CN115697936A - 绝缘制品 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种制造绝缘制品和新型绝缘制品的方法，其中所述绝缘制品是通过使用粘合剂并固化所述粘合剂将饰面粘附至包含黏合剂的基体中的人造玻璃质纤维絮胎的至少一个主表面而制成的。所述粘合剂是水性组合物，其包括：‑组分(i)，其为一种或一种以上氧化木质素的形式；‑组分(ii)，其为一种或一种以上交联剂的形式；‑组分(iii)，其为一种或一种以上增塑剂的形式。
Description
技术领域
本发明涉及用于隔音、隔热和防火等用途的绝缘制品。特别地，本发明涉及制造这种绝缘制品的方法和包括这种绝缘制品在内的系统。
背景技术
提供用于隔音、隔热和防火的绝缘制品是众所周知的。这种制品的常见形式是絮胎(batt)形式的绝缘元件，并且具有粘着在絮胎主表面的饰面。
重要的是，用于将饰面粘着在絮胎上的粘合剂(adhesive)具有合适的性能。尤其重要的是，粘合强度(通常以剥离强度来定义)是足够的。
通常使用酚醛树脂作为饰面的粘合剂。这对于由通过黏合剂(binder)黏合的人造玻璃质纤维(MMVF)的基体形成的绝缘元件而言特别有用，因为酚醛树脂通常已经被用作此类制品的黏合剂。酚醛粘合剂效果良好，常用于商业实践。
可以经济地生产酚醛树脂，并且可以在用作粘合剂之前用尿素延伸。然而，旨在降低或消除甲醛排放的现有和拟议立法使得无甲醛粘合剂得到发展，例如基于聚羧基聚合物和多元醇或多胺的粘合剂组合物，如EP-A-583086、EP-A-990727、EP-A-1741726、US-A-5,318,990和US-A-2007/0173588中公开的那些。
另一组非酚醛粘合剂是脂肪族和/或芳香族酸酐与烷醇胺的加成/消除反应产物，例如，如WO 99/36368、WO 01/05725、WO 01/96460、WO 02/06178、WO 2004/007615和WO2006/061249中公开的那些。这些粘合剂组合物是水溶性的，在固化速度和固化密度方面表现出优异的黏合性能。
WO 2008/023032公开了该类型的尿素改性粘合剂，其提供具有减少吸湿性的矿棉制品。
这些物质原则上可以用作粘合剂，该粘合剂用于在包含黏合剂的基体中的人造玻璃质纤维絮胎上的饰面。然而，由于用于生产这些粘合剂的一些起始材料是相当昂贵的化学品，因此目前需要提供能够经济生产的、不含甲醛的粘合剂。
与先前已知的用于矿物纤维制品的水性粘合剂组合物相关的进一步影响是，至少用于生产这些粘合剂的大多数起始材料来自化石燃料。消费者渐趋更喜欢完全或至少部分由可再生材料生产的制品，因此需要为至少部分由可再生材料生产的矿物纤维或矿棉制品提供粘合剂。
与先前已知的用于矿物纤维制品的水性粘合剂组合物相关的另一个影响是，它们包括具有腐蚀性和/或有害性的成分。这需要对参与生产矿棉制品的机械采取保护措施以防止腐蚀，并且还需要对操作该机械的人员采取安全措施。这导致成本和健康问题增加，并且因此需要提供具有降低的腐蚀性和/或有害物质含量的粘合剂组合物。
同时，已经提供了许多用于矿物纤维制品的粘合剂，这些粘合剂在很大程度上基于可再生的起始材料。在许多情况下，这些在很大程度上基于可再生资源的粘合剂也是不含甲醛的。
然而，这些粘合剂中的许多仍然相对昂贵，因为它们基于相对昂贵的基础材料，因此它们用作粘合剂以将饰面黏合到绝缘元件上将是不经济的。
发明内容
因此，本发明的目的是提供一种粘合剂组合物，其特别适合于将饰面黏合到包含黏合剂的基体中的人造玻璃质纤维絮胎上，其使用可再生材料作为起始材料，减少或消除了腐蚀性和/或有害材料，并且生产成本相对低廉。
本发明的再一目的是提供一种绝缘制品，该绝缘制品由在包含黏合剂的基体中的人造玻璃质纤维絮胎形成，所述絮胎具有与其黏合的饰面，其中粘合性能良好，特别是与酚醛黏合剂提供的那些性能一样良好，但是其最大限度地减少了酚醛黏合剂的缺点。
根据本发明的第一方面，我们提供了一种制造绝缘制品的方法，所述方法包括：
提供在包含黏合剂的基体中的人造玻璃质纤维(MMVF)的絮胎，其中所述人造玻璃质纤维絮胎包括至少一个主表面；
提供饰面；
通过使用粘合剂将所述饰面固定至所述人造玻璃质纤维絮胎的至少一个主表面；和
固化所述粘合剂，其中所述粘合剂是水性粘合剂组合物，其包括：
-组分(i)，其为一种或一种以上氧化木质素的形式；
-组分(ii)，其为一种或一种以上交联剂的形式；
-组分(iii)，其为一种或一种以上增塑剂的形式。
在本发明的这个方面中，我们使用如上所述定义的粘合剂。这样做的好处是，它具有商业上可接受的粘着性能，并且确实与酚醛树脂的性能一样良好，但没有酚醛树脂伴随的缺点。
根据本发明的第二方面，我们提供了一种制造绝缘制品的方法，该方法包括：
提供包含未固化的黏合剂的人造玻璃质纤维(MMVF)絮胎，其中所述人造玻璃质纤维絮胎包括至少一个主表面；
提供饰面；
将所述饰面施加至所述人造玻璃质纤维絮胎的至少一个主表面；和
固化所述黏合剂以将所述饰面固定至主表面，其中所述黏合剂是水性黏合剂组合物，其包括：
-组分(i)，其为一种或一种以上氧化木质素的形式；
-组分(ii)，其为一种或一种以上交联剂的形式；
-组分(iii)，其为一种或一种以上增塑剂的形式。
在本发明的这一方面，我们使用如上所述的黏合剂。这样做的好处是，它具有黏合剂的性能，并提供饰面与絮胎的粘合，这些都是商业上可接受的，并且确实与酚醛树脂的性能一样良好，然而却没有酚醛树脂伴随的缺点。
絮胎的压缩和脱层强度可与用酚醛树脂黏合的絮胎相媲美，因此优于已知的无甲醛黏合剂。这具有流挂减少、处理性更好以及粘合性提高的优点。吸水性和防潮性也可以与用酚醛树脂黏合的絮胎相似；这与用酚醛树脂黏合的絮胎相比，由于没有甲醛释放，因此室内使用时没有限制，并且室内环境得到改善。
根据本发明的第三方面，我们提供一种通过本发明第一或第二方面的方法获得的绝缘制品。
根据本发明的第四方面，我们提供了一种绝绝缘元件，该绝缘元件是用黏合剂黏合的人造玻璃质纤维(MMVF)絮胎，其中所述人造玻璃质纤维絮胎包括至少一个主表面，并包括饰面，其中所述饰面通过粘合剂固定至所述绝缘元件的至少一个主表面，其中固化前的所述粘合剂包括：
-组分(i)，其为一种或一种以上氧化木质素的形式；
-组分(ii)，其为一种或一种以上交联剂的形式；
-组分(iii)，其为一种或一种以上增塑剂的形式。
一种制造绝缘制品的优选方法包括在MMVF的黏合剂未固化时将饰面固定到絮胎的至少一个主表面上，并且固化粘合剂的步骤也使MMVF基体中的黏合剂固化。
根据本发明第一和第二方面的方法形成的绝缘制品或根据本发明的第三和第四方面的绝缘制品可以黏合在一起形成复合绝缘制品。
绝缘制品可形成外立面、通风立面、室内天花板绝缘制品、内墙绝缘制品、屋顶绝缘制品、通风管道或通道吸音制品。
绝缘制品可以形成外立面绝缘制品。外立面绝缘制品可用于对空心墙进行绝缘。外立面绝缘制品可用于对通风立面进行绝缘。绝缘制品的密度可在20kg/m3至80kg/m3范围内，优选在30kg/m3至70kg/m3的范围内。绝缘制品可具有在2重量％至5重量％的范围内，优选在2.5重量％至4重量％范围内的烧失量。优选地，饰面是面积重量在30g/m2至150g/m2，优选30g/m2至100g/m2的无纺玻璃薄纱布.
绝缘制品可用作消音器和分路器、空调和通风系统中的吸收材料。绝缘制品的密度可在30g/m2至150g/m2的范围内。绝缘制品可具有在1.5重量％至4重量％的范围内、优选在2重量％至3重量％的范围内的烧失量。优选地，饰面是面积重量在90g/m2至180g/m2之间的玻璃纤维丝薄纱布。
绝缘制品可用于隔热通风和空调系统。绝缘制品密度可在30kg/m3至150kg/m3的范围内。绝缘制品可具有在1.5重量％至4重量％的范围内、优选2重量％至3重量％范围内的烧失量。优选地，饰面为无纺玻璃薄纱布，其面积重量在30g/m2至150g/m2之间，优选为30g/m2至100g/m2之间。
绝缘制品或绝缘元件可形成隔热系统。
隔热系统可用于对建筑物的内墙或外墙进行隔热。隔热系统可用于对加热建筑物的外部天花板进行隔热。在这两种应用中，绝缘制品的作用是减少从建筑物内部传输的热量损失。
对于用于对建筑物外墙进行隔热的隔热系统，例如外部隔热复合系统(ETICS)，绝缘制品可以分两层放置在外墙上，面向墙的层和面向外的层，并且用粘合剂黏合面向墙的层与面向外的层的绝缘制品。这可以在现场完成，但优选在工厂预先组装两个层，并根据所述方法彼此粘着。
这种隔热系统可以包括粘性黏合到建筑物外部的隔热制品。在绝缘制品上施加抹灰层，以保护绝缘制品免受风化影响。通常施加基础抹灰，其用织造织物层加固，并由覆盖抹灰层覆盖。当使用合成树脂抹灰时，一起施加的两个抹灰层的厚度为约2mm至约7mm，优选小于3mm，而矿物抹灰系统的厚度可以达到约8mm至约20mm的范围。绝缘制品通常必须通过绝缘紧固件固定，即连接到外墙上。在这里，将绝缘制品黏合至支撑基材(即外墙)的部分粘合剂仅用于辅助安装，同时绝缘制品的刚度可以承受由于抹灰的收缩而引起的剪切应力增加。
隔热系统可包括绝缘制品或绝缘元件，其中绝缘制品或绝缘元件还包括气凝胶。
隔热系统可以包括至少两种绝缘制品，每个绝缘制品含有25重量％至95重量％的气凝胶和5重量％至75重量％的无机纤维和0重量％至70重量％的无机填料。隔热制品可以通过粘合剂相互连接。WO 2012/098463中详细介绍了合适的气凝胶。
根据本发明第一和第二方面的方法形成的绝缘制品或根据本发明的第三和第四方面的绝缘制品可用于平屋顶或平斜屋顶的隔热和/或隔音。绝缘制品可以形成屋顶系统。
当绝缘制品用于屋顶应用时，绝缘制品可以是标准的层状或卷曲的基础绝缘制品。绝缘制品的密度可在100kg/m3至200kg/m3的范围内，优选在140kg/m3至180kg/m3的范围内。绝缘制品的烧失量可在3重量％至8重量％的范围内，优选在3.5重量％至5重量％的范围内。优选地，饰面是具有矿物涂层的无纺玻璃薄纱布，其面积重量在150g/m2至350g/m2。
当绝缘制品用于屋顶应用时，绝缘制品可以是薄片状基础绝缘制品。绝缘制品的密度可以在80kg/m3至120kg/m3的范围内。绝缘制品的烧失量可在3重量％至8重量％的范围内，优选在3.5重量％至5重量％的范围内。优选地，饰面是面积重量在150g/m2至350g/m2之间的具有矿物涂层的无纺玻璃薄纱布。
屋顶系统可以包括至少一种根据本发明第一和第二方面的方法形成的绝缘制品或根据本发明的第三和第四方面的绝缘制品，承载该绝缘制品的子结构和覆盖该绝缘制品的主表面的膜。膜优选是防水膜。
屋顶系统可用于所谓的保暖屋顶，其中主要的隔热层被置于紧挨屋顶覆盖层(即防水膜)的下方。单层屋面系统连接的三个主要选择是机械紧固、粘合/冷胶合、压载，从而可以通过相同或不同的方法连接隔热层和膜。
优选地，屋顶系统包括绝缘制品，该绝缘制品包括具有矿物涂层的无纺玻璃薄纱布饰面，更优选饰面具有150g/m2至350g/m2之间的面积重量。
屋顶系统可用于对平屋顶结构进行绝缘，由此将绝缘制品分两层摊开在平屋顶上，即顶层和底层，并且顶层的绝缘制品用粘合剂黏合到底层的绝缘制品上。
绝缘制品可包括结构复合材料，其提供优异的强度和稳定性，并且通常包括工程木制品，以及本发明的热绝缘元件。
本发明的方法包括提供包含黏合剂的人造玻璃质纤维絮胎。这可以是绝缘元件的形式。人造玻璃质纤维絮胎可以通过浇注湿或流体材料制成(例如，它们可以由湿法成网矿物纤维制成)，但优选形成气流成网矿物纤维的绝缘元件，通常用黏合剂在基体中黏合。
黏合剂可以是已知用于黏合MMVF的任何黏合剂。黏合剂优选为有机黏合剂，如酚醛黏合剂、脲醛黏合剂、苯酚尿素甲醛黏合剂或三聚氰胺甲醛黏合剂。传统使用的酚醛或苯酚-尿素-甲醛(PUF)类甲阶酚醛树脂黏合剂任选地含有糖组分。对于这些不含糖成分的黏合剂，例如参考EP 0148050和EP 0996653。对于这些含糖成分的黏合剂，请参阅WO 2012/076462。可以是无甲醛的黏合剂，例如基于聚羧基聚合物和多元醇或聚胺类的黏合剂组合物，如在EP-A-583086、EP-A-990727、EP-A-1741726、US-A-5,318,990和US-A-2007/0173588中公开的那些黏合剂。
另一组可用于MMVF基体的非酚醛黏合剂是脂肪族和/或芳香族酸酐与烷醇胺的加成/-消除反应产物，例如，如WO 99/36368、WO 01/05725、WO 01/96460、WO 02/06178、WO2004/007615和WO 2006/061249中公开的。这些黏合剂组合物是水溶性的，在固化速度和固化密度方面表现出优异的黏合性能。WO 2008/023032公开了该类型的尿素改性黏合剂，其提供具有减少吸湿性的矿棉制品。
优选用于MMVF的黏合剂是水性粘合剂组合物，其包括：
-组分(i)，其为一种或一种以上氧化木质素的形式；
-组分(ii)，其为一种或一种以上交联剂的形式；
-组分(iii)，其为一种或一种以上增塑剂的形式。
以下在用作粘合剂的材料的上下文中描述了黏合剂的其他优选特征。当此类材料用作包含黏合剂的人造玻璃质纤维絮胎的黏合剂时，所有相同的优选特征都适用。
包含黏合剂的基体中人造玻璃质纤维絮胎的密度优选在6kg/m3至350kg/m3的范围内，优选在20kg/m3至200kg/m3的范围内。如上文所述，优选的密度取决于预期用途。
MMVF制品的烧失量(LOI)通常在0.5重量％至8重量％的范围内，优选在2重量％至5重量％的范围内。取LOI作为黏合剂含量，以常规方式根据欧洲标准EN 13820:2003确定。除了主要的黏合成分外，黏合剂通常还包括少量的油和其他有机黏合剂添加剂。
在包含黏合剂的基体中，人造玻璃质纤维絮胎中的矿物纤维通常具有在3微米至8微米范围内的平均纤维直径。
人造玻璃质纤维(MMVF)可以具有任何合适的氧化物组合物。所述纤维可以是玻璃质纤维、陶瓷纤维、玄武岩纤维、矿渣纤维或岩石或石纤维。纤维优选为通常称为岩石、石或矿渣纤维的类型，最优选石纤维。
石纤维通常包含以下氧化物，按重量百分比表示为：
SiO2：30至51
CaO：8至30
MgO：2至25
FeO(包括Fe2O3)：2至15
Na2O+K2O：不超过10
CaO+MgO：10至30。
在优选的实施方案中，MMVF包括以氧化物的重量％计算的、以下含量的元素：
SiO2：至少30、32、35或37；不超过51、48、45或43
Al2O3：至少12、16或17；不超过30、27或25
CaO：至少8或10；不超过30、25或20
MgO：至少2或5；不超过25、20或15
FeO(包括Fe2O3)：至少4或5；不超过15、12或10
FeO+MgO：至少10、12或15；不超过30、25或20
Na2O+K2O：0或至少1；不超过10
CaO+MgO：至少10或15；不超过30或25
TiO2：0或至少1；不超过6、4或2
TiO2+FeO：至少4或6；不超过18或12
B2O3：0或至少1；不超过5或3
P2O5：0或至少1；不超过8或5
其他：0或至少1；不超过8或5。
由本发明方法制得的MMVF优选具有以重量％计的以下组成：
SiO2 35至50
Al2O3 12至30
TiO2至多2
Fe2O3 3至12
CaO 5至30
MgO至多15
Na2O 0至15
K2O 0至15
P2O5至多3
MnO至多3
B2O3至多3。
MMVF的另一种优选组成具有以下重量％：
SiO2 39％至55％优选39％至52％
Al2O3 16％至27％优选16至％26％
CaO 6％至20％优选8％至18％
MgO 1％至5％优选1％至4.9％
Na2O 0％至15％优选2％至12％
K2O 0％至15％优选2％至12％
R2O(Na2O+K2O)10％至14.7％优选10％至13.5％
P2O5 0％至3％优选0％至2％
Fe2O3(铁总计)3％至15％优选3.2％至8％
B2O3 0％至2％优选0至1％
TiO2 0％至2％优选0.4％至1％
其他0％至2.0％。
玻璃纤维通常包含以下氧化物，按重量百分比计：
SiO2：50至70
Al2O3：10至30
CaO：不超过27
MgO：不超过12。
玻璃纤维还可以含有以下氧化物，按重量百分比计：
Na2O+K2O：8至18，特别是Na2O+K2O大于CaO+MgO
B2O3：3至12。
一些玻璃纤维组合物可含有的Al2O3：低于2％。
在基体中的人造玻璃质纤维絮胎包含黏合剂，一旦固化，具有基本上是平行(且在XY方向上延伸)的第一主面和第二主面。它们由通常垂直于主面(因此在Z方向上延伸)的副面连接。
本发明的方法涉及提供矿物熔体。通过提供矿物材料并在熔炉中熔化它们，以常规方式提供矿物熔体。该炉可以是任何已知用于生产MMVF矿物熔体的炉子类型，如竖炉，如冲天炉、罐式炉或旋风炉。
可以采用任何合适的方法通过纤维化从矿物熔体中形成MMVF。纤维化可以通过纺杯工艺进行，其中熔体通过转杯(纺杯，也称为内部离心)壁上的孔口离心挤出。或者，纤维化可以通过离心纤维化，通过将熔体喷射到一个纤维化转子的外表面上并剥离，或者从多个纤维化转子的级联剥离，这些转子绕基本水平的轴旋转(级联喷丝头)。
通常通过各转子周围的空气喷射来促进纤维的纤维化，纤维被空气夹带并输送到收集器。将黏合剂喷洒在纤维上，优选在收集之前。这种通用类型的方法是众所周知的，特别适用于岩石、石或矿渣纤维。WO 96/38391详细描述了一种优选的设备方法，并提到了关于纤维化工艺的大量文献，这些文献也可用于制造纤维。其他合适的设备和工艺在WO02/32821和WO2015/055758中描述。
因此，熔体被形成为夹带在空气中的纤维云，纤维作为传送带上的幅材被收集，并从纤维化设备中运走。然后将纤维幅材固结，这可能涉及交叉铺网和/或纵向压缩和/或垂直压缩和/或缠绕在芯轴上，以生产用于管道绝缘的圆柱形制品。也可以执行其他固结工艺。
黏合剂组合物优选当纤维为空气中夹带的云时被施加到纤维上。或者，可以在收集到传送带上后施加它，但这不太优选。
在固化用于MMVF的黏合剂的步骤之前，优选将饰面施加到第一主表面上。这意味着用于饰面的粘合剂也可以在与黏合剂相同的固化步骤中固化。但是，也可以在MMVF基体的黏合剂固化后施加饰面，然后进行粘合剂固化的步骤。
在一个实施方案中，固化在100℃至300℃的温度下进行，例如170℃至270℃，例如180℃至250℃，例如190℃至230℃。
在优选的实施方案中，固化在用于矿棉生产的常规固化炉中进行，优选在150℃至300℃的温度下操作，如170℃至270℃，如180℃至250℃，如190℃至230℃。
在一个实施方案中，固化进行30秒至20分钟的时间，例如1分钟至15分钟，例如2分钟至10分钟。
在典型的实施方案中，固化在150℃至250℃的温度下进行30秒至20分钟的时间。
MMVF的所谓绝缘制品也称为矿棉制品，当用于建筑物隔热时，根据统一的欧洲标准EN 13162:2012+A1：2015“Thermal insulation products for buildings-Factorymade mineral wool(MW)products”进一步规定，限定了各自的要求。
绝缘制品的厚度是制品主面之间的垂直距离。该厚度通常在20mm至400mm的范围内，并且根据预期用途而变化，如上所述。
饰面可以独立的是任何已知用作绝缘制品的饰面的材料。
饰面可以是柔性的或刚性的。优选它是柔性饰面。它可以是机织或无纺玻璃纤维薄纱布或织物、稀松布、粗纱、玻璃纤维丝、玻璃长丝织物、纺粘聚酯纤维网、箔片、气相膜、防潮层、屋顶衬箔和家居装饰物。
饰面可以是具有矿物涂层的无纺玻璃薄纱布。这种类型的饰面可用于其中薄纱布或织物为绝缘制品提供额外强度或弹性的情况。
饰面，例如具有矿物涂层的无纺玻璃纤维薄纱布，可以具有在150g/m2至350g/m2、优选在200g/m2至300g/m2范围内的面积重量。
饰面可以是玻璃纤维丝或玻璃长丝织物。这种类型的饰面可用于由于吸音原因使用绝缘制品的情况，例如，在空调和通风系统的消音器/分路器中。用于上述应用的玻璃纤维丝和玻璃纤维长丝织物需要满足特定纤维腐蚀和卫生标准，因此比无纺布更耐用。
例如玻璃纤维丝或玻璃长丝织物的饰面的面积重量可在90g/m2至180g/m2范围内，优选在100g/m2至160g/m2范围内。
将饰面施加到MMVF絮胎上的方法是已知的，并且可以以通常的方式用于本发明中。当饰面为柔性时，通常由辊提供。然后以连续的方式将其在线粘着至MMVF絮胎。
在该方法中，通常在饰面与人造玻璃质纤维絮胎的主表面接触之前将粘合剂施加在饰面上。然而，可以将粘合剂直接施加在人造玻璃质纤维絮胎的待粘着饰面的主表面上。
施加重量优选在40g/m2至400g/m2的液体粘合剂的范围内，优选50g/m2至200g/m2，更优选60至150g/m2。
优选通过喷涂施加粘合剂。另一种应用方法是使饰面穿过含有粘合剂的涂料浴。
根据本发明的方法制造的绝缘制品和根据本发明的第四方面制造的绝缘制品可用于任何已知的绝缘制品应用。
例如，它可以是外立面、通风立面、室内天花板绝缘制品、内墙绝缘制品、屋顶绝缘制品、通风管道或通道吸音制品或构成外立面、通风立面、室内天花板绝缘制品、内墙绝缘制品、屋顶绝缘制品、通风管道或通道吸音制品的一部分。
根据本发明使用的粘合剂是水性组合物的形式。下面讨论优选特征。与黏合剂黏合的MMVF絮胎也可以是下面讨论的类型，并且所有相同的优选特征均适用。
水性粘合剂和/或黏合剂包括：
-组分(i)，其为一种或一种以上氧化木质素的形式；
-组分(ii)，其为一种或一种以上交联剂的形式；
-组分(iii)，其为一种或一种以上增塑剂的形式。
在优选的实施方案中，根据本发明使用的粘合剂和/或黏合剂不含甲醛。
就本申请而言，术语“无甲醛”被定义为其中矿棉制品中甲醛排放量低于5μg/m2/h的矿棉制品，优选低于3μg/m2/h。优选地，根据ISO 16000进行试验，以测试醛释放量。
组分(i)
组分(i)为一种或一种以上氧化木质素的形式。
木质素、纤维素和半纤维素是植物细胞壁中的三种主要有机化合物。木质素可以被认为是将纤维素纤维固定在一起的胶。木质素含有亲水和疏水基团。它是世界上第二丰富的天然聚合物，仅次于纤维素，据估计占生物质中所含总碳量的多达20％至30％，全球总碳量超过10亿吨。
图1示出了可能的木质素结构的部分。
市场上至少有四组工业木质素可供选择。这四组在图3中显示。可能的第五组，即生物炼制木质素，有点不同，因为它不是根据提取工艺描述的，而是根据工艺来源描述的，如生物炼制，因此它可能与上述任何其他组相似或不同。各组都是彼此不同的且各自适合于不同的应用。木质素是一种复杂的、异质的材料，取决于来源，由多达三种不同的苯基丙烷单体组成。软木木质素主要由松柏醇单元制成，参见图2，因此，它们比硬木木质素更均匀，硬木木质素的丁香醇含量更高，参见图2。木质素的外观和一致性是相当多变的，并在很大程度上取决于工艺。
图4示出了这些工业木质素的特性总结。
来自亚硫酸盐制浆工艺的木质素磺酸盐仍然是最大的商业可用木质素来源，其产能为140万吨。但撇开这些不谈，硫酸盐法是目前使用最多的制浆工艺，并且正在逐步取代亚硫酸盐工艺。据估计，全球每年有7800万吨木质素由硫酸盐浆生产而产生，但其中大部分被燃烧以获得蒸汽和能源。目前硫酸盐的回收能力估计为16万吨，但有消息指出，目前的回收量只有约7.5万吨。硫酸盐木质素是从黑液中开发出来的，黑液是硫酸盐或硫酸盐法的废液。目前，有3种著名的工艺被用来生产硫酸盐木质素：LignoBoost、LignoForce和SLRP。这3种工艺的相似之处在于，它们均涉及添加CO2以将pH值降至9至10，然后进行酸化，将pH值进一步降至约2。最后一步涉及洗涤、浸出和过滤的一些组合，以去除灰分和其他污染物。这三种工艺在全球处于不同的商业化阶段。
硫酸盐法引入了硫醇基团和芪类，同时保留了一些碳水化合物。硫酸钠也作为一种杂质存在，这是由于木质素用硫酸从液体中沉淀出来，但有可能通过改变木质素的分离方式而避免这个问题。硫酸盐法导致产生了大量的酚羟基，当这些基团电离时(高于pH～10)，这种木质素可溶于水。
商业硫酸盐木质素的纯度通常高于木质素磺酸盐。分子量为1000g/mol.s至3000g/mol.s。
碱木质素来源于氢氧化钠制浆工艺，主要用于小麦秸秆、甘蔗渣和亚麻。碱木质素的性质在溶解度和Tg方面与硫酸盐木质素相似。该工艺不使用硫，也没有共价结合的硫。灰分水平非常低。碱木质素在中性和酸性介质中的溶解度较低，但在pH 12和更高时完全溶解。
木质素磺酸盐工艺引入大量的磺酸盐基团，使木质素可溶于水，也可溶于酸性水溶液。木质素磺酸盐的硫含量高达8％，为磺酸盐，而硫酸盐木质素含有1％至2％的硫，主要与木质素结合。木质素磺酸盐的分子量为15.000g/mol至50.000g/mol。与其他类型的木质素相比，这种木质素含有更多剩余的碳水化合物，并且具有更高的平均分子量。木质素典型的疏水核心和大量的离子化磺酸盐基团使得这种木质素作为表面活性剂具有吸引力，它经常被应用于分散水泥等。
还有一类可用的木质素是在生物精炼工艺中产生的木质素，其中通过化学或生物化学工艺将碳水化合物从木质素中分离出来，产生富含碳水化合物的部分。这种剩余的木质素被称为生物炼制木质素。生物精炼厂的重点是生产能源，并生产从化石燃料和石化制品以及木质素中获得的制品的替代品。这个工艺中产生的木质素一般被认为是低价值制品，甚至是废品，主要用于热力燃烧或用作低级饲料或以其他方式处理。
有机溶剂木质素的可用性仍被考虑在中试规模。该工艺涉及使用水和各种有机溶剂(最常见的是乙醇)以及一些有机酸来提取木质素。这种工艺的优点是获得的木质素纯度较高，但与其他工业木质素相比，成本要高得多，而且获得的木质素溶解在有机溶剂而非水中。
以前尝试使用木质素作为用于矿物纤维的粘合剂和/或黏合剂组合物的基本化合物的做法失败了，因为事实证明很难找到合适的交联剂，以实现固化的矿棉制品的理想机械性能，同时避免有害和/或腐蚀性成分。目前，木质素被用来替代石油衍生的化学品，如粘合剂和/或黏合剂应用或沥青中的酚醛树脂中的酚。它还被用作水泥和混凝土添加剂，并在某些方面用作分散剂。
聚合物的交联通常应提供改进的性能，如机械、化学和耐热性等。木质素在酚类和脂肪族羟基中特别丰富，其可以反应导致木质素的交联结构。不同的木质素还将具有其他可用的官能团。取决于具体来源，这些其他基团的存在在很大程度上取决于木质素与纤维素和半纤维素(硫酸盐木质素中的硫醇，木质素磺酸盐中的磺酸盐等)分离的方式。
已经发现，通过使用氧化木质素，可以制备粘合剂和/或黏合剂组合物，从而使所制造的矿物纤维制品具有优异的性能。
在一个实施方案中，组分(i)为一种或一种以上氧化硫酸盐木质素的形式。
在一个实施方案中，组分(i)为一种或一种以上氧化的碱木质素的形式。
在一个实施方案中，组分(i)为一种或一种以上氨氧化木质素的形式。为了本发明的目的，术语“氨-氧化木质素”应理解为在氨存在下已被氧化剂氧化的木质素。术语“氨氧化木质素”缩写为AOL。
在可选的实施方案中，氨部分或全部被碱金属氢氧化物替代，特别是氢氧化钠和/或氢氧化钾。
用于制备氧化木质素的典型氧化剂是过氧化氢。
在一个实施方案中，氨氧化木质素包括选自氨、胺、氢氧化物或其任意盐中的一种或一种以上的化合物。
在一个实施方案中，基于组分(i)的干重，组分(i)的羧酸基团含量为0.05mmol/g至10mmol/g，如0.1mmol/g至5mmol/g，如0.20mmol/g至1.5mmol/g，如0.40mmol/g至1.2mmol/g，如0.45mmol/g至1.0mmol/g。
在一个实施方案中，组分(i)具有的平均羧酸基团含量超过1.5个基团每个组分(i)的大分子，如2个以上的基团，如2.5个以上的基团。
据认为氧化木质素的羧酸基团含量在本发明的水性粘合剂和/或黏合剂组合物中对矿物纤维的意想不到的优点起着重要作用。特别是，据认为氧化木质素的羧酸基团改善了交联性能，因此使固化的矿物纤维制品具有更好的机械性能。
组分(ii)
组分(ii)为一种或一种以上交联剂的形式。
在一个实施方案中，组分(ii)在一个实施方案中包括一种或一种以上选自β-羟基烷基酰胺交联剂和/或噁唑啉交联剂的交联剂。
β-羟基烷基酰胺交联剂是酸-官能性大分子的固化剂。它提供了一种坚硬、耐用、耐腐蚀和耐溶剂的交联聚合物网络。据认为β-羟基烷基酰胺交联剂通过酯化反应固化形成多个酯键。β-羟基烷基酰胺交联剂的羟基官能度应平均至少为2，优选大于2，更优选2至4，以便获得最佳的固化响应。
含有噁唑啉基团的交联剂是在每分子中含有一种以上噁唑啉基团的聚合物，并且通常，含有噁唑啉的交联剂可以通过聚合噁唑啉衍生物容易地获得。专利US6818699 B2公开了这种工艺。
在一个实施方案中，组分(ii)是基于脂肪酸甘油三酯的环氧油。
需要注意的是，不认为基于脂肪酸甘油三酯的环氧油是危险的，因此在本发明的粘合剂和/或黏合剂组合物中使用这些化合物不会使得这些组合物的处理不安全。
在一个实施方案中，组分(ii)是具有3个或以上环氧基团的分子。
在一个实施方案中，组分(ii)是一种或一种以上柔性低聚物或聚合物，如低Tg丙烯酸类聚合物，如低Tg乙烯基类聚合物，如低Tg聚醚，其含有反应性官能团，如碳二亚胺基团、如酸酐基团、如噁唑啉基团、如氨基基团、如环氧基团。
在一个实施方案中，组分(ii)选自参与固化反应的交联剂，如羟基烷基酰胺、烷醇胺、烷醇胺和多羧酸的反应产物。可以在US6706853B1中找到烷醇胺和多羧酸的反应产物。
不意欲受任何特定理论的约束，据认为根据本发明的水性粘合剂和黏合剂组合物的非常有利的性质是由于用作组分(i)的氧化木质素与上述交联剂的相互作用。据认为氧化木质素中羧酸基团的存在使得氧化木质素能够非常有效地交联。
在一个实施方案中，组分(ii)是一种或一种以上交联剂，其选自多官能有机胺如烷醇胺、二胺如六甲基二胺、三胺。
在一个实施方案中，组分(ii)是一种或一种以上交联剂，其选自聚乙烯亚胺、聚乙烯胺、脂肪胺。
在一个实施方案中，组分(ii)是一种或一种以上脂肪酰胺。
在一个实施方案中，组分(ii)是一种或一种以上交联剂，其选自二甲氧基乙醛、乙醇醛、乙醛酸。
在一个实施方案中，组分(ii)一种或一种以上交联剂，其选自聚酯多元醇如聚己内酯。
在一个实施方案中，组分(ii)是一种或一种以上交联剂，其选自淀粉、改性淀粉、CMC。
在一个实施方案中，组分(ii)是一种或一种以上交联剂，其为脂肪族多官能碳二亚胺的形式。
在一个实施方案中，组分(ii)是一种或一种以上交联剂，其选自三聚氰胺类交联剂，如六(甲基甲氧基)三聚氰胺(HMMM)类交联剂。
这类化合物的实例有Picassian XL 701、702、725(Stahl Polymers)，如
XL-29SE(Angus Chemical Company)，如CX300(DSM)，如Carbodilite V-02-L2(Nisshinbo Chemical Inc.)。
组分(ii)也可以是上述化合物的任意混合物。
在一个实施方案中，基于组分(i)的干重，根据本发明的粘合剂和/或黏合剂组合物包含1重量％至40重量％的量的组分(ii)，如4重量％至20重量％，如6重量％至12重量％
组分(iii)
组分(iii)是一种或一种以上增塑剂的形式。
在一个实施方案中，组分(iii)是一种或多种增塑剂的形式，其选自：多元醇如碳水化合物、氢化糖如山梨糖醇、赤藓糖醇、甘油、单乙二醇、聚乙二醇、聚乙二醇醚、聚醚、邻苯二甲酸酯和/或酸如己二酸、香草酸、乳酸和/或阿魏酸、丙烯酸类聚合物、聚乙烯醇、聚氨酯分散体、碳酸乙烯酯、碳酸丙烯酯、内酯、内酰胺、丙交酯、具有游离羧基的丙烯酸类聚合物和/或具有游离羧基的聚氨酯分散体、聚酰胺、酰胺(如脲/尿素)或其任意混合物。
在一个实施方案中，组分(iii)为一种或一种以上增塑剂的形式，其选自：碳酸盐如碳酸乙烯酯、碳酸丙烯酯、内酯、内酰胺类、丙交酯类、具有类似于木质素结构的化合物如香兰素、乙酰丁香酮、用作聚结剂的溶剂如醇醚、聚乙烯醇。
在一个实施方案中，组分(iii)是一种或一种以上非反应性增塑剂的形式，其选自：聚乙二醇、聚乙二醇醚、聚醚、氢化糖、邻苯二甲酸酯和/或其他酯、用作聚结剂的溶剂如醇醚、丙烯酸类聚合物、聚乙烯醇。
在一个实施方案中，组分(iii)是一种或一种以上反应性增塑剂，其选自：碳酸酯如碳酸乙烯酯、碳酸丙烯酯、内酯、内酰胺、丙交酯、二羧酸或三羧酸如己二酸、或乳酸、和/或香草酸和/或阿魏酸、聚氨酯分散体、具有游离羧基的丙烯酸类聚合物、具有类似于木质素结构的化合物如香兰素、乙酰丁香酮。
在一个实施方案中，组分(iii)是一种或一种以上增塑剂的形式，其选自脂肪醇、单羟基醇如戊醇、硬脂醇。
在一个实施方案中，组分(iii)包括选自一种或一种以上增塑剂，其选自聚乙二醇、聚乙二醇醚。
本发明的另一个特别意想不到的方面是，使用沸点超过100℃，特别是140℃至250℃的增塑剂，大幅改善了根据本发明矿物纤维制品的机械性能，尽管鉴于它们的沸点，这些增塑剂很可能在与矿物纤维接触的水性粘合剂和/或黏合剂的固化过程中至少部分蒸发。
在一个实施方案中，组分(iii)包括一种或一种以上沸点超过100℃的增塑剂，如110℃至280℃，更优选120℃至260℃，更优选140℃至250℃。
据认为在根据本发明的水性粘合剂和/或黏合剂组合物中的这些增塑剂的有效性与在固化过程中增加氧化木质素的流动性作用有关。据认为木质素或氧化木质素在固化过程中的流动性增加有助于有效交联。
在一个实施方案中，组分(iii)包含一种或一种以上的聚乙二醇，其平均分子量为150g/mol至50000g/mol，特别是150g/mol至4000g/mol，更特别为150g/mol至1000g/mol，优选为150g/mol至500g/mol，更优选为200g/mol至400g/mol。
在一个实施方案中，组分(iii)包括一种或一种以上的聚乙二醇，其平均分子量为4000g/mol至25000g/mol，特别是4000g/mol至15000g/mol，更特别是8000g/mol至12000g/mol。
在一个实施方案中，组分(iii)能够在固化过程中与组分(i)和/或组分(ii)形成共价键。这种组分不会蒸发并作为组合物的一部分保留，但会有效地改变，以免引入不希望的副作用，如在固化制品中吸水。这种组分的非限制性实例是具有游离羧基的己内酯和丙烯酸类聚合物。
在一个实施方案中，组分(iii)选自脂肪醇、单羟基醇如戊醇、硬脂醇。
在一个实施方案中，组分(iii)选自一种或一种以上增塑剂，所述增塑剂选自烷氧基化物如乙氧基化物、如丁醇乙氧基化物、如丁氧基三甘醇。
在一个实施方案中，组分(iii)选自一种或一种以上丙二醇。
在一个实施方案中，组分(iii)选自一种或一种以上乙二醇酯。
在一个实施方案中，组分(iii)选自一种或一种以上增塑剂，所述增塑剂选自：己二酸酯、乙酸酯、苯甲酸酯、环苯甲酸酯、柠檬酸酯、硬脂酸酯、山梨酸酯、癸酸酯、壬二酸酯、丁酸酯、戊酸酯。
在一个实施方案中，组分(iii)选自一种或一种以上增塑剂，所述增塑剂选自：苯酚衍生物如烷基或芳基取代酚。
在一个实施方案中，组分(iii)选自一种或一种以上增塑剂，所述增塑剂选自：硅烷醇、硅氧烷。
在一个实施方案中，组分(iii)选自一种或一种以上增塑剂，所述增塑剂选自：硫酸盐如烷基硫酸盐、磺酸盐如烷基芳基磺酸盐如烷基磺酸盐、磷酸盐如三聚磷酸盐、如磷酸三丁酯。
在一个实施方案中，组分(iii)选自一种或一种以上羟基酸。
在一个实施方案中，组分(iii)选自一种或一种以上增塑剂，所述增塑剂选自：单体酰胺如乙酰胺、苯甲酰胺、脂肪酸酰胺如妥尔油酰胺。
在一个实施方案中，组分(iii)选自一种或一种以上增塑剂，所述增塑剂选自：季铵化合物如三甲基甘氨酸、二硬脂基二甲基氯化铵。
在一个实施方案中，组分(iii)选自一种或一种以上增塑剂，所述增塑剂选自：植物油如蓖麻油、棕榈油、亚麻籽油、妥尔油、大豆油。
在一个实施方案中，组分(iii)选自一种或一种以上增塑剂，所述增塑剂选自：氢化油、乙酰化油。
在一个实施方案中，组分(iii)选自一种或一种以上脂肪酸甲酯。
在一个实施方案中，组分(iii)选自一种或一种以上增塑剂，所述增塑剂选自：烷基多糖苷、葡糖酰胺、氨基葡糖酰胺、蔗糖酯、脱水山梨糖醇酯。
已经意想不到地发现，在根据本发明的水性粘合剂和/或黏合剂组合物中加入增塑剂大幅改善了根据本发明的矿物纤维制品的机械性能。
术语增塑剂是指添加到材料中使材料更柔软、更柔韧(通过降低玻璃化转变温度Tg)和更易于加工的物质。
组分(iii)也可以是上述化合物的任意混合物。
在一个实施方案中，基于组分(i)的干重，组分(iii)的含量为0.5重量％至50重量％，优选2.5重量％至25重量％，更优选3重量％至15重量％。
用于矿物纤维的水性粘合剂和/或黏合剂组合物包含组分(i)和(iia)。
在本发明的一个实施方案中，用于矿物纤维的水性粘合剂和/或黏合剂组合物包括：
-组分(i)，其为一种或一种以上氧化木质素的形式；
-组分(iia)，其为一种或一种以上改性剂的形式。
本发明人发现，优异的黏合剂性能还可以通过双组分体系来实现，该体系包括一种或一种以上氧化木质素形式的组分(i)和一种或一种以上改性剂形式的组分(iia)，和任选的上述和下面提到的任意其他组分。
在一个实施方案中，组分(iia)是改性剂，其为一种或一种以上选自基于脂肪酸甘油三酯的环氧油的化合物的形式。
在一个实施方案中，组分(iia)是改性剂，其为一种或一种以上选自具有3个或以上环氧基团的分子的化合物形式。
在一个实施方案中，组分(iia)是改性剂，其为一种或一种以上柔性低聚物或聚合物的形式，如低Tg丙烯酸类聚合物，如低Tg乙烯基类聚合物，如低Tg聚醚，其含有反应性官能团如碳二亚胺基团，如酸酐基团，如噁唑啉基团，如氨基，如环氧基团。
在一个实施方案中，组分(iia)是一种或一种以上改性剂，其选自聚乙烯亚胺、聚乙烯胺、脂肪胺。
在一个实施方案中，组分(iia)是选自脂肪族多官能碳二亚胺的一种或一种以上改性剂。
组分(iia)也可以是上述化合物的任意混合物。
不意欲受任何特定理论的约束，据认为由包含组分(i)和(iia)以及任选的其他组分的用于矿物纤维的粘合剂和/或黏合剂组合物所实现的优异的黏合剂性能，至少部分是由于用作组分(iia)的改性剂至少部分地服务于增塑剂和交联剂的功能的作用。
在一个实施方案中，基于组分(i)的干重，水性粘合剂和/或黏合剂组合物包括1重量％至40重量％的量的组分(iia)，如4重量％至20重量％，如6重量％至12重量％。
其他组分
在一些实施方案中，本发明使用的水性粘合剂和/或黏合剂组合物包含其他组分。
在一个实施方案中，本发明使用的水性粘合剂和/或黏合剂组合物包含选自无机酸的催化剂，如硫酸、氨基磺酸、硝酸、硼酸、次磷酸和/或磷酸，和/或其任意盐，如次磷酸钠，和/或铵盐，如硫酸、氨基磺酸、硝酸、硼酸、次磷酸和/或磷酸的铵盐。这种催化剂的存在可以改善根据本发明的水性粘合剂和/或黏合剂组合物的固化性能。
在一个实施方案中，本发明使用的水性粘合剂和/或黏合剂组合物包括选自刘易斯酸的催化剂，它可以接受来自供体化合物的电子对，形成刘易斯加合物，如ZnCl2、Mg(ClO4)2、Sn[N(SO2-n-C8F17)2]4。
在一个实施方案中，本发明使用的水性粘合剂和/或黏合剂组合物包括选自金属氯化物的催化剂，如KCl、MgCl2、ZnCl2、FeCl3和SnCl2。
在一个实施方案中，本发明使用的水性粘合剂和/或黏合剂组合物包括选自有机金属化合物的催化剂，如钛酸酯类催化剂和锡类催化剂。
在一个实施方案中，本发明使用的水性粘合剂和/或黏合剂组合物包含选自螯合剂的催化剂，如过渡金属，如铁离子、铬离子、锰离子、铜离子。
在一个实施方案中，本发明使用的水性粘合剂和/或黏合剂组合物还包括其他组分(iv)，其为一种或一种以上硅烷的形式。
在一个实施方案中，本发明使用的水性粘合剂和/或黏合剂组合物包含其他组分(iv)，其为一种或一种以上偶联剂的形式，如有机官能硅烷。
在一个实施方案中，组分(iv)选自有机官能硅烷，如伯或仲氨基官能化硅烷、环氧官能化硅烷、如聚合或低聚环氧官能化硅烷、甲基丙烯酸酯官能化硅烷、烷基和芳基官能化硅烷、脲官能化硅烷或乙烯基官能化硅烷。
在一个实施方案中，本发明使用的水性粘合剂和/或黏合剂组合物还包括组分(v)，其为选自氨、胺或其任意盐中的一种或以上组分的形式。
已经发现当在组分(i)中使用氧化木质素时，将氨、胺或其任意盐作为其他组分的加入尤其有用，其中氧化木质素在氨存在下未被氧化。
在一个实施方案中，基于组分(i)的干重，本发明使用的水性粘合剂和/或黏合剂组合物还包括尿素形式的其他组分，特别是其量为5重量％至40重量％，如10重量％至30重量％，15重量％至25重量％。
在一个实施方案中，本发明使用的水性粘合剂和/或黏合剂组合物还包括一种或一种以上碳水化合物形式的其他组分，所述碳水化合物选自蔗糖、还原糖，特别是葡萄糖、多碳水化合物及其混合物，优选糊精和麦芽糊精，更优选葡萄糖浆，更优选葡萄糖当量值为DE＝30至小于100的葡萄糖糖浆，如DE＝60至小于100，如DE＝60-99，如DE＝85-99，如DE＝95-99。
在一个实施方案中，本发明使用的水性粘合剂和/或黏合剂组合物还包括以一种或一种以上碳水化合物形式的其他组分，所述碳水化合物选自蔗糖和还原糖，基于组分(i)的干重，其量为5重量％至50重量％，如5重量％至小于50重量％，如10重量％至40重量％，如15重量％至30重量％。
在本发明的上下文中，基于粘合剂或黏合剂组分的总干重，认为糖含量为50重量％或以上的粘合剂或黏合剂组合物是糖基粘合剂或黏合剂。在本发明的上下文中，基于粘合剂或黏合剂组分的总干重，认为粘合剂或黏合剂组合物的糖含量小于50重量％是非糖基粘合剂或黏合剂。
在一个实施方案中，本发明使用的水性粘合剂和/或黏合剂组合物还包括一种或一种以上表面活性剂形式的其他组分，所述表面活性剂为非离子和/或离子乳化剂的形式，如聚氧乙烯(4)月桂基醚、如大豆卵磷脂、如十二烷基硫酸钠。
在一个实施方案中，本发明使用的水性粘合剂和/或黏合剂组合物包括：
-组分(i)，其为一种或一种以上氨氧化木质素的形式，基于组分(i)的干重，其羧酸基含量为0.05mmol/g至10mmol/g，如0.1mmol/g至5mmol/g，如0.20mmol/g至1.5mmol/g，如0.40mmol/g至1.2mmol/g，如0.45mmol/g至1.0mmol/g；
-组分(ii)，其为一种或多种交联剂的形式，所述交联剂选自β-羟烷基酰胺交联剂和/或噁唑啉交联剂，和/或其为一种或多种交联剂的形式，所述交联剂选自多官能有机胺如烷醇胺、二胺如六甲基二胺、三胺；
-组分(iii)，其为一种或一种以上聚乙二醇的形式，其平均分子量为150g/mol至50000g/mol，特别是150g/mol至4000g/mol，更具体为150g/mol至1000g/mol，优选150g/mol至500g/mol，更优选150g/mol至300g/mol，或其为一种或一种以上聚乙二醇的形式，其平均分子量为4000g/mol至25000g/mol，特别是4000g/mol至15000g/mol，更具体为8000g/mol至12000g/mol；其中基于组分(i)的干重，优选水性粘合剂和/或黏合剂组合物包含组分(ii)的量为1重量％至40重量％，如4重量％至20重量％，6重量％至12重量％，并且基于组分(i)的干重，组分(iii)的含量为0.5重量％至50重量％，优选2.5重量％至25重量％，更优选3重量％至15重量％。
在一个实施方案中，本发明使用的水性粘合剂和/或黏合剂组合物包括：
-组分(i)，其为一种或一种以上氨氧化木质素的形式，基于组分(i)的干重，其羧酸基含量为0.05mmol/g至10mmol/g，如0.1mmol/g至5mmol/g，如0.20mmol/g至1.5mmol/g，如0.40mmol/g至1.2mmol/g，如0.45mmol/g至1.0mmol/g；
-组分(iia)，其为一种或一种以上改性剂的形式，所述改性剂选自基于脂肪酸甘油三酯的环氧油。
在一个实施方案中，本发明使用的水性粘合剂和/或黏合剂组合物包括：
-组分(i)，其为一种或一种以上氨氧化木质素的形式，组分(i)的每个大分子的平均羧酸基团含量超过1.5个基团，如2个以上的基团，如2.5个以上的基团；
-组分(ii)，其为一种或多种交联剂的形式，所述交联剂选自β-羟烷基酰胺交联剂和/或噁唑啉交联剂，和/或其为一种或多种交联剂的形式，所述交联剂选自多官能有机胺如烷醇胺、二胺如六甲基二胺、三胺；
-组分(iii)，其为一种或一种以上聚乙二醇的形式，其平均分子量为150g/mol至50000g/mol，特别是150g/mol至4000g/mol，更具体为150g/mol至1000g/mol，优选150g/mol至500g/mol，更优选150g/mol至300g/mol，或其为一种或一种以上聚乙二醇的形式，其平均分子量为4000g/mol至25000g/mol，特别是4000g/mol至15000g/mol，更具体为8000g/mol至12000g/mol；其中基于组分(i)的干重，优选水性粘合剂和/或黏合剂组合物包含组分(ii)的量为1重量％至40重量％，如4重量％至20重量％，6重量％至12重量％，并且基于组分(i)的干重，组分(iii)的含量为0.5重量％至50重量％，优选2.5重量％至25重量％，更优选3重量％至15重量％。
在一个实施方案中，本发明使用的水性粘合剂和/或黏合剂组合物包括：
-组分(i)，其为一种或一种以上氨氧化木质素的形式，组分(i)的每个大分子的平均羧酸基团含量超过1.5个基团，如2个以上的基团，如2.5个以上的基团；
-组分(iia)，其为一种或一种以上改性剂的形式，所述改性剂选自基于脂肪酸甘油三酯的环氧油。
在一个实施方案中，本发明使用的水性粘合剂和/或黏合剂组合物基本上由如下物质组成：
-组分(i)，其为一种或一种以上氧化木质素的形式；
-组分(ii)，其为一种或一种以上交联剂的形式；
-组分(iii)，其为一种或一种以上增塑剂的形式。
-组分(iv)，其为一种或一种以上偶联剂的形式，如有机官能硅烷；
-任选的组分，其为选自氨、胺或其任意盐中的一种或一种以上化合物的形式；
-任选的组分，其为尿素的形式；
-任选的组分，其为更具反应性或非反应性的聚硅氧烷的形式；
-任选的烃油；
-任选的一种或一种以上表面活性剂；
-水。
在一个实施方案中，本发明使用的水性粘合剂和/或黏合剂组合物基本上由以下物质组成：
-组分(i)，其为一种或一种以上氧化木质素的形式；
-组分(iia)，其为一种或一种以上改性剂的形式，所述改性剂选自基于脂肪酸甘油三酯的环氧油。
-组分(iv)，其为一种或一种以上偶联剂的形式，如有机官能硅烷；
-任选的组分，其为选自氨、胺或其任意盐中的一种或一种以上化合物的形式；
-任选的组分，其为尿素的形式；
-任选的组分，其为更具反应性或非反应性的聚硅氧烷的形式；
-任选的烃油；
-任选的一种或一种以上表面活性剂；
-水。
氧化木质素，其可用作根据本发明的用于矿物纤维的水性黏合剂和/或粘合剂组合物的组分以及制备这种氧化木质素的方法
在下文中，我们描述了可用作黏合剂和/或粘合剂组合物的组分的氧化木质素及其制备。
制备氧化木质素的方法I
可以通过以下方法制备可用作本发明的黏合剂和/或粘合剂用组分的氧化木质素，所述方法包括使如下物质接触：
-组分(a)，其包括一种或一种以上木质素；
-组分(b)，其包括氨、一种或一种以上胺组分和/或其任意盐；
-组分(c)，其包括一种或一种以上氧化剂。
组分(a)
组分(a)包括一种或一种以上木质素。
在所述方法的一个实施方案中，组分(a)包括一种或一种以上硫酸盐木质素、一种或一种以上碱木质素、一种或一种以上木质素磺酸盐木质素、一种或一种以上有机溶剂木质素、木质纤维素原料生物精制工艺得到的一种或多种木质素、或它们的任意混合物。
在一个实施方案中，组分(a)包括一种或一种以上硫酸盐木质素。
组分(b)
在根据本发明的一个实施方案中，组分(b)包括氨、一种或一种以上氨基组分和/或其任意盐。不意欲受任何特定理论的约束，据认为用氨、一种或一种以上氨基组分和/或其任意盐代替先前已知的木质素氧化工艺中使用的碱氢氧化物，在改善根据本发明方法制备的氧化木质素的性质方面起着重要作用。
意想不到地发现，在氨或胺存在下通过氧化剂氧化的木质素含有大量的氮作为氧化木质素结构的一部分。不意欲受任何特定理论的约束，据认为当将氧化木质素(所述氧化木质素根据本发明制备)用于将它们包括在黏合剂和/或粘合剂组合物中的制品时，所述氧化木质素的改进耐火性能至少部分是由于氧化木质素结构的氮含量。
在一个实施方案中，组分(b)包括氨和/或其任意盐。
不希望受到任何特定理论的约束，据认为根据本发明制备的衍生化木质素的改进稳定性至少部分是由于这样的事实：氨是一种挥发性化合物并且因此从最终产物中蒸发或可以容易地去除和再利用。与此相反，已经证明很难去除先前已知的氧化工艺中使用的碱氢氧化物的残留量。
然而，在本发明中，组分(b)除了氨、一种或多种氨基组分和/或其任意盐类外，还包括相对少量的碱和/或碱土金属氢氧化物，如氢氧化钠和/或氢氧化钾，这会是有利的。
在一些实施方案中，其中组分(b)包括碱和/或碱土金属氢氧化物，如氢氧化钠和/或氢氧化钾，作为除氨、一种或一种以上氨基组分和/或其任意盐之外的组分，碱和/或碱土金属氢氧化物的量通常很小，基于氨，如5重量份至70重量份，如10重量份至20重量份的碱和/或碱土金属氢氧化物。
组分(c)
在本发明中，组分(c)包括一种或一种以上氧化剂。
在一个实施方案中，组分(c)包括一种或一种以上的氧化剂，所述氧化剂为过氧化氢、有机或无机过氧化物、分子氧、臭氧、空气、含卤素的氧化剂或其任意混合物的形式。
在氧化的初始步骤中，来自氧化剂的活性自由基通常会从酚基中提取质子，因为该键在木质素中具有最低的解离能。由于木质素有可能通过介观异构作用稳定自由基，因此有多种途径可以继续(但也可以终止)反应，并获得各种中间产物和最终产物。由于这种复杂性(和选择的条件)，平均分子量可以增加和减少，在他们的实验中，发明人通常看到平均分子量适度增加约30％。
在一个实施方案中，组分(c)包括过氧化氢。
过氧化氢可能是最常用的氧化剂，因为它价格低、效率高、对环境的影响相对较小的联合效果。当在没有催化剂存在的情况下使用过氧化氢时，碱性条件和温度很重要，因为以下反应导致自由基形成：
已经发现，由于氧化工艺，用根据本发明的方法制备的衍生化木质素含有增加量的羧酸基团。不意欲受任何特定理论的约束，据认为根据本发明的方法制备的氧化木质素的羧酸基团含量在通过根据本发明的方法制备的衍生化木质素的理想反应性能中起着重要作用。
氧化工艺的另一个优点是氧化木质素更亲水。较高的亲水性可以增强在水中的溶解度，并促进对矿物纤维等极性基质的粘着。
其他组分
在一个实施方案中，根据本发明的方法包括包含其他组分的粘合剂和/或黏合剂，特别是氧化催化剂形式的组分(d)，如一种或一种以上过渡金属催化剂，如硫酸铁，如含锰、钯、硒、钨的催化剂。
这种氧化催化剂可以提高反应速率，从而改善通过根据本发明的方法制备的氧化木质素的性能。
组分的质量比
本领域技术人员将使用组分(a)、(b)和(c)的相对量，以达到所需的木质素氧化程度。
在一个实施方案中，
-组分(a)，包含一种或一种以上木质素
-组分(b)，包含氨
-组分(c)，包含一种或一种以上过氧化氢形式的氧化剂，
其中基于木质素的干重，木质素、氨和过氧化氢的质量比使得氨的量为0.01重量份至0.5重量份，如0.1重量份至0.3重量份、如0.15重量份至0.25重量份的氨，且基于木质素的干重，其中过氧化氢的量为0.025重量份至1.0重量份，如0.05重量份至0.2重量份、如0.075重量份至0.125重量份的过氧化氢。
工艺
使组分(a)、(b)和(c)接触以实现所需的氧化反应的可能性不止一种。
在一个实施方案中，所述方法包括以下步骤：
-以水溶液形式提供组分(a)和/或一种多种木质素的分散体的步骤，基于水溶液的总重量，所述水溶液的木质素含量为1重量％至50重量％，如5重量％25重量％，如15重量％至22重量％，如18重量％至20重量％；
-通过添加包括氨的水溶液、一种或一种以上胺组分和/或其任意盐的组分(b)来调节pH的步骤；
-通过添加包括氧化剂的组分(c)的氧化步骤。
在一个实施方案中，进行pH调节步骤使得所得水溶液和/或分散体的pH≥9，如≥10，如≥10.5。
在一个实施方案中，进行pH调节步骤，使得所得的水溶液和/或分散体具有在10.5至12范围内的pH。
在一个实施方案中，进行pH调节步骤，使得温度升至≥25℃，然后控制在25℃至50℃的范围内，如30℃至45℃，如35℃至40℃。
在一个实施方案中，在氧化步骤中，使温度升至≥35℃，然后控制在35℃至150℃范围内，如40℃至90℃，如45℃至80℃。
在一个实施方案中，氧化步骤进行的时间为1秒至48小时，如10秒至36小时，如1分钟至24小时如2小时至5小时。
制备氧化木质素的方法II
可用作本发明所用黏合剂和/或粘合剂组分的氧化木质素可以通过以下方法制备，所述方法包括使以下物质接触：
-组分(a)，其包括一种或一种以上木质素；
-组分(b)，其包括氨、和/或一种或一种以上胺组分、和/或其任意盐和/或碱和/或碱土金属氢氧化物，如氢氧化钠和/或氢氧化钾；
-组分(c)，其包括一种或一种以上氧化剂。
-组分(d)，其为一种或一种以上增塑剂的形式。
组分(a)
组分(a)包括一种或一种以上木质素。
在所述方法的一个实施方案中，组分(a)包括一种或一种以上硫酸盐木质素、一种或一种以上碱木质素、一种或一种以上木质素磺酸盐木质素、一种或一种以上有机溶剂木质素、木质纤维素原料生物精制工艺得到的一种或一种以上木质素，或其任意混合物。
在一个实施方案中，组分(a)包括一种或一种以上硫酸盐木质素。
组分(b)
在一个实施方案中，组分(b)包括氨、一种或一种以上氨基组分和/或其任意盐和/或碱和/或碱土金属氢氧化物，如氢氧化钠和/或氢氧化钾。
“氨氧化木质素”应理解为在氨存在下被氧化剂氧化的木质素。术语“氨氧化木质素”缩写为AOL。
在一个实施方案中，组分(b)包括氨和/或其任意盐。
不意欲受任何特定理论的约束，据认为组分(b)为氨和/或其任意盐的、根据本发明制备的衍生化木质素的改进稳定性至少部分是由于这样的事实：氨是一种挥发性化合物，因此从最终产物中蒸发或可以容易地去除和重复使用。
然而，在所述方法的该实施方案中，组分(b)除了氨、一种或一种以上氨基组分和/或其任意盐之外，还包括相对少量的碱和/或碱土金属氢氧化物，如氢氧化钠和/或氢氧化钾，这是有利的。
在一些实施方案中，其中组分(b)包括碱和/或碱土金属氢氧化物，如氢氧化钠和/或氢氧化钾，作为除氨、一种或一种以上氨基组分和/或其任意盐之外的组分，碱和/或碱土金属氢氧化物的量通常很小，基于氨，如5重量份至70重量份、如10重量份至20重量份的碱和/或碱土金属氢氧化物。
组分(c)
在根据本发明的所述方法中，组分(c)包括一种或一种以上氧化剂。
在一个实施方案中，组分(c)包括一种或一种以上氧化剂，所述氧化剂为过氧化氢、有机或无机过氧化物、分子氧、臭氧、空气、含卤素的氧化剂或其任意混合物的形式。
在氧化的初始步骤中，来自氧化剂的活性自由基通常会从酚基中提取质子，因为该键在木质素中具有最低的解离能。由于木质素有可能通过介观异构作用稳定自由基，因此有多种途径可以继续(但也可以终止)反应，并获得各种中间产物和最终产物。由于这种复杂性(和选择的条件)，平均分子量可以增加和减少，在他们的实验中，我们通常看到平均分子量适度增加约30％。
在一个实施方案中，组分(c)包括过氧化氢。
过氧化氢可能是最常用的氧化剂，因为它价格低、效率高、对环境的影响相对较小的联合效果。当在没有催化剂存在的情况下使用过氧化氢时，碱性条件和温度很重要，因为以下反应导致自由基形成：
已经发现，由于氧化工艺，用根据本发明的所述方法制备的衍生化木质素含有增加量的羧酸基团。不意欲受任何特定理论的约束，据认为在所述方法中制备的氧化木质素的羧酸基团含量在通过所述方法制备的衍生化木质素的理想反应性能中起着重要作用。
氧化工艺的另一个优点是氧化木质素更亲水。较高的亲水性可以增强在水中的溶解度，并促进对矿物纤维等极性基质的粘着。
组分(d)
组分(d)包括一种或一种以上增塑剂。
在一个实施方案中，组分(d)包括一种或一种以上多元醇形式的增塑剂，如碳水化合物、氢化糖如山梨糖醇、赤藓糖醇、甘油、单乙二醇、聚乙二醇、聚乙二醇醚、聚醚、邻苯二甲酸酯和/或酸如己二酸、香草酸、乳酸和/或阿魏酸、丙烯酸类聚合物、聚乙烯醇、聚氨酯分散体、碳酸乙烯酯、碳酸丙烯酯、内酯、内酰胺、丙交酯、具有游离羧基的丙烯酸类聚合物和/或具有游离羧基的聚氨酯分散体、聚酰胺、酰胺(如脲/尿素)或其任意混合物。
已经发现以一种或一种以上增塑剂的形式加入组分(d)提供了反应混合物粘度的降低，从而允许以一种非常有效的方法来生产氧化木质素。
在一个实施方案中，组分(d)包括一种或一种以上多元醇形式的增塑剂，如碳水化合物、氢化糖如山梨糖醇、赤藓糖醇、甘油、单乙二醇、聚乙二醇、聚乙烯醇、具有游离羧基的丙烯酸类聚合物和/或具有游离羧基的聚氨酯分散体、聚酰胺、酰胺(如脲/尿素)或其任意混合物。
在本发明的一个实施方案中，组分(d)包括一种或一种以上选自聚乙二醇、聚乙烯醇、尿素或其任意混合物的增塑剂。
其他组分
在一个实施方案中，所述方法包括其他组分，特别是组分(v)，其为氧化催化剂的形式，所述氧化催化剂如一种或一种以上过渡金属催化剂，如硫酸铁，如含锰、钯、硒、钨的催化剂。
这种氧化催化剂可以提高反应速率，从而改善通过该方法制备的氧化木质素的性能。
组分的质量比
本领域技术人员将使用组分(a)、(b)、(c)和(d)的相对量，以达到所需的木质素氧化程度。
在一个实施方案中，该方法的实施使得该方法包括：
-组分(a)包括一种或一种以上木质素；
-组分(b)包括氨；
-组分(c)包括一种以上过氧化氢形式的氧化剂；
-组分(d)包括选自聚乙二醇的一种或一种以上的增塑剂，
其中木质素、氨、过氧化氢和聚乙二醇的质量比为，基于木质素的干重，氨的量为0.01重量份至0.5重量份，例如0.1重量份至0.3重量份，例如0.15重量份至0.25重量份氨(25重量％的水溶液)，并且基于木质素的干重，其中过氧化氢(30重量％的水溶液)的量为0.025重量份至1.0重量份，例如0.07重量份至0.50重量份，例如0.15重量份至0.30重量份的过氧化氢，并且其中基于木质素的干重，聚乙二醇的量为0.03重量份至0.60重量份，例如0.07重量份至0.50重量份，例如0.10重量份至0.40重量份聚乙二醇。
为了本发明的目的，“木质素的干重”优选定义为所提供形式的木质素的重量。
工艺
使组分(a)、(b)、(c)和(d)接触以实现所需的氧化反应的可能性不止一种。
在一个实施方案中，该方法包括以下步骤：
-以水溶液和/或一种以上木质素的分散体的形式提供组分(a)的步骤，基于水溶液的总重量，水溶液的木质素含量为5重量％至90重量％，如10重量％至85重量％，如15重量％至70重量％；
-通过添加组分(b)调节pH的步骤；
-添加组分(d)的步骤；
-通过添加包括氧化剂的组分(c)的氧化步骤。
在一个实施方案中，进行pH调节步骤使得所得的水溶液和/或分散体的pH≥9，如≥10，如≥10.5。
在一个实施方案中，进行pH调节步骤，使得所得的水溶液和/或分散体具有在9.5至12范围内的pH。
在一个实施方案中，进行pH调节步骤，使得温度升到≥25℃，然后控制在25℃至50℃的范围内，如30℃至45℃，如35℃至40℃。
在一个实施方案中，在氧化步骤中，使温度上升到≥35℃，然后控制在35℃至150℃范围内，如40℃至90℃，如45℃至80℃。
在一个实施方案中，氧化步骤进行1秒至24小时的时间，如1分钟至12小时，如10分钟至8小时，如5分钟至1小时。
已经发现，所述方法允许产生高干物质含量的反应混合物，因此在所述方法中可以实现高产出，其允许氧化木质素形式的反应产物用作工业大规模生产制品如矿物纤维制品的组分。
在一个实施方案中，所述方法的实施使得反应混合物的干物质含量为20重量％至80重量％，如40重量％至70重量％。
在一个实施方案中，所述方法的实施使得氧化木质素的粘度具有100cP至100.000cP的值，如500cP至50.000cP的值，如1.000cP至25.000cP的值。
就本发明的目的而言，粘度是动态粘度，定义为液体/糊状物对形状变化的抵抗力，或相邻部分相对于彼此的运动的抵抗力。粘度以厘泊(cP)为单位测量，相当于1mPa s(百万帕斯卡秒)。粘度在20℃下使用粘度计测量。为了本发明的目的，动态粘度可以在20℃下通过锥板井布鲁克菲尔德粘度计测量。
在一个实施方案中，所述方法的实施使得该方法包括转子-定子装置。
在一个实施方案中，所述方法的实施使得该方法作为连续或半连续工艺执行。
用于执行该方法的设备
本发明还包括用于执行上述方法的设备。
在一个实施方案中，用于执行该方法的设备包括：
-转子-定子装置，
-用于组分(a)、(b)、(d)的预混合装置，
-一个或一个以上水、组分(a)、(b)、(c)和(d)的入口，
-一个或一个以上氧化木质素的出口。
在一个实施方案中，该设备的构造方式使得用于预混组分(a)、(b)和(d)的入口至转子-定子装置，并且该设备还包括腔室，
所述腔室具有用于组分(c)的入口，且
所述腔室具有用于氧化木质素的出口。
转子-定子装置是用于加工材料的装置，包括配置为带有齿圈的内锥的定子。定子与具有从轮毂伸出的臂的转子配合使用。这些臂中的每个臂都有与定子的齿圈的齿相啮合的齿。转子每转一圈，待处理的材料就向外输送一段距离，同时受到强烈的剪切效应、混合和重新分配。直立装置的转子臂和相邻的容器腔室允许材料从内部到外部的永久重新排列，并提供干燥和/或高粘性物质的多重加工，因此该装置对于工业生产中重要的密集混合、捏和、纤维化、分解和类似工艺具有很好的效用。壳体的直立排列有利于材料从外围向设备中心回落。
在一个实施方案中，所述方法中所使用的转子-定子装置包括带有齿圈的定子和带有与定子的齿啮合的齿的转子。在这个实施方案中，转子-定子装置具有以下特点：转子的臂之间突出导向漏斗，将从上面进来的物料流集中到容器的中心区域。导向漏斗的外表面限定环形间隙，对物料流进行节流。转子上设置进给螺杆，向装置的工作区域进料。导向漏斗将制品保留在装置的工作区域，而进给螺杆则在中心区域产生增加的材料压力。
欲了解更多在该方法的一个实施方案中使用的转子-定子装置的细节信息，参考US 2003/0042344 A1，其作为参考并入本文。
在一个实施方案中，该方法的实施使得该方法使用一个转子-定子装置。在该实施方案中，组分的混合和组分的反应在同一转子-定子装置中进行。
在一个实施方案中，该方法的实施使得该方法使用两个或以上转子-定子装置，其中至少一个转子-定子装置用于组分的混合，并且至少一个转子-定子装置用于使组分反应。
该方法可分为两个步骤：
1.制备木质素物质(a)+(b)+(d)；
2.木质素物质的氧化
通常，使用两种不同类型的转子/定子机器：
1.开式转子/定子机器，其适于将木质素粉末以非常高的浓度(30重量％至50重量％)掺入水中。混合强度较低，但使用特殊辅助设备(入口漏斗、螺杆等)来处理高粘度材料。较低的圆周速度(至多15m/s)。该机器可用作批处理系统或连续系统。
2.内联转子/定子机器，其具有更高的剪切力，圆周速度高达55m/s，并为非常快速的化学反应创造了有利的条件。所述机器应连续使用。
在开式转子/定子系统中，制备高浓度(45重量％至50重量％)木质素/水物质。将木质素粉末缓慢加入温水(30℃至60℃)中，其中已添加了正确量的水氨和/或碱(alkalibase)。这可以在批处理模式下完成，或者间歇性/连续地添加材料，从而产生连续的物质流到下一步。
产生的物质应保持在约60℃的温度下，以保持粘度尽可能低，从而使材料可泵送。然后使用合适的泵(如螺杆泵或其他容积泵)将pH值为9至12的木质素/水的热物质转移到氧化步骤。
在一个实施方案中，氧化是在封闭的转子/定子系统中以连续的在线反应完成的。氨和/或碱的水溶液在最高湍流/剪切点用计量泵注入转子/定子腔室。这确保了快速的氧化反应。氧化材料(AOL)离开在线反应器并收集在合适的罐中。
反应产物
意想不到地发现，所制备的氧化木质素具有非常理想的反应性能，同时在将它们包括在黏合剂和/或粘合剂组合物中的制品中使用时显示出改进的耐火性能，并且比先前已知的氧化木质素具有改进的长期稳定性。
氧化木质素还显示出改善的亲水性。
所制备的氧化木质素反应性的重要参数是氧化木质素的羧酸基团含量。
在一个实施方案中，基于组分(a)的干重，所制备的氧化木质素的羧酸基含量为0.05mmol/g至10mmol/g，如0.1mmol/g至5mmol/g，如0.20mmol/g至2.0mmol/g，如0.40mmol/g至1.5mmol/g，如0.45mmol/g至1.0mmol/g。
描述羧酸基团含量的另一种方法是使用根据下式的每个木质素大分子的平均羧酸基团含量：
在一个实施方案中，所制备的氧化木质素中，每个组分(a)的大分子的平均羧酸基团含量超过1.5个基团，如2个以上基团，如2.5个以上的基团。
制备氧化木质素的方法III
用作本发明所用黏合剂和/或粘合剂的组分的氧化木质素可以通过如下方法制备，所述方法包括使如下物质接触：
-组分(a)，其包括一种或一种以上木质素；
-组分(b)，其包括氨、和/或一种或一种以上胺组分、和/或其任意盐、和/或碱和/或碱土金属氢氧化物，如氢氧化钠和/或氢氧化钾；
-组分(c)，其包括一种或一种以上氧化剂，
-任选的组分(d)，其为一种或一种以上增塑剂的形式，
以及进行混合/氧化步骤，其中产生氧化混合物，然后是氧化步骤，其中使被氧化的混合物继续反应如下的停留时间，所述停留时间为1秒至10小时，如10秒至6小时，如30秒至2小时。
组分(a)、(b)、(c)和(d)如上文用于制备氧化木质素的方法II中所定义。
在本发明的一个实施方案中，所述方法包括使组分彼此接触的预混合步骤。
在预混合步骤中，以下组分可以相互接触：
-组分(a)和组分(b)、或
-组分(a)和组分(b)和组分(c)、或
-组分(a)和组分(b)和组分(d)、或
-组分(a)和组分(b)和组分(c)和组分(d)。
在本发明的实施方案中，预混合步骤可以作为单独的步骤进行，并且在预混合步骤之后进行混合/氧化步骤。在本发明的这种实施方案中，在预混合步骤中使组分(a)和组分(b)以及任选的组分(d)相互接触是特别有利的。在随后的混合/氧化步骤中，组分(c)随后被添加到预混合步骤中产生的预混料中。
在本发明的另一个实施方案中，预混合步骤可能对应于混合/氧化步骤。在本发明的该实施方案中，组分如组分(a)、组分(b)和组分(c)被混合并同时开始氧化工艺。随后的停留时间可能在与用于执行混合/氧化步骤的相同设备中进行。如果组分(c)是空气，则本发明的这种实施方案是特别有利的。
已经发现，通过使混合/氧化步骤后面接着氧化步骤，其中反应混合物优选不继续混合，可以以非常有效的方式控制氧化速率。同时，由于混合/氧化步骤之后的氧化步骤需要不太复杂的设备，因此降低了执行该方法的成本。
另一个优点是产生的氧化木质素特别稳定。另一个意想不到的优点是产生的氧化木质素在粘度方面可以很好地进行调节。另一个意想不到的优点是氧化木质素的浓度可以非常高。
在一个实施方案中，停留时间的选择使得氧化反应进行到所需的完成程度，优选到完全完成。
用于执行方法III的系统I
在一个实施方案中，用于执行该方法的系统包括：
-至少一个转子-定子装置，
-一个或一个以上用于水和组分(a)和(b)的入口，
-转子-定子装置的一个或一个以上出口，
-至少一个反应装置，特别是至少一个反应管，其在工艺流动方向上布置在至少一个或多个出口的下游。
在一个实施方案中，系统包括一个或一个以上用于组分(c)和/或组分(d)的入口。
在一个实施方案中，系统包括预混合装置。
预混合装置可以包括一个或一个以上水和/或组分(a)和/或组分(b)和/或组分(c)和/或组分(d)的入口。
在一个实施方案中，预混合装置包括用于水和组分(a)和组分(b)的入口。
在预混合步骤中，组分(c)也可能与提到的三种成分(水、组分(a)和组分(b))混合。然后，预混合装置可能具有用于组分(c)的其他入口。如果组分(c)是空气，则预混合装置可能由开放式混合容器形成，因此在这种情况下，组分(c)已经通过容器的开口与其他组分(水、组分(a)和组分(b))接触。同样在本发明的该实施方案中，预混合装置可能任选地包括用于组分(d)的入口。
在一个实施方案中，系统以这样一种方式构建：
组分(a)、(b)和(d)的入口是预混合装置的入口，特别是开式转子-定子装置的入口，
由此系统还包括附加的转子-定子装置，
附加的转子-定子装置具有用于组分(c)的入口和附加转子-定子装置具有用于氧化木质素的出口。
预混合步骤和混合/氧化步骤可以同时进行。在这种情况下，预混合装置和混合/氧化装置是单个装置，即转子-定子装置。
在一个实施方案中，用于根据本发明的方法的一个转子-定子装置包括具有齿圈的定子，以及具有与定子的齿啮合的齿的转子。本实施方案中，转子-定子装置具有以下特征：转子的臂之间突出导向漏斗，将从上面进来的物料流集中到容器的中心区域。导向漏斗的外表面限定环形间隙，对物料流进行节流。转子上设置有进给螺杆，向装置的工作区域进料。导向漏斗将制品保留在装置的工作区域，而进给螺杆则在中心区域产生增加的材料压力。
用于执行方法III的系统II
在一个实施方案中，用于执行该方法的系统包括：
-一个或一个以上用于水、组分(a)和(b)的入口，
-至少一个具有一个或一个以上出口的混合和氧化装置，以及
-至少一个混合器/热交换器，其在工艺流动方向上布置在至少一个或多个出口的下游，由此混合器/热交换器包括温度控制装置。
在一个实施方案中，系统包括用于组分(c)和/或组分(d)的附加的一个或一个以上入口。
在一个实施方案中，系统包括预混合装置。
预混合装置可以包括一个或一个以上用于水和/或组分(a)和/或组分(b)和/或组分(c)和/或组分(d)的入口。
在一个实施方案中，预混合装置包括用于水和组分(a)和组分(b)的入口。
在预混合步骤中，组分(c)也可能与提到的三种成分(水、组分(a)和组分(b))混合。然后，预混合装置可能具有组分(c)的其他入口。如果组分(c)是空气，则预混合装置可能由开放式混合容器形成，因此在这种情况下，组分(c)已经通过容器的开口与其他组分(水、组分(a)和组分(b))接触。同样在本发明的该实施方案中，预混合装置可能任选地包括用于组分(d)的入口。
在一个实施方案中，系统以这样的方式构建：用于组分(a)、(b)和(d)的入口是开式转子-定子装置的入口，由此该系统还包括混合器/热交换器，具有用于组分(c)的入口和用于氧化木质素的出口。
预混合步骤和混合/氧化步骤可以同时进行。在这种情况下，预混合装置和混合/氧化装置是单个装置。
在一个实施方案中，用于本发明方法的一种转子-定子装置包括具有齿圈的定子和具有与定子的齿啮合的齿的转子。本实施方案中，转子-定子装置具有以下特征：转子的臂之间突出导向漏斗，将从上面进来的物料流集中到容器的中心区域。导向漏斗的外表面限定环形间隙，对物料流进行节流。转子上设置有进给螺杆，向装置的工作区域进料。导向漏斗将制品保留在装置的工作区域，而进给螺杆则在中心区域产生增加的材料压力。
当然，其他装置也可以用作预混合装置。此外，预混合步骤可以在混合和氧化装置中进行。
在一个实施方案中，混合和氧化装置是静态混合器。静态混合器是一种用于连续混合流体材料的装置，无需移动组分。静态混合器的一种设计是板式混合器，另一种常见的装置类型由包含在圆柱形(管)或方形外壳中的混合器元件组成。
在一个实施方案中，混合器/热交换器被构造为具有混合元件的多管热交换器。混合元件优选是固定装置，混合物必须流过该装置，由此作为流过的结果进行混合。混合器/热交换器可以构造为活塞式流动反应器。
实施例I
实施例IA–过氧化氢在氨水溶液中的木质素氧化：
根据实施例IA使用的成分量在表IA 1.1和IA 1.2中提供。
尽管硫酸盐木质素在相对较高的pH值下可溶于水，但已知在一定重量百分比下，溶液的粘度会急剧增加。通常认为，粘度增加的原因在于强氢键合和木质素中存在的许多芳环的π电子相互作用的联合效应。对于硫酸盐木质素，观察到水中粘度突然增加约21重量％至22重量％，并且在所述实施例中使用了19重量％的硫酸盐木质素。
在pH调节步骤中，使用氨水溶液作为碱。根据总反应重量将量固定为4重量％。pH调节步骤后和氧化开始时的pH值为10.7。
表IA2显示了硫酸盐木质素氧化前后的CHNS元素分析结果。分析之前，样品在160℃下进行热处理以除去吸附的氨。分析表明，在氧化工艺过程中，一定量的氮成为氧化木质素结构的一部分。
在批量实验的测试中，确定在小的时间间隔内添加全部量的过氧化氢有利于氧化，而不是在长的时间段内少量添加过氧化物。在本实施例中使用基于总反应重量2.0重量％的H2O2。
氧化是一种放热反应，加入过氧化物后会注意到温度的升高。在该实施例中，在反应的三个小时内将温度保持在60℃。
氧化后，每克样品的木质素官能团量增加，如通过31P NMR和水滴定法测定的。以2-氯-4,4,5,5-四甲基-1,3,2-二氧磷杂环戊烷(TMDP)为磷酸化试剂并以胆固醇为内标，制备31P NMR的样品。对硫酸盐木质素氧化前后的核磁共振谱进行了分析，结果总结于表IA3中。
通过水滴定法和使用下式测定COOH基团的变化：
其中V2s和V1s是样品的终点体积，而V2b和V1b是空白对照的体积。在这种情况下，C酸是0.1M HCI，ms是样品的重量。氧化前后水滴定得到的值如表IA4所示。
也可以通过皂化值来量化平均COOH官能度，皂化值表示皂化1g木质素所需的KOH的毫克数。这种方法可以在AOCS Official Method Cd 3-25中找到。
用PSS PolarSil色谱柱(9:1(v/v)二甲基亚砜/水洗脱液，0.05M LiBr)和在280nm用紫外检测器在氧化前后测定平均分子量。COOH浓度和平均分子量的组合还使得能够计算每木质素大分子的平均羧酸基团含量，这些结果如表IA5所示。
实施例IB–通过过氧化氢将在氨中的木质素氧化规模扩大为中试规模
用过氧化氢氧化木质素是放热过程，即使在实验室规模中，添加过氧化物后也观察到温度显著升高。在扩大化学工艺规模时，这是自然要考虑的问题，因为产生的热量与三次方的尺寸(体积)有关，而冷却通常仅随着平方尺寸(面积)而增加。此外，由于粘着中间体的高粘度，工艺设备必须仔细选择或设计。因此，扩大规模是精心设计的，并分几个步骤进行。
第一个规模扩大步骤是使用不锈钢专业混合器辅以非常有效的机械混合，从1升(实验室规模)扩大到9升。扩大后的最终温度仅略高于实验室规模，这归因于反应器的高效空气冷却和过氧化氢的缓慢添加。
下一个规模扩大步骤是在具有高效水套和高效螺旋桨搅拌器的封闭式200L反应器中完成的。这次规模为180L，分两步加入过氧化氢。分离约30分钟。这次扩大规模相对顺利，尽管相当多的泡沫是一个问题，部分原因是高度反应器填充。为了控制发泡，在泡沫上喷涂少量食品级消泡剂。最重要的是，使用外部水冷却获得温度可控和低于70℃的最终温度。
中试规模反应在具有水冷夹套和双叶螺旋桨搅拌的800L反应器中进行。将干物质含量为67重量％的158kg木质素(UPM LignoBoost TM BioPiva 100)粉碎并悬浮在224kg水中并搅拌以形成均匀的悬浮液。继续搅拌，将103kg的25％氨水泵入反应器中，再搅拌2小时至形成深色粘稠的木质素溶液。
在20℃至25℃下15分钟内向搅拌好的木质素溶液中加入140kg7.5重量％的过氧化氢。在向冷却夹套中添加过氧化氢和冷却水期间和之后，仔细监测温度和泡沫水平，以保持可接受的泡沫水平和每分钟低于4℃的升温以及低于70℃的最终温度。升温停止后，关闭冷却，将制品混合物再搅拌2小时，然后转移到运输容器中。
根据规模扩大运行，可以得出结论，即使反应是放热的，实际上从室温到约60℃通过水的热容平衡掉了大部分反应热量，只有最后一部分必须通过冷却去除。应该注意的是，由于这一点，并且由于反应时间短，该工艺非常适合使用连续反应器(如在线混合器、管式反应器或CSTR型反应器)进行规模扩大和工艺强化。这将确保良好的温度控制和更明确的反应过程。
规模扩大批次的测试表明，生产的氧化木质素具有与实验室生产的批次一致的性能。
表IA 1.1
以所提供的形式使用的物料量：
表IA 1.2
活性材料用量：
表IA 2
氧化前后硫酸盐木质素的元素分析：
表IA 3
通过31P-NMR获得氧化前后的硫酸盐木质素官能团分布：
表IA 4
通过水滴定法测定的COOH基团含量(mmol/g)：
表IA5
表IA5.通过尺寸排阻色谱法确定的数均摩尔质量(Mn)和重均摩尔质量(Mw)，以g/mol表示，以及氧化前后每个木质素大分子的平均羧酸基团含量。
实施例II
在下面的实施例中，制备了若干种氧化木质素。确定了氧化木质素的以下性质：
组分固体含量：
给定氧化木质素溶液中每种组分的含量基于组分的无水质量或如下所述。
硫酸盐木质素由UPM作为BioPiva100TM以干粉供应。由Sigma-Aldrich提供NH4OH25％，并以供应形式使用。H2O2，30％(Cas no 7722-84-1)由Sigma-Aldrich提供，并以供应形式或用水稀释使用。PEG 200由Sigma-Aldrich提供，为了简单起见假定为无水并原样使用。PVA(Mw 89.000-98.000、Mw 85.000-124.000、Mw 130.000、Mw146.000-186.000)(Casno 9002-89-5)由Sigma-Aldrich提供，为简单起见假定为无水并原样使用。由Sigma-Aldrich提供尿素(Cas no57-13-6)，并以供应形式或用水稀释使用。由Sigma-Aldrich提供甘油(Cas no 56-81-5)，为简单起见假定为无水并原样使用。
氧化木质素固体
加热至200℃达1小时后氧化木质素的含量称为“干固体物质”，表示为加热后剩余重量的百分比。
将盘状岩棉样品(直径：5cm；高度1cm)从岩棉中切出，并在580℃下热处理至少30分钟以除去所有有机物。通过将黏合剂混合物的样品(约2g)分布到锡箔容器中的热处理岩棉盘上来测量黏合剂混合物的固体。在加入黏合剂混合物之前和之后直接称量装有岩棉盘的锡箔容器的重量。在锡箔容器中生产两种这样的黏合剂混合物装载岩棉盘，然后在200℃下加热1小时。冷却并在室温下储存10分钟后，称量样品并作为两个结果的平均值计算干固体物质。
COOH基团含量
COOH基团含量的变化也是通过水滴定和利用以下公式确定的：
其中V2s和V1s是样品的终点体积，而V2b和V1b是空白对照样品的体积。在这种情况下，C酸是0.1M HCI，ms,g是样品的重量。
制造氧化木质素的方法：
1)搅拌过程中将水和木质素在室温(20℃至25℃)的水浴中在连接有冷凝器和温度记录装置的3颈玻璃底烧瓶中混合。搅拌1小时。
2)在搅拌过程中分1份加入氨。
3)如果与氨的微放热反应没有升高温度，则加热将温度升高到35℃。
4)测量pH值。
5)加入增塑剂PEG200，搅拌10分钟。
6)木质素完全溶解约1小时后，一次缓慢加入30％的H2O2。
7)加入H2O2的放热反应提高了玻璃底烧瓶中的温度，如果反应温度低于60℃，则将温度升高至60℃，样品在60℃放置1小时。
8)然后将圆底烧瓶从水浴中取出并冷却至室温。
9)取出样品测定干固体物质、COOH、粘度、密度和pH值。
氧化木质素组合物
在下文中，氧化木质素实施例的条目号对应于表II中使用的条目号。
实施例IIA
将71.0g木质素UPM Biopiva 100在20℃下溶解在149.0g水中，加入13.3g 25％NH4OH并通过磁力搅拌器搅拌1小时，其中之后在搅拌过程中缓慢加入16.8g 30％的H2O2。在水浴中将温度升高到60℃。氧化1小时后，冷却水浴，从而停止反应。对所得材料进行COOH、干固体物质、pH、粘度和密度分析。
实施例IIE
将71.0g木质素UPM Biopiva 100在20℃下溶解在88.8g水中，加入13.3g 25％NH4OH，并通过磁力搅拌器搅拌1小时。加入22.8g PEG 200，并搅拌10分钟，其中之后在搅拌过程中缓慢加入16.7g 30％的H2O2。在水浴中将温度升高至60℃。氧化1小时后，冷却水浴，从而停止反应。对所得材料进行COOH、干固体物质、pH、粘度和密度分析。
实施例IIC
71.0g木质素UPM Biopiva 100在20℃下溶解在57.1g水中，加入13.3g 25％NH4OH，并通过机械搅拌器搅拌1小时，其中之后在搅拌过程中缓慢加入16.6g 30％的H2O2。在水浴中将温度升高至60℃。氧化1小时后，冷却水浴，从而停止反应。对所得材料进行COOH、干固体物质、pH、粘度和密度分析。
实施例II F
71.0g木质素UPM Biopiva 100在20℃下溶于57.1g水中，加入13.3g 25％NH4OH，并通过机械搅拌器搅拌1小时。加入19.0g PEG 200，并搅拌10分钟，其中之后在搅拌过程中缓慢加入16.6g 30％的H2O2。在水浴中将温度升高至60℃。氧化1小时后，冷却水浴，停止反应。对所得材料进行COOH、干固体物质、pH、粘度和密度分析。
实施例III：
8.5L热水(50℃)和1.9L NH4OH(24.7％)混合，其中在高搅拌(660rpm，44Hz)下10分钟内缓慢加入9.0kg木质素(UPM biopiva100)。
温度因高剪切力而升高。30分钟后，加入4L热水，再搅拌物料15分钟后加入剩余部分热水(5L)。取出样品，通过使用Hegman量规和pH测量来分析未溶解的木质素。
然后将该预混料转移到转子-定子装置和反应装置中，其中通过使用H2O2(17.5体积％)进行氧化。在这种情况下使用的反应装置至少部分具有反应管和反应容器。预混料的给料量为150L/h，H2O2的给料量为18L/h。
在本例中，采用Cavitron CD1000转子-定子装置进行混合/氧化步骤。转子-定子装置以250Hz(55m/s圆周速度)运行，反压为2bar。在反应管中的停留时间为3.2分钟，在反应容器中的停留时间为2小时。
预混料温度为62℃，氧化步骤将温度提高到70℃。
分析最终制品的COOH基团含量、干固体物质、pH、粘度和剩余H2O2。
表III：
实施例IV：
将484L热水(70℃)和47.0L NH4OH(24.7％)混合，其中之后在高搅拌下15分钟内缓慢加入224.0kg木质素(UPM biopiva 100)。取出样品，通过使用Hegman量规和pH测量来分析未溶解的木质素。
然后将该预混料转移到静态混合器和混合器/热交换器中，其中通过使用H2O2(35体积％)进行氧化。预混料的给料量为600L/h，H2O2的给料量为17.2L/h。在混合器/热交换器中的停留时间为20分钟。
在氧化步骤过程中，混合物的温度升高至高达95℃。
分析最终制品的COOH基团含量、干固体物质、pH、粘度和剩余的H2O2。
基于该AOL制备黏合剂：将49.3g AOL(19.0％固体)、0.8g primid XL552(100％固体)和2.4g PEG200(100％固体)与0.8g水混合，产生19％的固体；然后用于棒材试验中的机械性能测试。
棒材试验
在棒材试验中测试黏合剂的机械强度。对于每种黏合剂，用黏合剂和来自岩棉纺纱生产的岩棉丸的混合物制造16根棒材。
将包括15％干固体物质的该黏合剂溶液样品(16.0g)与丸(80.0g)充分混合。然后将所得混合物填充到四个以耐热硅胶形式提供的槽中，用于制作小棒(每个形状4×5个槽；槽顶部尺寸：长度＝5.6cm，宽度＝2.5cm；槽底部尺寸：长度＝5.3cm，宽度＝2.2cm；槽高＝1.1cm)。然后将放置在槽中的混合物用适当大小的扁平金属棒压制，以产生均匀的棒材表面。每个黏合剂的16根棒材都是以这种方式制成的。然后将所得棒材在200℃下固化。固化时间为1小时。冷却至室温后，小心地将棒材从容器中取出。其中5根棒材在80℃水浴中老化3小时。
干燥1至2天后，老化棒材和5根未老化棒材在3点弯曲试验中断裂(试验速度：10.0mm/min；破裂程度：50％；标称强度：30N/mm2；支撑距离：40mm；最大挠度20mm；标称电子模块体10000N/mm2)在Bent Tram机上研究其机械强度。在机器中放置棒材时，“顶面”
(即尺寸长度＝5.6cm，宽度＝2.5cm的面)朝上。
附图说明
图1显示了可能的木质素结构的部分。
图2显示了木质素前体和常见的单元间链接。
图3显示了市场上可用的至少四组工业木质素。
图4显示了一些工业木质素特性的总结。
图5是根据本发明的绝缘制品的透视图；
图6是本发明方法在固化炉阶段之前的示意图。
具体实施方式
图5显示了由MMVF絮胎2形成的绝缘制品1。在其底部，絮胎设置有第一饰面3。第一饰面3可以具有防潮性能。饰面3通过粘合层4连接到MMVF絮胎2。在该具体实施方案中，尽管在本发明中不是必需的，但在其顶侧，MMVF絮胎2设置有粘合剂层5。该粘合剂层5用于将绝缘制品固定在待绝缘的物体上。为了便于储存和运输，在粘合剂层5上设置有一层热稳定有机硅材料的可移除的第二饰面6。这里需要注意的是，粘合剂层从绝缘制品的边缘延伸一小段距离，以便于盖板的拆卸。
这种绝缘制品的制造可以如下进行，如图6所示。
MMVF絮胎2是通过空气铺设带有黏合剂的MMVF幅材并将其固结(未示出)而制成的。从经由由辊7形成的传送带供应的MMVF絮胎2开始，首先借助于设置有喷嘴的雾化装置11供应一定量的粘合剂，并以本发明所定义的水性组合物的形式喷洒到由辊提供的第一饰面3上，在这种情况下辊是柔性的，并且可以例如采取机织或无纺玻璃薄纱布、织物、箔、塑料或其组合的层的形式。借助于辊10将第一饰面3布置在所述MMVF絮胎2的下侧上。
随后通过辊9在MMVF絮胎2的上侧上设置热稳定聚硅氧烷PE箔形式的第二饰面层6。如对饰面层3所述的那样，并再次从经由辊7的传送带供应的MMVF絮胎2开始，将用于把绝缘制品固定到待绝缘的物体上的粘合剂层5的粘合剂4通过喷洒装置8施加到絮胎2的主表面上。
随后通过使MMVF絮胎通过固化炉(未示出)以常规方式固化用于第一饰面3的粘合剂和用于MMVF基体的黏合剂。
实施例
进行测试以确定已使用权利要求1所述粘合剂施加到MMVF声学元件上的玻璃薄纱布的剥离强度。绝缘制品是用于具有下表1中定义的特性的平顶绝缘制品的绝缘制品：
表1
LOI(粘合剂含量)的测定根据DS/EN13820:2003进行有机含量的测定，其中粘合剂含量定义为在给定温度下燃烧掉的有机材料量，此处使用(590±20℃)进行至少10分钟或更长时间，直到质量恒定。烧失量的测定由至少10g矿棉组成，相当于8至20个切口(至少8个切口)，使用软木钻孔器均匀分布在试样上，确保包含整个制品厚度。
剥离强度测定如下：
使用5cm宽的金属打孔机和带钩的小手动砝码[g]进行薄纱布附着力测量。
测量方法：
将制品放在均匀平坦的表面上，
使用切割器，将薄纱布的表面切成约50cm的长度，
将撕裂的一端连接到测力计的握把上并拉动。
同时应读取最大和最小刻度偏转。
结果
通常认为商业生产需要至少100g的剥离强度。可以看出，本发明的制品完全符合该标准。
黏合剂组合物的详细信息：
将3267kg水装入6000L反应器中，接着装入287kg氨水(24.7％)。然后在30分钟至45分钟内缓慢加入1531kg木质素UPM BioPiva 100。将混合物加热至40℃并在该温度下保持1小时。1小时后检查不溶性木质素。这可以通过在玻璃板或Hegman量规上检查溶液来实现。可见不溶性木质素为棕色黏合剂中的小颗粒。在溶解步骤中，木质素溶液的颜色将从棕色变为有光泽的黑色。
木质素完全溶解后，加入1升泡沫抑制剂(来自
的Skumdaemper11-10)。将批次的温度保持在40℃。
然后开始加入307.5kg 35％的过氧化氢。过氧化氢以200升/小时至300升/小时的速度给料。以200升/小时的速率加入过氧化氢的前半部分，之后给料速率增加到300升/小时。
在加入过氧化氢的过程中，通过加热或冷却来控制反应混合物中的温度使得最终反应温度达到65℃。
在65℃下反应15分钟后，将反应混合物冷却至50℃以下的温度。由此获得COOH值为1.2mmol/g固体的树脂。
从这种氨氧化木质素(AOL)树脂开始，通过加入270kg聚乙二醇200和281kg 31％的Primid XL-552(β-羟基烷基酰胺)的水溶液配制黏合剂。
Claims (33)
1.一种制造绝缘制品的方法，所述方法包括：
提供在包含黏合剂的基体中的人造玻璃质纤维(MMVF)絮胎，其中所述人造玻璃质纤维絮胎包括至少一个主表面；
提供饰面；
通过使用粘合剂将所述饰面固定至所述人造玻璃质纤维絮胎的至少一个主表面；和
固化所述粘合剂，其中所述粘合剂是水性粘合剂组合物，该水性粘合剂组合物包括：
-组分(i)，其为一种或一种以上氧化木质素的形式；
-组分(ii)，其为一种或一种以上交联剂的形式；
-组分(iii)，其为一种或一种以上增塑剂的形式。
2.根据权利要求1所述的方法，其中所述饰面选自机织或无纺玻璃纤维薄纱布或织物、稀松布、粗纱、玻璃纤维丝、玻璃长丝织物、纺粘聚酯纤维网、气相膜、防潮层、屋顶衬箔和家居装饰物。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其中所述饰面是面积重量在30g/m2至150g/m2范围内的无纺玻璃薄纱布。
4.根据权利要求1或2所述的方法，其中所述饰面为具有矿物涂层的无纺玻璃薄纱布，其面积重量在150g/m2至350g/m2范围内。
5.根据权利要求1或2所述的方法，其中所述饰面为玻璃纤维丝或玻璃长丝织物，其面积重量在90g/m2至180g/m2范围内。
6.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述饰面具有至少一个主表面，并且所述方法包括将粘合剂施加至所述饰面和/或所述絮胎的主表面，然后将所述饰面的主表面施加至所述人造玻璃质纤维絮胎的主表面。
7.根据前述权利要求中任一项所述的方法，包括通过喷涂施加所述粘合剂。
8.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述粘合剂的固化步骤在100℃至300℃、优选170℃至270℃、优选180℃至250℃、优选190℃至230℃的温度下进行。
9.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中当用于MMVF的黏合剂未固化时，进行将所述饰面固定至所述絮胎的至少一个主表面的步骤，并且固化粘合剂的步骤也使在MMVF基体中的黏合剂固化。
10.根据权利要求1至8中任一项所述的方法，其中将所述饰面固定至所述絮胎的至少一个主表面的步骤是在MMVF的黏合剂固化后进行的。
11.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述絮胎的密度在20kg/m3至200kg/m3的范围内。
12.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中由所述黏合剂黏合的人造玻璃质纤维絮胎的烧失量(LOI)在0.5重量％至8重量％的范围内，优选在2重量％至5重量％的范围内。
13.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述绝缘制品的厚度在20mm至400mm的范围内。
14.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述粘合剂的施加量为40g/m2至400g/m2、优选50g/m2至200g/m2、更优选60g/m2至150g/m2的液体粘合剂。
15.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述方法还包括在将所述饰面固定至所述絮胎之后，将涂层施加至所述饰面。
16.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述绝缘制品选自外立面、通风立面、室内天花板绝缘制品、内墙绝缘制品、屋顶绝缘制品、通风管道或通道吸音制品。
17.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述人造玻璃质纤维(MMVF)絮胎中的黏合剂是黏合剂组合物，该黏合剂组合物在固化之前是水性组合物，该水性组合物包括：
-组分(i)，其为一种或一种以上氧化木质素的形式；
-组分(ii)，其为一种或一种以上交联剂的形式；
-组分(iii)，其为一种或一种以上增塑剂的形式。
18.一种制造绝缘制品的方法，所述方法包括：
提供在包含未固化的黏合剂的基体中的人造玻璃质纤维(MMVF)絮胎，其中所述人造玻璃质纤维絮胎包括至少一个主表面；
提供饰面；
将所述饰面施加至所述人造玻璃质纤维絮胎的至少一个主表面；并且固化所述黏合剂以将所述饰面固定至所述主表面，其中所述黏合剂是水性黏合剂组合物，该水性黏合剂组合物包括：
-组分(i)，其为一种或一种以上氧化木质素的形式；
-组分(ii)，其为一种或一种以上交联剂的形式；
-组分(iii)，其为一种或一种以上增塑剂的形式。
19.根据权利要求18所述的方法，所述方法具有根据权利要求2至5、11至13、15和16中所述的任何附加特征。
20.根据权利要求18所述的方法，其中固化黏合剂的步骤在100℃至300℃、优选170℃至270℃、优选180℃至250℃、优选190℃至230℃的温度下进行。
21.一种根据权利要求1至20中任一项所述的方法得到的绝缘制品。
22.一种绝缘制品，其包括绝缘元件，该绝缘元件是用黏合剂黏合的人造玻璃质纤维(MMVF)絮胎，其中所述人造玻璃质纤维絮胎包括至少一个主表面，并包括饰面，其中所述饰面通过粘合剂固定至所述绝缘元件的至少一个主表面，其中固化前的所述粘合剂是水性粘合剂组合物，该水性粘合剂组合物包括：
-组分(i)，其为一种或一种以上氧化木质素的形式；
-组分(ii)，其为一种或一种以上交联剂的形式；
-组分(iii)，其为一种或一种以上增塑剂的形式。
23.根据前述权利要求中任一项所述的方法或制品，其中组分(i)为一种或一种以上氨氧化木质素(AOL)的形式。
24.根据前述权利要求中任一项所述的方法或制品，其中所述组分(ii)包括一种或一种以上选自β-羟基烷基酰胺交联剂和/或噁唑啉交联剂的交联剂。
25.根据前述权利要求中任一项所述的方法或制品，其中所述组分(ii)包括：
-一种或一种以上交联剂，其选自聚乙烯亚胺、聚乙烯胺、脂肪胺；和/或
-一种或一种以上交联剂，其为脂肪酰胺的形式；和/或
-一种或一种以上交联剂，其选自二甲氧基乙醛、乙醇醛、乙醛酸；和/或
-一种或一种以上交联剂，其选自聚酯多元醇，如聚己内酯；和/或
-一种或一种以上交联剂，其选自淀粉、改性淀粉、CMC；和/或
-一种或一种以上交联剂，其为脂肪族多官能碳二亚胺的形式；和/或
-一种或一种以上交联剂，其选自三聚氰胺类交联剂，如六(甲基甲氧基)三聚氰胺(HMMM)类交联剂。
26.根据前述权利要求中任一项所述的方法或制品，其中基于组分(i)的干重，所述水性粘合剂和/或黏合剂组合物包括1重量％至40重量％的量的组分(ii)，如4重量％至20重量％，如6重量％至12重量％。
27.根据前述权利要求中任一项所述的方法或制品，其中组分(iii)包括一种或一种以上增塑剂，其选自聚乙二醇、聚乙二醇醚、聚醚、氢化糖、邻苯二甲酸酯和/或酸，如己二酸、香草酸、乳酸和/或阿魏酸、丙烯酸类聚合物、聚乙烯醇、聚氨酯分散体、碳酸乙烯酯、碳酸丙烯酯、内酯、内酰胺、丙交酯、具有游离羧基的丙烯酸类聚合物和/或具有游离羧基的聚氨酯分散体。
28.根据前述权利要求中任一项所述的方法或制品，其中组分(iii)包括：
-一种或一种以上增塑剂，其选自脂肪醇、单羟基醇如戊醇、硬脂醇；和/或
-一种或一种以上增塑剂，其选自烷氧基化物如乙氧基化物、如丁醇乙氧基化物如丁氧基三甘醇；和/或
-一种或一种以上增塑剂，其为丙二醇的形式；和/或
-一种或一种以上增塑剂，其为乙二醇酯的形式；和/或
-一种或一种以上增塑剂，其选自己二酸酯、乙酸酯、苯甲酸酯、环苯甲酸酯、柠檬酸酯、硬脂酸酯、山梨酸酯、癸二酸酯、壬二酸酯、丁酸酯、戊酸酯；和/或
-一种或一种以上增塑剂，其选自酚衍生物如烷基或芳基取代的酚；和/或
-一种或一种以上增塑剂，其选自硅烷醇、硅氧烷；和/或
-一种或一种以上增塑剂，其选自硫酸盐如烷基硫酸盐、磺酸盐如烷基芳基磺酸盐如烷基和/或
-磺酸盐、磷酸盐如三聚磷酸盐；和/或
-一种或一种以上增塑剂，其为羟基酸的形式；和/或
-一种或一种以上增塑剂，其选自单体酰胺，如乙酰胺、苯甲酰胺、脂肪酸酰胺如妥尔油酰胺；和/或
-一种或一种以上增塑剂，其选自季铵化合物如三甲基甘氨酸、二硬脂基二甲基氯化铵；和/或
-一种或一种以上增塑剂，其选自植物油如蓖麻油、棕榈油、亚麻籽油、妥尔油、大豆油；和/或
-一种或一种以上增塑剂，其选自氢化油、乙酰化油；和/或
-一种或一种以上增塑剂，其选自酸性甲酯；和/或
-一种或一种以上增塑剂，其选自烷基多糖苷、葡糖酰胺、氨基葡糖酰胺、蔗糖酯、山梨醇酯；和/或
-一种或一种以上增塑剂，其选自聚乙二醇、聚乙二醇醚。
29.根据前述权利要求中任一项所述的方法或制品，其中基于组分(i)的干重，所述水性粘合剂和/或黏合剂组合物中组分(iii)的含量为0.5重量％至50重量％，优选2.5重量％至25重量％，更优选3重量％至15重量％。
30.根据前述权利要求中任一项所述的方法或制品，其中所述水性粘合剂和/或黏合剂组合物包括：另外的组分(iv)，其为一种或一种以上偶联剂的形式，如有机官能硅烷。
31.根据前述权利要求中任一项所述的方法或制品，其中所述水性粘合剂和/或黏合剂组合物还包括：组分(v)，其为选自氨、胺或它们的任意盐中的一种或一种以上组分的形式。
32.根据前述权利要求中任一项所述的方法或制品，其中所述水性粘合剂和/或黏合剂组合物包括：另外的组分，其为尿素的形式，特别地，基于组分(i)的干重，其量为5重量％至40重量％，如10重量％至30重量％，如15重量％至25重量％。
33.根据前述权利要求中任一项所述的方法或制品，基本上由以下组分组成：
-组分(i)，其为一种或一种以上氧化木质素的形式；
-组分(ii)，其为一种或一种以上交联剂的形式；
-组分(iii)，其为一种或一种以上增塑剂的形式。
-组分(iv)，其为一种或一种以上偶联剂的形式，如有机官能硅烷；
-任选的组分，其为选自氨、胺或它们的任意盐中的一种或一种以上化合物的形式；
-任选的组分，其为尿素的形式；
-任选的组分，其为更具反应性或非反应性的聚硅氧烷的形式；
-任选的烃油；
-任选的一种或一种以上表面活性剂；
-水。
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