CN116670098A

CN116670098A - 排水方法

Info

Publication number: CN116670098A
Application number: CN202180088176.5A
Authority: CN
Inventors: 达恩·德库贝; 迈克尔·恩博格; 多特·巴特尼克·约翰松; 米罗斯拉夫·尼科利茨
Original assignee: Rockwell Co ltd
Current assignee: Rockwell Co ltd
Priority date: 2020-12-30
Filing date: 2021-10-01
Publication date: 2023-08-29
Also published as: EP4271688A1; CN116710420A; US20240125022A1; WO2022144113A1; MX2023007677A; EP4271684A1; CN116670099A; CN116710419A; WO2022144111A1; EP4271759A1; EP4271685A1; WO2022144104A1; EP4271683A1; CA3201849A1; CA3201819A1; CN116710522A; MX2023007939A; EP4271687A1; MX2023007678A; CA3201822A1

Abstract

本发明涉及一种排水方法，其包括以下步骤：‑提供一种排水装置，其中所述排水装置包括与不含苯酚和甲醛的固化水性粘结剂组合物粘结的人造玻璃质纤维(MMVF)；‑使所述排水装置位于与地面接触的位置，其中所述排水装置吸收水并将水释放到接收处；其中固化前的水性粘结剂组合物包含：‑组分(i)，其为一种或一种以上木质素磺酸盐类木质素的形式，其基于所述木质素磺酸盐类木质素的干重具有0.03mmol/g至1.4mmol/g的羧酸基团含量；‑组分(ii)，其为一种或一种以上交联剂的形式。

Description

排水方法

技术领域

本发明涉及排水方法、排水装置和两个或两个以上排水装置的阵列。

背景技术

降水(如雨、雪、雨夹雪、冰雹等)产生多余的水，必须安全地收集和/或运输到其他地方。通常，排水沟和主要排水系统用于收集多余的水并将其输送到集水点。然而，地表水经常留在地面上，这可能导致地面水涝或洪涝。

已知包括人造玻璃质纤维的装置可以吸收和储存多余的地表水，并逐渐将其消散回到周围地面。还已知具有吸收多余地表水并将水输送到其他地方的装置。

WO 2013/113410公开了一种由亲水性粘附人造玻璃质纤维基质形成的排水元件，其中MMVF基质包括与固化的粘结剂组合物粘结的人造玻璃质纤维，MMVF基质具有相对的第一端和第二端以及从第一端的第一开口延伸到第二端的第二开口的通道。

WO 2013/072082公开了一种排水储器，其包括粘附人造玻璃质纤维基质和具有两个开口端的导管，其中MMVF基质包括与固化的粘结剂组合物粘结的人造玻璃质纤维，其中导管的第一开口端与MMVF基质流体连通。

WO 2014/029873公开了一种用于排地表水的结构，包括粘附力分配层和排水层，其中排水层由粘附人造玻璃质纤维(MMVF)排水元件的阵列形成，其中各个排水元件包括与固化的粘结剂组合物粘结的人造玻璃质纤维，其中排水层位于力分配层下方。

WO 2014/029872公开了一种装置，其包括粘附人造玻璃质纤维基质和至少一个第一导管和至少一个第二导管，各个导管具有第一开口端和第二开口端，其中MMVF基质包括与固化的粘结剂组合物粘结的人造玻璃质纤维，其中第一导管的第一开口端和第二导管的第一开口端各自独立地与MMVF基质流体连通，其中第一导管的高度高于第二导管，其中MMVF基质的至少一部分设置在第一导管和第二导管之间。

这种装置通常包括酚醛树脂和苯酚-甲醛脲树脂作为粘结剂。这些粘结剂能够经济地生产，并提供出色的机械处理性能。这一点非常重要，因为装置位于地下，必须能够承受安装过程，然后在使用过程中承受来自地面上方的压力(如来自车辆的压力)。

然而，旨在降低或消除生产设施以及工作环境中甲醛排放的现有和拟议立法使得不含甲醛的粘结剂得到发展。消费者也渐趋更喜欢完全或至少部分由可再生材料生产的产品，因此需要为至少部分由可再生材料生产的吸水装置提供粘结剂。此外，已知的甲醛类粘结剂通常包括腐蚀性和/或有害成分。这需要对机械采取保护措施，并对操作机械的人员采取安全措施。

之前已提出了用于吸水装置的不含甲醛的粘结剂。然而，与用酚醛树脂制备的MMVF产品相比，用这些粘结剂制备的MMVF产品在较低的机械性能方面仍然存在一些缺点。此外，这种粘结剂通常由昂贵的原材料制成。

此外，一直希望改善排水装置的保水性能，如；吸水性。

此外，已知的MMVF排水装置通常含有润湿剂以提高亲水性。然而，随着时间的推移，某些润湿剂可能会从MMVF产品中洗掉。这尤其成问题，因为排水装置位于地面上，因此润湿剂可能会浸出并污染周围的地面。此外，随着润湿剂被洗掉，装置的排水性能显著改变。最后，出于环境和成本效益的目的，人们一直希望减少制造MMVF排水装置所需的成分数量。

因此，希望制造这样一种MMVF排水装置，该装置包括不含甲醛但具有与苯酚-甲醛粘结剂相同或更优的机械处理性能(如湿强度和脱层强度)的粘结剂。希望这种装置具有改进的保水性能(如吸水性)。此外，希望这种粘结剂能够经济地生产，并且主要基于可再生资源。最后，希望这种粘结剂不需要进一步添加润湿剂，从而防止润湿剂浸出到周围的地面中。

发明内容

本发明所用的排水装置解决了上述问题。

在第一方面，提供了一种排水方法，其包括以下步骤：

-提供一种排水装置，其中所述排水装置包括与不含苯酚和甲醛的固化水性粘结剂组合物粘结的人造玻璃质纤维(MMVF)；

-使所述排水装置位于与地面接触的位置，其中所述排水装置吸收水并将水释放到接收处；

其中固化前的所述水性粘结剂组合物包含：

-组分(i)，其为一种或一种以上木质素磺酸盐类木质素的形式，其基于所述木质素磺酸盐类木质素的干重具有0.03mmol/g至1.4mmol/g的羧酸基团含量；

-组分(ii)，其为一种或一种以上交联剂的形式。

在本发明的第二方面中，提供了一种排水装置，所述排水装置包括与不含苯酚和甲醛的固化水性粘结剂组合物粘结的人造玻璃质纤维(MMVF)，其中所述水性粘结剂组分在固化之前包括：

-组分(ii)，其为一种或一种以上交联剂的形式。

在本发明的第三方面中，提供了一种由两个或两个以上排水装置组成的阵列，其中所述排水装置包括与不含苯酚和甲醛的固化水性粘结剂组合物粘结的人造玻璃质纤维(MMVF)，其中所述水性粘结剂组分在固化之前包括：

-组分(ii)，其为一种或一种以上交联剂的形式。

在本发明的第四方面，提供了一种排水装置的制造方法，包括以下步骤：

(i)提供人造玻璃质纤维；

(ii)用不含苯酚和甲醛的水性粘结剂组合物喷洒所述人造玻璃质纤维；

(iii)收集和固结所述人造玻璃质纤维，并固化所述水性粘结剂组合物以形成排水装置；

其中固化前的粘结剂组合物包含：

-组分(ii)，其为一种或一种以上交联剂的形式。

在本发明的第五个方面，提供了一种或一种以上木质素磺酸盐类木质素形式的木质素组分用于制备不含苯酚和甲醛的粘结剂组合物的用途，所述粘结剂组合物用于包括人造玻璃质纤维(MMVF)的排水装置，基于所述木质素磺酸盐类木质素的干重，所述木质素磺酸盐类木质素具有0.03mmol/g至1.4mmol/g的羧酸基团含量。

本发明人发现，可以制备一种不含甲醛的粘结剂，该不含甲醛的粘结剂可得到具有与用苯酚-甲醛粘结剂粘结的装置等同的机械处理性能(如湿强度和脱层强度)的装置。本发明人还制备了这样一种粘结剂，其可得到具有改进的保水性能(如吸水性)的装置，这对于排水是非常有益的。本发明人制备了这样一种粘结剂，该粘结剂是经济的并且主要基于可再生资源。最后，这种粘结剂意味着不需要向装置中添加润湿剂，从而防止润湿剂浸出到周围的地面中，并具有环境和成本优势。

附图说明

图1示出了木质素磺酸盐的常用模型结构。

图2示意性地示出了完全埋在地下并连接到房屋排水沟的排水装置。

图3示出了包括通道的排水装置。

图4示出了老化后脱层强度％的结果。

具体实施方式

本发明涉及一种排水方法，其包括以下步骤：

其中固化前的水性粘结剂组合物包含：

-组分(ii)，其为一种或一种以上交联剂的形式。

本发明涉及排水，优选排出地表水。它可以用于从儿童游乐场和运动场等娱乐场所排出地表水。体育场地(sports grounds)包括足球场、橄榄球场、板球场、草地保龄球场、草地网球场、高尔夫果岭、运动场(playing fields)、田径场(athletic grounds)和马术中心。它也可以用于从花园、公园或田野排水。它也可以用于从建筑物或街道的排水沟和排水系统排水。

排水装置具有其在本领域的通常含义。它是一种能够排水的装置。排水是指从水量过多的区域去除地表水或地下水。它可以通过吸收水并将水保留在其结构中，或将水转移到接收处(例如，到集水点)来实现这一点。本发明的排水装置也可以称为延水装置、或储水装置或水缓冲装置。这是因为它通过吸收水并将水保持在其结构内来使得水延缓到达收集点。

排水装置是亲水的，也就是说，它吸引水。亲水性具有其在本领域的通常含义。

排水装置的亲水性可以用与水的接触角来定义。优选地，该装置的MMVF与水的接触角小于90°。通过座滴测量方法测量接触角。可以使用任何座滴法，如使用接触角测角仪。在实践中，将液滴置于固体表面上，并及时记录液滴的图像。然后通过在液滴周围拟合杨-拉普拉斯方程来定义静态接触角。由计算的液滴形状函数与样品表面之间的角度给出接触角，其在液滴图像中的投影称为基线。平衡接触角用于使用Owens-Wendt-Rabel-Kaeble法进一步评估和计算表面自由能。计算材料与水接触角的方法为本领域技术人员所熟知。

可以通过导水率来定义排水装置的亲水性。优选地，排水装置的导水率为5米/天至300米/天，优选50米/天至200米/天。导水率根据ISO 17312:2005进行测量。这种导水率的优点是排水装置可以吸收多余的水，并以足够的速度将其转移出去，以防止洪涝。

也可以通过确定样品的下沉时间来测定MMVF基质样品的亲水性。需要尺寸为100x100x100 mm的MMVF基质样品来确定下沉时间。最小尺寸为200x200x200mm的容器装满水。下沉时间是从样品第一次接触水面到试样完全浸没的时间。样品与水接触，使100x100mm的横截面首先接触水。然后，样品需要下沉超过100mm的距离才能完全浸没。样品下沉越快，样品的亲水性就越强。如果下沉时间小于120秒，则认为MMVF基质是亲水的。下沉时间优选小于60秒。在实践中，排水装置的下沉时间可能为几秒钟，例如小于15秒、优选小于10秒。

本发明的方法包括含有人造玻璃质纤维(MMVF)的排水装置。人造玻璃质纤维(MMVF)可以具有任何合适的氧化物组合物。纤维可以是玻璃纤维、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

Al₂O₃:12至30

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具有以下水平的元素，按氧化物的重量％计：

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。

通过本发明方法制成的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％。

几何平均纤维直径通常在1.5微米至10微米的范围内、特别是在2微米至8微米的范围内、优选在2至5微米的范围内。本发明人发现，这种几何纤维直径范围对毛细作用产生积极影响，从而提高了装置的吸水性。

优选排水装置包括占排水装置的总固体含量的至少90重量％的人造玻璃质纤维。在排水装置中存在如此含量的纤维的优点是，纤维之间形成足够的孔隙，使装置能够容纳大量的水。剩余的固体含量可主要由粘结剂组成。

排水装置优选为粘附MMVF基质的形式，即粘附块。也就是说，排水装置优选是人造玻璃质纤维的粘附基体，其已经像这样生产，但也可以通过矿棉块体造粒并固结颗粒材料来形成。粘附基质是单独、一体化的基质。

根据本发明的排水装置可任选地包含润湿剂。润湿剂具有其在本领域的通常含义，可以是阳离子、阴离子或非离子表面活性剂。

排水装置可包括非离子润湿剂如

排水装置可包括离子表面活性剂，更优选为烷基醚硫酸盐表面活性剂润湿剂。润湿剂可以是碱金属烷基醚硫酸盐或烷基醚硫酸铵。优选润湿剂为烷基醚硫酸钠。市售烷基醚硫酸盐表面活性剂润湿剂是润湿剂也可以是直链烷基苯磺酸盐阴离子表面活性剂。

随着时间的推移，一些非离子润湿剂可能会从MMVF排水装置中洗掉。因此优选使用离子润湿剂，特别是阴离子润湿剂，如直链烷基苯磺酸盐或它们不会以相同的程度从MMVF装置中洗掉。

排水装置可包含0.01重量％至1重量％的润湿剂、优选0.05重量％至0.5重量％的润湿剂、更优选0.1重量％至0.3重量％的润湿剂。

然而，发明人发现润湿剂对于本发明的排水装置不是必需的。据认为这是由于粘结剂组合物的性质决定的。因此，优选排水装置不包含任何润湿剂。这意味着排水装置优选不包含润湿剂，即包含0重量％的润湿剂。

这有几个优点。首先，它减少了装置中的添加剂数量，对环境有利，同时也节省了成本。润湿剂通常由不可再生资源制成，因此避免使用润湿剂是有益的。此外，润湿剂可以从排水装置中洗出。这是有问题的，因为润湿剂可能会污染周围的地面。当润湿剂被洗掉时，也改变了排水装置的性质，通常会改变缓冲、排水和渗透，因此难以预测排水装置的性能。避免使用润湿剂可以避免这些问题。

包含MMVF的排水装置的密度优选在60kg/m³至200kg/m³的范围内、特别是在120kg/m³至160kg/m³的范围内。这种密度的优点是排水装置具有相对较高的抗压强度。这一点很重要，因为排水装置可以安装在人员或车辆需要在装置所在的地面上行驶的位置。任选地，将力分配板置于排水装置的顶部，以便分配施加到排水装置上的力。优选由于排水装置的密度而不需要这种力分配板。

包含MMVF的排水装置的体积优选在10升至300升的范围内、优选在100升至250升的范围内、更优选在150升至200升的范围内。根据预期管理的水量选择精确的体积。此外，可以在一个区域中使用多个装置。

排水装置的烧失量(LOI)通常在0.3％至18.0％的范围内、优选0.5％至8.0％的范围内。

基于排水装置的重量，优选排水装置包括1.0重量％至6.0重量％的固化的粘结剂组合物、优选2.0重量％至4.5重量％、最优选2.5重量％至3.5重量％。根据DS/EN 13820:2003进行粘结剂含量的测定。取粘结剂含量作为烧失量。粘结剂含量包括任何粘结剂添加剂。

根据本发明的排水装置包括在固化之前不含苯酚和甲醛的水性粘结剂组合物，所述水性粘结剂组合物包含：

-组分(i)，其为一种或一种以上木质素磺酸盐类木质素的形式，其基于所述木质素磺酸盐类木质素的干重具有0.03mmol/g至1.4mmol/g的羧酸基团含量；以及

-组分(ii)，其为一种或一种以上交联剂的形式

在一个实施方案中，所述水性粘结剂组合物包含：

-组分(i)，其为一种或一种以上木质素磺酸盐类木质素的形式，其基于所述木质素磺酸盐类木质素的干重具有0.03mmol/g至2.0mmol/g的羧酸基团含量，如0.03mmol/g至1.4mmol/g，如0.075mmol/g至2.0mmol/g，如0.075mmol/g至1.4mmol/g，

-组分(ii)，其为一种或一种以上交联剂的形式，

条件是所述水性粘结剂组合物不包含选自分子量M_W为500或更低的环氧化合物的交联剂。

在一个实施方案中，所述水性粘结剂组合物包含：

-组分(ii)，其为一种或一种以上交联剂的形式，

条件是所述水性粘结剂组合物不包含选自以下的交联剂：

·羰基化合物，其选自醛、式R—[C(O)R₁]_x的羰基化合物

其中：

R表示饱和或不饱和的直链、支链或环状烃基，包括一个或一个以上由5或6个碳原子组成的芳族核的基团，包括一个或一个以上含有4或5个碳原子和氧、氮或硫原子的芳族杂环的基团，R基团可以含有其他官能团，R₁表示氢原子或C₁-C₁₀烷基，并且x为1至10。

在一个实施方案中，所述水性粘结剂组合物包含：

-组分(ii)，其为一种或一种以上交联剂的形式，

条件是所述水性粘结剂组合物不包含选自聚胺的交联剂。

在一个实施方案中，所述水性粘结剂组合物包含：

-组分(ii)，其为一种或一种以上交联剂的形式，

条件是所述水性粘结剂组合物不包含选自单糖和低聚糖的交联剂。

在一个实施方案中，所述水性粘结剂组合物包含：

-组分(ii)，其为一种或一种以上交联剂的形式，所述交联剂选自：

·β-羟烷基酰胺交联剂，如N-(2-羟基异丙基)酰胺交联剂、如N-(-2-羟乙基)酰胺交联剂、如N-(2-羟乙基)己二酰二胺交联剂，如N,N,N′,N′-四(2-羟乙基)己二酰二胺和/或

·由多官能有机胺如链烷醇胺、二胺如己二胺(hexamethyldiamine)组成的组，和/或

·分子量大于500的环氧化合物，如基于脂肪酸甘油三酯的环氧化油，或一种或一种以上柔性低聚物或聚合物，如低Tg丙烯酸基聚合物，如低Tg乙烯基聚合物，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，和/或

·一种或一种以上多官能碳二亚胺形式的交联剂，如脂族多官能碳二亚胺，和/或

·Primid XL-552，

条件是所述水性粘结剂组合物不包含选自以下的交联剂：

·分子量M_W为500或更低的环氧化合物，

·羰基化合物，其选自醛、式R—[C(O)R₁]_x的羰基化合物，

其中：

R表示饱和或不饱和的直链、支链或环状烃基，包括一个或一个以上由5或6个碳原子组成的芳族核的基团，包括一个或一个以上含有4或5个碳原子和氧、氮或硫原子的芳族杂环的基团，R基团可以含有其他官能团，R₁表示氢原子或C₁-C₁₀烷基，并且x为1至10，

·聚胺。

任选地，所述水性粘结剂组合物还包含：

-组分(iii)，其为一种或一种以上增塑剂的形式。

在一个实施方案中，所述水性粘结剂组合物包含：

-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。

在一个实施方案中，所述水性粘结剂组合物包含：

-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，

在一个实施方案中，所述水性粘结剂组合物包含：

-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，

条件是所述水性粘结剂组合物不包含选自以下的交联剂：

·羰基化合物，其选自醛、式R—[C(O)R₁]_x的羰基化合物，

其中：

在一个实施方案中，所述水性粘结剂组合物包含：

-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，

条件是所述水性粘结剂组合物不包含选自聚胺的交联剂。

在一个实施方案中，所述水性粘结剂组合物包含：

-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，

在一个实施方案中，所述水性粘结剂组合物包含：

·β-羟烷基酰胺交联剂，和/或

·Primid XL-552，

-组分(iii)，其为一种或一种以上增塑剂的形式，

条件是所述水性粘结剂组合物不包含选自以下的交联剂：

·分子量M_W为500或更低的环氧化合物，

·羰基化合物，其选自醛、式R—[C(O)R₁]_x的羰基化合物，

其中：

·聚胺。

在优选的实施方案中，粘结剂不含甲醛。

就本申请而言，术语“不含甲醛”被定义为其中MMVF制品中甲醛排放量低于5μg/m²/h的MMVF制品、优选低于3μg/m²/h。优选地，根据ISO 16000进行试验，以测试醛排放量。

在一个优选的实施方案中，粘结剂不含苯酚。

就本申请而言，术语“不含苯酚”的定义方式是，基于干固体粘结剂含量为15重量％的水性组合物的总重量，水性粘结剂组合物确实含有的苯酚

的量≤0.25重量％，例如≤0.1重量％，例如≤0.05重量％。

在一个实施方案中，粘结剂组合物不含添加的甲醛。

在一个实施方案中，粘结剂组合物不含添加的苯酚。

为了本发明的目的，术语“单糖和低聚糖”被定义为包括：单糖和具有10个或更少糖单元的低聚糖。

为了本发明的目的，术语“糖”被定义为包括：单糖和具有10个或更少糖单元的低聚糖。

组分(i)

组分(i)，其为一种或一种以上木质素磺酸盐类木质素的形式，其基于所述木质素磺酸盐类木质素的干重具有0.03mmol/g至2.0mmol/g的羧酸基团含量，如0.03mmol/g至1.4mmol/g，如0.075mmol/g至2.0mmol/g，如0.075mmol/g至1.4mmol/g。

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％，全球生物质超过10亿吨。

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。木质素磺酸盐具有作为磺酸盐形式的高达8％的硫，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。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。

要生产基于木质素的增值产品，应首先将木质素与生物质分离，为此可采用多种方法。硫酸盐和亚硫酸盐制浆工艺以其从木材中有效分离木质素而闻名，因此在世界范围内得到了应用。利用NaOH和Na₂S将硫酸盐木质素从木材中分离出来。来自亚硫酸盐制浆过程的木质素被称为木质素磺酸盐，并且通过使用亚硫酸和/或以不同pH水平含有镁、钙、钠或铵的亚硫酸盐来生产。目前，在商业木质素的总市场中木质素磺酸盐占90 ％，全球木质素磺酸盐的年总产量约为180万吨。木质素磺酸盐通常具有丰富的磺酸基，因此硫的含量高于硫酸盐木质素。由于磺化基团的存在，木质素磺酸盐具有阴离子电荷和水溶性。木质素磺酸盐的分子量(M_W)可以类似于或大于硫酸盐木质素的分子量。由于其独特的性质，木质素磺酸盐具有广泛的用途，如动物饲料、杀虫剂、表面活性剂、石油钻探添加剂、胶体悬浮液中的稳定剂以及混凝土外加剂中的增塑剂。然而，大多数新的纸浆厂采用硫酸盐技术进行纸浆生产，因此，硫酸盐木质素更容易用于增值生产。

然而，木质素磺酸盐和硫酸盐木质素由于不同的分离工艺和由此产生的官能团的分布不同而具有不同的性质。木质素磺酸盐中磺酸基含量高，通常每四个C9单元中至少有一个磺酸基，使木质素磺酸盐在水中的所有pH水平下均带有强电荷。与其他工业木质素相比，这种丰富的电离官能团可以解释大部分差异。与硫酸盐木质素相比，更高的电荷密度可允许更容易的水溶性和更高的溶液固体含量。同样，由于同样的原因，在相同的固体含量下，木质素磺酸盐与硫酸盐木质素相比将具有更低的溶液粘度，这可以有助于处理和加工。木质素磺酸盐常用的模型结构如图1所示。

在一个实施方案中，基于木质素磺酸盐类木质素的干重，组分(i)的羧酸基团含量为0.05mmol/g至0.6mmol/g，如0.1mmol/g至0.4mmol/g。

在一个实施方案中，组分(i)为一种或一种以上木质素磺酸盐类木质素的形式，考虑到组分(ⅰ)的M_n重量平均值，所述木质素磺酸盐类木质素的平均羧酸基团含量为每个大分子小于1.8个基团，如小于1.4个基团、如小于1.1个基团、如小于0.7个基团、如小于0.4个基团。

在一个实施方案中，基于木质素磺酸盐类木质素的干重，组分(i)的酚类OH基团的含量为0.3mmol/g至2.5mmol/g，如0.5mmol/g至2.0mmol/g、如0.5mmol/g至1.5mmol/g。

在一个实施方案中，基于木质素磺酸盐类木质素的干重，组分(i)的脂族OH基团含量为1.0mmol/g至8.0mmol/g，如1.5mmol/g至6.0mmol/g、如2.0mmol/g至5.0mmol/g。

在一个实施方案中，组分(i)包括木质素磺酸铵和/或木质素磺酸钙和/或木素磺酸镁，以及它们的任意组合。

在一个实施方案中，组分(i)包括木质素磺酸铵和木质素磺酸钙，其中NH₄ ⁺与Ca²⁺的摩尔比在5:1至1:5的范围内、特别是在3:1至1:3的范围内。

为了本发明的目的，术语木质素磺酸盐包括磺化的硫酸盐木质素。

在一个实施方案中，组分(i)是磺化的硫酸盐木质素。

在一个实施方案中，基于木质素磺酸盐和糖的重量，所述水性粘结剂组合物包含添加糖的量为0重量％至5重量％，如小于5重量％、如0重量％至4.9重量％、如0.1重量％至4.9重量％。

在一个实施方案中，其中基于组分(i)和(ii)的总重，水性粘结剂组合物包含的组分(ⅰ)即木质素磺酸盐的量为50重量％至98重量％，如65重量％至98重量％、如80重量％至98重量％。

在一个实施方案中，其中基于组分(i)、(ii)和(iii)的干重，水性粘结剂组合物包含的组分(ⅰ)的量为50重量％至98重量％，如65重量％至98重量％、如80重量％至98重量％。

为了本发明的目的，通过使用³¹P NMR作为表征方法来测定木质素官能团的含量。

³¹P NMR的样品制备是以使用2-氯-4,4,5,5-四甲基-1,3,2-二氧磷杂环戊烷(TMDP)作为磷酸化试剂、并以胆固醇作为内标进行的。根据Granata和Argyropoulos的著作(J.Agric.Food Chem.43:1538–1544)整合。

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-羟烷基酰胺交联剂和/或噁唑啉交联剂的交联剂。

β-羟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-羟烷基酰胺交联剂通过酯化反应固化形成多个酯键。β-羟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，并且更优选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个或一个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US 6 818699 B2公开了这种方法。

在一个实施方案中，组分(ii)是一种或一种以上分子量大于500的环氧化合物，如基于脂肪酸甘油三酯的环氧化油，或一种或一种以上柔性低聚物或聚合物，如低Tg丙烯酸基聚合物，如低Tg乙烯基聚合物，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，如β-羟烷基酰胺基团。

在一个实施方案中，组分(ii)是一种或一种以上选自脂肪胺的交联剂。

在一个实施方案中，组分(ii)是一种或一种以上脂肪酰胺形式的交联剂。

在一个实施方案中，组分(ii)是一种或一种以上选自聚酯多元醇如聚己内酯的交联剂。

在一个实施方案中，组分(ii)是一种或一种以上选自淀粉、改性淀粉、CMC的交联剂。

在一个实施方案中，组分(ii)是一种或一种以上多官能碳二亚胺形式的交联剂，如脂族多官能碳二亚胺。

在一个实施方案中，组分(ii)是一种或一种以上氮丙啶形式的交联剂，如CX100、NeoAdd-Pax521/523。

在一个实施方案中，组分(ii)是一种或一种以上选自基于三聚氰胺的交联剂的交联剂，如基于六羟甲基三聚氰胺六甲醚(HMMM)的交联剂。

此类化合物的例子包括Picassian XL 701、702、725(Stahl Polymers)，如XL-29SE(Angus Chemical Company)，如CX300(DSM)，如Carbodilite V-02-L2(Nisshinbo Chemical Inc.)。/>

在一个实施方案中，组分(ii)是Primid XL552，其具有以下结构：

组分(ii)也可以是上述化合物的任何混合物。

在一个实施方案中，基于组分(i)的干重，根据本发明的粘结剂组合物包含的组分(ii)的量为1重量％至50重量％，如4重量％至20重量％，如6重量％至12重量％。

在一个实施方案中，组分(ii)为选自以下的一种或一种以上交联剂的形式：

oβ-羟烷基酰胺交联剂，如N-(2-羟基异丙基)酰胺交联剂、如N-(-2-羟乙基)酰胺交联剂、如N-(2-羟乙基)己二酰二胺交联剂，如N,N,N′,N′-四(2-羟乙基)己二酰二胺和/或

o由多官能有机胺如链烷醇胺、二胺如己二胺组成的组，和/或

o分子量大于500的环氧化合物，如基于脂肪酸甘油三酯的环氧化油，或一种或一种以上柔性低聚物或聚合物，如低Tg丙烯酸基聚合物，如低Tg乙烯基聚合物，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，和/或

o一种或一种以上多官能碳二亚胺形式的交联剂，如脂族多官能碳二亚胺。

在一个实施方案中，组分(ii)包括一种或一种以上交联剂，所述交联剂选自：

oβ-羟烷基酰胺交联剂，如N-(2-羟基异丙基)酰胺交联剂、如N-(-2-羟乙基)酰胺交联剂、如N-(2-羟乙基)己二酰二胺交联剂，如N,N,N′,N′-四(2-羟乙基)己二酰二胺。

在一个实施方案中，基于组分(i)的干重，所述粘结剂组合物包含的组分(ii)的量为2重量％至90重量％，如6重量％至60重量％，如10重量％至40重量％，如25重量％至40重量％。

组分(iii)

任选地，粘结剂组合物可以包含组分(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)是一种或一种以上增塑剂，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)或它们的任意混合物。

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、丙交酯、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)包括一种或一种以上选自聚乙二醇、聚乙二醇醚的增塑剂和/或一种或一种以上多元醇形式的增塑剂如1,1,1-三(羟甲基)丙烷和/或三乙醇胺。

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的生长基质的机械性能，尽管鉴于它们的沸点，这些增塑剂很可能在与MMVF接触的粘结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380℃、更优选120℃至300℃、更优选140℃至250℃。

据认为在根据本发明的粘结剂组合物中的这些增塑剂的有效性与在固化过程中增加木质素的流动性作用有关。据认为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)包括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)是妥尔油的形式。

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。

在一个实施方案中，组分(iii)选自聚乙二醇、聚乙二醇醚。

在一个实施方案中，组分(iii)选自三乙醇胺。

在一个实施方案中，组分(iii)为丙二醇、苯酚衍生物、硅烷醇、硅氧烷、羟基酸、植物油、聚乙二醇、聚乙二醇醚和/或一种或一种以上多元醇形式的增塑剂如1,1,1-三(羟甲基)丙烷、三乙醇胺或其任意混合物。

已经意想不到地发现，在根据本发明的粘结剂组合物中加入增塑剂大幅改善了根据本发明的生长基质产品的机械性能。

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)的存在量为0.5重量％至60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，基于组分(i)、(ii)和(iii)的干重，组分(iii)的存在量为0.5重量％至60重量％、优选2.5重量％至25重量％、更优选3重量％至15重量％。

包含组分(i)和(iia)的粘结剂组合物

在一个实施方案中，本发明涉及一种排水方法，其包括以下步骤：

其中固化前的水性粘结剂组合物包含：

-组分(i)，其为一种或一种以上木质素磺酸盐类木质素的形式，其基于所述木质素磺酸盐类木质素的干重具有0.03mmol/g至2.0mmol/g的羧酸基团含量，如0.03mmol/g至1.4mmol/g，如0.075mmol/g至2.0mmol/g，如0.075mmol/g至1.4mmol/g；

-组分(iia)，其为一种或一种以上改性剂的形式

优选地，条件是所述水性粘结剂组合物不包含选自以下的交联剂：

·分子量M_W为500或更低的环氧化合物；

和/或

条件是所述水性粘结剂组合物不包含选自以下的交联剂：

·羰基化合物，其选自醛、式R—[C(O)R₁]_x的羰基化合物

其中：

R表示饱和或不饱和的直链、支链或环状烃基，包括一个或一个以上由5或6个碳原子组成的芳族核的基团，包括一个或一个以上含有4或5个碳原子和氧、氮或硫原子的芳族杂环的基团，R基团可以含有其他官能团，R₁表示氢原子或C₁-C₁₀烷基，并且x为1至10；

和/或

条件是所述水性粘结剂组合物不包含选自以下的交联剂：

·聚胺；

和/或条件是所述水性粘结剂组合物不包含选自以下的交联剂：

·单糖和低聚糖。

本发明人发现，优异的粘结剂性能还可以通过双组分体系来实现，该双组分体系包括：组分(i)，其为一种或一种以上木质素磺酸盐类木质素的形式，其基于所述木质素磺酸盐类木质素的干重具有0.03mmol/g至2.0mmol/g的羧酸基团含量，如0.03mmol/g至1.4mmol/g，如0.075mmol/g至2.0mmol/g，如0.075mmol/g至1.4mmol/g；和组分(iia)，其为一种或一种以上改性剂的形式，和任选的上文和下文提到的任意其他组分。

在一个实施方案中，组分(iia)为一种或一种以上如下化合物形式的改性剂，其选自：分子量大于500的环氧化合物，如基于脂肪酸甘油三酯的环氧化油，或一种或一种以上柔性低聚物或聚合物，如低Tg丙烯酸基聚合物，如低Tg乙烯基聚合物，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，如β-羟烷基酰胺基团。

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)是一种或一种以上改性剂，其选自多官能碳二亚胺，如脂肪族多官能碳二亚胺。

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束缚，本发明人认为由包含组分(i)和(iia)以及任选的其他组分的用于MMVF的粘结剂组合物所实现的优异的粘结剂性能，至少部分是由于用作组分(iia)的改性剂至少部分地起到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，粘结剂组合物包含组分(iia)的量为1重量％至40重量％，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，根据本发明的粘结剂组合物包含其他组分。

在一个实施方案中，粘结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/或它们的任意盐，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，和/或多聚磷酸钠(STTP)和/或偏磷酸钠(STMP)，和/或氧氯化磷。这种催化剂的存在可以改善根据本发明的粘结剂组合物的固化性能。

在一个实施方案中，粘结剂组合物包含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，粘结剂组合物包含选自金属氯化物的催化剂，如KCl、MgCl₂、ZnCl₂、FeCl₃和SnCl₂或它们的加合物如AlCl₃加合物、如BF₃加合物、如BF₃-乙胺络合物。

在一个实施方案中，粘结剂组合物包含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，粘结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、铜离子和/或选自过氧化物的催化剂，如有机过氧化物、如过氧化二异丙苯。

在一个实施方案中，根据本发明的粘结剂组合物包含选自亚磷酸酯的催化剂，如亚磷酸烷基酯、如亚磷酸芳基酯、如亚磷酸三苯酯。

在一个实施方案中，根据本发明的粘结剂组合物包含选自三元胺的催化剂，如2,4,6-三(二甲氨基甲基)苯酚。

在一个实施方案中，粘结剂组合物还包含另外的组分(iv)，该另外的组分(iv)为一种或一种以上硅烷的形式。

在一个实施方案中，水性粘结剂组合物包含另外的组分(iv)，该另外的组分(iv)为一种或一种以上偶联剂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的硅烷、环氧官能化的硅烷，如聚合或低聚环氧官能化的硅烷、甲基丙烯酸酯官能化的硅氧烷、烷基和芳基官能化的硅烷、脲官能化的硅烷或乙烯基官能化的硅烷。

在一个实施方案中，粘结剂组合物还包含组分(v)，该组分(v)为一种或一种以上选自下组中的碱的组分形式：如氨、如碱金属氢氧化物、如KOH、如碱土金属氢氧化物、如Ca(OH)₂、如Mg(OH)₂、如胺或它们的任意盐。

在一个实施方案中，基于组分(i)的干重计，所述粘结剂组合物还包含脲形式的另外的组分，特别是其量为5重量％至40重量％，如10重量％至30重量％、如15重量％至25重量％。

在一个实施方案中，粘结剂组合物还包含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、多糖(polycarbohydrates)以及它们的混合物，优选糊精和麦芽糊精，更优选葡萄糖浆，并且更优选葡萄糖当量值为DE＝30至小于100的葡萄糖浆，如DE＝60至小于100，如DE＝60至99，如DE＝85至99，如DE＝95至99。

在一个实施方案中，粘结剂组合物还包含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，基于粘结剂组分的总干重，认为糖含量为50重量％或以上的粘结剂组合物是糖基粘结剂。在本发明的上下文中，基于粘结剂组分的总干重，认为粘结剂组合物的糖含量小于50重量％是非糖基粘结剂。

在一个实施方案中，粘结剂组合物还包含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，水性粘结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木质素的形式，所述木质素选自以下木质素磺酸盐类木质素，其基于所述木质素磺酸盐类木质素的干重具有0.03mmol/g至2.0mmol/g的羧酸基团含量，如0.03mmol/g至1.4mmol/g，如0.075mmol/g至2.0mmol/g，如0.075mmol/g至1.4mmol/g，

和/或

-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形式如有机官能硅烷；

-任选组分，其为一种或一种以上选自下组中的碱的化合物的形式：如氨、如碱金属氢氧化物、如KOH、如碱土金属氢氧化物、如Ca(OH)₂、如Mg(OH)₂、如胺或它们的任意盐；

-任选为脲形式的组分；

-任选地一种或一种以上表面活性剂；

-水。

和/或

-组分(ii)，其为一种或一种以上交联剂的形式；

-任选为脲形式的组分；

-任选地一种或一种以上表面活性剂；

-水。

本发明人意想不到地发现，包括如上所述与固化的水性粘结剂组合物粘结的人造玻璃质纤维(MMVF)的粘附生长基质产品在刚生产时和老化条件后均具有非常高的稳定性。

此外，本发明人发现，通过使用>230℃的固化温度，可以获得甚至更高的产品稳定性。

本发明人还发现，可以通过以下措施进一步提高生长基质产品的稳定性：

-降低生产线产量(line capacity)，意味着固化时间更长

-加入大量交联剂

-加入两种或更多种不同交联剂的组合

-加入少量阳离子物质，如多价金属离子如钙、和/或有机阳离子物质如胺、和/或经有机改性的无机化合物如经胺改性的蒙脱石粘土。

在本发明的方法中，排水装置位于与地面接触并且优选至少部分埋在地下的位置。优选排水装置完全埋在地下，例如完全用泥土覆盖。泥土包括沉积物、沙子、粘土、污泥、砾石等。例如，排水装置可以埋在至少20厘米的泥土下、优选至少40厘米的泥土、最优选至少50厘米的泥土。

在本发明的方法中，排水装置吸收水并向接收处释放水。该装置可以直接从周围地面吸收水，也可以通过某种方式(例如管道)输送到装置。该装置可以容纳水，然后将其释放给接收处。接收处可以是周围的地面，即一旦地面变得干燥，来自该装置的水就会消散回地面。接收处也可以是集水点、水库、水箱、排水沟、排水管或下水道。

优选地，所述排水装置包括第一导管。第一导管优选将水输送到排水装置中。这确保了水可以沿着第一导管流动，并直接进入排水装置。优选第一导管具有第一开口端和第二开口端，其中第一开口端与排水装置的MMVF流体连通。当然，可以设想排水装置可以与第一导管(优选管道)对接，雨水将通过该管道流动，以实现这种流体连通。然而，就效率而言，优选的是第一导管至少部分地嵌入排水装置中。第一导管的嵌入部分可以在其外壁上具有孔，优选一个以上的孔。存在孔的好处是具有更大的区域，水可以通过该区域流入排水装置。

第一导管可以是明渠，并且水可以沿着该渠道从例如主排水系统或排水沟流入排水装置。优选导管是管道。管道的优点是它是空心的，因此可以自由地将地下的水输送到排水装置。此外，管道壁可防止碎屑进入管道。

优选第一导管(优选为管道)位于与排水装置的底部保持流体连通的位置。这意味着在安装时，第一导管与排水装置体积的下半部分保持流体连通。这是因为，为了足够快地填充整个装置，需要在开始下雨之前排出装置中存在的空气。在上述设置中，空气排出得最快。

导管(优选为管道)与排水装置处于流体连通状态，并且可以与管道系统保持流体连通，优选管道和一个或一个以上排水管保持流体连通，以便从屋顶流入排水沟、顺着排水管流下的水可以在潮湿的天气中储存在排水装置内。这是装置可以从周围地面吸收的水(即减少的地表水)的补充。随着周围地面的干燥，水逐渐从排水装置消散回到地面。因此，该排水装置提供了一种有效的处理雨水的方法，其不会对现有的主排水系统造成任何压力。没有必要将水输送到其他地方，尽管这是可能的；水可以在地下处理。例如，建筑物可能有一个或几个排水装置连接到其排水沟系统，因此能够在自己的场地内处理这些地表水。

排水装置可以具有从排水装置的第一端延伸到排水装置的第二端的通道，其中第一和第二端相对，并且其中通道的第一端与来自导管(优选管道)的水流体连通。

通道可延伸10％至100％的通过排水装置的路径，优选20％至99％的通过排水装置的路径，优选50％至99％的通过排水装置的路径，更优选80％至95％的通过基质的路径。该通道的优点是具有更大的区域，水可以通过该区域流入排水装置。通道可以具有任何横截面形状，优选圆形、三角形或方形。

可以如上所述通过将导管(优选管道)嵌入到排水装置中来形成通道。导管优选在其外壁上有孔，优选一个以上的孔。存在孔的优点是具有更大的区域，水可以通过该区域流入排水装置。

通道可以由具有至少一个孔的单独管道形成。该管道优选为穿孔塑料管，如PVC管。管道为排水管提供强度并防止通道关闭。对管道进行穿孔以允许水排入通道。嵌入式管道为通道提供支撑，使其更具弹性或耐压性。在没有管道的情况下，由于排水装置的压力，例如车辆在排水装置上移动，通道可能会关闭。

可以通过移除一部分排水装置来形成通道，例如通过钻孔。由此产生的通道将是多孔的，因此允许水从通道吸收到排水装置中。

排水装置可包括与第二部分接触的第一部分，其中通道设置在第一部分和第二部分之间。这意味着第一部分可以沿排水装置长度的至少一部分预先形成凹槽，并且当第一部分和第二部分连接在一起时，由凹槽和第二部分形成通道。或者，第二部分可以具有凹槽。或者，当第一和第二部分连接在一起时，第一和第二部分均可以有凹槽，并且凹槽可以排列成一排以形成通道。一个或多个凹槽可以根据需要具有任何形状以形成通道。因此，一个或多个凹槽或凹槽可以具有半圆形、三角形、矩形等的横截面。

排水装置的第一部分和第二部分可以通过将这两部分放在一起或使用粘合剂来连接。

可以通过上述方式的组合形成通道。

优选通道的第一端和第二端的横截面面积在2cm²至200cm²的范围内，优选5cm²至100cm²的范围内。

优选通道的第一端的横截面面积为排水装置的第一端的横截面面积的0.5％至15％、优选1％至10％。

优选通道的第二端的横截面面积为排水装置的第二端的横截面面积的0.5％至15％、优选1％至10％。

开口占排水装置端部的横截面面积的百分比很小，因为绝大多数排水装置用于缓冲输送到排水装置的水量。排水装置的比例越大，给定横截面面积的排水装置可以缓冲的水量就越大。

通道的横截面面积优选沿其长度为基本连续的。基本连续意味着横截面面积在平均横截面面积的10％以内，优选在5％以内，最优选在1％以内。但是，如有必要，可以根据通道的要求改变横截面面积，使其更小或更大。

通道可以直通排水装置，即通道采取最直接的路线朝向排水装置的第二端，让水沿着通道采取最直接的路线。

通道可以跟随通过排水装置的间接路线，以增加通道的表面积，使水以更快的速度排入排水装置。

可以存在通过排水装置的一个以上的通道，以增加通道的表面积，使水可以以更快的速度排入排水装置。如果存在一个以上的通道，则优选将通道连接起来以形成通道网络，以便水可以流过通道网络。每个通道可以与不同的导管进行流体连通，从而允许来自不同来源的水通过排水装置进行处理。

排水装置的底部和顶部可以具有通道。在顶部和底部有通道的优点是，当水通过底部通道进入时，装置中存在的所有空气在开始充满水之前均能够通过装置中的顶部通道排出。

通道可具有三角形横截面。安装时，三角形的底部优选与排水装置的底部平行。或者，通道可以具有半圆形横截面。同样，排水装置的底部优选与半圆的底部平行。或者，通道可以具有圆形或矩形横截面。这些通道的横截面的优点在于，通道的最大表面积位于最低点，这为水流通过提供了最大表面积。

通道优选位于排水装置横截面宽度的中心。基本上位于中心的原因是，待吸收的水流将沿着排水装置的中心向下。这样做的好处是在排水装置的侧部保持排水装置的强度。但是，如果通道设置在靠近排水装置的一侧，则可能产生结构上的弱点。

使用中，当通道从排水装置的第一端延伸到第二端时，通道的第二端优选关闭以防止泥土进入通道并减小通道的尺寸。可以通过在开口上设置板来封闭通道的第二端，例如MMVF板、金属板、塑料板等。或者，通道的第二端可以被堵塞，例如用MMVF、金属、塑料等制成的塞子。第二端可以被包裹在土工织物材料中以封闭通道的第二端。

使用根据本发明的排水装置的优点是它可以从地面吸收水并将其储存在其开放的孔结构中。排水装置还可以沿着任选的通道向第二开口输送水。这意味着排水装置可以在需要时储存水，并在需要时还将水输送至接收处，例如处置装置。

在这种用途中，安装排水装置以对积水地面排水，特别是当雨、雪、雨夹雪、冰雹等降水产生引发地面积水的地表水时。这通常发生在建筑物附近，特别是当周围地面的一部分被建筑物、铺面、柏油路面等覆盖而没有足够的排水时。如果排水不足，则会对该区域周围的地面施加压力，以消散积聚的地表水。这导致周围区域积水，从而需要排水。

使用本发明装置的另外一个优点是它延缓水到达集水点，例如水箱或水库。当有大雨时，水库或水箱可能会被突然涌来的水的急流淹没。使用根据本发明的装置延缓水的急流到达水库或水箱并因此有助于防止洪灾。

如上所述，排水装置不需要有任何管道，并且可以通过在高水位时从周围地面吸收多余的水，并在低水位时将水释放回地面来充当排水装置。这样，本发明的排水装置可用于对积水地面进行排水。这可以通过将多余的水吸收到排水装置的开放孔结构中并储存水直至地面干燥，然后逐渐将水消散到地面。

排水装置可任选地具有第一导管和第二导管。第一导管将水输送到排水装置，并且优选位于装置的下半部分。第二导管优选位于装置的上半部分。第二导管的主要目的是从装置中排出空气。但是，它也可以用作溢流管。这意味着当装置充满水时，第二导管将水输送到储水箱、主排水管或排水水库。

或者，第一导管和第二导管可以通过如上所述的通道连接。通过沿着排水装置的通道将水输送到第二开口并输送到处理系统(例如水箱、主排水管或排水水库)来对积水地面进行排水。如果地面中多余的水的水位很低，则排水装置可以将这些多余的水储存起来，直到地面足够干燥，可以将水消散回地面。如果多余的水的水位很高，则可以沿着通道输送到处理系统。

可以通过重力沿任选的通道输送水，例如，通过安装带有斜坡的排水装置，使得排水装置的第二端低于排水装置的第一端。优选斜坡与水平方向成2度至10度的角度。安装带斜坡的排水管的优点是无需从排水元件中泵水。

或者，泵可以与通道的第二开口保持流体连通，其中泵将水输送到通道的第二开口。泵可以通过导管(例如管道)与第二开口保持流体连通。水可以沿着通道泵送到水处理系统，如水箱、主排水管或排水水库。使用泵的优点是可以在没有斜坡的情况下安装排水元件，因此在安装时无需在安装的一端挖的更深。

在斜坡上安装排水装置和安装泵系统均可。

使用中，通道优选朝向第一方向偏移，并且排水装置的方向使得第一方向向下。通道位于排水装置的底部是有利的。

优选排水装置的保水容量至少为体积的80％、优选80％至99％、最优选85％至95％。保水容量越大，给定体积可以储存的水就越多。由于开放的孔结构和亲水性，排水装置的保水容量较高。

优选排水装置在放水时保留的水量小于20体积％、优选小于10体积％、最优选小于5体积％。保留的水可以是2体积％至20体积％，例如5至10体积％。排水装置保留的水量越低，排水装置吸收更多水的能力就越大。当周围地面干燥且毛细管平衡使得水消散到地面中时，水可能会通过消散到地面中而离开排水装置。

优选排水装置的缓冲能力，即可以容纳的最大水量与排水装置放水时保留的水量之差至少为60体积％、优选至少70体积％、优选至少80体积％。缓冲能力可以是60体积％至90体积％，例如60体积％至85体积％。如此高的缓冲能力的优点是排水装置可以在给定的体积内缓冲更多的水，即排水装置在下雨时可以储存大量的水，并在周围地面干燥时释放大量的水。缓冲能力如此之高，是因为排水装置需要低吸入压力以从中去除水分。

排水装置的保水容量、保水量和缓冲能力可根据EN 13041：1999进行测量。

当周围地面饱和时，水储存在排水装置中，即毛细管平衡是指水保留在排水装置内。随着周围地面干燥，毛细管平衡发生变化，水从排水装置消散回周围的地面中。这样，当周围的地面饱和时，水被保持在排水装置内。当周围的地面干燥时，水从排水装置消散回地面中。然后，排水装置能够吸收更多的水，例如通过管道或导管。

排水装置的结构是这样的，虽然水可以从基质消散到地面中，但泥土不会污染排水装置。这是由于排水装置内的小孔径。因此，没有必要将排水装置包裹在土工织物中以防止污染。这样具有的好处是，在安装时，排水装置无需由安装人员手动包装在土工织物材料中。因为是在安装阶段进行的，其他排水装置的包装步骤既笨拙又耗时。本发明的排水装置不存在这个问题。

排水装置可包括力分配层。优选力分配层位于使用中的排水装置的顶面。

力分配层可以是粘附MMVF层。当力分配层为粘附MMVF层时，优选具有至少200kPa的抗压强度，抗压强度可高达1MPa。优选为200kPa至500kPa，更优选为300kPa至400kPa。抗压强度根据欧洲标准EN 826：1996进行测定。具有这种抗压强度的力分配层特别适合于本发明，因为它们确保来自地表的力冲击不集中在排水装置的单点上，而是分配在更大的面积上。

当力分配层是粘附MMVF层时，优选具有至少100kg/m³的密度，如100kg/m³至280kg/m³，优选150kg/m³至200kg/m³，密度可高达600kg/m³。具有这种密度的力分配层特别适合于本发明，因为它们确保来自地表的力冲击不集中在单点上，而是分配在更大的面积上。

当力分配层是粘附MMVF层时，优选是亲水的，即它吸引水。MMVF层呈粘附块体的形式。也就是说，MMVF层通常是MMVF纤维的粘附基体，其已经如此生产，但也可以通过MMVF板造粒和固结颗粒材料来形成。

排水装置还可以包括力分配层上方的上层。上层优选为草、土、人造草、沙子、砾石、粘土或它们的组合。

在一个实施方案中，排水装置还可以包括液体无法渗透的覆盖物。优选液体无法渗透的覆盖物包围排水装置。液体无法渗透的覆盖物可在任何导管的位置包括一个或一个以上开口。例如，液体无法渗透的覆盖物可包括用于本文所述的第一导管的第一开口。还可以包括用于本文所述的第二导管的第二开口。这是为了让水流入装置或通过导管流出装置。然而，由于液体不透水的覆盖物，可以防止水在除导管之外的位置离开装置。

当排水装置安装在不希望发生水渗入周围地面的位置时，发现这种覆盖物是有利的。这会是政府法规所要求的。

例如，通过排水系统从道路或停车场等硬表面收集的雨水被认为是“污染”水。这是由于硬表面上的残留物，例如汽油、柴油和重金属，可能会被水携带。不希望将这种水分散到周围的地面中，但是本发明的排水装置能够通过保持多余的水并通过导管将其安全地输送到水处理点来防止洪涝。

此外，当周围地面本身不适合渗透时，也可能不希望水从排水装置消散到周围的地面。这可能是由于周围的地面受到污染，因此消散的水会导致地面中的污染元素分散。也可能是因为地面无法吸收水分，例如，如果它含有大量的粘土。同样，本发明的排水装置能够通过保持多余的水并通过导管将其安全地输送到水处理点来防止洪涝。

根据本发明的液体不渗透覆盖物可包括选自以下列中的材料：热塑性塑料、热固性塑料、弹性体、天然聚合物、合成聚合物、箔(例如农业中使用的箔)、膨润土、粘土、压缩MMVF或任何其他已知的塑料。根据本发明的液体不渗透覆盖物可包含聚对苯醚(PPE)、聚乙烯(PE)、聚氯乙烯(PVC)或三元乙丙橡胶(EPDM)。

液体无法渗透的覆盖物也可以称为包装或封套。排水装置可包括一层或多层液体无法渗透的覆盖物。

本发明还涉及一种排水装置，其中该排水装置包括与不含苯酚和甲醛的固化水性粘结剂组合物粘结的人造玻璃质纤维(MMVF)，其中固化前的水性粘结剂组合物包含：

-组分(i)，其为一种或一种以上木质素磺酸盐类木质素的形式，其基于所述木质素磺酸盐类木质素的干重具有0.03mmol/g至1.4mmol/g的羧酸基团含量；和

-组分(ii)，其为一种或一种以上交联剂的形式。

排水装置如上所述。该实施方案可以具有上述用于本发明方法的任何附加特征。

本发明还涉及至少两个排水装置的阵列，其中该排水装置包括与不含苯酚和甲醛的固化的水性粘结剂组合物粘结的人造玻璃质纤维(MMVF)，其中固化前的水性粘结剂组合物包含：

-组分(ii)，其为一种或一种以上交联剂的形式。

在根据本发明的阵列中，至少两个排水装置可以是相同的。或者，至少两个排水装置可不同。

阵列可以是至少两个排水装置彼此相邻放置，或彼此接触，使得水可以从一个排水装置消散到下一个排水装置。可以有两个以上的排水装置，例如不少于填充所需区域所需的装置数量。

一个或一个以上排水装置可以具有任何上述附加特征。

优选地，至少两个排水装置之一包括如上所述的第一导管。

优选地，第二排水装置包括如上所述的第二导管。

优选地，排水装置之一包括第一端和第二端以及从第一端的第一开口延伸到第二端的第二开口的通道。在本发明的阵列中，一个或一个以上排水装置可以包括通道。

在一个实施方案中，第一排水装置中通道的第一开口可以与第二排水装置中通道的第一端接触。例如，两个或两个以上排水装置可以通过通道连接而保持彼此流体连通。第一排水装置中通道的第一开口可以与第二排水装置中通道的第一开口流体连通。第一排水装置中通道的第二开口可以与第一导管流体连通，从例如排水沟中引入水。第二排水装置中通道的第二开口可以与第三排水装置中通道的第一开口保持流体连通，或者可以与用于将水输送到储水箱的第二导管保持流体连通。以这种方式，可以设置排水装置的网络，所有排水装置都是流体连通的。优选地，两个或多个排水装置中的通道排成一行，以形成更长的通道。

根据本发明的阵列是有利的，因为它增加了可以储存然后消散的水的体积。

本发明还涉及用于排水的排水装置的用途，其中该排水装置包括与不含苯酚和甲醛的固化的水性粘结剂组合物粘结的人造玻璃质纤维(MMVF)；其中固化前的水性粘结剂组合物包含：

-组分(ii)，其为一种或一种以上交联剂的形式。

本发明的该实施方案可以具有上述用于本发明方法的任何附加特征。

本发明还涉及一种排水装置的制造方法，包括以下步骤：

(i)提供人造玻璃质纤维；

(iii)收集和固结所述人造玻璃质纤维，固化所述水性粘结剂组合物以形成排水装置；

其中固化前的粘结剂组合物包含：

-组分(ii)，其为一种或一种以上交联剂的形式。

排水装置可以具有上面详细讨论的任何附加特征。

人造玻璃质纤维可以由矿物熔体制成。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。该熔炉可以是任何已知用于生产MMVF矿物熔体的熔炉类型，例如，竖式炉如冲天炉、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(纺杯或圆盘纤维化，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)。

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网被收集，并从纤维化装置中带走。然后将纤维网固结，这会涉及交叉搭接和/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。

粘结剂组合物优选在它们是空气中夹带的云时被施加到纤维上。或者，它可以在收集到传送带上后施加，但这不太优选。

固结后，固结的纤维网被送入固化装置中以固化粘结剂。

通常，在矿物熔体成纤后立即将粘结剂喷涂到空运中的矿物纤维上。水性粘结剂组合物通常以粘结MMVF产品的0.1重量％至18％、优选0.2重量％至8重量％的量(以干基计)施用。

固结后，优选将固结的纤维网送入固化装置中以固化粘结剂。喷涂的矿物纤维网通常在固化炉中借助于热空气流进行固化。热空气流可以从下方、上方或在固化炉的长度方向上的不同区域中的交替方向引入矿物纤维网中。通过粘结剂组分的化学和/或物理反应使网固化。

在一个实施方案中，固化在100℃至300℃的温度下进行，如170℃至270℃，如180至250℃，如190℃至230℃。优选固化步骤在>230℃的固化温度下进行。

本发明人意想不到地发现，用如上所述的水性粘结剂组合物固化的MMVF在刚生产时和老化条件后均具有非常高的稳定性。

此外，本发明人发现，通过使用>230℃的固化温度，可以获得甚至更高的产品稳定性

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，固化发生时间为30秒至20分钟，如1分钟至15分钟，如2分钟至10分钟。

固化过程可以在将粘结剂施加到纤维上后立即开始。固化被定义为粘结剂组合物经历物理和/或化学反应的过程，在化学反应的情况下，通常增加粘结剂组合物中化合物的分子量，从而增加粘结剂组合物的粘度，通常直到粘结剂组合物达到固态。固化的粘结剂组合物粘结纤维以形成结构性粘附的纤维基体。

在一个实施方案中，在热压机中进行与矿物纤维接触的粘结剂的固化。

在热压机中固化与矿物纤维接触的粘结剂具有特殊优势，可以生产高密度制品。

在一个实施方案中，固化过程包括通过压力干燥。可以通过将空气或气体吹过矿物纤维和粘结剂的混合物/在矿物纤维和粘结剂的混合物上吹空气或气体而施加压力。

本发明还涉及一种或一种以上木质素磺酸盐类木质素形式的木质素组分用于制备不含苯酚和甲醛的粘结剂组合物的用途，所述粘结剂组合物用于包括人造玻璃质纤维(MMVF)的排水装置，基于所述木质素磺酸盐类木质素的干重，所述木质素磺酸盐类木质素具有0.03mmol/g至1.4mmol/g的羧酸基团含量。

在一个实施方案中，粘结剂组合物不含苯酚和甲醛。

在一个实施方案中，本发明涉及一种或一种以上具有上述组分(i)的特征的木质素磺酸盐类木质素形式的木质素组分用于制备优选不含苯酚和甲醛的粘结剂组合物的用途，所述粘结剂组合物用于包括包括人造玻璃质纤维(MMVF)的粘附生长基质产品，其中该粘结剂组合物还包含如上述定义的组分(ii)和任选的(iii)，优选地，条件是所述水性粘结剂组合物不包含选自以下的交联剂：

·分子量M_W为500或更低的环氧化合物

和/或

条件是所述水性粘结剂组合物不包含选自以下的交联剂：

·羰基化合物，其选自醛、式R—[C(O)R₁]_x的羰基化合物

其中：

R表示饱和或不饱和的直链、支链或环状烃基，包括一个或一个以上由5或6个碳原子组成的芳族核的基团，包括一个或一个以上含有4或5个碳原子和氧、氮或硫原子的芳族杂环的基团，R基团可以含有其他官能团，

R₁表示氢原子或C₁-C₁₀烷基，并且x为1至10，

和/或

条件是所述水性粘结剂组合物不包含选自以下的交联剂：

·聚胺；

和/或

条件是所述水性粘结剂组合物不包含选自以下的交联剂：

·单糖和低聚糖。

在一个实施方案中，本发明涉及一种或一种以上具有上述组分(i)的特征的木质素磺酸盐类木质素形式的木质素组分用于制备优选不含苯酚和甲醛的粘结剂组合物的用途，其中该粘结剂组合物还包含如上述定义的组分(iia)。

附图详细说明

图2示出了根据本发明的一个方面的MMVF排水装置1，该排水装置已被埋入房屋3附近的地面2中。房屋3设置有排水沟4，其从屋顶5收集水，并通过排水管6和导管7将水引导至MMVF排水装置1。导管7与MMVF排水装置1流体连通。导管7可以平接MMVF排水装置1，但优选部分嵌入MMVF排水装置1中，以确保碎屑不会进入导管7。导管7在嵌入MMVF排水装置1中的部分可以设置有孔8，以增加导管7与MMVF排水装置1之间的流体连通面积。

图3示出了具有从MMVF排水装置的第一端延伸到MMVF排水装置的第二端的通道200的排水装置100。通道朝向MMVF排水装置的底部。

实施例

在以下实施例中，制备了若干种属于本发明定义的粘结剂，并将其与现有技术的粘结剂进行了比较。分别测定了本发明的粘结剂和现有技术的粘结剂的以下性能：

粘结剂组分固体含量

固化前在给定粘结剂溶液中各组分的含量基于组分的无水质量。

木质素磺酸盐由Borregaard,Norway and LignoTech,Florida以液体形式提供，其中固体含量约为50％。Primid XL552由EMS-CHEMIE AG提供，硅烷(Momentive VS-14240％活性)由Momentive提供，为简便起见计算为100％。NH₄OH 24.7％由Univar提供，并以提供的形式使用。PEG 200、脲、KOH颗粒、1,1,1-三(羟甲基)丙烷由Sigma-Aldrich提供，为简便起见，假定为无水。

粘结剂固体

固化后的粘结剂固形物称为“粘结剂固体”。

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。通过将粘结剂混合物的样品(约2g)分配到锡箔容器中的经热处理的岩棉盘上来测量粘结剂混合物的固体。在加入粘结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。在锡箔容器中制造两种这样的载有粘结剂混合物装载岩棉盘，然后在200℃将它们加热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粘结剂固体。

然后可以通过用所需量的水和10％的硅烷水溶液(Momentive VS-142)稀释来制备具有所需粘结剂固体的粘结剂。

实施例1：吸水性

根据EN1609:2013测量四种不同的粘结剂组合物的吸水性，如下表1所示。使用四个产品全厚度为200x 200mm的单独试样进行测试，得到一个结果

如下所述制备比较用粘结剂1，PUF粘结剂：

通过在46％氢氧化钾水溶液(25.5g)的存在下使37％的甲醛水溶液(606g)和苯酚(189g)反应，以每分钟约为1℃的加热速率至84℃的反应温度，从而制备酚醛树脂。反应在84℃下继续进行，直到树脂的耐酸性为4，并且大部分苯酚被转化。然后加入脲(241g)并冷却混合物。

耐酸性(AT)表示给定体积的粘结剂可以用酸稀释而不会使混合物变得浑浊(粘结剂沉淀)的次数。用硫酸确定粘结剂生产中的停止标准，并且耐酸性低于4表示粘结剂反应结束。

为了测定AT，通过用1L离子交换水稀释2.5ml浓硫酸(>99％)来产生滴定剂。然后在室温下用该滴定剂对5mL待研究的粘结剂进行滴定，同时通过手动摇动使粘结剂保持活动；如果需要，可以使用磁力搅拌器和磁子。继续滴定，直到粘结剂中出现摇晃粘结剂时不会消失的轻微浑浊。

通过将滴定所用的酸的量(mL)除以样品的量(mL)来计算耐酸性(AT)：

AT＝(使用的滴定体积(mL))/(样品体积(mL))

使用所获得的脲改性酚醛树脂，通过加入25％的氨水(90mL)和硫酸铵(13.2g)，然后加入水(1.30kg)来制备粘结剂。

然后如上所述测定粘结剂固体，并用所需量的水和硅烷(15％的粘结剂固体溶液，0.5％的粘结剂固体的硅烷溶液)稀释混合物。

如下所述制备比较用粘结剂2：

在6000L反应器中加入3267kg水，然后加入287kg氨水(24.7％)。然后在30分钟至45分钟的时间内缓慢加入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，对不溶解的木质素进行检查。这可以通过在玻璃板或赫格曼量规上检查溶液来实现。不溶木质素在棕色粘结剂中可见为小颗粒。在溶解步骤中，木质素溶液的颜色将从棕色变为亮黑色。在木质素完全溶解后，加入1升消泡剂(11-10，来自/>-Verodan)。该批次物料的温度保持在40℃。然后开始添加307.5kg 35％过氧化氢。过氧化氢以200升/小时至300升/小时的速率给料。以200升/小时的速率加入前半部分过氧化氢，而之后给料速率增加到300升/小时。

在添加过氧化氢的过程中，通过加热或冷却控制反应混合物中的温度，使最终反应温度达到65℃。

分析最终产物的COOH基团含量、干固体物质、pH、粘度和剩余的H₂O₂。将60g这种氧化的木质素(18.2％固体)与1.4g Primid XL552(100％固体)和2.8g PEG200(100％固体)混合。加入0.6g硅烷(Momentive VS-142 40％活性，10％水溶液)和17.4g水，混合得到15％的固体。

如下所述制备根据本发明的粘结剂1：

将600.0kg木质素磺酸铵置于混合容器中，向其中加入8.0升NH₄OH(24.7％)并搅拌。然后，加入190kg Primid XL552溶液(预先制备的31重量％水溶液)和68kg PEG 200(100％固体)并混合，然后加入11kg硅烷(Momentive VS-142 40％活性，10％水溶液)。

如下所述制备根据本发明的粘结剂2：

将730.0kg木质素磺酸铵置于混合容器中，向其中加入8.5升NH₄OH(24.7％)并搅拌。然后，加入151kg Primid XL552溶液(预先制备的31重量％水溶液)和43kg PEG 200(100％固体)并混合，然后加入13kg硅烷(Momentive VS-142 40％活性，10％水溶液)。

结果如下表1所示。

从表1中可以看出，根据本发明的粘结剂的吸水性显著高于PUF粘结剂或基于木质素的不含甲醛的比较用粘结剂。

表1

实施例2：湿强度

通过在室温下将棒材浸入水中四天来测定湿强度。在从水中取出棒材后20分钟内测量强度。

棒材制作如下。对于每个粘结剂，由粘结剂和来自岩棉纺丝生产的岩棉球的混合物制造16个棒材。

将具有15％干固体物质(16.0g)的这种粘结剂溶液的样品与球料(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，用于制作小棒材(每个形状4×5个槽；槽顶部尺寸：长＝5.6cm，宽＝2.5cm；槽底部尺寸：长＝5.3cm，宽＝2.2cm；槽高度＝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。每个粘结剂的16根棒材都是以这种方式制成的。然后，通常在225℃对所得棒材进行固化。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。

棒材在三点弯曲试验中断裂(试验速度：10.0mm/min；破裂程度：50％；标称强度：30N/mm²；支撑距离：40mm；最大偏转：20mm；标称电子模块：10000N/mm²)，在Bent Tram机器上研究其机械强度。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。

根据本发明的粘结剂，即粘结剂2如上述实施例1所述。

如下所述制备比较用粘结剂3：

将75.1％的葡萄糖浆水溶液(19.98g；因此有效量为15.0g葡萄糖浆)、50％次磷酸水溶液(0.60g；因此有效量为0.30g、4.55mmol的次磷酸)和氨基磺酸(0.45g，4.63mmol)的水溶液(30.0g)在室温下搅拌，直到获得澄清的溶液。

然后滴加28％的氨水溶液(0.80g；因此有效量为0.22g、13.15mmol氨)直到pH＝7.9。然后测量粘结剂固体(21.2％)。

用水(0.403g/g粘结剂混合物)和10％硅烷水溶液(0.011g/g粘结剂混合物，Momentive VS-142)稀释粘结剂混合物。用于机械强度研究的最终粘结剂混合物的pH＝7.9。

如上面实施例1所述制备比较用粘结剂1，即PUF粘结剂。

结果如表2所示。从表2中可以看出，根据本发明的粘结剂(粘结剂2)的湿强度略低于PUF的湿强度，但高于不含甲醛的比较用粘结剂的湿强度。

表2

实施例3：老化后的脱层强度

根据EN1607:2013测量老化后的脱层强度。MMVF试样的老化是在70±2℃和95±5％相对湿度的气候室中暴露于湿热处理7天。

测试了三种不同的粘结剂。

比较用粘结剂1如上面实施例1所述。它是PUF粘结剂。

比较用粘结剂3如上所述。它是一种糖基粘结剂。

粘结剂2是根据本发明的粘结剂，如上所述。

结果如下表3所示。从表3中可以看出，与另一种不含甲醛的粘结剂(比较用粘结剂3)相比，类似于比较用粘结剂1(PUF)，具有本发明粘结剂(粘结剂2)的产品在28天后的脱层强度(以百分比计)得到改善。

表3-脱层，以初始％计

实施例4

机械强度研究

棒材试验

在棒材试验中测试粘结剂的机械强度。对于每种粘结剂，用粘结剂和来自岩棉纺纱生产的岩棉球的混合物制造16根棒材。

将包括15％干固体物质的该粘结剂溶液样品(16.0g)与球料(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，用于制作小棒材(每个形状4×5个槽；槽顶部尺寸：长＝5.6cm，宽＝2.5cm；槽底部尺寸：长＝5.3cm，宽＝2.2cm；槽高度＝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。每个粘结剂的16根棒材都是以这种方式制成的。然后，通常在225℃下对所得棒材进行固化。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。例如在表1.1、1.2、1.4、1.5、1.6中使用了这种固化制备的棒材的方法。表1.3中的结果基于一种略有不同的方法，该方法包括在90℃下预处理2小时的预处理步骤，然后在225℃下固化1小时，而其余步骤相同。

干燥3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；最大偏转：20mm；标称电子模块：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。

粘结剂实施例，参考用粘结剂(用脲改性的酚醛树脂，PUF甲阶酚醛树脂)

这种粘结剂是一种用脲改性的酚醛树脂，PUF甲阶酚醛树脂。

通过在46％氢氧化钾水溶液(25.5g)的存在下使37％的甲醛水溶液(606g)和苯酚(189g)反应，以每分钟约为1℃的加热速率至84℃的反应温度，从而制备酚醛树脂。反应在84℃继续进行，直到树脂的耐酸性为4，并且大部分苯酚被转化。然后加入脲(241g)并冷却混合物。

为了测定AT，通过用1L离子交换水稀释2.5ml浓硫酸(>99％)来产生滴定剂。然后在室温下用该滴定剂对5mL待研究的粘结剂进行滴定，同时通过手动摇动使粘结剂保持运动；如果需要，可以使用磁力搅拌器和磁力棒。继续滴定，直到粘结剂中出现摇晃粘结剂时不会消失的轻微浑浊。

AT＝(使用的滴定体积(mL))/(样品体积(mL))

然后如上所述测定粘结剂固体，并用所需量的水和硅烷(15％的粘结剂固体溶液，0.5％的粘结剂固体的硅烷溶液)稀释混合物以进行机械测量。

粘结剂实施例，参考用粘结剂(基于碱氧化木质素的粘结剂)

分析最终产物的COOH基团含量、干固体物质、pH、粘度和剩余的H₂O₂。将60g这种氧化的木质素(18.2％固体)与1.4g Primid XL552(100％固体)和2.8g PEG200(100％固体)混合。加入0.6g硅烷(Momentive VS-142 40％活性，10％水溶液)和17.4g水，混合得到15％固体，然后用于棒材试验中的机械性能测试。

根据本发明的粘结剂组合物

在下文中，粘结剂实施例的条目编号对应于表1-1至1-6中使用的条目编号。

使用³¹P NMR测定用于根据本发明的粘结剂的所有木质素磺酸盐的羧酸基团含量，并且发现对于所有实施例，基于木质素磺酸盐类木质素的干重，羧酸基团含量在0.05mmol/g至0.6mmol/g的范围内。

实施例2

向30.0g木质素磺酸盐溶液(50％固体)中加入0.4g NH₄OH(24.7％)并混合，然后加入1.9g Primid XL552(100％固体)并混合。最后，加入0.7g硅烷(Momentive VS-14240％活性，10％水溶液)和64.3g水并混合以产生15％的固体，然后用于棒材试验中的机械性能测试。

实施例11

向30.0g木质素磺酸盐溶液(50％固体)中加入0.4gNH₄OH(24.7％)并混合，然后加入2.1g Primid XL552(100％固体)和3.4gPEG 200(100％固体)并混合。最后，加入0.7g硅烷(Momentive VS-142 40％活性，10％水溶液)和61.8g水并混合以产生15％的固体，然后用于棒材试验中的机械性能测试。

实施例15

向30.0g木质素磺酸盐溶液(50％固体)中加入0.4g NH₄OH(24.7％)并混合，然后加入2.9g Primid XL552(100％固体)和3.4gPEG 200(100％固体)并混合。最后，加入0.8g硅烷(Momentive VS-142 40％活性，10％水溶液)和67g水并混合以产生15％的固体，然后用于棒材试验中的机械性能测试。

实施例30

向30.0g木质素磺酸盐溶液(50％固体)中加入0.4g NH₄OH(24.7％)并混合，然后加入2.9g Primid XL552(100％固体)和3.4g1,1,1-三(羟甲基)丙烷(100％固体)并混合。最后，加入0.8g硅烷(Momentive VS-142 40％活性，10％水溶液)和67g水并混合以产生15％的固体，然后用于棒材试验中的机械性能测试。

实施例33

向100.0g木质素磺酸盐溶液(50％固体)中加入0.3g颗粒形式的KOH并混合，然后加入10.8g Primid XL552(100％固体)和11.3g PEG 200(100％固体)并混合。最后，加入2.6g硅烷(Momentive VS-142 40％活性，10％水溶液)和228g水并混合以产生15％的固体，然后用于棒材试验中的机械性能测试。

实施例41

向30.0g木质素磺酸盐溶液(50％固体)中加入0.4g NH₄OH(24.7％)并混合，随后加入1.9g Primid XL552(100％固体)、1.7gPEG 200(100％固体)和1.7g脲(100％固体)并混合。最后，加入0.7g硅烷(Momentive VS-142 40％活性，10％水溶液)和60.5g水并混合以产生15％的固体，然后用于棒材试验中的机械性能测试。

机械性能如表1.1-1.6所示。如表1.1至1.6所示，制备了另外的实施例粘结剂组合物。为了简单起见，所有其他成分的数量均是根据100g干木质素重新计算的。

从表1.1中可以看出，需要交联剂(Primid XL 552)和增塑剂(PEG 200)的组合来实现高的机械性能(棒材试验中的未老化和老化强度)，其处于与参考用粘结剂相当的水平(11和15相对于2，以及9相对于参考用粘合剂)。

表1.2和1.3示出可以使用不同的增塑剂(13和15相对于30)或增塑剂的组合(34相对于41)，并且PEG 200是优选的增塑剂。

表1.4示出，硅烷的添加可以帮助实现与参考用粘结剂相同水平的老化强度。

表1.5示出，在不存在碱的情况下粘结剂具有高强度，但是可以向配方中添加非永久性碱(NH₄OH)或永久性碱(KOH)以保护生产设备免受腐蚀，而强度无明显变化。

表1.6示出可以使用不同的木质素磺酸盐。

这总体上意味着，我们能够生产基于不含苯酚和甲醛的粘结剂组合物的MMVF产品，该粘结剂组合物具有高含量的基于木质素的可再生材料，其具有与参考体系相当的机械性能，并且可以以更简单、更便宜的方式生产。

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实施例47至实施例54

在下文中，粘结剂实施例的条目编号对应于表2.1中使用的条目编号。

使用³¹P NMR测定用于根据本发明的粘结剂的所有木质素磺酸盐的羧酸基团含量，并发现基于木质素磺酸盐类木质素的干重，羧酸基团含量在0.05mmol/g至0.6mmol/g的范围内，而对于用于实施例47、48、49、50、51、52、53、54的特定批次，羧酸基团的含量为0.14mmol/g。

实施例47

向30.0g木质素磺酸盐溶液(50％固体)中加入0.4g NH₄OH(24.7％)并混合，然后加入0.7g硅烷(Momentive VS-142 40％活性，10％水溶液)和68.9g水并混合以产生15％固体，然后用于棒材试验中的机械性能测试。

实施例49

向30.0g木质素磺酸盐溶液(50％固体)中加入0.4g NH₄OH(24.7％)并混合，然后加入6.0g Primid XL552(100％固体)并混合。最后，加入1.0g硅烷(Momentive VS-14240％活性，10％水溶液)和102.6g水并混合以产生15％的固体，然后用于棒材试验中的机械性能测试。

机械性能如表2.1所示。如表2.1所示，制备了另外的实施例粘结剂组合物。为了简单起见，所有其他成分的数量均是根据100g干木质素重新计算的。

从表2.1中可以看出，在木质素磺酸盐和交联剂(Primid XL 552)的组合中，更高含量的交联剂产生更好的机械性能。

表2.1

实施例53：岩棉产品的试验：

低密度产品已根据工厂制造的矿棉(MW)产品的产品标准DS/EN13162:2012+A1:2015进行了性能检查，这意味着除石棉产品的其他基本特性外，还具有相关的机械性能。

测试是在板坯上进行的，根据EN13162中规定的每种不同测试方法的尺寸规范和获得一个测试结果所需的试样数量，切割出试样。所获得的机械性能的每个规定值是根据EN13162的更多结果的平均值。

对包装前直接从生产线上取样的产品或试样(在线切割)和/或包装后24小时从包装中取样的产品和试样(24小时包装)进行测试。

尺寸

产品和试样的尺寸已根据相关试验方法进行，DS/EN82:2013：建筑用隔热产品-长度和宽度的测定，以及DS/EN823-2013：建筑用绝热产品-厚度的测定。

粘结剂含量(烧失量)

依据DS/EN13820:2003：建筑用隔热材料——有机物含量的测定来测定粘结剂含量，其中粘结剂含量定义为在给定温度下燃烧掉的有机物的量，标准中规定温度为(500±20℃)。在测试中，使用了这样的温度(590±20℃，持续至少10分钟或更长时间，直到质量恒定)以确保所有有机材料均被烧掉。烧失量的测定由对应于使用软木钻孔机在试样上均匀分布的8个至20个切口(至少8个切口)的至少10g棉组成，以确保包括整个产品厚度。粘结剂含量作为LOI。粘结剂包括粘结剂添加剂。

抗拉强度

低密度产品的抗拉强度是根据EN 1608:2013：建筑用隔热产品-平行于表面的抗拉强度的测定而确定的。抗拉强度是在线切割的试样和24小时包装的试样上测量的。

自偏转(f70)

根据内部测试方法测量自偏转，以确定产品净重引起的偏转。将长度为990±10mm、宽度为最小270±5mm、最大680±5mm的试样水平放置在两个相互中心距离为(700±2)mm的支架(倾斜台)和两个可移动支撑装置上。在试样中间测量自偏转，并以机械或电子方式(带显示器的转换器)进行记录，然后在标尺或数字显示器上读取。如果原始产品的长度超过990±10mm，则多余的长度被切掉。在试样的两个表面上测量自偏转。自偏转＜10mm时测量精度为±0.2mm，自偏转＞10mm时为±1mm)。

自偏转报告为(f70，70cm跨度)＝(f1+f2)/2mm，其中f1是表面1朝上的测量值，f2是表面2朝上的测量值。

对在线切割的试样和24小时包装的试样进行测试。

实施例53

岩棉产品是通过使用实施例53中的粘结剂，在固化炉温度设定为275℃的条件下生产的。

将609.0kg木质素磺酸铵置于混合容器中，向其中加入8lNH₄OH(24.7％)并搅拌。然后，加入384kg Primid XL552溶液(预先制备的31重量％水溶液)并混合，然后加入14kg硅烷(Momentive VS-142 40％活性，10％水溶液)。

本实施例的粘结剂用于生产低密度岩棉产品，厚度和密度如表3.1所示进行测量。固化炉温度设置为275℃。

实施例54

岩棉产品是通过使用实施例54中的粘结剂、在设定为255℃的固化炉温度下生产的。

将730.0kg木质素磺酸铵置于混合容器中，向其中加入8.5lNH₄OH(24.7％)并搅拌。然后，加入151kg Primid XL552溶液(预先制备的31重量％水溶液)和43kg PEG 200(100％固体)并混合，然后加入13kg硅烷(Momentive VS-142 40％活性，10％水溶液)。

本实施例的粘结剂用于生产厚度为100mm，密度为145kg/m³的高密度岩棉产品，其中该产品的烧失量(LOI)为3.5重量％。固化炉温度设置为255℃。

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Claims

1.一种排水方法，其包括以下步骤：

其中固化前的所述水性粘结剂组合物包含：

组分(i)，其为一种或一种以上木质素磺酸盐类木质素的形式，其基于所述木质素磺酸盐类木质素的干重具有0.03mmol/g至1.4mmol/g的羧酸基团含量；

组分(ii)，其为一种或一种以上交联剂的形式。

2.根据权利要求1所述的方法，其中所述水性粘结剂组合物还包含：组分(iii)，其为一种或一种以上增塑剂的形式。

3.根据权利要求1或2所述的方法，条件是所述水性粘结剂组合物不包含选自以下的交联剂：

分子量M_W为500或更低的环氧化合物

羰基化合物，其选自醛、式R—[C(O)R₁]_x的羰基化合物其中：

聚胺。

4.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中基于木质素磺酸盐类木质素的干重，组分(i)的羧酸基团含量为0.05mmol/g至0.6mmol/g。

5.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中组分(i)为一种或一种以上木质素磺酸盐类木质素的形式，考虑到组分(ⅰ)的M_n重量平均值，所述木质素磺酸盐类木质素的平均羧酸基团含量为每个大分子小于1.8个基团，如小于1.4个基团、如小于1.1个基团、如小于0.7个基团、如小于0.4个基团。

6.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中基于木质素磺酸盐类木质素的干重，组分(i)的酚类OH基团的含量为0.3mmol/g至2.5mmol/g，如0.5mmol/g至2.0mmol/g、如0.5mmol/g至1.5mmol/g。

7.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中基于木质素磺酸盐类木质素的干重，组分(i)的脂族OH基团含量为1.0mmol/g至8.0mmol/g，如1.5mmol/g至6.0mmol/g、如2.0mmol/g至5.0mmol/g。

8.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述组分(i)包括木质素磺酸铵和/或木质素磺酸钙和/或木素磺酸镁，以及它们的任意组合。

9.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中组分(i)包括木质素磺酸铵和木质素磺酸钙，其中NH₄ ⁺与Ca²⁺的摩尔比在5:1至1:5的范围内、特别是在3:1至1:3的范围内。

10.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中基于木质素磺酸盐和糖的重量，所述水性粘结剂组合物包含添加糖的量为0至小于5重量％。

11.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中基于组分(i)和(ii)的干重，所述水性粘结剂组合物包含的组分(ⅰ)的量为50重量％至98重量％，如65重量％至98重量％、如80重量％至98重量％。

12.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述组分(ii)为选自以下的一种或一种以上交联剂的形式：

β-羟烷基酰胺交联剂，和/或

噁唑啉交联剂，和/或

由多官能有机胺如链烷醇胺、二胺如己二胺组成的组，和/或

分子量大于500的环氧化合物，如基于脂肪酸甘油三酯的环氧化油，或一种或一种以上柔性低聚物或聚合物，如低Tg丙烯酸基聚合物，如低Tg乙烯基聚合物，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，和/或

一种或一种以上选自脂肪胺的交联剂；和/或

一种或一种以上脂肪酰胺形式的交联剂；和/或

一种或一种以上选自聚酯多元醇如聚己内酯的交联剂；和/或

一种或一种以上选自淀粉、改性淀粉、CMC的交联剂；和/或

一种或一种以上多官能碳二亚胺形式的交联剂，如脂族多官能碳二亚胺；和/或

一种或一种以上选自基于三聚氰胺的交联剂的交联剂，如基于六羟甲基三聚氰胺六甲醚(HMMM)的交联剂。

13.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述组分(ii)包括一种或一种以上选自β-羟烷基酰胺交联剂和/或噁唑啉交联剂的交联剂。

14.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中基于组分(i)的干重，所述粘结剂组合物包含的组分(ii)的量为1重量％至50重量％，如4重量％至20重量％，如6重量％至12重量％。

15.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述组分(ii)为选自以下的一种或一种以上交联剂的形式：

β-羟烷基酰胺交联剂，如N-(2-羟基异丙基)酰胺交联剂、如N-(-2-羟乙基)酰胺交联剂、如N-(2-羟乙基)己二酰二胺交联剂，如N,N,N′,N′-四(2-羟乙基)己二酰二胺和/或

由多官能有机胺如链烷醇胺、二胺如己二胺组成的组，和/或

一种或一种以上多官能碳二亚胺形式的交联剂，如脂族多官能碳二亚胺。

16.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述组分(ii)包括一种或一种以上交联剂，所述交联剂选自β-羟烷基酰胺交联剂，如N-(2-羟基异丙基)酰胺交联剂、如N-(-2-羟乙基)酰胺交联剂、如N-(2-羟乙基)己二酰二胺交联剂，如N,N,N′,N′-四(2-羟乙基)己二酰二胺。

17.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中基于组分(i)的干重，所述粘结剂组合物包含的组分(ii)的量为2重量％至90重量％，如6重量％至60重量％，如10重量％至40重量％，如25重量％至40重量％。

18.根据权利要求2至17中任一项所述的方法，其中组分(iii)为以下形式：

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、大豆油；和/或

妥尔油，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、脱水山梨糖醇酯；和/或

一种或一种以上增塑剂，其选自聚乙二醇、聚乙二醇醚；和/或

一种或一种以上增塑剂，其为多元醇形式如甘油，如1,1,1-三(羟甲基)丙烷；和/或

三乙醇胺。

19.根据权利要求2至18中任一项所述的方法，其中组分(iii)为丙二醇、苯酚衍生物、硅烷醇、硅氧烷、羟基酸、植物油、聚乙二醇、聚乙二醇醚、三乙醇胺或它们的任意混合物的形式。

20.根据权利要求2至19中任一项所述的方法，其中组分(iii)包括一种或一种以上的增塑剂，所述增塑剂具有100℃至380℃、更优选120℃至300℃、更优选140℃至250℃的沸点。

21.根据权利要求2至20中任一项所述的方法，其中组分(iii)包括一种或一种以上的聚乙二醇，所述聚乙二醇的平均分子量为150g/mol至50000g/mol、特别是150g/mol至4000g/mol、更特别是150g/mol至1000g/mol、优选150g/mol至500g/mol、更优选200g/mol至400g/mol。

22.根据权利要求2至21中任一项所述的方法，其中基于组分(i)的干重，组分(iii)的存在量为0.5重量％至60重量％、优选2.5重量％至25重量％、更优选3重量％至15重量％。

23.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述水性粘结剂组合物包含另外的组分(iv)，该另外的组分(iv)为一种或一种以上偶联剂形式如有机官能硅烷。

24.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述水性粘结剂组合物包含组分(v)，该组分(v)为一种或一种以上选自下组中的碱的组分形式：如氨、如碱金属氢氧化物、如KOH、如碱土金属氢氧化物、如Ca(OH)₂、如Mg(OH)₂、如胺或它们的任意盐。

25.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中基于组分(i)的干重计，所述水性粘结剂组合物包含脲形式的另外的组分，特别是其量为5重量％至40重量％，如10重量％至30重量％、如重量％15至25重量％。

26.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述排水装置不包含氨氧化木质素(AOL)。

27.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述排水装置包括具有第一开口端和第二开口端的第一导管，其中第一开口端与所述排水装置保持流体连通，优选其中所述第一导管将水输送到所述排水装置中。

28.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述排水装置包括具有第一开口端和第二开口端的第二导管，其中第一开口端与所述排水装置保持流体连通，优选其中所述第二导管将空气从所述排水装置中排出。

29.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述排水装置包括从所述排水装置的第一端延伸至所述排水装置的第二端的通道，其中所述第一端和所述第二端相对，优选其中所述通道的第一端与来自所述第一导管和/或所述第二导管的水保持流体连通。

30.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述排水装置从地下水、排水沟和/或来自建筑物或街道的排水系统中吸收水。

31.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述接收处选自下列：地面、水库、水箱、排水管、导管、通道、集水点、排水沟或下水道。

32.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述排水装置包括具有几何纤维直径为1.5微米至10微米、优选2微米至8微米、更优选2微米至5微米的MMVF。

33.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述排水装置的容积在10升至300升的范围内、优选在100升至250升的范围内、更优选在150升至200升的范围内。

34.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述排水装置不包含任何润湿剂。

35.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述排水装置与水的接触角小于90°和/或导水率为5米/天至300米/天、优选50米/天至200米/天。

36.一种排水装置，所述排水装置包括与不含苯酚和甲醛的固化水性粘结剂组合物粘结的人造玻璃质纤维(MMVF)，其中所述水性粘结剂组分在固化之前包括：

组分(ii)，其为一种或一种以上交联剂的形式。

37.根据权利要求36所述的排水装置，还包括权利要求2至35中任一项所述的特征。

38.一种由两个或两个以上排水装置组成的阵列，其中所述排水装置包括与不含苯酚和甲醛的固化水性粘结剂组合物粘结的人造玻璃质纤维(MMVF)，其中所述水性粘结剂组分在固化之前包括：

组分(ii)，其为一种或一种以上交联剂的形式。

39.根据权利要求38所述的阵列，其中一个或一个以上所述排水装置包括权利要求2至35中任一项所述的特征。

40.一种排水装置的制造方法，包括以下步骤：

(i)提供人造玻璃质纤维；

其中固化前的粘结剂组合物包含：

组分(ii)，其为一种或一种以上交联剂的形式。

41.一种或一种以上木质素磺酸盐类木质素形式的木质素组分用于制备不含苯酚和甲醛的粘结剂组合物的用途，所述粘结剂组合物用于包括人造玻璃质纤维(MMVF)的排水装置，基于所述木质素磺酸盐类木质素的干重，所述木质素磺酸盐类木质素具有0.03mmol/g至1.4mmol/g的羧酸基团含量。