BE1021591B1

BE1021591B1 - MANUFACTURE OF PLATE MATERIAL AND THEREFORE SUITABLE BIOLOGY GLUE

Info

Publication number: BE1021591B1
Application number: BE2013/0241A
Authority: BE
Inventors: Koen Nel; Jimmy Baert
Original assignee: Unilin Bvba; Spano Nv; Spanoinvest Nv
Priority date: 2013-04-05
Filing date: 2013-04-05
Publication date: 2015-12-16
Also published as: EP2981399A1; WO2014162253A1

Abstract

De huidige uitvinding betreft een lijmsamenstelling voor het verlijmen van lignocellulose houdend materiaal tot vorming van een OSB, multiplex-, vezel- of spaanplaat, omvattend: water, een plantaardige eiwitbron, een polyamidoamine- epihalohydrine polymeer (PAE), een lithium bron of een magnesium bron; waarbij de componenten aanwezig zijn in een hoeveelheid en verhouding geschikt voor het verlijmen van het lignocellulose houdend materiaal voor aanmaak van een OSB, multiplex-, vezel- of spaanplaat. De uitvinding betreft tevens een werkwijze voor aanmaak van de lijmsamenstelling, werkwijzen voor aanmaak van plaatmaterialen met de lijmsamenstelling en plaatmaterialen omvattende de lijmsamenstelling, verkrijgbaar met een werkwijze volgens de uitvinding.The present invention relates to an adhesive composition for bonding lignocellulosic material to form an OSB, plywood, fiber or chipboard, comprising: water, a vegetable protein source, a polyamidoamine-epihalohydrin polymer (PAE), a lithium source or a magnesium. source; wherein the components are present in an amount and ratio suitable for bonding the lignocellulosic material for making an OSB, plywood, fiber or chipboard. The invention also relates to a method for preparing the adhesive composition, methods for preparing plate materials with the adhesive composition and plate materials comprising the adhesive composition, obtainable with a method according to the invention.

Description

FABRICAGE VAN PLAATMATERIAAL EN DAARTOE GESCHIKTE BIOLIJM TECHNISCH DOMEINMANUFACTURE OF PLATE MATERIAL AND THEREFORE SUITABLE BIOLOGY GLUE TECHNICAL DOMAIN

De uitvinding heeft betrekking op een werkwijze voor het maken van plaatmateriaal op basis van lignocellulose bevattend houtmateriaal en een daartoe geschikte biolijm; alsook op plaatmaterialen verkrijgbaar met de biolijm.The invention relates to a method for making plate material based on lignocellulose-containing wood material and a suitable bio-glue for this purpose; as well as on sheet materials available with organic glue.

INLEIDINGPREFACE

Het is bekend om platen te vervaardigen door lignocellulose bevattend materiaal met een ureum-formaldehyde of ureum-melamine-formaldehydehars als bindmiddel te verpersen.It is known to prepare plates by pressing material containing lignocellulose with a urea-formaldehyde or urea-melamine-formaldehyde resin as binder.

Een op deze wijze verkregen vezelplaat of spaanplaat geeft gedurende lange tijd geringe hoeveelheden formaldehyde af aan de lucht. Door vermindering van de hoeveelheid formaldehyde ten opzichte van de aminoverbindingen in de lijm kan de formaldehyde-afgifte ten opzichte van het plaatmateriaal worden verminderd. Het is echter gebleken dat aan deze verlaging van het formaldehydegehalte van de lijm grenzen gesteld worden, doordat deze verlaging leidt tot een vermindering van de sterkte-eigenschappen van de plaat, zoals de vocht- en weerbestendigheid van de plaat.A fiberboard or chipboard obtained in this way releases small amounts of formaldehyde to the air for a long time. By reducing the amount of formaldehyde relative to the amino compounds in the glue, the formaldehyde release relative to the sheet material can be reduced. However, it has been found that limits are imposed on this reduction in the formaldehyde content of the glue because this reduction leads to a reduction in the strength properties of the plate, such as the moisture and weather resistance of the plate.

Alternatieve lijmsystemen werden voorgesteld op basis van polyisocyanaat als bindmiddel. Nadelen van deze werkwijze zijn de hoge kostprijs van het bindmiddel en de bij het verpersen optredende problemen.Alternative glue systems have been proposed based on polyisocyanate as a binder. Disadvantages of this method are the high cost price of the binder and the problems occurring during pressing.

In EP0013447 werd een lijmsysteem voorgesteld op basis van aminoplasten met verlaagd formaldehydegehalte met 2 tot 20% oplosbaar of dispergeerbaar proteïne. Dit lijmsysteem kan de formaldehyde afgifte reduceren doch niet vermijden. Om gunstige sterkte eigenschappen te bekomen dient een ureum-formaldehyde (UF) bindmiddel gebruikt te worden. Bovendien moet een ureum-melamine-formaldehydehars als bindmiddel toegepast worden om weerbestendige spaanplaten te verkrijgen.In EP0013447 a gluing system has been proposed based on amino formalities with reduced formaldehyde content with 2 to 20% soluble or dispersible protein. This glue system can reduce but not prevent formaldehyde release. To obtain favorable strength properties, a urea-formaldehyde (UF) binder must be used. In addition, a urea-melamine-formaldehyde resin must be used as a binder to obtain weather-resistant chipboard.

Het gebruik van soja eiwit als hout lijmmiddel is reeds bekend sinds 1930. Doch petroleum-afgeleiden vervingen soja eiwitten daar ze een relatief lage bindingssterkte en water resistentie hadden. Sojameel of -proteïnen zijn echter een relatief goedkope grondstof en zijn een milieuvriendelijk, hernieuwbaar materiaal.The use of soy protein as a wood glue has been known since 1930. But petroleum derivatives replaced soy proteins since they had a relatively low binding strength and water resistance. However, soybean meal or proteins are a relatively inexpensive raw material and are an environmentally friendly, renewable material.

Li et al. (Li K., Peshkova S., Geng X. 2004 Investigation of soy protein-Kymene® adhesive Systems for wood composites. J. Am. Oil Chem. Soc. 81, 487-491.) beschreef de combinatie van soja-eiwitten met Kymene®, een commercieel polyamide-epichloorhydrine (PAE) gebruikt in de papier industrie om de "wet stength" te verhogen. Doch het hars systeem is een zeer visceus materiaal met beperkte houdbaarheid, bijgevolg enkel bruikbaar voor rollcoat toepassingen.Li et al. (Li K., Peshkova S., Geng X. 2004 Investigation of soy protein-Kymene® adhesive Systems for wood composites. J. Am. Oil Chem. Soc. 81, 487-491.) Described the combination of soy proteins with Kymene®, a commercial polyamide-epichlorohydrin (PAE) used in the paper industry to increase the "wet stength". But the resin system is a very viscous material with limited shelf life, therefore only usable for roll coat applications.

Uit EP2054461 is een lijmsamenstelling gekend op basis van sojameel en een een polyamidoamine-epihalohydrine polymeer. Sojameel functioneert als bindmiddel doch vereist de aanwezigheid van een cross-linker. Deze lijmsamenstellingen hebben het nadeel dat ze een hoge viscositeit vertonen bij een interessant droge stof gehalte en bijgevolg moeilijk toepasbaar zijn. Om de samenstelling op een hanteerbare viscositeit te brengen wordt water toegevoegd. Doch het extra water reduceert het vaste stof gehalte en bijgevolg de hoeveelheid actief materiaal. Bovendien dient het water bij de productie van plaatmateriaal te worden verwijderd uit het eindproduct ten koste van tijd, productiviteit en energie.EP2054461 discloses a glue composition based on soy flour and a polyamidoamine-epihalohydrin polymer. Soy flour functions as a binder but requires the presence of a cross-linker. These glue compositions have the disadvantage that they exhibit a high viscosity with an interesting dry matter content and are therefore difficult to apply. Water is added to bring the composition to a manageable viscosity. But the extra water reduces the solids content and consequently the amount of active material. Moreover, in the production of sheet material, the water must be removed from the end product at the expense of time, productivity and energy.

Het vaste stof gehalte van PAE/sojameelsamenstellingen kan verhoogd worden door toevoeging van bij voorbeeld ureum of glycerol. WO 2011/025911 beschrijft een zuur behandelde sojameeloplossing, waaraan een significante hoeveelheid ureum wordt toegevoegd. Deze soja-ureum lijmsamenstelling kan een vaste stof van boven de 50% bereiken en heeft aldus het voordeel dat minder water in het systeem wordt aangebracht. Soja-ureum lijmen kunnen met PAE gecombineerd worden om een laag-viskeus systeem te bekomen dat zowel voor MDF als bijvoorbeeld spaanplaat kan gebruikt worden. Deze systemen zijn echter weinig stabiel, kennen een grote variatie op het gebied van fysische karakteristieken van het plaatmateriaal, en hebben relatief lage reactiviteit.The solids content of PAE / soybean meal compositions can be increased by adding, for example, urea or glycerol. WO 2011/025911 describes an acid-treated soybean meal solution to which a significant amount of urea is added. This soy urea glue composition can reach a solid of more than 50% and thus has the advantage that less water is applied to the system. Soy urea adhesives can be combined with PAE to obtain a low-viscous system that can be used for both MDF and chipboard, for example. However, these systems are not very stable, have a large variation in the physical characteristics of the plate material, and have relatively low reactivity.

Er blijft een nood in de industrie om aan bovenvermelde problemen een oplossing te bieden. Er is nood aan een lijmsamenstelling op basis van sojameel of ander plantaardig meel die aan bovenvermelde problemen een oplossing biedt bij de productie van multiplex-, MDF- of spaanplaat.There remains a need in the industry to provide a solution to the above problems. There is a need for a glue composition based on soy flour or other vegetable flour that offers a solution to the above-mentioned problems in the production of plywood, MDF or chipboard.

De uitvinding beoogt een lijmsamenstelling te verschaffen met hoge stockage stabiliteit, betere reactiviteit en goede hanteerbaarheid. Meer bepaald beoogt zij een samenstelling te verschaffen met een viscositeit geschikt om met verneveling of met mechanische belijming op een houtmassa te kunnen aanbrengen. Tevens beoogt de uitvinding een werkwijze te verschaffen waarin gebruik van de lijmsamenstelling leidt tot plaatmateriaal dat aan strenge formaldehyde emissie normen voldoet met het bereiken van zeer goede mechanische eigenschappen.It is an object of the invention to provide a glue composition with high storage stability, better reactivity and good manageability. In particular, it aims to provide a composition with a viscosity suitable for being applied to a wood mass by spraying or by mechanical bonding. It is also an object of the invention to provide a method in which use of the adhesive composition leads to plate material that meets strict formaldehyde emission standards with the achievement of very good mechanical properties.

SAMENVATTING VAN DE UITVINDINGSUMMARY OF THE INVENTION

In een eerste aspect betreft de uitvinding een lijmsamenstelling geschikt voor het vervaardigen van OSB, multiplex-, vezel- of spaanplaat, zoals beschreven in conclusie 1. De uitvinding verschaft ook een werkwijze voor het aanmaken van de lijmsamenstelling, volgens conclusie 11.In a first aspect, the invention relates to a glue composition suitable for manufacturing OSB, multiplex, fiber or chipboard, as described in claim 1. The invention also provides a method for making the glue composition, according to claim 11.

Verder betreft de uitvinding werkwijzen voor het vervaardigen van plaatmaterialen, gebruikmakend van deze lijmsamenstelling, zoals beschreven in conclusies 16 en 17; alsook voor het bekleden van deze materialen met een dunne laag, zoals fineer, papier of laminaat, volgens conclusie 18.Furthermore, the invention relates to methods for manufacturing sheet materials, using this adhesive composition, as described in claims 16 and 17; as well as for coating these materials with a thin layer, such as veneer, paper or laminate, according to claim 18.

In een derde aspect betreft de uitvinding plaatmateriaal verkregen volgens een werkwijze van de uitvinding, zoals beschreven in conclusie 19 en 23.In a third aspect, the invention relates to sheet material obtained according to a method of the invention, as described in claims 19 and 23.

In een laatste aspect betreft de uitvinding gebruiken voor de samenstelling, namelijk als lijm voor het vervaardigen van OSB, multiplex-, vezel- of spaanplaat; volgens conclusie 24.In a final aspect, the invention relates to use for the composition, namely as an adhesive for the production of OSB, plywood, fiber or chipboard; according to claim 24.

Verdere verbeteringen en specificaties zijn uitgewerkt in vervolgconclusies.Further improvements and specifications have been elaborated in subsequent conclusions.

Volgens de uitvinding kan met een lijmsysteem gebaseerd op een plantaardige eiwitbron, polyamidoamine-epihalohydrine en een lithium of magnesium bron, bij voorkeur in oxide of hydroxide vorm, een plaatmateriaal gemaakt worden die een unieke combinatie van extreem lage formaldehyde afgifte en goede mechanische sterkte vertoont. Verdere voordelen zijn dat geen wijzigingen in het productieproces nodig zijn en dat grondstoffen kunnen gebruikt worden die tegen lage prijs in de handel beschikbaar zijn. De biolijm volgens een uitvoeringsvorm van de uitvinding kan als alternatief voor een UF-lijm worden ingezet.According to the invention, with a gluing system based on a vegetable protein source, polyamidoamine-epihalohydrin and a lithium or magnesium source, preferably in oxide or hydroxide form, a plate material can be made which exhibits a unique combination of extremely low formaldehyde release and good mechanical strength. Further advantages are that no changes in the production process are necessary and that raw materials can be used that are available commercially at a low price. The bio-glue according to an embodiment of the invention can be used as an alternative to a UF glue.

GEDETAILLEERDE BESCHRIJVINGDETAILED DESCRIPTION

Tenzij anders gedefinieerd hebben alle termen die gebruikt worden in de beschrijving van de uitvinding, ook technische en wetenschappelijke termen, de betekenis zoals ze algemeen begrepen worden door de vakman in het technisch veld van de uitvinding. Voor een betere beoordeling van de beschrijving van de uitvinding, worden de volgende termen expliciet uitgelegd. "Een", "de" en "het" refereren in dit document naar zowel het enkelvoud als het meervoud tenzij de context duidelijk anders veronderstelt. Bijvoorbeeld, "een segment" betekent een of meer dan een segment.Unless defined otherwise, all terms used in the description of the invention, including technical and scientific terms, have the meaning as generally understood by those skilled in the art of the invention. For a better assessment of the description of the invention, the following terms are explicitly explained. "A", "de" and "het" in this document refer to both the singular and the plural unless the context clearly assumes otherwise. For example, "a segment" means one or more than one segment.

Wanneer "ongeveer" of "rond" in dit document gebruikt wordt bij een meetbare grootheid, een parameter, een tijdsduur of moment, en dergelijke, dan worden variaties bedoeld van +/-20% of minder, bij voorkeur +/-10% of minder, meer bij voorkeur +/-5% of minder, nog meer bij voorkeur +/-1% of minder, en zelfs nog meer bij voorkeur +/-0.1% of minder dan en van de geciteerde waarde, voor zoverre zulke variaties van toepassing zijn in de beschreven uitvinding. Hier moet echter wel onder verstaan worden dat de waarde van de grootheid waarbij de term "ongeveer" of "rond" gebruikt wordt, zelf specifiek wordt bekendgemaakt.When "about" or "round" is used in this document for a measurable quantity, a parameter, a duration or moment, and the like, variations are meant of +/- 20% or less, preferably +/- 10% or less, more preferably +/- 5% or less, even more preferably +/- 1% or less, and even more preferably +/- 0.1% or less than and of the quoted value, insofar as such variations of are applicable in the described invention. However, it must be understood here that the value of the quantity at which the term "about" or "round" is used is itself specifically disclosed.

De termen "omvatten", "omvattende", "bestaan uit", "bestaande uit", "voorzien van", "bevatten", "bevattende", "behelzen", "behelzende", "inhouden", "inhoudende" zijn synoniemen en zijn inclusieve of open termen die de aanwezigheid van wat volgt aanduiden, en die de aanwezigheid niet uitsluiten of beletten van andere componenten, kenmerken, elementen, leden, stappen, gekend uit of beschreven in de stand der techniek.The terms "include", "comprising", "consist of", "consisting of", "provided with", "contain", "containing", "include", "including", "contents", "contents" are synonyms and are inclusive or open terms indicating the presence of what follows, and which do not preclude or preclude the presence of other components, features, elements, members, steps, known from or described in the prior art.

Het citeren van numerieke intervallen door de eindpunten omvat alle gehele getallen, breuken en/of reële getallen tussen de eindpunten, deze eindpunten inbegrepen.The citation of numerical intervals by the end points includes all integers, fractions and / or real numbers between the end points, including these end points.

In een eerste aspect betreft de uitvinding een biolijm, meer bepaald een lijmsamenstelling die geschikt is voor het verlijmen van lignocellulose houdend materiaal. Omwille van deze lijmeigenschap kan de biolijm volgens een uitvoeringsvorm van de uitvinding worden ingezet voor het aanmaken van lignocellulose houdende plaatmaterialen.In a first aspect the invention relates to a bio-glue, more particularly a glue composition that is suitable for gluing lignocellulose-containing material. Because of this adhesive property, the bio-glue according to an embodiment of the invention can be used to make lignocellulose-containing sheet materials.

Het lignocellulose houdende materiaal bestaat uit houtspaanders of vezels, afkomstig van loofhout of naaldhout, van bekende afmeting.The lignocellulose-containing material consists of wood chips or fibers from hardwood or softwood, of known size.

Meer bepaald verschaft de uitvinding een lijmsamenstelling voor het verlijmen van lignocellulose houdend materiaal tot vorming van een OSB, multiplex-, vezel- of spaanplaat, omvattend: water, een plantaardige eiwitbron, een polyamidoamine-epihalohydrine polymeer (PAE), en een lithium bron of een magnesium bron. De componenten van de waterige lijmsamenstelling zijn in een hoeveelheid en verhouding aanwezig die geschikt is voor het verlijmen van lignocellulose houdend materiaal; meer bepaald voor aanmaak van een OSB, multiplex-, vezel- of spaanplaat.More specifically, the invention provides a glue composition for bonding a lignocellulose-containing material to form an OSB, multiplex, fiber, or chipboard comprising: water, a vegetable protein source, a polyamidoamine-epihalohydrin polymer (PAE), and a lithium source or a magnesium source. The components of the aqueous glue composition are present in an amount and ratio suitable for bonding of lignocellulose material; more specifically for the production of an OSB, multiplex, fiber or chipboard.

In een voorkeursvorm van een lijmsamenstelling volgens de uitvinding heeft de eiwitbron een eiwit gehalte van minstens 35% of 40%, bij voorkeur 45%, meer bij voorkeur 50%, meest bij voorkeur 60%. Het eiwitgehalte wordt gemeten volgens gekende methoden.In a preferred form of a glue composition according to the invention, the protein source has a protein content of at least 35% or 40%, preferably 45%, more preferably 50%, most preferably 60%. The protein content is measured according to known methods.

Bij voorkeur is een lijmsamenstelling volgens de uitvinding vrij van formaldehyde. Dit komt de milieuvriendelijkheid ten goede.Preferably, a glue composition according to the invention is free from formaldehyde. This benefits the environmental friendliness.

In een voorkeursvorm omvat een lijmsamenstelling voor multiplex-, MDF- of spaanplaat: een oplossing van een plantaardig meel, bij voorkeur sojameel in water, een polyamidoamine-epihalohydrine polymeer (PAE), en 1%-10% lithium oxide, bij voorkeur l%-5% lithium oxide, of l%-20%, bij voorkeur 1%-10% MgO of Mg(OH)2, uitgedrukt op totale vaste stof van de lijmsamenstelling.In a preferred form, a glue composition for plywood, MDF or chipboard comprises: a solution of a vegetable flour, preferably in water soybean meal, a polyamidoamine-epihalohydrin polymer (PAE), and 1% -10% lithium oxide, preferably 1% -5% lithium oxide, or 1% -20%, preferably 1% -10% MgO or Mg (OH) 2, expressed on total solids of the adhesive composition.

Bij voorkeur is de eiwitbron geselecteerd uit soja, lupine, jatropha en tarwe. Voor aanmaak van de lijmsamenstelling wordt bij voorkeur een eiwitbron gebruikt die voorligt in de vorm van een meel, concentraat of isolaat.Preferably the protein source is selected from soy, lupine, jatropha and wheat. For the preparation of the glue composition, a protein source is preferably used which is in the form of a flour, concentrate or isolate.

De voorkeur gaat uit naar een sojameel. Dit materiaal heeft een voldoende hoog eiwitgehalte opdat het zonder verdere opzuivering of aanrijking kan worden ingezet voor aanmaak van een lijmsamenstelling volgens een voorkeursvorm van de uitvinding.A soybean meal is preferred. This material has a sufficiently high protein content that it can be used without further purification or enrichment for making a glue composition according to a preferred form of the invention.

Sojameel heeft typisch een samenstelling bestaande uit 45-55 gewichtsprocent soja eiwitten. Hoewel producten bestaan met een nog hoger gehalte aan soja eiwitten, namelijk soja eiwit concentraat met typisch minstens 65 gewichtsprocent proteïne en soja eiwit isolaat met typisch minstens 85 gewichtsprocent proteïne, volstaat het gebruik van sojameel. Dit heeft als voordeel dat minder productiestappen vereist zijn en bijgevolg de kostprijs lager is. Dit is van belang voor een concurrentieel product zoals spaanplaten.Soybean meal typically has a composition consisting of 45-55 weight percent of soy protein. Although products exist with an even higher soy protein content, namely soy protein concentrate with typically at least 65 weight percent protein and soy protein isolate with typically at least 85 weight percent protein, the use of soy flour is sufficient. This has the advantage that fewer production steps are required and therefore the cost price is lower. This is important for a competitive product such as chipboard.

Sojameel wordt verkregen door een deel of het merendeel van de olie uit de sojaboon te verwijderen, waardoor een restmeel wordt verkregen dat vervolgens uiterst fijn wordt vermalen. Het meel wordt verder bij voorkeur gedenatureerd en mogelijks gehydrolyseerd.Soybean meal is obtained by removing part or most of the oil from the soybean, whereby a residual flour is obtained which is then ground extremely finely. The flour is further preferably denatured and possibly hydrolyzed.

Sojameel kan in een waterige oplossing gebracht worden, waarbij het vaste stofgehalte beperkt zal zijn tot onder de 30%.Soy flour can be placed in an aqueous solution, the solid content being limited to below 30%.

Een soja eiwit isolaat (SPI) heeft een eiwit gehalte van rond 85%. Dit product is zeer goed water oplosbaar. Dit heeft als voordeel dat het combineerbaar is met een PAE van hoog moleculair gewicht. Deze zijn meestal te visceus om ruim toepasbaar te zijn. Bij voorkeur wordt een sojameel gebruikt in combinatie met een PAE van relatief laag moleculair gewicht, dit is 2000-100.000 g/mol. Dit systeem is economisch zeer interessant en goed hanteerbaar qua viscositeit en stabiliteit van de lijmsamenstelling.A soy protein isolate (SPI) has a protein content of around 85%. This product is very soluble in water. This has the advantage that it can be combined with a high molecular weight PAE. These are usually too viscous to be widely applicable. Preferably a soybean meal is used in combination with a PAE of relatively low molecular weight, this is 2000-100,000 g / mol. This system is economically very interesting and easy to handle in terms of viscosity and stability of the adhesive composition.

In een voorkeursvorm omvat de lijmsamenstelling ureum. Het gebruik van ureum heeft als voordeel dat het vaste stof gehalte van de lijm verder kan opgetrokken worden. Verder wordt de natuurlijk formaldehyde emissie naar beneden getrokken.In a preferred form, the adhesive composition comprises urea. The use of urea has the advantage that the solids content of the glue can be further increased. Furthermore, the natural formaldehyde emission is pulled down.

Om de vorming van ammoniak uit ureum door werking van urease te vermijden kan de lijmsamenstelling, bij voorkeur sojameel oplossing, gedurende een bepaalde tijd op minstens 80°C gebracht worden, kunnen urease inhibitoren toegevoegd worden, kan de lijmsamenstelling in een zuur milieu gebracht worden of kan gewerkt worden met een proteïne houdend meel met zeer laag gehalte aan urease. Door het toevoegen van ureum wordt een functionele crosslinker toegevoegd en kan de hoeveelheid vaste stof opgedreven worden tot boven de 60%. De viscositeit van de ureum-lijmoplossing blijft ook bij hoge vaste stofgehaltes lager dan 10 Pa.s. Aanwezigheid van ureum heeft tot gevolg dat de lijmsamenstelling beter mechanisch kan worden aangebracht.To prevent the formation of ammonia from urea by the action of urease, the glue composition, preferably soybean meal solution, can be brought to at least 80 ° C for a certain time, urease inhibitors can be added, the glue composition can be placed in an acid medium or can be worked with a protein-containing flour with a very low urease content. By adding urea, a functional crosslinker is added and the amount of solid can be increased to more than 60%. The viscosity of the urea glue solution remains lower than 10 Pa.s. even at high solids contents. The presence of urea means that the adhesive composition can be applied more mechanically.

Bij voorkeur heeft een lijmsamensteliing volgens de uitvinding een vaste stof gehalte van minstens 30%, bij voorkeur 35%, meest bij voorkeur 40%. Het voorliggen van de lijmsamenstelling in geconcentreerde vorm heeft als voordeel dat minder water dient getransporteerd.Preferably a glue composition according to the invention has a solids content of at least 30%, preferably 35%, most preferably 40%. The advancement of the adhesive composition in concentrated form has the advantage that less water has to be transported.

In een voorkeursvorm van een lijmsamenstelling volgens de uitvinding is het vaste stof gehalte van de ureum-sojameel oplossing minstens 40%, bij voorkeur minstens 45%, meer bij voorkeur minstens 50%, meest bij voorkeur minstens 55%. Reductie van de hoeveelheid water is voordelig voor het reduceren van transportkosten. Het heeft ook als voordeel dat minder water dient verwijdert tijdens het productieproces van plaatmateriaal.In a preferred form of a glue composition according to the invention, the solids content of the urea-soybean meal solution is at least 40%, preferably at least 45%, more preferably at least 50%, most preferably at least 55%. Reducing the amount of water is advantageous for reducing transport costs. It also has the advantage that less water needs to be removed during the production process of sheet material.

Bij voorkeur wordt in een lijmsamenstelling volgens de uitvinding een gewichtsratio eiwitbron ten opzichte van PAE gebruikt van 70:30 - 95:5; bij voorkeur 80:20 -90:10. In een voorkeursvorm is de gewichtsratio van vaste stof ureum-sojameel oplossing ten opzichte van vaste stof PAE 70:30 - 95:5; bij voorkeur 80:20 - 90:10. Hoe hoger de ratio, hoe duurder de lijmsamenstelling. Bovendien wordt de ingezette hoeveelheid PAE kleiner. Dit heeft tot gevolg dat het resulterende plaatmateriaal te weinig weerstand heeft tegen vocht. Meest bij voorkeur ligt de ratio eiwitbron/PAE rond 8.Preferably in a glue composition according to the invention a weight ratio protein source to PAE of 70:30 - 95: 5 is used; preferably 80:20 -90: 10. In a preferred form, the weight ratio of solid urea-soybean meal solution to solid is PAE 70:30 - 95: 5; preferably 80:20 - 90:10. The higher the ratio, the more expensive the adhesive composition. Moreover, the amount of PAE used becomes smaller. This has the consequence that the resulting plate material has too little resistance to moisture. Most preferably, the protein source / PAE ratio is around 8.

In een alternatieve uitvoeringsvorm wordt het sojameel vervangen door een ander plantaardig meel, zoals bij voorbeeld lupinemeel, jotrophameel of tarwemeel.In an alternative embodiment, the soy flour is replaced by another vegetable flour, such as, for example, lupine flour, jotrop flour or wheat flour.

Als magnesium bron wordt bij voorkeur magnesium oxide of hydroxide ingezet. Een hoeveelheid geschikt voor gebruik in een lijmsamenstelling volgens de uitvinding is 1-20% MgO of Mg(OH)2; uitgedrukt op de totale vaste stof van het lijmmengsel.Magnesium oxide or hydroxide is preferably used as the magnesium source. An amount suitable for use in a glue composition according to the invention is 1-20% MgO or Mg (OH) 2; expressed on the total solids of the glue mixture.

Magnesium oxide is een witte geurloos vast mineraal dat in de natuur voorkomt. Magnesium oxide is hygroscopisch en reageert met water tot vorming van magnesium hydroxide, dat een lage oplosbaarheid heeft in zuiver water. Voor het gebruiksgemak wordt bij voorkeur magnesium hydroxide gekozen.Magnesium oxide is a white odorless solid mineral that occurs in nature. Magnesium oxide is hygroscopic and reacts with water to form magnesium hydroxide, which has a low solubility in pure water. Magnesium hydroxide is preferably chosen for ease of use.

Toevoeging van magnesium oxide en magnesium hydroxide aan het eiwitbron/PAE lijmsysteem, met bij voorkeur sojameel als eiwitbron, had een positieve invloed op de viscositeit van de lijmsamenstelling, ook bij hogere dosering. Dit was onverhoopt daar verwacht werd dat de toevoeging de lijm viscositeit zou verhogen. Bovendien hadden deze lijmadditieven een significante positieve impact op de lijm reactiviteit. Fysische parameters zoals dwarse treksterkte, buigsterkte en elasticiteitsmodulus verbeterden ten opzicht van een lijmsamenstelling zonder deze additieven.Addition of magnesium oxide and magnesium hydroxide to the protein source / PAE glue system, preferably with soybean meal as protein source, had a positive influence on the viscosity of the glue composition, also at a higher dosage. This was unexpected as it was expected that the addition would increase the glue viscosity. In addition, these adhesive additives had a significant positive impact on adhesive reactivity. Physical parameters such as transverse tensile strength, flexural strength and modulus of elasticity improved over a glue composition without these additives.

In een voorkeursvorm bedraagt de hoeveelheid magnesium oxide, en magnesium hydroxide op de vaste stof van het sojameel/PAE lijmmengsel l%-20%, bij voorkeur 2% tot 10%. In een andere voorkeursvorm bedraagt de hoeveelheid lithium hydroxide 1% tot 10% op de totale vaste stof van het lijmmengsel. Meest bij voorkeur bedraagt de hoeveelheid 1% tot 5%. Dit concentratiebereik heeft als voordeel dat de impact op viscositeit uiterst gering is, dat de hoeveelheid PAE kan verminderd worden en dat de technische karakteristieken zowel in variatie als in absolute waarde verbeterd worden.In a preferred form, the amount of magnesium oxide, and magnesium hydroxide on the solid of the soybean meal / PAE glue mixture is 1% -20%, preferably 2% to 10%. In another preferred form, the amount of lithium hydroxide is 1% to 10% on the total solids of the glue mixture. Most preferably the amount is 1% to 5%. This concentration range has the advantage that the impact on viscosity is extremely small, that the amount of PAE can be reduced and that the technical characteristics are improved both in variation and in absolute value.

Het gebruik van hogere hoeveelheden alkalimetaal/aardalkalimetaal laat toe dat de hoeveelheid PAE verder kan worden verlaagd. Dit is economisch interessant, daar PAE in vaste stof de duurste component is in de lijmsamenstelling.The use of higher amounts of alkali metal / alkaline earth metal allows the amount of PAE to be further reduced. This is economically interesting, as solid solid PAE is the most expensive component in the adhesive composition.

Een lijmsamenstelling volgens een uitvoeringsvorm van de uitvinding kan ingezet worden zonder toevoeging van een cross-linker zoals polymerisch methyleen diphenyl diisocyanaat (PMDI).A glue composition according to an embodiment of the invention can be used without the addition of a cross-linker such as polymeric methylene diphenyl diisocyanate (PMDI).

Bij voorkeur wordt als lithium bron, lithiumhydroxide gebruikt. Een hoeveelheid geschikt voor gebruik in een lijmsamenstelling volgens de uitvinding is 1%-10% lithiumhydroxide; uitgedrukt op de totale vaste stof van het lijmmengsel. Lithiumoxide of -hydroxide kan met zeer geringe dosering tot significante verbetering van reactiviteit en mechanische karakteristieken leiden. Deze geringe dosering kan de verhoging van viscositeit binnen de perken houden.Preferably lithium hydroxide is used as the lithium source. An amount suitable for use in a glue composition according to the invention is 1% -10% lithium hydroxide; expressed on the total solids of the glue mixture. Lithium oxide or hydroxide can lead to a significant improvement in reactivity and mechanical characteristics at very low dosages. This low dosage can limit the increase in viscosity.

Toevoeging van andere metaaloxide en metaalhydroxiden uit de groep alkali en aardalkalimetalen leidt reeds bij lage concentraties tot snelle verhoging van de viscositeit en tot vermindering van de pot-life.Addition of other metal oxides and metal hydroxides from the group of alkali and alkaline earth metals leads to a rapid increase in viscosity and a reduction in pot life even at low concentrations.

Natrium en kalium oxide of hydroxide gaven een sterk stijgende viscositeit bij hogere dosering. De houdbaarheid van de lijmsamenstellingen was onbevredigend. Bovendien zijn natrium- en kalium- ionen ongewenst inzake verbrandingseigenschappen van het eindproduct. Ze geven aanleiding tot corrosie- en fouling problemen in stoominstallaties.Sodium and potassium oxide or hydroxide gave a sharply increasing viscosity with a higher dosage. The shelf life of the adhesive compositions was unsatisfactory. In addition, sodium and potassium ions are undesirable in terms of combustion properties of the end product. They give rise to corrosion and fouling problems in steam installations.

Calcium hydroxide in combinatie met sojameel geeft klompvormige aggregaten bij gebruik in hoeveelheden boven 10% op droge stof basis.Calcium hydroxide in combination with soybean meal gives lumpy aggregates when used in amounts above 10% on a dry matter basis.

In een voorkeursvorm heeft de lijmsamenstelling een viscositeit van 2 tot 10 Pa.s. Lijmen met deze viscositeit kunnen zowel verneveld als mechanisch tussen houtdeeltjes of op hout aangebracht worden.In a preferred form, the adhesive composition has a viscosity of 2 to 10 Pa.s. Adhesives with this viscosity can be applied both sprayed and mechanically between wood particles or on wood.

De lijmsamenstelling kan op verschillende manieren worden bereid. Ofwel wordt lithium of magnesium in hydroxide of oxide vorm aan de sojameeloplossing toegevoegd en wordt hierbij het polyamidoamine epoxide hars toegevoegd. Ofwel wordt het lithium of magnesium in hydroxide of oxide vorm, toegevoegd aan een mengsel van sojameeloplossing met polyamidoamine epoxide hars. Een derde mogelijkheid bestaat eruit om het lithium of magnesium in hydroxide of oxide vorm toe te voegen aan het polyamidoamine epoxide hars vooraleer te mengen met de sojameeloplossing. Deze drie systemen bieden gelijkaardige resultaten. Echter bij toevoeging aan PAE, werd een reactie tussen producten geobserveerd. Bij voorkeur wordt de lijmsamenstelling gemaakt door in volgorde het lithium of magnesium in hydroxide of oxide vorm toe te voegen aan de meeloplossing, en pas daarna het polyamidoamine epoxide hars aan dit mengsel toe te voegen.The adhesive composition can be prepared in various ways. Either lithium or magnesium in hydroxide or oxide form is added to the soybean meal solution and the polyamidoamine epoxide resin is added. Either the lithium or magnesium in hydroxide or oxide form is added to a mixture of soybean meal solution with polyamidoamine epoxide resin. A third possibility is to add the lithium or magnesium in hydroxide or oxide form to the polyamidoamine epoxide resin before mixing with the soybean meal solution. These three systems offer similar results. However, upon addition to PAE, a reaction between products was observed. Preferably, the adhesive composition is made by sequentially adding the lithium or magnesium in hydroxide or oxide form to the flour solution, and only then adding the polyamidoamine epoxide resin to this mixture.

Een lijmsamenstelling volgens een uitvoeringsvorm van de uitvinding is geschikt voor het verlijmen van lignocellulose-houdende houtmassa, zoals houtsnippers, spaanders of vezels.A glue composition according to an embodiment of the invention is suitable for gluing lignocellulose-containing wood mass, such as wood chips, chips or fibers.

De lijmsamenstelling wordt bij voorkeur als volgt bekomen: dispersie en oplossing maken van plantaardige eiwitbron in water, toevoegen van lithium of magnesium in hydroxide of oxide vorm aan de plantaardige eiwitbron, en vervolgens aan een polyamidoamine-epihalohydrine polymeer; of toevoegen van lithium of magnesium in hydroxide of oxide vorm aan een plantaardig eiwitbron/PAE mengsel; optioneel toevoegen van ureum.The adhesive composition is preferably obtained as follows: dispersing and dissolving vegetable protein source in water, adding lithium or magnesium in hydroxide or oxide form to the vegetable protein source, and then to a polyamidoamine-epihalohydrin polymer; or adding lithium or magnesium in hydroxide or oxide form to a vegetable protein source / PAE mixture; optional addition of urea.

In een verder aspect betreft de uitvinding een methode voor het vervaardigen van plaatmaterialen, zoals OSB, vezelplaat, MDF, HDF of spaanplaat, alsook voor het vervaardigen van multiplex.In a further aspect, the invention relates to a method for manufacturing sheet materials such as OSB, fiberboard, MDF, HDF or chipboard, as well as for manufacturing plywood.

Hiertoe wordt een lijmsamenstelling volgens een uitvoeringsvorm van de uitvinding gebruikt tezamen met een lignocellulose-houdende houtmassa zoals houtsnippers, spanen, vezels of fineer. De lignocellulose-houdende houtmassa heeft afhankelijk van het eindproduct bij de belijmingsstap een vochtgehalte van 2% (spaanplaat) tot zelfs 160% (MDF). Het belijmde materiaal kan indien nodig gedroogd worden.For this purpose a glue composition according to an embodiment of the invention is used together with a lignocellulose-containing wood mass such as wood chips, chips, fibers or veneer. The lignocellulose-containing wood mass has a moisture content of 2% (chipboard) and even 160% (MDF) depending on the end product during the gluing step. The glued material can be dried if necessary.

Op het lignocellulose-houdende materiaal kunnen additieven worden aangebracht zoals een hydrofoberingsmiddel, antischuimmiddelen, fungiciden en andere microbiële afbraakremmende middelen. Deze additieven kunnen of apart op de het lignocellulose-houdende materiaal gebracht worden of tegelijk met de lijmsamenstelling.Additives such as a hydrophobizing agent, anti-foaming agents, fungicides and other microbial degradation inhibiting agents can be applied to the lignocellulose-containing material. These additives can either be applied separately to the lignocellulose-containing material or simultaneously with the adhesive composition.

De lijmsamenstelling wordt op bekende wijze aangebracht op het lignocellulose-houdende materiaal door bijvoorbeeld besproeien of mechanisch belijmen.The glue composition is applied to the lignocellulose-containing material in a known manner by, for example, spraying or mechanical glueing.

Bij de productie van spaanplaat past men een hoeveelheid lijmsamenstelling toe van 5 gewichts% tot 15 gewichts%, berekend als vaste stof lijm ten opzichte van drooggewicht hout. Meer bij voorkeur past men een hoeveelheid tussen 6 en 12 gewichts% toe, afhankelijk van het type product en de te bereiken technische karakteristieken. Voor de aanmaak van een vezelplaat wordt bij voorkeur gewerkt met 10 tot 18% lijm op hout.In the production of chipboard, an amount of glue composition is used from 5% by weight to 15% by weight, calculated as solid glue relative to dry weight wood. More preferably, an amount of between 6 and 12% by weight is used, depending on the type of product and the technical characteristics to be achieved. For the production of a fiberboard, use is preferably made of 10 to 18% glue on wood.

Voor het vervaardigen van een OSB, vezel- of spaanplaat, wordt bij voorkeur als volgt te werk gegaan: inzetten van een lijmsamenstelling volgens een uitvoeringsvorm van de uitvinding, belijmen van een houtmassa met de lijmsamenstelling, gebruikmakend van 5%-15% vaste stof lijmsamenstelling op hout, persen van de belijmde houtmassa bij een perstemperatuur van 180 °C - 250 °C, en bij voorkeur een druk tot 10 N/mm2, tot vorming van het plaatmateriaal.For the production of an OSB, fiber or chipboard, the procedure is preferably as follows: inserting a glue composition according to an embodiment of the invention, gluing a wood mass with the glue composition, using 5% -15% solid substance glue composition on wood, pressing the glued wood mass at a pressing temperature of 180 ° C - 250 ° C, and preferably a pressure of up to 10 N / mm 2, to form the sheet material.

Het belijmen van de houtmassa kan gebruik maken van verschillende bekende technieken die geschikt zijn voor het aanbrengen van lijm, zoals vernevelen, besproeien, mechanisch belijmen door frictie, onderdompelen, aanstrijken of aanbrengen met walsen. De houtmassa wordt tot een mat gevormd, waarna men de mat bij een geschikte temperatuur en druk uithardt tot een plaat. Het opgegeven temperatuursbereik kan bekomen worden door contact met een warm oppervlak, zoals bij voorbeeld een warme pers, of door warme lucht of stoom injectie, of microgolven.Gluing the wood mass can make use of various known techniques that are suitable for applying glue, such as spraying, spraying, mechanical gluing by friction, immersing, brushing or applying with rollers. The wood mass is formed into a mat, after which the mat is cured into a plate at a suitable temperature and pressure. The specified temperature range can be achieved by contact with a warm surface, such as for example a hot press, or by hot air or steam injection, or microwaves.

Bij voorkeur wordt met 6% tot 8% vaste stof lijm op hout belijmd. In een andere voorkeursvorm volstaat een perstijd van 5-12 sec/mm; meer bij voorkeur max 7-8 sec/mm.Preferably, glue is glued onto wood with 6% to 8% solid material. In another preferred form, a pressing time of 5-12 sec / mm is sufficient; more preferably max 7-8 sec / mm.

Het proces resulteert in de vernetting van hout, PAE en polypeptiden uit de eiwitbron. Het vertoonde een opmerkelijke verbetering dankzij de aanwezigheid van de kleine kationen lithium of magnesium. Dit was onverwacht daar in de literatuur beschreven staat dat zelfs kleine hoeveelheden magnesium of calciumzouten de functionaliteit van PAE verstoren.The process results in the cross-linking of wood, PAE and polypeptides from the protein source. It showed a remarkable improvement thanks to the presence of the small cations lithium or magnesium. This was unexpected as it is described in the literature that even small amounts of magnesium or calcium salts disrupt the functionality of PAE.

Voor het bekomen van een plaatvorm kan gebruik gemaakt worden van een mal of pers.A mold or press can be used to obtain a plate form.

De biolijm kan ingezet worden voor het vervaardigen van een multiplex plaat of een vezelplaat met densiteit hoger dan 400 kg/m3. Hierbij wordt bij voorkeur als volgt gewerkt: inzetten van een lijmsamenstelling volgens een uitvoeringsvorm van de uitvinding, aanbrengen van de lijm op een te verlijmen oppervlakte, aanbrengen van een tweede te verlijmen oppervlak op het belijmde eerste oppervlak, vormen van de plaat.The bio-glue can be used for the production of a multiplex plate or a fiber plate with a density higher than 400 kg / m3. The procedure is preferably as follows: inserting a glue composition according to an embodiment of the invention, applying the glue to a surface to be glued, applying a second surface to be glued to the glued first surface, forming the plate.

De biolijm kan ingezet worden voor het vervaardigen van lichte vezelplaten zoals isolatiematerialen of onderdakplaten. Deze lichte materialen worden gekenmerkt door een soortelijk gewicht van 50-400 kg/m3. De methode omvat bij voorkeur de stappen: aanbrengen van een lijmsamenstelling volgens een uitvoeringsvorm van de uitvinding op een vezelmateriaal, vormen van de verlijmde vezels tot een mat en onder temperatuur verpersen tot een plaat.The bio-glue can be used for the production of light fiber boards such as insulation materials or under-roof sheets. These light materials are characterized by a specific weight of 50-400 kg / m3. The method preferably comprises the steps of: applying a glue composition according to an embodiment of the invention to a fiber material, forming the glued fibers into a mat and compressing it into a plate under temperature.

De biolijm kan ingezet worden voor het verlijmen van dunne lagen op een plaatmateriaal. Bij dunne lagen wordt gedacht aan materialen zoals fineer, papier of laminaat. Onder plaatmaterialen wordt verstaan materialen in plaatvorm zoals een spaanplaat, OSB-plaat, of multiplexplaat. Deze hebben gemeenschappelijk dat ze lignocellulose houdende materialen zijn. De methode omvat bij voorkeur volgende stappen: inzetten van een lijmsamenstelling volgens een uitvoeringsvorm van de uitvinding, aanbrengen van de lijmsamenstelling op een te verlijmen oppervlak, samenbrengen van het belijmde oppervlak met de dunne laag of het plaatmateriaal waarbij het plaatmateriaal bekleed met een dunne laag bekomen wordt.The bio-glue can be used for gluing thin layers onto a sheet material. With thin layers, materials such as veneer, paper or laminate are considered. Plate materials is understood to mean materials in plate form such as chipboard, OSB plate or multiplex plate. These have in common that they are lignocellulose-containing materials. The method preferably comprises the following steps: applying a glue composition according to an embodiment of the invention, applying the glue composition to a surface to be glued, joining the glued surface with the thin layer or the sheet material, the sheet material coated with a thin layer obtained is becoming.

Voor het aandrukken van dunne lagen kan gebruik gemaakt worden van kalander walsen.Calender rollers can be used for pressing thin layers.

Een proces volgens een uitvoeringsvorm van de uitvinding heeft als voordeel dat platen met verbeterde en meer stabiele fysische waarden worden bekomen ten opzichte van het gebruik van een samenstelling zonder aardalkali of alkalimetaal. Of nog, de perstijd voor het bekomen van een geschikt plaatmateriaal kan worden gereduceerd. De reductie van de perstijd is van groot economisch belang daar het de capaciteit van een productielijn bepaald.A process according to an embodiment of the invention has the advantage that plates with improved and more stable physical values are obtained compared to the use of a composition without alkaline earth or alkali metal. Or, the pressing time for obtaining a suitable plate material can be reduced. The reduction of the pressing time is of great economic importance as it determines the capacity of a production line.

In een volgend aspect betreft de uitvinding een plaatmateriaal verkregen met een methode volgens een uitvoeringsvorm van de uitvinding,In a following aspect the invention relates to a sheet material obtained with a method according to an embodiment of the invention,

Bij voorkeur wordt de geprefereerde methode voor het aanmaken van de lijmsamenstelling gecombineerd met het proces van belijmen en persen. Het vervaardigen van een OSB, multiplex-, vezel- of spaanplaat, omvat: toevoegen van lithium of magnesium in hydroxide of oxide vorm aan een mengsel van polyamidoamine-epihalohydrine polymeer (PAE) en een plantaardig meel, bij voorkeur soja meel, belijmen van een houtmassa met de lijmsamenstelling, gebruikmakend van 5%-10% vaste stof lijmsamenstelling op hout, persen van de belijmde houtmassa bij een temperatuur van 180 °C - 230 °C, en bij voorkeur een druk tot 10 N/mm2, tot vorming van een OSB, multiplex-, vezel- of spaanplaat.Preferably, the preferred method for making the adhesive composition is combined with the process of gluing and pressing. The production of an OSB, multiplex, fiber or chipboard comprises: adding lithium or magnesium in hydroxide or oxide form to a mixture of polyamidoamine-epihalohydrin polymer (PAE) and a vegetable flour, preferably soy flour, gluing a wood mass with the glue composition, using 5% -10% solid wood glue composition, pressing the glued wood mass at a temperature of 180 ° C - 230 ° C, and preferably a pressure of up to 10 N / mm 2, to form a OSB, plywood, fiber or chipboard.

Bij voorkeur wordt de plaat geperst met een perstijd van 5-10 sec/mm, meer bij voorkeur met een perstijd onder 9 sec/mm, meest bij voorkeur onder 7 sec/mm. Het bekomen van goede mechanische eigenschappen, zoals treksterkte, bij een verkorte perstijd heeft als voordeel dat de productiecapaciteit kan worden opgedreven. Dit is economisch van groot belang.The plate is preferably pressed with a pressing time of 5-10 sec / mm, more preferably with a pressing time below 9 sec / mm, most preferably below 7 sec / mm. Obtaining good mechanical properties, such as tensile strength, with a shorter pressing time has the advantage that the production capacity can be increased. This is of great economic importance.

Bij voorkeur heeft het plaatmateriaal het kenmerk, dat de dwarse treksterkte minstens 0.35 N/mm2 is bij een plaatdikte van 13 tot 20 mm. De uitvinders stelden vast dat de toevoeging van het voornoemde lijmadditief, resulteerde in een toename van de treksterkte. Dit kon zelfs gerealiseerd worden met ingekorte perstijden.The plate material is preferably characterized in that the transverse tensile strength is at least 0.35 N / mm 2 with a plate thickness of 13 to 20 mm. The inventors found that the addition of the aforementioned adhesive additive resulted in an increase in tensile strength. This could even be achieved with reduced pressing times.

Bij voorkeur heeft het plaatmateriaal een buigsterkte van minstens 13 N/mm2 bij een plaatdikte van 13 tot 20 mm.The plate material preferably has a flexural strength of at least 13 N / mm 2 at a plate thickness of 13 to 20 mm.

Bij voorkeur heeft het plaatmateriaal een elasticiteitsmodulus van minstens 1600 N/mm2.Preferably the plate material has an elastic modulus of at least 1600 N / mm 2.

De hierboven vermelde parameters dwarse treksterkte, buigsterkte en elasticiteitsmodulus kunnen gemeten worden aan hand van EN testmethodes vermeld in norm EN 312.The parameters mentioned above transverse tensile strength, flexural strength and modulus of elasticity can be measured by means of EN test methods stated in standard EN 312.

In een voorkeursvorm voldoet een spaanplaat verkregen met een lijmsamenstelling volgens een uitvoeringsvorm van de uitvinding minstens aan klasse P2 volgens EN 312.In a preferred form, a chipboard obtained with a glue composition according to an embodiment of the invention satisfies at least class P2 according to EN 312.

In een laatste aspect betreft de uitvinding het gebruik van een samenstelling zoals eerder beschreven als lijm voor het vervaardigen van een OSB, multiplex-, vezel- of spaanplaat.In a final aspect, the invention relates to the use of a composition as previously described as an adhesive for the production of an OSB, plywood, fiber or chipboard.

Bij voorkeur wordt een lijmsamenstelling volgens de uitvinding gebruikt als lijm voor het verlijmen van lignocellulose-houdend materiaal tot vorming van een OSB, multiplex-, vezel- of spaanplaat; waarbij de lijm bij voorkeur een formaldehyde-vrije lijm is. Met gebruik van de lijmsamenstelling is het mogelijk om plaatmateriaal te maken met zeer lage formaldehydeafgifte en toch voldoende mechanische sterkte.A glue composition according to the invention is preferably used as glue for gluing lignocellulose-containing material to form an OSB, multiplex, fiber or chipboard; wherein the glue is preferably a formaldehyde-free glue. Using the adhesive composition, it is possible to make sheet material with very low formaldehyde release and yet sufficient mechanical strength.

In wat volgt, wordt de uitvinding beschreven a.d.h.v. niet-limiterende voorbeelden die de uitvinding illustreren, en die niet bedoeld zijn of geïnterpreteerd mogen worden om de omvang van de uitvinding te limiteren.In the following, the invention is described a.d.h.v. non-limiting examples illustrating the invention, and which are not intended or may be interpreted to limit the scope of the invention.

VOORBEELDEXAMPLE

Voorbeeld 1Example 1

Een referentie lijmoplossing werd verkregen door een 50% waterige soja meel/ureum oplossing te mengen met een 20% waterige PAE-oplossing. Hierbij werd een gewichtsverhouding sojameel/ureum ten opzichte van PAE gehanteerd van 81:19 of 90:10, uitgedrukt in percentage vaste stof sojameel/ureum ten opzichte van percentage PAE.A reference adhesive solution was obtained by mixing a 50% aqueous soybean flour / urea solution with a 20% aqueous PAE solution. A weight ratio of soybean meal / urea to PAE of 81:19 or 90:10 was used, expressed as a percentage of solids of soybean meal / urea compared to percentage of PAE.

Ter vergelijking werd de procedure herhaald maar met 6 % toevoeging van lithium hydroxide, magnesium oxide of magnesium hydroxide op de hoeveelheid vaste stof lijm. Om de impact van de vorm waarin magnesium werd toegevoegd na te gaan werd ook MgS04 als additief gebruikt.For comparison, the procedure was repeated but with 6% addition of lithium hydroxide, magnesium oxide or magnesium hydroxide on the amount of solid glue. To assess the impact of the form in which magnesium was added, MgSO 4 was also used as an additive.

De lijmhoeveelheid bedroeg 6 of 8 gewichtsprocent (vaste stof lijm op droge spaan, % vaste stof).The amount of glue was 6 or 8% by weight (solid glue on dry chip,% solid).

Er werd geperst bij 200 °C met een perskaliber van 13 mm, resulterend in een drukopbouw naar 8 N/mm2.Pressing was carried out at 200 ° C with a press gauge of 13 mm, resulting in a pressure build-up to 8 N / mm 2.

Met toepassing van deze lijmsamenstellingen werden spaanplaten met een dikte van ongeveer 13 mm gemaakt.Using these glue compositions, chipboards with a thickness of about 13 mm were made.

Als maat voor de spaanplaat-kwaliteit werden dikte (in mm), densiteit (in kg/m3), de dwarse treksterkte, buigsterkte en elasticiteitsmodulus (in N/mm2) bepaald, volgens EN testmethodes vermeld in EN 312. De desbetreffende gegevens worden vermeld in Tabel 1-7 (/ = niet gemeten).Thickness (in mm), density (in kg / m3), transverse tensile strength, bending strength and modulus of elasticity (in N / mm2) were determined as a measure of chipboard quality, according to EN test methods stated in EN 312. The relevant data is stated in Table 1-7 (/ = not measured).

Tabel 1: 8% vaste stof lijm, sojameel/ PAE 81:19, 10 seconden/mm paatdikte_Table 1: 8% solids glue, soybean meal / PAE 81:19, 10 seconds / mm pate thickness_

Tabel 2: 8% vaste stof lijm, sojameel/ PAE 81:19, 8 seconden/mm plaatdikteTable 2: 8% solids glue, soybean meal / PAE 81:19, 8 seconds / mm plate thickness

Tabel 3: 6% vaste stof lijm, sojameel/ PAE 81:19, 10 seconden/mm plaatdikteTable 3: 6% solids glue, soybean meal / PAE 81:19, 10 seconds / mm plate thickness

Tabel 4: 6% vaste stof lijm, sojameel/ PAE 81:19, 8 seconden/mm plaatdikteTable 4: 6% solids glue, soybean meal / PAE 81:19, 8 seconds / mm plate thickness

Tabel 5: 8% vaste stof lijm, sojameel/ PAE 90:10, 10 seconden/mm plaatdikteTable 5: 8% solids glue, soybean meal / PAE 90:10, 10 seconds / mm plate thickness

Tabel 6: 8% vaste stof lijm, sojameel/ PAE 90:10, 8 seconden/mm plaatdikteTable 6: 8% solids glue, soybean meal / PAE 90:10, 8 seconds / mm plate thickness

Tabel 7: 6% vaste stof lijm, sojameel/ PAE 90:10, 10 seconden/mm plaatdikteTable 7: 6% solids glue, soybean meal / PAE 90:10, 10 seconds / mm plate thickness

Uit bovenstaande resultaten blijkt dat de toevoeging van LiOH, Mg(OH)2 of MgO een verbetering van de treksterkte oplevert ten opzichte van de lijmsamenstelling zonder dit additief. Uit de vergelijking met MgS04 toevoeging blijkt dat de vorm waarin magnesium wordt toegevoegd een rol speelt voor het behalen van een verbeterde treksterkte. Bovendien kan met deze additieven ook de buigsterkte en elasticiteitsmodulus worden verhoogd. Uit bovenstaande gegevens blijkt ook dat de perstijd kan verlaagd worden.The results above show that the addition of LiOH, Mg (OH) 2 or MgO provides an improvement in the tensile strength relative to the adhesive composition without this additive. The comparison with MgSO 4 addition shows that the form in which magnesium is added plays a role in achieving an improved tensile strength. In addition, the bending strength and modulus of elasticity can also be increased with these additives. The above data also shows that the pressing time can be reduced.

Het is verondersteld dat de huidige uitvinding niet beperkt is tot de uitvoeringsvormen die hierboven beschreven zijn en dat enkele aanpassingen of veranderingen aan de beschreven voorbeelden kunnen toegevoegd worden zonder de toegevoegde conclusies te herwaarderen.It is believed that the present invention is not limited to the embodiments described above and that some modifications or changes can be added to the described examples without re-evaluating the appended claims.

Voorbeeld 2Example 2

Een referentie lijmoplossing werd verkregen door een 50% waterige lupine meel/ureum oplossing te mengen met een 20% waterige PAE-oplossing. Hierbij werd een gewichtsverhouding lupinemeel/ureum ten opzichte van PAE gehanteerd van 85:15, uitgedrukt in percentage vaste stof sojameel/ureum ten opzichte van percentage PAE.A reference adhesive solution was obtained by mixing a 50% aqueous lupine flour / urea solution with a 20% aqueous PAE solution. A weight ratio of lupine meal / urea to PAE of 85:15 was used, expressed as a percentage of solid soybean meal / urea to percentage of PAE.

Ter vergelijking werd de procedure herhaald maar met 6 % toevoeging van magnesium hydroxide op de hoeveelheid vaste stof lijm. De lijmhoeveelheid bedroeg 8 gewichtsprocent (vaste stof lijm op droge spaan, % vaste stof).For comparison, the procedure was repeated but with 6% addition of magnesium hydroxide to the amount of solid glue. The amount of glue was 8% by weight (solid glue on dry chip,% solid).

Als maat voor de spaanplaat-kwaliteit werden de dwarse treksterkte, buigsterkte en elasticiteitsmodulus bepaald, volgens EN testmethodes vermeld in EN 312. De desbetreffende gegevens worden vermeld in Tabel 8.As a measure of chipboard quality, the transverse tensile strength, flexural strength and modulus of elasticity were determined, according to EN test methods stated in EN 312. The relevant data is given in Table 8.

Tabel 8: 8% vaste stof lijm, lupinemeel/ PAE 85:15, 9 seconden/mm plaatdikteTable 8: 8% solids glue, lupine flour / PAE 85:15, 9 seconds / mm plate thickness

Voorbeeld 3Example 3

In dit voorbeeld werd een referentie lijmoplossing gemaakt door een 50% waterige tarweproteïneconcentraat/ureum oplossing te mengen met een 20% waterige PAE-oplossing. Hierbij werd een gewichtsverhouding tarwemeel/ureum ten opzichte van PAE gehanteerd van 81:19, uitgedrukt in percentage vaste stof sojameel/ureum ten opzichte van percentage PAE. Het tarwe proteïneconcentraat werd bekomen na enzymatische modificatie en had een proteïnegehalte van meer dan 60%.In this example, a reference adhesive solution was made by mixing a 50% aqueous wheat protein concentrate / urea solution with a 20% aqueous PAE solution. A weight ratio of wheat flour / urea to PAE of 81:19 was used, expressed as a percentage of solid soya flour / urea compared to percentage PAE. The wheat protein concentrate was obtained after enzymatic modification and had a protein content of more than 60%.

Vervolgens werden lijmsamenstellingen volgens de uitvinding aangemaakt, gebruikmakend van tarweproteïneconcentraat als plantaardige grondstof, ureum, een 20% PAE oplossing en Mg(OH)2.Glue compositions according to the invention were then prepared using wheat protein concentrate as vegetable raw material, urea, a 20% PAE solution and Mg (OH) 2.

Als maat voor de spaanplaat-kwaliteit werden de dwarse treksterkte, buigsterkte en elasticiteitsmodulus bepaald, volgens EN testmethodes vermeld in EN 312. De desbetreffende gegevens worden vermeld in Tabel 9.As a measure of chipboard quality, the transverse tensile strength, flexural strength and modulus of elasticity were determined, according to EN test methods stated in EN 312. The relevant data is given in Table 9.

Tabel 9: 8% vaste stof lijm, sojameel/ PAE 81:19, 10 seconden/mm plaatdikteTable 9: 8% solids glue, soybean meal / PAE 81:19, 10 seconds / mm plate thickness

Claims

CONCLUSIONS

A glue composition for gluing a lignocellulose-containing material to form an OSB, multiplex, fiber or chipboard, comprising: water, a vegetable protein source, a polyamidoamine-epihalohydrin polymer (PAE), and a lithium source or a magnesium source ; wherein the components are present in an amount and ratio suitable for bonding the lignocellulose-containing material to make an OSB, multiplex, fiber or chipboard.

The adhesive composition according to claim 1, wherein the protein source has a protein content of at least 35%.

The adhesive composition according to claim 1 or 2, wherein the protein source is selected from soy, lupine, jatropha and wheat; preferably in the form of a flour, concentrate or isolate.

The adhesive composition according to any one of claims 1-3, wherein the lithium source is lithium oxide or hydroxide, preferably in an amount of 1% -10% by weight.

The adhesive composition according to any of claims 1-3, wherein the magnesium source is MgO or Mg (OH) 2, preferably in an amount of 1% -20% by weight.

The adhesive composition of any one of claims 1-5, wherein the weight ratio protein source relative to PAE is 70:30 - 95: 5.

The adhesive composition according to any of claims 1-6, wherein the adhesive composition has a solids content of at least 30%.

Adhesive composition according to any one of claims 1-7, characterized in that the composition is free from formaldehyde.

The adhesive composition of any one of claims 1-8, further comprising urea.

A method for manufacturing a glue composition suitable for producing an OSB, plywood, fiber or chipboard, comprising the steps of: - adding lithium or magnesium in hydroxide or oxide form to a vegetable protein source, and then to a polyamidoamine - epihalohydrin polymer (PAE); or - adding lithium or magnesium in hydroxide or oxide form to a vegetable protein source to a vegetable protein source / PAE mixture; Optional addition of urea.

A method for manufacturing an OSB, fiber or chipboard, comprising: - inserting a glue composition according to any one of claims 1-9, - gluing a wood mass with the glue composition, using 5% -15% solid glue composition on wood, - optionally drying the glued wood mass, - pressing the glued wood mass at a pressing temperature of 180 ° C - 250 ° C to form the sheet material.

A method according to claim 11, wherein glue is glued onto wood with 6% to 8% solids.

A method according to claim 11 or 12, wherein a pressing time of 5-12 sec / mm is sufficient.

Method according to claim 13, with a pressing time of max. 7-8 sec / mm.

Method for manufacturing a multiplex plate or a fiber plate with a density higher than 400 kg / m3, comprising the steps of: - applying a glue composition according to any one of claims 1-9, - applying the glue to a surface to be bonded, - applying a second surface to be glued to the glued first surface, and forming the plate.

Method for manufacturing a light fiberboard such as insulating materials or roofing sheets characterized by a specific weight of 50-400 kg / m3, comprising the steps of: applying a glue composition according to any one of claims 1-9 to a fiber material, forming the glued fiber to the plate.

A method for applying a thin layer, such as veneer, paper or laminate, to a plate material such as chipboard, OSB plate, or plywood, comprising the steps of: - applying a glue composition according to any one of claims 1-9, - applying the adhesive composition to a surface to be glued, - joining the glued surface with the thin layer or the sheet material.

A sheet material obtained by a method according to claim 11, characterized in that the sheet has a transverse tensile strength of at least 0.35 N / mm 2 at a sheet thickness of 13 to 20 mm, measured according to test methods described in standard EN 312.

Sheet material according to claim 18, characterized in that the sheet has a flexural strength of at least 13 N / mm 2 at a sheet thickness of 13 to 20 mm, measured according to test methods described in standard EN 312.

A sheet material according to claim 18 or 19, characterized in that the modulus of elasticity of the sheet is at least 1600 N / mm 2 at a sheet thickness of 13 to 20 mm, measured according to test methods described in standard EN 312.

A sheet material according to any one of claims 18-20, characterized in that the sheet material meets the P2 class according to EN 312.

Chipboard obtained with a glue composition according to any one of claims 1-9, characterized in that the chipboard meets at least class P2 according to EN 312.

Use of a composition according to any one of claims 1-9, as an adhesive for gluing lignocellulose-containing material to form an OSB, multiplex, fiber or chipboard.

The use of claim 23, wherein the glue is a formaldehyde-free glue.