BE1030513B1

BE1030513B1 - Lijm voor platen

Info

Publication number: BE1030513B1
Application number: BE20225351A
Authority: BE
Inventors: Koen Nel
Original assignee: Flooring Ind Ltd Sarl
Priority date: 2022-05-10
Filing date: 2022-05-10
Publication date: 2023-12-11
Also published as: BE1030513A1

Abstract

Een plaat omvattende cellulosehoudende materialen, en een lijm die deze cellulosehoudende materialen met elkaar verbindt, waarbij de lijm een lijm is op basis van amines, koolhydraten en additieven, werkwijze om dergelijke platen te maken en een lijm voor dergelijke platen.

Description

1 BE2022/5351

Lijm voor platen

Deze uitvinding betreft een plaat omvattende cellulosehoudende materialen, zoals plantaardige vezels, en een uitgeharde lijm die deze cellulosehoudende materialen met elkaar verbindt. Deze uitvinding betreft eveneens een werkwijze om een dergelijke plaat te maken, een lijm voor dergelijke platen en een werkwijze om dergelijke lijmen te vervaardigen.

Deze uitvinding heeft betrekking op platen omvattende cellulosehoudende materialen.

Deze cellulosehoudende materialen kunnen één of meerdere van volgende materialen omvatten: houtvezels, houtschilfers, houtlagen, vlasvezels, bamboe vezels, hennepvezels, houtafval afkomstig uit onder andere de recyclage van bijvoorbeeld houtvezelplaten, enz. Deze cellulosehoudende materialen kunnen dus bijvoorbeeld lignocellulosehoudende materialen zijn. De platen zijn bij voorkeur vezelplaten. De planten kunnen zijn houtvezelplaten, zoals MDF Medium Density Fiberboard- en HDF -High Density Fiberboard-, andere houtgebaseerde platen zoals OSB (oriented strand board), multiplex platen, enz. en niet-houtgebaseerde vezelplaten, zoals vlasplaten, bamboeplaten, hennepplaten, enz. Deze platen kunnen al dan niet gedeeltelijk of volledig gevormd worden uit gerecycleerd materiaal, zoals gerecycleerd lignocellulosehoudend materiaal. Zo kunnen de cellulosehoudende materialen gerecycleerde materialen omvatten afkomstig uit de recyclage van bijvoorbeeld houtvezelplaten of panelen omvattende dergelijke houtvezelplaten. Zo kunnen houtvezelplaten deeltjes van gerecycleerde houtvezelplaten omvatten.

De meest courante lijm gebruikt bij het produceren van dergelijke platen is een aminoplast polymeer, geproduceerd via een polycondensatiereactie uit ureum en formaldehyde tot een ureumformaldehyde hars (UF-hars). Optioneel wordt melamine toegevoegd en wordt een melamine ureum formaldehyde hars (MUF-hars) bekomen, of wordt melamine en fenol toegevoegd (MUPF-harsen: melamine ureum fenol formaldehyde). De grote voordelen van dergelijke lijmen zijn hun lage kost - wegens het gebruik van algemeen beschikbare en goedkope grondstoffen in hun bereiding -; en hun hoge reactiviteit. Dergelijke lijmen kunnen tijdens en na polymerisatie onder invloed van

2 BE2022/5351 temperatuur, vocht, of pH-wijziging, formaldehyde uitstoten. Meer en meer wordt gezocht om uitstoot van formaldehyde uit platen te beperken of zelfs tot nul te herleiden.

Daarom werd en wordt gezocht naar formaldehyde-vrije lijmen voor het produceren van bovengenoemde platen.

Er bestaan reeds biogebaseerde lijmen voor platen, echter de productie van platen met behulp van deze lijmen is minder eenvoudig. Nadelen zijn onder andere een te lage reactiviteit, ongecontroleerde/ongewenste prepolymerisatie, beperkte kleefkracht, slechte bevochtigingseigenschappen en dit in vergelijking met de courante formaldehyde omvattende aminoplastlijmen. Voorbeelden van biogebaseerde lijmen zijn lijmen op basis van lignine, plantenmeel zoals sojameel, of suikers.

Deze uitvinding heeft betrekking op een lijm op basis van amines en koolhydraten, zodat de uitgeharde lijm aanwezig in de plaat, Maillard reactieproducten omvat afkomstig van de Maillard reactie tussen deze amines en koolhydraten. De huidige uitvinding beoogt in de eerste plaats dergelijke lijmen, en platen omvattende dergelijke lijmen, te optimaliseren.

De uitvinding betreft een plaat omvattende cellulosehoudende materialen, zoals plantaardige vezels, en een uitgeharde lijm die deze cellulosehoudende materialen met elkaar verbindt, waarbij de uitgeharde lijm afkomstig 1s van een lijm op basis van amines en koolhydraten en de uitgeharde lijm Maillard reactieproducten omvat afkomstig van de Maillard reactie tussen deze amines en koolhydraten, waarbij de lijm verder additieven omvat voor het sturen van de Maillard reactie. Om deze plaat te vormen wordt er gebruik gemaakt van een lijm op basis van amines en koolhydraten, en omvattende additieven, waarbij deze lijm nog niet of alleszins nog niet volledig is uitgehard. Tijdens het vormen van de plaat, zal deze lijm (verder) uitharden om zo tot een uitgeharde lijm te komen die de cellulosehoudende materialen met elkaar verbindt. Met een uitgeharde lijm wordt hier aangeduid dat de lijm, tijdens het vormen van de plaat, een uitharding heeft ondergaan, voldoende droog is en de cellulosehoudende materialen voldoende met elkaar verbindt om zo tot de gewenste plaat te komen. Dit betekent niet per se dat de lijm

3 BE2022/5351 volledig is uitgehard. Een uitgeharde lijm 1s hier al dan niet een volledig uitgeharde lijm.

Bij genoemde platen, zoals vezelplaten, OSB platen, multiplex platen, enz. wordt er tijdens de productie warmte gegenereerd en/of toegevoegd en dit bijvoorbeeld tijdens het persen van deze platen. Met behulp van de warmte wordt de Maillard reactie opgewekt en kan zo de gebruikte lijm verder gaan uitharden. Met een uitgeharde lijm afkomstig van een lijm op basis van amines en koolhydraten, wordt hier de lijm aangeduid die ontstaat na uitharding van de lijm die gebruikt wordt om de platen te vormen.

De lijm gebruikt om deze plaat te vormen is op basis van genoemde amines, koolhydraten en additieven. Dit betekent dat bij de vorming van de lijm, men deze amines, koolhydraten en additieven gaat voorzien. Percentages, hoeveelheden, verhoudingen van deze amines, koolhydraten en additieven, worden hier steeds uitgedrukt op basis van de droge stof hoeveelheden die werden voorzien voor het vormen van de lijm. Dit omdat bij het vormen van de lijm het mogelijk is dat deze amines en koolhydraten reeds (gedeeltelijk) gaan reageren met elkaar en dit voorafgaand aan het gebruik van de lijm om de platen te vormen. Hoeveelheden cellulosehoudende materialen worden bij voorkeur uitgedrukt in droge stof cellulosehoudende materialen, dus droge cellulosehoudende materialen, bijvoorbeeld droog hout.

Met behulp van de additieven wordt de Maillard reactie gericht gestuurd en dit bij voorkeur tijdens het vormen van de platen, waardoor de gewenste Maillard reactieproducten gevormd worden en/of de gewenste reactiesnelheid wordt behaald, waardoor de eigenschappen van de uitgeharde lijm en dus ook de eigenschappen van de gevormde plaat zo optimaal mogelijk zijn. Zo kunnen de additieven de reactiviteit van de lijm verhogen en/of ongewenste prepolymerisatie tegengegaan en/of de kleefkracht van de uitgeharde lijm verhogen. Het resultaat is een plaat met de gewenste treksterkte, buigsterkte, E-modulus enz. De additieven zorgen dus voor een betere lijm. Met behulp van deze lijm kan men ervoor opteren om platen te vervaardigen met betere eigenschappen, in vergelijking met platen vervaardigd met bestaande lijmen op basis van koolhydraten en amines. Men kan er ook echter voor opteren om minder lijm te gebruiken, dan bij platen vervaardigd met bestaande lijmen op basis van koolhydraten en amines, en dit om gelijkaardige eigenschappen te verkrijgen. Met behulp van genoemde additieven, kan men er ook voor opteren om het gehalte aan amines in de lijm

4 BE2022/5351 te verlagen. Goede resultaten worden bekomen wanneer het gewichtspercentage amines op het totaal gewicht amines en koolhydraten, minstens 20 is. Men kan er hier dan bijvoorbeeld voor opteren om minder amines te gebruiken en dus te opteren voor een gewichtspercentage amines op het totaal gewicht amines en koolhydraten, van hoogstens 20 of hoogstens 15 en dit om gelijkaardige eigenschappen te verkrijgen zoals bij platen vervaardigd met bestaande lijmen op basis van koolhydraten en amines.

De Maillard reactie is de verzamelnaam voor een complexe reeks chemische reacties die optreden tussen reducerende suikers en amines. De koolhydraten en de amines vormen hier Maillard reactanten. Genoemde additieven kunnen al dan niet verbruikt worden in de Maillard reactie, en maken dus al dan niet deel uit van de Maillard reactanten. Er kunnen één of meerdere types van additieven worden gebruikt.

Met amines worden hier chemische verbindingen aangeduid die minstens een amine atoomgroep omvatten en die dus een bron van amines zijn. Het gewichtspercentage van de som droge stof amines en droge stof koolhydraten, die gebruikt worden voor het vormen van de lijm, op de droge stof cellulosehoudende materialen, is bijvoorbeeld gelegen tussen 2 en 20, bij voorkeur tussen 3 en 15, nog meer bij voorkeur tussen 4 en 10. We spreken hier over droge stof amines en droge stof koolhydraten, die gebruikt worden voor het vormen van de lijm, en dit omdat bij het vormen van de lijm, dus tijdens het vermengen van de ingrediënten van de lijm, deze ingrediënten reeds kunnen reageren metelkaar, waarbij er bijvoorbeeld water wordt gevormd, waardoor het droge stofgehalte wijzigt. Bovengenoemde hoeveelheden worden ook bepaald door het type plaat. Bij

MDF of HDF of OSB, kan dit gewichtspercentage gelegen zijn tussen 5 en 10, en dus bijvoorbeeld 6, 7, 8 of 9 zijn.

De amines maken bijvoorbeeld tussen 15 en 40 gewichtsprocent uit van het totale gewicht amines en koolhydraten, bij voorkeur tussen 20 en 30 gewichtsprocent. De koolhydraten maken dan tussen 60 en 85 gewichtsprocent uit van het totale gewicht amines en koolhydraten, bij voorkeur tussen 70 en 80 gewichtsprocent. De amines kunnen bijvoorbeeld diamines, zoals hexamethyleendiamine (HDMA), of amides omvattende amine groepen, omvatten. Zo kan het gewichtsprocent amines op het totale gewicht amines en koolhydraten bijvoorbeeld zijn, 22, 23, 24, 25, 26, 27 of 28.

De koolhydraten zijn en/of worden omgevormd tot reducerende suikers. Voor de

Maillard reactie zijn reducerende suikers nodig. Zo kan er gebruik worden gemaakt van sucrose, dat bijvoorbeeld wordt omgezet in glucose en fructose. Sucrose is een veelvoorkomend suiker en is een biogebaseerde en goedkope koolhydraatbron. Men kan 5 ook starten vanaf invertsuiker. De gebruikte koolhydraten kunnen ook enkel glucose omvatten of enkel fructose omvatten.

Met een lijm op basis van koolhydraten en amines, wordt een lijm aangeduid waarvan de droge stof grotendeels uit koolhydraten en amines bestaat, bijvoorbeeld uit minstens 50 gewichtsprocent koolhydraten en amines op het totale gewicht van de droge stof, bij voorkeur minstens 70 gewichtsprocent en nog meer bij voorkeur minstens 80 gewichtsprocent en het meest bij voorkeur minstens 90 gewichtsprocent. Bij voorkeur maken de genoemde additieven hoogstens 20 gewichtsprocent uit, bij voorkeur hoogstens 10 gewichtsprocent en het meest bij voorkeur hoogstens 5 gewichtsprocent uit van het totaalgewicht aan droge stof.

Tijdens het maken van de lijm die gebruikt wordt om de plaat te vormen, worden de verschillende ingrediënten van de lijm samengevoegd. Deze lijm wordt dan gebruikt om de cellulosehoudende materialen van de plaat te belijmen om zo de plaat te vormen.

Bovengenoemde platen worden meestal gevormd met behulp van persen, waarbij er warmte ontstaat en/of wordt toegevoegd tijdens dit persen. Met behulp van deze warmte vindt de Maillard reactie plaats. Het is mogelijk dat reeds voorafgaand aan het persen, dus tijdens het vormen van de lijm, de Maillard reactie reeds gedeeltelijk heeft plaatsgevonden, en de lijm, bij het belijmen van de cellulosehoudende materialen reeds

Maillard reactieproducten omvat. Zo kan men tijdens het samenvoegen van ingrediënten van de lijm reeds warmte toevoegen om zo de Maillard reactie te laten plaatsvinden. Dit heeft als voordeel dat de lijm bij het belijmen reeds enkele Maillard reactieproducten omvat en zo de perstijd eventueel kan ingekort worden en/of de reactiviteit van de lijm hoger is. Zo kan men bijvoorbeeld als volgt te werk gaan: men maakt eerst een prereact aan omvattende de koolhydraten en een gedeelte van de amines. Deze prereact wordt verwarmd (en/of de koolhydraten en/of het genoemde gedeelte van de amines wordt voorafgaand aan het samenvoegen ter vorming van de prereact, verwarmd). Op deze manier vindt de Maillard reactie plaats bij de vorming van deze prereact en heeft deze

6 BE2022/5351 prereact reeds een aantal Maillard reactieproducten. Daarna wordt de rest van de amines toegevoegd ter vorming van de lijm, die dan gebruikt wordt voor de belijming van de cellulosehoudende materialen. Deze prereact kan reeds een aantal of alle additieven omvatten. Deze additieven kunnen bij het begin van de vorming van de prereact worden toegevoegd, maar ook tijdens de vorming van de prereact worden toegevoegd, en ook na de vorming van de prereact worden toegevoegd. Wanneer de additieven worden toegevoegd, kan ook afhankelijk zijn van het type additief. Voor de vorming van de prereact kan men bijvoorbeeld tussen 15 en 40 gewichtsprocent van de amines voorzien, bijvoorbeeld tussen 20 en 30 gewichtsprocent, zodanig dat er nog voldoende amines aanwezig zijn in de gevormde lijm die nog niet gereageerd hebben.

Deze cellulosehoudende materialen zijn bij voorkeur lignocellulosehoudende materialen.

De plantaardige vezels zijn bijvoorbeeld houtvezels. Deze houtvezels kunnen al dan niet aanwezig zijn onder de vorm van houtvezelbundels.

Bij voorkeur wordt er gebruik gemaakt van slechts één eerste type lijmen om de platen te vormen, namelijk lijmen op basis van genoemde koolhydraten en amines, echter de platen kunnen ook andere types van lijmen omvatten. Zo kan er gebruik worden gemaakt van een lijmmengsel omvattende het eerste type lijm en één of meerdere andere types lijmen, en/of de plaat kan meerlagig zijn waarbij bij een genoemde laag het eerste type lijm wordt gebruik en voor een andere genoemde laag een ander type lijm wordt gebruikt.

Voorbeelden van andere lijmen zijn bijvoorbeeld conventionele UF-lijmen, MUF- lijmen, MUPF-lijmen, pMDI-lijmen, polyurethaanlijmen, polyvinylbutyrallijmen, polyacrylaatlijmen, enz. Polyurethaanlijmen kunnen bijvoorbeeld gebruikt worden om de watervastheid en/of flexibiliteit te verhogen. Het is ook mogelijk dat een plaat gevormd wordt met verschillende lijmen van het eerste type lijm. Zo kan de plaat meerlagig zijn waarbij verschillende lijmen, maar bijvoorbeeld allemaal lijmen op basis van genoemde koolhydraten en amines, worden gebruikt voor de verschillende lagen.

Deze laatstgenoemde verschillende lijmen kunnen op allerhande vlakken verschillen.

Hierna volgt een niet-exhaustieve lijst van mogelijke verschillen, waarbij deze verschillen combineerbaar zijn met elkaar zolang dit niet tegenstrijdig is: drogestofgehalte, additieven -welke en hoeveelheden-, koolhydraten -welke en

7 BE2022/5351 hoeveelheden-, amines -welke en hoeveelheden-, gebruikte oplosmiddel (water of solvent), enz.

Bij voorkeur omvatten de additieven basen. Met behulp van basen, wordt de pH tijdens de Maillard reactie beheerst en wordt zo verkregen dat de gewenste Maillard reactieproducten worden gevormd. Verrassend genoeg werd gevonden dat K:CO; een zeer geschikte base is om te gebruiken als additief. KCO: is een base die zorgt voor een snellere start van de Maillard reactie, maar die niet zorgt voor een ongewenste prepolymerisatie van de lijm. Bij voorkeur omvatten de basen dan ook K5CO3, en nog meer bij voorkeur omvatten de basen enkel K5CO3. Met prepolymerisatie wordt het polymeriseren van de lijm aangeduid en dit voorafgaand aan bijvoorbeeld het vormen, bijvoorbeeld het persen, van de plaat. De toevoeging van K5CO: zorgt niet voor een ongewenste viscositeitstoename van de lijm. Andere basen, bijvoorbeeld de sterke bases

NaOH en KOH, kunnen ook gebruikt worden. De basen kunnen ook Na:CO; en/of

Na,HPO4 omvatten en bijvoorbeeld enkel één van deze genoemde bases omvatten.

NaOH en KOH kunnen zorgen voor ongewenste prepolymerisatie en zo voor platen met verminderde technische eigenschappen, waardoor deze minder geschikt zijn. Het is ook mogelijk om twee of meerdere verschillende basen te gebruiken.

Verder bij voorkeur, omvat de plaat één of meerdere lagen, waarbij minstens één genoemde laag omvat genoemde cellulosehoudende materialen en de genoemde uitgeharde lijm, waarbij bij voorkeur bij deze laag, het gewichtspercentage bases op cellulosehoudende materialen gelegen 1s tussen 0,1 en 1, nog meer bij voorkeur tussen 0,15 en 0,25. Zo kan het gewichtspercentage KCO: op cellulosehoudende materialen gelegen zijn tussen 0,1 en 1, bij voorkeur tussen 0,15 en 0,25. Dit gewichtspercentage slaat hier op de hoeveelheid droge stof basen, bijvoorbeeld de hoeveelheid K5CO3, die wordt toegevoegd bij het vormen van de lijm op het droge stof gehalte van de cellulosehoudende materialen die gebruikt werden bij het vormen van de plaat.

Ook verder bij voorkeur is de verhouding KaCO; op het totale droge gewicht amines en koolhydraten gelegen tussen 0,01 en 0,2, bij voorkeur gelegen tussen 0,02 en 0,1. Deze verhouding heeft betrekking op de ingrediënten gebruikt bij het vormen van de lijm. Voor

8 BE2022/5351 het vormen van de lijm wordt K5CO: bij voorkeur in waterige oplossing gebracht van bijvoorbeeld minstens 40 gewichtsprocent K:CO; en dit om het toevoegen en goed mengen te bevorderen. Zo kan een waterige oplossing met 50 gewichtsprocent K:CO; of 60 gewichtsprocent K,CO; worden gebruikt om de lijm te vormen.

In een voorkeurdragende uitvoeringsvorm omvatten de additieven zouten van een hypochloorzuur. Zouten van een hypochloorzuur bevorderen de vorming van Strecker degradatieproducten tijdens de Maillard reactie, waardoor platen met een hogere stijfheid verkregen kunnen worden en/of dezelfde stijfheid met minder lijm. Verrassend genoeg werd gevonden dat vooral natrrumhypochloriet (NaOCI) een positieve invloed heeft. De zouten van een hypochloorzuur omvatten dus bij voorkeur en zijn nog meer bij voorkeur

NaOCl. Andere voorbeelden van mogelijke zouten van hypochloorzuur zijn kaliumhypochloriet en calciumhypochloriet. Het is ook mogelijk om twee of meerdere verschillende genoemde zouten te gebruiken.

Verder bij voorkeur omvat de plaat één of meerdere lagen, waarbij minstens één genoemde laag omvat genoemde cellulosehoudende materialen en de genoemde uitgeharde lijm, waarbij bij voorkeur bij deze laag, het gewichtspercentage zouten van een hypochloorzuur op cellulosehoudende materialen gelegen is tussen 0,1 en 1, nog meer bij voorkeur tussen 0,1 en 0,2. Zo kan het gewichtspercentage NaOCl op cellulosehoudende materialen gelegen zijn tussen 0,1 en 1, bij voorkeur tussen 0,1 en 0,2. Dit gewichtspercentage slaat hier op de hoeveelheid droge stof zouten van een hypochloorzuur, bijvoorbeeld de hoeveelheid NaOCl, die werd toegevoegd bij het vormen van de lijm op het droge stof gehalte van de cellulosehoudende materialen die gebruikt werden bij het vormen van de plaat.

Ook verder bij voorkeur is de verhouding NaOCI op het totale droge gewicht amines en koolhydraten gelegen tussen 0,01 en 0,2, bij voorkeur gelegen tussen 0,02 en 0,1. Deze verhouding heeft betrekking op de ingrediënten gebruikt bij het vormen van de lijm. Voor het vormen van de lijm wordt NaOCI bij voorkeur in waterige oplossing gebracht van bijvoorbeeld minstens 40 gewichtsprocent NaOCl en dit om het toevoegen en goed

9 BE2022/5351 mengen te bevorderen. Zo kan een waterige oplossing met 50 gewichtsprocent NaOCI of 60 gewichtsprocent NaOCI worden gebruikt om de lijm te vormen.

In een zeer voorkeurdragende uitvoeringsvorm omvatten de additieven crosslinkers, en omvatten deze crosslinkers bij voorkeur tussenproducten die ontstaan bij de Maillard reactie tussen amines en koolhydraten. Om de lijm te vormen zal men hier voorzien, genoemde amines die nog niet gereageerd hebben met een reducerend suiker, genoemde koolhydraten, en bijkomend genoemde crosslinkers. Met behulp van deze crosslinkers wordt de reactiviteit en zo de kwaliteit van de lijm verhoogd. Gezien de crosslinkers verbruikt worden in de Maillard reactie, worden deze crosslinkers aanzien als Maillard reactanten. Door ook genoemde tussenproducten actief toe te voegen, en dus niet te wachten tot deze tussenproducten gevormd worden tijdens de Maillard reactie, wordt verzekerd dat diverse reactiepaden van de Maillard reactie reeds direct bij de start aanwezig zijn.

Verder bij voorkeur worden de crosslinkers gekozen uit de groep omvattende: a-hydroxyaldehydes, glyceraldehyde en a-dicarbonyls. De beste resultaten worden bekomen met a-dicarbonyls, gezien zij de meest positieve invloed hebben op de reactiviteit van de lijm. Deze a-dicarbonyls kunnen bijvoorbeeld zijn dialdehyde en/of glyoxal en/of methylglyoxal en/of deoxyosones. a-dicarbonyls reageren met de aanwezige amines tot vorming van AGE producten (Advanced Glycation End Product), die als melanoïdines kunnen geklasseerd worden indien het moleculairgewicht hoger is dan 10 kilodalton.

Wanneer genoemde crosslinkers tussenproducten zijn die ontstaan bij de Maillard reactie tussen amines en koolhydraten, kunnen deze tussenproducten een invloed hebben op de viscositeit van de lijm die gebruikt wordt om de platen te vormen. Bij voorkeur wordt daarom bij de vorming van de lijm, dus tijdens het vermengen van de verschillende ingrediënten, hiermee rekening gehouden. Zo kan men kiezen wanneer men deze crosslinkers toevoegt en/of hoe de vermenging plaatsvindt. Zo kan men deze crosslinkers gaan toevoegen tijdens het vormen van bovengenoemde prereact. Deze crosslinkers kunnen ook worden toegevoegd na het vormen van de prereact, maar voorafgaand aan

10 BE2022/5351 het toevoegen van de resterende amines aan de prereact. Deze crosslinkers kunnen ook als laatste worden toegevoegd, dus na het toevoegen van de resterende amines aan de prereact. Bij voorkeur worden de crosslinkers toegevoegd voorafgaand aan het toevoegen van de resterende amines. Het is ook mogelijk om de crosslinkers apart te gaan doseren op de cellulosehoudende materialen.

Verder bij voorkeur omvat de plaat één of meerdere lagen, waarbij minstens één genoemde laag omvat genoemde cellulosehoudende materialen en de genoemde uitgeharde lijm, waarbij bij voorkeur bij deze laag het gewichtspercentage genoemde crosslinkers op cellulosehoudende materialen gelegen is tussen 0,02 en 0,16, bij voorkeur tussen 0,04 en 0,08. Dit gewichtspercentage slaat hier op de hoeveelheid droge stof crosslinkers, bijvoorbeeld de hoeveelheid o-dicarbonyls, zijnde bijvoorbeeld dialdehyde en/of glyoxal en/of methylglyoxal en/of deoxyosones, die werden toegevoegd bij het vormen van de lijm op het droge stof gehalte van de cellulosehoudende materialen.

Ook verder bij voorkeur is de verhouding a-dicarbonyls, zoals bijvoorbeeld de verhouding dialdehyde en/of glyoxal en/of methylglyoxal en/of deoxyosones, op het totale droge gewicht amines en koolhydraten gelegen tussen 0,01 en 0,20, bij voorkeur gelegen tussen 0,02 en 0,1. Deze verhouding heeft betrekking op de ingrediënten gebruikt bij het vormen van de lijm. Voor het vormen van de lijm wordt glyoxal, of een ander genoemd o-dicarbonyl, bij voorkeur in waterige oplossing gebracht van bijvoorbeeld minstens 30 gewichtsprocent glyoxal, of een ander genoemd a-dicarbonyl, en dit om het toevoegen en goed mengen te bevorderen. Zo kan een waterige oplossing met 40 gewichtsprocent glyoxal of 50 gewichtsprocent glyoxal worden gebruikt om de lijm te vormen.

In een specifieke uitvoeringsvorm omvatten de additieven metaalomvattende componenten, bijvoorbeeld metaaloxides en/of metaalhydroxides en/of chelaatvormende metaalzouten. Met behulp van deze metaalomvattende componenten wordt de polymerisatie onder invloed van warmte versterkt en/of versneld, met als resultaat zeer sterke platen. De gewichtspercentages van genoemde metaalomvattende componenten op cellulosehoudende materialen is bijvoorbeeld gelegen tussen 0,01 en 0,2, bij voorkeur

11 BE2022/5351 gelegen tussen 0,025 en 0,1. Bijkomend kunnen toevoeging van Ca(OH)2, Mg(OH) of

CaCl: zorgen een uitharding van gevormde polymeren na het persen van de plaat, wat bijdraagt tot de stevigheid en sterkte van de platen.

Een zeer voorkeurdragend aspect volgens de uitvinding, is een plaat, optioneel zoals omschreven in één of meerdere van de hierboven omschreven uitvoeringsvormen, omvattende cellulosehoudende materialen, zoals plantaardige vezels, en een uitgeharde lijm die deze cellulosehoudende materialen met elkaar verbindt, waarbij de uitgeharde lijm afkomstig is van een lijm op basis van amines en koolhydraten en de lijm Maillard reactieproducten omvat afkomstig van de Maillard reactie tussen deze amines en koolhydraten, waarbij minstens een deel van de amines gekozen wordt uit de groep omvattende: hoog vertakte polyamides of ketenvormige amines, en waarbij bij voorkeur, minstens een deel van de amines hoog vertakte polyamides zijn. De ketenvormige amines kunnen bijvoorbeeld tri-ethyleentetramine (TETA) omvatten.

Bij platen uit de stand van de techniek, wordt er meestal enkel HDMA gebruikt als bron van amines. Met HDMA is het mogelijk om platen van een zekere kwaliteit te vervaardigen. De productie van HDMA heeft echter een hoge koolstofvoetafdruk en dit omdat men fossiele grondstoffen nodig heeft om HDMA op een industriële wijze te vervaardigen. Bovendien is HDMA corrosief. TETA is een goed alternatief voor HDMA, maar de productie van TETA gebeurt meestal met fossiele grondstoffen.

Verrassend genoeg werd gevonden dat voor lijmen op basis van amines en koolhydraten, er gebruik kan worden gemaakt van hoog vertakte polyamides als aminebron. Het is dus mogelijk dat minstens een deel van de amines, en bij voorkeur minstens 50% van de amines, nog meer bij voorkeur minstens 70 gewichtsprocent van de amines, en het meest bij voorkeur minstens 90 gewichtsprocent van de amines, hoog vertakte polyamides zijn.

De resterende amines zijn dan bijvoorbeeld HDMA of TETA of een combinatie van

HDMA en TETA. Het is ook mogelijk dat alle amines hoog vertakte polyamides zijn.

Ook verassend is dat dergelijke lijmen een bijzonder goede kleefkracht hebben.

Bovendien kan de productie van platen met behulp van deze lijm, op een gelijkaardige wijze gebeuren als de productie van dergelijke platen met conventionele ureum

12 BE2022/5351 formaldehyde lijmen (UF-lijmen). Men kan dan ook overschakelen naar een lijm op basis van koolhydraten en amines omvattende hoog vertakte polyamides, en dit zonder het productieproces al te sterk te wijzigen. Deze platen worden bijvoorbeeld verkregen door de cellulosehoudende materialen te voorzien van de lijm en dan de van lijm voorziene cellulosehoudende materialen te persen tot plaatvormig materiaal, waarbij dit plaatvormig materiaal bijvoorbeeld verzaagd wordt in platen of reeds een plaat met de gewenste afmetingen vormt. Het persen gebeurt bij voorkeur bij een verhoogde temperatuur, waarbij deze temperatuur tot meer dan 200°C kan oplopen.

Nog meer verrassend werd gevonden dat platen omvattende cellulosehoudende materialen die met elkaar verbonden zijn met een lijm op basis van koolhydraten en amines omvattende hoog vertakte polyamides, betere technische karakteristieken kunnen vertonen dan dergelijke platen omvattende dergelijke lijmen waarbij de amines enkel

HDMA omvatten. Zo kan er een hogere stijfheid (N/mm?) en dwarse treksterkte (N/mm?) verkregen worden en/of een hogere waterbestendigheid.

Hoog vertakte polyamides (Engels: hyperbranched polyamides), zijn sterk vertakte driedimensionale macromoleculen. Met een hoge/sterke vertakking wordt aangeduid dat de polyamides niet lineair zijn en wordt ook aangeduid dat er een significant aantal vertakkingen zijn. Dit betekent dat er meer dan 3, bij voorkeur meer dan 5 en nog meer bij voorkeur meer dan 10 vertakkingen aanwezig zijn bij de polyamide macromolecule.

Dergelijke polyamides kunnen biogebaseerd zijn. De hoog vertakte polyamides kunnen bijvoorbeeld op basis van polygecondenseerde aminozuren zijn, waarbij deze aminozuren bijvoorbeeld met behulp van bacteriën geproduceerd worden. Bacteriën, zoals Corynebacterium (grampositief) of Escherichia coli (gramnegatief), kunnen via fermentatie aminozuren chemisch gericht omzetten in bijvoorbeeld hoofdzakelijk lysine en een gedeelte glutamine. Gezien de amines van de lijm hier hoog vertakte polyamides omvatten, en de lijm ook grotendeels uit suikers bestaat, draagt deze lijm dan ook bij tot de duurzaamheid van genoemde platen. Bovendien hoeft deze lijm geen formaldehyde te omvatten en bij voorkeur omvat deze lijm geen formaldehyde, zodat er ook geen probleem is met eventuele uitstoot van formaldehyde. Wanneer de hoog vertakte polyamides op basis van polygecondenseerde aminozuren zijn, is het niet noodzakelijk dat deze enkel op basis zijn van één type aminozuur. Wanneer er gebruik wordt gemaakt

13 BE2022/5351 van bacteriën die bijvoorbeeld hoofdzakelijk lysine vormen en een klein gedeelte andere aminozuren zoals glutamine, kunnen zowel de lysine als de glutamine gebruikt worden voor de productie van de hoog vertakte polyamides, waardoor een bijkomende zuiveringsstap van de aminozuren overbodig is en de productie van de hoog vertakte polyamides op een ecologische manier kan plaatsvinden.

Bij voorkeur wordt er gebruik gemaakt van slechts één eerste type lijmen om de platen te vormen, namelijk lijmen op basis van genoemde koolhydraten en amines, echter de platen kunnen ook andere types van lijmen omvatten. Zo kan er gebruik worden gemaakt van een lijmmengsel omvattende het eerste type lijm en één of meerdere andere types lijmen, en/of kan de plaat meerlagig zijn waarbij bij een genoemde laag het eerste type lijm wordt gebruik en voor een andere genoemde laag een ander type lijm wordt gebruikt.

Voorbeelden van andere lijmen zijn bijvoorbeeld conventionele UF-lijmen, MUF- lijmen, MUPF-lijmen, pMDI-lijmen, polyurethaanlijmen, polyvinylbutyrallijmen, polyacrylaatlijmen, enz. Polyurethaanlijmen kunnen bijvoorbeeld gebruikt worden om de watervastheid en/of flexibiliteit te verhogen. Het is ook mogelijk dat een plaat gevormd wordt met verschillende lijmen van het eerste type lijm. Zo kan de plaat meerlagig zijn waarbij verschillende lijmen, maar bijvoorbeeld allemaal lijmen op basis van koolhydraten en amines, worden gebruikt voor de verschillende lagen. Deze laatstgenoemde verschillende lijmen kunnen op allerhande vlakken verschillen. Hierna volgt een niet-exhaustieve lijst van mogelijke verschillen, waarbij deze verschillen combineerbaar zijn met elkaar zolang dit niet tegenstrijdig is: drogestofgehalte, de hoeveelheid hoog vertakte polyamides, het gemiddeld moleculair gewicht van de hoog vertakte polyamides, amines -welke en hoeveelheden-, koolhydraten -welke en hoeveelheden-, additieven -welke en hoeveelheden-, oplosmiddel -water of solvent-.

In een voorkeurdragende uitvoeringsvorm zijn de genoemde hoog vertakte polyamides verkregen door polycondensatie van aminozuren, waarbij deze aminozuren bij voorkeur gekozen zijn uit de groep bevattende arginine, glutamine, asparagine en lysine. De hoog vertakte polyamides worden hier verkregen via peptidebindingen, waarbij geen voorkeur wordt gegeven aan functionele groepen van de aminozuren. Hierdoor wordt een complex netwerk van polyamides verkregen dat goed dienst kan doen als amine voor de Maillard

14 BE2022/5351 reactie. De hoog vertakte polyamides zijn bijvoorbeeld verkregen uit de polycondensatie van hoofdzakelijk lysine. Lysine is een basisch aminozuur dat kationisch is in een neutraal medium. Lysine wordt bijvoorbeeld verkregen via fermentatie gebruik makende van bacteriën, zoals een Corynebacterium of Escherichia coli bacterie. Tijdens de productie van lysine kunnen ook kleinere hoeveelheden van andere aminozuren gevormd worden zoals glutamine. Door de keuze van de bacteriën, de voedingsstoffen en de fermentatie omstandigheden kan men gericht de gewenste aminozuren vormen. Voor deze fermentatie kunnen meerdere koolhydraatbronnen gebruikt worden zoals sucrose, glucose, cellulose, hemicellulose of lignine. Als ammoniumbron voor de fermentatie worden vaak mengsels van ammoniumzouten, zoals ammoniumsulfaat of diammoniumfosfaat, gebruikt. Ammoniumsulfaat kan als een bijproduct verkregen worden bij de mestverwerking of na het strippen van ammoniak houdende gassen. Met andere woorden de productie van aminozuren, zoals lysine, kan volledig of grotendeels gebeuren op basis van biogebaseerde grondstoffen en/of afvalstoffen.

In een specifieke uitvoeringsvorm omvatten de hoog vertakte polyamides een eerste groep hoog vertakte polyamides met een moleculair gewicht gelegen tussen 500 en 100000 g/mol, bij voorkeur gelegen tussen 5000 en 50000 g/mol en nog meer bij voorkeur gelegen tussen 10000 en 25000 g/mol, waarbij de eerste groep hoog vertakte polyamides bij voorkeur minstens 60 gewichtsprocent, nog meer bij voorkeur minstens 65 gewichtsprocent, nog meer bij voorkeur minstens 70 gewichtsprocent, nog meer bij voorkeur minstens 75 gewichtsprocent en het meest bij voorkeur minstens 80 gewichtsprocent uitmaakt van de hoog vertakte polyamides. De reactiviteit van de hoog vertakte polyamides is optimaal indien het moleculairgewicht hoger is dan 5000 g/mol en de belijming kan zeer goed gebeuren wanneer het moleculairgewicht lager is dan 50000 g/mol. Dit laat dan ook een goede productie toe van de platen.

In een voorkeurdragende uitvoeringsvorm omvat de plaat één of meerdere lagen, waarbij minstens één genoemde laag omvat genoemde cellulosehoudende materialen en de genoemde lijm, waarbij bij voorkeur bij deze laag het gewichtspercentage hoog vertakte polyamides op cellulosehoudende materialen gelegen is tussen 0,5 en 3, nog meer bij voorkeur tussen 1 en 2. Bij deze gewichtspercentages zijn de cellulosehoudende

15 BE2022/5351 materialen bij voorkeur gedroogde cellulosehoudende materialen zoals droog hout omvattende geen restvocht. Hier kan slechts 1 laag, of een slechts een aantal lagen, cellulosehoudende materialen en een genoemde lijm omvatten, terwijl andere lagen dan bijvoorbeeld een andere lijm omvatten. Bij voorkeur omvatten alle genoemde lagen cellulosehoudende materialen en een genoemde lijm op basis van koolhydraten en amines.

In een specifieke uitvoeringsvorm omvat de plaat drie of meerdere lagen zijnde twee uiterste deklagen, en één of meerdere centrale lagen, waarbij minstens één centrale laag omvat de genoemde cellulosehoudende materialen en de genoemde lijm, en waarbij de deklagen elk omvatten cellulosehoudende materialen en een lijm op basis van koolhydraten en amines omvattende hoog vertakte polyamides, waarbij de gewichtsverhouding hoog vertakte polyamides op cellulosehoudende materialen bij de deklagen, hoger is dan de gewichtsverhouding hoog vertakte polyamides op cellulosehoudende materialen bij de laatstgenoemde centrale laag. Zo kan het gewichtspercentage hoog vertakte polyamides op cellulosehoudende materialen bij de deklagen bijvoorbeeld gelegen zijn tussen 2 en 3 en kan het gewichtspercentage hoog vertakte polyamides op cellulosehoudende materialen bij een genoemde centrale laag gelegen zijn tussen 0,5 en 2. De lijm gebruikt voor de deklagen kan dezelfde lijm zijn als de lijm gebruikt voor de één of meerdere genoemde centrale lagen. Echter het is mogelijk dat men voor de verschillende lagen, andere lijmen gebruikt, maar bijvoorbeeld wel steeds lijmen op basis van koolhydraten en amines. Deze platen kunnen vervaardigd zijn met behulp van bijvoorbeeld persplaten bij temperaturen gelegen tussen 170°C en 245 °C, bij een druk gelegen tussen 2 en 5 N/mm? en dit gedurende minstens 3 seconden, bij voorkeur minstens 5 seconden, per mm plaatdikte. De samenstelling van de cellulosehoudende materialen kan verschillend zijn per laag. De één of meerdere centrale lagen en/of de deklagen kunnen bijvoorbeeld gerecycleerde cellulosehoudende materialen omvatten.

In een bijzondere uitvoeringsvorm omvatten de hoog vertakte polyamides een eerste groep hoog vertakte polyamides en een tweede groep hoog vertakte polyamides, waarbij het gemiddelde moleculair gewicht van de eerste groep hoog vertakte polyamides

16 BE2022/5351 minstens 3 keer hoger, bij voorkeur minstens 5 keer hoger is dan het gemiddelde moleculair gewicht van de tweede groep hoog vertakte polyamides en/of waarbij het gemiddelde moleculair gewicht van de eerste groep hoog vertakte polyamides hoogstens 15 keer hoger, bij voorkeur hoogstens 10 keer hoger, is dan het gemiddelde moleculair gewicht van de tweede groep hoog vertakte polyamides. De eerste groep hoog vertakte polyamides vormen hier de hoog moleculair gewicht hoog vertakte polyamides en de tweede groep hoog vertakte polyamides vormen de laag moleculair gewicht hoog vertakte polyamides. De combinatie van hoog moleculair gewicht hoog vertakte polyamides en laag moleculair gewicht hoog vertakte polyamides verbetert de performantie van de lijm, in zowel reactiviteit en technische karakteristieken. De genoemde hoog moleculair gewicht hoog vertakte polyamides hebben bijvoorbeeld een gemiddeld moleculairgewicht van minstens 5000 en bij voorkeur minstens 10000 g/mol, bijvoorbeeld een gemiddeld moleculairgewicht gelegen tussen 5000 en 50000 g/mol, bij voorkeur tussen 10000 en 25000 g/mol. De laag moleculair gewicht polyamides hebben dan bijvoorbeeld een gemiddeld moleculairgewicht gelegen tussen 500 en 5000 g/mol.

Met behulp van deze combinatie wordt de verdere polymerisatie van de lijm tijdens het persen van de plaat versneld. Er wordt hier gesproken over groepen hoog vertakte polyamides met een gemiddeld moleculair gewicht. Niet alle macromoleculen uit dezelfde groep hebben hetzelfde moleculaire gewicht. Dit is bijvoorbeeld het gevolg van de productie van deze hoog vertakte polyamides. Bij de polycondensatie van aminozuren, zullen niet alle aminozuren dezelfde reacties, zijnde dezelfde vertakkingen, verkrijgen, waardoor de verkregen hoog vertakte polyamides, verschillende moleculaire gewichten hebben. De hoog vertakte polyamides uit eenzelfde groep, worden verkregen door bijvoorbeeld dezelfde productie, waarbij bijvoorbeeld voor de eerste groep hoog vertakte polyamides de polycondensatie gedurende een langere tijd plaatsvindt dan bij de tweede groep hoog vertakte polyamides, zodanig dat het gemiddelde moleculair gewicht van de eerst groep hoog vertakte polyamides hoger is dan het gemiddelde moleculair gewicht van de tweede groep hoog vertakte polyamides.

Verder bij voorkeur maakt de tweede groep hoog vertakte polyamides tussen de 5 en 30 gewichtsprocent uit van het totale gewicht van de hoog vertakte polyamides, bij voorkeur tussen 10 en 20 gewichtsprocent.

17 BE2022/5351

In een zeer voorkeurdragende uitvoeringsvorm omvat de lijm amine vernetters, waarbij bij voorkeur deze amine vernetters gekozen zijn uit de groep omvattende polyketonen, polyesters, isocyanaatdispersies, epoxides, glyoxal en andere dialdehydes. Deze amine vernetters zorgen voor bijkomende crosslinks tussen de hoog vertakte polyamides tijdens het vormen van de platen, wat zorgt voor goede eigenschappen van de gevormde plaat.

Deze amine vernetters, indien deze bijvoorbeeld glyoxal en/of dialdehydes omvatten, maken ook deel uit van de crosslinkers zoals hierboven beschreven. De amine vernetters kunnen dus niet enkel zorgen voor bijkomende crosslinks tussen de hoog vertakte polyamides, maar ook voor bijkomende crosslinks bij de Maillard reactie.

De genoemde amine vernetters zijn of omvatten bijvoorbeeld polyesters, waarbij deze polyesters bij voorkeur gedispergeerde en/of onverzadigde polyesters zijn. Deze onverzadigde polyesters zijn bijvoorbeeld hoog vertakt, waardoor deze goed oplosbaar zijn en de viscositeit van de gebruikte lijm voor het vormen van de platen niet nadelig beïnvloeden. Tijdens de productie van de platen, waarbij er gebruik wordt gemaakt van persen, wordt de zuurtegraad van de polyesters bij voorkeur richting de zuurtegraad van de polyamides gebracht of gestabiliseerd, zodat voorafgaand aan het persen er geen zuur/base reacties, aldus ongewenste prepolymerisatie, plaatsvinden.

De lijm kan één of meerdere types amine vernetters omvatten. Tijdens het persen van de platen zorgen deze amine vernetters voor een betere en snellere verlijming tussen de cellulosehoudende materialen, zodat de bekomen plaat de nodige stevigheid en sterkte heeft en de verbinding tussen de cellulosehoudende materialen niet ongewenst breekt.

Bovendien kan met behulp van deze amine vernetters de perstijd verder verkort worden en stijgen de technische karakteristieken van het eindproduct, zoals de HDF, MDF of

OSB. De technische karakteristieken zijn bijvoorbeeld de buigsterkte, treksterkte, druksterkte en de waterbestendigheid.

De genoemde amine vernetters zijn of omvatten bijvoorbeeld epoxides. Uitstekende resultaten worden bekomen met behulp van epoxides, zoals di-epoxides of tri-epoxides.

Deze epoxides kunnen bijvoorbeeld via biogebaseerde routes aangemaakt worden uit

18 BE2022/5351 lignine of aniline, zoals glyceroldiglycedylether, en/of ethyleenglycoldiglycedylether.

Het is gekend dat epoxides reageren met amines. Zo worden tertiaire amines als hardercomponent gebruikt bij epoxyharsen. Het is hierbij echter uitzonderlijk dat hoog vertakte polyamides in contact met epoxides kunnen worden gebracht zonder ongewenste prepolymerisatie na het belijmen van het cellulosehoudende materiaal en voorafgaand aan het persen van de plaat. Bij voorkeur wordt een overstochiometrische hoeveelheid hoog vertakte polyamides in contact met epoxides gebracht. Bij hoog vertakte polyamides worden de epoxides voornamelijk pas actief bij toevoeging van druk en temperatuur in de pers. De toevoeging van epoxides aan hoog vertakte polyamides leidt nagenoeg niet tot verhoging van de viscositeit van de lijm. Hierdoor wordt het persen van de plaat niet bemoeilijkt en kan de binding tussen de cellulosehoudende materialen zeer goed tot stand worden gebracht. Deze amine vernetters kunnen reeds vooraf gemengd zijn met de hoog vertakte polyamides van de gebruikte lijm en zo gestockeerd worden. De amine vernetters kunnen echter ook kort voor het belijmen samengevoegd worden met de hoog vertakte polyamide polyamides van de gebruikte lijm. De gebruikte lijm is dan bijvoorbeeld tweedelig, omvattende een eerste deel omvattende de hoog vertakte polyamides en een tweede deel omvattende amine vernetters, waarbij deze twee delen pas worden samengevoegd voorafgaand aan het belijmen of tijdens het belijmen van de cellulosehoudende materialen. De genoemde amine vernetters kunnen ook als aparte ingrediënten worden aanzien en dit los van de gebruikte lijm bij de productie van platen, waarbij de gebruikte lijm dan samen met de amine vernetters, de in de plaat aanwezige uitgeharde lijm op basis van hoog vertakte polyamides vormt.

Verder bij voorkeur is de gewichtsverhouding amine vernetters op de hoog vertakte polyamides gelegen tussen 0,02 en 0,15. Zo kunnen er bijvoorbeeld tussen 3 en 6 gewichtsprocent epoxides, bijvoorbeeld 4 of 5 gewichtsprocent epoxides, aanwezig zijn op hoog vertakte polyamides. Een hoger aandeel amine vernetters draagt bij tot de waterbestendigheid van de lijm en dus van de plaat omvattende deze lijm. Het gehalte van de amine vernetters mag ook niet te hoog zijn, gezien dit voor prepolymerisatie van de lijm kan zorgen en dit voorafgaand aan het persen van de plaat. Deze gewichtsverhouding zorgt voor optimale technische karakteristieken, meer bepaald een

19 BE2022/5351 betere treksterkte, buigsterkte en druksterkte en een betere waterbestendigheid.

Dergelijke platen zijn dan ook niet alleen geschikt voor toepassingen in droge binnen omstandigheden, maar ook uiterst geschikt in meer vochtige ruimtes, zoals vochtige binnenruimtes zoals badkamers.

De uitvinding heeft eveneens betrekking op een lijm voor het verbinden van cellulosehoudende materialen, zoals plantaardige vezels, tot platen, waarbij de lijm op basis is van amines en koolhydraten, waarbij de lijm additieven omvat voor het sturen van de Maillard reactie. Deze lijm is de lijm die gebruikt wordt om platen te vervaardigen zoals hierboven beschreven. De voordelen en uitvoeringsvormen van de plaat hierboven weergegeven met betrekking tot de lijm, zijn dan ook van toepassing voor deze lijm.

Verrassend genoeg werd gevonden dat een dergelijke lijm uiterst geschikt is om cellulosehoudende materialen, zoals houtvezels of andere plantaardige vezels, houtlagen en houtschilfers met elkaar te verlijmen ter vorming van platen door persen. De amines en koolhydraten vormen hier Maillard reactanten die met elkaar gaan reageren tijdens de

Maillard reactie ter vorming van Maillard reactieproducten.

Na uitharding, door bijvoorbeeld persen, omvat de lijm Maillard reactieproducten afkomstig van de Maillard reactie tussen deze amines en koolhydraten. De genoemde additieven sturen de Maillard reactie in gewenste richting. De lijm is op basis van genoemde amines, koolhydraten en additieven. Dit betekent dat bij de vorming van de lijm, men deze amines, koolhydraten en additieven gaat voorzien. Percentages, hoeveelheden, verhoudingen van deze amines, koolhydraten en additieven worden hier steeds uitgedrukt op basis van de droge stof hoeveelheden die werden voorzien voor het vormen van de lijm. Dit omdat bij het vormen van de lijm het mogelijk is dat deze amines en koolhydraten reeds (gedeeltelijk) gaan reageren met elkaar en dit voorafgaand aan het gebruik van de lijm om de platen te vormen.

De additieven kunnen bijvoorbeeld de reactiviteit van de lijm verhogen en/of ongewenste prepolymerisatie tegengegaan en/of de kleefkracht van de uitgeharde lijm verhogen. De additieven zorgen dus voor een betere lijm.

20 BE2022/5351

De Maillard reactie is de verzamelnaam voor een complexe reeks chemische reacties die optreden tussen reducerende suikers en amines. De koolhydraten en de amines vormen hier Maillard reactanten. Genoemde additieven kunnen al dan niet verbruikt worden in

Maillard reactie, en maken dus al dan niet deel uit van de Maillard reactanten. Er kunnen één of meerdere types van additieven worden gebruikt.

Met amines worden hier chemische verbindingen aangeduid die minstens een amine atoomgroep omvatten en die dus een bron van amines zijn.

De amines maken bijvoorbeeld tussen 15 en 40 gewichtsprocent uit van het totale gewicht amines en koolhydraten, bij voorkeur tussen 20 en 30 gewichtsprocent. De koolhydraten maken dan tussen 60 en 85 gewichtsprocent uit van het totale gewicht amines en koolhydraten, bij voorkeur tussen 70 en 80 gewichtsprocent. De amines kunnen bijvoorbeeld diamines zoals hexamethyleendiamine (HDMA) en/of hoog vertakte polyamides omvatten. De amines maken bijvoorbeeld 22, 23, 24, 25, 26, 27 of 28 gewichtsprocent uit van het totale gewicht amines en koolhydraten.

De koolhydraten zijn en/of worden omgevormd tot reducerende suikers. Voor de

Maillard reactie zijn reducerende suikers nodig. Zo kan er gebruik worden gemaakt van sucrose, dat wordt omgezet in glucose en fructose. Sucrose is een veelvoorkomend suiker en is een biogebaseerde en goedkope koolhydraatbron. De koolhydraten kunnen ook invertsuiker zijn. De koolhydraten kunnen ook enkel glucose of enkel fructose omvatten.

Bij voorkeur omvatten de additieven basen voor het beheersen van de pH. Met behulp van basen, wordt de pH tijdens de Maillard reactie beheerst en wordt zo verkregen dat de gewenste Maillard reactieproducten worden gevormd. Verrassend genoeg werd gevonden dat K:CO; een zeer geschikte base is om te gebruiken als additief. K:CO; is een base die zorgt voor een snellere start van de Maillard reactie, maar die niet zorgt voor een ongewenste prepolymerisatie van de lijm. Bij voorkeur omvatten de basen dan ook

K;CO: en nog meer bij voorkeur omvattend de basen enkel K:CO4. Met prepolymerisatie wordt het polymeriseren van de lijm aangeduid en dit voorafgaand aan bijvoorbeeld het vormen, bijvoorbeeld het persen, van de plaat. De toevoeging van K5CO: zorgt niet voor een ongewenste viscositeitstoename van de lijm. Andere basen, bijvoorbeeld de sterke bases NaOH en KOH, kunnen ook gebruikt worden. De basen kunnen ook Na2CO: en/of

Na:HPO4 omvatten en bijvoorbeeld enkel één van deze genoemde bases omvatten.

21 BE2022/5351

Verder bij voorkeur maken de basen tussen 1 en 20 gewichtsprocent op droge stof gehalte uit van de lijm, nog meer bij voorkeur tussen 2 en 10 gewichtsprocent en het meest bij voorkeur tussen 3 en 5 gewichtsprocent.

In een voorkeurdragende uitvoeringsvorm omvatten de additieven zouten van een hypochloorzuur. Zouten van een hypochloorzuur bevorderen de vorming van Strecker degradatieproducten tijdens de Maillard reactie, waardoor platen met een hogere stijfheid verkregen kunnen worden en/of dezelfde stijfheid maar met minder lijm. Verrassend genoeg werd gevonden dat vooral natriumhypochloriet (NaOCI) een positieve invloed heeft. De zouten van een hypochloorzuur omvatten dus bij voorkeur en zijn nog meer bij voorkeur NaOCl. Ander mogelijke zouten van een hypochloorzuur zijn kaltumhypochloriet en calciumhypochloriet.

Verder bij voorkeur maken de zouten van een hypochloorzuur tussen 1 en 20 gewichtsprocent op droge stof gehalte uit van de lijm, nog meer bij voorkeur tussen 2 en 10 gewichtsprocent, het meest bij voorkeur tussen 3 en 4 gewichtsprocent.

In een bijzonder voorkeurdragende uitvoeringsvorm omvatten de additieven crosslinkers, en zijn deze crosslinkers bij voorkeur tussenproducten die gevormd worden bij de Maillard reactie tussen amines en koolhydraten. Om de lijm te vormen zal men hier voorzien, genoemde amines die nog niet gereageerd hebben met een reducerend suiker, genoemde koolhydraten, en bijkomend genoemde crosslinkers. Met behulp van deze crosslinkers wordt de reactiviteit en zo de kwaliteit van de lijm verhoogt. Gezien de crosslinkers verbruikt worden in de Maillard reactie, worden deze crosslinkers aanzien als Maillard reactanten. Door ook genoemde tussenproducten, zijnde de crosslinkers, actief toe te voegen, en dus niet te wachten tot deze tussenproducten gevormd worden tijdens de Maillard reactie, wordt verzekerd dat diverse reactiepaden van de Maillard reactie reeds direct bij de start van het gebruik van de lijm aanwezig zijn.

22 BE2022/5351

Verder bij voorkeur worden de crosslinkers gekozen uit de groep omvattende: a-hydroxyaldehydes, glyceraldehyde en a-dicarbonyls. De beste resultaten worden bekomen met a-dicarbonyls, gezien zij de meest positieve invloed hebben op de reactiviteit van de lijm. Deze a-dicarbonyls kunnen bijvoorbeeld zijn dialdehyde en/of glyoxal en/of methylglyoxal en/of deoxyosones. a-dicarbonyls reageren met de aanwezige amines tot vorming van AGE producten (Advanced Glycation End Product), die als melanoïdines kunnen geklasseerd worden indien het moleculairgewicht hoger is dan 10 kilodalton. De crosslinker kan bijvoorbeeld glyoxal zijn.

Wanneer genoemde crosslinkers tussenproducten zijn die ontstaan bij de Maillard reactie tussen amines en koolhydraten, kunnen deze tussenproducten een invloed hebben op de viscositeit van de lijm die gebruikt wordt om de platen te vormen. Bij voorkeur wordt daarom bij de vorming van de lijm, dus tijdens het vermengen van de verschillende ingrediënten, hiermee rekening gehouden. Zo kan men kiezen wanneer men deze tussenproducten toevoegt en/of hoe de vermenging plaatsvindt. Zo kan men deze tussenproducten gaan toevoegen tijdens het vormen van bovengenoemde prereact.

Verder bij voorkeur maken deze crosslinkers tussen 0,3 en 3 gewichtsprocent uit van de lijm op droge stof gehalte, nog meer bij voorkeur tussen 0,7 en 1,6 gewichtsprocent. Dit gewichtspercentage slaat hier op de hoeveelheid droge stof crosslinkers, bijvoorbeeld de hoeveelheid a-dicarbonyls, zijnde bijvoorbeeld dialdehyde en/of glyoxal en/of methylglyoxal en/of deoxyosones, die werden toegevoegd bij het vormen van de lijm.

Ook verder bij voorkeur is de verhouding a-dicarbonyls, zoals bijvoorbeeld de verhouding dialdehyde en/of glyoxal en/of methylglyoxal en/of deoxyosones, op het totale droge gewicht amines en koolhydraten gelegen tussen 0,01 en 0,20, bij voorkeur gelegen tussen 0,02 en 0,1. Deze verhouding heeft betrekking op de ingrediënten gebruikt bij het vormen van de lijm. Voor het vormen van de lijm wordt glyoxal, of een ander genoemd a-dicarbonyl, bij voorkeur in waterige oplossing gebracht van bijvoorbeeld minstens 30 gewichtsprocent glyoxal, of een ander genoemd a-dicarbonyl, en dit om het toevoegen en goed mengen te bevorderen. Zo kan een waterige oplossing

23 BE2022/5351 met 40 gewichtsprocent glyoxal of 50 gewichtsprocent glyoxal worden gebruikt om de lijm te vormen.

In een specifieke uitvoeringsvorm omvatten de additieven metaalomvattende componenten, bijvoorbeeld metaaloxides en/of metaalhydroxides en/of chelaatvormende metaalzouten. De gewichtspercentages van genoemde metaalomvattende componenten op cellulosehoudende materialen is bijvoorbeeld gelegen tussen 0,01 en 0,2, bij voorkeur gelegen tussen 0,025 en 0,1. Bijkomend kunnen toevoeging van Ca(OH),, Mg(OH): of

De uitvinding betreft ook een lijm, optioneel zoals hierboven weergegeven, voor het verbinden van cellulosehoudende materialen, zoals plantaardige vezels, tot platen waarbij de lijm op basis is van amines en koolhydraten, waarbij minstens een deel van de amines gekozen wordt uit de groep omvattende: hoog vertakte polyamides of ketenvormige amides; en waarbij de amines bij voorkeur hoog vertakte polyamides omvatten.

Deze lijm is de lijm die gebruikt wordt om platen te vervaardigen omvattende een uitgeharde lijm afkomstig van een lijm op basis van koolhydraten en amines, waarbij de amines omvatten hoog vertakte polyamides en/of ketenvormige amides, zoals hierboven beschreven. De voordelen en uitvoeringsvormen van deze platen, zijn dan ook van toepassing voor deze lijm. Verrassend genoeg werd gevonden dat een dergelijke lijm uiterst geschikt is om cellulosehoudende materialen, zoals houtvezels of andere plantaardige vezels, houtlagen en houtschilfers met elkaar te verlijmen ter vorming van platen door persen.

Bij voorkeur omvatten de amines hoog vertakte polyamides, waarbij de hoog vertakte polyamides minstens 50 gewichtsprocent, bij voorkeur minstens 70 gewichtsprocent, nog meer bij voorkeur 90 gewichtsprocent uitmaken van de amines. Zo kunnen alle amines hoogvertakte polyamides zijn.

24 BE2022/5351

Deze hoog vertakte polyamides worden bij voorkeur verkregen door polycondensatie van aminozuren, waarbij deze aminozuren bij voorkeur gekozen zijn uit de groep bevattende arginine, glutamine, asparagine en lysine.

In een specifieke uitvoeringsvorm omvatten de hoog vertakte polyamides een eerste groep hoog vertakte polyamides met een moleculair gewicht gelegen tussen 500 en 100000 g/mol, bij voorkeur gelegen tussen 5000 en 50000 g/mol en nog meer bij voorkeur gelegen tussen 10000 en 25000 g/mol en omvatten de hoog vertakte polyamides verder bij voorkeur een tweede groep van hoog vertakte polyamides, waarbij het gemiddelde moleculair gewicht van de eerste groep hoog vertakte polyamides minstens 3 keer hoger, bij voorkeur minstens 5 keer hoger is dan het gemiddelde moleculair gewicht van de tweede groep hoog vertakte polyamides en/of waarbij het gemiddelde moleculair gewicht van de eerste groep hoog vertakte polyamides hoogstens 15 keer hoger, bij voorkeur hoogstens 10 keer hoger is dan het gemiddelde moleculair gewicht van de tweede groep hoog vertakte polyamides en waarbij nog verder bij voorkeur, de tweede groep hoog vertakte polyamides tussen de 5 en 30 gewichtsprocent uitmaakt van het totale gewicht van de hoog vertakte polyamides, bij voorkeur tussen 10 en 20 gewichtsprocent.

In een voorkeurdragende uitvoeringvorm omvat de lijm amine vernetters, waarbij bij voorkeur deze amine vernetters gekozen zijn uit de groep omvattende polyketonen, polyesters, isocyanaatdispersies, epoxides, glyoxal en andere dialdehydes en waarbij ook bij voorkeur de gewichtsverhouding amine vernetters op de hoog vertakte polyamides gelegen is tussen 0,02 en 0,15. Deze amine vernetters zorgen voor bijkomende crosslinks tussen de hoog vertakte polyamides tijdens het vormen van de platen, wat zorgt voor goede eigenschappen van de gevormde plaat. Deze amine vernetters, indien deze bijvoorbeeld glyoxal en/of dialdehydes omvatten, maken ook deel uit van de crosslinkers zoals hierboven beschreven. De amine vernetters kunnen dus niet enkel zorgen voor bijkomende crosslinks tussen de hoog vertakte polyamides, maar ook voor bijkomende crosslinks bij de Maillard reactie. De amine vernetters zijn of omvatten bijvoorbeeld polyesters, waarbij deze polyesters bij voorkeur gedispergeerde en/of onverzadigde polyesters zijn. De amine vernetters zijn of omvatten bijvoorbeeld epoxides. Uitstekende

25 BE2022/5351 resultaten worden bekomen met behulp van epoxides, zoals di-epoxides of tri-epoxides.

Deze epoxides kunnen bijvoorbeeld via biogebaseerde routes aangemaakt worden uit lignine of aniline, zoals glyceroldiglycedylether, en/of ethyleenglycoldiglycedylether.

Bij deze lijm, zowel voor uitvoeringsvormen die geen of die wel hoog vertakte polyamides omvatten, is de gewichtsverhouding amines op de som van amines en koolhydraten bij voorkeur hoogstens 0,4, en nog meer bij voorkeur minstens 0,15. Zo kan de gewichtsverhouding amines op de som van amines en koolhydraten bijvoorbeeld zijn: 0,22 of 0,23 of 0,24 of 0,25 of 0,26 of 0,27 of 0,28.

De lijm kan water als oplosmiddel omvatten en/of kan ook solventgebaseerd zijn. Tijdens het belijmen van de cellulosehoudende materialen zorgt het water ervoor dat de cellulosehoudende materialen nat worden en is er zelfs een lichte penetratie van de celwand. Met behulp van deze lijm kunnen de cellulosehoudende materialen zeer goed met elkaar verbonden worden en dit door het goede contact tussen de lijm en de cellulosehoudende materialen. Met behulp van water als oplosmiddel is contact tussen de lijm en de cellulosehoudende materialen ter hoogte van nagenoeg het volledige buitenoppervlak van de cellulosehoudende materialen mogelijk.

De viscositeit van de gebruikte lijm voor het vormen van platen is bij voorkeur hoogstens 20.000 mPa.s, nog meer bij voorkeur hoogstens 2.000 mPa.s, bij 20°C en 1,013 bar.

Deze uitvinding betreft eveneens werkwijze voor het vormen van platen omvattende cellulosehoudende materialen, zoals plantaardige vezels, waarbij cellulosehoudende materialen worden voorzien en een lijm wordt aangebracht op deze cellulosehoudende materialen, waarna deze van lijm voorziene cellulosehoudende materialen geperst worden tot een plaatvormig materiaal voor het zo vormen van platen, waarbij de lijm een lijm is zoals hierboven weergegeven. Met behulp van deze werkwijze wordt een plaat verkregen zoals hierboven beschreven. Alle voordelen en uitvoeringsvormen hierboven beschreven, zijn dan ook van toepassing voor deze werkwijze. Verrassend genoeg kan het persen tot platen hier gelijkaardig verlopen als het persen van lijm voorziene cellulosehoudende materialen tot platen, waarbij de lijm een conventionele UF-lijm is.

26 BE2022/5351

De cellulosehoudende materialen, zoals bijvoorbeeld houtschilfers, houtlagen, houtvezels of andere plantaardige vezels, worden van lijm voorzien, dus belijmd, door bijvoorbeeld het vernevelen/sproeien/gieten van lijm op deze cellulosehoudende materialen. De cellulosehoudende materialen kunnen zich hiervoor in een luchtstroom of in een mengvat bevinden om zo de cellulosehoudende materialen door beneveling en/of mechanische frictie zo homogeen mogelijk te belijmen. Daarna worden de belijmde cellulosehouden materialen samengeperst in bijvoorbeeld een continue pers of een discontinue pers, onder een bepaalde druk, bijvoorbeeld een druk gelegen tussen 2 en 6

N/mm}, bij voorkeur gelegen tussen 2 en 4 N/mm), bij een bepaalde temperatuur, bijvoorbeeld een temperatuur gelegen tussen 160°C en 245°C, bij voorkeur 200°C en 245°C, en voor een bepaalde tijd, bijvoorbeeld minstens 4 seconden per mm plaatdikte.

De lijm zal hier binden met de cellulosehoudende materialen en uitharden, om zo een stevige plaat te bekomen. Deze lijm kan eendelig zijn, waarbij de lijm op zijn geheel wordt bewaard en op zijn geheel wordt aangebracht op de cellulosehoudende materialen.

De lijm kan ook tweedelig of meerdelig zijn, waarbij de lijm twee of meerdere verschillende delen omvat die apart worden bewaard, waarbij deze delen voorafgaand aan het belijmen worden samengevoegd en zo als één geheel wordt aangebracht op de cellulosehoudende materialen of waarbij deze delen zonder voorafgaand samenvoegen worden aangebracht op de cellulosehoudende materialen en dit al dan niet gelijktijdig.

In een specifieke uitvoeringsvorm, waarbij de plaat één of meerdere lagen omvat, worden deze lagen tezamen geperst en omvat minstens één genoemde laag genoemde cellulosehoudende materialen en de genoemde lijm, waarbij bij deze laag de gewichtsverhouding lijm op cellulosehoudende materialen gelegen is tussen 0,03 en 0,15, bij voorkeur tussen 0,04 en 0,1. De plaat kan bijvoorbeeld uit drie of meerdere lagen bestaan, met uiterste deklagen, en één of meerdere centrale lagen, waarbij minstens één centrale laag omvat de genoemde cellulosehoudende materialen en de genoemde lijm, en waarbij de deklagen elk omvatten cellulosehoudende materialen en een lijm zoals hierboven weergegeven, waarbij de gewichtsverhouding lijm op cellulosehoudende materialen bij de deklagen, hoger is dan de gewichtsverhouding lijm op cellulosehoudende materialen bij de laatstgenoemde centrale laag.

27 BE2022/5351

In een specifieke uitvoeringsvorm omvat de lijm genoemde crosslinkers en/of amine vernetters en/of worden genoemde crosslinkers en/of amine vernetters aangebracht op de cellulosehoudende materialen. Wanneer de lijm zelf de genoemde crosslinkers en/of genoemde amine vernetters niet omvat, kan het aanbrengen van genoemde crosslinkers en/of genoemde amine vernetters op de cellulosehoudende materialen na het belijmen of tijdens het belijmen plaatsvinden. Bij voorkeur omvat de lijm op zich de genoemde crosslinkers en/of genoemde amine vernetters. Met behulp van genoemde crosslinkers en/of genoemde amine vernetters wordt de polymerisatie tijdens het persen versneld en worden dus de cellulosehoudende materialen sneller met elkaar verbonden. De perstijd kan hierdoor lager zijn dan 10 seconden per mm plaatdikte. Deze genoemde crosslinkers en/of genoemde amine vernetters kunnen al dan niet deel uitmaken van de lijm. Zo kan de lijm een eendelige lijm zijn, waarbij alle componenten van de lijm reeds aan elkaar toegevoegd zijn en de lijm zo bewaard wordt. De lijm kan ook een twee- of meerdelige lijm, waarbij de lijm twee of meerdere delen omvat die voorafgaand aan het belijmen met elkaar worden samengevoegd, of tezamen of achtereenvolgens worden aangebracht op de cellulosehoudende materialen. Op deze manier kan ongewenste prepolymerisatie vermeden worden. De genoemde crosslinkers en/of genoemde amine vernetters kunnen ook als aparte componenten worden aanzien die geen deel uitmaken van de lijm.

In een voorkeurdragende uitvoeringsvorm gebeurt het persen bij een temperatuur gelegen tussen 150°C en 250°C, met een persdruk gelegen tussen 1,5 en 5 N/mm? en dit gedurende minstens 3 seconden per mm plaatdikte. De perstijd kan afhankelijk van de perstemperatuur en het perstype bijvoorbeeld 3 à 7 seconden per mm plaatdikte bedragen. Er kan gebruik worden gemaakt van een continue of een discontinue pers. Bij voorkeur worden bij het persen, oppervlaktes onderaan en bovenaan met water, bijvoorbeeld tussen de 10 en 50g/m? water, besproeid, om zo de warmteoverdracht naar het midden van de plaat te bevoordelen en de totale perstijd te verkorten.

In een specifieke uitvoeringsvorm wordt het cellulosehoudende materiaal met lijm bedekt door inspuiting, verneveling of door frictie tussen de cellulosehoudende materialen of een combinatie van de technieken. Zo wordt een goede belijming van het

28 BE2022/5351 cellulosehoudende materiaal bekomen. Dit betreft een gelijkaardige of dezelfde belijming die wordt toegepast bij het gebruik van courante UF-lijmen, waardoor een bestaande belijmingsstap van een bestaand productieproces niet of slechts beperkt moet worden aangepast aan de lijm volgens de uitvinding.

Deze uitvinding betreft eveneens een werkwijze voor het vervaardigen van een lijm voor platen, waarbij amines en koolhydraten worden voorzien, waarbij de koolhydraten en een deel van de amines worden samengevoegd en opgewarmd ter vorming van een prereact, waarna de resterende amines worden toegevoegd aan de prereact, en waarbij additieven worden voorzien, waarbij deze additieven bijvoorbeeld worden toegevoegd tijdens de vorming van de prereact. De additieven zijn additieven zoals hierboven beschreven zoals basen, en/of zouten van een hypochloorzuur en/of crosslinkers en/of amine vernetters en/of metaal(hydr)oxides en/of metaalzouten. De genoemde amines kunnen hoogvertakte polyamides omvatten zoals hierboven beschreven. Deze prereact omvat de koolhydraten en een gedeelte van de amines. Deze prereact wordt bij voorkeur verwarmd (en/of de koolhydraten en/of het genoemde gedeelte van de amines wordt voorafgaand aan het samenvoegen ter vorming van de prereact verwarmd). Op deze manier vindt de Maillard reactie plaats bij de vorming van deze prereact en heeft deze prereact reeds een aantal Maillard reactieproducten. Daarna wordt de rest van de amines toegevoegd ter vorming van de lijm, die dan gebruikt wordt voor de belijming van de cellulosehoudende materialen. Deze prereact kan ook reeds een aantal of alle additieven omvatten. Deze additieven kunnen bij het begin van de vorming van de prereact worden toegevoegd, maar ook tijdens de vorming van de prereact worden toegevoegd. Voor de vorming van de prereact kan men bijvoorbeeld tussen 15 en 40 gewichtsprocent van de amines voorzien, bijvoorbeeld tussen 20 en 30 gewichtsprocent, zodanig dat er nog voldoende amines aanwezig zijn in de gevormde lijm die nog niet gereageerd hebben.

Een alternatieve uitvoeringsvorm van de uitvinding betreft een lijm voor het verbinden van isolatiematerialen, zoals glaswol, rotswol, enz., tot bijvoorbeeld matten, waarbij de lijm een lijm is zoals hierboven beschreven. De voorkeurdragende uitvoeringen van de lĳm zoals hierboven weergegeven zijn ook van toepassing op deze alternatieve uitvoeringsvorm. Met behulp van deze lijm wordt dan isolatiemateriaal, zoals glaswol, rotswol, enz. gevormd. De uitvinding betreft dan ook een isolatiemateriaal, zoals glaswol

29 BE2022/5351 of rotswol, omvattende een genoemde lijm op basis van amines en koolhydraten, en ook een werkwijze voor het vervaardigen van isolatiemateriaal, zoals glaswol of rotswol, waarbij een genoemde lijm op basis van koolhydraten en amines wordt voorzien.

Volgens een afwijkende variante, betreft de uitvinding een werkwijze voor het produceren van een basisgrondstof omvattende aminozuren, waarbij deze basisgrondstof bruikbaar is voor het produceren van hoog vertakte polyamides en dit bij voorkeur door polycondensatie van de aminozuren van de basisgrondstof. De basisgrondstof wordt bij voorkeur verkregen door fermentatie, waarbij deze fermentatie bij voorkeur wordt uitgevoerd door bacteriën. Deze basisgrondstof kan worden gebruikt om hyperbranched polyamides te vormen en dit door bijvoorbeeld polycondensatie van de aanwezige aminozuren te laten plaatsvinden bij een bepaalde temperatuur, bijvoorbeeld gelegen tussen 120°C en 180°C en dit voor een aantal uren, en dit bijvoorbeeld in de aanwezigheid van eventuele katalysatoren en/of een sterke base, zoals KOH. Specifieke uitvoeringsvormen van de afwijkende variante worden weergegeven in onderstaande niet-exhaustieve lijst. Combinaties van kenmerken uit deze niet-exhaustieve lijst zijn mogelijk, zolang deze niet in tegenspraak zijn met elkaar: e Bacteriën worden voorzien die in staat zijn om via fermentatie, gericht aminozuren te produceren. Zo kan men bijvoorbeeld bacteriën voorzien die in staat zijn om hoofdzakelijk lysine te produceren, en bijvoorbeeld in kleinere hoeveelheden één of meerdere andere aminozuren zoals bijvoorbeeld glutamine, waarbij bij voorkeur het gewichtspercentage andere aminozuren hoogstens 20%, bij voorkeur hoogstens 10%, nog meer bij voorkeur hoogstens 5%, uitmaakt van de totale hoeveelheid geproduceerde aminozuren. Deze bacteriën produceren hier dan een basisgrondstof omvattende aminozuren, waarbij deze basisgrondstof kan worden aangeduid als een lysinebron van industriële kwaliteit. De normen voor een lysinebron van industriële kwaliteit zijn lager dan die van een lysinebron voor voeding- of voederdoeleinden; e De basisgrondstof omvat aminozuren uit de groep bevattende arginine, glutamine, asparagine en lysine. De basisgrondstof kan één, een combinatie van 2, een combinatie van 3 of alle aminozuren omvatten uit bovengenoemde groep;

30 BE2022/5351 e De basisgrondstof omvattende aminozuren wordt geproduceerd via fermentatie door bacteriën, waarbij voor de fermentatie één of meerdere koolhydraatbronnen worden voorzien en één of meerdere ammoniumbronnen worden voorzien. De één of meerdere ammoniumbronnen omvatten bijvoorbeeld een of meerdere ammoniumzouten, zoals ammoniumsulfaat of diammoniumfosfaat. De één of meerdere koolhydraatbronnen omvatten bijvoorbeeld sucrose, glucose, cellulose, hemicellulose of lignine. De koolhydraatbronnen zijn bijvoorbeeld molasse, zetmeel hydrolysaten, houtomvattende bronnen, gerecycleerde bronnen zoals gerecycleerde MDF; e De basisgrondstof omvattende aminozuren wordt geproduceerd via fermentatie door bacteriën. Deze bacteriën kunnen bijvoorbeeld Corynebacterium en/of

E. colibacteriën zijn; e De basisgrondstof wordt geproduceerd met behulp van L-Lysine producerende bacteriestammen. Deze bacteriestammen kunnen bijvoorbeeld Corynebacterium en/of E. colibacteriën zijn; e De fermentatie vindt plaats bij een pH gelegen tussen 7 en 8, bij voorkeur tussen 7,3 en 7,7 en/of bij een temperatuur gelegen tussen 28°C en 35°C, bij voorkeur tussen 30°C en 33°C; e De fermentatie vindt plaats in een reactor met roerwerk ‘stirred tank reactor’ e De fermentatie vindt plaats in batch, fed batch mode of continue; e Additieven worden toegevoegd om de opbrengst van een bepaald aminozuur, zoals L-Lysine, bij de fermentatie te verhogen.

Met het inzicht de kenmerken van de uitvinding beter aan te tonen, zijn hierna, als voorbeeld zonder enig beperkend karakter, enkele voorkeurdragende uitvoeringsvormen beschreven.

Een voorbeeld van een paneel volgens de uitvinding is een houtvezelplaat, zoals en MDF of HDF-plaat. Deze houtvezelplaat is eenlagig en omvat houtvezels en een uitgeharde lijm die deze houtvezels met elkaar verbindt. De houtvezels zijn hier met elkaar verbonden met behulp van een lijm op basis van koolhydraten, hoog vertakte polyamides en additieven. Deze additieven omvatten onder andere één of meerdere van volgende

31 BE2022/5351 componenten: basen, zouten van een hypochloorzuur, crosslinkers zoals hierboven omschreven, amine vernetters zoals hierboven omschreven. De additieven omvatten bijvoorbeeld één of meerdere van volgende componenten: K5CO3, NaOCI, a-dicarbonyls en epoxiden. De lijm kan bijvoorbeeld volgende gewichtspercentages omvatten op basis van droge stofgehalte: 69% koolhydraten, 23% hoog vertakte polyamides, 4% K:CO3, 3% NaOCI en 1% glyoxal.

De hoog vertakte polyamides zijn verkregen door polycondensatie van aminozuren die hoofdzakelijk lysine omvatten. Naast lysine, dat bij voorkeur L-lysine is, is er bijvoorbeeld een kleine hoeveelheid glutamine aanwezig. Zo maakt glutamine bijvoorbeeld hoogstens 5 gewichtsprocent uit van de aanwezige aminozuren. De genoemde aminozuren zijn afkomstig van een basisgrondstof omvattende aminozuren.

Deze basisgrondstof wordt bijvoorbeeld verkregen door de fermentatie van bacteriën, waarbij deze bacteriën gericht lysine vormen.

Claims

32 BE2022/5351 Conclusies

1.- Een plaat omvattende cellulosehoudende materialen, zoals plantaardige vezels, en een uitgeharde lijm die deze cellulosehoudende materialen met elkaar verbindt, waarbij de uitgeharde lijm afkomstig 1s van een lijm op basis van amines en koolhydraten en de uitgeharde lijm Maillard reactieproducten omvat afkomstig van de Maillard reactie tussen deze amines en koolhydraten, met het kenmerk dat minstens een deel van de amines gekozen wordt uit de groep omvattende: hoog vertakte polyamides en ketenvormige amines; en waarbij bij voorkeur, minstens een deel van de amines hoog vertakte polyamides zijn.

2.- Een plaat volgens conclusie 1, waarbij de amines minstens hoog vertakte polyamides omvatten en bij voorkeur de hoog vertakte polyamides minstens 50 gewichtsprocent, bij voorkeur minstens 70 gewichtsprocent, uitmaken van de amines.

3.- Een plaat volgens conclusie 1 of 2, waarbij genoemde hoog vertakte polyamides verkregen zijn door polycondensatie van aminozuren, waarbij deze aminozuren bij voorkeur gekozen zijn uit de groep bevattende arginine, glutamine, asparagine en lysine.

4.- Een plaat volgens één van de voorgaande conclusies, waarbij de hoog vertakte polyamides een eerste groep hoog vertakte polyamides omvatten met een moleculair gewicht gelegen tussen 500 en 100000 g/mol, bij voorkeur gelegen tussen 5000 en 50000 g/mol en nog meer bij voorkeur gelegen tussen 10000 en 25000 g/mol.

5.- Een plaat volgens één van de voorgaande conclusies, waarbij de plaat één of meerdere lagen omvat, waarbij minstens één genoemde laag omvat genoemde cellulosehoudende materialen en de genoemde uitgeharde lijm, waarbij bij voorkeur bij deze laag het gewichtspercentage hoog vertakte polyamides op cellulosehoudende materialen gelegen is tussen 0,5 en 3, bij voorkeur tussen 1 en 2.

6.- Een plaat volgens één van de voorgaande conclusies, waarbij de hoog vertakte polyamides omvatten een eerste groep hoog vertakte polyamides en een tweede groep hoog vertakte polyamides, waarbij het gemiddelde moleculair gewicht van de eerste

33 BE2022/5351 groep hoog vertakte polyamides minstens 3 keer hoger, bij voorkeur minstens 5 keer hoger is dan het gemiddelde moleculair gewicht van de tweede groep hoog vertakte polyamides en/of waarbij het gemiddelde moleculair gewicht van de eerste groep hoog vertakte polyamides hoogstens 15 keer hoger, bij voorkeur hoogstens 10 keer hoger is, dan het gemiddelde moleculair gewicht van de tweede groep hoog vertakte polyamides.

7.- Een plaat volgens één van de voorgaande conclusies, waarbij de lijm amine vernetters omvat, waarbij bij voorkeur deze amine vernetters gekozen zijn uit de groep omvattende polyketonen, polyesters, isocyanaatdispersies, epoxides, glyoxal en andere dialdehydes.

8.- Een plaat volgens conclusie 7, waarbij de gewichtsverhouding amine vernetters op hoog vertakte polyamides gelegen is tussen 0,02 en 0,15.

9.- Een plaat, optioneel volgens één of meerdere van de voorgaande conclusies, omvattende cellulosehoudende materialen, zoals plantaardige vezels, en een uitgeharde lijm die deze cellulosehoudende materialen met elkaar verbindt, waarbij de uitgeharde lijm afkomstig is van een lijm op basis van amines en koolhydraten en de uitgeharde lijm Maillard reactieproducten omvat afkomstig van de Maillard reactie tussen deze amines en koolhydraten, waarbij de lijm additieven omvat voor het sturen van de Maillard reactie.

10.- Een plaat volgens conclusie 9, waarbij de additieven basen omvatten.

11.- Een plaat volgens conclusie 10, waarbij de basen K:CO; omvatten.

12.- Een plaat volgens conclusie 10 of 11, waarbij de plaat één of meerdere lagen omvat, waarbij minstens één genoemde laag omvat genoemde cellulosehoudende materialen en de genoemde uitgeharde lijm, waarbij bij voorkeur bij deze laag, het gewichtspercentage van de basen op de cellulosehoudende materialen gelegen is tussen 0,1 en 1, nog meer bij voorkeur tussen 0,15 en 0,25.

13.- Een plaat volgens één van de conclusies 9 tot 12, waarbij de additieven zouten van een hypochloorzuur omvatten.

34 BE2022/5351

14.- Een plaat volgens conclusie 13, waar de zouten van een hypochloorzuur, natriumhypochloriet (NaOCI) omvatten.

15.- Een plaat volgens conclusie 13 of 14, waarbij de plaat één of meerdere lagen omvat, waarbij minstens één genoemde laag omvat genoemde cellulosehoudende materialen en de genoemde uitgeharde lijm, waarbij bij voorkeur bij deze laag het gewichtspercentage zouten van een hypochloorzuur op cellulosehoudende materialen gelegen is tussen 0,1 en 1, nog meer bij voorkeur tussen 0,1 en 0,2.

16.- Een plaat volgens één van de conclusies 9 tot 15, waarbij de additieven crosslinkers omvatten, en deze crosslinkers bij voorkeur tussenproducten zijn die gevormd worden bij de Maillard reactie tussen amines en koolhydraten.

17.- Een plaat volgens conclusie 16, waarbij de crosslinkers gekozen worden uit de groep omvattende: a-hydroxyaldehydes, glyceraldehyde en a-dicarbonyls.

18.- Een plaat volgens conclusie 16 of 17, waarbij de plaat één of meerdere lagen omvat, waarbij minstens één genoemde laag omvat genoemde cellulosehoudende materialen en de genoemde uitgeharde lijm, waarbij bij voorkeur bij deze laag het gewichtspercentage genoemde crosslinkers op cellulosehoudende materialen gelegen is tussen 0,02 en 0,16, bij voorkeur tussen 0,04 en 0,08.

19.- Een plaat volgens één van de conclusies 9 tot 18, met het kenmerk dat de additieven metaalomvattende componenten omvatten, bijvoorbeeld metaaloxides en/of metaalhydroxides en/of metaalzouten.

20.- Een lijm voor het verbinden van cellulosehoudende materialen, zoals plantaardige vezels, tot platen waarbij de lijm op basis is van amines en koolhydraten, met het kenmerk dat minstens een deel van de amines gekozen wordt uit de groep omvattende: hoog vertakte polyamides en ketenvormige amides; waarbij de amines bij voorkeur hoog vertakte polyamides omvatten.

35 BE2022/5351

21.- Lijm volgens conclusie 20, waarbij de amines hoog vertakte polyamides omvatten en waarbij de hoog vertakte polyamides minstens 50 gewichtsprocent, bij voorkeur minstens 70 gewichtsprocent, nog meer bij voorkeur minstens 90 gewichtsprocent uitmaken van de amines.

22.- Lijm volgens conclusie 20 of 21, waarbij de hoog vertakte polyamides verkregen zijn door polycondensatie van aminozuren, waarbij deze aminozuren bij voorkeur gekozen zijn uit de groep bevattende arginine, glutamine, asparagine en lysine.

23.- Lijm volgens één van de conclusies 20 tot 22, waarbij de hoog vertakte polyamides een eerste groep hoog vertakte polyamides omvatten met een moleculair gewicht gelegen tussen 500 en 100000 g/mol, bij voorkeur gelegen tussen 5000 en 50000 g/mol en nog meer bij voorkeur gelegen tussen 10000 en 25000 g/mol en dat bij voorkeur de hoog vertakte polyamides een tweede groep van hoog vertakte polyamides omvatten, waarbij het gemiddelde moleculair gewicht van de eerste groep hoog vertakte polyamides minstens 3 keer hoger, bij voorkeur minstens 5 keer hoger is dan het gemiddelde moleculair gewicht van de tweede groep hoog vertakte polyamides en/of waarbij het gemiddelde moleculair gewicht van de eerste groep hoog vertakte polyamides hoogstens 15 keer hoger, bij voorkeur hoogstens 10 keer hoger is dan het gemiddelde moleculair gewicht van de tweede groep hoog vertakte polyamides en waarbij verder bij voorkeur, de tweede groep hoog vertakte polyamides tussen de 5 en 30 gewichtsprocent uitmaakt van het totale gewicht van de hoog vertakte polyamides, bij voorkeur tussen 10 en 20 gewichtsprocent.

24.- Lijm volgens één van de conclusies 20 tot 23, waarbij de lijm amine vernetters omvat, waarbij bij voorkeur deze amine vernetters gekozen zijn uit de groep omvattende polyketonen, polyesters, isocyanaatdispersies, epoxides, glyoxal en andere dialdehydes en waarbij ook bij voorkeur de gewichtsverhouding amine vernetters op de hoog vertakte polyamides gelegen is tussen 0,02 en 0,15.

25.- Een lijm, , optioneel volgens één of meerdere van de conclusies 20 tot 24, voor het verbinden van cellulosehoudende materialen, zoals plantaardige vezels, tot platen

36 BE2022/5351 waarbij de lijm op basis is van amines en koolhydraten, waarbij de lijm additieven omvat voor het sturen van de Maillard reactie.

26.- Een lijm volgens conclusie 25, waarbij de additieven basen omvatten voor het beheersen van de pH.

27.- Een lijm volgens conclusie 26, waarbij de basen K,CO; omvatten.

28.- Een lijm volgens conclusie 25 of 26, waarbij de basen tussen 1 en 20 gewichtsprocent op droge stof gehalte uitmaken van de lijm.

29.- Een lijm volgens één van de conclusies 25 tot 28, waarbij de additieven zouten van een hypochloorzuur omvatten.

30.- Een lijm volgens conclusie 29, waar de zouten van een hypochloorzuur, natriumhypochloriet (NaOCI) omvatten.

31.- Een lijm volgens conclusie 29 of 30, waarbij de zouten van een hypochloorzuur tussen 1 en 20 gewichtsprocent op droge stof gehalte uitmaken van de lijm.

32.- Een lijm volgens één van de conclusies 25 tot 31, waarbij de additieven crosslinkers omvatten, en deze crosslinkers bij voorkeur tussenproducten zijn gevormd tijdens de Maillard reactie tussen amines en koolhydraten.

33.- Een lijm volgens conclusie 32, waarbij de crosslinkers gekozen worden uit de groep omvattende: a-hydroxyaldehydes, glyceraldehyde en a-dicarbonyls.

34.- Een lijm volgens conclusie 32 of 33, waarbij crosslinkers tussen 0,3 en 3 gewichtsprocent op droge stof gehalte uitmaken van de lijm.

35.- Een lijm volgens één van de conclusies 25 tot 34, waarbij de additieven metaalomvattende componenten omvatten, bijvoorbeeld metaaloxides en/of metaalhydroxides en/of metaalzouten.

37 BE2022/5351

36.- Lijm volgens één van de conclusies 20 tot 35, waarbij de gewichtsverhouding amines op het totaalgewicht amines en koolhydraten, hoogstens 0,4 is, en bij voorkeur minstens 0,15 is.

37.- Werkwijze voor het vormen van platen omvattende cellulosehoudende materialen, zoals plantaardige vezels, waarbij cellulosehoudende materialen worden voorzien en een lijm wordt aangebracht op deze cellulosehoudende materialen, waarna deze van lijm voorziene cellulosehoudende materialen geperst worden tot een plaatvormig materiaal voor het zo vormen van platen, met het kenmerk dat de lijm een lijm is zoals in één of meerdere van de conclusies 20 tot 36.

38.- Werkwijze volgens conclusie 37, waarbij de plaat één of meerdere lagen omvat, waarbij deze lagen tezamen geperst worden en waarbij minstens één genoemde laag omvat genoemde cellulosehoudende materialen en de genoemde lijm, waarbij bij deze laag de gewichtsverhouding lijm op cellulosehoudende materialen gelegen is tussen 0,03 en 0,10.

39.- Werkwijze volgens conclusie 37 of 38, waarbij het persen plaatsvindt bij een temperatuur gelegen tussen 150°C en 250°C, met een persdruk gelegen tussen 1,5 en 5 N/mm? en dit gedurende minstens 3 seconden per mm plaatdikte.

40.- Werkwijze voor het vervaardigen van een lijm voor platen, waarbij amines en koolhydraten worden voorzien, waarbij de koolhydraten en een deel van de amines worden samengevoegd en opgewarmd ter vorming van een prereact, waarna de resterende amines worden toegevoegd aan de prereact, met het kenmerk dat additieven worden voorzien, waarbij deze additieven bijvoorbeeld worden toegevoegd tijdens de vorming van de prereact of na de vorming van de prereact.