BR112020011413A2 - resinas de álcool aromático-lignina-aldeído e processos para fabricação e uso das mesmas - Google Patents

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Abstract

A presente invenção se refere a resinas de álcool aromático-lignina-aldeído e a um processo para fabricação e uso das mesmas. Em alguns exemplos, um pro-cesso para a fabricação de uma resina pode incluir aquecer uma primeira mistura que inclui uma lignina, um álcool aromático e um composto de base para produzir uma segunda mistura que pode incluir uma lignina ativada, o álcool aromático e o composto de base. A segunda mistura pode ser aquecida com um aldeído para pro-duzir uma terceira mistura que pode incluir uma resina de álcool aromático-lignina-aldeído e aldeído livre não reagido. Em alguns exemplos, uma resina de álcool aro-mático-lignina-aldeído pode ser ou incluir um copolímero de uma lignina ativada, um álcool aromático e um aldeído. A razão em peso entre a lignina ativada e o álco-ol aromático pode ser cerca de 20:80 a cerca de 95:5.

Description

"RESINAS DE ÁLCOOL AROMÁTICO-LIGNINA-ALDEÍDO E PROCESSOS PARA FABRICAÇÃO E USO DAS MESMAS"
ANTECEDENTES Campo
[001]As modalidades descritas se referem genericamente a resinas de álcool aromático-lignina-aldeído e a processos para a fabricação e uso das mesmas.
Descrição da técnica relacionada
[002]As resinas fenólicas são materiais comercialmente importantes usados em uma gama diversa de produtos, incluindo revestimentos, adesivos, agentes de construção de adesão em muitos látices de acrílico, vinil acrílico, vinila e borracha, e outros aglutinantes. Os álcoois aromáticos e os aldeídos usados na fabricação des- sas resinas fenólicas são compostos derivados de petróleo e, dessa forma, sujeitos a variações de preço e limitações das quantidades de produção. Dessa forma, há um interesse de reduzir a quantidade de álcoois aromáticos e aldeídos na produção das resinas fenólicas.
[003]Uma abordagem para a redução da quantidade de álcool aromático de- rivado de petróleo tem sido a de usar lignina como um reagente na preparação das resinas fenólicas. A lignina é um polímero polifenólico derivado de madeira que é comumente produzido como um subproduto do processo de polpação kraft de ma- deira. Tipicamente, o "licor líquido" obtido a partir do processo kraft é separado da polpa de madeira e a lignina é isolada do licor negro. As resinas de álcool aromático- lignina-aldeído podem ser produzidas pela reação da lignina com uma resina fenóli- ca e/ou um material de partida aldeído/fenol. A quantidade de lignina capaz de ser incorporada na resina, no entanto, é mínima e de um ponto de vista comercial um pouco mal sucedida.
[004]Há uma necessidade, portanto, de resinas de álcool aromático-lignina- aldeído aprimoradas que incluam uma quantidade aumentada de lignina.
SUMÁRIO
[005]São fornecidas resinas de álcool aromático-lignina-aldeído e um pro- cesso para a fabricação e uso das mesmas. Em um exemplo, um processo para a fabricação de uma resina pode incluir aquecer uma primeira mistura que inclui uma lignina, um álcool aromático e um composto de base para produzir uma segunda mistura que pode incluir uma lignina ativada, o álcool aromático e o composto de base. A segunda mistura pode ser aquecida com um aldeído para produzir uma ter- ceira mistura que pode incluir uma resina de álcool aromático-lignina-aldeído e alde- ído livre não reagido.
[006]Em um outro exemplo, uma resina de álcool aromático-lignina-aldeído produzida pelo aquecimento de uma primeira mistura que pode incluir uma lignina, um álcool aromático e um composto de base para produzir uma segunda mistura que pode incluir uma lignina ativada, o álcool aromático e o composto de base. À segunda mistura pode ser aquecida com um aldeído para produzir uma terceira mistura que pode incluir a resina de álcool aromático-lignina-aldeído e aldeído livre não reagido.
[007]Em um outro exemplo, uma resina de álcool aromático-lignina-aldeído pode ser ou incluir um copolímero de uma lignina ativada, um álcool aromático e um aldeído. A resina de álcool aromático-lignina-aldeído pode ter uma razão em peso entre a lignina ativada e o álcool aromático de cerca de 20:80 a cerca de 95:5. Em alguns exemplos, a lignina ativada pode ter uma razão entre átomos de carbono aromáticos mais átomos de carbono alquenílicos e átomos de carbono alifáticos de cerca de 1,2:1 a cerca de 6:1, com base em uma análise quantitativa de espectros de RMN de *ºC da lignina ativada.
[008]Em um outro exemplo, uma resina de álcool aromático-lignina-aldeído pode ser ou incluir um copolímero de uma lignina ativada, um álcool aromático e um aldeído. A razão em peso entre a lignina ativada e o álcool aromático pode ser cerca de 20:80 a cerca de 95:5. Em alguns exemplos, a resina de álcool aromático-lignina- aldeído pode ter uma razão molar entre aldeído e (álcool aromático + lignina ativada) de cerca de 1,8:1 a cerca de 2,6:1, sendo que um cálculo da razão molar é baseado em um peso molecular médio de 180 gramas por mol para a unidade monomérica de lignina antes da ativação da lignina.
DESCRIÇÃO DETALHADA
[009]Descobriu-se que uma lignina ativada pode ser produzida mediante o aquecimento de uma mistura que inclui uma ou mais ligninas, um ou mais álcoois aro- máticos e um ou mais compostos de base. Em alguns exemplos, a lignina ativada pode ser produzida na presença do composto de base e na ausência de qualquer composto ácido. A lignina ativada pode ser usada para substituir ao menos uma porção de um álcool aromático na síntese de uma resina de álcool aromático-lignina-aldeído, produ- zindo, assim, uma resina de álcool aromático-lignina-aldeído. Por exemplo, a lignina ativada pode ser copolimerizada com o álcool aromático e um ou mais aldeídos para produzir uma resina de álcool aromático-lignina-aldeído. Em um outro exemplo, a lignina ativada pode ser copolimerizada com o álcool aromático e um ou mais aldeídos para produzir uma resina de álcool aromático-lignina-aldeído e aldeído livre não reagido.
[010]Foi surpreendente e inesperadamente descoberto que a quantidade de lignina ativada que pode ser copolimerizada com o álcool aromático e o aldeído pode ser significativamente maior em comparação com a lignina não ativada. Em alguns exemplos, a resina de álcool aromático-lignina-aldeído pode incluir a lignina ativada e o álcool aromático em uma razão em peso de cerca de 20:80 a cerca de 95:5. Em alguns exemplos, quando aldeído livre não reagido está presente, ao menos uma porção do aldeído livre não reagido pode ser reagida com um seques- trante de aldeído para produzir uma resina de álcool aromático-lignina-aldeído com uma quantidade reduzida de aldeído livre.
[011]Como usado na presente invenção, o termo "lignina" se refere a qual-
quer material polimérico que é ou inclui lignina. Em alguns exemplos, a lignina po- de ser ou incluir, mas não se limita a, lignina kraft, lignossulfonatos, lignina organo- solv, lignina soda, lignina alcalina, ou qualquer mistura dos mesmos. A lignina pode ser ou incluir lignina como extraída ou de outro modo separada do licor negro. Em alguns exemplos, a lignina kraft pode ser quimicamente modificada antes da sepa- ração do licor negro. A lignina kraft que foi quimicamente modificada pode incluir um ou mais grupos funcionais orgânicos e/ou um ou mais grupos funcionais inor- gânicos. Os grupos funcionais ilustrativos podem incluir, mas não se limitam a, um grupo éter, um grupo carboxila, um grupo carbonila, um grupo sulfato e/ou um gru- po alquenila. Em um ou mais exemplos, a lignina pode incluir ou excluir cátions e/ou ânions que de outro modo estariam presentes na lignina. Cátions ilustrativos que podem estar presentes na lignina podem incluir, mas não se limitam a, sódio, potássio, cálcio, ou qualquer mistura dos mesmos. Ânions ilustrativos que podem estar presentes na lignina podem incluir, mas não se limitam a, alcóxido, carboxila- to, sulfonato, sulfato, ou qualquer mistura dos mesmos. Em alguns exemplos, a lignina pode ter um teor de cinzas que difere do teor de cinzas da lignina kraft. Por exemplo, a lignina pode ter um teor de cinzas menor que o teor de cinzas da ligni- na kraft. Em um outro exemplo, a lignina pode ter um teor de cinzas que é maior que o teor de cinzas da lignina kraft.
[012]A lignina é um polímero de fenilpropano de alto peso molecular que es- tá, em geral, presente em uma quantidade de cerca de 24% em peso a cerca de 35% em peso em madeira macia e em uma quantidade de cerca de 17% em peso a cerca de 25% em peso de madeira dura. A lignina é não solúvel em água e funciona para ligar as fibras de celulose de madeira juntas. Em processos comerciais de pol- pação kraft, lascas de madeira são imersas em uma solução aquosa de sulfeto de sódio e hidróxido de sódio a temperaturas elevadas durante um período de tempo para permitir a degradação da lignina nativa em uma lignina solúvel em água. A so-
lução aquosa resultante de lignina solúvel em água é chamada de licor negro e a lignina kraft pode ser separada das fibras de celulose insolúveis restantes. O licor negro tem um valor de pH de cerca de 13 a cerca de 14. A lignina solúvel em água pode ser precipitada do licor negro mediante a adição de um ácido como ácido sulfú- rico, ácido nítrico, e/ou ácido clorídrico. Em alguns processos comerciais, o licor ne- gro é primeiro carbonatado com dióxido de carbono e então precipitado mediante a adição de ácido sulfúrico. O precipitado resultante é tipicamente isolado por filtração, lavado com alíquotas adicionais de ácido sulfúrico, lavado com água, e então deixa- do secar. Estas etapas de tratamento podem produzir uma torta de filtro de lignina que pode ter um teor de umidade de cerca de 1% em peso, cerca de 25% em peso, cerca de 45% em peso ou 50% em peso, cerca de 70% em peso, ou cerca de 75%. Por exemplo, a torta de filtro de lignina pode ter um teor de umidade de cerca de 1% em peso a cerca de 75% em peso, cerca de 25% em peso a cerca de 45% em peso, ou cerca de 50% em peso a cerca de 70% em peso. A torta de filtro de lignina pode ser seca para remover ao menos uma porção da água.
[013]Em um ou mais exemplos, a lignina pode ser ou incluir lignina kraft, lignina alcalina (também chamada de sal de sódio de lignina), ou uma mistura das mesmas. A lignina kraft e a lignina alcalina são materiais comercialmente conheci- dos. Os números CAS para a lignina kraft e a lignina alcalina são 8068-05-1 e 37203-80-8, respectivamente. A lignina kraft pode ter um peso molecular médio de 180 gramas por mol para a unidade monomérica de lignina. A lignina kraft, a lignina alcalina, ou uma mistura de a lignina kraft e a lignina alcalina pode incluir menos que 50% em peso, menos que 45% em peso, menos que 40% em peso, menos que 37% em peso, menos que 35% em peso, menos que 33% em peso, menos que 30% em peso, menos que 27% em peso, menos que 35% em peso, menos que 23% em peso, menos que 20% em peso, menos que 15% em peso, menos que 10% em peso, menos que 7% em peso, menos que 6% em peso, menos que
5% em peso, menos que 4% em peso, menos que 3% em peso, menos que 2% em peso, menos que 1% em peso, menos que 0,5% em peso de água, com base no peso total da lignina kraft e/ou da lignina alcalina. Em outros exemplos, a lignina pode ser lignina que não é lignina kraft. Por exemplo, a lignina pode ser uma ligni- na organosolv. Ainda em outros exemplos a lignina pode ser ou incluir lignina kraft, uma lignina organosolv, lignina alcalina, ou qualquer mistura dos mesmos.
[014]Em um ou mais exemplos a lignina pode incluir cerca de 1% em peso a cerca de 10% em peso de cinzas com base em um peso seco da lignina. Por exem- plo, a lignina pode incluir cerca de 1% em peso, cerca de 1,5% em peso, cerca de 2% em peso, cerca de 2,5% em peso, ou cerca de 3% em peso, cerca de 4% em peso, cerca de 5% em peso, cerca de 6% em peso, cerca de 7% em peso, cerca de 8% em peso, cerca de 9% em peso, cerca de 10% em peso, de cinzas com base em um peso seco da lignina. Em um ou mais exemplos, o material de lignina pode ser ou incluir lignina kraft e a lignina kraft pode incluir menos que 3% em peso, menos que 2,7% em peso, menos que 2,5% em peso, menos que 2,3% em peso, menos que 2% em peso, menos que 1,7% em peso, 1,5% em peso, 1,3% em peso, menos que 1% em peso, menos que 0,9% em peso, menos que 0,8% em peso, menos que 0,7% em peso de menos que 0,6% em peso, menos que 0,5% em peso, menos que 0,4% em peso, menos que 0,3% em peso, menos que 0,2% em peso, menos que 0,1% em peso, menos que 0,07% em peso, menos que 0,05% em peso, menos que 0,02% em peso de cinzas, com base no peso seco da lignina kraft. O teor de cinzas da lignina pode ser medido de acordo com norma ASTM D2584-11: Método de teste padrão para perda de ignição de resinas curadas reforçadas.
[015]Em alguns exemplos, a lignina pode incluir cerca de 1% em peso a cerca de 10% em peso com base no peso seco da lignina. Por exemplo, a lignina pode incluir cerca de 1% em peso, cerca de 1,5% em peso, cerca de 2% em peso, cerca de 2,5% em peso, ou cerca de 3% em peso, cerca de 4% em peso, cerca de
5% em peso, cerca de 6% em peso, cerca de 7% em peso, cerca de 8% em peso, cerca de 9% em peso, ou cerca de 10% em peso de enxofre com base no peso seco da lignina. Em outros exemplos, a lignina pode ser ou incluir lignina kraft e a lignina kraft pode conter menos que 5% em peso de enxofre, menos que 4,5% em peso menos de enxofre, menos que 4% em peso menos de enxofre, menos que 3,5% em peso menos de enxofre, menos que 3% em peso de enxofre, menos que 2,7% em peso de enxofre, menos que 2,5% em peso de enxofre, menos que 2,3% em peso de enxofre, menos que 2% em peso de enxofre, menos que 1,7% em pe- so de enxofre, 1,5% em peso de enxofre com base no peso seco da lignina kraft. O teor de enxofre da lignina pode ser medido ou calculado com o uso de técnicas de análise elementar. Por exemplo, o teor de enxofre da lignina pode ser indiretamen- te determinado ou estimado com o uso de análise de carbono, hidrogênio e nitro- gênio (CHN), que pode ser realizada por análise de combustão. Mais particular- mente, uma amostra da lignina pode ser queimada em um excesso de oxigênio, e várias armadilhas ou "traps" podem coletar os produtos de combustão, como dióxi- do de carbono, água e óxido nítrico. As massas desses produtos de combustão podem ser usadas para calcular a composição da amostra desconhecida.
[016]Em alguns exemplos, uma razão entre átomos de carbono aromáticos mais átomos de carbono alquenílicos e átomos de carbono alifáticos (átomos de car- bono aromáticos + átomos de carbono alquenílicos: átomos de carbono alifáticos) na lignina pode ser de cerca de 1,2:1 a cerca de 6:1 com base na análise quantitativa de espectros de RMN de ºC da lignina. Por exemplo, uma razão entre átomos de carbo- no aromáticos mais átomos de carbono alquenílicos e átomos de carbono alifáticos (átomos de carbono aromáticos + átomos de carbono alquenílicos: átomos de carbono alifáticos) na lignina pode ser de cerca de 1,2:1, cerca de 1,3:1, cerca de 1,5:1, cerca de 1,7:1, cerca de 2:1, cerca de 2,3:1, cerca de 2,5:1, ou cerca de 2,7:1 a cerca de 3,5:1, cerca de 3,7:1, cerca de 4:1, cerca de 4,3:1, cerca de 4,5:1, cerca de 4,7:1, cer-
ca de 5:1, cerca de 5,3:1, cerca de 5,5:1, cerca de 5,7:1, ou cerca de 6:1, com base na análise quantitativa de espectros de RMN de *ºC da lignina. Em um outro exemplo, a lignina pode ter uma razão entre átomos de carbono aromáticos mais átomos de carbono alquenílicos e átomos de carbono alifáticos de ao menos 2,5:1, ao menos 2,7:1, ao menos 3:1, ao menos 3,3:1, ao menos 3,5:1, ao menos 3,7:1, ao menos 4:1, ao menos 4,3:1, ao menos 4,5:1, ao menos 4,7:1, ou ao menos 5:1 a cerca de 5,3:1, cerca de 5,5:1, cerca de 5,7:1, ou cerca de 6:1, com base na análise quantitativa de espectros de RMN de !ºC da lignina. Em um outro exemplo, a lignina pode ter uma razão entre átomos de carbono aromáticos mais átomos de carbono alquenílicos e átomos de carbono alifáticos de cerca de 1,2:1 a cerca de 2:1, cerca de 1,2:1 a cerca de 1,8:1, cerca de 1,3:1 a cerca de 1,7:1, cerca de 1,4:1 a cerca de 1,6:1, com base na análise quantitativa dos espectros de RMN de "ºC da lignina. Em um ou mais exemplos, a lignina pode ser ou incluir lignina kraft e a lignina kraft pode ter uma razão entre átomos de carbono aromáticos mais átomos de carbono alquenílicos e átomos de carbono alifáticos de cerca de ao menos 2,5:1, ao menos 2,7:1, ao menos 3:1, ao menos 3,3:1, ao menos 3,5:1, ao menos 3,7:1, ao menos 4:1, ao menos 4,3:1, ao me- nos 4,5:1, ao menos 4,7:1, ou ao menos 5:1 a cerca de 5,3:1, cerca de 5,5:1, cerca de 5,7:1, ou cerca de 6:1, com base na análise quantitativa dos espectros de RMN de **C da lignina kraft.
[017]Em um ou mais exemplos, a lignina pode ter um teor de água ou umidade menor que 50% em peso, em peso da lignina. Por exemplo, a lignina pode ter um teor de água ou umidade menor que 50% em peso, menor que 45% em peso, menor que 40% em peso, menor que 37% em peso, menor que 35% em peso, menor que 33% em peso, menor que 30% em peso, menor que 27% em peso, menor que 35% em peso, menor que 23% em peso, menor que 20% em peso, menor que 17% em peso, menor que 15% em peso, menor que 13% em peso, menor que 10% em peso, menor que 9% em peso, menor que 8% em peso, menor que 7% em peso, menor que 6% em peso,
menor que 5% em peso, menor que 4% em peso, menor que 3% em peso, menor que 2% em peso, menor que 1% em peso, ou menor que 0,5% em peso da lignina. Em um outro exemplo, a lignina pode ter um teor de água ou umidade de cerca de 0,5% em peso a cerca de 5,5% em peso, cerca de 1% em peso a cerca de 4,5% em peso, cerca de 1,5% em peso a cerca de 3% em peso, cerca de 2% em peso a cerca de 4% em peso, cerca de 1,7% em peso a cerca de 3,3% em peso, cerca de 1% em peso a cerca de 2,5% em peso, cerca de 0,7% em peso a cerca de 3,5% em peso, cerca de 3% em peso a cerca de 6% em peso, cerca de 4% em peso a cerca de 8% em peso, cerca de 5% em peso a cerca de 7% em peso, cerca de 6% em peso a cerca de 9% em peso, ou cerca de 1% em peso a cerca de 9,5% em peso da lignina. Em um outro exemplo, a lignina pode incluir cerca de 2% em peso, cerca de 5% em peso, cerca de 7% em peso, cerca de 10% em peso, 15% em peso, cerca de 20% em peso, cerca de 25% em peso, cerca de 30% em peso, cerca de 35% em peso, cerca de 40% em peso, cerca de 45% em peso de um líquido, por exemplo água, e cerca de 55% a cerca de 85% em peso de material sólido e peso da lignina.
[018]Em um ou mais exemplos, o álcool aromático pode incluir um álcool aro- mático tendo uma estrutura química de R-(OH)n, em que R é um grupo aromático de 6 a 24 átomos de carbono, e n é um número inteiro igual a 1 a 15. Os álcoois aromáticos podem ser ou incluir qualquer um ou mais dentre um número de álcoois aromáticos. Os álcoois aromáticos ilustrativos podem ser ou incluir fenol, um ou mais fenóis substituí- dos, um ou mais fenóis não substituídos ou uma mistura de fenóis substituídos e/ou não substituídos. Por exemplo, o componente fenólico pode ser ou incluir o próprio fenol (mono-hidroxibenzeno). Os compostos fenólicos substituídos ilustrativos podem incluir, mas não se limitam a, fenóis substituídos com alquila como os cresóis e xilenóis; fenóis substituídos com cicloalquila como ciclo-hexilfenol; fenóis substituídos com alquenila; fenóis substituídos com arila como p-fenilfenol; fenóis substituídos com alcoxila como 3,5-dimetoxifenol; ariloxifenóis como p-fenoxifenol; fenóis substituídos com halogênio como p-clorofenol, ou qualquer mistura dos mesmos. Os álcoois di-hídricos aromáticos como o catecol, resorcinol, hidroquinona, bisfenol A e bisfenol F também podem tam- bém ser usados. Por exemplo, o álcool aromático pode ser ou incluir, mas não se limita a, resorcinol, fenol, catecol, hidroquinona, pirogalol, 5-metilresorcinol, 5-etilresorcinol, 5- propilresorcinol, 4-metilresorcinol, 4-etilresorcinol, 4-propilresorcinol, monoacetato de resorcinol, monosinato de resorcinol, éter difenílico do resorcinol, éter monometílico do resorcional, monoacetato de resorcinol|, éter dimetílico do resorcinol, floroglucional, ben- zoilresorcinol, rosinato de resorcinol, resorcinol substituído com alquila, resorcinol subs- tituído com aralquila, 2-metilresorcinol, floroglucinol, 1,2,4-benzenotriol, 3,5-di- hidroxibenzaldeído, 2,4-di-hidroxibenzaldeído, 4-etilresorcinol, 2,5-dimetilresorcinol, 5- metilbenzeno-1,2,3-triol, álcool 3,5-di-hidroxibenzílico, 2,4,6-trichidroxitolueno, 4 clororresorcinol, 2' 6'-di-hidroxiacetofenona, 2' 4'-di-hidroxiacetofenona, 3',5-di- hidroxiacetofenona, 2,4,5-tri-hidroxibenzaldeído, 2,3,4-trichidroxibenzaldeído, 2,4,6-tri- hidroxibenzaldeído, ácido 3,5-di-hidroxibenzoico, ácido 2,4-di-hidroxibenzoico, ácido 2,6-di-hidroxibenzoico, 1,3-di-hidroxinaftaleno, = 2' 4'-di-hidroxipropiofenona, = 2',4'-di- hidroxi-6'-metilacetofenona, 1-(2,6-di-hidroxi-3-metilfenil )etanona, 3,5-di-hidroxibenzoato de 3-metila, 2,4-di-hidroxibenzoato de metila, galacetofenona, ácido 2,4-di-hidroxi-3- metilbenzoico, ácido 2,6-di-hidroxi-4-metilbenzoico, 2,6-di-hidroxibenzoato de metila, 2- metil-4-nitrorresorcinol, ácido 2,4,5-tri-chidroxibenzoico, ácido 3,4,5-tri-chidroxibenzoico, ácido 2,3,4-tri-hidroxibenzoico, ácido 2,4,6-trichidroxibenzoico, 2-nitrofloroglucinol, ou qualquer mistura dos mesmos. Em ao menos um exemplo, o álcool aromático pode ser ou incluir fenol. O álcool aromático pode incluir uma mistura de dois ou mais álcoois aromáticos combinados um com o outro e/ou adicionados independentemente um do outro à mistura de reação.
[019]O aldeído pode ser ou incluir um ou mais aldeídos substituídos, um ou mais aldeídos não substituídos, ou qualquer mistura de aldeídos substituídos e/ou não substituídos. Exemplos ilustrativos de aldeídos podem incluir, mas não se limi-
tam a, aldeídos tendo a fórmula química RCHO, em que R é hidrogênio ou um grupo hidrocarbila. Os grupos hidrocarbila ilustrativos podem incluir 1 átomo de carbono a cerca de 8 átomos de carbono. Os aldeídos adequados podem também incluir os assim chamados aldeídos mascarados ou equivalentes de aldeído, como acetais ou hemiacetais. Os aldeídos ilustrativos podem incluir, mas não se limitam a, formaldeí- do, paraformaldeído, cinamaldeído, tolualdeído, acetaldeído, propionaldeído, butiral- deído, de furfural, benzaldeído, retinaldeído, glioxal, malondialdeído, succindialdeí- do, glutaraldeído, ftaldeído, derivados dos mesmos, ou qualquer mistura dos mes- mos. Ainda outros compostos de formaldeído adequados podem incluir formaldeído presente em um pré-polímero ou pré-condensado como pré-condensado de ureia- formaldeído (UFC). Em ao menos um exemplo, o aldeído pode ser ou incluir formal- deído.
[020]Em um ou mais exemplos, o composto de base pode ser ou incluir, mas não se limita a, um ou mais dentre um óxido de um metal alcalino, um óxido de um metal alcalino-terroso, um hidróxido de metal alcalino, um hidróxido de um metal al- calino-terroso, um carbonato de metal alcalino, um carbonato de um metal alcalino- terroso, uma amina terciária, e um aminoálcool terciário. Alguns exemplos não limi- tadores de aminas terciárias e aminoálcoois incluem trietilamina, 2-dimetilamino-2- metil-1-propanol e 2-dimetilamino-2-hidroximetil-1,3-propanodiol. Em alguns exem- plos, podem ser usados compostos de base como hidróxido de sódio, cal, carbonato de sódio, carbonato de potássio, cloreto de sódio, cloreto de potássio e hidróxido de potássio. Tipicamente, esses compostos de base podem ser adicionados como so- luções aquosas. Em um ou mais exemplos, a primeira mistura pode incluir um com- posto de base de cerca de 0,05% em peso a cerca de 0,3% em peso, com base no peso da quantidade combinada de álcool aromático e lignina. Por exemplo, a primei- ra mistura pode incluir um composto de base de cerca de 0,05% em peso, cerca de 1% em peso, cerca de 0,1% em peso a cerca de 0,5% em peso, cerca de 0,2% em peso a cerca de 0,4% em peso, cerca de 0,25 a cerca de 0,3% em peso, com base no peso da quantidade combinada de álcool aromático e lignina.
[021]O sequestrante de aldeído pode ser ou incluir ureia, uma aminotriazina ou uma mistura das mesmas. Os compostos de aminotriazina adequados podem incluir melamina, melaminas substituídas, guanaminas cicloalifáticas, ou misturas das mes- mas. As melaminas substituídas podem incluir alquilmelaminas e arilmelaminas que podem ser mono, di, ou trissubstituídas. Nas melaminas substituídas com alquila, cada grupo alquila pode conter 1 a 6 átomos de carbono e, de preferência 1 a 4 átomos de carbono. Os exemplos não limitadores típicos de algumas das melaminas substituídas com alquila podem incluir monometilmelamina, dimetilmelamina, trimetilmelamina, mo- noetilmelamina, e 1-metil-3-propil-S-butilmelamina. Nas melaminas substituídas com arila, cada grupo arila pode conter 1 a 2 radicais fenila e, de preferência, 1 radical fenila. Exemplos não limitadores típicos de uma melamina substituída com arila podem incluir monofenilmelamina e difenilmelamina.
[022]Em alguns exemplos, o sequestrante de aldeído pode ser ou incluir ureia, guanaminas cicloalifáticas, 2-cianoguanidina, hidróxido de amônio, sulfito de sódio, bissulfato de sódio ou uma mistura dos mesmos. As guanaminas cicloalifáti- cas ilustrativas podem incluir, mas não se limitam a, 2-cianoguanidina, tetra- hidrobenzoguanamina, hexahidrobenzoguanamina, 3-metil-tetra- hidrobenzoguanamina, 3-metil-hexa-hidrobenzoguanamina, 3,4-dimetil- 1,2,5,6- tetra-hidrobenzoguanamina, e 3,4-dimetil-hexa-hidrobenzoguanamina e misturas das mesmas. Em ao menos um exemplo, a guanamina cicloalifática pode ser ou incluir tetra-hidrobenzoguanamina. Em um ou mais exemplos, podem ser usadas misturas de aminotriazinas. As misturas de aminotriazinas ilustrativas podem ser ou incluir, mas não se limitam a, melamina e uma melamina substituída com alqui- la, como dimetilmelamina, ou melamina e um guanamina cicloalifática, como tetra- hidrobenzoguanamina. Em alguns exemplos, o sequestrante de aldeído pode ser ou incluir ureia.
[023]Conforme observado acima, a lignina ativada pode ser produzida median- te o aquecimento da mistura de lignina, álcool aromático, e composto de base. Confor- me também foi indicado acima, a presença de um ácido não é necessária para produzir a lignina ativada. Como usado na presente invenção "lignina ativada" inclui lignina frag- mentada ou fragmentos de lignina. Em alguns exemplos, a lignina pode se fragmentar quando aquecida na presença do álcool aromático e do composto de base. Em outros exemplos, a lignina pode se fragmentar na presença do composto de base sozinho, isto é, na ausência dos álcoois aromáticos. Os polímeros de fenilpropano da lignina de alto peso molecular podem se fragmentar em fragmentos de polímeros de peso molecular mais baixo. A lignina ativada pode incluir polímeros de peso molecular mais baixo. À lignina ativada pode incluir lignina em uma forma adequada para reação com um álcool aromático e um aldeído para produzir uma resina. Por exemplo, quando aquecida com um ou mais álcoois aromáticos e um ou mais aldeídos, a lignina ativada pode copolime- rizar para produzir a resina de álcool aromático-lignina-aldeído.
[024]Em um ou mais exemplos, uma primeira mistura que pode ser ou incluir a lignina, o álcool aromático, e o composto de base pode ser aquecido a uma tempe- ratura de cerca de 40ºC a cerca de 100ºC durante cerca de 10 minutos a cerca de 6 horas para produzir uma segunda mistura que pode incluir a lignina ativada, o álcool! aromático, e o composto de base. O aquecimento da primeira mistura pode converter ao menos uma porção da lignina em lignina ativada. Em alguns exemplos, a primeira mistura pode ser aquecida ou exposta a uma temperatura de cerca de 50ºC a cerca de 90ºC, cerca de 60ºC a cerca de 80ºC, cerca de 70ºC a cerca de 90ºC, cerca de 80ºC a cerca de 95ºC ou cerca de 90ºC a cerca de 100ºC. Em outros exemplos, a primeira mistura pode ser aquecida ou exposta a uma temperatura de cerca de 40ºC a cerca de 100ºC, cerca de 50ºC a cerca de 100ºC, cerca de 65ºC a cerca de 100ºC, cerca de 70ºC a cerca de 100ºC ou cerca de 75ºC a cerca de 90ºC. Em alguns exem-
plos, a primeira mistura pode ser aquecida durante cerca de 10 minutos a cerca de 6 horas, cerca de 15 minutos a cerca de 5 horas, cerca de 20 minutos a cerca de 4 ho- ras, cerca de 25 minutos a cerca de 3 horas ou cerca de 30 minutos a cerca de 2 ho- ras. Em outros exemplos, a primeira mistura pode ser aquecida ou exposta a uma temperatura de cerca de 50ºC, cerca de 55ºC, cerca de 60ºC, cerca de 70ºC, ou cer- ca de 75ºC a cerca de 80ºC, cerca de 85ºC, cerca de 95ºC, ou cerca de 100ºC duran- te cerca de 10 minutos, cerca de 15 minutos, cerca de 30 minutos, cerca de 45 minu- tos, ou cerca de 1 hora a cerca de 2 horas, cerca de 3 horas, cerca de 5 horas, ou cerca de 10 horas para produzir a segunda mistura que pode incluir a lignina ativada, o álcool aromático, e o composto de base.
[025]Em alguns exemplos, a primeira mistura pode incluir a lignina e o álcool aromático em uma razão em peso de cerca de 20:80 a cerca de 95:5. Por exemplo, a primeira mistura pode incluir a lignina e o álcool aromático em uma razão em peso de cerca de 20:80, cerca de 25:75, cerca de 30:70, cerca de 35:65, cerca de 40:60, cerca de 45:55, cerca de 50:50, cerca de 55:45, cerca de 60:40, cerca de 65:35, cerca de 70:30, cerca de 75:25, cerca de 80:30, cerca de 85:15, cerca de 90:10, ou cerca de 95:5. Em um outro exemplo, a primeira mistura pode incluir a lignina e o álcool aromá- tico em uma razão em peso de cerca de 20:80, cerca de 25:75, cerca de 30:70, cerca de 35:65, cerca de 40:60, cerca de 45:55, ou cerca de 50:50 a cerca de 55:45, cerca de 60:40, cerca de 65:35, cerca de 70:30, cerca de 75:25, cerca de 80:20, cerca de 85:15, cerca de 90:10, ou cerca de 95:5. Em outros exemplos, a primeira mistura pode incluir a lignina e o álcool aromático em uma razão em peso de ao menos 20:80, ao menos 25:75, ao menos 30:70, ao menos 35:65, ao menos 40:60, ao menos 45:65, ao menos 50:50, ao menos 55:45, ao menos 60:40, ao menos 65:35, ou ao menos 70:30 a cerca de 75:25, cerca de 80:20, cerca de 85:15, cerca de 90:10, ou cerca de 95:5.
[026]Em alguns exemplos, nenhum ácido é necessário para produzir a lignina ativada por toda a faixa de razões em peso entre lignina e álcool aromático que a pri-
meira mistura pode incluir. Em alguns exemplos, a primeira mistura que pode ser ou incluir a lignina, o álcool aromático, e o composto de base pode ser aquecida por um período de tempo suficiente para produzir a lignina ativada por toda a faixa de razões em peso entre lignina e álcool aromático na ausência de qualquer ácido ou na presença de menos que 5% em peso, 4% em peso, menos que 3% em peso, menos que 2% em peso, menos que 1% em peso, menos que 0,7% em peso, menos que 0,5% em peso, menos que 0,3% em peso, menos que 0,1% em peso, menos que 0,05% em peso, ou menos que 0,01% em peso de qualquer ácido, com base no peso total da primeira mis- tura.
[027]Em alguns exemplos, a primeira mistura pode incluir a lignina e o com- posto de base em uma razão em peso de cerca de 60:40 a cerca de 80:20. Por exemplo, a primeira mistura pode incluir a lignina e o composto de base em uma ra- zão em peso de cerca de 60:40, cerca de 63:37, cerca de 65:35, ou cerca de 67:33 cerca de 70:30, cerca de 75:25, cerca de 77:23 ou cerca de 80:20.
[028]Em alguns exemplos, a segunda mistura e o aldeído podem ser aquecidos a uma temperatura de cerca de 50ºC a cerca de 100ºC durante cerca de 20 minutos a cerca de 8 horas para produzir uma terceira mistura. Por exemplo, a segunda mistura e o aldeído podem ser aquecidos ou expostos a uma temperatura de cerca de 50ºC a cerca de 90ºC, cerca de 60ºC a cerca de 80ºC, cerca de 70ºC a cerca de 85ºC, cerca de 85ºC a cerca de 95ºC ou cerca de 90ºC a cerca de 100ºC durante cerca de 20 minu- tos a cerca de 8 horas, cerca de 10 minutos a cerca de 6 horas, cerca de 15 minutos a cerca de 5 horas, cerca de 20 minutos a cerca de 4 horas, cerca de 25 minutos a cerca de 3 horas ou cerca de 30 minutos a cerca de 2 horas. Em um outro exemplo, a segun- da mistura e o aldeído podem ser aquecidos ou expostos a uma temperatura de cerca de cerca de 50ºC, cerca de 55ºC, cerca de 60ºC, ou cerca de 65ºC a cerca de 70ºC, cerca de 75ºC, cerca de 80ºC, cerca de 85ºC, cerca de 90ºC, cerca de 95ºC, ou cerca de 100ºC durante cerca de 10 minutos, cerca de 15 minutos, cerca de 20 minutos, cer-
ca de 30 minutos, ou cerca de 60 minutos a cerca de 2 horas, cerca de 3 horas, cerca de 4 horas, cerca de 6 horas, cerca de 8 horas, cerca de 12 horas, ou mais.
[029]Em alguns exemplos, a segunda mistura pode incluir a lignina ativada e o álcool aromático em uma razão em peso de cerca de 20:80 a cerca de 95:5. Por exemplo, a segunda mistura pode incluir a lignina ativada e o álcool aromático em uma razão em peso de cerca de 20:80, cerca de 25:75, cerca de 30:70, cerca de 35:65, cerca de 40:60, cerca de 45:55, cerca de 50:50, cerca de 55:45, cerca de 60:40, cerca de 65:35, cerca de 70:30, cerca de 75:25, cerca de 80:20, cerca de 85:15, cerca de 90:10, ou cerca de 95:5. Surpreendentemente e inesperadamente, foi descoberto que mais que 20% em peso da lignina ativada podem ser incluídos na segunda mistura com base no peso combinado da lignina ativada e do álcool aromá- tico. Por exemplo, a segunda mistura pode incluir cerca de 25% em peso, cerca de 30% em peso, cerca de 35% em peso, cerca de 40% em peso, cerca de 45% em peso, cerca de 50% em peso, cerca de 55% em peso ou 60% em peso a cerca de, cerca de 65% em peso, cerca de 75% em peso, cerca de 80% em peso, cerca de 85% em peso, cerca de 85% em peso, cerca de 90% em peso, cerca de 95% em peso da lignina ativada, com base no peso combinado da lignina ativada e do álcool aromático.
[030]Em alguns exemplos, o aquecimento da segunda mistura e do aldeído pode produzir a terceira mistura que pode incluir a resina de álcool aromático- lignina-aldeído. Em outros exemplos, o aquecimento da segunda mistura e do alde- ido pode produzir a terceira mistura que pode incluir a resina de álcool aromático- lignina-aldeído e aldeído livre não reagido. Em alguns exemplos, ao menos uma porção de qualquer aldeído livre não reagido na terceira mistura e um sequestrante de aldeído podem ser reagidos para fornecer uma quarta mistura que pode incluir a resina de álcool aromático-lignina-aldeído e aldeído livre menos não reagido, em comparação com a quantidade de aldeído livre não reagido na terceira mistura. Em alguns exemplos, a terceira mistura pode incluir cerca de 1% em peso a cerca de 15% em peso, cerca de 3% em peso a cerca de 10% em peso, ou cerca de 5% em peso a cerca de 7% em peso de aldeído livre não reagido em peso da terceira mis- tura. A reação de ao menos uma porção do aldeído livre não reagido com um se- questrante de aldeído pode reduzir a quantidade de aldeído livre não reagido para cerca de 6,7% em peso ou menos, cerca de 6,5% em peso ou menos, cerca de 6% em peso ou menos, cerca de 5,5% em peso ou menos, cerca de 5% em peso ou menos, cerca de 4,5% em peso ou menos, cerca de 4% em peso ou menos, cerca de 3,5% em peso ou menos, cerca de 3% em peso ou menos, cerca de 2,5% em peso ou menos, cerca de 2% em peso ou menos, cerca de 1,5% em peso ou me- nos cerca de 1% em peso ou menos, ou cerca de 0,5% em peso ou menos, com base no peso da quarta mistura.
[031]A quantidade de sequestrante de aldeído a ser usada pode ser baseada, ao menos em parte, na quantidade de aldeído não reagido na terceira mistura livre, se essa quantidade é predita, medida, ou calculada. A quantidade de sequestrante de al- deído pode ser de cerca de 1 a cerca de 10 equivalentes molares por mol, cerca de 2 a cerca de 8 equivalentes molares por mol ou cerca de 3 a cerca de 6 equivalentes mola- res por mol de aldeído livre na terceira mistura.
[032]Em alguns exemplos, o aldeído livre não reagido na terceira mistura e o sequestrante de aldeído podem ser aquecidos até uma temperatura de cerca 20ºC a cerca de 100ºC durante cerca de 10 minutos a cerca de 8 horas ou mais. Por exem- plo, o aldeído livre não reagido na terceira mistura e o sequestrante de aldeído pode ser aquecida até uma temperatura de cerca de 20ºC a cerca de 100ºC, cerca de 30ºC a cerca de 90ºC, cerca de 40ºC a cerca de 80ºC, cerca de 50ºC a cerca de 70ºC, cer- ca de 60ºC a cerca de 90ºC, cerca de 65ºC a cerca de 85ºC, cerca de 70ºC a cerca de 80ºC, cerca de 75ºC a cerca de 80ºC ou cerca de 85ºC a cerca de 100ºC. O aldeí- do livre não reagido na terceira mistura e o sequestrante de aldeído podem ser aque-
cidos durante cerca de 10 minutos, cerca de 20 minutos, cerca de 30 minutos, cerca de 1 hora, cerca de 2 horas, ou cerca de 3 horas a cerca de 4 horas, cerca de 5 horas, cerca de 6 horas, cerca de 7 horas, cerca de 8 horas ou mais. O sequestrante de al- deído pode ser adicionado à terceira mistura em um único momento, ou uma plurali- dade de porções separadas de sequestrante de aldeído podem ser adicionadas à ter- ceira mistura. Por exemplo, as porções do sequestrante de aldeído podem ser adicio- nadas em intervalos de cerca de 3 minutos a cerca de 15 minutos entre as mesmas.
[033]Conforme observado acima, a lignina kraft pode ter um peso molecular médio de 180 gramas por mol para a unidade monomérica de lignina. Em alguns exemplos, a resina de álcool aromático-lignina-aldeído pode ser uma resina termofixa. Por exemplo, a resina de álcool aromático-lignina-aldeído pode ter uma razão molar entre aldeído e (álcool aromático + lignina ativada) de cerca de 1:1, cerca de 1,1:1, cerca de 1,2:1, cerca de 1,3:1, cerca de 1,4:1, cerca de 1,5:1, cerca de 1,6:1, cerca de 1,7:1 ou cerca de 1,8:1 a cerca de 2:1, cerca de 2,2:1, cerca de 2,3:1, cerca de 2,4:1, cerca de 2,5:1, ou cerca de 2,6:1, sendo que a razão molar é baseada em um peso molecular médio de 180 gramas por mol para a unidade monomérica de lignina antes da ativação da lignina. Em um outro exemplo, a resina de álcool aromático-lignina- aldeído pode ter uma razão molar entre aldeído e (álcool aromático + lignina ativada) de cerca de 2:1 a cerca de 2,6:1, cerca de 2,2:1 a cerca de 2,5:1, ou cerca de 2,25:1 a cerca de 2,45:1, sendo que a razão molar é baseada em um peso molecular médio de 180 gramas por mol para a unidade monomérica de lignina antes da ativação da ligni- na. Em outros exemplos, a resina de álcool aromático-lignina-aldeído pode ser uma resina termoplástica. Por exemplo, a resina de álcool aromático-lignina-aldeído pode ter uma razão molar entre aldeído e (álcool aromático + lignina ativada) de cerca de 0,6:1, cerca de 0,65:1, ou cerca de 0,7:1 a cerca de 0,75:1, cerca de 0,8:1, cerca de 0,85:1, ou cerca de 0,9:1, sendo que a razão molar é baseada em um peso molecular médio de 180 gramas por mol para a unidade monomérica de lignina antes da ativa-
ção da lignina. Em um outro exemplo, a resina de álcool aromático-lignina-aldeído po- de ter uma razão molar entre aldeído e (álcool aromático + lignina ativada) de cerca de 0,6:1 a cerca de 0,85:1, cerca de 0,65:1 a cerca de 0,8:1, ou cerca de 0,6:1 a cerca de 0,75:1, sendo que a razão molar é baseada em um peso molecular médio de 180 gramas por mol para a unidade monomérica de lignina antes da ativação da lignina.
[034]Em alguns exemplos, a resina de álcool aromático-lignina-aldeído po- de ter um teor de sólidos de cerca de 30% em peso a cerca de 70% em peso, com base em um peso total da resina de álcool aromático-lignina-aldeído. Em um ou mais exemplos, a resina de álcool aromático-lignina-aldeído pode incluir cerca de 30% em peso, cerca de 35% em peso, cerca de 40% em peso, cerca de 45% em peso, cerca de 50% em peso, cerca de 55% em peso, cerca de 60% em peso, cer- ca de 65% em peso, ou cerca de 70% em peso de sólidos, com base em um peso total da resina de álcool aromático-lignina-aldeído. Em alguns exemplos, a terceira mistura e/ou a quarta mistura podem incluir cerca de 30% em peso, cerca de 35% em peso, cerca de 40% em peso, ou cerca de 45% em peso, cerca de 50% em pe- so, cerca de 55% em peso, cerca de 60% em peso, cerca de 65% em peso, ou cerca de 70% em peso de sólidos, com base em um peso total da terceira mistura ou da quarta mistura.
[035]Em alguns exemplos, a resina de álcool aromático-lignina-aldeído com um teor de sólidos de cerca de 40% em peso a cerca de 60% em peso, pode ter uma viscosidade de cerca de 500 cP a 1.500 cP a uma temperatura de cerca de 25ºC. Por exemplo, a resina de álcool aromático-lignina-aldeído pode ter uma vis- cosidade de cerca de 500 cP a cerca de 600 cP, cerca de 600 cP a cerca de 700 cP, cerca de 700 cP a cerca de 800 cP, cerca de 800 cP a cerca de 900 cP, cerca de 900 cP a cerca de 1.000 cP, cerca de 1.000 cP a cerca de 1.100 cP, cerca de
1.100 cP a cerca de 1.200 cP, cerca de 1.200 a cerca de 1.300 cP, cerca de 1.300 CP a cerca de 1.400 cP, ou cerca de 1.400 cP a cerca de 1.500 cP a uma tempera-
tura de cerca de 25ºC e um teor de sólidos de cerca de 40% em peso a cerca de 60% em peso. A viscosidade da resina de álcool aromático-lignina-aldeído pode ser medida de acordo com norma ASTM D1084-16. De modo similar, a terceira mistura e/ou a quarta mistura podem ter uma viscosidade de cerca de 500 cP a cerca de 600 cP, cerca de 600 cP a cerca de 700 cP, cerca de 700 cP a cerca de 800 cP, cerca de 800 cP a cerca de 900 cP, cerca de 900 cP a cerca de 1.000 cP, cerca de 1.000 cP a cerca de 1.100 cP, cerca de 1.100 cP a cerca de 1.200 cP, cerca de 1.200 cP a cerca de 1.300 cP, cerca de 1.300 cP a cerca de 1.400 cP, ou cerca de 1.400cP a cerca de 1.500 cP a uma temperatura de cerca de 25ºC e um teor de sólidos de cerca de 40% em peso a cerca de 60% em peso. A viscosidade da resina de álcool aromático-lignina-aldeído, da terceira mistura e/ou da quarta mistura pode ser medida de acordo com norma ASTM D1084-16. A viscosidade pode ser medida com o uso de um viscosímetro modelo DV-Il+, comercialmente disponível junto à Brookfield Companhia, Inc., com um adaptador para amostras pequenas, por exemplo, um fuso número 3. O adaptador para amostras pequenas pode permitir que a amostra seja resfriada ou aquecida pela camisa de câmara para manter a temperatura da amostra que circunda o fuso em uma temperatura de cerca de 25ºC.
[036]Em um ou mais exemplos, a resina de álcool aromático-lignina-aldeído pode incluir a lignina ativada e o álcool aromático em uma razão em peso de cerca de 20:80 a cerca de 95:5. Em um ou mais exemplos, a resina de álcool aromático- lignina-aldeído pode incluir a lignina ativada e o álcool aromático em uma razão em peso de cerca de 20:80, cerca de 25:75, cerca de 30:70, cerca de 35:65, cerca de 40:60, cerca de 45:55, cerca de 50:50, cerca de 55:45, cerca de 60:40, cerca de 65:35, cerca de 70:30, cerca de 75:25, cerca de 80:20, cerca de 85:15, cerca de 90:10, ou cerca de 95:5. Em outros exemplos, a resina de álcool aromático-lignina- aldeído pode incluir a lignina ativada e o álcool aromático em uma razão em peso de cerca de 20:80, cerca de 25:75, cerca de 30:70, cerca de 35:65, cerca de 40:60, ou cerca de 45:55 a cerca de 50:50, cerca de 55:45, cerca de 60:40, cerca de 65:35, cerca de 70:30, cerca de 75:25, cerca de 80:20, cerca de 85:15, cerca de 90:10, ou cerca de 95:5. Surpreendentemente e inesperadamente, descobriu-se que mais de 20% em peso da lignina ativada pode ser copolimerizada com o álcool aromático e o aldeído para produzir a resina de álcool aromático-lignina-aldeído, com base no peso combinado da lignina ativada e do álcool aromático. Por exem- plo, a resina de álcool aromático-lignina-aldeído pode incluir cerca de 25% em pe- so, cerca de 30% em peso, cerca de 35% em peso, cerca de 40% em peso, cerca de 45% em peso, cerca de 50% em peso, ou cerca de 55% em peso a cerca de 60% em peso, cerca de 65% em peso, cerca de 75% em peso, cerca de 80% em peso, cerca de 85% em peso, cerca de 85% em peso, cerca de 90% em peso, ou cerca de 95% em peso em peso ou da lignina ativada, com base no peso combina- do da lignina ativada e do álcool aromático.
[037]Em alguns exemplos, a resina de álcool aromático-lignina-aldeído pode incluir uma lignina ativada derivada de uma lignina kraft de, uma lignina organosolv, um lignosulfonato, uma lignina alcalina, ou uma mistura dos mesmos. Em um ou mais exemplos, a lignina ativada na resina de álcool aromático-lignina-aldeído pode ter átomos de carbono aromáticos mais átomos de carbono alquenílicos e átomos de carbono alifáticos em uma razão de cerca de 1,2:1 a cerca de 6:1 com base em uma análise quantitativa de espectros de RMN de "ºC da lignina ativada. Em um ou mais exemplos, uma razão de átomos de carbono aromáticos mais átomos de carbono alquenílicos e átomos de carbono alifáticos (átomos de carbono aromáticos + áto- mos de carbono alquenílicos: átomos de carbono alifáticos) na lignina ativada pode ser cerca de 11,2:1, cerca de 1,3:1, cerca de 1,5:1, cerca de 1,7:1, cerca de 2:1, cer- ca de 2,3:1, cerca de 2,5:1, ou cerca de 2,7:1 a cerca de 3,5:1, cerca de 3,7:1, cerca de 4:1, cerca de 4,3:1, cerca de 4,5:1, cerca de 4,7:1, cerca de 5:1, cerca de 5,3:1,
cerca de 5,5:1, cerca de 5,7:1, ou cerca de 6:1, com base na análise quantitativa de espectros de RMN de *ºC da lignina ativada. Em um exemplo, a lignina ativada pode ter uma razão entre átomos de carbono aromáticos mais átomos de carbono alque- nílicos e átomos de carbono alifáticos de ao menos 2,5:1, ao menos 2,7:1, ao menos 3:1, ao menos 3,3:1, ao menos 3,5:1, ao menos 3,7:1, ao menos 4:1, ao menos 4,3:1, ao menos 4,5:1, ao menos 4,7:1, ou ao menos 5:1 a cerca de 5,3:1, cerca de 5,5:1, cerca de 5,7:1, ou cerca de 6:1, baseada na análise quantitativa de espectros de RMN de ºC da lignina ativada. Em um outro exemplo, a lignina ativada pode ter uma razão entre átomos de carbono aromáticos mais átomos de carbono alqueníli- cos e átomos de carbono alifáticos de cerca de 1,2:1 a cerca de 2:1, cerca de 1,1:1a cerca de 1,9:1, cerca de 1,2:1 a cerca de 1,8:1, cerca de 1,3:1 a cerca de 1,7:1, cer- ca de 1,4:1 a cerca de 1,6:1, com base na análise quantitativa de espectros de RMN de *%C da lignina ativada. Em um ou mais exemplos, a lignina ativada pode ser ou incluir uma lignina kraft ativada e a lignina kraft ativada pode ter uma razão entre átomos de carbono aromáticos mais átomos de carbono alquenílicos e átomos de carbono alifáticos de cerca de ao menos 2,5:1, ao menos 2,7:1, ao menos 3:1, ao menos 3,3:1, ao menos 3,5:1, ao menos 3,7:1, ao menos 4:1, ao menos 4,3:1, ao menos 4,5:1, ao menos 4,7:1, ou ao menos 5:1 a cerca de 5,3:1, cerca de 5,5:1, cer- ca de 5,7:1, ou cerca de 6:1, com base em uma análise quantitativa de espectros de RMN de *3C da lignina kraft ativada.
[038]A resina de álcool aromático-lignina-aldeído pode ter uma razão molar entre aldeído e uma quantidade combinada de álcool aromático e lignina (mols de aldeído e mois de (álcool aromático e lignina) a partir de uma razão baixa de cerca de 1,70:1 a uma razão alta de cerca de 2,60:1. Por exemplo, a resina de álcool aro- múático-lignina-aldeído pode ter uma razão molar entre o aldeído e uma quantidade combinada de álcool aromático e lignina (mols de aldeído e mols de (álcool aromáti- co e lignina) de cerca de 1,70:1 a cerca de 2,60:1, cerca de 1,80:1 a cerca de 2,55:1,
ou cerca de 1,90:1 a cerca de 2,50:1 ou cerca de 2,00:1 a cerca de 2,45:1.
[039]Em alguns exemplos, a resina de álcool aromático-lignina-aldeído pode ter um tempo de gelificação de cerca de 20 minutos a cerca de 30 minutos. Em um ou mais exemplos, a resina de álcool aromático-lignina-aldeído pode ter um tempo de gelificação de cerca de 20 minutos, cerca de 22 minutos, cerca de 24 minutos, cerca de 26 minu- tos, cerca de 28 minutos ou cerca de 30 minutos. Em outros exemplos, a resina de ál- cool aromático-lignina-aldeído pode ter um tempo de gelificação de cerca de 10 minu- tos, cerca de 15 minutos, cerca de 20 minutos, cerca de 22 minutos, ou cerca de 24 minutos a cerca de 26 minutos, cerca de 28 minutos, cerca de 30 minutos, cerca de 35 minutos, ou cerca de 40 minutos.
[040]O tempo de gelificação pode ser medido de acordo com o método de tempo de gelificação a seguir. Cerca de 10 g de amostra de cada resina sendo testa- da podem ser adicionados em um tubo de ensaio pyrex de 18 x 150 mm. Um bastão aplicador de madeira (Fisher, 01-340) pode ser inserido no tubo de ensaio. Um medi- dor de gelificação GT-4 da Techne Incorporated pode ser usado. A chave "esperar- operar" pode ser colocada na posição "operar" e o êmbolo no medidor de gelificação pode ser pressionado para ativar a luz vermelha, de modo que o medidor esteja na posição parada. A chave "esperar-operar" pode ser colocada na posição "esperar" e o botão "zero" pode ser pressionado para apagar a tela de tempo. O tubo de ensaio po- de ser colocado em um banho de água em ebulição a 100ºC, com o uso do tampão de alinhamento e o botão "iniciar" pode ser pressionado. O bastão de madeira pode ser conectado ao êmbolo inserindo-se o topo do bastão no conector. A altura da amostra pode ser ajustada, ajustando-se o suporte de segurança ou movendo-se a altura do medidor, de modo que o bastão fique 0,25 polegada acima do fundo do tubo de ensaio em seu ponto mais baixo, e no meio do tubo de ensaio, sem tocar os lados do tubo. A chave "esperar-operar" pode ser posicionada para "operar" para ativar o sensor do ponto de gelificação. O temporizador e o motor pararam automaticamente quando o ponto de gel é atingido e o tempo é registrado. Dois testes para cada exem- plo podem ser realizados e o valor relatado pode ser a média de dois testes.
[041]Em ainda um outro exemplo, é uma resina de álcool aromático-lignina- aldeído que inclui um copolímero de uma lignina ativada, um álcool aromático e um aldeído. A lignina ativada pode ter átomos de carbono aromáticos mais átomos de carbono alquenílicos e átomos de carbono alifáticos em uma razão de cerca de 1,2:1 a cerca de 6:1, com base em uma análise quantitativa de espectros de RMN de "ºC da lignina ativada. A razão em peso entre a lignina ativada e o álcool aromático pode ser de cerca de 20:80 a cerca de 95:5 na resina de álcool aromático-lignina-aldeído. À resina de álcool aromático-lignina-aldeído pode incluir copolímeros aleatórios, copoli- meros em bloco ou misturas dos mesmos. Em um ou mais exemplos, a resina de ál- cool aromático-lignina-aldeído pode ter um teor de sólidos de cerca de 40% em peso a cerca de 60% em peso, uma viscosidade de cerca de 500 cP a cerca de 1.500 cP a uma temperatura de cerca de 25ºC, conforme medida de acordo com a norma ASTM D1084-16, e um tempo de gelificação de cerca de 20 minutos a cerca de 30 minutos.
Exemplos
[042]A fim de fornecer um melhor entendimento da discussão acima, os se- guintes exemplos não limitadores são apresentados. Embora os exemplos possam ser direcionados aos exemplos específicos, eles não devem ser considerados como limitadores da invenção em nenhum aspecto específico. Todas as partes, propor- ções, e porcentagens são em peso, exceto onde indicado em contrário.
[043]Exemplo |: 50% de substituição de fenol com lignina kraft. Adicionou- se água (cerca de 1.244,8 g) em um reator de 5 L equipado com um agitador me- cânico, um termopar, um condensador de refluxo. Durante a agitação, 50% de uma substância cáustica (cerca de 421,2 g, 5,265 mols) foram adicionados lentamente para aumentar o pH para cerca de 12 a cerca de 13,8. A seguir, 65% de lignina kraft (cerca de 982,9 g) foram adicionados lentamente, sob misturação de alto cisa-
lhamento. Durante a adição de lignina, a temperatura foi aumentada até cerca de 50ºC. Quando a adição foi concluída, a mistura foi agitada a cerca de 50ºC durante minutos. Então fenol (cerca de 639,1 g, 6,791 mols) foi adicionado lentamente. A mistura de reação foi aquecida a cerca 80ºC e mantida a esta temperatura du- rante cerca de 45 minutos. Nesse ponto, 50% de formaldeído (cerca de 1.397,29, 23,264 mols) foram uniformemente adicionados durante cerca de 45 minutos en- quanto se mantinha a temperatura em cerca de 80ºC a cerca de 82ºC. Após a adi- ção do formaldeído, a reação foi deixada aquecer até cerca de 96ºC durante um período de tempo de cerca de 15 minutos e então resfriada até cerca de 85ºC du- rante um período de tempo de cerca de 10 minutos. Então, 50% de solução de ureia (cerca de 312,0 g, 5,195 mols) foram adicionados durante um período de tempo de cerca de 5 minutos e a mistura de reação foi resfriada até cerca de 81ºC durante um período de tempo de cerca de 5 minutos. A segunda porção de 50% da substância cáustica foi adicionada (cerca de 202,8 g, 2,535 mols) durante um perí- odo de tempo de entre cerca de 5 minutos e cerca de 6 minutos enquanto se man- tinha a temperatura em cerca de 81ºC. A mistura de reação foi agitada durante um período de tempo adicional de cerca de 45 minutos a uma temperatura de cerca de 81ºC, o que permitiu que a viscosidade aumentasse de cerca de 207 cP para cerca de 780 cP a. Neste ponto, a mistura de reação foi resfriada até cerca de 50ºC du- rante um período de tempo de cerca de 20 minutos e então para uma temperatura de cerca de 25ºC durante um período de tempo de cerca de 15 minutos.
[044]EXxemplo 11: 40% de substituição de fenol com lignina kraft. Adicionou-se água (cerca de 1.274,4 g) em um reator de 5 L equipado com um agitador mecânico, um termopar, um condensador de refluxo. Durante a agitação, 50% de uma substân- cia cáustica (cerca de 421,2 g, 5,265 mols) foram adicionados lentamente para au- mentar o pH para cerca de 12 a cerca de 13,8. A seguir, 65% de lignina kraft (cerca de 773,9 g) foram adicionados lentamente, sob misturação de alto cisalhamento. Durante a adição de lignina, a temperatura foi aumentada para cerca de 50ºC. Quando a adi- ção foi concluída, ela foi agitada a uma temperatura de cerca de 50ºC durante cerca de 35 minutos. Então fenol (cerca de 754,5 9, 8,017 mols) foi adicionado lentamente. A mistura de reação foi aquecida para cerca 80ºC e mantida a esta temperatura du- rante cerca de 45 minutos. Nesse ponto, 50% de formaldeído (cerca de 1.461,2 g, 24,329 mols) foram adicionados uniformemente durante um período de tempo de cer- ca de 45 minutos enquanto se mantinha a temperatura entre cerca de 80ºC e cerca de 82ºC. Após a adição de formaldeído, a reação foi deixada aquecer até cerca de 96ºC durante um período de tempo de cerca de 15 minutos e então resfriada até cerca de 85ºC durante um período de tempo de cerca de 10 minutos. Então, 50% de solução de ureia (cerca de 312,0 g, 5,195 mols) foram adicionados durante um período de tempo de cerca de 5 minutos e a mistura de reação foi resfriada até cerca de 81ºC durante um período de tempo de cerca de 5 minutos. A segunda porção de 50% da substância cáustica foi adicionada (cerca de 202,8 g, 2,535 mols) durante um período de tempo de entre cerca de 5 minutos e cerca de 6 minutos enquanto se mantinha a temperatura em cerca de 81ºC. A mistura de reação foi agitada durante um período adicional de 45 minutos a cerca de 81ºC, o que permitiu que a viscosidade aumentas- se para cerca de 830 cP. Neste ponto, a mistura de reação foi resfriada até uma tem- peratura de cerca de 50ºC durante um período de tempo de cerca de 20 minutos e então até uma temperatura de cerca de 25ºC durante um período de tempo de cerca de 15 minutos.
[045]Exemplo Ill: 30% de substituição de fenol com lignina kraft. Adicionou-se água (cerca de 1.302,0 g) em um reator de 5 L equipado com um agitador mecânico, um termopar, um condensador de refluxo. Durante a agitação, 50% de uma substância cáustica (cerca de 421,2 g, 5,265 mols) foram adicionados lentamente para aumentar o PH para cerca de 12 a cerca de 13,8. A seguir, 65% de lignina kraft (cerca de 571,6 q) foram adicionados lentamente, sob misturação de alto cisalhamento. Durante a adição da lignina, a temperatura foi aumentada para uma temperatura de cerca de 50ºC. Quando a adição foi concluída, a mistura foi agitada a uma temperatura de cerca de 50ºC durante cerca de 35 minutos. Então fenol (cerca de 866,8 g, 9,211 mois) foi adici- onado lentamente. A mistura de reação foi aquecida até cerca 80ºC e mantida a esta temperatura durante cerca de 45 minutos. Nesse ponto, 50% de formaldeído (cerca de
1.523,6 g, 25,368 mols) foram adicionados uniformemente durante um período de tem- po de cerca de 45 minutos enquanto se mantinha a temperatura entre cerca de 80ºC e cerca de 82ºC. Após a adição de formaldeído, a reação foi deixada aquecer até cerca de 96ºC durante um período de tempo de cerca de 15 minutos e então resfriada até cerca de 85ºC durante um período de tempo de cerca de 10 minutos. Então, 50% de solução de ureia (cerca de 312,0 g, 5,195 mols) foram adicionados durante um período de tempo de cerca de 5 minutos e a mistura de reação foi resfriada até cerca de 81ºC durante um período de tempo de cerca de 5 minutos. A segunda porção de 50% da substância cáustica foi adicionada (cerca de 202,8 g, 2,535 mols) durante um período de tempo de entre cerca de 5 minutos e cerca de 6 minutos enquanto se mantinha a temperatura em cerca de 81ºC. A mistura de reação foi agitada durante cerca de 240 minutos a uma temperatura de cerca de 81ºC, o que permitiu que a viscosidade aumen- tasse de cerca de 50 cP para cerca de 930 cP a. Neste ponto, a mistura de reação foi resfriada até uma temperatura de cerca de 50ºC durante um período de tempo de cerca de 20 minutos e então até cerca de 25ºC durante um período de tempo de cerca de 15 minutos.
[046]Exemplo IV: Cerca de 709,5 g de água, cerca de 233,3 g de 50% de substância cáustica, cerca de 312,7 g de 65% de lignina kraft, e cerca de 474,3 g de fenol foram adicionados em um vaso de reator e aquecidos até 80ºC com mistu- ração. As amostras foram retiradas do vaso do reator antes do aquecimento (tem- po de amostra = 0) e após 15, 30, 45, 60, 75 e 90 minutos de aquecimento. As amostras foram então lavadas várias vezes com água para remover o fenol e se-
cas. As amostras secas foram analisadas por RMN-2D (bidimensional). Os resulta- dos de RMN-2D mostraram que o grau de polimerização da lignina kraft diminuiu gradualmente e atingiu um mínimo após 60 minutos de aquecimento a 80ºC. Este resultado confirmou que a lignina kraft foi fragmentada pelo tratamento térmico e cáustico.
[047]Exemplo V: Cerca de 709,5 g de água, cerca de 233,3 g de 50% de substância cáustica, cerca de 312,7 g de 65% de lignina, e cerca de 474,3 g de fenol foram adicionados em um vaso de reator e aquecidos até 95ºC com misturação. As amostras foram retiradas do vaso do reator antes do aquecimento (tempo de amos- tragem = 0) e após 15, 30, 45, 60, 75 e 90 minutos de aquecimento. As amostras fo- ram então lavadas várias vezes com água para remover o fenol e secas. As amostras secas foram analisadas por RMN-2D (bidimensional). Os resultados da RMN-2D mos- traram que o grau de polimerização da lignina kraft diminuiu gradualmente e atingiu um mínimo após 30 minutos de aquecimento a 95ºC. Este resultado confirmou adicio- nalmente que a lignina kraft foi fragmentada pelo tratamento térmico e a substância cáustica.
[048]Exemplo VI: 30% de substituição de fenol com lignina kraft. Adicionou- se água (cerca de 299 g) em um reator de 5,0 L equipado com um agitador mecâ- nico, um termopar, um condensador de refluxo. Durante a agitação, 50% de uma solução aquosa de hidróxido de sódio (cerca de 410 g, cerca de 5,125 mols) foram adicionados lentamente para aumentar o pH para cerca de 12 a cerca de 13,8. Sob misturação de alto cisalhamento, uma lignina kraft a 65% (cerca de 699,6 g) foi adicionada lentamente. Durante a adição de lignina, a temperatura foi aumentada para cerca de 50ºC. Quando a adição da lignina foi concluída, ela foi deixada em agitação a cerca de 50ºC durante cerca de 120 minutos. Então fenol (cerca de
1.061 g, cerca de 11,274 mols) foi adicionado lentamente. A mistura de reação foi aquecida até cerca de 80ºC e mantida nesta temperatura durante cerca de 45 mi-
nutos. Nesse ponto, 50% de uma solução aquosa de formaldeído (cerca de 2.030,5 g, cerca de 33,808 mols) foram adicionados uniformemente ao durante cerca de 70 min enquanto se mantinha a mistura a uma temperatura entre cerca de 80ºC e cer- ca de 82ºC. Após a adição de formaldeído, a reação foi deixada aquecer até uma temperatura de cerca de 90ºC durante cerca de 15 minutos, mantida a cerca de 90ºC durante cerca de 15 minutos, e então resfriada para cerca de 75ºC durante cerca de 10 minutos. A reação foi deixada sob agitação durante cerca de 35 minu- tos a cerca de 75ºC o que permitiu que a viscosidade aumentasse de cerca de 330 cP para cerca de 590 cP. Neste ponto, a mistura de reação foi resfriada até cerca de 65ºC durante cerca de 15 minutos. A reação foi deixada sob agitação durante um período de tempo adicional de cerca de 35 min a cerca de 65ºC durante o qual a viscosidade aumentou de cerca de 710 cP a cerca de 1.100 cP. A mistura de re- ação foi resfriada até cerca de 50ºC durante cerca de 15 minutos, e então pepitas de ureia (cerca de 500 g, cerca de 8,325 mols) foram adicionadas durante um perí- odo de tempo de cerca de 5 min e a reação foi resfriada até uma temperatura de cerca de 25ºC durante cerca de 15 minutos para produzir uma viscosidade final de cerca de 485 cP.
[049]Exemplo VII: 30% de substituição de fenol com lignina kraft. Adicionou-se água (cerca de 362,6 g) em um reator de 5,0 L equipado com um agitador mecânico, um termopar, um condensador de refluxo. Durante a agitação, 50% de uma solução aquosa de hidróxido de sódio (cerca de 410 g, cerca de 5,125 mols) foram adicionados lentamente para aumentar o pH para cerca de 12 a cerca de 13,8. Sob misturação de alto cisalhamento, uma lignina kraft a 65% (cerca de 634,4 g) foi adicionada lentamente. Durante a adição da lignina, a temperatura foi aumentada para uma temperatura de cerca de 50ºC. Quando a adição foi concluída, a mistura foi deixada em agitação a cer- ca de 50ºC durante cerca de 25 minutos. Então fenol (cerca de 962 g, cerca de 10,222 mols) foi adicionado lentamente. A mistura de reação foi aquecida até cerca de 80ºC e mantida nesta temperatura durante cerca de 45 minutos. Nesse ponto, 50% de uma solução aquosa de formaldeído (cerca de 640 g, cerca de 10,656 mols) foram adiciona- dos uniformemente durante cerca de 15 min enquanto se permitia o aquecimento até cerca de 96ºC. Após a adição de formaldeído, a reação foi mantida a cerca de 90ºC durante cerca de 40 min e em seguida resfriada até cerca de 81ºC durante um período de tempo de cerca de 10 minutos. Então 50% de uma solução aquosa de hidróxido de sódio (cerca de 105 g, cerca de 1,313 mois) foram adicionados durante cerca de 5 mi- nutos a uma temperatura de cerca de 81ºC. Então 50% de uma solução aquosa de formaldeído (cerca de 1.201 g, cerca de 19,997 mols) foram adicionados uniformemente durante cerca de 30 min enquanto se resfriava até cerca de 70ºC. A reação foi deixada em agitação durante um tempo de cerca de 120 minutos a cerca de 70ºC durante o qual a viscosidade aumentou de cerca de 115 cP para cerca de 455 cP. Neste ponto, a mistura de reação foi resfriada até cerca de 57ºC durante cerca de 10 min e então pepi- tas de ureia (cerca de 685 g de, cerca de 11,405 mols) foram adicionadas durante cerca de 10 minutos. A reação foi resfriada até cerca de 25ºC durante um período de tempo adicional de cerca de 15 minutos para produzir uma viscosidade final de cerca de 175 cP.
[050]RESI|-STRANDO 159C45 é uma resina de fenol-formaldeído para painéis de flocos de madeira orientados que está disponível comercialmente junto à Georgia- Pacific Chemicals, LLC, e foi usada como uma referência para comparar o desempenho das duas resinas experimentais de FP modificada com lignina kraft para painéis de flo- cos de madeira orientados preparadas nos Exemplos VI e VII quando usadas para a fabricação de painéis de flocos de madeira orientados.
[051]Os painéis de flocos de madeira orientados (OSB, "oriented strandbo- ard") tendo dimensões de cerca de 45,7 cm x cerca de 1 cm (cerca de 18" x cerca de 0,375") e uma densidade alvo de cerca de 0,6 g/em? (cerca de 38 Ib/pés?) foram fabri- cadas como construções de camada única com o uso de madeira de pinho amarelo do sul com um teor de umidade de cerca de 4% em peso e uma taxa de aplicação d resina de cerca de 3,25% em peso, com base no peso seco em forno (ODW, "oven dried weight") da madeira. A cera bruta PROWAXO 561 foi incorporada nos painéis em uma carga de cerca de 1% em peso de ODW. Uma impressão à quente de abertu- ra única com placa de impressão de cerca de 61 cm x 61 cm (cerca de 24" x cerca de 24") foi usada em uma temperatura de prensagem de cerca de 210ºC (cerca de 410ºF) para fabricar os painéis em tempos totais de prensagem de cerca de 150 se- gundos a cerca de 195 segundos dependendo da velocidade de cura de cada uma das resinas. Um tempo de fechamento para a posição final de prensagem de cerca de 40 segundos e um ciclo de desgaseificação de cerca de 15 segundos foi usado duran- te a prensagem de cada um dos painéis.
[052]Todos os painéis foram testados quanto à resistência de ligação inter- na (IB, "internal bond", kPa), espessura (mm), densidade (g/cm?), absorção de água (ABS de água, %) e inchamento em espessura (TS, "thickness swell", %). À resistência da ligação interna foi medida de acordo com a norma ASTM D 1037-12. Para cada exemplo (C1, Exemplo 1, e Exemplo 2), a média da IB para 12 amostras é relatada para os tempos de prensagem de 150 segundos e 165 segundos. Para o Exemplo C1 e o Exemplo 1, uma média da IB para 24 amostras é relatada para o tempo de prensagem de 180 segundos. Para o Exemplo. 2, a média da IB para 12 amostras e 24 amostras é relatada para o tempo de prensagem de 180 segundos e o tempo de prensagem de 195 segundos, respectivamente. A espessura média do painel foi calculada como a média das oito medições tomadas 25,4 mm (1,0 pole- gada) em cada canto e a borda do comprimento médio de cada borda do painel com o uso de um micrômetro digimático Mitutoyo nº 323-350, e a média de 4 amostras é relatada para os Exemplos C1, Exemplo 1, e Exemplo 2 para os tem- pos de prensagem de 150 segundos e 165 segundos na tabela abaixo. Para o Exemplo 2, a espessura média do painel para 4 amostras é relatada para o tempo de prensagem de 180 segundos. Para o Exemplo C1 e o Exemplo 1, uma espessu- ra média de painel para 8 amostras é relatada para o tempo de prensagem de 180 segundos. Para o Exemplo 2, uma espessura média de painel para 8 amostras é relatada para o segundo tempo de prensagem de 195 segundos. A densidade, cal- culada usando-se os dados de espessura e peso medidos para cada amostra, é relatada na tabela abaixo. A absorção de água foi medida de acordo com a norma ASTM D 1037-12 para imersão de 24 horas e uma média de duas amostras é rela- tada na tabela abaixo. O inchamento em espessura foi medido de acordo com a norma ASTM D1037-12 para imersão em 24 horas e uma média de duas amostras é relatada na tabela abaixo.
ABS Exemplo — |Resina prensagem |, a) tatiana Bea) o e a Em espessura (segundos) 9 . (%) k1 f59cas50 42 bos6 —b54 Exemplo 1 Vl 150 293 /9,757 0,550 56,1 27,5 Exemplo 2 VII 150 241 |/9,562 0,560 83,6 134,9 k1 fsecashes Boa ba p,597 Exemplo TM — 65 ————Ro1 jio123 —o530 Exemplo 2 VII 65 57 ja667 — 540 k1 hsoc5i8o ro b315 b,568 Exemplo 1VI 180 —V6511 9,628 o,561 Exemplo 2 VII 180 261 3,173 10,590 68,0 134,8 Exemplo 2 Nil —f8hos hão 740 —b570
[053]Os resultados da tabela acima mostram que as duas resinas experi- mentais de FP modificada com lignina kraft para painéis de flocos de madeira orien- tados curam um pouco mais lentamente do que a resina de controle de painéis de flocos de madeira orientados, mas que em última análise produzem painéis com propriedades iguais ou superiores de resistência de ligação final e absorção de água/inchamento em espessura quando curadas.
[054]As modalidades da presente revelação se referem, ainda, a qualquer um ou mais dos seguintes parágrafos:
[055]1. Um processo para fabricação de uma resina, que compreende: aquecer uma primeira mistura que compreende uma lignina, um álcool aromático, e um compos- to de base para produzir uma segunda mistura que compreende uma lignina ativada, o álcool aromático e o composto de base; e aquecer a segunda mistura e um aldeído pa- ra produzir uma terceira mistura que compreende uma resina de álcool aromático- lignina-aldeído e aldeído livre não reagido.
[056]2. O processo, de acordo com o parágrafo 1, que compreende adicional- mente reagir ao menos uma porção do aldeído livre não reagido na terceira mistura e um sequestrante de aldeído para produzir uma quarta mistura que compreende a resina de álcool aromático-lignina-aldeído e o aldeído livre não reagido, sendo que uma quan- tidade do aldeído livre não reagido na quarta mistura é menor que uma quantidade do aldeído livre não reagido na terceira mistura.
[057]3. O processo, de acordo com o parágrafo 1 ou 2, em que o seques- trante de aldeído compreende ureia, uma aminotriazina, uma guanamina cicloalifá- tica, 2-cianoguanidina, hidróxido de amônio, sulfito de sódio, bissulfito de sódio, ou uma mistura dos mesmos.
[058]4. O processo, de acordo com qualquer um dos parágrafos 1 a 3, em que o sequestrante de aldeído compreende ureia.
[059]5. O processo, de acordo com qualquer um dos parágrafos 1 a 4, em que a quarta mistura compreende menos que 2% em peso de qualquer aldeído livre não reagido, com base em um peso da quarta mistura.
[060]6. O processo, de acordo com qualquer um dos parágrafos 1 a 5, em que o aldeído livre não reagido na terceira mistura é reagido com cerca de 1 equiva- lente molar do sequestrante de aldeído a cerca de 10 equivalentes molares do se- questrante do aldeído por mol do aldeído livre não reagido.
[061]7. O processo, de acordo com qualquer um dos parágrafos 1 a 6, em que ao menos uma porção do aldeído livre não reagido na terceira mistura e o se-
questrante de aldeído são reagidos a uma temperatura de cerca de 20ºC a cerca de 100ºC durante cerca de 10 minutos a cerca de 8 horas para produzir a quarta mistura.
[062]8. O processo, de acordo com qualquer um dos parágrafos 1 a 7, em que o álcool aromático compreende um álcool aromático tendo uma estrutura quíi- mica de R-(OH)n, em que R é um grupo aromático de 6 a 24 átomos de carbono, e n é um número inteiro de 1 a 15.
[063]9. O processo, de acordo com qualquer um dos parágrafos 1 a 8, em que o álcool aromático compreende fenol.
[064]10. O processo, de acordo com qualquer um dos parágrafos 1 a 9, em que o composto de base compreende um óxido de um metal alcalino, um óxido de um metal alcalino-terroso, um hidróxido de um metal alcalino, um hidróxido de um metal alcalino-terroso, um carbonato de um metal alcalino, um carbonato de um me- tal alcalino-terroso, uma amina terciária, um aminoálcool terciário ou uma mistura dos mesmos.
[065]11. O processo, de acordo com qualquer um dos parágrafos 1 a 10, em que a lignina compreende uma lignina kraft, um lignossulfonato, uma lignina organosolv, uma lignina alcalina ou uma mistura das mesmas.
[066]12. O processo, de acordo com qualquer um dos parágrafos 1 a 11, em que a lignina tem átomos de carbono aromáticos mais átomos de carbono al- quenílicos e átomos de carbono alifáticos em uma razão de cerca de 1,2:1 a cerca de 6:1 com base em uma análise quantitativa de espectros de RMN de *3C da lig- nina.
[067]13. O processo, de acordo com qualquer um dos parágrafos 1 a 12, em que a lignina compreende menos que 3% em peso de cinzas, conforme medido de acordo com a norma ASTM D2584-11.
[068] 14. O processo, de acordo com qualquer um dos parágrafos 1 a 13,
em que a primeira mistura é aquecida a uma temperatura de cerca de 40ºC a cerca de 100ºC durante cerca de 10 minutos a cerca de 6 horas para produzir a segunda mistura.
[069]15. O processo, de acordo com qualquer um dos parágrafos 1 a 14, em que a segunda mistura e o aldeído são aquecidos a uma temperatura de cerca de 50ºC a cerca de 100ºC durante cerca de 20 minutos a cerca de 8 horas para produzir a terceira mistura.
[070]16. O processo, de acordo com qualquer um dos parágrafos 1 a 15, em que a primeira mistura compreende a lignina e o álcool aromático em uma ra- zão em peso de cerca de 20:80 a cerca de 95:5.
[071]17. O processo, de acordo com qualquer um dos parágrafos 1 a 16, em que a lignina ativada compreende lignina fragmentada.
[072]18. O processo, de acordo com qualquer um dos parágrafos 1 a 17, em que a segunda mistura compreende a lignina ativada e o álcool aromático em uma razão em peso de cerca de 20:80 a 95:5.
[073]19. O processo, de acordo com qualquer um dos parágrafos 1 a 18, em que a primeira mistura tem um pH de cerca de 10 a cerca de 14 a uma tempe- ratura de cerca de 25ºC.
[074]20. Uma resina de álcool aromático-lignina-aldeído fabricada pelo aquecimento de uma primeira mistura compreendendo uma lignina, um álcool aro- mático, e um composto de base para produzir uma segunda mistura compreen- dendo uma lignina ativada, o álcool aromático e o composto de base; e pelo aque- cimento da segunda mistura e um aldeído para produzir uma terceira mistura que compreende uma resina de álcool aromático-lignina-aldeído e aldeído livre não re- agido.
[075]21. A resina de álcool aromático-lignina-aldeído, de acordo com o parágra- fo 20, em que a lignina compreende uma lignina kraft, uma lignina organosolv, um lig-
nossulfonato, uma lignina alcalina ou uma mistura dos mesmos.
[076]22. A resina de álcool aromático-lignina-aldeído, de acordo com o pa- rágrafo 20 ou 21, em que a lignina ativada tem átomos de carbono aromáticos mais átomos de carbono alquenílicos e átomos de carbono alifáticos em uma razão de cerca de 1,2:1 a cerca de 6:1 com base em uma análise quantitativa de espectros de RMN de ºC da lignina ativada.
[077]23. A resina de álcool aromático-lignina-aldeído, de acordo com qual- quer um dos parágrafos 20 a 22, em que a lignina ativada compreende lignina frag- mentada.
[078]24. A resina de álcool aromático-lignina-aldeído, de acordo com qual- quer um dos parágrafos 20 a 23, em que a lignina compreende lignina kraft, o álcool aromático compreende fenol, e o aldeído compreende formaldeído.
[079]25. A resina de álcool aromático-lignina-aldeído, de acordo com qual- quer um dos parágrafos 20 a 24 a, em que uma razão em peso entre a lignina ativa- da e o álcool aromático na segunda mistura é de cerca de 20:80 a cerca de 95:5.
[080]26. A resina de álcool aromático-lignina-aldeído, de acordo com qual- quer um dos parágrafos 20 a 25 a, em que a resina de álcool aromático-lignina- aldeído tem um teor de sólidos de cerca de 40% em peso cerca de 60% em peso com base em um peso da resina de álcool aromático-lignina-aldeído, uma viscosi- dade de cerca de 500 cP a cerca de 1.500 cP a uma temperatura de cerca de 25ºC, conforme medida de acordo com a norma ASTM D1084-16, e um tempo de gelificação de cerca de 20 minutos a cerca de 30 minutos.
[081]27. Uma resina de álcool aromático-lignina-aldeído produzida pelo aquecimento de uma primeira mistura compreendendo uma lignina, um álcool aro- mático e um composto de base para produzir uma segunda mistura compreenden- do uma lignina ativada, o álcool aromático e o composto de base; aquecer a se- gunda mistura e um aldeído para produzir uma terceira mistura que compreende uma resina de álcool aromático-lignina-aldeído e aldeído livre não reagido; e rea- ção de um sequestrante de aldeído e ao menos uma porção do aldeído livre não reagido na terceira mistura.
[082]28. A resina de álcool aromático-lignina-aldeído, de acordo com o parágra- fo 27, em que a lignina compreende lignina kraft, o álcool aromático compreende fenol, e o aldeído compreende formaldeído e o sequestrante de aldeído compreende ureia.
[083]29. A resina de álcool aromático-lignina-aldeído, de acordo com o pa- rágrafo 27 ou 28, que tem um teor de sólidos de cerca de 40% em peso a cerca de 60% em peso com base em um peso da resina de álcool aromático-lignina-aldeído, uma viscosidade de cerca de 500 cP a cerca de 1.500 cP a uma temperatura de cerca de 25ºC, conforme medido de acordo com a norma ASTM D1084-16, um tempo de gelificação de cerca de 20 minutos a cerca de 30 minutos, e menos que 2% em peso de qualquer aldeído livre não reagido, com base em um peso da resi- na de álcool aromático-lignina-aldeído.
[084]30. Uma resina de álcool aromático-lignina-aldeído que compreende um copolímero de uma lignina ativada, um álcool aromático e um aldeído, sendo que a razão em peso entre a lignina ativada e o álcool aromático é de cerca de 20:80 a cerca de 95:5.
[085]31. O processo ou a resina de álcool aromático-lignina-aldeído, de acordo com qualquer um dos parágrafos 1 a 30, em que a razão em peso entre a lignina ativada e o álcool aromático é de cerca de 20:80 a cerca de 70:30.
[086]32. O processo ou a resina de álcool aromático-lignina-aldeído, de acordo com qualquer um dos parágrafos 1 a 31, em que a lignina ativada tem áto- mos de carbono aromáticos mais átomos de carbono alquenílicos e átomos de car- bono alifáticos em uma razão de cerca de 1,2:1 a cerca de 6:1 com base em uma análise quantitativa de espectros de RMN de *ºC da lignina ativada.
[087]33. O processo ou a resina de álcool aromático-lignina-aldeído, de acordo com qualquer um dos parágrafos 1 a 32, em que a resina de álcool aromá- tico-lignina-aldeído tem um teor de sólidos de cerca de 40% em peso a cerca de 60% em peso, com base em um peso da resina, uma viscosidade de cerca de 500 cP a cerca de 1.500 cP a uma temperatura de cerca de 25ºC, conforme medida de acordo com a norma ASTM D1084-16, e um tempo de gelificação de cerca de 20 minutos a cerca de 30 minutos.
[088]34. O processo ou a resina de álcool aromático-lignina-aldeído, de acordo com qualquer um dos parágrafos 1 a 33, em que a razão em peso entre a lignina ativada e o álcool aromático é de cerca de 25:75 a cerca de 90:10.
[089]35. O processo ou a resina de álcool aromático-lignina-aldeído, de acordo com qualquer um dos parágrafos 1 a 34, em que s razão em peso entre o peso da ligni- na ativada e o álcool aromático é de cerca de 30:70 a cerca de 85:10.
[090]36. O processo ou a resina de álcool aromático-lignina-aldeído, de acordo com qualquer um dos parágrafos 1 a 35, em que a razão em peso entre a lignina ativada e o álcool aromático é de ao menos 20:80.
[091]37. O processo ou a resina de álcool aromático-lignina-aldeído, de acordo com qualquer um dos parágrafos 1 a 36, em que a razão em peso entre a lignina ativada e o álcool aromático é de ao menos 25:75.
[092]38. O processo ou a resina de álcool aromático-lignina-aldeído, de acordo com qualquer um dos parágrafos 1 a 37, em que a razão em peso entre a lignina ativada e o álcool aromático é de ao menos 30:70.
[093]39. O processo ou a resina de álcool aromático-lignina-aldeído, de acordo com qualquer um dos parágrafos 1 a 38, em que a razão em peso entre a lignina ativada e o álcool aromático é de ao menos 35:65.
[094]40. O processo ou a resina de álcool aromático-lignina-aldeído, de acordo com qualquer um dos parágrafos 1 a 39, em que a razão em peso entre a lignina ativada e o álcool aromático é de ao menos 40:60.
[095]41. O processo ou a resina de álcool aromático-lignina-aldeído, de acordo com qualquer um dos parágrafos 1 a 40, em que a razão em peso entre a lignina ativada e o álcool aromático é de ao menos 45:55.
[096]42. O processo ou a resina de álcool aromático-lignina-aldeído, de acordo com qualquer um dos parágrafos 1 a 41, em que a razão em peso entre a lignina ativada e o álcool aromático é de ao menos 50:50.
[097]43. O processo ou a resina de álcool aromático-lignina-aldeído, de acordo com qualquer um dos parágrafos 1 a 42, em que a razão em peso entre a lignina ativada e o álcool aromático é de ao menos 55:45.
[098]44. O processo ou a resina de álcool aromático-lignina-aldeído, de acordo com qualquer um dos parágrafos 1 a 43, em que a razão em peso entre a lignina ativada e o álcool aromático é de ao menos 60:40.
[099]45. Um processo para fabricação de uma resina, que compreende: aque- cer uma primeira mistura que compreende uma lignina, um álcool aromático, e um composto de base para produzir uma segunda mistura que compreende uma lignina ativada, o álcool aromático e o composto de base; sendo que a lignina compreende lig- nina kraf, o álcool aromático compreende fenol, o composto de base compreende hidró- xido de sódio, hidróxido de potássio, carbonato de sódio, carbonato de potássio, cloreto de sódio, cloreto de potássio, ou uma mistura dos mesmos, e a lignina ativada compre- ende lignina fragmentada, e sendo que uma razão em peso entre a lignina e o álcool aromático na primeira mistura é de cerca de 20:80 a cerca de 95:5; e aquecer a segun- da mistura e um aldeído para produzir uma terceira mistura que compreende uma resi- na de álcool aromático-lignina-aldeído e aldeído livre não reagido, sendo que o aldeído compreende formaldeído.
[0100]46. O processo ou a resina de álcool aromático-lignina-aldeído de acordo com qualquer um dos parágrafos 1 a 45, em que a resina de álcool aromá- tico-lignina-aldeído tem uma razão molar entre aldeído e (álcool aromático + lignina ativada) de cerca de 1,8:1 a cerca de 2,6:1, e em que um cálculo da razão molar é baseado em um peso molecular médio de 180 gramas por mol para a unidade mo- nomérica de lignina antes da ativação da lignina.
[0101]47. O processo ou a resina de álcool aromático-lignina-aldeído de acordo com qualquer um dos parágrafos 1 a 45, em que a resina de álcool aromá- tico-lignina-aldeído tem uma razão molar entre aldeído e (álcool aromático + lignina ativada) de cerca de 2:1 a cerca de 2,5:1, e sendo que um cálculo da razão molar é baseado em um peso molecular médio de 180 gramas por mol para a unidade mo- nomérica de lignina antes da ativação da lignina.
[0102]48. O processo ou a resina de álcool aromático-lignina-aldeído de acordo com qualquer um dos parágrafos 1 a 45, em que a resina de álcool aromá- tico-lignina-aldeído tem uma razão molar entre aldeído e (álcool aromático + lignina ativada) de cerca de 2,2:1 a cerca de 2,5:1, e em que um cálculo da razão molar é baseado em um peso molecular médio de 180 gramas por mol para a unidade mo- nomérica de lignina antes da ativação da lignina.
[0103]49. O processo ou a resina de álcool aromático-lignina-aldeído de acordo com qualquer um dos parágrafos 1 a 45, em que a resina de álcool aromáti- co-lignina-aldeído tem uma razão molar entre aldeído e (álcool aromático + lignina ativada) de cerca de 2,25:1 a cerca de 2,45:1, e sendo que um cálculo da razão mo- lar é baseado em um peso molecular médio de 180 gramas por mol para a unidade monomérica de lignina antes da ativação da lignina.
[0104]50. O processo ou a resina de álcool aromático-lignina-aldeído de acordo com qualquer um dos parágrafos 1 a 45, em que a resina de álcool aromáti- co-lignina-aldeído tem uma razão molar entre aldeído e (álcool aromático + lignina ativada) de cerca de 0,6:1 a cerca de 0,9:1, e sendo que um cálculo da razão molar é baseado em um peso molecular médio de 180 gramas por mol para a unidade monomérica de lignina antes da ativação da lignina.
[0105]51. O processo ou a resina de álcool aromático-lignina-aldeído de acordo com qualquer um dos parágrafos 1 a 45, em que a resina de álcool aromáti- co-lignina-aldeído tem uma razão molar entre aldeído e (álcool aromático + lignina ativada) de cerca de 0,6:1 a cerca de 0,85:1, e sendo que um cálculo da razão molar é baseado em um peso molecular médio de 180 gramas por mol para a unidade monomérica de lignina antes da ativação da lignina.
[0106]52. O processo ou a resina de álcool aromático-lignina-aldeído de acordo com qualquer um dos parágrafos 1 a 45, em que a resina de álcool aromáti- co-lignina-aldeído tem uma razão molar entre aldeído e (álcool aromático + lignina ativada) de cerca de 0,7:1 a cerca de 0,8:1, e sendo que um cálculo da razão molar é baseado em um peso molecular médio de 180 gramas por mol para a unidade monomérica de lignina antes da ativação da lignina.
[0107]53. O processo ou a resina de álcool aromático-lignina-aldeído, de acor- do com qualquer um dos parágrafos 1 a 45, em que a resina de álcool aromático- lignina-aldeído é uma resina termofixa.
[0108]54. O processo ou a resina de álcool aromático-lignina-aldeído, de acor- do com qualquer um dos parágrafos 1 a 45, em que a resina de álcool aromático- lignina-aldeído é uma resina termoplástica.
[0109]55. Uma resina de álcool aromático-lignina-aldeído que compreende um copolímero de uma lignina ativada, um álcool aromático, e um aldeído, sendo que um razão em peso entre a lignina ativada e o álcool aromático é de cerca de 20:80 a cerca de 95:5, sendo que a resina de álcool aromático-lignina-aldeído tem uma razão molar entre aldeído e (álcool aromático + lignina ativada) de cerca de 1,8:1 a cerca de 2,6:1, e sendo que um cálculo da razão molar é baseado em um peso molecular médio de 180 gramas por mol para a unidade monomérica de ligni- na antes da ativação da lignina.
[0110]56. Um resina de álcool aromático-lignina-aldeído que compreende um copolímero de uma lignina ativada, um álcool aromático, e um aldeído, sendo que uma razão em peso entre a lignina ativada e o álcool aromático é de cerca de 20:80 a cerca de 95:5, sendo que a resina de álcool aromático-lignina-aldeído tem uma razão molar entre aldeído e (álcool aromático + lignina ativada) de cerca de 0,6:1 a cerca de 0,85:1, e sendo que um cálculo da razão molar é baseado em um peso molecular médio de 180 gramas por mol para a unidade monomérica de ligni- na antes da ativação da lignina.
[0111]Certos exemplos e características foram descritos com o uso de um conjunto de limites superiores numéricos e um conjunto de limites numéricos inferi- ores. Deve-se considerar que faixas incluindo a combinação de quaisquer dois va- lores, por exemplo, a combinação de qualquer valor inferior com qualquer valor superior, a combinação de quaisquer dois valores inferiores, e/ou a combinação de quaisquer dois valores superiores são contempladas, exceto onde indicado em contrário. Certos limites inferiores, limites superiores e faixas aparecem em uma ou mais reivindicações abaixo. Todos os valores numéricos são "cerca de" ou "apro- ximadamente" o valor indicado. Como usado aqui, os termos "cerca de" ou "apro- ximadamente" são usados de forma intercambiável e se referem a qualquer erro experimental e variações que seriam esperados por uma pessoa tendo habilidade comum na técnica.
[0112]Vários termos foram definidos acima. Quando um termo usado em uma reivindicação não estiver definido acima, deve ser dada a definição mais ampla que pessoas versadas na técnica pertinente tenham dado para esse termo, confor- me conste em ao menos uma publicação impressa ou patente concedida. Além dis- so, todas as patentes, procedimentos de teste e outros documentos citados neste pedido estão totalmente incorporados a título de referência, contanto que tal revela- ção não seja incompatível com este pedido e para todas as jurisdições nas quais essa incorporação é permitida.
[0113]Embora o supracitado seja direcionado aos exemplos da presente in- venção, outros exemplos adicionais da invenção podem ser concebidos sem se afastar do escopo básico da mesma, e o escopo da mesma é determinado pelas reivindicações a seguir.

Claims (20)

REIVINDICAÇÕES
1. Processo para fabricar uma resina, CARACTERIZADO por compreender: aquecer uma primeira mistura que compreende uma lignina, um álcool aromáti- co, e um composto de base para produzir uma segunda mistura que compreende uma lignina ativada, o álcool aromático e o composto de base; e aquecer a segunda mistura e um aldeído para produzir uma terceira mistura que compreende uma resina de álcool aromático-lignina-aldeído e aldeído livre não reagido.
2. Processo, de acordo com reivindicação 1, CARACTERIZADO por com- preender adicionalmente reagir ao menos uma porção do aldeído livre não reagido na terceira mistura e um sequestrante de aldeído para produzir uma quarta mistura que compreende a resina de álcool aromático-lignina-aldeído e o aldeído livre não reagido, sendo que uma quantidade do aldeído livre não reagido na quarta mistura é menor que uma quantidade do aldeído livre não reagido na terceira mistura.
3. Processo, de acordo com a reivindicação 2, CARACTERIZADO por o sequestrante de aldeído compreender ureia, uma aminotriazina, uma guanamina cicloalifática, 2-cianoguanidina, hidróxido de amônio, sulfito de sódio, bissulfito de sódio, ou uma mistura dos mesmos.
4. Processo, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO por o ál- cool aromático compreender um álcool aromático tendo uma estrutura química de R-(OH)n, em que R é um grupo aromático de 6 a 24 átomos de carbono, e n é um número inteiro de 1 a 15.
5. Processo, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO por o composto de base compreender um óxido de um metal alcalino, um óxido de um metal alcalino-terroso, um hidróxido de um metal alcalino, um hidróxido de um me- tal alcalino-terroso, um carbonato de um metal alcalino, um carbonato de um metal alcalino-terroso, uma amina terciária, um aminoálcool terciário ou uma mistura dos mesmos.
6. Processo, de acordo a reivindicação 1, CARACTERIZADO por a lignina compreender uma lignina kraft, um lignossulfonato, uma lignina organosolv, uma lignina alcalina ou uma mistura das mesmas.
7. Processo, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO por a lig- nina ter átomos de carbono aromáticos mais átomos de carbono alquenílicos e áto- mos de carbono alifáticos em uma razão de cerca de 1,2:1 a cerca de 6:1 com base em uma análise quantitativa de espectros de RMN de *ºC da lignina.
8. Processo, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO por a primeira mistura ser aquecida a uma temperatura de cerca de 40ºC a cerca de 100ºC durante cerca de 10 minutos a cerca de 6 horas para produzir a segunda mistura, e sendo que a segunda mistura e o aldeído são aquecidos a uma tempera- tura de cerca de 50ºC a cerca de 100ºC durante cerca de 20 minutos a cerca de 8 horas para produzir a terceira mistura.
9. Processo, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO por uma razão em peso entre a lignina ativada e o álcool aromático na segunda mistura ser de cerca de 20:80 a cerca de 95:5.
10. Processo, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO por a ligni- na ativada compreender lignina fragmentada.
11. Processo, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO por a pri- meira mistura ter um pH de cerca de 10 a cerca de 14 a uma temperatura de cerca de 25ºC.
12. Resina de álcool aromático-lignina-aldeído CARACTERIZADA por ser fa- bricada por: aquecer uma primeira mistura que compreende uma lignina, um álcool aromáti- co, e um composto de base para produzir uma segunda mistura que compreende uma lignina ativada, o álcool aromático e o composto de base; e aquecer a segunda mistura e um aldeído para produzir uma terceira mistura que compreende o álcool aromática lignina aldeído resina e livres de aldeído não reagi- do.
13. Resina de álcool aromático-lignina-aldeído, de acordo com a reivindica- ção 12, CARACTERIZADA por a lignina compreender uma lignina kraft, um lignos- sulfonato, uma lignina organosolv, uma lignina alcalina ou uma mistura dos mes- mos.
14. Resina de álcool aromático-lignina-aldeído, de acordo com a reivindica- ção 12, CARACTERIZADA por a lignina a ativada ter átomos de carbono aromáti- cos mais átomos de carbono alquenílicos e átomos de carbono alifáticos em uma razão de cerca de 1,2:1 a cerca de 6:1 com base em uma análise quantitativa de espectros de RMN de !ºC da lignina ativada.
15. Resina de álcool aromático-lignina-aldeído, de acordo com a reivindica- ção 12, CARACTERIZADA por a lignina a lignina ativada compreender lignina frag- mentado.
16. Resina de álcool aromático-lignina-aldeído, de acordo com a reivindica- ção 12, CARACTERIZADA por a uma razão em peso entre a lignina ativada e o álcool aromático na segunda mistura ser de cerca de 20:80 a segunda cerca de 95:5.
17. Resina de álcool aromático-lignina-aldeído, de acordo com a reivindica- ção 12, sendo a resina de álcool aromático-lignina-aldeído CARACTERIZADA por ter um teor de sólidos de cerca de 40% em peso cerca de 60% em peso com base em um peso da resina de álcool aromático-lignina-aldeído, e uma viscosidade de cerca de 500 cP a cerca de 1.500 a uma temperatura de cerca de 25ºC, conforme medida de acordo com a norma ASTM D1084-16, e um tempo de gelificação de cer- ca de 20 minutos a cerca de 30 minutos.
18. Resina de álcool aromático-lignina-aldeido CARACTERIZADA por compreender um copolímero de uma lignina ativada, um álcool aromático e um al- deído, sendo que a razão em peso entre a lignina ativada e o álcool aromático é de cerca de 20:80 a cerca de 95:5.
19. Resina de álcool aromático-lignina-aldeído. de acordo com a reivindica- ção 18, sendo a resina de álcool aromático-lignina-aldeíido CARACTERIZADA por ter uma razão molar entre aldeído e (álcool aromático + lignina ativada) de cerca de 1,8:1 a cerca de 2,6:1, e em que um cálculo da razão molar é baseado em um peso molecular médio de 180 gramas por mol para a unidade monomérica de ligni- na antes da ativação da lignina.
20. Resina de álcool aromático-lignina-aldeído, de acordo com a reivindica- ção 18, sendo a resina de álcool aromático-lignina-aldeído CARACTERIZADA por ter um teor de sólidos de cerca de 40% em peso cerca de 60% em peso com base em um peso da resina de álcool aromático-lignina-aldeído, uma viscosidade de cer- ca de 500 cP a cerca de 1.500 cP a uma temperatura de cerca de 25ºC, conforme medida de acordo com a norma ASTM D1084-16, e um tempo de gelificação de cer- ca de 20 minutos a cerca de 30 minutos.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2786820A (en) 1952-02-18 1957-03-26 Cascades Plywood Corp Sulfite liquor derivatives and processes
US3227667A (en) 1960-09-21 1966-01-04 Borden Co Lignin, phenol, and aldehyde condensation process and product
US3296159A (en) 1962-10-19 1967-01-03 Diamond Alkali Co Waste sulfite liquor aliphatic aldehyde reaction products
US3658638A (en) * 1970-12-02 1972-04-25 Georgia Pacific Corp Plywood process and product wherein the adhesive comprises a lignosulfonate-phenol-formaldehyde reaction product
US4105606A (en) * 1972-09-14 1978-08-08 Keskuslaboratorio-Centrallaboratorium Ab Adhesive for the manufacture of plywood, particle boards, fiber boards and similar products
US3886101A (en) 1974-07-08 1975-05-27 Georgia Pacific Corp Phenolic adhesives
US4306999A (en) * 1979-11-23 1981-12-22 American Can Company High solids, low viscosity lignin solutions
USRE32408E (en) * 1982-09-29 1987-04-28 Masonite Corporation Lignosulfonate-phenol-formaldehyde resin binder
US4769434A (en) 1985-06-19 1988-09-06 South African Inventions Development Corporation Lignin derivative polymers
US5010156A (en) * 1988-05-23 1991-04-23 Eastman Kodak Company Organosolv lignin-modified phenolic resins and method for their preparation
CA2399171C (en) * 2001-08-24 2010-10-12 Silvachem Inc. Process for preparing a black liquor-phenol formaldehyde thermoset resin
CA2355808A1 (en) * 2001-08-24 2003-02-24 3926044 Canada Inc. Process for preparing a black liquor-phenol formaldehyde thermoset resin
FI123936B2 (en) * 2012-03-29 2019-03-29 Upm Kymmene Corp A method for increasing the reactivity of lignin
FI129414B (en) * 2013-09-30 2022-02-15 Upm Kymmene Corp Method for increasing the reactivity of lignin
SE539761C2 (en) * 2016-03-21 2017-11-21 Stora Enso Oyj Liquid lignin composition, lignin-based resin, and method of increasing the solubility of equation

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