CN103917602A - 基于碳水化合物的粘合剂体系及其生产方法 - Google Patents
基于碳水化合物的粘合剂体系及其生产方法 Download PDFInfo
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Abstract
本发明涉及包含碳水化合物组分和胺组分的水性碳水化合物基粘合剂，其中碳水化合物组分包含一种或多种戊糖，还涉及其生产方法。
Description
本发明涉及包含碳水化合物组分和胺组分的基于碳水化合物的水性粘合剂组合物，其中碳水化合物组分包括一种或多种戊糖，并且本发明涉及该粘合剂组合物的生产方法。
粘合剂一般用于基于未组装的或仅仅松散地组装的物质的制品的制造。例如，粘合剂以例如在热处理时固化的热固性粘合剂组合物的形式，大量用于生产包含综合纤维的产品。该热固性粘合剂组合物的实例包括多种酚醛、脲醛、三聚氰胺-甲醛、和其他缩聚材料，如呋喃和聚氨酯树脂。基于酚醛、间苯二酚-甲醛、苯酚/甲醛/脲、苯酚/三聚氰胺/脲等的粘合剂组合物常用于结合纤维、纺织物、塑料、橡胶和可能其他材料。
矿棉和纤维板工业历史上在他们的产品中使用酚醛树脂粘合剂。酚醛树脂粘合剂为最终产品提供了合适的性质，容易获得和容易加工。但是，对环境的担忧使得开发替代性的粘合剂体系例如，通过使碳水化合物和多质子酸反应获得的基于碳水化合物的粘合剂(参见WO2009/019235)，或如通过使多羧酸和多元醇反应获得的酯化产品(参见US2005/0202224)。因为这些替代性的粘合剂并不基于作为试剂的甲醛，所以它们被统称为“无甲醛粘合剂”。
最近，已认为作为胺组分和还原性糖(或非碳水化合物羰基)组分的反应产物而获得的粘合剂是有希望的一类这样的无甲醛粘合剂(WO2007/014236)。可通过形成聚合物黑精的美拉德反应制成该粘合剂，其提供了足够的结合强度。
但是，除了避免含有较不需要的反应物或反应产物(例如甲醛)的粘合剂体系，还一直需要粘合剂的固化速率上升，因此，减少生产时间和使该粘合剂有潜力可用于较低的温度范围。
鉴于以上情况，需要环境可接受的粘合剂组合物，其与常规的粘合剂相比进一步提供改善的固化速率，且优选使用天然可再生的材料生产。
因此，本发明涉及的技术问题是提供主要基于可再生的资源和提供改善的固化速率的粘合剂组合物，以及生产该粘合剂组合物的方法。
根据本发明，通过提供包含碳水化合物组分(a)和胺组分(b)的水性粘合剂组合物解决了以上所述的技术问题，其中碳水化合物组分(a)包含基于总碳水化合物组分(a)的质量计为3～70质量%的总量的一种或多种戊糖。
根据本发明，表述“水性粘合剂组合物”并不特别受限，且包括在水中或含水溶剂中至少以上所述的粘合剂组分(a)和(b)的任何混合物。该混合物可为一种或多种所述粘合剂组分的(部分)溶液，或可以分散体，例如乳液或悬浊液的形式存在。根据本发明，术语“水性”并不仅限于作为溶剂的水，而是还包括含有水作为一种组分的混合物的溶剂。根据本发明的优选的实施方案，水性粘合剂组合物为溶液或悬浊液。
以上水性粘合剂组合物的固体含量可为例如基于总水性粘合剂组合物的质量计5～95质量%，8～90质量%，或10～85质量%。特别地，可调整水性粘合剂组合物的固体含量以适合每一个别的应用。特别是当用作矿物棉绝热制品的粘合剂时，该水性粘合剂组合物的固体含量可为基于总水性粘合剂组合物的质量计5～25质量%，优选地10～20质量%，或更优选地12～18质量%。特别是当用作木板的粘合剂时，水性粘合剂组合物的固体含量可为基于总水性粘合剂组合物的质量计50～90质量%,优选地55～85质量%，或更优选地60～80质量%。
本文中，表述“碳水化合物组分”并不特别受限，且通常包括一种或多种多羟基醛和/或多羟基酮，且具体地包括糖，例如单糖、二糖、低聚糖和多糖，或进一步包括还原性糖。本发明的碳水化合物组分可包括一种或多种具有通式Cm(H2O)n的化合物，其中m和n可彼此相同或不同，但也包括其衍生物，其中例如加入了氨基(例如要用来产生葡糖胺)，或除去了氧原子(例如用来产生脱氧碳水化合物)。本文中，以上所述的术语“碳水化合物组分”还包括天然存在的碳水化合物衍生物，和在制备所述碳水化合物组分期间(例如纤维分解)形成的这类碳水化合物。
而且，本文中表述“胺组分”并不特别受限，且通常包括充当氮源的任何化合物，其可进行与本发明的碳水化合物组分的聚合反应。
根据本发明的优选的实施方案，胺组分选自蛋白质、肽、氨基酸、有机胺、多胺、氨、单体多羧酸的铵盐、聚合的多羧酸的铵盐、以及无机酸的铵盐、或它们的任意组合。
该胺组分可包含以下的一种或多种：柠檬酸三铵、硫酸铵、磷酸铵(包括磷酸单铵和磷酸二铵)、二亚乙基三胺、脂肪胺(包括1,4-丁二胺、1,5-戊二胺、六亚甲基二胺、1,7-庚二胺、1,8-辛二胺、1,9-壬二胺、1,10-癸二胺、1,11-十一烷二胺、1,12-十二烷二胺、1,5-二氨基-2-甲基戊烷)、聚醚胺(Jeffamine)、多胺、包含两个或更多个伯胺基(被烷基、特别是含有至少4个碳原子的烷基，杂烷基，环烷基，杂环烷基分开)的多胺,及其衍生物和组合。
本文中，表述“铵”并不特别受限，且例如包括具有通式[+NH4]X,[+NH3R1]X，和[+NH2R1R2]X的化合物，其中x为至少1的整数，且R1和R2分别独立地选自烷基、环烷基、烯基、环烯基、杂环基、芳基和杂芳基。
而且，根据本发明，术语“戊糖”并不特别受限，且包括含有五个碳原子的任何天然或合成的碳水化合物。根据本发明的一个实施方案，术语“戊糖”包括单糖类的木糖、阿拉伯糖、核糖、来苏糖、核酮糖和木酮糖(包括它们的D-和L-立体异构体)、以及它们的任意组合。而且，本发明的戊糖也包括通过例如以下形成的以下衍生物：胺基的加入(戊糖胺)、氧原子的除去(脱氧戊糖)、重排反应、质子化或去质子化。
根据本发明，一种或多种戊糖以基于总碳水化合物组分的质量计3～70质量%的总量存在于碳水化合物组分中。但是，可调整所述的一种或多种戊糖的量，例如以实现粘合剂组分的改善的固化速率，且可例如基于总碳水化合物组分(a)的质量计3～65质量%、3～60质量%或3～55质量%。根据本发明的进一步的实例，所述一种或多种戊糖的量可为基于总碳水化合物组分(a)的质量计5～70质量%或10～70质量%，或15～70质量%。但是，根据本发明的进一步的实施方案，存在于碳水化合物组分中的一种或多种戊糖的总量还可为超过70质量%，例如超过80质量%或超过90质量%。具体的实例包括50质量%或更少的、45质量%或更少的、以及40质量%或更少的戊糖含量。
根据进一步的实施方案，本发明涉及以上限定的粘合剂组合物，其中，碳水化合物组分(a)还包括基于总碳水化合物组分(a)的质量计总量97～30质量%的一种或多种己糖。
根据本发明，可通过调整所述一种或多种己糖的量，例如以实现粘合剂组合物的改善的固化速率，且可例如基于总碳水化合物组分(a)的质量计97～35质量%、97～40质量%或97～45质量%。根据本发明的进一步的实例，所述一种或多种己糖的量可为基于总碳水化合物组分(a)的质量计95～30质量%，90～30质量%，或85～30质量%。
根据本发明，术语“戊糖”并不特别受限，且包括含有六个碳原子的天然和合成的碳水化合物。根据本发明的一个实施方案，术语“己糖”包括单糖类的阿洛糖、阿卓糖、葡萄糖、甘露糖、古洛糖、艾杜糖、半乳糖、塔罗糖、果糖、阿洛酮糖、山梨糖、塔格糖(包括它们的D-和L-立方异构体)以及它们的组合。而且，本发明的己糖还包括通过以下形成的衍生物：氨基的加入(己糖胺)、氧原子的除去(脱氧己糖)、重排反应、质子化和去质子化。根据本发明的优选的实施方案，该己糖为葡萄糖或包括葡萄糖。
根据本发明，可在例如以上所述的范围内调整一种或多种戊糖与一种或多种己糖的比率，以实现在最终产品中改善的固化性质和提高的粘合性能。但是，所述戊糖与己糖的所需的比率取决于以上限定的粘合剂的碳水化合物组分内的所述戊糖和己糖组分的类型和量。
进一步，鉴于环境考虑，组成如上所限定的粘合剂组合物的碳水化合物组分(a)的碳水化合物的来源为优选地可再生的来源，例如存在于(能量)植物、植物产品、木材(屑)、用过的纸、造纸厂废物、酿造废物、木材树皮等的基于纤维素的的来源。
在进一步的实施方案中，本发明涉及如上限定的粘合剂组合物，其中所述粘合剂组合物还包含氨基酸组分(c)。
本文中“氨基酸组分”并不特别受限，且包括所有的天然或合成的氨基酸以及其低聚物，例如肽，及其聚合物，例如蛋白质。根据本发明，基于如上限定的粘合剂组合物的固体成分的总质量计，该氨基酸组分(c)包括1～25质量%、2～20质量%或3～15质量%的一种或多种氨基酸。
所述氨基酸组分(c)适于进一步改善粘合剂组合物的性质，例如就对产品的易于施用性和/或提高的刚性和/或颜色的稳定性。
优选地，鉴于环境考虑，构成如上限定的粘合剂组合物的氨基酸组分(c)的氨基酸从可再生的来源，例如存在于(能量)植物、植物产品、木材、用过的纸、造纸厂废物等中的基于纤维素的来源获得。
以上所限定的粘合剂组合物可通过本领域已知的多种技术固化，例如施加热量、辐射、添加固化引发剂等。根据进一步的实施方案，本发明涉及可通过加热如上所限定的粘合剂组合物获得的粘合剂。
根据进一步的方面，本发明涉及生产包含碳水化合物组分(a)和胺组分(b)的水性粘合剂组合物的方法，其中碳水化合物组分(a)包含基于总碳水化合物组分(a)的质量计3～70质量%的总量的一种或多种戊糖，其中该方法包括以下步骤：(i)水解一种或多种基于纤维素的碳水化合物源；(ii)将碳水化合物从一种或多种水解的基于纤维素的碳水化合物源分离；(iii)使用从一种或多种碳水化合物源的分离的碳水化合物形成碳水化合物组分(a)，该组分包含基于总碳水化合物组分(a)的质量计3～70质量%的一种或多种戊糖；和(iv)添加胺组分(b)。
根据本发明的方法，表述“碳水化合物组分”、“胺组分”、“氨基酸组分”、“戊糖”和“己糖”为如上所限定的。
而且，本文中所使用的表述“水解”并不特别受限，且通常是指由基于纤维素的碳水化合物源产生碳水化合物的所有的化学和物理-化学反应。例如，表述“水解”包括热/压力处理、酸和/或碱处理、酶处理、或采用合成催化剂以及金属氯化物水解(例如使用氯化锌或氯化钙)来处理，以及以上的任意组合。“水解”基于纤维素的的碳水化合物源的过程可在单一过程中进行，或可含有一系列的过程。例如，基于纤维素的碳水化合物源可通过酸处理来水解，或可通过酶处理和随后的酸处理的组合来水解。
根据一个实施方案，本发明涉及如上限定的方法，其中水解一种或多种基于纤维素的碳水化合物源的步骤(i)独立地包含采用热/压力处理、酶和/或酸处理、和/或金属氯化物水解处理所述一种或多种基于纤维素的碳水化合物源中的每一种。
本文中，表述“基于纤维素的碳水化合物源”并不特别受限，且包括任何含有纤维素或纤维素衍生物的天然或合成材料或材料的混合物。在此情况下，术语“纤维素”并不特别受限，且并不仅意指纤维素本身，也包括存在于植物生物质中的任何其他碳水化合物低聚物和聚合物，例如半纤维素或其衍生物。术语“纤维素”还包括产生于天然或合成纤维素的任何分解产物，例如纤维糊精以及较低分子量的多糖和低聚糖。一般地，基于纤维素的碳水化合物源将含有多种不同的碳水化合物聚合物。例如，大多数植物生物质含有包含纤维素和半纤维素的混合物的木质纤维素。
根据本发明，将碳水化合物和一种或多种水解的基于纤维素的碳水化合物源分离的步骤并不特别受限，且包括用来获得含有一种或多种碳水化合物的组合物的任何化学或物理处理。例如，术语“分离”可包括从水解反应混合物分开固体(例如植物纤维)以获得包含一种或多种碳水化合物的碳水化合物溶液的简单步骤。另一方面，“水解”步骤可包括以下多种技术的组合：例如过滤、离心、结晶、沉淀、蒸除溶剂等，从而获得具有所需的纯度或组成的含碳水化合物的组合物。
根据本发明，考虑待水解的基于纤维素的碳水化合物的类型和量，可优选地调整以上所限定的方法的水解和分离步骤以获得包含所需的量的一种或多种戊糖的碳水化合物组分，从而方便地制备本发明的粘合剂组合物。例如，根据基于纤维素的碳水化合物源，可调整水解所述源和将这样获得的碳水化合物分离的步骤以方便地获得包含基于存在于所述水溶液中的总碳水化合物组分的质量计3～70质量%的一种或多种戊糖的所述碳水化合物组分(a)的水溶液。根据本发明的进一步的实例，在以上所限定的方法的水解和分离步骤之后，可获得包含基于总碳水化合物组分(a)的质量计3～65质量%,3～60质量%,或3～55质量%的一种或多种戊糖的碳水化合物组分(a)的水溶液。根据本发明的进一步的实例，存在于在以上所述的水解和分离步骤之后获得的水溶液中的所述碳水化合物组分(a)的所述一种或多种戊糖的量可为基于存在于所述水溶液的总碳水化合物组分(a)的质量计5～70质量%、10～70质量%，或15～70质量%。从以上所述的水解和分离步骤获得的所述碳水化合物组分(a)的所述水溶液中的戊糖含量的实例包括50质量%或更少，45质量%或更少，和40质量%或更少。
在本发明的方法中，使用来自一种或多种基于纤维素的碳水化合物源的分离的碳水化合物以形成碳水化合物组分的步骤并不特别受限，且包括适于实现构成如上所限定的碳水化合物组分(a)的所需的碳水化合物组合物的任何技术。例如，可通过使用碳水化合物混合物，例如固体混合物或溶液或悬浊液形式的碳水化合物混合物形成该碳水化合物组分，该溶液或悬浊液在分离步骤之后直接获得，或通过合并由纤维素水解所获得的两种或更多种碳水化合物混合物获得。根据本发明，使用来自一种或多种基于纤维素的碳水化合物源的分离的碳水化合物以形成碳水化合物组分的步骤也包括以下情况：其中将一种或多种碳水化合物添加至在纤维素水解和碳水化合物分离之后所获得的碳水化合物混合物中。例如，从特定的基于纤维素的碳水化合物源的水解所获得的碳水化合物混合物主要含有作为戊糖的木糖，其可补充有其他戊糖，或一种或多种己糖，例如葡萄糖。
在进一步的实施方案中，本发明涉及如上限定的方法，其中，该碳水化合物组分(a)还包含基于总碳水化合物(a)的质量计总量97～30质量%的一种或多种己糖。根据本发明的一个实例，可在以上限定的方法的水解和分离步骤之后获得含有基于总碳水化合物组分(a)质量计97～35质量%、97～40质量%、或97～45质量%的一种或多种己糖的碳水化合物(a)的水溶液。根据本发明的进一步的实例，存在于以上所述的水解和分离步骤之后所获得的水溶液中的所述碳水化合物组分(a)的一种或多种己糖的量可为基于存在于所述水溶液中的总碳水化合物组分(a)的质量计95～30质量%、90～30质量%、或85～30质量%。
在这样的情况下，可优选地调整水解一种或多种基于纤维素的碳水化合物源和分离所产生的碳水化合物的步骤以容易地产生基于存在于所述溶液中的总碳水化合物组分的质量计包含3～70质量%、3～65质量%、3～60质量%、3～55质量%、5～70质量%、10～70质量%、或15～70质量%的一种或多种戊糖，和97～30质量%、97～35质量%、97～40质量%、97～45质量%、95～30质量%、90～30质量%或85～30质量%的一种或多种己糖的碳水化合物组分的水溶液。
根据如上限定的方法进一步的实施方案，至少一种戊糖选自木糖、阿拉伯糖、核糖、来苏糖、核酮糖和木酮糖、或其任意组合。
根据本发明，优选使用在水解时产生一种或多种在制备如上所述的粘合剂组合物时容易使用的大量的戊糖的基于纤维素的碳水化合物源。根据本发明的进一步的实例，该基于纤维素的碳水化合物源选自农业残余物，例如玉米秸秆和甘蔗渣；专门的能量作物例如甜菜、柳枝稷、芒草、麻、柳树和玉米；木材残余物，例如木屑、树皮、锯木厂废物和造纸厂废物；城市废纸，例如用过的纸和低等级的纸废弃物；以及工业纤维素资源，例如酿造废弃物和乳业产品。
例如，考虑到环境角度，以上纤维素源包括所有种类的含纤维素废弃物，例如在工业造纸过程中出现的纸废弃物(例如纸浆废弃物)、非可循环的低等级纸废弃物、被污染的含纤维素废弃物或含纤维素复合材料等。
进一步，又一个实施方案涉及本发明的以上所限定的方法，其中，形成碳水化合物组分(a)的步骤(iii)包括将从至少两种不同的基于纤维素的碳水化合物源获得的碳水化合物和/或碳水化合物混合物合并。
根据本发明，为了获得具有在粘合剂组合物中有效的碳水化合物组合物的所需的碳水化合物组分，可组合从不同的基于纤维素的碳水化合物源的一种或多种碳水化合物或碳水化合物混合物。在该情况下，可通过在本领域已知的合适的分析方法分辨产生于每一种不同的基于纤维素的碳水化合物源的水解的这样的碳水化合物混合物的化学组成，并随后按照需要进行组合。
本发明的进一步的实施方案涉及如上限定的方法，其中所述粘合剂组合物还包含氨基酸组分(c)。
如上所述，为了获得改善的粘合剂组合物，例如就提高的固化速率而言，氨基酸组分的存在可为有益的。
在另一个实施方案中，本发明涉及以上限定的方法，其中通过使用水解一种或多种基于纤维素的碳水化合物源的步骤(i)所获得的氨基酸形成所述氨基酸组分(c)。
根据本发明，也可水解单一的基于纤维素的碳水化合物源超过一次，例如通过使用不同的水解方法或条件，从而获得不同的碳水化合物(和/或氨基酸)组合物和使产生于单一源的碳水化合物(和/或氨基酸)产率最大化。例如，可在第一步骤中水解基于纤维素的碳水化合物源，例如植物生物质，以例如主要分解其半纤维素部分，这样产生戊糖和己糖，例如木糖和葡萄糖的混合物。可随后使相同的基于纤维素的碳水化合物源经受另一个水解步骤以例如有效地分解包含于其中的纤维素部分，这样主要产生己糖，例如葡萄糖。进一步可使用提供了可在本发明的水性粘合剂组合物中使用的氨基酸的具体产率的一个或多个水解步骤。
考虑到以上所述，用于单一基于纤维素的碳水化合物源的水解步骤的总数在本文中不受限制，且包括例如三、四、五或六个随后的水解步骤。根据本发明，可以以调整关于戊糖、己糖和氨基酸的含量的所需的组合物的方式合并从每一个所述水解步骤所获得的各碳水化合物/氨基酸级分。
但是，根据本发明，为了形成可在以上所限定的粘合剂组合物中使用的氨基酸组分(c)，可使用从所采用的用于获得碳水化合物组分或其部分的相同的水解和分离步骤所获得的氨基酸。例如，基于纤维素的碳水化合物源的水解可在以上所述的碳水化合物之后，同时产生可然后在本发明的粘合剂组合物中方便地使用的一种或多种氨基酸。就产品效率和资源的使用来说，该工艺会是高度有益的。
可将根据本发明和/或通过根据本发明的方法生产的粘合剂组合物，通过例如加热施加到例如松散的物质的集合和固化的或交联的物质；该粘合剂可保持松散的物质的集合在一起。选择地或额外地，可将该粘合剂用于浸渍表面和/或用于在表面处提供涂层。
可对包含选自以下产品的产品使用本文中描述的粘合剂和粘合剂组合物：矿物棉绝热制品、玻璃棉绝热制品、石棉绝热制品、纤维的集合、颗粒的集合、含纤维素的颗粒或纤维的集合、木板、定向刨花板、实木颗粒板、合板、耐磨物、无纺纤维产品、纺织纤维产品、铸造模具、耐火产品、型煤、摩擦材料、过滤物、以及浸渍层压板。
特别地，当用作用于矿棉绝热制品的粘合剂时，固化的粘合剂的量可为相对于粘合剂和矿棉的总重量以重量计≥2%或≥3%或≥4%和/或≤15%或≤12%或≤10%或≤8%。这可通过燃烧失重测量。
特别是当用作用于木板或纤维素材料的粘合剂时，固化粘合剂的量(干燥粘合剂的重量比干燥木材重量或比干燥的含纤维素材料的重量)可为≥7%或≥10%或≥12%和/或≤25%或≤20%或≤18%或≤15%。
附图显示了：
图1显示了如下的图：其中各种粘合剂组合物的固化速率与其碳水化合物组合物相关，就其戊糖/己糖含量而言。
图2显示了由各种含木糖的粘合剂组合物获得的不同固化速率的图。
图3显示了采用将不同比例的葡萄糖和木糖用作粘合剂的碳水化合物组分，且将硫酸铵用作胺组分的粘合剂获得的实验室固化速率。
本发明的粘合剂体系不含造成环境问题的反应物/生成物且特别不含甲醛，且同时显示了优异的固化速率，这使固化时间或固化温度的降低成为可能，由此提供了例如基于纤维素的产品，例如玻璃棉或石棉的更有效率的生产。此外，作为进一步的生态有价值的产品，本发明的粘合剂体系可通过这样的方法生产，根据该方法，基于纤维素的、且由此可再生的碳水化合物源用于制备所述粘合剂组合物的碳水化合物组分。所述基于纤维素的碳水化合物源可为已知含有大量的纤维素的能量植物，或所有种类的含纤维素的废弃物，例如(低等级)纸废弃物，或在工业造纸期间产生的废弃物。
以下实施例意在进行进一步的说明，且并不意在限定本发明的实质性范围。
实施例
实施例1:使用六亚甲基二胺(“HMDA”)的含木糖粘合剂组合物的固化速率
根据以下表1中提供的配方制备水性粘合剂组合物。整体组合物基于80质量%糖+20质量%的六亚甲基二胺，计算的固体70质量%。
表1
基于摩尔数计算戊糖对己糖的比率(其中以质量%表示的戊糖的含量提供于括号中)，且保持计算的固体相同以进行配方的同类比较。
含最后两种配方的糖混合物反映了当水解软木和甜菜时获得的典型的碳水化合物混合物。如可由图1中的图清楚可见，戊糖(这里是：木糖或木糖/阿拉伯糖的混合物)的存在显著改进了采用所得粘合剂组合物实现的固化速率。但是，令人惊奇地，戊糖含量和固化速率改进之间不存在线性关系，且当添加大量过量的木糖时，效果衰减。因此，应该调整碳水化合物组分中的戊糖的量以优化固化速度。
当采用己糖甘露糖(具有与葡萄糖相比类似的结构)代替2/3DMH和1/3木糖组合物中的一半己糖DMH(一水合葡萄糖)时，所述混合物产生了与上述包含2/3DMH和1/3木糖的组合物相比类似的固化动力学。
而且，采用另一种戊糖(阿拉伯糖)代替部分木糖产生了与仅含木糖的组合物相比类似的固化动力学。
实施例2:使用(NH4)2SO4的含木糖粘合剂组合物的固化速率
根据以下表2中提供的配方制备三种水性粘合剂组合物(至多100ml)。
表2
将这些配制物滴加至过滤垫上，且在140℃下加热。在过滤垫上形成了棕色聚合物，然后将其溶解于水中，且测量溶液的吸光度以建立每一配制物随时间的固化速率。
由图2可见所产生的固化速率，由其清楚可见，少量的(催化量的)戊糖不足以明显加快固化速率。
实施例3:使用(NH4)2SO4的含葡萄糖-木糖的粘合剂组合物的固化速率。
在实验室中测得以下粘合剂配方的固化速率：
结果显示于图3中，其绘出了每一被固化样品在470nm的吸光度(y轴)对以分钟计的时间(x轴)T的作图。值得注意的是，样品D(约45重量%木糖和55重量%葡萄糖；约50摩尔%的木糖和50摩尔%的葡萄糖)给出了与100%的木糖类似的固化速率；这表明木糖和葡萄糖之间的，更总体来说，本文中公开的粘合剂中的戊糖和己糖之间的协同效应。
Claims (16)
1.水性粘合剂组合物，包含碳水化合物组分(a)和胺组分(b)，其中碳水化合物组分(a)包含基于总碳水化合物组分(a)的质量计3～70质量%的总量的一种或多种戊糖。
2.根据权利要求1的粘合剂组合物，其中该碳水化合物组分(a)还包含基于总碳水化合物组分(a)的质量计97～30质量%的总量的一种或多种己糖。
3.根据权利要求1或2的粘合剂组合物，其中一种或多种戊糖选自木糖、阿拉伯糖、核糖、来苏糖、核酮糖和木酮糖，或其任意组合。
4.根据权利要求1～3中任何一项的粘合剂组合物，其中胺组分(b)选自蛋白质、肽、氨基酸、有机胺、多胺、氨、单体多羧酸的铵盐、
聚合物聚合物多羧酸的铵盐、无机酸的铵盐、或其任意组合。
5.根据权利要求1～4中任何一项的粘合剂组合物，其中所述粘合剂组合物还包含氨基酸组分(c)。
6.一种粘合剂，其可通过加热根据权利要求1～5中任何一项的粘合剂组合物获得。
7.生产水性粘合剂组合物的方法，该粘合剂组合物包含碳水化合物组分(a)和胺组分(b)，其中碳水化合物组分(a)包含以总碳水化合物组分(a)的质量计3～70质量%的总量的一种或多种戊糖，
其中该方法包括以下步骤：
(i)水解一种或多种基于纤维素的碳水化合物源；
(ii)将碳水化合物从一种或多种水解的基于纤维素的碳水化合物源分离；
(iii)使用从一种或多种基于纤维素的碳水化合物源分离的碳水化合物形成碳水化合物组分(a)，其含有基于总碳水化合物组分(a)的质量计3～70质量%的总量的一种或多种戊糖，和
(iv)添加胺组分(b)。
8.根据权利要求7的方法，其中水解一种或多种基于纤维素的碳水化合物源的步骤(i)独立地包括采用热/压力、酶处理、和/或酸处理、和/或金属氯化物水解每一种所述一种或多种基于纤维素的碳水化合物源。
9.根据权利要求7或8的方法，其中碳水化合物组分(a)还包含基于总碳水化合物组分(a)的质量计97～30质量%的总量的一种或多种己糖。
10.根据权利要求7～9中任何一项的方法，其中一种或多种戊糖选自木糖、阿拉伯糖、核糖、来苏糖、核酮糖和木酮糖、或其任意组合。
11.根据权利要求7～10中任何一项的方法，其中一种或多种基于纤维素的碳水化合物源选自农业残余物，例如玉米秸秆和甘蔗渣；精细能量作物，例如甜菜、柳枝稷、芒草、麻、柳树和玉米；木材残余物，例如木屑、树皮、锯木厂废物和造纸厂废物；城市纸废弃物，例如用过的纸和低等级的纸废弃物；以及工业纤维素源，例如酿造废弃物和乳业产品。
12.根据权利要求7～11中任何一项的方法，其中胺组分(b)选自蛋白质、肽、氨基酸、有机胺、多胺、氨、单体多羧酸的铵盐、聚合物多羧酸的铵盐、和无机酸的铵盐、或其任意组合。
13.根据权利要求7～12中任何一项的方法，其中形成碳水化合物组分(a)的步骤(iii)包括将从至少两种不同的基于纤维素的碳水化合物源获得的碳水化合物和/或碳水化合物混合物合并。
14.根据权利要求7～13中任何一项的方法，其中所述粘合剂组合物还包含氨基酸组分(c)。
15.根据权利要求14的方法，其中所述氨基酸组分(c)通过使用从水解一种或多种基于纤维素的碳水化合物源的步骤(i)获得的氨基酸形成。
16.制造选自以下的产品的方法：矿棉绝热制品、玻璃棉绝热制品、石棉绝热制品、纤维的集合、颗粒的集合、含纤维素的颗粒或纤维的集合、木板、定向刨花板、木颗粒板、合板、研磨剂、无纺纤维产品、纺织纤维产品、铸造模具、耐火产品、型煤、摩擦材料、过滤器、以及浸渍层压板，
所述方法包括以下步骤：
-将根据权利要求1～4中任一项的粘合剂或根据权利要求7～15中任一项制造的粘合剂施涂于未组装的或松散组装的物品；以及
-固化该粘合剂。
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