske kiseline (1,50 g, 8,52 mmol) i 75,1 % vodenog rastvora glukoznog sirupa (18,0 g; praktično 13,5 g glukoznog sirupa) u vodi (30,5 g) mešana je na sobnoj temperaturi dok nije dobijen providan rastvor (pH 1,8). U kapljicama je potom dodato 28 % vodenog rastvora amonijaka (0,76 g; praktično 0,21 g, 12,5 mmol amonijaka) do pH = 6,7. Potom je izmerena čvrsta faza veziva (18,8 %).
Za DMA studije (15 % rastvor čvrstih veziva), smeša veziva je razblažena vodom (0,250 g/g smeša veziva). Za studije mehaničke čvrstoće (15 % rastvor čvrste faze veziva, 0,5 % silana čvrstih faza veziva), mešavina veziva razblažena je vodom (0,241 g/g mešavina veziva) i 10 % vodenog rastvora silana (0,009 g/g mešavina veziva). Konačna mešavina veziva za studije mehaničke čvrstoće imala je pH = 6,7.
Primer veziva, prijava 19
Smeša L-askorbinske kiseline (3,75 g, 21,3 mmol) i 75,1 % vodenog rastvora glukoznog sirupa (15,0 g; praktično 11,3 g glukoznog sirupa) u vodi (31,3 g) mešana je na sobnoj temperaturi dok nije dobijen providan rastvor (pH 2,0). Trietanolamin (3,22 g, 21,6 mmol) je zatim dodat u kapima do pH = 6,1. Potom je izmerena čvrsta faza veziva (18,6 %).
Za DMA studije (15 % rastvor čvrstih veziva), smeša veziva je razblažena vodom (0,238 g/g smeša veziva). Za studije mehaničke čvrstoće (15 % rastvor čvrste faze veziva, 0,5 % silana čvrstih faza veziva), mešavina veziva razblažena je vodom (0,229 g/g mešavina veziva) i 10 % vodenog rastvora silana (0,009 g/g mešavina veziva). Konačna mešavina veziva za studije mehaničke čvrstoće imala je pH = 6,1.
Primer veziva, prijava 23
Smeša L-askorbinske kiseline (3,75 g, 21,3 mmol) i 75,1 % vodenog rastvora glukoznog sirupa (15,0 g; praktično 11,3 g glukoznog sirupa) u vodi (31,3 g) mešana je na sobnoj temperaturi dok nije dobijen providan rastvor (pH 1,8). U kapljicama je potom dodato 28 % vodenog rastvora amonijaka (1,89 g; praktično 0,53 g, 31,1 mmol) do pH = 8,5. Potom je izmerena čvrsta faza veziva (19,1 %).
Za DMA studije (15 % rastvor čvrstih veziva), smeša veziva je razblažena vodom (0,272 g/g smeša veziva). Za studije mehaničke čvrstoće (15 % rastvor čvrste faze veziva, 0,5 % silana čvrstih faza veziva), mešavina veziva razblažena je vodom (0,262 g/g mešavina veziva) i 10 % vodenog rastvora silana (0,010 g/g mešavina veziva). Konačna mešavina veziva za studije mehaničke čvrstoće imala je pH = 8,5.
Primer veziva, prijava 25
Smeša L-askorbinske kiseline (3,75 g, 21,3 mmol) i ksiloze (11,3 g, 62,5 mmol) u vodi (35,0 g) je mešana na sobnoj temperaturi dok se ne dobije bistar rastvor (pH 2,0). U kapljicama je potom dodato 28 % vodenog rastvora amonijaka (1,72 g; praktično 0,48 g, 28,3 mmol) do pH = 6,0. Potom je izmerena čvrsta faza veziva (17,5 %).
Za DMA studije (15 % rastvor čvrstih veziva), smeša veziva je razblažena vodom (0,168 g/g smeša veziva). Za studije mehaničke čvrstoće (15 % rastvor čvrste faze veziva, 0,5 % silana čvrstih faza veziva), mešavina veziva razblažena je vodom (0,159 g/g mešavina veziva) i 10 % vodenog rastvora silana (0,009 g/g mešavina veziva). Konačna mešavina veziva za studije mehaničke čvrstoće imala je pH = 6,0.
Primer veziva, prijava 30
Smeša dehidroaskorbinske kiseline (3,75 g, 21,5 mmol) i 75,1 % vodenog rastvora glukoznog sirupa (15,0 g; praktično 11,3 g glukoznog sirupa) u vodi (31,3 g) mešana je na sobnoj temperaturi dok nije dobijen providan rastvor (pH 1,6). U kapljicama je potom dodato 28 % vodenog rastvora amonijaka (5,11 g; praktično 1,43 g, 84,0 mmol) do pH = 6,4. Potom je izmerena čvrsta faza veziva (18,8 %).
Za DMA studije (15 % rastvor čvrstih veziva), smeša veziva je razblažena vodom (0,253 g/g smeša veziva). Za studije mehaničke čvrstoće (15 % rastvor čvrste faze veziva, 0,5 % silana čvrstih faza veziva), mešavina veziva razblažena je vodom (0,244 g/g mešavina veziva) i 10 % vodenog rastvora silana (0,009 g/g mešavina veziva). Konačna mešavina veziva za studije mehaničke čvrstoće imala je pH = 6,4.
Primer veziva, prijava 38
Mešavina L-askorbinske kiseline (1,50 g, 8,52 mmol) i 75,1 % vodenog rastvora glukoznog sirupa (18,0 g; praktično 13,5 g glukoznog sirupa) u vodi (30,5 g) mešana je na sobnoj temperaturi dok nije dobijen providan rastvor.
50 % vod. hipofosforasta kiselina (0,60 g; na taj način efikasno 0,30 g, 4,55 mmol hipofosforaste kiseline) (pH 1,3). U kapljicama je potom dodato 28 % vodenog rastvora amonijaka (0,99 g; praktično 0,28 g, 16,3 mmol amonijaka) do pH = 6,7. Potom je izmerena čvrsta faza veziva (20,1 %).
Za DMA studije (15 % rastvor čvrstih veziva), smeša veziva je razblažena vodom (0,341 g/g smeša veziva). Za studije mehaničke čvrstoće (15 % rastvor čvrste faze veziva, 0,5 % silana čvrstih faza veziva), mešavina veziva razblažena je vodom (0,331 g/g mešavina veziva) i 10 % vodenog rastvora silana (0,010 g/g mešavina veziva). Konačna mešavina veziva za studije mehaničke čvrstoće imala je pH = 6,4.
Ostala veziva navedena u Tabeli 1 pripremljena su na sličan način kao i preparati prikazani iznad.
Tabela 1-1
Tabela 1-2
Tabela 1-3
Tabela 1-4
Tabela 1-5
Sledeća opažanja i zaključci mogu se izvući na osnovu eksperimentalnih aktivnosti dokumentovanih u Tabelama 1-1 do 1-5:
Kombinacije L-askorbinske kiseline, soli askorbata, glukoznog sirupa i amonijaka do ph 6
Vezivne sastavi L-askorbinske kiseline, soli askorbata, amonijaka i glukoznog sirupa pomešane su u različitim kombinacijama i količinama.
Kombinacije L-askorbinske kiseline, glukoznog sirupa i raznih amina do ph 6
Testiran je širok i raznolik izbor amina.
• Zapažanja: Temperature očvršćavanja se mogu značajno modulirati promenom aminske komponente. Odgovarajuća ili čak bolja mehanička čvrstoća se može postići upotrebom heksadimetilendiamina, m-ksililendiamina, dietanolamina ili trietanolamina umesto amonijaka.
Kombinacije L-askorbinske kiseline, glukoznog sirupa i amina do pH 5-8,5
Istražen je uticaj pH vrednosti vezivnog sastava.
Kombinacije L-askorbinske kiseline, raznih ugljenih hidrata i amonijaka do pH 6
Istražen je raznovrstan izbor ugljenih hidrata.
Zapažanja:
• Temperature očvršćavanja mogu se značajno modulirati promenom komponente ugljenih hidrata. Mehanička svojstva su u velikoj meri zadržana.
Kombinacije varijanti i derivata askorbinske kiseline, glukoznog sirupa i amonijaka do pH 6
Testiran je izbor varijanti askorbinske kiseline, kao što su soli, stereoizomeri i oksidovana askorbinska kiselina.
Zapažanja:
• Svojstva veziva se ne menjaju značajno. Mehanička svojstva su u velikoj meri zadržana.
Kombinacije L-askorbinske kiseline, glukoznog sirupa, mineralnih kiselina i amonijaka do pH 6
Izbor mineralnih kiselina je ocenjen kao aditivi.
Zapažanja:
• Uključivanje mineralnih kiselina smanjuje početak očvršćavanja i krajnje temperature smanjuje gubitak reakcije, a mehanička svojstva se u velikoj meri zadržavaju.
• Uključivanje hipofosforne kiseline ili sumporne kiseline dalje poboljšava svojstva sastava vodenog veziva prema predmetnom pronalasku
______________________

Claims (15)

  1. PATENTNI ZAHTEVI 1. Vodeni sastav veziva za mineralna vlakna, koji sadrži komponentu (i) u obliku jednog ili više jedinjenja odabranih između - jedinjenja formule, i sve njihove soli:
    gde R1 označava H, alkil, monohidroksialkil, dihidroksialkil, polihidroksialkil, alkilen, alkoksi, amin; - jedinjenja formule, i sve njihove soli:
    gde R2 označava H, alkil, monohidroksialkil, dihidroksialkil, polihidroksialkil, alkilen, alkoksi, amin; komponentu (ii) u formi jednog ili više jedinjenja izabranih iz grupe koju čine amonijak, amini ili bilo koje njihove soli; komponentu (iii) u obliku jednog ili više ugljenih hidrata, pri čemu je udeo komponenti (i), (ii) i (iii) u opsegu od 1 do 50 tež.% komponente (i) zasnovano na masi komponenti (i) i (iii), 50 do 99 tež.% komponente (iii) na osnovu mase komponenti (i) i (iii), i 0,1 do 10,0 masenih% komponente (ii) u odnosu na komponentu (i).
  2. 2. Vodeni sastav veziva prema patentnom zahtevu 1, pri čemu gde je komponenta (i) izabrana iz grupe L-askorbinske kiseline, D-izoaskorbinske kiseline, 5,6-izopropiliden askorbinske kiseline, dehidroaskorbinske kiseline i/ili bilo koje soli jedinjenja, poželjno kalcijuma, natrijuma, kalijuma ili soli magnezijuma.
  3. 3. Vodeni sastav veziva prema patentnom zahtevu 1 ili 2, pri čemu je komponenta (ii) izabrana iz grupe amonijaka, piperazina, heksadimetilendiamina, mksililendiamina, dietilentriamina, trietilentetramina, tetraetilenpentamina, monoetanolamina, dietanolamina i/ili trietanolamina.
  4. 4. Vodeni sastav veziva prema bilo kom od prethodnih patentnih zahteva, pri čemu je komponenta (iii) izabrana iz grupe dekstroze, glukoznog sirupa, ksiloze, fruktoze ili saharoze.
  5. 5. Vodeni sastav veziva prema bilo kom od prethodnih patentnih zahteva, koji se sastoji od komponente (i) u obliku askorbinske kiseline; komponente (ii) u obliku amonijaka i/ili dietanolamina i/ili trietanolamina; komponente (iii) u obliku dekstroze i/ili glukoznog sirupa sa DE 60-99.
  6. 6. Vodeni sastav veziva prema bilo kom od prethodnih patentnih zahteva, pri čemu vodeni sastav veziva dalje sadrži komponentu (iv) u obliku jednog ili više aditiva, poželjno katalitičke upotrebe.
  7. 7. Vodeni sastav veziva prema patentnom zahtevu 6, pri čemu je komponenta (iv) mineralna kiselina ili njene soli, i poželjno je prisutna u količini od 0,05 do 10 tež.%, kao što je 1 do 7 tež.%, na osnovu mase komponenti (i), i (iii), pri čemu je komponenta (ii) poželjno prisutna u količini od 0,1 do 10 molarnih ekvivalenata komponente (ii) u odnosu na kombinovane molarne ekvivalente komponente (i) i komponente (iv).
  8. 8. Vodeni sastav veziva prema patentnom zahtevu 7, pri čemu je aditiv izabran iz grupe soli amonijum sulfata, soli amonijum fosfata, soli amonijum nitrata i soli amonijum karbonata.
  9. 9. Vodeni sastav veziva prema patentnom zahtevu 7, pri čemu je aditiv izabran iz grupe sumporne kiseline, azotne kiseline, borne kiseline, hipofosforne kiseline i fosforne kiseline.
  10. 10. Vodeni sastav veziva prema bilo kom od prethodnih patentnih zahteva, pri čemu vodeni sastav veziva dalje sadrži komponentu (v) u obliku jednog ili više reaktivnih ili nereaktivnih silikona.
  11. 11. Vodeni sastav veziva prema patentnom zahtevu 10, pri čemu je komponenta (v) izabrana iz grupe koju čini silikon koji se sastoji od glavnog lanca sastavljenog od ostataka organosiloksana, posebno ostataka difenilsiloksana, ostataka alkilsiloksana, poželjno ostataka dimetilsiloksana, koji sadrže najmanje jedan, karpoboksil ili hidroksil, karboksil ili hidroksid vinil funkcionalnu grupu sposobnu da reaguje sa najmanje jednim od konstituenata sastava veziva i poželjno je prisutna u količini od 0,1 do 15 tež.%, poželjno od 0,1 do 10 tež.%, poželjnije 0,3 do 8 tež.% na osnovu čvrstih materija veziva.
  12. 12. Vodeni sastav veziva prema bilo kom od prethodnih patentnih zahteva, pri čemu vodeni sastav veziva dalje sadrži komponentu (vi) u obliku uree, poželjno u količini od 0 do 40 tež.%, poželjno 0 do 20 tež.% uree, na osnovu mase komponenti (i) i (iii).
  13. 13. Vodeni sastav veziva prema bilo kom od prethodnih patentnih zahteva, pri čemu se >95 tež.% ukupnog sadržaja čvrstih materija u sastavu formira komponentom (i), komponentom (ii), komponentom (iii), komponentom (iv), komponentom (v) i komponentom (vi), na osnovu sadržaja čvrstih materija u vezivnoj komponenti.
  14. 14. Postupak proizvodnje vezanog proizvoda od mineralne vune koji obuhvata korake za vezivanje mineralnih vlakana sastavom veziva u skladu sa jednim od patentnih zahteva od 1 do 14, i sušenja sastava veziva.
  15. 15. Proizvod od mineralnih vlakana koji se sastoji od mineralnih vlakana u kontaktu sa sušenim sastavom veziva prema bilo kom od patentnih zahteva od 1 do 13. ______________________ Izdaje i štampa: Zavod za intelektualnu svojinu, Kneginje Ljubice 5, 11000 Beograd 37
RS20170309A 2014-08-25 2014-08-25 Biološko vezivno sredstvo RS55839B2 (sr)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP14182162.9A EP2990494B2 (en) 2014-08-25 2014-08-25 Biobinder

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RS55839B1 RS55839B1 (sr) 2017-08-31
RS55839B2 true RS55839B2 (sr) 2025-05-30

Family

ID=51392129

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RS20170309A RS55839B2 (sr) 2014-08-25 2014-08-25 Biološko vezivno sredstvo

Country Status (13)

Country Link
US (1) US11242629B2 (sr)
EP (2) EP2990494B2 (sr)
CN (1) CN106573834A (sr)
CA (1) CA2958111A1 (sr)
EA (1) EA037504B1 (sr)
ES (1) ES2620014T5 (sr)
FI (1) FI2990494T4 (sr)
HU (1) HUE031364T2 (sr)
LT (1) LT2990494T (sr)
PL (1) PL2990494T5 (sr)
RS (1) RS55839B2 (sr)
RU (1) RU2694960C2 (sr)
WO (1) WO2016030343A1 (sr)

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3135649A1 (en) * 2015-08-28 2017-03-01 Rockwool International A/S Mineral wool product
EP3135646A1 (en) * 2015-08-28 2017-03-01 Rockwool International A/S Solid state binder
EP3135648A1 (en) * 2015-08-28 2017-03-01 Rockwool International A/S Mineral wool product
RS61867B1 (sr) 2016-05-13 2021-06-30 Rockwool Int Sastav veziva za mineralna vlakna koja se sastoje od najmanje jednog hidrokoloida
WO2017214083A1 (en) 2016-06-06 2017-12-14 Owens Corning Intellectual Capital, Llc Binder system
RU2019140600A (ru) 2017-05-11 2021-06-11 Роквул Интернэшнл А/С Способ получения субстрата для выращивания растений

Family Cites Families (23)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3062682A (en) * 1957-04-09 1962-11-06 Owens Corning Fiberglass Corp Fibrous glass product and method of manufacture
US4784779A (en) * 1986-09-30 1988-11-15 Great Lakes Chemical Corp. Corrosion inhibitors for clear, calcium-free high density fluids
US5661213A (en) 1992-08-06 1997-08-26 Rohm And Haas Company Curable aqueous composition and use as fiberglass nonwoven binder
US5318990A (en) 1993-06-21 1994-06-07 Owens-Corning Fiberglas Technology Inc. Fibrous glass binders
NL1008041C2 (nl) 1998-01-16 1999-07-19 Tidis B V I O Toepassing van een wateroplosbaar bindmiddelsysteem voor de productie van glas- of steenwol.
EP0990727A1 (en) 1998-10-02 2000-04-05 Johns Manville International Inc. Polycarboxy/polyol fiberglass binder
EP1086932A1 (en) 1999-07-16 2001-03-28 Rockwool International A/S Resin for a mineral wool binder comprising the reaction product of an amine with a first and second anhydride
EP1164163A1 (en) 2000-06-16 2001-12-19 Rockwool International A/S Binder for mineral wool products
EP1170265A1 (en) 2000-07-04 2002-01-09 Rockwool International A/S Binder for mineral wool products
EP1382642A1 (en) 2002-07-15 2004-01-21 Rockwool International A/S Formaldehyde-free aqueous binder composition for mineral fibers
FR2853903B1 (fr) 2003-04-16 2005-05-27 Saint Gobain Isover Composition d'encollage de fibres minerales renfermant un polyacide carboxylique et une polyamine, procede de preparation, et produits resultants
EP1669396A1 (en) 2004-12-10 2006-06-14 Rockwool International A/S Aqueous binder for mineral fibers
EP1741726A1 (en) 2005-07-08 2007-01-10 Rohm and Haas France SAS Curable aqueous composition and use as water repellant fiberglass nonwoven binder
EP1742042B1 (en) 2005-07-08 2011-11-23 Ngk Spark Plug Co., Ltd Liquid state detection sensor
KR101410624B1 (ko) 2005-07-26 2014-06-20 크나우프 인설레이션 게엠베하 접착제 및 이들로 만들어진 물질
EP1892225A1 (en) 2006-08-23 2008-02-27 Rockwool International A/S Aqueous urea-modified binder for mineral fibres
EP2223940B1 (en) 2009-02-27 2019-06-05 Rohm and Haas Company Polymer modified carbohydrate curable binder composition
EP2230222A1 (en) * 2009-03-19 2010-09-22 Rockwool International A/S Aqueous binder composition for mineral fibres
FR2946352B1 (fr) 2009-06-04 2012-11-09 Saint Gobain Isover Composition d'encollage pour laine minerale comprenant un saccharide, un acide organique polycarboxylique et un silicone reactif, et produits isolants obtenus
US20110223364A1 (en) * 2009-10-09 2011-09-15 Hawkins Christopher M Insulative products having bio-based binders
EP2549006A1 (en) * 2011-07-22 2013-01-23 Rockwool International A/S Urea-modified binder for mineral fibres
US20130046055A1 (en) * 2011-08-18 2013-02-21 Basf Se Process for producing an aqueous binder system
GB201115172D0 (en) * 2011-09-02 2011-10-19 Knauf Insulation Ltd Carbohydrate based binder system and method of its production

Also Published As

Publication number Publication date
RU2017109817A3 (sr) 2019-01-15
EP2990494B1 (en) 2017-01-11
EA037504B1 (ru) 2021-04-06
US20170233910A1 (en) 2017-08-17
CA2958111A1 (en) 2016-03-03
LT2990494T (lt) 2017-04-10
RU2017109817A (ru) 2018-09-27
EP2990494A1 (en) 2016-03-02
EP3186400B1 (en) 2018-06-13
WO2016030343A1 (en) 2016-03-03
HUE031364T2 (en) 2017-07-28
ES2620014T5 (en) 2025-06-13
US11242629B2 (en) 2022-02-08
EP2990494B2 (en) 2025-03-26
ES2620014T3 (es) 2017-06-27
PL2990494T3 (pl) 2017-06-30
CN106573834A (zh) 2017-04-19
PL2990494T5 (pl) 2025-05-05
EP3186400A1 (en) 2017-07-05
FI2990494T4 (fi) 2025-04-22
RS55839B1 (sr) 2017-08-31
RU2694960C2 (ru) 2019-07-18
EA201790468A1 (ru) 2017-08-31

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RS55839B2 (sr) Biološko vezivno sredstvo
CA2971515C (en) Improved binder
EP3237349B1 (en) Improved biobinder
EP3135647A1 (en) Solid state binder
US11274444B2 (en) Binder
US20160177068A1 (en) Biobinder
RS63420B1 (sr) Peg-vezivo
RS60447B1 (sr) Vezivo koje sadrži oksougljenik
WO2017036839A1 (en) Solid state binder
EP3341336A1 (en) Mineral wool product