RS65687B1 - Proces za proizvodnju proizvoda na bazi mineralnih ili organskih vlakana - Google Patents
Proces za proizvodnju proizvoda na bazi mineralnih ili organskih vlakanaInfo
- Publication number
- RS65687B1 RS65687B1 RS20240740A RSP20240740A RS65687B1 RS 65687 B1 RS65687 B1 RS 65687B1 RS 20240740 A RS20240740 A RS 20240740A RS P20240740 A RSP20240740 A RS P20240740A RS 65687 B1 RS65687 B1 RS 65687B1
- Authority
- RS
- Serbia
- Prior art keywords
- weight
- furfuryl alcohol
- process according
- mineral
- poly
- Prior art date
Links
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
- C08G65/00—Macromolecular compounds obtained by reactions forming an ether link in the main chain of the macromolecule
- C08G65/34—Macromolecular compounds obtained by reactions forming an ether link in the main chain of the macromolecule from hydroxy compounds or their metallic derivatives
- C08G65/36—Furfuryl alcohol
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
- C08J3/00—Processes of treating or compounding macromolecular substances
- C08J3/02—Making solutions, dispersions, lattices or gels by other methods than by solution, emulsion or suspension polymerisation techniques
- C08J3/03—Making solutions, dispersions, lattices or gels by other methods than by solution, emulsion or suspension polymerisation techniques in aqueous media
- C08J3/07—Making solutions, dispersions, lattices or gels by other methods than by solution, emulsion or suspension polymerisation techniques in aqueous media from polymer solutions
-
- D—TEXTILES; PAPER
- D06—TREATMENT OF TEXTILES OR THE LIKE; LAUNDERING; FLEXIBLE MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- D06M—TREATMENT, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE IN CLASS D06, OF FIBRES, THREADS, YARNS, FABRICS, FEATHERS OR FIBROUS GOODS MADE FROM SUCH MATERIALS
- D06M15/00—Treating fibres, threads, yarns, fabrics, or fibrous goods made from such materials, with macromolecular compounds; Such treatment combined with mechanical treatment
- D06M15/19—Treating fibres, threads, yarns, fabrics, or fibrous goods made from such materials, with macromolecular compounds; Such treatment combined with mechanical treatment with synthetic macromolecular compounds
- D06M15/37—Macromolecular compounds obtained otherwise than by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds
- D06M15/53—Polyethers
-
- D—TEXTILES; PAPER
- D06—TREATMENT OF TEXTILES OR THE LIKE; LAUNDERING; FLEXIBLE MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- D06M—TREATMENT, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE IN CLASS D06, OF FIBRES, THREADS, YARNS, FABRICS, FEATHERS OR FIBROUS GOODS MADE FROM SUCH MATERIALS
- D06M2200/00—Functionality of the treatment composition and/or properties imparted to the textile material
- D06M2200/40—Reduced friction resistance, lubricant properties; Sizing compositions
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Polymers & Plastics (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Textile Engineering (AREA)
- Dispersion Chemistry (AREA)
- Treatments For Attaching Organic Compounds To Fibrous Goods (AREA)
- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
- Chemical Or Physical Treatment Of Fibers (AREA)
Description
Opis
Predmetni pronalazak se odnosi na koncentrisan rastvor oligomera furfuril alkohola koji je stabilan u skladištenju. Takođe se odnosi na upotrebu takvog koncentrisanog rastvora za proizvodnju sastava za keljenje mineralnih ili organskih vlakna i takođe na proces za proizvodnju proizvoda na bazi mineralnih ili organskih vlakana vezanih vezivom na bazi poli(furfuril alkohola).
Furfuril alkohol se industrijski proizvodi redukcijom furfurala dobijenog iz određenih celuloznih materijala ili biljnog otpada, kao što su bagasa šećerne trske, mekinje žitarica, kolači od maslina ili meko drvo. Koristi se nekoliko decenija u proizvodnji kalupa za livenje u pesak. Furfuril alkohol, koji je veoma tečan, pokazuje dobar afinitet prema pesku u koji lako prodire. U prisustvu kiseline, kao što je fosforna kiselina, polimerizuje i brzo očvršćava formirajući trodimenzionalnu polimernu mrežu koja aglomeriše zrna peska.
Isparljivost, zapaljivost i toksičnost furfuril alkohola zahtevaju mere opreza prilikom upotrebe. Do danas nije pronađena njegova upotreba kao veziva direktnim nanošenjem prskanjem preko vlakana.
Predviđeno je korišćenje polifuranskih smola, odnosno tečnih sastava koje sadrže oligomere ili (ko)polimere furfuril alkohola kao veziva za mineralna vlakna, za delimičnu ili potpunu zamenu formaldehida (urea-formaldehid, fenolformaldehid, melamin- formaldehid) smole koje se konvencionalno koriste u proizvodnji izolacionih proizvoda na bazi mineralne vune (videti, na primer, WO93/25490, WO94/26676, WO94/26677 and WO94/26798). „Furanske“ ili „polifuranske“ smole opisane u ovim dokumentima su mešavine monomera, oligomera i polimera dobijenih polikondenzacijom, u kiselom mediju, monomera koji imaju „furansko“ jezgro i opciono drugih komonomera, kao što su anhidridi, aldehidi, ketoni, urea, fenol i slični.
Dve furanske smole su detaljnije opisane, posebno u WO94/26677, kao komercijalni proizvodi, poimenično proizvodi
- Farez<™>M (QO Chemicals), smola od furfuril alkohola i ureaformaldehida koja sadrži 6% rezidualnog furfuril alkohola i takođe od 0,4% do 1,1% formaldehida, i
- Quacorr<™>1300 (QO Chemicals), smola dobijena polikondenzacijom furfuril alkohola sa rezidualnim sadržajem furfuril alkohola između 2% i 18%.
Ove dve smole pokazuju kiseli pH (pH 4–7), nisu beskonačno razblažive vodom i formiraju zamućene sastave iznad određenog sadržaja vode (tačka zamućenosti). Da bi se mogla pripremiti jednofazna veziva prihvatljivog viskoziteta potrebno im je dodati organske rastvarače.
Štaviše, da bi se dobili sastavi za vezivanje koji su dovoljno reaktivni, organske ili mineralne kiseline se sistematski dodaju u razblažene sastave za vezivanje pre nanošenja na mineralna vlakna i očvršćavanja veziva u pećnici za sušenje.
Druga komercijalno dostupna furanska smola je BioRez™ smola (TransFurans Chemicals, Belgija) dobijena polikondenzacijom furfuril alkohola u prisustvu kiselinskog katalizatora. Pokazuje kiseli pH između približno 4,5 i 5,5, nizak sadržaj furfuril alkohola (manje od 1% komercijalnog vodenog sastava) i viskozitet na 25°C manji od 1000 mPa·s pri 75% sadržaja čvrstih materija.
Kompanija podnosioca, kada je htela da koristi ovu smolu u pripremi sastava za keljenje, takođe poznatih kao veziva, suočila se sa nestabilnošću smole. To je zato što se viskoznost koncentrisanog rastvora stalno povećavala, što ga čini neprikladnim za skladištenje, zbog čega je bilo neophodno ili da se potroši u veoma kratkom vremenskom periodu, od samo nekoliko sati ili dana, ili da se čuva u rashlađenom prostoru. Ova nestabilnost je posebno štetna po industrijsku upotrebu velikih razmera u kojoj se sastavi za vezivanje moraju transportovati duž velikih udaljenosti između tačke skladištenja i tačke upotrebe, i mogu ostati u cevima u slučaju prekida procesa.
Ovo povećanje viskoznosti kompanija podnosioca je pripisala prisustvu kiselinskog katalizatora polikondenzacije koji je još uvek prisutan u komercijalnoj smoli i smatra se bitnim za dobru reaktivnost smole nakon primene.
Predmetni pronalazak je zasnovan na otkriću da se stabilnost pri skladištenju koncentrisanog vodenog rastvora poli(furfuril alkohola) može spektakularno povećati jednostavnom neutralizacijom i bazifikacijom rastvora iznad pH 7. Dodavanje vodenog rastvora amonijaka (NH4OH) dok se ne dobije bazni rastvor omogućilo je usporavanje, čak i zaustavljanje povećanja viskoznosti i transport smole u koncentrisanom obliku na sobnoj temperaturi, i zatim skladištenje iste nekoliko nedelja u nehlađenom prostoru.
Kompanija podnosioca bila je posebno iznenađena kada je otkrila da se stabilizovana koncentrisana smola, uprkos svom osnovnom pH, može koristiti u tom obliku u pripremi sastava za keljenje mineralnih ili organskih vlakana jednostavnim razblaživanjem vodom, bez potrebe za dodavanjem kiselinskog katalizatora kako bi se nadoknadio gubitak reaktivnosti koji je rezultat povećanja pH.
Ovo otkriće je u suprotnosti sa snažnim ubeđenjem koje preovlađuje u tehničkoj oblasti levanja kalupa i veziva za mineralna vlakna prema kojima je za polimerizaciju i očvršćavanje sastava na bazi furfuril alkohola ili oligomera furfuril alkohola nužno potreban kiseli medijum, tj. prisustvo visoke koncentracije protona.
Predmetna patentna prijava stoga za predmet ima proces koji koristi koncentrisani vodeni sastav oligomera furfuril alkohola, koji pokazuje bazni pH i zbog toga je stabilan pri skladištenju, kao i proces za proizvodnju proizvoda na bazi vlakana korišćenjem sastava za keljenje dobijenih razblaživanjem ovog koncentrisanog sastava.
Tačnije, sastav je vodeni rastvor poli(furfuril alkohola) koji je lišen formaldehida i sadrži:
- od 40% do 85% po težini poli(furfuril alkohola),
- od 15% do 60% po težini vode i
- manje od 1,5% po težini furfuril alkohola,
pomenuti rastvor je karakterisan time što pokazuje pH vrednost sadržanu u vrednostima između veće od 7,0 i 10,0, poželjno između 7,2 i 10,0.
Vodeni rastvor poli(furfuril alkohola) koji se koristi u ovom pronalasku je poželjno suštinski sačinjen:
- od vode,
- od oligomera furfuril alkohola, u daljem tekstu poli(furfuril alkohol),
- od rezidualnog furfuril alkohola koji nije reagovao,
- od soli koja nastaje neutralizacijom organske ili mineralne kiseline koja je korišćena kao katalizator polikondenzacije,
- od viška baze (alkalni pH).
Naravno, nemoguće je ovde dati iscrpnu listu komponenata koje nisu prisutne u sastavu smole predmetnog pronalaska. Kompanija podnosioca namerava da zaštiti rastvore smole koji su lišeni formaldehida, i poželjno rastvore smole koji su lišeni formaldehida i pored monomernih reaktanata koji se uobičajeno koriste u pripremi smola na bazi formaldehida, kao što su fenol, krezoli, urea, amini i alkanolamini, i melamin.
Ovo odsustvo amina ne isključuje, naravno, neutralizaciju katalizatora organskim aminom (slaba baza). U ovom slučaju, količina amina dodatog u vodeni rastvor poli(furfuril alkohola) je generalno manja od 5% po težini, poželjno manja od 4% po težini, u odnosu na ukupnu suvu težinu rastvora.
Vodeni rastvor poli(furfuril alkohola) koji se koristi u ovom pronalasku može, s druge strane, da sadrži određeni broj aditiva koji su uobičajeno prisutni u razblaženim vezivnim sastavima namenjenim za primenu na vlakna. Ovi aditivi se obično dodaju u vreme razblaživanja sastava, ali u principu ne postoji prepreka tome da se dodaju već u koncentrisan sastav koji će naknadno biti dovoljno jednostavno razblažiti vodom. Naravno, ovi aditivi moraju da budu hemijski stabilni i da ne reaguju sa komponentama rastvora smole iz predmetnog pronalaska tokom transporta i skladištenja potonje.
Kao primer takvih aditiva, mogu se pomenuti:
- agensi za spajanje izabrana od funkcionalnih silana; funkcionalni silan generalno sadrži najmanje jednu, poželjno dve ili tri, alkoksisilil funkcionalne grupe koje mogu da se hidrolizuju i najmanje jednu reaktivnu funkcionalnu grupu (oksiran, amin, hidroksil, halid funkcionalna grupa) koju nosi organska grupa koja se ne hidrolizuje vezana za atom silicijuma pomoću Si-C veza;
- hidrofobizirajući agensi, na primer silikoni;
- sredstva za sprečavanje prašine, posebno mineralna ulja koja se generalno dodaju u obliku vodene emulzije, opciono u prisustvu jednog ili više površinski aktivnih agensa;
- koloranti;
Vodeni rastvor poli(furfuril alkohola) koji se koristi u ovom pronalasku je, međutim, poželjno lišen takvih aditiva i poli(furfuril alkohol) i voda zajedno poželjno predstavljaju najmanje 95% po težini rastvora, poželjno najmanje 96% po težini rastvora, posebno najmanje 97% po težini rastvora i idealno najmanje 98% po težini rastvora.
Njegova koncentracija poli(furfuril alkohola) je poželjno između 50% i 80% po težini, i posebno između 60% i 77% po težini, ovi procenti su izraženi u odnosu na ukupnu težinu rastvora i ne obuhvataju rezidualni sadržaj monomera furfuril alkohola.
Kao što je gore navedeno, poli(furfuril alkohol) označava u ovom slučaju proizvod samokondenzacije furfuril alkohola koji postoji u obliku oligomera koji sadrži najmanje dve furanske jedinice, ako je prikladno, od mešavine oligomera promenljive molekulske težine.
Rezidualni sadržaj monomera furfuril alkohola u rastvoru ovog pronalaska je poželjno što je moguće niži. To je zato što je furfuril alkohol (CAS broj 98-00-0) isparljivo organsko jedinjenje (VOC) koje se smatra štetnim u kontaktu sa kožom, udisanjem i gutanjem.
Koncentrisani rastvor smole koji se koristi u predmetnom pronalasku stoga poželjno sadrži manje od 1,0% po težini, poželjnije manje od 0,5% po težini i idealno manje od 0,2% po težini furfuril alkohola.
Njegov pH je bazičan, što će reći striktno veći od 7,0, poželjno između 7,2 i 10, poželjnije između 7,3 i 9,5, posebno između 7,4 i 9,0 i idealno između 7,5 i 8,5.
Vodeni rastvor poli(furfuril alkohola) poželjno nije puferovani rastvor.
Kada se poli(furfuril alkohol) dobije reakcijom u kiselinskoj katalizi, količina dodate baze je najmanje jednaka količini neophodnoj da se neutrališe rezidualna kiselina u neprečišćenom proizvodu reakcije.
pH vodenog rastvora poli(furfuril alkohola) se podešava jednostavnim dodavanjem isparljive ili neisparljive organske ili mineralne baze, na primer dodavanjem amonijaka (NH4OH) ili amina, na primer primarnog ili sekundarnog amina. Poželjno je da se koristi vodeni rastvor amonijaka i/ili primarnih ili sekundarnih amina. U povoljnom otelotvorenju, amin je poliamin koji poželjno sadrži od 2 do 5 funkcionalnih grupa primarnih/sekundarnih amina, ili aminirani polimer, kao što je polietilenimin.
Viskoznost rastvora može da varira u širokim granicama. To zavisi ne samo od stepena polimerizacije oligomera furfuril alkohola već i od drugih parametara, kao što su temperatura i koncentracija rastvora. Brukfild viskoznost rastvora smole poli(furfuril alkohola) meri se na 20°C korišćenjem Brukfildovog viskozimetra, nakon podešavanja sadržaja suve materije, dodavanjem dejonizovane vode, do 40% po težini. Pod ovim uslovima, poželjno je između 1 i 1000 mPa·s, poželjnije između 2 i 500 mPa·s, posebno između 3 i 100 mPa·s.
Obično, viskoznosti iznad nekoliko desetina mPa·s su previsoke da bi omogućile nanošenje rastvora poli(furfuril alkohola) kao takvog na organska ili mineralna vlakna prskanjem, potapanjem ili premazivanjem. Koncentrisani vodeni rastvor se stoga mora prethodno razblažiti, poželjno dodavanjem vode, obično dodavanjem 5 do 100 zapremina vode po zapremini koncentrisanog rastvora, bez pojave zamućenosti (tačka zamućenosti) koje odgovara razdvajanju faza.
Sposobnost za razblaživanje, ili „razblaživost“, koncentrovanog rastvora smole se definiše kao zapremina dejonizovane vode koju je moguće, na datoj temperaturi, dodati jedinici zapremine vodenog rastvora smole pre pojave trajne zamućenosti. Generalno se smatra da smola ima kapacitet da se koristi kao keljivo kada je njena razblaživost jednaka ili veća od 1000%, na 20°C.
Vodeni rastvor poli(furfuril alkohola) povoljno pokazuje razblaženost veću od 1000%, poželjno veću od 2000%.
Drugi predmet pronalaska je proces za proizvodnju rastvora poli(furfuril alkohola) kao što je gore opisano, koji sadrži fazu samokondenzacije furfuril alkohola u vodenoj fazi u prisustvu kiselinskog katalizatora, pri čemu je navedeni proces karakterisan time što se proizvodu reakcije samokondenzacije dodaje baza da bi se pH podesila na vrednost veću od 7,0. Reakcija samokondenzacije se poželjno izvodi sve dok sadržaj slobodnog monomera furfuril alkohola ne bude manji od 3,7%, u odnosu na ukupnu masu čvrstih materija, posebno manje od 1%, poželjno manji od 0,5%, čak i manji od 0,3 %, u odnosu na ukupnu težinu čvrstih materija.
Predmet predmetnog pronalaska je proces za proizvodnju proizvoda na bazi mineralnih ili organskih vlakana koja su vezana organskim vezivom, pri čemu navedeni proces sadrži:
(a) priprema vezivnog sastava koji pokazuje pH vrednost sadržanu između vrednosti veće od 7,0 i 10,0, razblaživanje vodom vodenog rastvora poli(furfuril alkohola) koji je lišen formaldehida i kao što je gore opisano,
(b) primenu vezivnog sastava na mineralna ili organska vlakna,
(c) pre ili posle faze (b), formiranje skupa mineralnih ili organskih vlakana,
(d) zagrevanje skupova keljenih mineralnih ili organskih vlakana dok vezivni sastav ne očvrsne.
Faza (a) pripreme vezivnog sastava poželjno ne sadrži dodavanje kiseline u vodeni rastvor poli(furfuril alkohola). To je zato što je kompanija podnosioca utvrdila da se, suprotno postojećim tehničkim predubeđenjima, polikondenzacija oligomera furfuril alkohola prisutnih u vezivnom sastavu odvija na zadovoljavajući način u vreme faze očvršćavanja, čak i u odsustvu kiselog katalizatora, tj. pri bazičnom pH.
To je zato što proizvodi na bazi vlakana i polifuranskog veziva dobijeni iz baznog rastvora za keljenje pokazuju mehanička svojstva koja su veoma slična, čak i identična, onima ekvivalentnih proizvoda dobijenih kiselim rastvorom za keljenje.
Faza (a) može dodatno da obuhvata dodavanje različitih adjuvansa specifičnih za namene predviđene za konačni proizvod.
Na polju staklene ili kamene vune, adjuvansi se biraju posebno između sredstava za spajanje (na primer (aminoalkil)alkoksisilani ili (epoksialkil)alkoksisilani), sredstava za sprečavanje prašine (ulja, posebno mineralna ulja) i agensa za hidrofobiranje (posebno silikona).
Takođe se mogu koristiti koloranti, sredstva za omekšavanje ili kondicioniranje, na primer surfaktanti, hemijski inertni rastvorljiva punila, kao i čvrsti aditivi u obliku čestica, kao što su agensi za zamućivanje. Ukupan sadržaj adjuvansa i aditiva generalno ne prelazi 20% do 25% težine čvrste frakcije vezivnog sastava.
Sastav za vezivanje razblažen iz rastvora poli(furfuril alkohola) povoljno pokazuje sadržaj suve materije između 2% i 20% po težini, poželjno između 2,5% i 15% po težini, i posebno između 3% i 10% po težini. Ovi procenti obuhvataju opcione dodate adjuvanse.
Vodeni rastvor poli(furfuril alkohola) ovog pronalaska može se koristiti za vezivanje organskih ili mineralnih vlakana. Organska vlakna mogu biti prirodna, veštačka (tj. prirodna vlakna koja su prošla hemijsku modifikaciju) ili sintetička vlakna.
Mineralna vlakna su posebno staklena vlakna i kamena vlakna.
Vlakna se mogu sastaviti:
- u savitljive podloge, na primer podloge od staklene ili kamene vune, koje se mogu namotati i komprimovati,
- u ploče od vlakana koje su gušće i čvršće od podloga koje se mogu namotati,
- u kalupljenjem oblikovane proizvode na bazi vlakana, na primer obloge vodova ili cevi,
- u tkani ili netkani tekstil, kao što su netkane podloge od staklenih ili organskih vlakana.
U poželjnom otelotvorenju procesa pronalaska, primena vezivnog sastava na mineralna ili organska vlakna (faza (b)) se izvodi prskanjem pomoću mlaznica za raspršivanje.
Ova faza (b) primene vezivnog sastava na mineralna ili organska vlakna poželjno prethodi fazi (c) sastavljanja vlakana, što znači nanošenje razblaženog vezivnog sastava na vlakna, poželjno raspršivanjem, pre sakupljanja keljenih vlakana, na primer u kalup ili na transportnu traku, i zatim zagrevanja istih da bi se vezivo umrežilo i očvrslo.
U poželjnom otelotvorenju procesa prema pronalasku, vlakna su mineralna vlakna i skup mineralnih vlakana pokazuje, posle faze očvršćavanja (d), gubitak pri paljenju (LOI) između 1% i 20%, poželjno između 1% i 7% po masi.
Faza (d) sadrži zagrevanje sastava vlakana na temperaturi između 120 i 250°C tokom vremena zagrevanja između 1 i 10 minuta, poželjno u termički regulisanoj komori, kao što je pećnica za sušenje sa veštačkim strujanjem vazduha, u kojoj se vrući gasovi kontrolisane temperature uvode u jedan ili više odeljaka, mikrotalasna pećnicu za sušenje ili kalup za zagrevanje koji ima cirkulaciju tečnosti ili otpornost na zagrevanje.
Primer 1
Tri vodena rastvora poli(furfuril alkohola) sa sadržajem suve materije od 30% pripremaju se razblaživanjem BioRez™ smole (TransFurans Chemicals, Belgija), i zatim se njihov pH podešava dodavanjem vodenog rastvora amonijaka (NH4OH) na vrednost od 4,9, od 7,1 i od 9,0 respektivno.
Pravougaonik 55 mm × 6 mm isečen iz filtera od nevezanih staklenih mikrovlakana (Whatman, referenca 1822-150) se impregnira sa približno 300 mg svakog od ovih rastvora.
Ovi pravougaonici impregnirani rastvorom smole se unose u uređaj za dinamičku mehaničku termičku analizu (DMTA) i temperatura držača uzorka se postepeno povećava (4°C/min), počevši od 25°C, pa sve do 250°C, modul skladištenja (E') pri savijenosti u 3 tačke (frekvencija od 1 Hz, deformacija od 0,1%) kontinuirano se meri.
Slika 1 prikazuje promenu modula skladištenja kao funkciju temperature za svaki od tri uzorka (pH 4,9, pH 7,1, pH 9,0).
Može se primetiti da je temperatura umrežavanja u suštini ista za tri uzorka, što znači da se uzorak prema pronalasku koji pokazuje pH od 7,1 ili 9,0 umrežava na istoj temperaturi kao uporedni uzorak pri pH 4,9. Moduli skladištenja dva uzorka na pH 4,9 i 9,0 su takođe praktično identični.
S druge strane, stabilnost ova tri rastvora pri skladištenju na sobnoj temperaturi u velikoj meri zavisi od pH vrednosti. Na 25°C, viskoznost rastvora sa pH 4,9 se udvostručuje za oko 21 dan, dok se viskoznost rastvora sa pH 7,1 povećava za samo 7% tokom istog vremena, i viskoznost rastvora sa pH 9,0 se povećava za manje od 4% za 21 dan.
Primer 2
Vodeni rastvori poli(furfuril alkohola) sa sadržajem suve materije od 20% pripremaju se razblaživanjem BioRez™ smole, i zatim se njihov pH podešava dodavanjem vodenog rastvora amonijaka (NH4OH), heksametilendiamina (HMDA) ili polietilenimina (PEI, Lupasol FG) do baznog pH (videti tabelu 1).
Temperatura početka umrežavanja se određuje dinamičkom, mehaničkom i termičkom analizom (DMTA), koja omogućava karakterizaciju viskoelastičnog ponašanja polimernog materijala. Dve trake papira napravljenog od staklenih mikrovlakana se iseku i postave. Trideset miligrama vodenog rastvora sa sadržajem suve materije od 20% se homogeno deponuje preko traka, koje se zatim horizontalno pričvršćuju između dve čeljusti uređaja RSAIII (Texas Instruments). Oscilujuća komponenta opremljena uređajem za merenje napona kao funkcije primenjenog naprezanja pozicionirana je na gornjoj strani uzorka. Uređaj omogućava određivanje modula elastičnosti E'. Uzorak se zagreva na temperaturu koja varira od 20 do 250°C brzinom od 4°C/min. Krivulja varijacije modula elastičnosti E' (u mPa) kao funkcije temperature (u °C) je iscrtana na osnovu merenja, i opšti izgled krive je dat na slici 1.
DMTA krivulje su modelovane u tri pravolinijska segmenta:
1) tangenta krivulje pre početka reakcije,
2) nagib prave linije pri porastu modula tokom reakcije,
3) tangenta krivulje nakon završetka povećanja modula.
Temperatura početka umrežavanja (CST) je temperatura na preseku prve dve prave linije.
Temperatura početka umrežavanja za svaki od pripremljenih uzoraka prikazana je u tabeli 1 ispod.
Tabela 1
Primećeno je da temperature početka umrežavanja nisu značajno povećane dodavanjem baze. Sistem tako zadržava svoju reaktivnost u toplim uslovima, dok se na temperaturi okoline stabilizuje.
Primer 3:
Vodeni rastvori poli(furfuril alkohola) sa sadržajem suve materije od 20% pripremaju se razblaživanjem BioRez™ smole, i zatim se njihov pH podešava dodavanjem vodenog rastvora amonijaka (NH4OH), heksametilendiamina (HMDA) ili polietilenimina (PEI, Lupasol FG) do baznog pH (videti tabelu 2).
Dve serije staklenih tkanina se respektivno impregniraju ovim vodenim vezivnim sastavima i zatim se tkanine prebacuju preko uređaja za usisavanje koji omogućava uklanjanje viška rastvora. Impregnirane staklene tkanine se zatim očvršćavaju u pećnici za sušenje termostatski kontrolisanoj na 220°C. Nakon kuvanja na 220°C u trajanju od 120 i 150 sekundi, uzorak se podvrgava određivanju zatezne čvrstoće. Za to se tkanine seku na trake (250 mm × 50 mm) i njihovi krajevi se ubacuju u čeljusti uređaja za ispitivanje zatezanja.
Maksimalna sila (u njutnima) izmerena u trenutku loma prikazana je u tabeli 2.
Tabela 2
Utvrđeno je da svi pripremljeni uzorci pokazuju zadovoljavajuću zateznu čvrstoću. Stabilizacija sastava za vezivanje dodavanjem baze do baznog pH se stoga ne preslikava u pogoršanje mehaničkih svojstava gotovih proizvoda.
Claims (12)
1. Proces za proizvodnju proizvoda na bazi mineralnih ili organskih vlakana koja su vezana organskim vezivom, pri čemu navedeni proces sadrži:
(a) pripremu vezivnog sastava koji pokazuje pH vrednost sadržanu između vrednosti veće od 7,0 i 10,0, razblaživanjem vodom vodenog rastvora poli(furfuril alkohola) koji je lišen formaldehida i sadrži od 40% do 85% po težini poli(furfuril alkohola), od 15% do 60% po težini vode i manje od 1,5% po težini furfuril alkohola, koji pokazuje pH vrednost koja sadrži između 7,0 i 10,0, pri čemu se pH podešava dodavanjem vodenog rastvora amonijaka (NH4OH) ili njegovog amina,
(b) primenu vezivnog sastava na mineralna ili organska vlakna,
(c) pre ili posle faze (b), formiranje skupa mineralnih ili organskih vlakana,
(d) zagrevanje skupa keljenih mineralnih ili organskih vlakana do očvršćavanja vezivnog sastava.
2. Proces prema patentnom zahtevu 1, karakterisan time što faza (a) pripreme vezivnog sastava dodatno sadrži dodavanje adjuvansa poželjno odabranih između agensa za spajanje, agensa za sprečavanje prašine ili agensa za hidrofobiranje.
3. Proces prema patentnom zahtevu 1 ili zahtevu 2, karakterisan time što faza (a) ne sadrži dodavanje kiseline u vodeni rastvor poli(furfuril alkohola).
4. Proces prema bilo kom prethodnom patentnom zahtevu, karakterisan time što faza (b) prethodi fazi (c).
5. Proces prema bilo kom prethodnom patentnom zahtevu, karakterisan time što je skup mineralnih ili organskih vlakana tkani ili netkani tekstil, podloga od vlakana, ploča od vlakana ili ukalupljeni proizvod na bazi vlakana.
6. Proces prema bilo kom prethodnom patentnom zahtevu, karakterisan time što sastav za vezivanje pokazuje sadržaj suve materije između 2% i 20% po težini.
7. Proces prema bilo kom prethodnom patentnom zahtevu, karakterisan time što su vlakna mineralna vlakna i što sastav mineralnih vlakana pokazuje, posle faze očvršćavanja (d), gubitak pri paljenju (LOI) između 1% i 20%, poželjno između 1% i 7% po težini.
8. Proces prema bilo kom prethodnom patentnom zahtevu, karakterisan time što faza (d) obuhvata zagrevanje skupa vlakana na temperaturi između 120 i 250°C u trajanju od 1 do 10 minuta, poželjno u termički regulisanoj komori.
9. Proces prema bilo kom prethodnom patentnom zahtevu, karakterisan time što poli(furfuril alkohol) i voda zajedno predstavljaju najmanje 95% po težini rastvora, poželjno najmanje 96% po težini rastvora, posebno najmanje 97% po težini rastvora i idealno najmanje 98% po težini rastvora.
10. Proces prema bilo kom prethodnom patentnom zahtevu, karakterisan time što vodeni rastvor poli(furfuril alkohola) sadrži od 50% do 80% po težini, poželjno od 60% do 77% po težini, poli(furfuril alkohola).
11. Proces prema bilo kom prethodnom patentnom zahtevu, karakterisan time što je sadržaj furfuril alkohola manji od 1,0% po težini, poželjno manji od 0,5% po težini, idealno manji od 0,2% po težini.
12. Proces prema bilo kom prethodnom patentnom zahtevu, karakterisan time što vodeni rastvor poli(furfuril alkohola) pokazuje pH između 7,3 i 9,5, poželjno između 7,4 i 9,0 i idealno između 7,5 i 8,5.
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR1752107A FR3064009B1 (fr) | 2017-03-15 | 2017-03-15 | Solution concentree de poly(alcool furfurylique) pour encollage de fibres organiques ou minerales |
| PCT/FR2018/050612 WO2018167429A1 (fr) | 2017-03-15 | 2018-03-14 | Solution concentrée de poly(alcool furfurylique) pour encollage de fibres organiques ou minérales |
| EP18714313.6A EP3596154B1 (fr) | 2017-03-15 | 2018-03-14 | Procédé de fabrication d'un produit à base de fibres minérales ou organiques |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RS65687B1 true RS65687B1 (sr) | 2024-07-31 |
Family
ID=58707842
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RS20240740A RS65687B1 (sr) | 2017-03-15 | 2018-03-14 | Proces za proizvodnju proizvoda na bazi mineralnih ili organskih vlakana |
Country Status (13)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US11518851B2 (sr) |
| EP (2) | EP4386133A3 (sr) |
| AR (1) | AR111326A1 (sr) |
| CA (1) | CA3054994A1 (sr) |
| DK (1) | DK3596154T3 (sr) |
| ES (1) | ES2983334T3 (sr) |
| FI (1) | FI3596154T3 (sr) |
| FR (1) | FR3064009B1 (sr) |
| HR (1) | HRP20240886T1 (sr) |
| PL (1) | PL3596154T3 (sr) |
| RS (1) | RS65687B1 (sr) |
| SI (1) | SI3596154T1 (sr) |
| WO (1) | WO2018167429A1 (sr) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR3090671B1 (fr) | 2018-12-20 | 2022-05-27 | Saint Gobain Isover | Composition d’encollage a base de resine furanique, de sucre reducteur et/ou de sucre non reducteur |
Family Cites Families (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US2471631A (en) * | 1944-09-07 | 1949-05-31 | Haveg Corp | Furfuryl alcohol-phenol aldehyde resinous products and method of making the same |
| DE1047440B (de) * | 1955-03-03 | 1958-12-24 | Hoechst Ag | Verfahren zur diskontinuierlichen Herstellung von Kondensationsharzen aus Furanderivaten |
| ES2091637T3 (es) | 1992-05-19 | 1996-11-01 | Schuller Int Inc | Composiciones aglomerantes de fibra de vidrio, proceso para la aglomeracion de fibras de vidrio y composiciones de fibra de vidrio. |
| US5534612A (en) | 1992-05-19 | 1996-07-09 | Schuller International, Inc. | Glass fiber binding compositions, process of making glass fiber binding compositions, process of binding glass fibers, and glass fiber compositions |
| WO1994026677A1 (en) | 1993-05-19 | 1994-11-24 | Schuller International, Inc. | Emulsified furan resin based glass fiber binding compositions and process of binding glass fibers |
| US5459183A (en) | 1993-05-19 | 1995-10-17 | Schuller International, Inc. | Low VOC furan resins and method of reducing VOCS in furan resins |
| JP2012017349A (ja) * | 2010-07-06 | 2012-01-26 | Sekisui Chem Co Ltd | 熱硬化性フラン樹脂組成物 |
| JP6087579B2 (ja) * | 2012-05-23 | 2017-03-01 | 積水化学工業株式会社 | フルフリルアルコール−ホルムアルデヒド共重合体の製造方法 |
| JP2013245286A (ja) * | 2012-05-25 | 2013-12-09 | Sekisui Chem Co Ltd | フルフリルアルコール−ホルムアルデヒド縮合体の製造方法 |
-
2017
- 2017-03-15 FR FR1752107A patent/FR3064009B1/fr active Active
-
2018
- 2018-03-07 AR ARP180100521A patent/AR111326A1/es unknown
- 2018-03-14 WO PCT/FR2018/050612 patent/WO2018167429A1/fr not_active Ceased
- 2018-03-14 ES ES18714313T patent/ES2983334T3/es active Active
- 2018-03-14 EP EP24166856.5A patent/EP4386133A3/fr active Pending
- 2018-03-14 US US16/493,128 patent/US11518851B2/en active Active
- 2018-03-14 HR HRP20240886TT patent/HRP20240886T1/hr unknown
- 2018-03-14 SI SI201831122T patent/SI3596154T1/sl unknown
- 2018-03-14 EP EP18714313.6A patent/EP3596154B1/fr active Active
- 2018-03-14 CA CA3054994A patent/CA3054994A1/fr active Pending
- 2018-03-14 PL PL18714313.6T patent/PL3596154T3/pl unknown
- 2018-03-14 RS RS20240740A patent/RS65687B1/sr unknown
- 2018-03-14 FI FIEP18714313.6T patent/FI3596154T3/en active
- 2018-03-14 DK DK18714313.6T patent/DK3596154T3/da active
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| SI3596154T1 (sl) | 2024-08-30 |
| HRP20240886T1 (hr) | 2024-10-25 |
| EP4386133A2 (fr) | 2024-06-19 |
| WO2018167429A1 (fr) | 2018-09-20 |
| CA3054994A1 (fr) | 2018-09-20 |
| DK3596154T3 (da) | 2024-07-01 |
| AR111326A1 (es) | 2019-07-03 |
| FI3596154T3 (en) | 2024-06-27 |
| FR3064009A1 (fr) | 2018-09-21 |
| EP3596154B1 (fr) | 2024-05-08 |
| ES2983334T3 (es) | 2024-10-22 |
| EP3596154A1 (fr) | 2020-01-22 |
| US20200079904A1 (en) | 2020-03-12 |
| PL3596154T3 (pl) | 2024-07-29 |
| EP4386133A3 (fr) | 2024-10-09 |
| US11518851B2 (en) | 2022-12-06 |
| FR3064009B1 (fr) | 2021-06-18 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| AU2011249759B2 (en) | Carbohydrate polyamine binders and materials made therewith | |
| JP7219270B2 (ja) | 水性バインダー組成物 | |
| KR100857514B1 (ko) | 복합 재료 및 이의 제조 방법 | |
| EP2617088B1 (en) | Organic acid carbohydrate binders and materials made therewith | |
| JP7219271B2 (ja) | 水性バインダー組成物 | |
| EP2553010B2 (en) | Insulation products having a non-aqueous moisturizer | |
| RU2635242C2 (ru) | Не содержащие формальдегида связующие композиции с модифицированной вязкостью | |
| CN116406348B (zh) | 用于矿物棉产品的水性粘结剂组合物 | |
| CN103025777A (zh) | 碳水化合物粘合剂及用其制备的材料 | |
| JP2001515116A (ja) | 水性組成物 | |
| KR20230082034A (ko) | B-스테이지 가능한 수성 결합제 조성물 | |
| KR101458503B1 (ko) | 수성 접착제 및 코팅제 | |
| KR20080072008A (ko) | 유리-포름알데히드 페놀 수지 결합제 | |
| CN108137801A (zh) | 具有改进的湿拉伸强度的可固化水性组合物和其用途 | |
| JP6928759B2 (ja) | バインダ組成物、物品及び物品製造方法 | |
| CN103153901B (zh) | 包含非还原性糖和无机酸金属盐的用于矿物棉的胶料组合物和获得的阻隔产品 | |
| US20250289753A1 (en) | Binding compound based on furan resin, reducing sugar and/or non-reducing sugar | |
| RS65687B1 (sr) | Proces za proizvodnju proizvoda na bazi mineralnih ili organskih vlakana | |
| CA1067226A (en) | Production of glass fiber products | |
| CN102812064B (zh) | 木质纤维产品的制备 | |
| KR960014760B1 (ko) | 불연속 광물섬유 접착용 조성물 | |
| KR20150060540A (ko) | 지방족 또는 지환식 디카복스알데하이드 및 레소시놀의 수성 바인더 조성물 | |
| US3827995A (en) | Copolymer blends and method of making same | |
| SI22167A (sl) | Vodotopno melaminsko secninsko formaldehidno vezivo za mineralna vlakna |