BR112020006654A2 - processo de produção de um produto de madeira, e, material lignocelulósico. - Google Patents
processo de produção de um produto de madeira, e, material lignocelulósico. Download PDFInfo
- Publication number
- BR112020006654A2 BR112020006654A2 BR112020006654-0A BR112020006654A BR112020006654A2 BR 112020006654 A2 BR112020006654 A2 BR 112020006654A2 BR 112020006654 A BR112020006654 A BR 112020006654A BR 112020006654 A2 BR112020006654 A2 BR 112020006654A2
- Authority
- BR
- Brazil
- Prior art keywords
- lignin
- wood
- producing
- mixture
- compressed
- Prior art date
Links
- 239000002023 wood Substances 0.000 title claims abstract description 383
- 239000012978 lignocellulosic material Substances 0.000 title claims abstract description 44
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims description 85
- 229920005610 lignin Polymers 0.000 claims abstract description 529
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 185
- 239000012948 isocyanate Substances 0.000 claims abstract description 106
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 104
- 150000002513 isocyanates Chemical class 0.000 claims abstract description 99
- 230000008569 process Effects 0.000 claims abstract description 82
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 claims abstract description 54
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 claims abstract description 54
- 239000000835 fiber Substances 0.000 claims description 162
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 115
- 229920005989 resin Polymers 0.000 claims description 105
- 239000011347 resin Substances 0.000 claims description 105
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 75
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims description 53
- 229920005611 kraft lignin Polymers 0.000 claims description 52
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims description 43
- 230000007062 hydrolysis Effects 0.000 claims description 36
- 238000006460 hydrolysis reaction Methods 0.000 claims description 36
- 238000007670 refining Methods 0.000 claims description 35
- 238000010411 cooking Methods 0.000 claims description 27
- 239000011094 fiberboard Substances 0.000 claims description 26
- 229920001807 Urea-formaldehyde Polymers 0.000 claims description 24
- 238000002347 injection Methods 0.000 claims description 23
- 239000007924 injection Substances 0.000 claims description 23
- 239000000843 powder Substances 0.000 claims description 23
- 229920001568 phenolic resin Polymers 0.000 claims description 21
- 238000001035 drying Methods 0.000 claims description 20
- 239000011093 chipboard Substances 0.000 claims description 19
- 238000007664 blowing Methods 0.000 claims description 18
- 239000000725 suspension Substances 0.000 claims description 17
- 238000000465 moulding Methods 0.000 claims description 13
- KXGFMDJXCMQABM-UHFFFAOYSA-N 2-methoxy-6-methylphenol Chemical compound [CH]OC1=CC=CC([CH])=C1O KXGFMDJXCMQABM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 12
- 238000010793 Steam injection (oil industry) Methods 0.000 claims description 11
- 239000000123 paper Substances 0.000 claims description 11
- GZCGUPFRVQAUEE-SLPGGIOYSA-N aldehydo-D-glucose Chemical compound OC[C@@H](O)[C@@H](O)[C@H](O)[C@@H](O)C=O GZCGUPFRVQAUEE-SLPGGIOYSA-N 0.000 claims description 7
- RYHBNJHYFVUHQT-UHFFFAOYSA-N 1,4-Dioxane Chemical compound C1COCCO1 RYHBNJHYFVUHQT-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims description 5
- 229920001732 Lignosulfonate Polymers 0.000 claims description 4
- 239000012260 resinous material Substances 0.000 claims description 4
- 239000010420 shell particle Substances 0.000 claims description 4
- 230000006835 compression Effects 0.000 claims 4
- 238000007906 compression Methods 0.000 claims 4
- CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L Sodium Carbonate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-]C([O-])=O CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims 2
- 230000007505 plaque formation Effects 0.000 claims 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 abstract description 10
- -1 isocyanate compounds Chemical class 0.000 abstract description 6
- IQPQWNKOIGAROB-UHFFFAOYSA-N isocyanate group Chemical group [N-]=C=O IQPQWNKOIGAROB-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 2
- 238000004026 adhesive bonding Methods 0.000 abstract 1
- 239000001993 wax Substances 0.000 description 98
- 239000000047 product Substances 0.000 description 55
- 239000000523 sample Substances 0.000 description 44
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 40
- 238000009472 formulation Methods 0.000 description 36
- WSFSSNUMVMOOMR-UHFFFAOYSA-N Formaldehyde Chemical compound O=C WSFSSNUMVMOOMR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 34
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 24
- 229920005862 polyol Polymers 0.000 description 22
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 20
- 125000002887 hydroxy group Chemical group [H]O* 0.000 description 20
- 150000003077 polyols Chemical class 0.000 description 19
- UPMLOUAZCHDJJD-UHFFFAOYSA-N 4,4'-Diphenylmethane Diisocyanate Chemical compound C1=CC(N=C=O)=CC=C1CC1=CC=C(N=C=O)C=C1 UPMLOUAZCHDJJD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 18
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 18
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 16
- 239000000839 emulsion Substances 0.000 description 16
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 15
- 229920001228 polyisocyanate Polymers 0.000 description 15
- 239000005056 polyisocyanate Substances 0.000 description 15
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 15
- ODGAOXROABLFNM-UHFFFAOYSA-N polynoxylin Chemical compound O=C.NC(N)=O ODGAOXROABLFNM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 14
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 13
- 239000004814 polyurethane Substances 0.000 description 13
- 229920002635 polyurethane Polymers 0.000 description 13
- 229920002522 Wood fibre Polymers 0.000 description 12
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 description 12
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 12
- 239000002025 wood fiber Substances 0.000 description 12
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 10
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 10
- 238000011068 loading method Methods 0.000 description 10
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 10
- 239000005011 phenolic resin Substances 0.000 description 9
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 9
- 239000002585 base Substances 0.000 description 8
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 8
- 229920000538 Poly[(phenyl isocyanate)-co-formaldehyde] Polymers 0.000 description 7
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 7
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 description 7
- 230000003750 conditioning effect Effects 0.000 description 7
- 239000013068 control sample Substances 0.000 description 7
- 230000001815 facial effect Effects 0.000 description 7
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 7
- 239000011122 softwood Substances 0.000 description 7
- 229920000604 Polyethylene Glycol 200 Polymers 0.000 description 6
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 6
- 229920002678 cellulose Polymers 0.000 description 6
- 239000001913 cellulose Substances 0.000 description 6
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 6
- 238000007872 degassing Methods 0.000 description 6
- SLGWESQGEUXWJQ-UHFFFAOYSA-N formaldehyde;phenol Chemical compound O=C.OC1=CC=CC=C1 SLGWESQGEUXWJQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 230000009477 glass transition Effects 0.000 description 6
- 230000000704 physical effect Effects 0.000 description 6
- 229920002565 Polyethylene Glycol 400 Polymers 0.000 description 5
- 125000003118 aryl group Chemical group 0.000 description 5
- 230000001143 conditioned effect Effects 0.000 description 5
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 5
- 239000006260 foam Substances 0.000 description 5
- HYBBIBNJHNGZAN-UHFFFAOYSA-N furfural Chemical compound O=CC1=CC=CO1 HYBBIBNJHNGZAN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 238000007654 immersion Methods 0.000 description 5
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 5
- 239000002655 kraft paper Substances 0.000 description 5
- 241000894007 species Species 0.000 description 5
- DVKJHBMWWAPEIU-UHFFFAOYSA-N toluene 2,4-diisocyanate Chemical compound CC1=CC=C(N=C=O)C=C1N=C=O DVKJHBMWWAPEIU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 241000183024 Populus tremula Species 0.000 description 4
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N Sulfuric acid Chemical compound OS(O)(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000006227 byproduct Substances 0.000 description 4
- LYCAIKOWRPUZTN-UHFFFAOYSA-N ethylene glycol Substances OCCO LYCAIKOWRPUZTN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 4
- 125000000524 functional group Chemical group 0.000 description 4
- 230000005484 gravity Effects 0.000 description 4
- 238000010348 incorporation Methods 0.000 description 4
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 4
- ISWSIDIOOBJBQZ-UHFFFAOYSA-N phenol group Chemical group C1(=CC=CC=C1)O ISWSIDIOOBJBQZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 description 4
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 4
- 229920001223 polyethylene glycol Polymers 0.000 description 4
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 4
- 230000009257 reactivity Effects 0.000 description 4
- 235000000346 sugar Nutrition 0.000 description 4
- DGXAGETVRDOQFP-UHFFFAOYSA-N 2,6-dihydroxybenzaldehyde Chemical compound OC1=CC=CC(O)=C1C=O DGXAGETVRDOQFP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 101001053401 Arabidopsis thaliana Acid beta-fructofuranosidase 3, vacuolar Proteins 0.000 description 3
- 101001053395 Arabidopsis thaliana Acid beta-fructofuranosidase 4, vacuolar Proteins 0.000 description 3
- 241000196324 Embryophyta Species 0.000 description 3
- 229920000877 Melamine resin Polymers 0.000 description 3
- 235000008331 Pinus X rigitaeda Nutrition 0.000 description 3
- 241000018646 Pinus brutia Species 0.000 description 3
- 235000011613 Pinus brutia Nutrition 0.000 description 3
- 239000002202 Polyethylene glycol Substances 0.000 description 3
- 229920005830 Polyurethane Foam Polymers 0.000 description 3
- 239000004809 Teflon Substances 0.000 description 3
- 229920006362 Teflon® Polymers 0.000 description 3
- 150000001412 amines Chemical class 0.000 description 3
- 238000009835 boiling Methods 0.000 description 3
- MTHSVFCYNBDYFN-UHFFFAOYSA-N diethylene glycol Chemical compound OCCOCCO MTHSVFCYNBDYFN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- IVJISJACKSSFGE-UHFFFAOYSA-N formaldehyde;1,3,5-triazine-2,4,6-triamine Chemical compound O=C.NC1=NC(N)=NC(N)=N1 IVJISJACKSSFGE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 3
- 230000014759 maintenance of location Effects 0.000 description 3
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 3
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 3
- 230000010399 physical interaction Effects 0.000 description 3
- 239000011120 plywood Substances 0.000 description 3
- 229920005906 polyester polyol Polymers 0.000 description 3
- 239000011496 polyurethane foam Substances 0.000 description 3
- 238000012216 screening Methods 0.000 description 3
- UIIMBOGNXHQVGW-UHFFFAOYSA-N sodium;hydron;carbonate Chemical compound [Na+].OC(O)=O UIIMBOGNXHQVGW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 3
- 238000006467 substitution reaction Methods 0.000 description 3
- RUELTTOHQODFPA-UHFFFAOYSA-N toluene 2,6-diisocyanate Chemical compound CC1=C(N=C=O)C=CC=C1N=C=O RUELTTOHQODFPA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N Acetone Chemical compound CC(C)=O CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 235000018185 Betula X alpestris Nutrition 0.000 description 2
- 235000018212 Betula X uliginosa Nutrition 0.000 description 2
- 239000002028 Biomass Substances 0.000 description 2
- 239000004604 Blowing Agent Substances 0.000 description 2
- 229920002488 Hemicellulose Polymers 0.000 description 2
- 241000218657 Picea Species 0.000 description 2
- LNWBFIVSTXCJJG-UHFFFAOYSA-N [diisocyanato(phenyl)methyl]benzene Chemical compound C=1C=CC=CC=1C(N=C=O)(N=C=O)C1=CC=CC=C1 LNWBFIVSTXCJJG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000004840 adhesive resin Substances 0.000 description 2
- 229920006223 adhesive resin Polymers 0.000 description 2
- 239000007900 aqueous suspension Substances 0.000 description 2
- 150000001720 carbohydrates Chemical class 0.000 description 2
- 235000014633 carbohydrates Nutrition 0.000 description 2
- UHZZMRAGKVHANO-UHFFFAOYSA-M chlormequat chloride Chemical compound [Cl-].C[N+](C)(C)CCCl UHZZMRAGKVHANO-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 2
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 2
- 238000011161 development Methods 0.000 description 2
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 2
- 230000002255 enzymatic effect Effects 0.000 description 2
- 150000002118 epoxides Chemical class 0.000 description 2
- 239000012467 final product Substances 0.000 description 2
- 239000003063 flame retardant Substances 0.000 description 2
- HANVTCGOAROXMV-UHFFFAOYSA-N formaldehyde;1,3,5-triazine-2,4,6-triamine;urea Chemical compound O=C.NC(N)=O.NC1=NC(N)=NC(N)=N1 HANVTCGOAROXMV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000000569 multi-angle light scattering Methods 0.000 description 2
- 229920000728 polyester Polymers 0.000 description 2
- 238000000275 quality assurance Methods 0.000 description 2
- 230000010076 replication Effects 0.000 description 2
- 239000004094 surface-active agent Substances 0.000 description 2
- 238000010998 test method Methods 0.000 description 2
- 229920001187 thermosetting polymer Polymers 0.000 description 2
- WGIMXKDCVCTHGW-UHFFFAOYSA-N 2-(2-hydroxyethoxy)ethyl dodecanoate Chemical compound CCCCCCCCCCCC(=O)OCCOCCO WGIMXKDCVCTHGW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ZMGMDXCADSRNCX-UHFFFAOYSA-N 5,6-dihydroxy-1,3-diazepan-2-one Chemical compound OC1CNC(=O)NCC1O ZMGMDXCADSRNCX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ZMWAXVAETNTVAT-UHFFFAOYSA-N 7-n,8-n,5-triphenylphenazin-5-ium-2,3,7,8-tetramine;chloride Chemical compound [Cl-].C=1C=CC=CC=1NC=1C=C2[N+](C=3C=CC=CC=3)=C3C=C(N)C(N)=CC3=NC2=CC=1NC1=CC=CC=C1 ZMWAXVAETNTVAT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910014033 C-OH Inorganic materials 0.000 description 1
- 101100346156 Caenorhabditis elegans moe-3 gene Proteins 0.000 description 1
- 101100037762 Caenorhabditis elegans rnh-2 gene Proteins 0.000 description 1
- 239000004970 Chain extender Substances 0.000 description 1
- 239000004971 Cross linker Substances 0.000 description 1
- 229910014570 C—OH Inorganic materials 0.000 description 1
- JOYRKODLDBILNP-UHFFFAOYSA-N Ethyl urethane Chemical compound CCOC(N)=O JOYRKODLDBILNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004721 Polyphenylene oxide Substances 0.000 description 1
- 241000219000 Populus Species 0.000 description 1
- GSEJCLTVZPLZKY-UHFFFAOYSA-N Triethanolamine Chemical compound OCCN(CCO)CCO GSEJCLTVZPLZKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000006978 adaptation Effects 0.000 description 1
- 150000001298 alcohols Chemical class 0.000 description 1
- 150000001299 aldehydes Chemical class 0.000 description 1
- 125000001931 aliphatic group Chemical group 0.000 description 1
- 239000003513 alkali Substances 0.000 description 1
- 150000001408 amides Chemical class 0.000 description 1
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 1
- 239000007767 bonding agent Substances 0.000 description 1
- 235000013877 carbamide Nutrition 0.000 description 1
- 150000001718 carbodiimides Chemical class 0.000 description 1
- 150000001735 carboxylic acids Chemical class 0.000 description 1
- 230000001413 cellular effect Effects 0.000 description 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
- 238000005253 cladding Methods 0.000 description 1
- 239000011362 coarse particle Substances 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 239000012792 core layer Substances 0.000 description 1
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 125000005442 diisocyanate group Chemical group 0.000 description 1
- 239000003085 diluting agent Substances 0.000 description 1
- 239000000539 dimer Substances 0.000 description 1
- 238000006471 dimerization reaction Methods 0.000 description 1
- 239000002270 dispersing agent Substances 0.000 description 1
- 238000004090 dissolution Methods 0.000 description 1
- 229920001971 elastomer Polymers 0.000 description 1
- 239000000806 elastomer Substances 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 150000002148 esters Chemical class 0.000 description 1
- 150000002170 ethers Chemical class 0.000 description 1
- 238000004880 explosion Methods 0.000 description 1
- 239000002657 fibrous material Substances 0.000 description 1
- 239000010419 fine particle Substances 0.000 description 1
- 239000004088 foaming agent Substances 0.000 description 1
- 210000000569 greater omentum Anatomy 0.000 description 1
- 239000011121 hardwood Substances 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 238000007731 hot pressing Methods 0.000 description 1
- 230000000887 hydrating effect Effects 0.000 description 1
- 239000001257 hydrogen Chemical group 0.000 description 1
- 229910052739 hydrogen Chemical group 0.000 description 1
- 230000002209 hydrophobic effect Effects 0.000 description 1
- 125000003010 ionic group Chemical group 0.000 description 1
- ZFSLODLOARCGLH-UHFFFAOYSA-N isocyanuric acid Chemical compound OC1=NC(O)=NC(O)=N1 ZFSLODLOARCGLH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000002576 ketones Chemical class 0.000 description 1
- 229920002521 macromolecule Polymers 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- WSFSSNUMVMOOMR-NJFSPNSNSA-N methanone Chemical compound O=[14CH2] WSFSSNUMVMOOMR-NJFSPNSNSA-N 0.000 description 1
- 125000000896 monocarboxylic acid group Chemical group 0.000 description 1
- HNHVTXYLRVGMHD-UHFFFAOYSA-N n-butyl isocyanate Chemical compound CCCCN=C=O HNHVTXYLRVGMHD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000006259 organic additive Substances 0.000 description 1
- 239000003960 organic solvent Substances 0.000 description 1
- 150000002902 organometallic compounds Chemical class 0.000 description 1
- 238000004806 packaging method and process Methods 0.000 description 1
- 239000012188 paraffin wax Substances 0.000 description 1
- DGTNSSLYPYDJGL-UHFFFAOYSA-N phenyl isocyanate Chemical compound O=C=NC1=CC=CC=C1 DGTNSSLYPYDJGL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920001515 polyalkylene glycol Polymers 0.000 description 1
- 229920000570 polyether Polymers 0.000 description 1
- 229940113115 polyethylene glycol 200 Drugs 0.000 description 1
- 229940068918 polyethylene glycol 400 Drugs 0.000 description 1
- 238000006116 polymerization reaction Methods 0.000 description 1
- 229920001451 polypropylene glycol Polymers 0.000 description 1
- 150000003139 primary aliphatic amines Chemical class 0.000 description 1
- 150000003142 primary aromatic amines Chemical class 0.000 description 1
- 238000005086 pumping Methods 0.000 description 1
- 230000002787 reinforcement Effects 0.000 description 1
- 230000003014 reinforcing effect Effects 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
- 239000000565 sealant Substances 0.000 description 1
- 150000005619 secondary aliphatic amines Chemical class 0.000 description 1
- 238000007493 shaping process Methods 0.000 description 1
- 239000000344 soap Substances 0.000 description 1
- 239000011734 sodium Substances 0.000 description 1
- 239000002689 soil Substances 0.000 description 1
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 1
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 1
- 150000008163 sugars Chemical class 0.000 description 1
- LSNNMFCWUKXFEE-UHFFFAOYSA-L sulfite Chemical compound [O-]S([O-])=O LSNNMFCWUKXFEE-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 150000003512 tertiary amines Chemical class 0.000 description 1
- 239000002562 thickening agent Substances 0.000 description 1
- 239000013638 trimer Substances 0.000 description 1
- 150000003672 ureas Chemical class 0.000 description 1
- 150000003673 urethanes Chemical class 0.000 description 1
- 238000005292 vacuum distillation Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B27—WORKING OR PRESERVING WOOD OR SIMILAR MATERIAL; NAILING OR STAPLING MACHINES IN GENERAL
- B27N—MANUFACTURE BY DRY PROCESSES OF ARTICLES, WITH OR WITHOUT ORGANIC BINDING AGENTS, MADE FROM PARTICLES OR FIBRES CONSISTING OF WOOD OR OTHER LIGNOCELLULOSIC OR LIKE ORGANIC MATERIAL
- B27N3/00—Manufacture of substantially flat articles, e.g. boards, from particles or fibres
- B27N3/04—Manufacture of substantially flat articles, e.g. boards, from particles or fibres from fibres
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B27—WORKING OR PRESERVING WOOD OR SIMILAR MATERIAL; NAILING OR STAPLING MACHINES IN GENERAL
- B27N—MANUFACTURE BY DRY PROCESSES OF ARTICLES, WITH OR WITHOUT ORGANIC BINDING AGENTS, MADE FROM PARTICLES OR FIBRES CONSISTING OF WOOD OR OTHER LIGNOCELLULOSIC OR LIKE ORGANIC MATERIAL
- B27N1/00—Pretreatment of moulding material
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B27—WORKING OR PRESERVING WOOD OR SIMILAR MATERIAL; NAILING OR STAPLING MACHINES IN GENERAL
- B27N—MANUFACTURE BY DRY PROCESSES OF ARTICLES, WITH OR WITHOUT ORGANIC BINDING AGENTS, MADE FROM PARTICLES OR FIBRES CONSISTING OF WOOD OR OTHER LIGNOCELLULOSIC OR LIKE ORGANIC MATERIAL
- B27N1/00—Pretreatment of moulding material
- B27N1/003—Pretreatment of moulding material for reducing formaldehyde gas emission
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B27—WORKING OR PRESERVING WOOD OR SIMILAR MATERIAL; NAILING OR STAPLING MACHINES IN GENERAL
- B27N—MANUFACTURE BY DRY PROCESSES OF ARTICLES, WITH OR WITHOUT ORGANIC BINDING AGENTS, MADE FROM PARTICLES OR FIBRES CONSISTING OF WOOD OR OTHER LIGNOCELLULOSIC OR LIKE ORGANIC MATERIAL
- B27N1/00—Pretreatment of moulding material
- B27N1/02—Mixing the material with binding agent
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B27—WORKING OR PRESERVING WOOD OR SIMILAR MATERIAL; NAILING OR STAPLING MACHINES IN GENERAL
- B27N—MANUFACTURE BY DRY PROCESSES OF ARTICLES, WITH OR WITHOUT ORGANIC BINDING AGENTS, MADE FROM PARTICLES OR FIBRES CONSISTING OF WOOD OR OTHER LIGNOCELLULOSIC OR LIKE ORGANIC MATERIAL
- B27N1/00—Pretreatment of moulding material
- B27N1/02—Mixing the material with binding agent
- B27N1/0209—Methods, e.g. characterised by the composition of the agent
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B27—WORKING OR PRESERVING WOOD OR SIMILAR MATERIAL; NAILING OR STAPLING MACHINES IN GENERAL
- B27N—MANUFACTURE BY DRY PROCESSES OF ARTICLES, WITH OR WITHOUT ORGANIC BINDING AGENTS, MADE FROM PARTICLES OR FIBRES CONSISTING OF WOOD OR OTHER LIGNOCELLULOSIC OR LIKE ORGANIC MATERIAL
- B27N3/00—Manufacture of substantially flat articles, e.g. boards, from particles or fibres
- B27N3/002—Manufacture of substantially flat articles, e.g. boards, from particles or fibres characterised by the type of binder
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B27—WORKING OR PRESERVING WOOD OR SIMILAR MATERIAL; NAILING OR STAPLING MACHINES IN GENERAL
- B27N—MANUFACTURE BY DRY PROCESSES OF ARTICLES, WITH OR WITHOUT ORGANIC BINDING AGENTS, MADE FROM PARTICLES OR FIBRES CONSISTING OF WOOD OR OTHER LIGNOCELLULOSIC OR LIKE ORGANIC MATERIAL
- B27N3/00—Manufacture of substantially flat articles, e.g. boards, from particles or fibres
- B27N3/08—Moulding or pressing
- B27N3/10—Moulding of mats
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
- C08L97/00—Compositions of lignin-containing materials
- C08L97/005—Lignin
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
- C08L97/00—Compositions of lignin-containing materials
- C08L97/02—Lignocellulosic material, e.g. wood, straw or bagasse
Landscapes
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Wood Science & Technology (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Forests & Forestry (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Polymers & Plastics (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Dry Formation Of Fiberboard And The Like (AREA)
Abstract
É fornecido um processo para modificar materiais lignocelulósicos com lignina e para incorporar lignina e isocianatos ou outro adesivo de madeira em composições de produtos de madeira, e sua composição, preparação e aplicação para colar produtos de madeira são divulgadas. As composições compreendem lignina, derivada de uma variedade de recursos naturais, compostos de isocianato contendo dois ou mais grupos funcionais de isocianato, ou outros adesivos de madeira.
Description
1 / 59 PROCESSO DE PRODUÇÃO DE UM PRODUTO DE MADEIRA, E,
[001] Este pedido reivindica prioridade do pedido provisório de número de série U.S. 62/566.776, depositado em 2 de outubro de 2017, cujo conteúdo é incorporado em sua totalidade neste documento.
[002] É um processo para modificar materiais lignocelulósicos com lignina e incorporando adesivo de madeira de lignina e isocianato em composições de produtos de madeira.
[003] Os produtos de madeira compostos são painéis estruturais ou não estruturais comumente usados na construção de paredes, pisos, telhados, portas, armários, móveis e molduras arquitetônicas. Os produtos mais comuns em painéis compostos de madeira são: madeira compensada, painéis de fibras orientadas (OSB), painéis de partículas (PB) e painéis de fibras de diferentes densidades [painel de fibras de baixa densidade (LDF), painéis de fibras de média densidade (MDF) e painéis de fibras de alta densidade (HDF)]. Os principais adesivos de madeira atualmente utilizados são: resinas à base de formaldeído, como resinas de ureia-formaldeído (UF), melamina-formaldeído (MF), melamina-ureia-formaldeído (MUF) resorcinol-formaldeído (RF), fenor-resorcinol-formaldeído (PRF) e fenol-formaldeído (PF) e livres de formaldeído, como diisocianato de metileno difenil polimérico (pMDI). As resinas à base de formaldeído para aplicações em madeira são resinas do tipo termoendurecível. Antes da cura, as mesmas contêm um certo teor de formaldeído livre no sistema de resina. Após a cura, a maioria do formaldeído livre reage com outros componentes do sistema de resina ou evapora dos painéis. Assim, apenas uma pequena quantidade de formaldeído livre fica presa nos painéis. Após a cura, as estruturas de PF, RF, PRF e MF são
2 / 59 bastante estáveis. Não é gerado mais formaldeído livre a partir dessas resinas curadas e as emissões de formaldeído livre dos painéis são reduzidas ao longo do tempo. Entretanto, como a estrutura química da UF curada não é estável em condições altamente úmidas, a UF curada gera formaldeído livre nessas condições.
[004] Os sistemas de resina para a maioria dos produtos de painéis compostos de madeira (por exemplo, OSB, PB e MDF) geralmente incluem uma resina (por exemplo, UF, PF, pMDI etc.) e cera. A função da cera em compósitos de madeira é reduzir a absorção de água dos painéis de compósitos de madeira e melhorar a estabilidade dimensional. No entanto, a cera não contribui para a ligação. Pelo contrário, enfraquece a ligação se estiver presente entre as partículas da madeira. Cada tipo de painel composto de madeira possui requisitos diferentes para a resina aplicada. Para a fabricação de painéis OSB, a viscosidade da resina deve estar abaixo de 500 cps, geralmente 150 a 300 cps. Para a fabricação de painéis PB e painéis MDF, a viscosidade da resina deve ser menor que 1000 cps. Se a viscosidade da resina for alta, será necessário tomar algumas medidas para ajustar o sistema de aplicação de resina, para garantir que a resina seja aplicada uniformemente e esteja bem distribuída na superfície do material de madeira.
[005] A madeira é composta por três componentes principais: celulose (cerca de 40-50%), hemicelulose (cerca de 20-30%) e lignina (cerca de 20-30%). A lignina é um componente muito significativo de todos os materiais lignocelulósicos, incluindo a madeira. Como macromolécula, a lignina é polifenólica e amorfa, contribuindo muito para as propriedades naturais da madeira. É concebível que as propriedades da madeira possam ser significativamente modificadas ou aprimoradas se um conteúdo adicional de lignina puder ser introduzido na madeira, o que levaria a produtos de madeira novos ou aprimorados, além de vários benefícios econômicos e ambientais.
[006] Várias hipóteses podem ser feitas sobre como a lignina pode
3 / 59 reforçar a adesão em painéis compostos de madeira: 1) a lignina incorporada a esses produtos ajuda a desenvolver fortes interações físicas entre materiais lignocelulósicos durante as etapas de tratamento térmico do processo de fabricação de painéis, levando à adesão entre materiais lignocelulósicos, e 2) a lignina se associa a diferentes sistemas de resina (por exemplo, isocianatos, resinas fenólicas e/ou resinas de ureia-formaldeído com cera) por meio de diferentes mecanismos (por exemplo, reação química) para reforçar a adesão entre materiais lignocelulósicos.
[007] A primeira hipótese declarada acima pode ser justificada com base no seguinte. Normalmente, durante a fabricação de painéis compostos de madeira, o teor de humidade dos materiais lignocelulósicos resinados (material de madeira) é de cerca de 6-15%, preferencialmente, 8-12%. Além disso, a temperatura de prensagem é de cerca de 180-225 °C. Quando lignina adicional é incorporada em materiais lignocelulósicos em uma dosagem de cerca de 0 a 10% em peso, com base no peso da madeira seca, ou preferencialmente de 0,25 a 3% em peso, espera-se que esta lignina se associe a moléculas de água (por exemplo, por hidratação de grupos iônicos ou ligação de hidrogênio) para formar algum tipo de complexo lignina-água. Como é conhecido na arte, a temperatura de transição vítrea da lignina de madeira macia é de cerca de 140-170 °C na forma seca, enquanto a temperatura de transição vítrea da lignina de madeira dura é de cerca de 110- 140 °C na forma seca. A temperatura de transição vítrea, Tg, é a temperatura na qual um polímero muda de um plástico rígido (abaixo de Tg) para um material flexível e emborrachado (acima de Tg). Como também se sabe, quando a lignina está na forma úmida e/ou na presença de outros componentes da madeira (por exemplo, celulose, hemicelulose), a temperatura de transição vítrea diminui significativamente até 100 °C. Portanto, através deste mecanismo (amolecimento por co-corrente de lignina adicionada e lignina no material lignocelulósico), espera-se que durante o
4 / 59 processo de fabricação de compósitos de madeira, a lignina adicionada possa estabelecer fortes interações físicas com a lignina nos materiais lignocelulósicos, pois estes últimos são compostos por cerca de 20 a 30% em peso de lignina. Como resultado, espera-se uma forte adesão entre os materiais lignocelulósicos e a lignina durante a fabricação do painel, já que as temperaturas às quais a lignina úmida é exposta estão na mesma faixa que a temperatura de transição vítrea da lignina úmida (a temperatura da placa poderia ser mais alta a 180 °C, enquanto a temperatura central dos materiais lignocelulósicos é geralmente maior que 130 ou 140 °C). Depois que os painéis são resfriados, espera-se que a lignina se solidifique (forma plástica rígida), criando assim uma adesão permanente entre os materiais lignocelulósicos (por exemplo, partículas de madeira usadas).
[008] A segunda hipótese declarada acima pode ser justificada com base no seguinte. Dependendo do sistema de resina utilizado (por exemplo, resina de isocianato, resina fenólica, resina de ureaformaldeído com cera), a lignina reforçaria a adesão entre os materiais lignocelulósicos através de um mecanismo diferente. Por exemplo, o caso de três sistemas de resina diferentes é discutido abaixo. Sistema de resina de isocianato (geralmente pMDI mais cera)
[009] Quando isocianatos, em particular pMDI (teor de NCO de cerca de 30% em peso), são usados na fabricação de painéis de materiais lignocelulósicos, a dosagem de pMDI é menor que 5% em peso com base no peso seco dos materiais lignocelulósicos e, geralmente, de 2 a 3% em peso. Se, por exemplo, nesse sistema adesivo, houver 3% em peso de lignina, 3% em peso de pMDI e 8% em peso de umidade (com base no peso seco de materiais lignocelulósicos antes da prensagem), a proporção em peso de lignina, pMDI e água seria de 3:3:8 A razão molar do grupo funcional seria diferente da razão de peso. O conteúdo do grupo hidroxila da lignina é geralmente entre 200 e 300 mgKOH/g. Isso significa que 100 gramas de
5 / 59 lignina contêm 0,356 - 0,534 mol de grupos hidroxila que podem reagir com os grupos NCO em isocianatos.
O pMDI geralmente contém um teor de NCO de 30% em peso, resultando em 0,714 mol de grupos NCO em 100 g de pMDI.
O conteúdo do grupo hidroxila em 100 g de água seria de 11,11 mol.
Portanto, em uma proporção de peso de 3:3:8 de lignina: pMDI: água, a razão molar do grupo funcional de OH nos lignina: grupos NCO em pMDI: grupos OH em água seriam 0,356 - 0,534:0,714: (11,11x 8/3) = 0,356- 0,534:0,714:29,629 = 1,0-1,5:2,0:83. Como visto a partir dessas razões molares relativas, os grupos -OH (hidroxil) em água são muito mais altos que os grupos -OH na lignina.
A reatividade relativa de isocianatos com grupos "OH" em condições não catalisadas a 25 °C é a seguinte: 100 para grupos hidroxila primários (RCH2-OH), 100 para água (HOH), 40 para grupos hidroxila de ácido carboxílico (RCOOH), 30 para grupos hidroxila secundários (RR'CH-OH) e 0,5 para grupos hidroxila terciários (RR'R"C- OH). A reatividade relativa de isocianatos com aminas e derivados é a seguinte: 100.000 para aminas alifáticas primárias (R-NH2), 20.000-50.000 para aminas alifáticas secundárias (RR'NH), 200-300 para aminas aromáticas primárias (Ar-NH), 15 para ureias (R-NH-CO-NH-R), 0,3 para uretanos (R- NH-CO-O-R) e 0,1 para amidas (RCO-NH2). Se for assumido que todos os grupos OH (hidroxil) são grupos hidroxila primários (esse não é o caso da lignina), a reatividade dos grupos -OH na lignina com os grupos NCO nos isocianatos seria semelhante aos grupos -OH na água com grupos NCO em isocianatos em concentrações semelhantes.
Devido à razão molar do grupo funcional de -OH em lignina, NCO em pMDI e -OH em água de 1,0- 1,5:2,0:83,1, seria de esperar muito mais grupos OH da água reagindo com grupos NCO em pMDI do que grupos OH na lignina reagindo com grupos NCO em pMDI.
Portanto, espera-se que apenas uma porção muito pequena de pMDI reaja com os grupos OH da lignina para formar ligações de poliuretano.
A reação mais dominante é provável que sejam grupos OH na água que
6 / 59 reagem com grupos NCO em pMDI para formar estruturas intermediárias instáveis, formando ainda mais aminas e CO2 como mostrado abaixo: H2O + R - NCO → [RNHCOOH ] → CO2 + RNH 2
[0010] As aminas reagirão ainda mais com os grupos NCO para formar (RNH)2CO. Nos painéis de material lignocelulósico com pMDI e lignina, é provável que apenas uma pequena porção de lignina reaja com pMDI a estruturas reticuladas no painel, levando à adesão. Espera-se que a maior parte da lignina tenha uma forte interação física com materiais lignocelulósicos, levando à adesão de materiais lignocelulósicos e ao reforço de painéis de materiais lignocelulósicos. Sistema de resina fenólica (geralmente resina fenólica mais cera)
[0011] Quando as resinas de fenol-formaldeído são usadas como adesivo na fabricação de painéis de materiais lignocelulósicos, a dosagem de resina fenólica é menor que 5% em peso (com base no peso seco de materiais lignocelulósicos) e geralmente cerca de 3% em peso ou menos. Esses painéis são normalmente prensados a cerca de 130-150 °C no caso de madeira compensada e a cerca de 170-180 °C no caso de OSB. Sob essas condições, espera-se que uma porção da lignina participe da reação de cura da resina fenólica e faça parte da estrutura reticulada das resinas fenólicas nos painéis fabricados. A cera pode ser parcial ou totalmente substituída pela lignina. Como a lignina estabelece adesão física com materiais lignocelulósicos e também participa da reação de cura com resina fenólica, os painéis de material lignocelulósico feitos com resina fenólica e lignina podem ter um desempenho tão bom ou melhor do que aqueles feitos com resina e cera fenólica. Sistema ureia-formaldeído (geralmente resina ureia- formaldeído mais cera)
[0012] Quando as resinas de ureia-formaldeído são usadas na
7 / 59 fabricação de painéis de materiais lignocelulósicos, a dosagem da resina de ureia-formaldeído está na faixa de 6-14% em peso (com base no peso seco de materiais lignocelulósicos) e geralmente de 8 a 12% em peso. Devido ao mecanismo de reação neste sistema de resina, a lignina pode não participar da reação de cura da ureia-formaldeído durante a fabricação do painel.
[0013] Atualmente, existe uma demanda crescente por reduzir as emissões de formaldeído a partir de madeira composta e/ou produtos de papel usados em edifícios. Os adesivos pMDI e poliuretano (sem formaldeído) para aplicação em produtos de madeira aumentaram significativamente, especialmente na fabricação de OSB. Os isocianatos que contêm aglutinante e adesivos representam cerca de 10% da participação de mercado em volume de adesivos de madeira na América do Norte.
[0014] Os poliuretanos (PU) são considerados um dos materiais poliméricos mais versáteis, oferecendo uma ampla gama de produtos com diversas aplicações. Os produtos de PU podem ser divididos em três categorias: espumas flexíveis, espumas rígidas e outras que incluem revestimentos, adesivos e ligantes, vedantes, elastômeros etc. Nos últimos anos, o uso de adesivos e aglutinantes sem formaldeído e, mais especificamente, adesivos à base de isocianato e de base biológica aumentou significativamente em aplicações de madeira e produtos de madeira.
[0015] A adição de produtos de base biológica, especialmente produtos à base de lignocelulósicos, em sistemas poliméricos é uma abordagem muito comum e eficaz para produzir materiais com propriedades mecânicas mais altas e características mais ecológicas. Portanto, um esforço significativo foi investido na incorporação de lignina em várias aplicações de poliuretano à base de lignina (adesivos, espumas e aglutinantes), uma vez que possui uma variedade de grupos funcionais em sua estrutura e, em particular, diferentes tipos de grupos hidroxila.
[0016] A Patente US 4.317.752 descreve um processo para a
8 / 59 produção de plásticos de poliisocianato lignina-celulose. Na primeira etapa, a serragem da madeira é cozida com hidróxido de sódio a uma temperatura entre 150 °C e 220 °C, produzindo um líquido marrom e espesso que solidifica no resfriamento e é moído em pó. Em uma segunda etapa, o pó moído é misturado com poliisocianatos (como diisocianato de tolueno ou TDI na proporção de 1:1 em peso, diisocianato de metileno difenil ou MDI na proporção de 2:3), agitado por 10-60 minutos a uma temperatura de 20-70 °C, produzindo assim um pré-polímero de poli-isocianato-lignina-celulose. Em uma terceira etapa, agentes de cura (como água, catalisadores contendo água, como aminas terciárias, compostos organometálicos etc. e aditivos orgânicos, como álcoois, aldeídos, ácidos carboxílicos, cloretos de ácido carboxílico, ésteres, éteres, cetonas são adicionados e misturados no pré-polímero de poli- isocianato-lignina-celulose para produzir produtos celulares semirrígidos ou rígidos.
[0017] A patente US 4.486.557 discute o desenvolvimento de formulações aglutinantes que compreendem di- ou poli-isocianato (20-95% em peso) (como MDI), um epóxido líquido (5-80% em peso) e lignina (1,0- 60% em peso) como diluente. Sugere-se que essas formulações sejam usadas como um aglutinante para a fabricação de placas lignocelulósicas.
[0018] A Patente US 5.750.201 discute o desenvolvimento de um processo para ligação de materiais lignocelulósicos usando poliisocianatos em combinação com solventes de lignina e lignina. Os solventes de lignina, particularmente a ureia cíclica, são utilizados em quantidades que variam de 0,1 a 6,0% em peso, com base no peso do poliisocianato. A lignina utilizada foi lignina organossolv e a quantidade adicionada no intervalo variou de 1% em peso a 5% em peso com base no poliisocianato.
[0019] O pedido de patente CA 2.164.467 e o pedido de patente CA
2.164.490 discutem a incorporação de lignina no isocianato para produzir pré- polímero de lignina-isocianato para uso em poliuretanos. São divulgadas
9 / 59 algumas etapas para preparar a mistura de pré-polímero de isocianato à base de lignina, principalmente: 1) é adicionado lignina em pó (lignina kraft ou lignina organossolv) e agitada em PPG ou PEG; 2) a água na mistura é removida por várias horas a 60-150 °C sob vácuo; 3) a suspensão de lignina desidratada é medida lentamente e agitada em isocianato aquecido a 80 °C e mantida a 80-120 °C por 2 horas para completar a reação. A viscosidade das misturas de pré-polímero contendo lignina é fortemente dependente do tipo de lignina, bem como da estrutura de poliisocianato. Após armazenamento durante 60 dias a 50 °C, as misturas de pré-polímero não se converteram em gel, o que indicou que as misturas de pré-polímero são bastante estáveis. A espuma de poliuretano é produzida misturando a mistura de pré-polímero de isocianato à base de lignina e o agente de expansão contendo poliol, catalisador, surfactante, extensor de cadeia, reticulador e outros aditivos (como retardante de fogo).
[0020] O pedido de patente WO 2011/097719 descreve um método para a preparação de ligantes (ligante de isocianato à base de lignina e resina fenol-formaldeído à base de lignina). Para aglutinante de isocianato à base de lignina, a lignina em pó é dissolvida em um solvente (por exemplo, acetona), é adicionado MDI e a maior parte do solvente é removida por destilação a vácuo. A lignina também pode ser diretamente misturada ao MDI. A viscosidade da mistura de MDI-lignina depende do conteúdo de lignina na mistura e aumenta com o tempo.
[0021] O pedido de patente WO 97/24362 descreve um método para incorporar lignina no poliol e depois reagir com isocianato para formar um produto de poliuretano. A lignina é misturada com poliéter-poliol sob agitação, depois aquecida a cerca de 90 °C e agitada para melhorar a taxa de dissolução/dispersão. A solução resultante de lignina-poliol pode ser usada para a fabricação de peças termofixas de uretano, espumas rígidas ou revestimentos adicionando isocianato, catalisador e outros aditivos.
10 / 59
[0022] O pedido de patente CN 104449501 descreve formulações adesivas para madeira compreendendo 0-90% de furfural, 0-70% de lignina e 10-100% de poli-isocianato, preferencialmente, 5 a 75% de furfural, 5-50% de lignina e 20-90% de poliisocianato. A madeira compensada de 2 camadas feita com 70-40% de furfural/10-40% de lignina/20% de pMDI a 150 °C por 180 segundos teve resistência ao cisalhamento comparável àquelas preparadas usando resina de fenol-formaldeído em condições secas e úmidas (após 48 horas de imersão).
[0023] O pedido de patente CN 104449528A desenvolveu adesivos contendo lignina compreendendo 20-25% de lignina, 50-60% de diisocianato de tolueno, 10-12% de agente espessante (como resina) e água.
[0024] A Patente US 3.072.634 descreve um produto isocianato-ligina obtido por reação de isocianatos, como isocianato de butil, isocianato de fenil, com lignina, como a Indulina A, com/sem solvente a uma temperatura variando de 75 a 110 °C.
[0025] A patente US 3.577.358 desenvolveu métodos para produzir isocianatos de lignina para plásticos, adesivos, espumas flexíveis e rígidas. Usou-se várias abordagens para introduzir lignina em isocianatos: 1) a lignina foi dissolvida em um solvente (como 1,4-dioxano, monolaurato de dietileno glicol) e depois reagiu com poliisocianato (como difenilmetano-4,4'- diisocianato (MDI), 80% de diisocianato de 2,4-tolileno/20% de 2, 6-tolileno diisocianato (TDI) a uma temperatura elevada e com/sem catalisador (como trietanolamina); 2) a lignina foi dispersa em polialquileno glicol (por exemplo, polietileno glicol com MW médio de 400), polipropileno-etileno glicol misto) e, em seguida, reagiu com poliisocianato (como difenilmetano- 4,4'-diisocianato, 80% de diisocianato de 2,4-tolileno/20% de 2, 6-tolileno diisocianato); e 3) a lignina foi diretamente dispersa em poli-isocianato (como 80% de diisocianato de 2,4-tolileno e , 20% de di-isocianato de 2, 6-tolileno) e reagiu a temperaturas elevadas (por exemplo, 10 minutos a 70 °C ou 7
11 / 59 minutos a 120 °C).
[0026] Glasser et al. (1982) “Hydroxy Propylated Lignin-Isocyanate Combinations as Bonding Agents for Wood and Cellulosic Fibers”, The Journal of Adhesion, 14:3, 233-255, publicou trabalhos de pesquisa relacionados ao uso de combinações de lignina hidroxipropilada (lignina kraft e explosão a vapor) e isocianato como adesivos de madeira na fabricação de painéis aglomerados. Mostraram que a 25% em peso de substituição de pMDI por lignina modificada, a resistência à flexão caiu mais de 50% de ~1300 psi para ~550 psi.
[0027] Mais recentemente, a patente US 9.598.529 divulgou a produção de produtos de poliuretano à base de lignina. Em uma primeira etapa, a lignina foi misturada com isocianatos. Dependendo do produto final, outros aditivos como retardante de fogo, agente de espuma, poliol, surfactante, catalisador e agente de expansão podem ser adicionados. Para fazer os compósitos de madeira, foram tomadas algumas medidas: 1) lignina seca e isocianato foram misturados na proporção de 1:2 em peso; 2) a mistura foi adicionada às partículas de madeira na proporção de 1:2; 3) a mistura resultante de partículas de madeira e isocianato-lignina foi moldada na prensa e mantida no forno durante a noite a 70 °C; 4) após o resfriamento até a temperatura ambiente, os compostos de madeira foram liberados da prensa.
[0028] Consequentemente, várias tentativas foram feitas no passado para incorporar lignina no poliisocianato para produzir produtos de poliuretano. No entanto, a maioria das abordagens descritas acima tem uma ou mais desvantagens que as impediram de atingir o estágio comercial. Tais desvantagens incluem, mas não estão limitadas a: 1) nos casos em que um solvente orgânico é usado para a mistura/dispersão de lignina e isocianato, devem ser tomadas providências para que o solvente seja removido e recuperado - isso torna essas abordagens bastante caras, em que, além disso, a mistura resultante ainda pode precisar ser misturada ainda mais; 2) nos casos
12 / 59 em que a lignina é solubilizada/dispersa em um poliol poliéster ou poliol poliéter antes da mistura com o poliisocianato, a estabilidade da mistura resultante parece ser limitada; e 3) nos casos em que a lignina é solubilizada/dispersa diretamente no poliisocianato, a aplicabilidade dessa abordagem parece estar limitada a espumas de poliuretano. Além disso, nesses casos, a mistura lignina-isocianato não é muito estável e a viscosidade atinge níveis muito altos, especialmente com alto conteúdo de lignina na mistura (20-30% em peso). Como resultado, uma vez adicionado ao material de fibra ou madeira, pode polimerizar prematuramente e de maneira não uniforme, levando a obstruções e outros problemas, especialmente a temperaturas elevadas.
[0029] Os isocianatos (incluindo pMDI) são uma classe de produtos químicos que têm algumas das mais diversas aplicações industriais. Quando forem permitidos reagir com polióis, os produtos de poliuretano serão formados, como adesivos de poliuretano, espumas de poliuretano, etc. Um poliol pode ser qualquer produto químico que contenha grupos hidroxila na estrutura molecular, como etileno glicol, açúcar, lignina, celulose, etc. Até a água pode ser considerada como um poliol.
[0030] Os isocianatos também podem reagir com eles mesmos para formar uretidinediona por meio de dimerização (dímero), isocianurato por trimerização (trimero), carbodiimida etc. As reações de diisocianato (como MDI) são geralmente muito mais complicadas do que as reações de monoisocianato.
[0031] Portanto, ainda é necessário fornecer métodos de incorporação de lignina em materiais lignocelulósicos para permitir a fabricação de painéis de materiais lignocelulósicos à base de lignina (como painéis de compósitos de madeira e outros produtos) com isocianato contendo adesivo de madeira sem os problemas encontrados na técnica anterior.
13 / 59
[0032] É fornecido um processo de produção de um produto de madeira que compreende: mistura de um material de madeira com lignina, isocianato ou outro adesivo e cera parcial ou nenhuma produzindo um material resinado; formar um placa partir do material resinado; e comprimir ou moldar a placa produzindo um produto de madeira a temperatura elevada.
[0033] Em uma modalidade, o material de madeira e a lignina são primeiramente misturados em um misturador, produzindo uma mistura de material de madeira e lignina; a mistura de material de madeira e lignina flui para um digestor, comprimindo a mistura material de madeira e lignina; cozinhando a mistura comprimida de material de madeira e lignina por injeção de vapor pressurizado; refinando a mistura comprimida de material de madeira e lignina, produzindo fibras refinadas; e misturando as fibras refinadas com isocianato e cera em quantidade parcial ou nula, produzindo o material resinado.
[0034] Em outra modalidade, o processo e o material de madeira descritos neste documento compreendem incorporar lignina ao material de madeira através do bujão roscado produzindo uma mistura de material de madeira e lignina; a mistura de material de madeira e lignina flui para um digestor, comprimindo a mistura material de madeira e lignina; cozinhando a mistura comprimida de material de madeira e lignina por injeção de vapor pressurizado; refinando a mistura comprimida de material de madeira e lignina, produzindo fibras refinadas; e misturando as fibras refinadas com isocianato e cera em quantidade parcial ou nula, produzindo o material resinado.
[0035] Em uma modalidade, o material de madeira é transportado através de um bujão roscado, comprimindo o material de madeira; o material de madeira comprimido flui para um digestor, em que a lignina é incorporada, produzindo uma mistura comprimida de material de madeira e lignina; cozinhar a mistura comprimida de material de madeira e lignina por injeção
14 / 59 de vapor pressurizado; refinar a mistura comprimida de material de madeira e lignina, produzindo fibras refinadas; e misturar as fibras refinadas com isocianato e cera em quantidade parcial ou nula, produzindo o material resinado.
[0036] Em modalidades adicionais, o material de madeira é transportado através de um bujão roscado, comprimindo o material de madeira; o material comprimido de madeira flui para um digestor; cozinhar o material de madeira comprimido por injeção de vapor pressurizado; incorporar a lignina ao material comprimido de madeira, produzindo uma mistura comprimida de material de madeira e lignina; refinar a mistura comprimida de material de madeira e lignina, produzindo fibras refinadas; e misturar as fibras refinadas com isocianato e cera em quantidade parcial ou nula, produzindo o material resinado.
[0037] Em uma modalidade, o material de madeira é transportado através de um bujão roscado, comprimindo o material de madeira; o material de madeira comprimido flui para um digestor; cozinhar o material de madeira comprimido por injeção de vapor pressurizado; refinar o material de madeira comprimido, produzindo fibras refinadas; incorporar a lignina às fibras refinadas através de uma linha de injeção, produzindo uma mistura refinada de fibras e lignina, misturando a mistura refinada de fibras e lignina com isocianato e cera em quantidade parcial ou nula, produzindo o material resinado.
[0038] Em uma modalidade, o material de madeira é transportado através de um bujão roscado, comprimindo o referido material de madeira; o material de madeira comprimido flui para um digestor; cozinhar o material de madeira comprimido por injeção de vapor pressurizado; refinar o material de madeira comprimido, produzindo fibras refinadas; misturar as fibras refinadas com o isocianato e cera em quantidade parcial ou nula, produzindo uma mistura de fibras refinadas e isocianato; secar a mistura de fibras refinadas e
15 / 59 isocianato; e misturar lignina com a mistura de fibras refinadas e isocianato, produzindo o material resinado.
[0039] Em uma modalidade, o vapor de pressão está a uma temperatura entre 130 - 190 °C.
[0040] Em outra modalidade, o material de madeira são lascas de madeira ou serragem de madeira.
[0041] Em uma outra modalidade, o produto de madeira é um painel de isolamento e/ou um produto moldado.
[0042] Em outra modalidade, o produto de madeira é um painel isolante de baixa densidade, um painel de fibra de média densidade (MDF), um painel de fibra de alta densidade (HDF), um painel isolante à base de fibras, um produto de papel ou um painel lignocelulósico não à base de madeira.
[0043] Em outra modalidade, o produto de madeira é um painel aglomerado (PB), um Painel de Tiras de Madeira Orientadas (OSB), uma painel de partículas de casca ou um painel lignocelulósico não à base de madeira.
[0044] Em uma modalidade, a lignina está na forma de pó ou em suspensão.
[0045] Em uma modalidade adicional, a lignina é lignina kraft, lignina soda, lignina de hidrólise, lignossulfonato, lignina organosolv, lignina de acidólise em dioxano, lignina de madeira moída ou lignina klason.
[0046] Em outra modalidade, o material de madeira está na forma de uma partícula de madeira, e o adesivo de madeira é uma resina de ureia- formaldeído ou resina de fenol-formaldeído ou resina de isocianato para produzir painéis aglomerados.
[0047] Em uma modalidade, o material de madeira está na forma de tiras de madeira, onde as tiras individuais têm em torno de 2,0-2,5 cm x 10-15 cm, e o adesivo de madeira é uma resina de fenol-formaldeído ou resina de
16 / 59 isocianato para produzir painéis OSB.
[0048] É também fornecido um processo de produção de um produto de madeira compreendendo a mistura de lascas de madeira com lignina em um misturador que produz uma mistura de lascas de madeira-lignina; fluir a mistura de lascas de madeira-lignina através de um bujão roscado que comprime a mistura de lascas de madeira-lignina; fluir para o digestor a mistura de lascas de madeira-lignina comprimidas; cozinhar a mistura de lascas de madeira-lignina comprimida com injeção de vapor sob pressão; refinar a mistura de lascas de madeira-lignina comprimidas produzindo fibras refinadas; adicionar isocianato e nenhuma cera ou parcialmente às fibras refinadas produzindo uma mistura de fibras refinadas com isocianato; secar a mistura de fibras refinadas com isocianato produzindo fibras resinadas secas; formar um placa a partir das fibras resinadas secas; e comprimir ou moldar a placa que produz o produto de madeira.
[0049] Em outra modalidade, um processo de produzir um produto de madeira compreendendo misturas de lascas de madeira com lignina; fluir a mistura de lascas de madeira e lignina através do bujão roscado e comprimir as lascas de madeira e lignina produzindo uma mistura lascas de madeira- lignina que flui para o digestor a mistura de lascas de madeira-lignina comprimidas; cozinhar a mistura de lascas de madeira-lignina comprimida com injeção de vapor sob pressão, refinar a referida mistura de lascas de madeira-lignina comprimidas produzindo fibras refinadas; adicionar isocianato e nenhuma cera ou parcialmente às fibras refinadas produzindo uma mistura de fibras refinadas com isocianato; secar a mistura de fibras refinadas com isocianato produzindo fibras resinadas secas; formar um placa a partir das fibras resinadas secas; e comprimir ou moldar a placa que produz o produto de madeira.
[0050] Em outra modalidade, um processo de produção de um produto de madeira compreende misturar lascas de madeira; fluir lascas de
17 / 59 madeira através do bujão roscado e comprimir as lascas de madeira; fluir em um digestor as lascas de madeira comprimidas em que a lignina é incorporada produzindo uma mistura de lascas de madeira-lignina; cozinhar a mistura de lascas de madeira-lignina comprimida com injeção de vapor sob pressão; refinar a mistura de lascas de madeira-lignina comprimidas produzindo fibras refinadas; adicionar isocianato e nenhuma cera ou parcialmente às fibras refinadas produzindo uma mistura de fibras refinadas com isocianato; secar a mistura de fibras refinadas com isocianato produzindo fibras resinadas secas; formar um placa a partir das fibras resinadas secas; e comprimir ou moldar a placa que produz o produto de madeira.
[0051] Ainda é fornecido um processo de produção de produto de madeira compreendendo: mistura lascas de madeira; fluir as lascas de madeira através do bujão roscado e comprimir as referidas lascas de madeira; fluir em um digestor as lascas de madeira comprimidas; cozinhar as lascas de madeira comprimida com injeção de vapor pressurizado e subsequentemente incorporar a lignina às lascas de madeira comprimidas produzindo a mistura de lascas de madeira-lignina; refinar a mistura de lascas de madeira-lignina comprimidas produzindo fibras refinadas; adicionar isocianato e nenhuma cera ou parcialmente às fibras refinadas produzindo uma mistura de fibras refinadas com isocianato; secar a mistura de fibras refinadas com isocianato produzindo fibras resinadas secas; formar um placa a partir das fibras resinadas secas; e comprimir ou moldar a placa que produz o produto de madeira.
[0052] Também é fornecido um processo de produção de um produto de madeira que compreende lascas de madeira misturadas; fluir as lascas de madeira através de um bujão roscado e comprimir as lascas de madeira; fluir para um digestor as referidas lascas de madeira comprimidas; cozinhar as lascas de madeira comprimidas com injeção de vapor pressurizado; refinar as lascas de madeira comprimidas produzindo fibras refinadas; incorporar a
18 / 59 lignina nas fibras refinadas através de uma linha de sopro produzindo uma mistura refinada de fibras-lignina; adicionar o isocianato e cera parcial ou inexistente à mistura refinada de fibras-lignina produzindo uma mistura de fibras refinadas de isocianato; secar a mistura de fibras refinadas com isocianato produzindo fibras resinadas secas; formar um placa a partir das fibras resinadas secas; e comprimir ou moldar a placa que produz o produto de madeira.
[0053] Em uma outra modalidade, é fornecido um processo de produção de um produto de madeira compreendendo a mistura de lascas de madeira; fluir as lascas de madeira através de um parafuso e comprimir as lascas de madeira; fluir para o digestor as lascas de madeira comprimidas; cozinhar as lascas de madeira comprimidas com injeção de vapor pressurizado; refinar as lascas de madeira comprimidas produzindo fibras refinadas; adicionar isocianato e cera parcial ou inexistente às fibras refinadas produzindo uma mistura de fibras refinadas com isocianato; secar a mistura de fibras refinadas com isocianato produzindo fibras resinadas secas; misturar a lignina às fibras resinadas secas produzindo um material resinado; formar uma placa a partir do material resinado seco; e comprimir ou moldar a placa que produz o produto de madeira.
[0054] Em uma modalidade, também é fornecido um material lignocelulósico produzido pelo processo descrito neste documento.
[0055] Será feita referência agora às figuras anexas.
[0056] A Fig. 1 apresenta em (A) um processo conhecido para a produção de placas de fibra usando pMDI; em (B) um processo de acordo com uma modalidade da presente divulgação para a produção de placas de fibra; em (C) um processo conhecido para a produção de painéis aglomerados ou OSB; e em (D) um processo de acordo com outra modalidade da presente divulgação para a produção de painéis aglomerados ou OSB.
19 / 59
[0057] A Fig. 2 ilustra um diagrama de ciclo de prensa.
[0058] De acordo com a presente divulgação, são fornecidos produtos de madeira com ligninisocianato, sua composição, preparação e ligação.
[0059] São divulgadas neste documento composições de madeira e métodos para fazer composições de madeira e produtos de madeira.
[0060] As composições de madeira descritas neste documento compreendem lignina, derivada de uma variedade de recursos naturais, compostos de isocianato contendo dois ou mais grupos funcionais de isocianato e agentes dispersantes adequados. Outros materiais podem ser adicionados como catalisadores para promover as reações de isocianato e poliuretano nas composições descritas. "Lignina" geralmente se refere a um grupo de polímeros fenólicos que conferem resistência e rigidez aos materiais vegetais. As ligninas são polímeros complexos e tendem a ser referidas em termos genéricos. As ligninas podem incluir qualquer uma ou várias das possíveis preparações industriais de lignina, como lignina kraft, um subproduto do processo de polpa kraft, lignina soda, um subproduto do processo de polpa soda, lignossulfonatos, um subproduto do processo de polpa sulfito e lignina organossolv, um subproduto de um processo de bioetanol e/ou outro solvente e outras preparações de lignina, como dioxano acidólise lignina, lignina de madeira moída, lignina klason, etc. A lignina também conforme utilizada neste documento também abrange outros polímeros fenólicos produzidos pelo tratamento químico, termoquímico ou enzimático de materiais lignocelulósicos (por exemplo, madeira) para produzir produtos químicos à base de açúcar e lignina. Um exemplo é a hidrólise da lignina produzida pelo processo descrito no pedido de patente US 2011/0143411, que envolve o tratamento alcalino da madeira, o refino de discos e o tratamento enzimático da biomassa resultante para decompor a porção de carboidrato do material de madeira. A biomassa residual desse
20 / 59 processo é composta principalmente de lignina e carboidratos ligados quimicamente e/ou fisicamente à lignina.
[0061] "Componente lignina" representa qualquer material contendo lignina. O componente lignina pode ser derivado de preparações industriais de lignina ou outras preparações de lignina, originárias de recursos renováveis, especialmente de materiais lignocelulósicos. O componente lignina pode ser um material ou uma composição que incorpora porções modificadas, tratadas ou purificadas de lignina, como a lignina oxipropilada.
[0062] Conforme descrito neste documento, a lignina é usada na preparação de produtos de fibra (por exemplo, painéis de fibras de média densidade (MDF), painéis de fibras de alta densidade (HDF), painéis de isolamento à base de fibras e potencialmente produtos de papel), bem como produtos de madeira, como painéis aglomerados (PB) e painel de tiras de madeira orientadas (OSB), etc. (painel de partículas de casca, placa lignocelulósico não à base de madeira) usando uma nova abordagem de acordo com uma modalidade descrita neste documento, dependendo do produto final. Portanto, o método descrito neste documento não se baseia na mistura de lignina com solventes e/ou isocianatos, o que requer bombas, tanques e misturadores para a preparação da solução/mistura e pode levar a vários problemas, como: alta viscosidade no caso do dissolução de lignina em polióis; problemas de bombeamento e entupimento no caso da preparação da mistura de ligninisocianato devido à alta viscosidade da mistura e sua potencial pré-polimerização (mais especificamente, durante a adição da mistura à linha de sopro para a fabricação de MDF); e curto prazo de validade da mistura devido à reação da umidade na lignina e na própria lignina com isocianatos ao longo do tempo.
[0063] Por conseguinte, é fornecido um método para melhorar as propriedades (como resistência à água e estabilidade dimensional) de painéis de fibra de média densidade (MDF), painéis aglomerados, painéis OSB e/ou
21 / 59 outros produtos de madeira através da incorporação de lignina em diferentes estágios de produção de tais painéis ou produtos de madeira que não sejam uma formulação integrada de adesivos de madeira (como o complexo lignina- pMDI). A reação direta ou polimerização entre lignina e adesivos de madeira (como pMDI) é evitada antes que lignina e adesivo de madeira sejam aplicados e misturados com materiais lignocelulósicos para formar os materiais lignocelulósicos resinados uniformes. Tal reação deve ocorrer após a formação do tapete de materiais lignocelulósicos resinados e durante o tapete pressionando na prensa a temperatura elevada. Os produtos de madeira neste documento abrangidos não requerem adesivos adicionais (por exemplo, epóxidos) encontrados na técnica anterior;
[0064] Para o processo seco de fabricação de painéis de fibras, a lignina pode ser incorporada em diferentes locais do processo: 1) no início do processo, misturando-se com as matérias-primas, como lascas de madeira ou pó de serra antes do refinador, para modificar as fibras pela lignina, levando a requisitos reduzidos de resina pMDI e/ou cera. A modificação de fibras de madeira com lignina usando os métodos descritos neste documento ajuda a criar várias novas oportunidades de economia de produtos químicos (por exemplo, pMDI e cera) na fabricação de painéis de fibras (por exemplo, MDF) e/ou painéis de isolamento de baixa densidade. Os métodos descritos neste documento também são aplicáveis a outros sistemas de resina (exceto pMDI), como por exemplo, sistemas de resina fenol-formaldeído e/ou ureia- formaldeído para reduzir o consumo de cera. 2) A lignina também pode ser incorporada entre o alimentador de caixa de matérias-primas e o bujão roscado. 3) A lignina também pode ser incorporada diretamente no digestor. 4) A lignina também pode ser incorporada entre o digestor e o refinador. 5) A lignina também pode ser incorporada na linha de sopro após o refinador. Finalmente 6) a lignina também pode ser incorporada no final do processo de secagem na fibra seca. A resina pMDI é aplicada a uma linha de sopro com
22 / 59 fibra úmida e a fibra resinada é seca no secador de tubo flash. A fibra resinada seca é, então, coletada e, em seguida, o tapete de fibra resinada é formado e, em seguida, pressionado em uma placa com a prensa sob temperatura elevada. Também é abrangido para aplicar a resina pMDI à fibra seca. O tapete de fibra resinada é, então, formado e depois pressionado no painel de fibras para atingir a densidade com a prensa sob temperatura elevada. Para a fabricação de OSB, tiras ou flocos de cerca de 1,5 a 2,5 cm por 10 a 15 cm são preparados a partir de toras de madeira descascadas e secas até o teor de umidade necessário. A lignina (em forma de suspensão ou em pó) é incorporada com tiras de madeira ou flocos no misturador rotativo à temperatura ambiente, outros aditivos e pMDI são então introduzidos no misturador via disco rotativo com a quantidade necessária. A placa de tiras resinadas é então formada e a placa é pressionada na placa OSB para atingir a densidade sob temperatura elevada.
[0065] O processo de painéis aglomerados é semelhante a um processo OSB. As matérias-primas são partículas de madeira, não tiras. Normalmente, partículas finas são usadas na camada de face e partículas grossas são usadas na camada de núcleo. A lignina será incorporada às partículas de madeira no liquidificador, semelhante a um processo OSB. O pMDI é misturado em partículas de madeira em um liquidificador através de um bico pressurizado a ar. A manta de partículas de madeira resinada é então formada em estrutura sanduíche de três camadas com uma certa razão de peso da camada frontal para a camada central e a camada frontal e a esteira é pressionada na placa para atingir a densidade sob temperatura elevada. Um painéis aglomerados uniforme pode ser feito usando partículas de madeira.
[0066] Nesses casos, não há formação de oligômeros ou pré- polímeros de lignina e pMDI quando a lignina e o pMDI são introduzidos separadamente no processo de fabricação. A madeira pode estar em diferentes formas, como fibra de madeira, partículas de madeira, flocos de madeira, etc.,
23 / 59 dependendo do processo de fabricação e do produto (por exemplo, painéis de fibras, painéis aglomerados, OSB, etc.) nas fibras ou flocos ou partículas resinados. Pode haver uma pequena porção de lignina e pMDI que tenha contato direto e podem ou não ter uma reação entre lignina e pMDI, porque a lignina precisa competir com a água para reagir com o pMDI. Caso a proporção em peso de lignina, pMDI e umidade seja de 3% em peso: 3% em peso: 8% em peso, a proporção de grupo -OH em lignina: o grupo NCO em pMDI: grupo OH em umidade seria 1,0-1,5:2,0: 83 Se apenas uma pequena porção de lignina estiver em contato com pMDI, a chance de reação entre lignina e pMDI seria ainda menor. Sem um catalisador, a reação do grupo NCO no pMDI com o grupo OH na lignina e a umidade seria baixa à temperatura ambiente. Isso sugere que a chance de formação de oligômero ou pré-polímero de lignina e pMDI seria bastante baixa em materiais resinados antes da prensagem. Em temperatura elevada, todas as reações aceleram.
[0067] Mais particularmente, como representado na Fig. 1A, a fim de produzir placas de fibra, por exemplo, lascas de madeira 10, são depositadas em uma caixa 12, em que os bujões duplos 14 e/ou os bujões roscados 16, que comprimem as lascas de madeira, são usados para controlar a taxa de fluxo de lascas de madeira que fluem do compartimento 12 para um digestor 18. A adição de vapor no digestor 18 permite que o condicionamento estável das lascas de madeira seja processado. As lascas de madeira processadas são, então, descarregadas no refinador 20, para refino, produzindo fibras refinadas. As fibras refinadas são, então, direcionadas através de uma linha de sopro 22, secas no secador de tubos flash 24 e um secador 26, para produzir fibras resinadas secas. Como conhecido na técnica, o pMDI e a cera são normalmente adicionados diretamente à linha de sopro 22 e, em seguida, são formados tapetes 28, a partir das fibras resinadas secas e comprimidas 30, para produzir painéis 32, como painéis de MDF.
[0068] De acordo com uma modalidade, para evitar a pré-mistura e a
24 / 59 pré-polimerização/reação da lignina com isocianatos, como visto na Fig. 1B, a lignina é adicionada às lascas de madeira 10 (para MDF), aos fios de madeira (para OSB), as partículas de madeira (para aglomerados) ou fibras de madeira para painéis de isolamento à base de fibra de madeira diretamente no liquidificador 11. Ambas as ligninas úmidas e secas podem ser usadas, pois a lignina é adicionada às lascas de madeira, filamentos de madeira, partículas de madeira ou fibras de madeira (o último caso é para painéis de isolamento) na forma de pasta. Alternativamente, a lignina também pode ser alimentada em um local entre a caixa 12 e o bujão roscado 16 ou bujão duplo, de modo que seja alimentada com lascas de madeira ao digestor 18 ou antes do refinador 20. De acordo com outra modalidade, que se aplica principalmente a MDF, a lignina é adicionada após os processos de refino e secagem e, mais especificamente, no secador ciclone 26. Essa abordagem evita o problema de entupimento devido à alta viscosidade da mistura lignina-isocianato e a pré- reação de pMDI com lignina quando os dois forem adicionados simultaneamente à linha de sopro.
[0069] Assim, no caso do MDF, a lignina pode ser adicionada, por exemplo, a lascas de madeira 10, enquanto o isocianato (pMDI) é adicionado, como normalmente - na linha de sopro 22 (após refinação) - às fibras de madeira que contêm lignina. Essa abordagem não apenas permite a substituição de uma porção significativa do isocianato, mas, devido às propriedades hidrofóbicas da lignina, também permite a substituição de quantidades significativas de parafina, que geralmente são adicionadas às fibras da madeira para aumentar sua hidrofobicidade e, finalmente, melhore a reatividade do pMDI e/ou de outras formulações adesivas.
[0070] De acordo com outra modalidade, que se aplica principalmente a MDF, a lignina é adicionada após os processos de refino e secagem e, mais especificamente, no secador ciclone 26. Essa abordagem evita o problema de entupimento devido à alta viscosidade da mistura lignina-isocianato e a pré-
25 / 59 reação de pMDI com lignina na linha de sopro.
[0071] Como visto na Fig. 1C, os processos conhecidos para a produção de painéis de partículas e OSB normalmente começam secando as lascas ou partículas de madeira 40, na umidade alvo 42. As lascas ou partículas de madeira secas são então misturadas 44, com cera, pMDI e água de forma a produzir materiais resinados 46. Como descrito acima, para o processo de placa de fibra, as placas são formadas 48, a partir dos materiais resinados 46, e comprimidas 52, para produzir painéis 52, como painéis OSB ou painéis aglomerados. Como aqui abrangido, a suspensão ou pó de lenhina também pode ser incorporada no misturador 44 (ver Fig. 1D), separadamente e não como uma mistura pré-misturada de pMDI-lenhina. Utilizando esta abordagem, é possível obter uma diminuição na quantidade de cera e pMDI usada sem afetar negativamente as propriedades das placas/painéis finais 52.
[0072] Por conseguinte, é aqui divulgada uma nova abordagem de mistura de lignina com madeira e/ou outros materiais lignocelulósicos através de refino mecânico a temperatura e pressão de vapor elevadas, o que pode efetivamente amolecer a lignina (atingindo ou excedendo sua temperatura de transição vítrea), permitindo a lignina aderir à fibra de madeira e/ou partículas de madeira com sucesso e uniformidade. Como resultado dessa abordagem, é demonstrado que a lignina kraft lavada (também conhecida como baixo conteúdo residual (LRC lignina)) pode ser usada para substituir total ou parcialmente a cera na produção de MDF, juntamente com o potencial de substituição parcial do adesivo pMDI resina. Essa abordagem da modificação da lignina das propriedades da fibra de madeira pelo uso de refino mecânico é divulgada neste documento.
[0073] Por conseguinte, é descrito um processo de produção de produtos de fibra ou produtos de madeira que resulta em uma diminuição na quantidade de cera e/ou isocianato necessária.
[0074] É, portanto, fornecida uma nova abordagem para a
26 / 59 modificação de materiais lignocelulósicos por lignina através de refino mecânico a temperatura e pressão elevadas, conferindo propriedades aprimoradas aos materiais de fibra lignocelulósica adequados para a fabricação de produtos de fibra novos ou aprimorados, como painéis de fibras de média densidade, painel isolante, artigos de fibra moldada, novos tipos de papel e produtos de embalagem, etc. Especificamente, é fornecida uma nova abordagem para a incorporação de lignina kraft lavada (LRC lignina) na produção de MDF para substituir a cera pela estabilidade dimensional dos produtos do painel e/ou substituição parcial de resina adesiva para economia de custos. Também é abrangida a expansão desses aplicativos para a lignina kraft não lavada (também conhecida como alto conteúdo residual (HRC lignina) ou a lignina kraft parcialmente lavada (também conhecida como conteúdo residual médio (MRC lignina) em áreas que não são sensíveis a altos resíduos orgânicos e/ou conteúdo inorgânico, por exemplo, molduras de misturas de fibra de madeira e fibra de poliéster para aplicações automotivas e similares.
[0075] A presente divulgação será mais facilmente entendida com referência aos exemplos a seguir.
EXEMPLO I Fabricação de painéis aglomerados
[0076] O Rubinate® 1840 foi obtido da Huntsman. Esse é um diisocianato de difenilmetano polimérico (pMDI) na forma de um líquido marrom escuro com um leve odor aromático. O conteúdo de NCO era de cerca de 30%.
[0077] A lignina kraft de madeira macia (doravante denominada KL) foi obtida da planta de demonstração da lignina FPInnovations em Thunder Bay, Ontário, Canadá. A lignina usada neste trabalho foi preparada a partir de licor negro de um moinho do oeste do Canadá usando o processo LignoForce™. Como parte do processo LignoForce, essa lignina foi bem
27 / 59 lavada com ácido sulfúrico e água para produzir uma lignina de baixo conteúdo orgânico e inorgânico residual, aqui referida como lignina de baixo conteúdo residual (LRC). Uma suspensão aquosa dessa lignina a 15% de sólidos tinha um pH de cerca de 2,5-3,0. Para ajustar o pH dessa lignina para um nível mais alto, essa lignina foi tratada da seguinte forma: a) a lignina foi dispersa em água para preparar uma suspensão de 20% em peso de lignina; b) o pH foi ajustado para 6-6,5 usando solução de hidróxido de sódio a 50%; c) a suspensão de lignina foi filtrada para remover o excesso de água e álcalis; d) o bolo de lignina foi seco até o teor de umidade ser de cerca de 5% em peso; e) a lignina foi moída usando um moinho Wiley e passada através de uma peneira de malha 100 (149 mícron).
[0078] A lignina kraft de madeira macia oxipropilada (doravante denominada OL) foi obtida de um parceiro industrial. Essa lignina foi moída usando um moinho Wiley, passada através de uma peneira de malha 100 (149 mícrons), seca até que o teor de umidade fosse ≤0,5%, resfriada e mantida em um recipiente bem vedado para uso posterior. A composição química e outras características da lignina oxipropilada estão listadas na Tabela 1. Tabela 1 Composição química e características da lignina oxipropilada Itens Unidade Valor típico Sólidos totais % 97,9 Cinza a 575 °C % 1,57 Orgânico % 98,43 Na % 0,482 S Total % 1,34 Lignina (Klason + UV da análise de açúcares) % 95,42 Açúcares totais % de soma0,75 Sabonetes % 0,50 HHV Btu/lb 12187 C % 64,45 H % 6,511 N % 0,05 O % 23,73 COOH total mmol/g 0,19 OH fenólico total mmol/g 0,14 OH alifático (soma) mmol/g 2,57 MWD (Mw), usando o detector MALLS Da 17930 Polidispersão (razão Mw/Mn) MALLS — 1,33
[0079] O STEPANPOL PS-2352 (da Stepan Company) é um poliéster
28 / 59 poliol aromático de pureza excepcional e baixa viscosidade. O conteúdo de poliol poliéster está na faixa de 60 a 85% e o teor de dietileno glicol é de 10 a 20%. O Número hidroxil é 230-250 mg KOH/g. A gravidade específica a 25 °C (77 °F) é 1,19.
[0080] O polietilenoglicol 400 (doravante referido como PEG 400) é polietilenoglicol com peso molecular de 400.
[0081] O polietilenoglicol 200 (doravante referido como PEG 200) é polietilenoglicol com peso molecular de 200.
[0082] Experimento 1. Adição de lignina kraft dissolvendo-se em poliol ou misturando com partículas de madeira na preparação de aglomerados
[0083] Os painéis aglomerados foram fabricados com base nos processos indicados nas Figs. 1C e 1D. As condições de fabricação do painel aglomerado são apresentadas na Tabela 2 abaixo: Tabela 2 Condições para fabricação de aglomerado Unidad Itens e Observações Dimensões da placa mm 610x610x12,7 Construção da placa uma camada homogênea Principalmente mistura SPF (abeto, pinheiro e abeto de Espécie de madeira Douglas) Placas Caul ou controle por software (depende da impressora Suporte usada) Cera de emulsão % 0,5 (sólidos em base de madeira seca) MC de placa alvo % 6~8 Densidade alvo da placa kg/m3 690 Temperatura da prensa °C 200 (superfície da placa) Tempo de prensagem total Seg. 180 (de manhã a manhã) Tempo de fechamento de prensa Seg. 20 Tempo de desgaseificação Seg. 30 Replicados 3
[0084] As formulações usadas estão listadas na Tabela 3. Tabela 3 Formulações adesivas de madeira para as amostras I-1 a I-9 Formulações Nº de Umidade da madeira pMDI Nome e dosagem Lignina Método de adição de lignina Amostra após mistura (%) (%) do poliol (%) (%) I-1 3,0 - - 8 Controle
29 / 59 I-2 1,20 1,80 (PS 2352) - ≤6 I-3 1,84 1,16 (PEG 200) - ≤6 I-4 1,20 1,62 (PS 2352) 0,18 ≤6 Lignina em poliol 1) Poliol, 2) Lignina I-5 1,2 1,62 (PS 2352) 0,18 ≤6 misturada separadamente em I-6 1,77 1,03 (PEG 200) 0,20 ≤6 Lignina em PEG 200 I-7 1,3 1,50 (PEG 400) 0,20 ≤6 Lignina em PEG 400 Misturando lignina com I-8 2,6 - 0,40 7,0 partículas de madeira Misturando lignina com I-9 2,8 - 0,20 7,5 partículas de madeira
[0085] Para todos os painéis, a sequência de aditivos incorporados foi a seguinte: 1) carregamento de cera de emulsão, 2) carregamento de poliol ou poliol com lignina, 3) carregamento de lignina, se necessário, e 4) carregamento de pMDI.
[0086] As propriedades de flexão, ligação interior, dilatação de espessura de 24 horas de espessura e propriedades de absorção de água do painel de partículas são apresentadas na Tabela 4 abaixo: Tabela 4 Avaliação do aglomerado (amostras I-1 a I-9) Nº de AmostraDensidade (kg/m3)MOR (MPa)MOE (MPa) TS (%) WA (% em peso)IB (MPa) I-1 674±28 15,03±0,84 2782±210 11,6±0,518,1±1,4 0,79±0,09 I-2 653±24 10,23±1,02 2090±191 47,0±5,190,6±2,1 0,35±0,03 I-3 677±18 18,88±2,32 3047±255 9,4±0,2 15,6±0,9 0,99±0,05 I-4 667±24 11,46±0,34 2269±96 35,9±1,966,4±3,4 0,53±0,07 I-5 659±24 11,06±0,75 2176±122 40,0±3,578,2±3,1 0,46±0,04 I-6 664±23 12,14±1,28 2292±137 17,8±1,327,0±1,4 0,43±0,12 I-7 669±19 11,30±1,23 2362±239 24,6±0,736,8±1,1 0,42±0,04 I-8 677±22 14,04±1,29 2585±240 12,1±0,818,1±1,4 0,68±0,08 I-9 687±21 14,74±2,17 2666±242 12,1±0,917,4±1,4 0,72±0,07
[0087] A distribuição de adesivos de madeira em partículas de madeira tem um impacto significativo no desempenho do painel. Normalmente, a viscosidade do adesivo de madeira para aglomerado é menor que 1000 cps a 25 °C. Se a viscosidade do adesivo for alta, é possível aumentar a temperatura do adesivo de madeira para 30 °C ou 40 °C para reduzi-lo a níveis razoáveis. O poliol poliéster PS 2352 tem uma alta viscosidade (2000-4500 cps a 25 °C). A viscosidade do PEG 400 é de 120 cps a 20 °C. A viscosidade do PEG 200 é de 60 cps a 20 °C. A viscosidade da mistura aumenta dramaticamente quando a lignina é adicionada ao poliol (por exemplo, PEG 200, PEG 400 ou PS 2352). Alta viscosidade da mistura (por
30 / 59 exemplo, nº de amostra I-2, I-4, I-5, I-6, I-7) geralmente resultam na distribuição desigual de poliol na madeira da superfície, e o poliol tem, portanto, menos chance de encontrar e reagir com pMDI. A queda da lignina na forma de pó pode evitar uma mistura de lignina em poliol e/ou lignina em isocianatos de alta viscosidade e a lignina pode assim ser bem distribuída na superfície da madeira. Como visto na Tabela 4, nº de amostras I-8 e I-9, para as quais a lignina foi absorvida pelas partículas de madeira, mostram desempenho comparável à amostra de controle nº I-1 em relação à maioria das propriedades, incluindo: MOR, MOE, TS, WA e IB. Experimento 2. Adição de lignina kraft (KL) ou lignina kraft oxipropilada (OL) por rotação com as partículas de madeira na preparação de aglomerado
[0088] Foram feitos mais painéis de partículas nas mesmas condições que as amostras I-1 a I-9, mas em nenhum dos casos estudados a lignina foi pré-misturada com poliol. A lignina foi adicionada diretamente a um liquidificador na forma de pó e misturada com as partículas de madeira.
[0089] Duas ligninas foram utilizadas: 1) KL e 2) OL. As informações de dosagem do adesivo e a umidade da madeira após a mistura estão listadas na Tabela 5. Tabela 5 Formulações para fabricação de painéis aglomerados Nº de Formulações* Conteúdo de Método de adição de lignina Amostra umidade** pMDI (%) Lignina (%) % I-1 3,0 - 8 Controle Misturando lignina com partículas de I-10 2,55 0,45 (KL) 7,6 madeira Misturando lignina com partículas de I-11 2,25 0,75 (KL) 7,2 madeira Misturando lignina com partículas de I-12 2,00 1,00 (KL) 7,0 madeira Misturando lignina com partículas de I-13 2,55 0,45 (OL) 7,6 madeira Misturando lignina com partículas de I-14 2,25 0,75 (OL) 7,2 madeira Misturando lignina com partículas de I-15 2,00 1,00 (OL) 7,0 madeira *com base na massa de madeira seca no forno, **mistura de madeira com adesivos
31 / 59
[0090] Para toda a fabricação de painéis, a sequência de aditivos incorporados foi a seguinte: 1) carregamento de cera de emulsão, 2) queda na lignina e 3) adição do pMDI. As propriedades dos painéis de aglomerado fabricados estão listadas na Tabela 6. Tabela 6 Avaliação de painéis de aglomerado (amostras I-10 a I-15) Densidade WA (% em Exemplo MOR (MPa) MOE (MPa) TS (%) IB (MPa) (kg/m3) peso) I-1 713±11 14,9±1,9 2642±279 9,92±0,78 13,42±1,05 0,75±0,06 I-10 706±13 15,4±3,8 2715±506 10,47±0,97 14,54±1,31 0,60±0,11 I-11 708± 7 16,3±2,2 2929±303 12,88±1,05 17,91±1,20 0,61±0,07 I-12 709± 7 16,1±3,0 2870±486 13,52±1,25 18,18±2,38 0,55±0,09 I-13 718±6 16,1±3,8 2839±462 10,59±0,91 15,29±0,58 0,68±0,12 I-14 713±22 16,4±2,5 2962±308 11,81±0,61 16,61±1,12 0,66±0,08 I-15 694±12 12,4±2,3 2398±296 11,61 ±0,36 14,43±1,09 0,52±0,09
[0091] Como visto na Tabela 6, os nºs de amostras I-10 a I-14, para as quais a lignina foi absorvida pelas partículas de madeira e a porção de lignina no adesivo não excedeu 25% em peso do adesivo total usado, mostram desempenho comparável à amostra de controle nº I-1 em relação à maioria das propriedades, incluindo: MOR, MOE, TS, WA e IB. Experimento 3. Adição de lignina kraft a partículas de madeira sob a forma de dispersão aquosa
[0092] Foram feitos painéis de aglomerado adicionais como Amostras I-1 a I-9, mas a lignina foi primeiro dispersa em água para ter uma dispersão aquosa de 15-20% e depois misturada com as partículas de madeira usando um misturador, como indicado na Fig. 1D. A lignina utilizada foi a hidrólise de lignina não lavada (H-lignina) do processo TMP-Bio. As informações de dosagem do adesivo e a umidade da madeira após a mistura estão listadas na Tabela 7. Tabela 7 Formulações para fabricação de painéis aglomerados Formulações* Nº de Amostra Método de adição de lignina pMDI (%) Lignina (%) I-16 3,0 - - A suspensão aquosa de lignina a 15- I-17 2,7 0,3 20% foi preparada e aplicada I-18 2,4 0,6 A suspensão aquosa de lignina a 15-
32 / 59 20% foi preparada e aplicada A suspensão aquosa de lignina a 15- I-19 2,1 0,9 20% foi preparada e aplicada *com base na massa de madeira seca no forno
[0093] Para a confecção de painéis, a sequência de aditivos incorporados foi: 1) carregamento de cera de emulsão, 2) adição de suspensão de lignina e 3) adição de pMDI. As propriedades dos painéis de aglomerado fabricados estão listadas na Tabela 8. Tabela 8 Avaliação do aglomerado (amostras I-16 a I-19) Densidade WA (% em Exemplo MOR (MPa) MOE (MPa) TS (%) IB (MPa) (kg/m3) peso) I-16 710±44 14,35±2,66 2631±401 9,89±0,94 24,46±1,89 0,46±0,11 I-17 722±45 14,34±0,90 2578±183 10,47±0,73 26,26±2,91 0,60±0,12 I-18 712±45 15,47±2,13 2833±249 10,16±0,67 26,20±1,42 0,42±0,09 I-19 691±43 12,58±2,39 2380±400 12,85±2,31 31,64±7,19 0,32±0,08
[0094] Como visto na Tabela 8, os nºs de amostras I-17 e I-18, para as quais a lignina foi adicionada como uma suspensão de 15-20% em peso e a porção de lignina no adesivo não excedeu 20% em peso do adesivo total usado, mostram comparáveis desempenho para o nº de amostra de controle I- 16 com relação à maioria das propriedades, incluindo: MOR, MOE, TS, WA e IB. Exemplo II. Fabricação de painéis de fibra de média densidade (MDF)
[0095] O Rubinate® 1840 foi obtido da Huntsman. Esse é um diisocianato de difenilmetano polimérico (pMDI) na forma de um líquido marrom escuro com um leve odor aromático. O conteúdo de NCO era de cerca de 30% em peso.
[0096] A lignina kraft de madeira macia (doravante denominada KL) foi obtida da planta de demonstração da lignina FPInnovations em Thunder Bay, Ontário, Canadá. A lignina usada neste trabalho foi preparada a partir de licor negro de um moinho do oeste do Canadá usando o processo LignoForce™. Como parte do processo LignoForce, essa lignina foi bem lavada com ácido sulfúrico e água para produzir uma lignina de baixo
33 / 59 conteúdo orgânico e inorgânico residual, aqui referida como lignina de baixo conteúdo residual (LRC). Uma suspensão aquosa dessa lignina a 15% de sólidos tinha um pH de cerca de 4,0-5,5. Experimento 4. Adição de lignina kraft ao pMDI antes da injeção na linha de sopro
[0097] Nesta experiência, KL foi usado para substituir 10% em peso e 15% em peso de pMDI, e a lignina foi misturada com pMDI antes da injeção na linha de sopro (como ilustrado na Fig. 1A). A dosagem da resina e a taxa de adição de adesivo são mostradas na Tabela 13. O teor de umidade da lignina foi de cerca de 5% em peso. Tabela 9 Dosagem de resina para fabricação de MDF (amostras II-1 e II-2) Razão de Taxa de Nº de Dosagem de Método de adição de lignina por adição adesiva Amostra resina (%) adesivo pMDI (g/h) Via injeção na linha de 11-1 3 10:90 1200 sopro via injeção na linha de II-2 3 15:85 1200 sopro
[0098] As condições usadas para a fabricação de painéis de MDF são mostradas na Tabela 10. Tabela 10 Condições de fabricação do painel de MDF Itens Unidade parâmetros Tamanho de painel mm 660 x 660 x 9,5 Densidade do painel de destino kg/m3 780 Temperatura de prensagem a quente °C 190 Tempo de prensagem total Seg. 165 Nº de painéis por tipo de fibra 2
[0099] No entanto, neste ensaio, a porta de injeção da linha de sopro foi fechada após alguns minutos de injeção da mistura lignina-pMDI. Isso indicou que a lignina pode ter reagido com pMDI e gelificado a 70-80 °C em um curto período de tempo. Isso também pode ter ocorrido devido à umidade na lignina e/ou à alta viscosidade da mistura lignina-pMDI. Essa experiência demonstrou muito claramente que a mistura de lignina diretamente com pMDI antes da injeção no processo de fabricação de MDF não levará a um
34 / 59 processo viável técnica e comercialmente para a introdução de lignina nesses processos.
EXEMPLO III Substituição parcial de cera e resina adesiva pMDI por lignina Kraft na produção de MDF
[00100] O Rubinate® 1840 foi obtido da Huntsman. Esse é um diisocianato de difenilmetano polimérico (pMDI) na forma de um líquido marrom escuro com um leve odor aromático. O conteúdo de NCO era de cerca de 30% em peso.
[00101] A matéria-prima de madeira era lascas de madeira SPF originárias de Quebec, Canadá. A consistência das lascas de madeira era de cerca de 50%. Cerca de 250 kg de madeira foram obtidos e utilizados (com base no peso seco).
[00102] A lignina era a lignina kraft LRC de madeira macia LignoForce™ na forma de um pó fino. O teor de umidade desta lignina foi determinado com o objetivo de substituir o teor de sólidos de resina de pMDI.
[00103] A hidrólise da lignina (doravante referida como H-lignina) foi obtida da FPInnovations, Pointe-Claire, Quebec. Essa lignina foi produzida utilizando o processo TMP-Bio descrito na Patente nº US 9.580.454. As H- ligninas recebidas, foram H-lignina não lavadas, e H-lignina lavadas, na forma de pó passando por triagem de 60 peneiras. Esses foram dispersos em água para preparar uma dispersão aquosa a 15-20% em peso antes da mistura com as lascas de madeira.
[00104] Foi usada cera de emulsão. O pH da cera de emulsão foi de 8,25 a 9,25. O teor de sólidos era de ~58%. A gravidade específica foi de ~1,0. Experimento 5. Adição de lignina kraft às lascas de madeira antes do refinador do processo de fabricação de MDF
[00105] Cada lote de aparas de madeira foi pré-misturado com uma
35 / 59 quantidade calculada de água, cera E e lignina LignoForce ™ LRC Kraft lignina dos fornecedores industriais. As misturas de madeira/lignina/cera resultantes foram medidas quanto ao seu teor de umidade. O teor de umidade da lignina do solo foi de 28,7%. A consistência das lascas de madeira era de ~50%. A cera de emulsão foi pulverizada com um disco rotativo. A pasta de lignina foi derramada nas lascas de madeira dentro de um liquidificador OSB e misturada por alguns minutos. As formulações estão listadas na Tabela 11. Tabela 11 Formulações químicas Amostra Lignina A (%) pMDI (%) Cera (%) Comentários Adicionada a mesma quantidade de água à III-1 0 3,00 0,5 cera E como III-2 para pré-misturar com lascas de madeira III-2 0,75 3,00 0 Pasta de lignina (água: lignina = 4:1) Mesma quantidade de água na cera E que III- III-3 0,45 2,55 0,5 2 Mesma quantidade de água na cera E que III- III-4 0,60 2,40 0,5 2 Mesma quantidade de água na cera E que III- III-5 0,75 2,25 0,5 2
[00106] Para o refino de fibras, a matéria-prima foi carregada e condicionada sob pressão de vapor para atingir a temperatura alvo. As condições de refino estão listadas na Tabela 12. O fluxo alvo de fibra de madeira seca foi de 25 kg/h. Tabela 12 Refinando Condições do processo Parâmetro de processo Ponto de Ajuste Temperatura pré-vapor 50 °C Temperatura de pré-aquecedor 165 °C Tempo de retenção do pré-aquecimento 2,5 minutos Energia típica de refino específica 230-270 KWH/ODT Velocidade do disco do refinador 3000 rpm Tipo de resina pMDI ou pMDI + lignina LignoForce LRC Taxa geral de adição de sólidos adesivos 3,0% Teor de umidade alvo da fibra após a 8% secagem
[00107] A resina pMDI foi injetada através da linha de sopro assim que o processo de refino foi estabilizado (mistura de resina). O tamanho do lote de cada mistura era de cerca de 50 kg (base OD).
[00108] A fibra refinada e resinada foi seca por um secador de tubo
36 / 59 flash até o teor de umidade alvo de cerca de 8%. O teor de umidade alvo da fibra foi alcançado ajustando a temperatura de entrada do secador.
[00109] Tapetes de fibra foram preparados manualmente na planta piloto. Os tapetes foram prensados a quente em painéis de MDF com uma espessura de 3/4 em polegadas. O tamanho dos painéis era de 24” x 24” x 3/4” pol. (ou seja, 610 mm x 610 mm x 19 mm). As condições de operação da impressora são mostradas na Tabela 13. O papel de cera foi utilizado como método de liberação para prensagem do cartão. Foram feitos 15 painéis (3 painéis x 5 condições de processo). Testes de IB quente foram realizados para garantir a cura adequada do sistema de resina e resistência da placa adequada para testes adicionais. O tempo final do ciclo de prensagem (como ilustrado na Figura 2) foi determinado com base nos resultados do teste de IB quente. Tabela 13 Condições do processo de fabricação de painéis Unidad Parâmetro de processo Ponto de Ajuste e Dimensão de painel mm 610x610x 19 Folhas de liberação Papel cera Suporte Controle por software Densidade alvo kg/m³ 771 Temperatura da prensa °C 185 Rápido perto de 128% da espessura final desejada Distanciamento de prensa (cerca de 40- 45 segundos) Duração do fechamento lento para atingir segundo 145 a espessura após o distanciamento s Tempo de cozimento na espessura segundo 130 desejada s segundo Tempo de desgaseificação 45 s segundo Tempo de prensagem total 356 s Replicação 3 painéis
[00110] Todos os painéis foram condicionados em uma sala de condicionamento a 65% de umidade relativa a 20 °C por pelo menos três semanas para os painéis atingirem o teor de umidade de equilíbrio (Tabela 14).
[00111] Três painéis foram produzidos para cada condição de fabricação e testados por suas propriedades mecânicas e físicas, de acordo
37 / 59 com ASTM D 1037 e ANSI A 208.2. Os testes realizados nos painéis incluíram: densidade média, força de ligação interna (IB), dilatação de espessura (TS) e absorção de água (WA) após imersão em água por 24 horas, MOE/MOR e perfil de densidade vertical (Tabelas 15-17). Tabela 14 Densidade do painel de MDF Lignina A Teor de umidade Densidade do painel após Amostra pMDI (%) Cera (%) (%) Fornecido (%) condicionamento (kg/m3) III-1 0 3,00 0,5 7,3 785±4 III-2 0,75 3,00 0 5,8 775±11 III-3 0,45 2,55 0,5 N/A 768±6 III-4 0,60 2,40 0,5 6,7 765±13 III-5 0,75 2,25 0,5 5,3 751±3 Tabela 15 Resistência à Água Dilatação de pMDI 2 Absorção Média Amostra Lignina 2 (%) Cera2(%) Espessura Média (%) de Água (%)1 (%)1 III-1 0 3,00 0,5 8,9(0,9) 18,9(1,7) III-2 0,75 3,00 0 9,1(0,3) 19,7(1,5 III-3 0,45 2,55 0,5 10,1(2,9) 20,7(5,5) III-4 0,60 2,40 0,5 9,1(0,5) 17,8(1,5) III-5 0,75 2,25 0,5 9,8(0,8) 20,1(2,1) Média de nove (9) espécimes Base sólida em madeira seca Tabela 16 Resistência à Flexão Densidade
MOR MOE Lignina pMDI Cera2( média da Amostra 2 2 médio médio (%) (%) %) amostra 3 1 (MPa)1 (MPa)1 (kg/m ) 32,6± 4295± III-1 0 3,00 0,5 778±37 4,2 365 30,4± 3974± III-2 0,75 3,00 0 765± 53 5,4 482 28,2± 3823± III-3 0,45 2,55 0,5 763± 47 3,9 340 28,4± 3930± III-4 0,60 2,40 0,5 755± 30 3,4 309 26,9± 3654± III-5 0,75 2,25 0,5 749 ± 30 1,7 201 Média de três (9) amostras Base sólida em madeira seca Tabela 17
38 / 59 Força de Ligação Interior Lignina 2 pMDI 2 Cera2(% Densidade média Força de ligação Razão de Falha Amostra (%) (%) ) (kg/m3)1 interna média (MPa)1 de Núcleo (%) III-1 0 3,00 0,5 795±20 0,60± 0,23 100 III-2 0,75 3,00 0 778±37 0,70± 0,17 100 III-3 0,45 2,55 0,5 776±29 0,67±0,13 100 III-4 0,60 2,40 0,5 767±29 0,59±0,10 100 III-5 0,75 2,25 0,5 760±25 0,57±0,12 100 Média de oito (24) espécimes Base sólida em madeira seca
[00112] Como visto nas Tabelas 15-17, nº de amostras III-3 e III-5, para as quais a lignina kraft foi adicionada às lascas de madeira antes do refinador do processo de MDF e a porção de lignina no adesivo não excedeu 25% em peso do adesivo total usado, mostra desempenho comparável ao nº de amostra de controle III-1 com relação à maioria das propriedades, incluindo: TS, WA, MOR, MOE e IB.
[00113] Além disso, como visto nas Tabelas 15-17, o nº de amostra III- 2, para o qual a lignina kraft foi adicionada às lascas de madeira antes do refinador do processo de MDF como uma substituição de 100% da cera, mostra desempenho comparável ao nº de amostra de controle III-1 em relação à maioria das propriedades, incluindo: TS, WA, MOR, MOE e IB. Experimento 6. Adição de lignina de hidrolise às lascas de madeira antes do refinador do processo de fabricação de MDF
[00114] Cada lote de lascas de madeira SPF foi pré-misturado com uma quantidade calculada de pasta de H-lignina e/ou cera de emulsão através de um misturador rotativo OSB sem o uso do disco rotativo. A proporção de H-lignina/água seca na pasta foi de aproximadamente 1:4. As misturas de madeira/lignina/cera resultantes foram medidas quanto ao seu teor de umidade. A consistência das misturas foi de cerca de 50%. As formulações preparadas estão descritas na Tabela 18. Tabela 18 Formulações químicas Nº de Tipo de H- Lignina pMDI Cera Comentários amostra lignina (%) (%) (%)
39 / 59 Adicionada a mesma quantidade de água à cera E III-6 - 0 3,00 0,5 como em III-13 para pré-misturar com lascas de madeira Adicionada a mesma quantidade de água à cera E III-7 - 0 2,25 0,5 como em III-13 para pré-misturar com lascas de madeira III-8 Lavado 1,25 3,00 0 Pasta de lignina (água: lignina = 4:1) Adicionada a mesma quantidade de água à cera E que III-9 Lavado 0,75 2,55 0,5 III-13 Adicionada a mesma quantidade de água à cera E que III-10 Lavado 1,26 2,25 0,5 III-13 III-11 Não lavado 2,14 3,00 0 Pasta de lignina (água: lignina = 4:1) Adicionada a mesma quantidade de água à cera E que III-12 Não lavado 1,29 2,55 0,5 III-13 III-13 Não lavado 2,14 2,25 0,5 Pasta de lignina (água: lignina = 4:1) III-14 não lavado 0,45 2,55 0,5 Para comparação com III-12
[00115] O processo utilizado é mostrado na Fig. 1B, na qual a lignina foi incorporada usando um misturador. As condições de refino estão listadas na Tabela 19. O fluxo alvo de fibra de madeira seca foi de 40 kg/h. pMDI foi injetada através da linha de sopro na dosagem listada na Tabela 18. A fibra refinada e resinada foi seca por um secador de tubo flash até o teor de umidade alvo de cerca de 8%. O teor de umidade alvo da fibra foi alcançado ajustando a temperatura de entrada do secador. Tabela 19 Refinando condições do processo Itens Pontos de ajuste Velocidade de bujão roscado 12 RPM Velocidade da caixa de 0,8 RPM alimentação Pressão de vapor de digestor 8 bar Vão de placa de refinador 0,1 mm Tempo de retenção 2,5 min Velocidade de refinador 2000RPM carregamento de pMDI Veja a tabela acima para diferentes formulações Temperatura de secador 110 °C Taxa de fluxo de fibra seca Alvo 40 kg/m3 Umidade alvo da fibra seca 8%
[00116] Tapetes de fibra foram preparados manualmente na planta piloto. Os tapetes foram prensados a quente em painéis de MDF com uma espessura de % em polegadas. O tamanho dos painéis era de 24” x 24” x 3/4” pol. (ou seja, 610 mm x 610 mm x 19 mm). As condições de operação da impressora são mostradas na Tabela 20. A densidade do painel era de cerca de 700 kg/m3.
40 / 59 Tabela 20 Parâmetros de fabricação de painéis de MDF Parâmetro de processo Ponto de Ajuste Dimensão de painel 610 mm x 610 mm x 19 mm Método de liberação da folha Papel de cera ou folhas de Teflon Suporte Placa de prensagem na parte inferior e superior Temperatura da prensa 185 °C Rápido perto de 128% da espessura final desejada (cerca de 40- Distanciamento de prensa 45 segundos) Duração do fechamento lento para atingir a espessura após o 145 segundos distanciamento Tempo de cozimento na espessura 130 segundos desejada Tempo de desgaseificação 45 segundos Tempo de prensagem total Possivelmente 356 segundos Replicação 3 painéis por condição
[00117] Todos os painéis foram condicionados em uma sala de condicionamento a 65% de umidade relativa a 20 °C por pelo menos três semanas para os painéis atingirem o teor de umidade de equilíbrio.
[00118] Após o condicionamento, os painéis de MDF foram testados quanto às suas propriedades mecânicas e físicas, de acordo com ASTM D 1037 e ANSI A 208.2. Os testes dos painéis incluíram densidade média, resistência de união interior (IB), aumento de espessura (TS) e absorção de água (WA) após imersão em água por 24 horas, MOE/MOR. Todos os resultados estão listados nas Tabelas 21-23. Tabela 21 Força de ligação interior (IB) ligninapMDICeraDensidade IB Nº Tipo de lignina % % % kg/m3 MPa III-6 - - 3 0,5 700±7 0,38±0,14 III-7 - - 2,25 0,5 717±10 0,06±0,05 III-8 lavado 1,25 3 0 722±10 0,31±0,16 III-9 lavado 0,75 2,55 0,5 718±10 0,40±0,18 III-10 lavado 1,26 2,25 0,5 729±11 0,36±0,12 III-11 não lavado 2,14 3 0 709±8 0,34±0,07 III-12 não lavado 1,29 2,55 0,5 707±4 0,24±0,15 III-13 não lavado 2,14 2,25 0,5 705±6 0,05±0,03 III-14 não lavado 0,45 2,55 0,5 707±9 0,45±0,11 Tabela 22 Dilatação de espessura e absorção de água Dilatação de Absorção de Tipo de lignina pMDI Cera Densidade Amostra. Espessura Água lignina % % % kg/m3 % % em p/p
41 / 59 III-6 - - 3 0,5 672±12 11,1±0,5 24,9±1,5 III-7 - - 2,25 0,5 686±25 25,5±4,9 50,0±7,5 III-8 lavado 1,25 3 0 699±13 12,6±1,2 28,1 ±2,1 III-9 lavado 0,75 2,55 0,5 706±13 12,6±0,6 27,5±1,9 III-10 lavado 1,26 2,25 0,5 714±14 17,0±3,5 35,0±5,1 III-11 não lavado 2,14 3 0 689±12 12,0±0,6 27,4±1,1 III-12 não lavado 1,29 2,55 0,5 722±33 10,2±1,1 22,8±2,5 III-13 não lavado 2,14 2,25 0,5 723±18 16,1±4,1 31,2±5,9 III-14 não lavado 0,45 2,55 0,5 718±134 12,3±0,8 24,7±1,7 Tabela 23 Propriedades de flexão de painéis de MDF Tipo de lignina pMDI Cera Densidade MOR MOE Amostra. lignina % % % kg/m3 MPa MPa III-6 - - 3 0,5 704±46 21,9±7,2 2228±331 III-7 - - 2,25 0,5 718±7 12,9±1,5 2056±66 III-8 lavado 1,25 3 0 713±16 19,1±1,7 2336±197 III-9 lavado 0,75 2,55 0,5 707±18 16,8±1,9 2177±209 III-10 lavado 1,26 2,25 0,5 713±24 15,6±3,4 2131±259 III-11 não lavado 2,14 3 0 699±11 16,8±1,0 2084±117 III-12 não lavado 1,29 2,55 0,5 712±29 18,4±3,7 2285±255 III-13 não lavado 2,14 2,25 0,5 702±8 13,2±1,8 1938±152 III-14 não lavado 0,45 2,55 0,5 714±19 17,0±1,0 2124±98
[00119] Com base nos resultados apresentados nas Tabelas 21-23, podem ser tiradas as seguintes conclusões:
[00120] Nº de Amostra III-7 para o qual a carga de pMDI foi reduzida de 3% em peso para 2,25%, enquanto a manutenção da carga de cera em 0,5% em peso demonstrou um declínio significativo em propriedades como resistência de união interior, TS, WA, MOR e MOE
[00121] Nº de Amostra III-8, para o qual a lignina de hidrólise lavada foi adicionada às lascas de madeira antes do refinador do processo de MDF como uma substituição de 100% da cera, mostrou propriedades comparáveis ao controle em relação à resistência de união interior, TS, WA, MOR e MOE.
[00122] Nº de amostras III-8 a III-10, para o qual a lignina de hidrólise lavada foi adicionada às lascas de madeira antes do refinador do processo de MDF, e o nível de substituição de pMDI por lignina não excedeu 25% em peso do adesivo total usado no experimento de controle (3% em peso), mostram um desempenho um pouco inferior, mas ainda aceitável, em comparação com a amostra de controle nº III-1 em relação à maioria das propriedades incluindo: TS, WA, MOR, MOE e IB.
42 / 59
[00123] Nº de amostra III-11, para a qual a lignina de hidrólise não lavada foi adicionada às lascas de madeira antes do refinador do processo de MDF como uma substituição de 100% da cera, mostrou propriedades um pouco mais baixas, mas ainda aceitáveis, em comparação ao controle em relação à força de ligação interna, TS, WA, MOR e MOE.
[00124] Nº de amostras III-14, para as quais a lignina de hidrólise não lavada foi adicionada às lascas de madeira antes do refinador do processo de MDF, o nível de substituição de MDF por lignina não excedeu 15% em peso do adesivo total usado no experimento de controle (3% em peso) e o nível real de adição de lignina foi de 0,45% em peso, apresentou desempenho comparável à amostra de controle n° III-1 em relação à maioria das propriedades incluindo: TS, WA, MOR, MOE e IB. Essa mesma amostra demonstrou um desempenho superior à amostra III-12, para a qual a carga de lignina não lavada foi de 1,29% em peso e um desempenho significativamente superior comparado à amostra III-13, para a qual a carga de lignina não lavada foi de 2,14%. A partir desses dados, parece que o uso de lignina não lavada em excesso (> 1,29% em peso de madeira seca) para substituir o pMDI leva a resultados inferiores. Experiência 7. Repetição da maior parte do experimento 6 para produzir painéis de MDF com maior densidade (adição de lignina de hidrólise às lascas de madeira antes do refinador do processo de fabricação de MDF)
[00125] Os códigos de amostra e as formulações usadas estão descritos na Tabela 24. Todos os parâmetros de processo para esta experiência são os mesmos do Exemplo 6, exceto para a densidade alvo dos painéis de MDF, cujo objetivo foi de cerca de 770 kg/m3. Todos os resultados estão listados na Tabela 25, incluindo resistência de união interior (IB), aumento de espessura (TS) e absorção de água (WA) após imersão em água por 24 horas, bem como MOE/MOR. Tabela 24
43 / 59 Formulações Adesivas Nº de amostraTipo de H-ligninaLignina (%)pMDI (%)Cera (%) III-15 - 0 3,00 0,5 III-16 - 0 2,25 0,5 III-17 Lavado 1,25 3,00 0 III-18 Lavado 0,75 2,55 0,5 III-19 Lavado 1,26 2,25 0,5 III-20 Não lavado 2,14 3,00 0 III-21 Não lavado 1,29 2,55 0,5 III-22 Não lavado 2,14 2,25 0,5 III-23 Não lavado 1,29 2,25 0,5 Tabela 25 Propriedades físicas de painéis de MDF feitos com pMDI e H-lignina no Experimento 7 Espécimes IB Espécimes de flexão Amostras para TS & WA Nº de Tipo de Ce- Ligni- pMD Densida- Densida- Densida- WA (% Amos H-ligni- ra Força IB MOR MOE na (%) I (%) de de de TS (%) em tra na (%) (MPa) (MPa) (MPa) (kg/m3) (kg/m3) (kg/m3) peso) 0,40±0,1 29,7±3, 3454±13 19,6±1, III-15 - 0 3,00 0,5 776±16 780±8 764±23 8,8±0,4 5 2 0 5 0,30±0,1 28,5±2, 3484±18 13,6±3, 24,9±3, III-16 - 0 2,25 0,5 786±12 784±16 790±8 2 4 9 3 8 0,71 29,5±2, 3381 10,4±1, 21,4±1, III-17 Lavado 1.25 3,00 0 773±12 769±9 779±24 ±0,20 3 ±154 3 5 0,30±0,1 29,8±3, 3492±24 12,3±1, 21,9±2, III-18 Lavado 0.75 2,55 0,5 787±17 783±17 807±16 3 7 8 7 4 0,33±0,1 31,1±2, 3733±29 10,6±1, 21,4±1, III-19 Lavado 1.26 2,25 0,5 798±16 801±26 827±17 1 9 7 3 3 Não 0,61 22,1±2, 2983±22 11,3±0, 23,9±0, III-20 2.14 3,00 0 759±20 747±17 747±11 lavado ±0,12 6 4 7 3 Não 0,47±0,1 21,5±2, 2975±17 12,0±0, 23,5±1, III-21 1.29 2,55 0,5 762±14 747±17 740±16 lavado 2 4 5 7 8 Não 0,53±0,1 21,2±3, 2880±23 10,0±0, 21,0±1, III-22 2.14 2,25 0,5 757±13 737±19 734±14 lavado 4 0 2 3 0 Não 0,52±0,1 23,0±2, 3048±17 11,6±1, 22,6±2, III-23 1.29 2,25 0,5 774±8 758±24 763±20 lavado 3 1 5 0 2
[00126] Com base nos resultados apresentados na Tabela 25, podem ser tiradas as seguintes conclusões:
[00127] Confirma-se que o nº de amostra III-16 para a qual a carga de pMDI foi reduzida de 3% em peso para 2,25%, mantendo a carga de cera em 0,5% em peso, demonstrou um declínio significativo em propriedades como resistência de união interior, TS e WA.
[00128] Confirma-se que nº de amostra III-17, para o qual a lignina de hidrólise lavada foi adicionada às lascas de madeira antes do refinador do processo de MDF como uma substituição de 100% da cera, mostrou
44 / 59 propriedades comparáveis ao controle em relação à resistência de união interior, TS, WA, MOR e MOE.
[00129] Os nºs de amostras III-17 a III-19 para as quais a hidrólise lavada lignina foi adicionada às lascas de madeira antes do refinador do processo de MDF e o nível de substituição de pMDI por lignina não excedeu 25% em peso do adesivo total usado no controle O experimento (3% em peso) mostra MOR, MOE semelhante ao n° de controle III-15, mas desempenho um pouco inferior, mas ainda aceitável, comparado à amostra de n° controle III-1 em relação à maioria das propriedades, incluindo: TS, WA e IB.
[00130] Nº de Amostra III-20, para o qual foi adicionada lignina de hidrólise não lavada às lascas de madeira antes do refinador do processo de MDF como uma substituição de 100% da cera, mostrou boa resistência de união interior em comparação com o controle, mas propriedades um pouco mais baixas, mas ainda aceitáveis, em comparação com o controle em relação a TS e WA.
EXEMPLO IV Substituição de lignina da cera na produção de MDF com resina de ureia-formaldeído
[00131] A resina de ureia-formaldeído (UF) foi obtida da Hexion. O teor de sólidos da resina UF era de 67% em peso.
[00132] A matéria-prima de madeira utilizada foram as lascas SPF originárias de Quebec, Canadá. A consistência das lascas de madeira era de cerca de 50% em peso.
[00133] A lignina usada foi a lignina kraft LRC de madeira macia LignoForce™ na forma de um pó fino. O teor de sólidos desta lignina foi de cerca de 85%. A lignina foi passada através de uma peneira de malha 60 e uma dispersão aquosa de 15-20% em peso de lignina foi preparada.
[00134] Foi usada cera de emulsão. O pH da cera de emulsão foi de 8,25 a 9,25. O teor de sólidos era de ~58%. A gravidade específica foi de
45 / 59 ~1,0. Experiência 8. Adição de lignina kraft às lascas de madeira antes do refinador do processo de fabricação de MDF
[00135] Cada lote de lascas de madeira com SPF foi pré-misturado com uma quantidade calculada de dispersão aquosa de lignina kraft e/ou cera de emulsão usando um misturador rotativo OSB sem o uso do disco rotativo. A concentração de lignina na dispersão foi de 15 a 20% em peso. A consistência das misturas de lascas de madeira e lignina/cera foi de cerca de 50% em peso. As formulações preparadas estão descritas na Tabela 26. Tabela 26 Formulações químicas Lignina Amostra Cera (%) UF (%) Observações Kraft (%) Cera pré-misturada com lascas de madeira e água IV-1 0,5 - 10 adicional para atingir um teor de umidade semelhante em todas as formulações Cera pré-misturada com lascas de madeira e água IV-2 0,25 - 10 adicional para atingir um teor de umidade semelhante em todas as formulações Lascas de madeira pré-misturadas, com água IV-3 0 - 10 adicional para atingir um teor de umidade semelhante em todas as formulações Lascas de madeira pré-misturadas, com IV-4 - 0,65 10 dispersão de lignina, para atingir um teor de umidade semelhante em todas as formulações Lascas de madeira pré-misturadas, com dispersão de lignina, cera e água adicional para IV-5 0,25 0,33 10 atingir um teor de umidade semelhante em todas as formulações
[00136] O processo utilizado é mostrado na Fig. 1B, na qual a lignina/cera foi incorporada usando um misturador. As condições de refino estão listadas na Tabela 27. O fluxo alvo de fibra de madeira seca foi de 40 kg/h. A resina UF foi injetada através da linha de sopro na dosagem listada na Tabela 26. A fibra refinada e resinada foi seca por um secador de tubo flash até o teor de umidade alvo de cerca de 8% em peso. O teor de umidade alvo da fibra foi alcançado ajustando a temperatura de entrada do secador. Tabela 27 Refinando condições do processo Itens Pontos de ajuste
46 / 59 Velocidade de bujão roscado 15 RPM Velocidade da caixa de 0,9 RPM alimentação Pressão de vapor de digestor 8 bar Temperatura de digestor 175 °C Vão de placa de refinador 0,1 mm Tempo de retenção 2,0 min Velocidade de refinador 2000RPM Temperatura ajustada do 125 °C secador de tubo flash Carregamento de resina UF 10% com base no peso da fibra seca na Tabela 29
[00137] Tapetes de fibra foram preparados manualmente na planta piloto. Os tapetes foram prensados a quente em painéis de MDF com uma espessura de 1/2 em polegadas. O tamanho dos painéis era 28” x 28” x 1/2” pol. As condições de operação da impressora são mostradas na Tabela 28. A densidade do painel era de cerca de 780 kg/m3. Tabela 28 Parâmetros de fabricação de painéis de MDF Itens Unidade Parâmetros observações Tamanho de painel mm 711 x 711 x 12,7 - Densidade do painel de destino kg/m3 780 48,7 lbs/pés3 Temperatura de prensagem a quente °C 185 - Ajuste com base no Tempo de prensagem total seg. 165 sentimento de controle Rápido perto de 128% da espessura final Distanciamento de prensa seg. desejada Duração do fechamento lento para atingir seg. 100 a espessura após o distanciamento Tempo de cozimento na espessura seg. 100 desejada Desgaseificação seg. 40 Total seg. 285 - Nº de painéis por tipo de fibra 3 - Número total de painéis 15 -
[00138] Todos os painéis foram condicionados em uma sala de condicionamento a 65% de umidade relativa a 20 °C por pelo menos três semanas para os painéis atingirem o teor de umidade de equilíbrio.
[00139] Após o condicionamento, os painéis de MDF foram testados quanto às suas propriedades mecânicas e físicas, de acordo com ASTM D 1037 e ANSI A 208.2. Os testes dos painéis incluíram densidade média, resistência de união interior (IB), aumento de espessura (TS) e absorção de água (WA) após imersão em água por 24 horas, MOE/MOR. Todos os
47 / 59 resultados estão listados na Tabela 29. Tabela 29 Propriedades físicas de painéis de MDF feitos com resina UF e lignina no Experimento 9 Espécimes IB Espécimes de flexão Amostras para TS & WA Ce- Ligni- Nº de UF Densi- Força ra na Densidade MOR MOE Densidade TS WA (% em Amostra (%) dade IB (%) (%) (kg/m3) (MPa) (MPa) (kg/m3) (%) peso) (kg/m3) (MPa) 0,79± 29,9± 2754±2 34,6± IV-1 0,5 0 10 786±13 777±24 760±31 97,4±5,7 0,16 4,O 91 1,0 0,63± 29,0± 2743±2 38,7± 103,6±3, IV-2 0,25 0 10 769±12 773±25 754±20 0,16 3,8 48 1,5 9 0,64± 25,9± 2650±1 42,5± 108,6±2, IV-3 0 0 10 773±9 764±17 762±16 0,19 2,5 34 1,6 1 0,83± 29,2± 2630±2 34,4± IV-4 0 0,65 10 773±10 778±24 769±16 96,7±3,3 0,13 4,0 38 1,5 0,66± 29,1± 2718±1 38,2± IV-5 0,25 0,33 10 773±12 757±23 773±18 99,2±5,0 0,17 2,6 99 2,7
[00140] Com base nos resultados apresentados na Tabela 29, podem ser tiradas as seguintes conclusões:
[00141] Quando a dosagem da cera foi reduzida de 0,5% em peso para 0,25% em peso ou não foi adicionada, o aumento da espessura dos painéis aumentou de 34,6% a 0,5% de cera a 38,7% a 0,25% de cera, a 42,5% sem cera enquanto a água a absorção aumentou de 97,4% a 0,5% de cera, a 103,6% a 0,25% de cera e ainda a 108,6% sem cera. Após considerar o desvio padrão nas medições, não houve diferenças significativas na resistência de união interior e nas propriedades de flexão dos vários painéis nos três níveis de cera mencionados acima.
[00142] A substituição da cera por lignina (amostra IV-4) mostrou aumento de espessura comparável (34,6% de TS a 0,5% em peso de cera vs. 34,4% de TS a 0,65% em peso de lignina) e absorção de água (97,4% de WA a 0,5% em peso de cera vs 96,7% de WA a 0,65% em peso de lignina). As propriedades de ligação e dobra internas também são comparáveis. Isso indica que é possível substituir a cera por lignina para compósitos de madeira.
EXEMPLO V Utilizando lignina para reforçar a adesão na placa de cordão orientado
48 / 59 (OSB) fabricado com ligante pMDI
[00143] Foi utilizado pMDI da Huntsman, que está na forma de um líquido marrom escuro com um leve odor aromático. O conteúdo de NCO era de cerca de 30% em peso.
[00144] A matéria-prima de madeira utilizada foi fabricada com álamo originário de Quebec, Canadá. Os fios comerciais foram selecionados para > 1/16 pol. e secos até cerca de 2% de teor de umidade.
[00145] Foram utilizados três tipos de lignina: 1) lignina kraft LRC de madeira macia LignoForce™ na forma de um pó fino (que passou por uma peneira de malha 100) (doravante referido como KL); 2) hidrólise da lignina não lavada, produzida usando o processo TMP-Bio, como descrito na patente US 9.580.454. A lignina recebida estava na forma de pó após ser passada através de uma triagem de 60 peneiras. Essa lignina foi moída para passar por uma peneira de malha 100 (doravante denominada UHL); 3) hidrólise lavada de lignina, produzida utilizando o processo TMP-Bio, como descrito na Patente US 9.580.454. A lignina recebida estava na forma de pó passando por uma triagem de 60 peneiras. A lignina foi moída para passar por uma peneira de malha 100 (doravante denominada WHL).
[00146] Foi usada cera de emulsão. O pH da cera de emulsão foi de 8,25 a 9,25. O teor de sólidos foi de ~58% e a gravidade específica foi de ~1,0. Experiência 9. A adição de lignina na forma de pó por meio da adição de fios de madeira Fabricação OSB
[00147] As condições de fabricação do OSB são apresentadas na Tabela 30 abaixo.
[00148] Tabela 30 Condições para fabricação de OSB no Experimento 9 Itens Unidade Observações Dimensões da placa mm 610 mm x 610 mm x 11,1 mm (7/16 pol.) Construção da placa Painel sanduíche de três camadas (20/60/20) Espécie de madeira 85% de aspen & 15% de bétula Suporte controlado por software
49 / 59 Cera de emulsão % 1,0 (sólidos em base de madeira seca) MC de placa alvo % 7% para a camada facial, 6% para a camada central Densidade alvo da placa kg/m3 -625 kg/m3 fora da prensa Temperatura da prensa °C 215 (superfície da placa) Tempo de prensagem Seg. 180 (de manhã a manhã) total Tempo de fechamento de Seg. 20 prensa Tempo de Seg. 30 desgaseificação Replicados 3
[00149] Os fios de madeira secos foram colocados em um misturador de tambor rotativo e a cera, pMDI e água foram adicionadas através de um disco rotativo durante a mistura. A lignina foi jogada e misturada com os fios de madeira no liquidificador. As formulações estão listadas na Tabela 31 abaixo. Tabela 31 Formulações usadas para Fabricação de OSB no Experimento 9 Nº de PMDI principal pMDI de face Tipo de Lignina na face (%) Replicados amostra (%) (%) lignina V-1 2,2 1 - - 3 V-2 2,2 1 KL 1,44 3 V-3 2,2 1 UHL 1,44 3 V-4 2,2 1 WHL 1,44 3
[00150] Os painéis OSB foram armazenados a 65% UR (umidade relativa) em uma câmara para equilibrar o teor de umidade. Em seguida, os painéis OSB foram cortados para avaliar os seguintes parâmetros de desempenho: resistência de união interior (IB), propriedades de flexão (MOE, MOR), dilatação de espessura (TS) e absorção de água (WA). Os resultados são mostrados nas Tabelas 32-33 abaixo. Tabela 32 IB, TS & WA dos Painéis da Experiência OSB 9 Nº de Densidade2 Densidade1 (kg/m3) IB (MPa)1 TS (%)2 WA (%)2 amostra (kg/m3) V-1 633 0,38 628 28,9 43,6 V-2 632 0,39 637 21,7 34,1 V-3 634 0,52 641 18,9 34,5 V-4 634 0,46 636 23,0 38,4 1 : média de 24 amostras; 2: média de 9 amostras Tabela 33 MOR, MOE dos Painéis de OSB da Experiência 9 Nº de amostra Densidade' (kg/m3)MOR (MPa)1 MOE (MPa)Densidade2 (kg/m3)MOR úmido (%)2
50 / 59 V-1 665 26,78 4563 647 12,03 V-2 666 28,78 4616 650 12,80 V-3 657 30,66 5106 644 12,80 V-4 665 30,12 4432 652 13,12 ¹: média de 6 amostras; 2: após 2 horas de ebulição e testes no estado úmido, média de 6 amostras
[00151] Com base nos resultados apresentados nas Tabelas 32 e 33, podem ser tiradas as seguintes conclusões:
[00152] A adição de lignina na formulação melhorou a resistência à água de OSB, reduzindo a dilatação de espessura e a absorção de água. O dilatação de espessura foi reduzido em 24,88% para lignina kraft (de 28,94% para 21,74%), em 34,83% para lignina de hidrólise não lavada (de 28,94% para 18,86%) e em 20,59% para lignina de hidrólise lavada (de 28,94% para 22,98%). A absorção de água também foi reduzida em 21,7%, 20,9% e 11,9% para lignina kraft, lignina de hidrólise não lavada e lignina de hidrólise lavada, respectivamente.
[00153] As propriedades flexurais do OSB em condições secas melhoraram com a adição de lignina: melhora de 7,4% do MOR com lignina kraft, melhora de 14,5% do MOR com lignina de hidrólise não lavada e melhora de 12,5% do MOR com lignina de hidrólise lavada após duas horas de ebulição foi ligeiramente superior aos painéis de controle
[00154] A força de ligação interna do OSB com lignina foi igual ou melhor em comparação ao controle.
[00155] A força de ligação interna do OSB com lignina foi igual ou melhor em comparação ao controle. Experimento 10. Substituição parcial de pMDI por hidrólise lignina em pó na fabricação de OSB
[00156] Nesta experiência, as matérias-primas utilizadas foram semelhantes às do Experimento 9, exceto que a hidrólise lignina não lavada e a hidrólise lavada lignina foram passadas por uma peneira de malha 200 antes da aplicação. A lignina foi aplicada apenas nas camadas faciais dos painéis OSB sanduíche, não na camada central, como esses painéis OSB. As condições de fabricação do OSB estão ilustradas na Tabela 34
51 / 59 Tabela 34 Condições usadas para fabricação de OSB no Experimento 10 Itens Unidade Observações Dimensões da placa Mm 610 mm x 610 mm x 11,1 mm (7/16 pol.) Construção da placa - Painel sanduíche de três camadas (20/60/20) Espécie de madeira - 85% de aspen & 15% de bétula Suporte - controle por software Cera de emulsão % 1,0 (sólidos em base de madeira seca) MC de placa alvo % 6,5% para a camada facial, 4% para a camada central Densidade alvo da placa kg/m3 -625 kg/m3 fora da prensa Temperatura da prensa °C 215 (superfície da placa) Tempo de prensagem Seg. 180 (de manhã a manhã) total Tempo de fechamento de Seg. 20 prensa Tempo de Seg. 30 desgaseificação Replicados - 3
[00157] As formulações são ilustradas na Tabela 35 abaixo. Tabela 35 Formulações usadas para Fabricação de OSB no Experimento 10 Nº de PMDI principal pMDI de face Tipo de Lignina na cara replicados amostra (%) (%) lignina (%)1 V-5 2,4 2,4 - 3 V-6 2,4 1,80 - - 3 V-7 2,4 2,04 WHL 0,72 3 V-8 2,4 1,80 WHL 1,20 3 V-9 2,4 2,04 UHL 1,23 3 V-10 2,4 1,80 UHL 2,06 3 1 : o peso é baseado no peso seco do forno. O peso real da lignina foi ajustado com base no teor de umidade contido na lignina.
[00158] Os painéis OSB foram cortados e testados antes de atingir o teor de umidade de equilíbrio. O conteúdo de umidade foi medido durante o teste, as amostras foram armazenadas em uma câmara de umidade relativa de 65% para equilibrar o teor de umidade antes da avaliação. A resistência de união interior (IB), o força de ligação interna (TS) e a absorção de água estão listados na Tabela 36. As propriedades de flexão (MOE e MOR) e as capacidades de flexão D4 são ilustradas na Tabela 37. Tabela 36 IB, TS & WA dos Painéis da Experiência OSB 10 Nº de Conteúdo de Densidade1 Densidade2 WA IB (MPa)1 TS (%)2 amostra umidade (%) (kg/m3) (kg/m3) (%)2 V-5 2,0 620 0,34 598 14,2 32,6 V-6 2,1 624 0,31 596 16,7 34,3 V-7 2,0 627 0,33 600 15,1 34,1
52 / 59 V-8 2,3 625 0,36 575 14,0 33,6 V-9 2,2 628 0,34 593 14,6 32,8 V-10 2,3 631 0,41 575 13,5 33,4 ¹: média de 9 amostras; ²: média de 9 espécimes Tabela 37 MOR & MOE dos painéis de OSB do Experimento 10 Capacidade de Nº de Conteúdo de Densidade1 Densidade2 MOE 3 flexão D4 (N MOR (%)2 amostra umidade (%) (kg/m ) (kg/m3) (%)2 mm/mm)1 V-5 4,9 663 754 642 30,8 4330 V-6 4,6 652 624 669 31,6 4826 V-7 3,7 642 763 622 28,7 4117 V-8 3,1 649 776 661 31,8 4466 V-9 3,9 639 724 631 30,5 4366 V-10 4,9 662 760 670 32,1 4512 ¹: média de 9 amostras; ²: média de 9 espécimes
[00159] Os resultados nas Tabelas 36 e 37 mostram que a lignina de hidrólise não lavada e a lignina de hidrólise lavada podem substituir parcialmente o pMDI na camada facial do OSB sem afetar negativamente as propriedades físicas dos painéis do OSB. Experimento 11. Substituição parcial de pMDI por hidrólise lignina não lavada em pó na fabricação de OSB
[00160] Filamentos comerciais de aspen seco (selecionados por 1/4 na peneira) foram utilizados nesta experiência. A lignina não lavada foi passada através de uma peneira de malha 200. As condições de fabricação do OSB estão ilustradas na Tabela 38 abaixo. Tabela 38 Condições usadas para fabricação de OSB no Experimento 11 Itens Unidade Observações Dimensões da placa mm 862 mm x 862 mm x 11 mm Construção da placa Painel sanduíche de três camadas (25/50/25) Espécie de madeira Aspen (selecionado por 1/4 de polegada da peneira) Suporte controle por software Densidade alvo da placa kg/m3 640 kg/m3 (fora da prensa) Temperatura da prensa °C 215 (superfície da placa) Tempo de prensagem total Seg. 145 Carregamento de pMDI na % 1,70 camada principal Carregamento de cera na % 1,00 camada central e facial
[00161] Os fios de madeira secos foram colocados em um misturador rotativo de tambor. A ordem de adição de materiais ao misturador foi a
53 / 59 seguinte: cera de emulsão, água, aglutinante de pMDI e pó de H-lignina não lavada. As formulações usadas estão listadas na Tabela 39 abaixo. Tabela 39 Formulações usadas para Fabricação de OSB no Experimento 11 Nº de PMDI principal pMDI de face Lignina na face Replicados observações amostra (%) (%) (%)¹ V-11 1,70 2,10 - 10 Ctrl 1 V-12 1,70 1,58 - 10 Ctrl 2 25% de pMDI de V-13 1,70 1,58 0,78 10 substituição por 1,5 vezes de lignina 25% de pMDI de V-14 1,70 1,58 1,35 10 substituição por 2,6 vezes de lignina 1
[00162] : o peso é baseado no peso seco do forno. O peso real da lignina foi ajustado com base no teor de umidade contido na lignina.
[00163] As Tabelas 42 e 43 mostram os resultados obtidos após a fabricação de OSB nas condições mostradas na Tabela 38 e após o uso das formulações mostradas na Tabela 39. As propriedades testadas incluíram: resistência de união interior (IB), propriedades de flexão (MOE & MOR), dilatação de espessura (TS) e absorção de água (WA), capacidade de rigidez (El) e momento máximo de flexão (MM). A capacidade de rigidez e o momento de flexão máxima foram determinados de acordo com APA PS 2, intitulado: “Performance Standard For Wood Structural-Use Panels”. Dois conjuntos de amostras foram testados para El & MM: 1) em condições secas após algumas semanas em 65% Câmara de RH para equilibrar o teor de umidade e 2) após um ciclo de umidade (também chamado de ciclo único). O procedimento de um ciclo de umidade é o seguinte: 1) as amostras são colocadas em prateleiras para garantir a livre circulação de água e ar ao redor das amostras; 2) as amostras são colocadas em um recipiente de pressão a vácuo que é então preenchido com água à 66 °C, 3) um vácuo de 50,6 kPa é aspirado no vaso por 30 min; 4) o vácuo é liberado e as amostras são deixadas embebidas na água à pressão atmosférica por 30 min; 5) o vaso é drenado e as amostras secas por pelo menos 15 horas a 82 °C em um forno com circulação
54 / 59 de ar forçada por ventilador a 45 a 50 mudanças de ar por minuto até atingir a massa inicial e, em seguida, 6) as amostras são testadas a seco de acordo com o método de teste apropriado.
[00164] Para flexão e rigidez a seco de OSB, ao longo e ao longo do eixo de força do painel, as amostras foram avaliadas de acordo com um método baseado nos princípios do método D. ASTM D-3043. Dimensões da amostra: largura de 115 mm, comprimento de 510 mm. O valor da garantia de qualidade para os painéis de OSB de 7/16 polegadas está listado na Tabela 40. Tabela 40 Referência para o valor de Garantia de Qualidade para 7/16 no PS 2 Uso final - Rigidez à flexão, El x 103 Resistência à Flexão, MM Classificação de Tensão aplicada Estresse aplicado Tensão aplicada Estresse aplicado extensão ou paralela ao Eixo de perpendicularmente paralela ao Eixo de perpendicularmente categoria de Resistência (N a Eixo de força (N Resistência (N a Eixo de força (N desempenho mm2/mm) mm2/mm) mm/mm) mm/mm) Revestimento Teto -24/Sub-base - 395 94 390 140 16 Estrutural 1 7/16 395 141 390 220
[00165] Com base no APA PS2, os painéis devem atender ao requisito de desempenho da classificação de união para propriedades que afetam o sistema de união adesiva quando testadas de acordo com o método de teste mencionado. Exposição 1 OSB - Os painéis OSB classificados como Exposição 1 devem atender ou exceder os critérios da Tabela 41 abaixo quando testados de acordo com o método baseado nos princípios do método D da ASTM D-3043 após o ciclo de umidade (ciclo único) ao longo do eixo de força. Tabela 41 Critérios de exposição 1 para OSB testados ao longo do eixo de força de acordo com a seção 7.6, um ciclo de acordo com a seção 7.16 em PS2 Capacidade de Flexão (Momento Uso final - Classificação de Categoria de Desempenho Necessário) extensão (N mm/mm) 7/16 Teto -24/Sub-base -16 350 Tabela 42 IB, TS, WA, MOE & MOR dos Resultados de OSB do Experimento 11
55 / 59 Lignina Densidade MOE MOR Código pMDI (%) IB (MPa) TS (%) WA (%) (%) (kg/m3) (MPa) (MPa) V-11 2,10 - 647 0,28 14,8 26,3 3766 28,4 V-12 1,58 - 647 0,28 17,6 29,6 3825 27,1 V-13 1,58 0,78 642 0,28 19,3 33,0 3757 26,8 V-14 1,58 1,35 649 0,28 17,8 31,5 3894 29,3 Tabela 43 MM e El dos resultados de OSB do Experimento 11 MM (seco) MM (ciclo Elx103(ciclo pMDI Lignina Densidad Elx103(seco) Código 3 (N 2 único) (N único) (N (%) (%) e (kg/m ) (N mm /mm) mm/mm) mm/mm) mm2/mm) V-11 2,10 - 647 681,3 515 490 430 V-12 1,58 - 647 663,6 513 423 392 V-13 1,58 0,78 642 652,2 515 453 402 V-14 1,58 1,35 649 709,9 535 503 452
[00166] Com base nos resultados apresentados nas Tabelas 42 e 43, podem ser tiradas as seguintes conclusões:
[00167] Os painéis OSB feitos com pMDI e quantidades adequadas de lignina de hidrólise não lavada na camada facial têm propriedades flexurais semelhantes ou melhores em comparação com os painéis OSB de controle feitos sem lignina (MOE: 3894 MPa com lignina vs. 3766 MPa sem lignina; MOR: 29,3 MPa com lignina vs. 28,4 sem lignina)
[00168] Os painéis OSB feitos com pMDI e quantidades adequadas de lignina de hidrólise não lavada na camada facial têm momento máximo semelhante ou melhor sob condições secas e após um único ciclo comparado aos painéis de controle feitos sem lignina (MM sob condições secas: 709,9 N mm/mm com lignina vs. 681,3 N mm/mm sem lignina; MM após um único ciclo: 503 N mm/mm com lignina vs. 490 N mm/mm sem lignina
[00169] Os painéis OSB feitos com pMDI e quantidades adequadas de lignina de hidrólise não lavada na camada facial têm capacidade de rigidez (El) semelhante ou melhor sob condições secas e após um único ciclo comparado aos painéis de controle fabricados sem lignina (El sob condições secas: 535 N mm2/mm com lignina vs. 515 N mm2/mm sem lignina; El após um único ciclo: 452 N mm2/mm com lignina vs. 430 N mm2/mm sem lignina)
EXEMPLO VI Substituição parcial de pMDI por lignina na produção de painéis de
56 / 59 fibras de média densidade (MDF)
[00170] Nesse experimento, foi utilizado pMDI da Huntsman, que está na forma de um líquido marrom escuro com um leve odor aromático. O conteúdo de NCO era de cerca de 30% em peso.
[00171] As misturas comerciais de lascas de madeira de 50% de abeto e 50% de pinus utilizadas foram adquiridas em Alberta, Canadá. Uma peneira com tamanhos de furo de peneira de 25,4 mm e 1,6 mm foi usada para peneirar as lascas de madeira.
[00172] Foram utilizados três ligninas: 1) lignina kraft de Baixo Teor Residual (LRC) de madeira macia LignoForce™ na forma de um pó fino (que passou por uma peneira de malha 200) (doravante referido como KL); 2) hidrólise da lignina não lavada, produzida usando o processo TMP-Bio, como descrito na patente US 9.580.454. A lignina recebida estava na forma de pó após ser passada através de uma triagem de 60 peneiras. Essa lignina foi moída para passar por uma peneira de malha 200 (doravante denominada UHL); 3) hidrólise lavada de lignina, produzida utilizando o processo TMP- Bio, como descrito na Patente US 9.580.454. A lignina recebida estava na forma de pó após ser passada através de uma triagem de 60 peneiras. Essa lignina foi moída para passar por uma peneira de malha 200. Cada uma das três ligninas (KL, UHL, WHL) foi misturada separadamente com água para fazer uma dispersão de 15% em peso de sólidos aplicada às lascas de madeira em uma misturadora de tambor usando um atomizador de disco giratório a 8000 rpm, que foi usado para fornecer as quantidades necessárias de lignina com base no peso das lascas de madeira (peso seco no forno). Experiência 12. Substituição parcial do pMDI por lignina de hidrólise não lavada, lignina de hidrólise lavada e lignina kraft para fabricação de MDF
[00173] Cada tipo de lignina foi adicionado às lascas de madeira a taxas de aplicação de 0,60% em peso e 1,05% em peso. Um grupo controle de lascas de madeira também foi preparado sem aplicação de lignina. O teor de
57 / 59 umidade alvo em todos os casos foi de 25%.
[00174] Cada grupo de lascas de madeira preparadas foi processado separadamente em fibra de MDF utilizando o refinador Pallmann PR32 (sistema de refinador pressurizado) em um digestor de pressão de 8,0 bar por 1,5 minutos. A fibra produzida foi seca através de um secador de tubos flash. Cada tipo de fibra foi colocado em uma caixa de secador separada por aproximadamente 24 horas para secar ao ar e equilibrar o conteúdo de umidade para ~6,0%. As formulações usadas para fabricar painéis de MDF são mostradas na Tabela 44. Tabela 44 Formulações usadas para fabricação de MDF no Experimento 12 Tipo de Nº de amostra pMDI (%) Lignina (%)1 Replicados observações lignina VI-1 2,80 - - 3 Ctrl 1 VI-2 2,40 - - 3 Ctrl 2 VI-3 2,10 - - 3 Ctrl 3 VI-4 2,40 UHL 0,60 3 UHL1 VI-5 2,40 WHL 0,60 3 WHL1 VI-6 2,40 KL 0,60 3 KL1 VI-7 2,10 UHL 1,05 3 UHL2 VI-8 2,10 WHL 1,05 3 WHL2 VI-9 2,10 KL 1,05 3 KL2 1 : A lignina foi incorporada com fibra durante processo de refino
[00175] O aglutinante comercial de pMDI foi aplicado à taxa de aplicação indicada na Tabela 42 com um atomizador de disco rotativo girando a 12000 rpm. A mistura de todos os materiais foi realizada em um misturador de tambor rotativo com um ventilador de mistura de fibras instalado para recircular a fibra de MDF à medida que o pMDI foi aplicado. As taxas de adição foram baseadas no peso seco do forno da fibra de MDF e no teor de sólidos de todos os componentes. Após a mistura do tambor estar concluída, a fibra de MDF misturada foi submetida a um sistema de mistura secundário.
[00176] Cada grupo de materiais misturados foi formado manualmente em placas homogêneas (762 mm por 762 mm). As placas foram formadas em uma folha de teflon com uma folha adicional de teflon colocada na superfície superior. Durante a formação, as placas foram pré-comprimidas manualmente
58 / 59 com a metade e o peso final para reduzir o potencial desprendimento. Os parâmetros de fabricação do painel estão ilustrados na Tabela 45 abaixo. Tabela 45 Condições para fabricação de MDF no Experimento 12 Itens UnidadeObservações Dimensões da placa mm 762 mm x 762 mm x 8 mm Construção da placa - Homogêneos Espécie de madeira - 50% de abeto e 50% de pinheiro Suporte - controle por software Densidade alvo da placa kg/m3 48 lb/pé3 (769 kg/m3)(fora da prensa) Temperatura da prensa °C 210 (superfície da placa) Tempo de prensagem totalSeg. 145 Hora de cozinhar Seg. 35
[00177] Os painéis de MDF foram cortados em espécimes para medição da força de ligação interior (IB), dilatação de espessura (TS) e absorção de água (WA), dois conjuntos de espécimes foram preparados para a medição das propriedades de flexão (MOE & MOE) e condicionados em uma câmara de 65% de umidade relativa. Cerca de 0,5 mm de cada lado da camada de face das amostras de IB foram lixados antes do teste. Os resultados dos testes das amostras de MDF estão listados nas Tabelas 46 e 47. As propriedades foram ajustadas para uma densidade de 775 kg/m3. Tabela 46 MOR & MOE de painéis de MDF de Experimento 12 Nº de Tipo de Lignina MOR (molhado)1 pMDI (%) MOR (MPa) MOE (MPa) amostra lignina (%) (MPa) VI-1 2,80 - - 27,8 2949 8,7 VI-2 2,40 - - 24,6 2791 7,6 VI-4 2,40 UHL 0,60 28,2 3180 8,0 VI-5 2,40 WHL 0,60 27,3 3046 7,5 VI-6 2,40 KL 0,60 28,2 3097 7,8 VI-3 2,10 - - 23,1 2746 6,9 VI-7 2,10 UHL 1,05 27,3 3166 7,6 VI-8 2,10 WHL 1,05 28,2 3145 8,1 VI-9 2,10 KL 1,05 23,8 2941 7,1 ¹: depois de 2 horas fervendo e testando em forma úmida Tabela 47 TS, WA & IB de painéis de MDF do Experimento 12 Nº de Tipo de Lignina pMDI (%) TS (%) WA (%) IB (MPa) amostra lignina (%) VI-1 2,80 - - 12,0 22,1 0,93 VI-2 2,40 - - 12,9 21,3 0,82 VI-4 2,40 UHL 0,60 13,7 25,8 0,88 VI-5 2,40 WHL 0,60 13,8 26,9 0,94
59 / 59 VI-6 2,40 KL 0,60 12,9 25,9 0,83 VI-3 2,10 - - 14,9 26,6 0,71 VI-7 2,10 UHL 1,05 15,1 29,4 0,67 VI-8 2,10 WHL 1,05 14,4 33,9 0,83 VI-9 2,10 KL 1,05 14,1 31,6 0,63
[00178] Com base nos resultados apresentados nas Tabelas 46 e 47, podem ser tiradas as seguintes conclusões:
[00179] As três ligninas utilizadas (UHL, WHL e KL) contribuíram para a adesão nos painéis de MDF.
[00180] Os painéis de MDF feitos com 15% em peso e 25% em peso de substituição de pMDI por UHL, WHL e KL tiveram MOR semelhante aos painéis de controle de MDF feitos a uma taxa de 2,8% em peso de pMDI (com base no peso da madeira seca no forno); Os painéis de MDF feitos com substituição de 15% em peso e 25% em peso de pMDI por UHL, WHL e KL apresentaram MOE mais alto do que o painel de controle de MDF produzido a uma taxa de 2,4% em peso ou 2,1% em peso de pMDI, respectivamente.
[00181] Os painéis de MDF feitos com 15% em peso de substituição de pMDI por UHL, WHL e KL apresentaram TS & WA comparáveis aos painéis de controle de MDF feitos com 2,8% em peso ou 2,4% de pMDI.
[00182] Embora essa divulgação tenha sido descrita em relação a modalidades específicas da mesma, será entendido que é capaz de modificações adicionais e esta aplicação destina-se a cobrir quaisquer variações, usos ou adaptações, incluindo tais afastamentos da presente divulgação como incluídos dentro da prática conhecida ou habitual na técnica e como pode ser aplicada às características essenciais apresentadas anteriormente, e como se segue no escopo das reivindicações anexas.
Claims (30)
1. Processo de produção de um produto de madeira, caracterizado pelo fato de que compreende: a) misturar um material de madeira com lignina, isocianato ou outro adesivo e cera em quantidade parcial ou nula, produzindo um material resinado; b) formar uma placa a partir do referido material resinado; e c) comprimir ou moldar a referida placa, produzindo um produto de madeira em temperatura elevada.
2. Processo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o material de madeira e a lignina são primeiramente misturados em um misturador, produzindo uma mistura de material de madeira e lignina; a referida mistura de material de madeira e lignina flui para um digestor, comprimindo a referida mistura material de madeira e lignina; cozinhando referida mistura comprimida de material de madeira e lignina por injeção de vapor pressurizado; refinando a referida mistura comprimida de material de madeira e lignina, produzindo fibras refinadas; e misturando as referidas fibras refinadas com isocianato e cera em quantidade parcial ou nula, produzindo o material resinado.
3. Processo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que compreende incorporar a lignina ao referido material de madeira através de um bujão roscado, produzindo uma mistura de material de madeira e lignina; a referida mistura de material de madeira e lignina flui para um digestor, comprimindo a referida mistura de material de madeira e lignina; cozinhar a referida mistura comprimida de material de madeira e lignina por injeção de vapor pressurizado; refinar a referida mistura comprimida de material de madeira e lignina, produzindo fibras refinadas; e misturar as referidas fibras refinadas com isocianato e cera em quantidade parcial ou nula, produzindo o material resinado.
2 / 10
4. Processo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o material de madeira é transportado através de um bujão roscado, comprimindo o referido material de madeira; o referido material de madeira comprimido flui para um digestor, em que a lignina é incorporada, produzindo uma mistura comprimida de material de madeira e lignina; cozinhar a referida mistura comprimida de material de madeira e lignina por injeção de vapor pressurizado; refinar a referida mistura comprimida de material de madeira e lignina, produzindo fibras refinadas; e misturar as referidas fibras refinadas com isocianato e cera em quantidade parcial ou nula, produzindo o material resinado.
5. Processo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o material de madeira é transportado através de um bujão roscado, comprimindo o referido material de madeira; o referido material comprimido de madeira flui para um digestor; cozinhar o referido material de madeira comprimido por injeção de vapor pressurizado; incorporar a lignina ao referido material comprimido de madeira, produzindo uma mistura comprimida de material de madeira e lignina; refinar a referida mistura comprimida de material de madeira e lignina, produzindo fibras refinadas; e misturar as referidas fibras refinadas com isocianato e cera em quantidade parcial ou nula, produzindo o material resinado.
6. Processo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o material de madeira é transportado através de um bujão roscado, comprimindo o referido material de madeira; o referido material de madeira comprimido flui para um digestor; cozinhar o referido material de madeira comprimido por injeção de vapor pressurizado; refinar o referido material de madeira comprimido, produzindo fibras refinadas; incorporar a lignina às referidas fibras refinadas através de uma linha de injeção, produzindo uma mistura refinada de fibras e lignina, misturando a referida mistura refinada de fibras e lignina com isocianato e cera em quantidade
3 / 10 parcial ou nula, produzindo o material resinado.
7. Processo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o material de madeira é transportado através de um bujão roscado, comprimindo o referido material de madeira; o referido material de madeira comprimido flui para um digestor; cozinhar o referido material de madeira comprimido por injeção de vapor pressurizado; refinar o referido material de madeira comprimido, produzindo fibras refinadas; misturar as referidas fibras refinadas com o isocianato e cera em quantidade parcial ou nula, produzindo uma mistura de fibras refinadas e isocianato; secar a referida mistura de fibras refinadas e isocianato; e misturar lignina com a referida mistura de fibras refinadas e isocianato, produzindo o material resinado.
8. Processo de acordo com qualquer uma das reivindicações 2- 7, caracterizado pelo fato de que o vapor pressurizado está a uma temperatura entre 130-190 °C.
9. Processo de acordo com qualquer uma das reivindicações 2- 8, caracterizado pelo fato de que o material de madeira são lascas de madeira ou serragem de madeira.
10. Processo de acordo com qualquer uma das reivindicações 1-9, caracterizado pelo fato de que o referido produto de madeira é um painel isolante e/ou um produto moldado.
11. Processo de acordo com qualquer uma das reivindicações 2-9, caracterizado pelo fato de que o referido produto de madeira é um painel isolante de baixa densidade, um painel de fibra de média densidade (MDF), um painel de fibra de alta densidade (HDF), um painel isolante à base de fibras, um produto de papel ou um painel lignocelulósico não à base de madeira.
12. Processo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o referido produto de madeira é um painel aglomerado (PB), um Painel de Tiras de Madeira Orientadas (OSB), uma painel de partículas de
4 / 10 casca ou um painel lignocelulósico não à base de madeira.
13. Processo de acordo com qualquer uma das reivindicações 1-12, caracterizado pelo fato de que a lignina está na forma de pó ou em suspensão.
14. Processo de acordo com qualquer uma das reivindicações 1-13, caracterizado pelo fato de que a lignina é lignina kraft, lignina soda, lignina de hidrólise, lignossulfonato, lignina organosolv, lignina de acidólise em dioxano, lignina de madeira moída ou lignina klason.
15. Processo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o material de madeira está na forma de uma partícula de madeira, e o adesivo de madeira é uma resina de ureia-formaldeído ou resina de fenol-formaldeído ou resina de isocianato para produzir painéis aglomerados.
16. Processo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o material de madeira está na forma de tiras de madeira, onde as tiras individuais têm em torno de 2,0-2,5 cm χ 10-15 cm, e o adesivo de madeira é uma resina de fenol-formaldeído ou resina de isocianato para produzir painéis OSB.
17. Processo de produção de um produto de madeira, caracterizado pelo fato de que compreende: a) misturar as lascas de madeira com lignina em um misturador, produzindo uma mistura de lascas de madeira e lignina; b) transportar a referida mistura de lascas de madeira e lignina através de um bujão roscado, comprimindo a referida mistura de lascas de madeira e lignina; c) transportar a referida mistura comprimida de lascas de madeira e lignina para um digestor; d) cozinhar a referida mistura comprimida de lascas de madeira e lignina com injeção de vapor pressurizado;
5 / 10 e) refinar a referida mistura comprimida de lascas de madeira e lignina, produzindo fibras refinadas; f) adicionar isocianato e cera em quantidade parcial ou nula às referidas fibras refinadas, produzindo uma mistura de isocianato e fibras refinadas; g) secar a referida mistura de isocianato e fibras refinadas, produzindo fibras resinadas secas; h) formar uma placa a partir das referidas fibras resinadas secas; e i) comprimir ou moldar a referida placa, produzindo o produto de madeira.
18. Processo de produção de um produto de madeira, caracterizado pelo fato de que compreende: a) misturar lascas de madeira com lignina; b) transportar a referida mistura de lascas de madeira e lignina através de um bujão roscado e comprimir as referidas lascas de madeira e lignina, produzindo uma mistura comprimida de lascas de madeira e lignina; c) transportar a referida mistura comprimida de lascas de madeira e lignina para um digestor; d) cozinhar a referida mistura comprimida de lascas de madeira e lignina com injeção de vapor pressurizado; e) refinar a referida mistura comprimida de lascas de madeira e lignina, produzindo fibras refinadas; f) adicionar isocianato e cera em quantidade parcial ou nula às referidas fibras refinadas, produzindo uma mistura de isocianato e fibras refinadas; g) secar a referida mistura de isocianato e fibras refinadas, produzindo fibras resinadas secas; h) formar uma placa a partir das referidas fibras resinadas
6 / 10 secas; e i) comprimir ou moldar a referida placa, produzindo o produto de madeira.
19. Processo de produção de um produto de madeira, caracterizado pelo fato de que compreende: a) misturar lascas de madeira; b) transportar as referidas lascas de madeira através de um bujão roscado e comprimir as referidas lascas de madeira; c) transportar as referidas lascas de madeira comprimidas para um digestor, em que a lignina é incorporada, produzindo uma mistura comprimida de lascas de madeira e lignina; d) cozinhar a referida mistura comprimida de lascas de madeira e lignina com injeção de vapor pressurizado; e) refinar a referida mistura comprimida de lascas de madeira e lignina, produzindo fibras refinadas; f) adicionar isocianato e cera em quantidade parcial ou nula às referidas fibras refinadas, produzindo uma mistura de isocianato e fibras refinadas; g) secar a referida mistura de isocianato e fibras refinadas, produzindo fibras resinadas secas; h) formar uma placa a partir das referidas fibras resinadas secas; e i) comprimir ou moldar a referida placa, produzindo o produto de madeira.
20. Processo de produção de um produto de madeira, caracterizado pelo fato de que compreende: a) misturar lascas de madeira; b) transportar as referidas lascas de madeira através de um bujão roscado e comprimir as referidas lascas de madeira;
7 / 10 c) transportar as referidas lascas de madeira comprimidas para um digestor; d) cozinhar as referidas lascas de madeira comprimidas com injeção de vapor pressurizado e, subsequentemente, incorporar a lignina às referidas lascas de madeira comprimidas, produzindo uma mistura de lascas de madeira e lignina; e) refinar a referida mistura comprimida de lascas de madeira e lignina, produzindo fibras refinadas; f) adicionar isocianato e cera em quantidade parcial ou nula às referidas fibras refinadas, produzindo uma mistura de isocianato e fibras refinadas; g) secar a referida mistura de isocianato e fibras refinadas, produzindo fibras resinadas secas; h) formar uma placa a partir das referidas fibras resinadas secas; e i) comprimir ou moldar a referida placa, produzindo o produto de madeira.
21. Processo de produção de um produto de madeira, caracterizado pelo fato de que compreende: a) misturar lascas de madeira; b) transportar as referidas lascas de madeira através de um bujão roscado e comprimir as referidas lascas de madeira; c) transportar as referidas lascas de madeira comprimidas para um digestor; d) cozinhar as referidas lascas de madeira comprimidas com injeção de vapor pressurizado; e) refinar as referidas lascas de madeira comprimidas, produzindo fibras refinadas; f) incorporar a lignina às referidas fibras refinadas através de
8 / 10 uma linha de injeção, produzindo uma mistura de fibras refinadas e lignina; g) adicionar isocianato e cera em quantidade parcial ou nula à referida mistura de fibras refinadas e lignina, produzindo uma mistura de isocianato e fibras refinadas; h) secar a referida mistura de isocianato e fibras refinadas, produzindo fibras resinadas secas; i) formar uma placa a partir das referidas fibras resinadas secas; e j) comprimir ou moldar a referida placa, produzindo o produto de madeira.
22. Processo de produção de um produto de madeira, caracterizado pelo fato de que compreende: a) misturar lascas de madeira; b) transportar as referidas lascas de madeira através de um bujão roscado e comprimir as referidas lascas de madeira; c) transportar as referidas lascas de madeira comprimidas para um digestor; d) cozinhar as referidas lascas de madeira comprimidas com injeção de vapor pressurizado; e) refinar as referidas lascas de madeira comprimidas, produzindo fibras refinadas; f) adicionar isocianato e cera em quantidade parcial ou nula às referidas fibras refinadas, produzindo uma mistura de isocianato e fibras refinadas; g) secar a referida mistura de isocianato e fibras refinadas, produzindo fibras resinadas secas; h) misturar lignina com as referidas fibras resinadas secas, produzindo um material resinado; i) formar uma placa a partir do referido material resinado; e
9 / 10 j) comprimir ou moldar a referida placa, produzindo o produto de madeira.
23. Processo de acordo com qualquer uma das reivindicações 17-22, caracterizado pelo fato de que o vapor pressurizado está a uma temperatura entre 130-190 °C.
24. Processo de acordo com qualquer uma das reivindicações 17-22, caracterizado pelo fato de que o referido produto de madeira é um painel isolante e/ou um produto moldado.
25. Processo de acordo com qualquer uma das reivindicações 17-22, caracterizado pelo fato de que o referido produto de madeira é um painel isolante de baixa densidade, um painel de fibra de média densidade (MDF), um painel de fibra de alta densidade (HDF), um painel isolante à base de fibras, um produto de papel, um painel de partículas (PB), um Painel de Tiras de Madeira Orientadas (OSB), um painel de partículas de casca, ou um painel lignocelulósico não à base de madeira.
26. Processo de acordo com qualquer uma das reivindicações 17-22, caracterizado pelo fato de que a lignina está na forma de pó ou em suspensão.
27. Processo de acordo com qualquer uma das reivindicações 17-26, caracterizado pelo fato de que a lignina é lignina kraft, lignina soda, lignina de hidrólise, lignossulfonato, lignina organosolv, lignina de acidólise em dioxano, lignina de madeira moída ou lignina klason.
28. Material lignocelulósico caracterizado pelo fato de que é produzido pelo processo de acordo com qualquer uma das reivindicações 1-
27.
29. Material lignocelulósico de acordo com a reivindicação 28, caracterizado pelo fato de que o referido material lignocelulósico é um painel isolante e/ou um produto moldado.
30. Material lignocelulósico de acordo com a reivindicação 29,
10 / 10 caracterizado pelo fato de que o referido material lignocelulósico é um painel isolante de baixa densidade, um painel de fibra de média densidade (MDF), um painel de fibra de alta densidade (HDF), um painel isolante à base de fibras, um produto de papel, um painel de partículas (PB), um Painel de Tiras de Madeira Orientadas (OSB), um painel de partículas de casca, ou um painel lignocelulósico não à base de madeira.
Petição 870200056076, de 06/05/2020, pág. 76/81 Lascas de Madeira Caixa Bujão duplo Bujão roscado Secagem de tubo Ciclone secador Linha de Sopro Refinador Digestor flash 1/5 Cera Vapor Formação de Placa Prensa de compressão Painéis de MDF Fibra resinada seca
TÉCNICA ANTERIOR
Petição 870200056076, de 06/05/2020, pág. 77/81 Lascas de Madeira Misturador Caixa Bujão duplo Bujão roscado
Suspensão de Suspensão de Pó de lignina Pó de lignina lignina lignina
Cera 2/5
Ciclone secador Secagem de tubo Linha de Sopro Refinador Digestor flash
Suspensão de Suspensão de Vapor lignina lignina
Formação de Placa Pressão de compressão Painéis de MDF Fibra resinada seca
Petição 870200056076, de 06/05/2020, pág. 78/81 Cera água Lascas ou Secar até a partículas de Misturador Materiais resinados umidade alvo madeira 3/5 Formação de Placa Prensa de compressão Painéis
TÉCNICA ANTERIOR
Petição 870200056076, de 06/05/2020, pág. 79/81 Cera água
Lascas ou Secar até a partículas de Misturador Materiais resinados umidade alvo madeira Bomba
Suspensão ou pó de 4/5 lignina
Formação de Placa Prensa de compressão Painéis
Pressão de placa
Espessura Pressão
Tempo (seg)
Espessura (mm)
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US201762566776P | 2017-10-02 | 2017-10-02 | |
| PCT/CA2018/051237 WO2019068180A1 (en) | 2017-10-02 | 2018-10-02 | LIGNIN ENHANCED REINFORCEMENT OF WOOD COMPOSITE PANEL PRODUCTS |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| BR112020006654A2 true BR112020006654A2 (pt) | 2020-09-24 |
Family
ID=65994185
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| BR112020006654-0A BR112020006654A2 (pt) | 2017-10-02 | 2018-10-02 | processo de produção de um produto de madeira, e, material lignocelulósico. |
Country Status (6)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US20210362367A1 (pt) |
| EP (1) | EP3691848A4 (pt) |
| CN (1) | CN111448041B (pt) |
| BR (1) | BR112020006654A2 (pt) |
| CA (1) | CA3078146C (pt) |
| WO (1) | WO2019068180A1 (pt) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110281341B (zh) * | 2019-06-28 | 2020-03-06 | 北京林业大学 | 一种无醛可深度饰面中高密度板及其制造方法 |
| US11752660B2 (en) | 2019-08-26 | 2023-09-12 | Walker Industries Holdings Limited | Aqueous wax emulsions and dispersions and uses thereof |
| FR3103834B1 (fr) * | 2019-12-02 | 2021-12-10 | Saint Gobain Isover | Procédé de fabrication de panneaux de fibres lignocellulosiques |
| BE1028461B1 (fr) * | 2020-07-02 | 2022-02-08 | Bols Christian Marie | Procédé d'encollage à sec pour la fabrication de panneaux de fibres ou de particules éco-performants et de couleur brillante, ou blanche |
| WO2023250043A1 (en) * | 2022-06-21 | 2023-12-28 | Louisiana-Pacific Corporation | Wood adhesive system with isocyanates and functionalized oil |
Family Cites Families (15)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4279788A (en) * | 1980-04-18 | 1981-07-21 | Boise Cascade Corporation | Aqueous polyisocyanate-lignin adhesive |
| CA1171742A (en) * | 1980-11-03 | 1984-07-31 | S. Hunter W. Brooks | Self-supporting moldable fiber mat and process for producing the same |
| US4414361A (en) * | 1981-08-17 | 1983-11-08 | Atlantic Richfield Company | Organic polyisocyanate-cyclic alkylene carbonate adhesive binder compositions |
| SE447554B (sv) * | 1985-04-04 | 1986-11-24 | Simonson Rune G W | Forfarande vid tillverkning av produkter innehallande trespan |
| US5093058A (en) * | 1989-03-20 | 1992-03-03 | Medite Corporation | Apparatus and method of manufacturing synthetic boards |
| US5470631A (en) * | 1990-04-03 | 1995-11-28 | Masonite Corporation | Flat oriented strand board-fiberboard composite structure and method of making the same |
| WO1996032444A1 (en) * | 1995-04-13 | 1996-10-17 | Imperial Chemical Industries Plc | Process for binding lignocellulosic material |
| US5624616A (en) * | 1995-04-20 | 1997-04-29 | Brooks; S. Hunter W. | Method for co-refining dry urban wood chips and blends of dry urban wood chips and thermoplastic resins for the production of high quality fiberboard products |
| FI104834B (fi) * | 1997-01-14 | 2000-04-14 | Neste Chemicals Oy | Ligniinipohjaiset sideaineet ja niiden valmistusprosessi |
| EP2184143A1 (en) * | 2008-11-06 | 2010-05-12 | Huntsman International Llc | Polyisocyanate composition used for binding lignocellulosic materials |
| EP2536798B1 (en) * | 2010-02-15 | 2022-04-27 | Suzano Canada Inc. | Binder compositions comprising lignin derivatives |
| DE102010034763B3 (de) * | 2010-08-18 | 2011-12-22 | Kronotec Ag | Verfahren und Anlage zur Aufbereitung von Holz für die Herstellung mitteldichter Faserplatten |
| US9586338B2 (en) * | 2012-10-01 | 2017-03-07 | Georgia-Pacific Chemicals Llc | Methods for making lignocellulose containing composite products |
| US9617452B2 (en) * | 2014-01-28 | 2017-04-11 | Georgia-Pacific Chemicals Llc | Lignin adhesive |
| DE102015107321A1 (de) * | 2015-05-11 | 2016-11-17 | Dieffenbacher GmbH Maschinen- und Anlagenbau | Vorrichtung und Verfahren zum Beleimen von Fasern oder faserähnlichem Material |
-
2018
- 2018-10-02 EP EP18864519.6A patent/EP3691848A4/en active Pending
- 2018-10-02 WO PCT/CA2018/051237 patent/WO2019068180A1/en unknown
- 2018-10-02 CA CA3078146A patent/CA3078146C/en active Active
- 2018-10-02 CN CN201880072616.6A patent/CN111448041B/zh active Active
- 2018-10-02 BR BR112020006654-0A patent/BR112020006654A2/pt active Search and Examination
- 2018-10-02 US US16/652,460 patent/US20210362367A1/en active Pending
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CA3078146C (en) | 2023-08-29 |
| CN111448041B (zh) | 2023-12-08 |
| CN111448041A (zh) | 2020-07-24 |
| WO2019068180A1 (en) | 2019-04-11 |
| EP3691848A1 (en) | 2020-08-12 |
| CA3078146A1 (en) | 2019-04-11 |
| US20210362367A1 (en) | 2021-11-25 |
| EP3691848A4 (en) | 2021-06-30 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| BR112020006654A2 (pt) | processo de produção de um produto de madeira, e, material lignocelulósico. | |
| US6822042B2 (en) | Saccharide-based resin for the preparation of composite products | |
| US5128407A (en) | Urea extended polyisocyanates | |
| EP2758457B1 (en) | A method for increasing the reactivity of lignin | |
| US6214265B1 (en) | Mixed PMDI/resole resin binders for the production of wood composite products | |
| US6294117B1 (en) | Mixed PMDI/solid novolac resin binders for the production of wood composite products | |
| CN108473646B (zh) | 在聚氨酯产品中并入木质素 | |
| JP2003507221A (ja) | 疎水性希釈剤を含有するｐｍｄｉ木材結合剤 | |
| US6297313B1 (en) | Adhesive systems and products formed using same and methods for producing said adhesive systems and products | |
| AU712785B2 (en) | Process for binding lignocellulosic material | |
| KR20140119140A (ko) | 목재 접착제 배합물 | |
| CA2846002C (en) | Liquid kraft lignin compositions | |
| US20230132358A2 (en) | Improved amino resin performance with sulfonated lignin | |
| CA2392876C (en) | Adhesive system containing tannin for binding lignocellulosic materials | |
| Hornus | Hemicelluloses extraction and nanocellulose addition as a partial replacement for non-renewable adhesives in oriented strand board | |
| JP2001271051A (ja) | リグノセルロース系材料用接着剤組成物、並びにそれを用いた熱圧成形体及び熱圧成形体の製造方法 | |
| MXPA97007858A (en) | Procedure for material union lignocellulos | |
| JP2001279222A (ja) | リグノセルロース系材料用接着剤組成物、並びにそれを用いた熱圧成形体及び熱圧成形体の製造方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| B15I | Others concerning applications: loss of priority |
Free format text: PERDA DA PRIORIDADE DE 02/10/2017 US 62/566,776 REIVINDICADA POR NAO APRESENTACAO DE COPIA DO CORRESPONDENTE DOCUMENTO DE CESSAO DENTRO DO PRAZO LEGAL DE 60 DIAS APOS A PETICAO DE ENTRADA NA FASE NACIONAL DO BRASIL CONFORME AS DISPOSICOES PREVISTAS NA LEI 9.279 DE 14/05/1996 (LPI) ART. 16 6O, NO ART. 28 DA RESOLUCAO INPI-PR 77/2013 E ART 3O DA IN 179 DE 21/02/2017, UMA VEZ QUE DEPOSITANTE CONSTANTE DA PETICAO DE REQUERIMENTO DO PEDIDO PCT E DISTINTO DAQUELE QUE DEPOSITOU A PRIORIDADE REIVINDICADA. |
|
| B12F | Other appeals [chapter 12.6 patent gazette] | ||
| B350 | Update of information on the portal [chapter 15.35 patent gazette] | ||
| B06W | Patent application suspended after preliminary examination (for patents with searches from other patent authorities) chapter 6.23 patent gazette] | ||
| B09A | Decision: intention to grant [chapter 9.1 patent gazette] |