DE202012013582U1

DE202012013582U1 - Bindemittelzusammensetzung, Adhäsivzusammensetzung und geschichtete Verbundstruktur

Info

Publication number: DE202012013582U1
Application number: DE202012013582.1U
Authority: DE
Original assignee: UPM Kymmene Oy
Current assignee: UPM Kymmene Oy
Priority date: 2011-04-08
Filing date: 2012-04-05
Publication date: 2018-02-02
Anticipated expiration: 2022-04-06
Also published as: CA2832108A1; BR112013025944A2; FI20115340A; FI20115340A0; EP2694593B1; FI20115340L; WO2012136894A1; CN103597036B; CA2832108C; JP2014516370A; TR201901788T4; JP5922222B2; CN103597036A; EP2694593A1; US20140030540A1; BR112013025944B1; PL2694593T3; FI124944B; US9109148B2

Abstract

Bindemittelzusammensetzung, erhältlich durch ein Verfahren, enthaltend die folgenden Schritte
(i) Bilden einer wäßrigen Zusammensetzung, enthaltend Reaktionskomponenten, umfassend Lignin, eine polymerisierbare Substanz und ein Vernetzungsmittel in der Gegenwart eines Katalysators, worin das Vernetzungsmittel ein Aldehyd ist und die polymerisierbare Substanz ausgesucht ist aus der Gruppe bestehend aus Phenol, Cresol, Resorcinol und Kombinationen davon,
(ii) Kochen der gebildeten Zusammensetzung, bis die Zusammensetzung eine Viskosität hat, die 45 bis 95 % eines bestimmten Viskositätswertes der endgültigen Bindemittelzusammensetzung entspricht,
(iii) Zugabe von Tannin als Reaktionskomponente zu der Zusammensetzung, und
(iv) Kochen der Zusammensetzung bei einer Temperatur von 60 bis 95°C zur Polymerisation der Reaktionskomponenten, bis eine Bindemittelzusammensetzung mit einem bestimmten Viskositätswert gebildet ist.

Description

Gebiet der Erfindung
Diese Erfindung betrifft ein Verfahren zur Erzeugung einer Bindemittelzusammensetzung. Weiterhin betrifft diese Erfindung eine Bindemittelzusammensetzung. Weiterhin betrifft diese Erfindung eine Adhäsivzusammensetzung, eine geschichtete Verbundstruktur und die Verwendungen der Bindemittelzusammensetzung und der Adhäsivzusammensetzung.
Hintergrund der Erfindung
Tannin und Lignin sind natürliche Polymere, die beispielsweise von der Rinde von Holz extrahiert werden können. Beispielsweise ist der Tannin-Gehalt von nordischen Weichholzspezies, wie Pinie und Fichte etwa 5 bis 20%.
Weil Tannin und Lignin natürliche Biopolymere sind, wurde deren Verwendung als Komponenten in Leimen anstelle von synthetischen Materialien untersucht, um eine umweltfreundlichere Adhäsivzusammensetzung anzugeben. Insbesondere war die Fähigkeit das Ziel des Standes der Technik, synthetisches Phenol in endgültigen phenolischen Harzen zu ersetzen wie Phenolformaldehydharz.
Der Stand der Technik offenbart unterschiedliche Typen von Adhäsivzusammensetzungen wie phenolische Leimstoffe, die mit Holzprodukten verwendet werden. Beispiele von solchen Leimen enthalten Zusammensetzungen, die Phenolformaldehydharz enthalten. Traditionell werden synthetische Phenolformaldehydharze erzeugt durch Polymerisieren von Phenol und Formaldehyd in der Gegenwart eines Katalysators. Beispiele solcher Katalysatoren sind Natriumhydroxid (NaOH) und Säuren. Das Verfahren zur Erzeugung von Phenolformaldehydharz enthält die schrittweise Zugabe von Formaldehyd zu einer Phenol-Zusammensetzung und anschließendes Erhöhen der Temperatur der gebildeten Zusammensetzung auf bis zu 80 bis 90°C. Die Zusammensetzung wird bei dieser Temperatur gekocht, bis eine gewünschte Viskosität des gebildeten Harzes oder der Polymerkettenlänge erzielt wird.
Der Stand der Technik erkennt die Verwendung von Lignin zur Verminderung der Menge an synthetischem Phenol in einer Harzzusammensetzung. Lignin wurde zuvor verwendet für den Ersatz von Phenol während der Erzeugung von Lignin-Phenol-Formaldehydharz.
Ebenso wurde zuvor die Verwendung von Tannin in Adhäsivzusammensetzungen untersucht. Solche Produktionsverfahren, die im Stand der Technik offenbart sind, enthalten jedoch nur das physikalische Mischen von Tannin oder seinem Derivat in anderen Komponenten wie Phenolformaldehydharz, um eine endgültige Leimzusammensetzung zu erhalten.
Der Nachteil der Technik des Standes der Technik und insbesondere der Produktionsverfahren auf Basis von Tannin ist jedoch, daß es nur möglich war, bis zu 30 % des synthetischen Phenols im endgültigen Harz, zum Beispiel Phenolformaldehydharz mit Tannin zu ersetzen. Ein höherer Ersatz führt zu unzureichenden Eigenschaften des erzeugten Leims.
Die Erfinder haben daher das Bedürfnis für ein Verfahren erkannt, das zu einem höheren Phenol-Ersatz in der Zusammensetzung führt und somit zu einer umweltfreundlicheren Bindemittelzusammensetzung.
Ziel dieser Erfindung
Das Ziel dieser Erfindung liegt darin, ein neues Verfahren anzugeben für den Ersatz von zumindest einem Teil der Menge von synthetischen Materialien, die während der Produktion einer Bindemittelzusammensetzung verwendet werden. Insbesondere ist das Ziel, eine umweltfreundlichere Bindemittelzusammensetzung herzustellen, die zum Beispiel bei Adhäsivanwendungen verwendet werden soll.
Zusammenfassung
Das Verfahren dieser Erfindung ist gekennzeichnet durch die Merkmale gemäß Anspruch 1.
Die Bindemittelzusammensetzung der Erfindung ist gekennzeichnet durch die Merkmale von Anspruch 18.
Die Adhäsivzusammensetzung dieser Erfindung ist gekennzeichnet durch die Merkmale gemäß Anspruch 19.
Die Schicht-Verbundstruktur gemäß dieser Erfindung ist gekennzeichnet durch die Merkmale gemäß Anspruch 20.
Die Verwendungen dieser Erfindung sind gekennzeichnet durch die Merkmale gemäß Ansprüchen 21 und 22.
Kurze Beschreibung der Zeichnung
Die beigefügte Zeichnung, die angegeben ist, um ein weiteres Verständnis der Erfindung anzugeben und einen Teil dieser Beschreibung darstellt, erläutert ein Ausführungsbeispiel der Erfindung und hilft zusammen mit der Beschreibung dazu, die Prinzipien der Erfindung zu erläutern. In der Zeichnung:
ist 1 eine Fließdiagramm-Erläuterung eines Verfahrens gemäß einem Ausführungsbeispiel dieser Erfindung.
Detaillierte Beschreibung dieser Erfindung
Ein Verfahren dieser Erfindung zur Erzeugung einer Bindemittelzusammensetzung enthält die folgenden Schritte:

(i) Bilden einer wäßrigen Zusammensetzung, enthaltend Reaktionskomponenten, umfassend Lignin, eine polymerisierbare Substanz und ein Vernetzungsmittel in der Gegenwart eines Katalysators,
(ii) Kochen der gebildeten Zusammensetzung, bis die Zusammensetzung eine Viskosität hat, die 45 bis 95 % eines bestimmten Viskositätswertes der endgültigen Bindemittelzusammensetzung entspricht,
(iii) Zugabe von Tannin als Reaktionskomponente zu der Zusammensetzung, und
(iv) Kochen der Zusammensetzung bei einer Temperatur von 60 bis 95°C zur Polymerisation der Reaktionskomponenten, bis eine Bindemittelzusammensetzung mit einem bestimmten Viskositätswert gebildet ist.

Gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung enthält Schritt (i) zur Bildung der wäßrigen Zusammensetzung die folgenden Schritte:

(ia) Bilden einer Dispersion, die Lignin enthält und
(ib) Zugabe einer polymerisierbaren Substanz und eines Vernetzungsmittels zu der gebildeten Dispersion zur Bildung der wäßrigen Zusammensetzung.

Gemäß einem Ausführungsbeispiel wird die gesamte Menge der polymerisierbaren Substanz, zum Beispiel Phenol auf einmal in die Zusammensetzung gegeben. Gemäß einem Ausführungsbeispiel dieser Erfindung wird das Vernetzungsmittel, zum Beispiel Aldehyd, schrittweise zugegeben. Die schrittweise Zugabe von Aldehyd stellt sicher, daß die Temperatur der Zusammensetzung nicht zu stark oder zu schnell erhöht wird.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel dieser Erfindung enthält Schritt (ia) und/oder Schritt (ib) die Zugabe von Tannin als Reaktionskomponente. Insbesondere wenn eine größere Menge an Tannin bei der Produktion der Bindemittelzusammensetzung verwendet werden soll, kann das Tannin ebenfalls während des Schritts (ia) und/oder (ib) zusätzlich zum Schritt (iii) zugegeben werden. In einem Ausführungsbeispiel dieser Erfindung werden 30 bis 95 Gew.%, bevorzugt 60 bis 95 Gew.% der Gesamtmenge an Tannin, das beim Verfahren verwendet wird, während des Schritts (ia) und/oder (ib) zugegeben. Gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung wird die Menge an Tannin, das während der unterschiedlichen Verfahrensschritte zugegeben wird, basierend auf zum Beispiel dem Typ und/oder den Eigenschaften des verwendeten Lignins bestimmt.
In einem Ausführungsbeispiel dieser Erfindung enthält Schritt (ib) die Zugabe des Katalysators.
In einem Ausführungsbeispiel dieser Erfindung enthält Schritt (ia) die Auflösung von Lignin in einem Lösungsmittel. In einem Ausführungsbeispiel dieser Erfindung enthält das Lösungsmittel Natriumhydroxid. In einem Ausführungsbeispiel dieser Erfindung enthält Schritt (ia) die Zugabe von Wasser.
Die Temperatur der Dispersion kann während des Schritts (ia) von Raumtemperatur auf bis zu 65°C sich erhöhen.
In einem Ausführungsbeispiel dieser Erfindung enthält Schritt (i) Halten der Zusammensetzung bei einer Temperatur von maximal 65°C.
In einem Ausführungsbeispiel dieser Erfindung enthält Schritt (ii) das Halten der Temperatur der Zusammensetzung zwischen 20 und 95°C, bevorzugt zwischen 20 und 85°C und mehr bevorzugt zwischen 20 und 80°C.
In einem Ausführungsbeispiel dieser Erfindung enthält Schritt (ii) den Schritt (iia), wobei die Temperatur zwischen 20 und 75°C, bevorzugt 20 bis 70°C und mehr bevorzugt zwischen 20 bis 65°C gehalten wird. Schritt (iia) enthält die Sicherstellung, daß Lignin aufgelöst ist. In einem Ausführungsbeispiel der Erfindung enthält Schritt (ii) nach Schritt (iia), Schritt (iib), bei dem die Temperatur zwischen 30 bis 95°C, bevorzugt zwischen 40 bis 95°C und mehr bevorzugt zwischen 45 bis 90°C gehalten wird.
In einem Ausführungsbeispiel dieser Erfindung wird die Temperatur der Zusammensetzung unter 70°C, bevorzugt unter 65°C und mehr bevorzugt unter 60°C vor Schritt (iii) vermindert.
In einem Ausführungsbeispiel dieser Erfindung enthält Schritt (iv) bevorzugt das Kochen der Zusammensetzung bei einer Temperatur von 65 bis 90°C und mehr bevorzugt bei einer Temperatur von 75 bis 85°C.
In einem Ausführungsbeispiel dieser Erfindung wird die Temperatur der Zusammensetzung auf bis zu 60 bis 95°C, bevorzugt 65 bis 90°C und mehr bevorzugt bis zu 75 bis 85°C vor, während oder nach Schritt (iii) erhöht.
Die Temperatur kann während der Produktion der Bindemittelzusammensetzung durch Kühlen und/oder Erwärmen der Zusammensetzung gesteuert werden.
In einem Ausführungsbeispiel dieser Erfindung ist der bestimmte Viskositätswert der endgültigen Bindemittelzusammensetzung zumindest 40 cP, bevorzugt zumindest 50 cP und mehr bevorzugt zumindest 80 cP. In einem Ausführungsbeispiel dieser Erfindung ist der bestimmte Viskositätswert der endgültigen Bindemittelzusammensetzung zumindest 40, aber nicht mehr als 250 cP, bevorzugt zumindest 50 cP aber nicht mehr als 150 cP und mehr bevorzugt zumindest 80, aber nicht mehr als 120 cP.
In einem Ausführungsbeispiel dieser Erfindung ist der bestimmte Viskositätswert der endgültigen Bindemittelzusammensetzung zumindest 250 cP, bevorzugt zumindest 300 cP und mehr bevorzugt zumindest 500 cP. In einem Ausführungsbeispiel dieser Erfindung ist der bestimmte Viskositätswert der endgültigen Bindemittelzusammensetzung zumindest 250 cP, aber nicht mehr als 1500 cP, bevorzugt zumindest 300 cP, aber nicht mehr als 1200 cP und mehr bevorzugt zumindest 500, aber nicht mehr als 1000 cP. Die Viskosität wird bei 25°C unter Verwendung eines Rotationsviskometers gemessen. Der bestimmte Viskositätswert der endgültigen Bindemittelzusammensetzung kann in Abhängigkeit von der spezifischen Anwendung variieren, für die die Bindemittelzusammensetzung verwendet wird.
In einem Ausführungsbeispiel dieser Erfindung ist das Gewichtsverhältnis von Lignin und Tannin zu der polymerisierbaren Substanz zumindest 1,5, bevorzugt zumindest 2.
In einem Ausführungsbeispiel dieser Erfindung ist die Menge an Tannin zwischen 1 bis 50 %, bevorzugt 3 bis 35 % und mehr bevorzugt 5 bis 25 % der Menge von Lignin.
In einem Ausführungsbeispiel dieser Erfindung ist die Beziehung zwischen den Mengen an Lignin, Katalysator/Lösungsmittel, polymerisierbarer Substanz, Vernetzungsmittel und Tannin, bezogen auf deren Trockengehalte, die zur Erzeugung der Bindemittelzusammensetzung verwendet werden, wie folgt: 18 bis 60 Gew.%, bevorzugt 26 bis 45 Gew.% des Vernetzungsmittels und Katalysators/Lösungsmittels und 82 bis 40 Gew.%, bevorzugt 74 bis 55 Gew.% der polymerisierbaren Substanz, Lignin und Tannin.
In einem Ausführungsbeispiel dieser Erfindung wird das Vernetzungsmittel ausgewählt aus einer Gruppe, bestehend aus einem Aldehyd, einem Derivat von einem Aldehyd, einer Aldehyd-bildenden Verbindung und Kombinationen davon. In einem Ausführungsbeispiel dieser Erfindung ist das Derivat eines Aldehydes Hexamethylentetramin, Paraformaldehyd oder Trioxan. In einem Ausführungsbeispiel der Erfindung wird das Vernetzungsmittel ausgewählt aus einer Gruppe bestehend aus einem aromatischen Aldehyd, Glyoxal, Furfurylalkohol, Caprolactam und Glykol-Verbindungen. Das Aldehyd kann Formaldehyd sein. Das aromatische Aldehyd kann Furfurylaldehyd sein. In einem Ausführungsbeispiel der Erfindung ist das Vernetzungsmittel ein Vernetzungsmittel auf Biobasis. In einem Ausführungsbeispiel der Erfindung ist das Vernetzungsmittel ein Aldehyd und bevorzugt Formaldehyd.
In einem Ausführungsbeispiel dieser Erfindung wird die polymerisierbare Substanz ausgewählt aus einer Gruppe bestehend aus Phenol, Cresol, Resorcinol und Kombinationen davon. In einem Ausführungsbeispiel dieser Erfindung ist die polymerisierbare Substanz Phenol. In einem Ausführungsbeispiel der Erfindung wird die polymerisierbare Substanz ausgewählt aus einer Gruppe bestehend aus Hydroxyphenolen auf Biobasis und deren Derivaten. In einem Ausführungsbeispiel dieser Erfindung wird die polymerisierbare Substanz von zumindest einer Fettsäure produziert. In einem Ausführungsbeispiel dieser Erfindung ist die polymerisierbare Substanz eine polymerisierbare Substanz auf Biobasis. In einem Ausführungsbeispiel dieser Erfindung ist die polymerisierbare Substanz ausgewählt aus einer Gruppe bestehend aus Lignin und Tannin.
In dieser Beschreibung soll, wenn nichts anderes angegeben wird, der Ausdruck "Lignin" so verstanden werden, daß irgendein Lignin gemeint ist, das erfindungsgemäß geeignet ist, enthaltend im wesentlichen reines Lignin ebenso wie Lignin-Derivate und Lignin-Modifizierungen. In dieser Beschreibung soll, wenn nichts anderes angegeben ist, der Ausdruck "Tannin" so verstanden werden, daß irgendein Tannin verwendet werden kann, einschließlich im wesentlichen reines Tannin ebenso wie Tannin-Derivate und Tannin-Modifizierungen.
Durch den Ausdruck "im wesentlichen reines Lignin" soll verstanden werden, daß zumindest 90 % reines Lignin, bevorzugt zumindest 95 % reines Lignin vorliegen. In einem Ausführungsbeispiel dieser Erfindung enthält das im wesentlichen reine Lignin maximal 10 %, bevorzugt maximal 5 % andere Komponenten. Extrakte und Kohlenhydrate wie Hemicellulose können als Beispiele solcher anderer Komponenten erwähnt werden.
Durch den Ausdruck "im wesentlichen reines Tannin" soll zumindest 90%iges reines Tannin, bevorzugt zumindest 95%iges reines Tannin verstanden werden. In einem Ausführungsbeispiel dieser Erfindung enthält das im wesentlichen reine Tannin maximal 10 %, bevorzugt maximal 5 % andere Komponenten.
In einem Ausführungsbeispiel der Erfindung wird das Lignin ausgewählt aus einer Gruppe bestehend aus Kraft-Lignin, Flash-ausgefälltem Lignin, Lignin von Biomasse, Lignin von alkalischen Pulpenverfahren, Lignin von Sodaverfahren und Kombinationen davon.
Unterschiedliche Lignin-Komponenten können unterschiedliche Eigenschaften haben, zum Beispiel Molekulargewicht, Molarmasse, Polydispersität, Hemicellulose und extraktive Gehalte. In einem Ausführungsbeispiel der Erfindung enthält das Lignin Wasser, aber kein Lösungsmittel.
Durch "Kraft-Lignin" wird in dieser Beschreibung, wenn nichts anderes angegeben ist, Lignin verstanden, das von Kraft-Schwarzlauge stammt. Schwarzlauge ist eine wäßrige alkalische Lösung von Ligninresten, Hemicellulose und anorganischen Chemikalien, die in einem Kraft-Pulpen-Verfahren verwendet werden. Die Schwarzlauge von dem Pulpenverfahren enthält Komponenten, die von unterschiedlichen Weichholz- und Hartholzspezies in verschiedenen Anteilen stammen. Lignin kann von der Schwarzlauge durch unterschiedliche Techniken getrennt werden, umfassend zum Beispiel Präzipitation und Filtration. Lignin beginnt üblicherweise bei pH-Werten von weniger als 11 bis 12 auszufällen. Unterschiedliche pH-Werte können verwendet werden zum Ausfällen von Ligninfraktionen mit unterschiedlichen Eigenschaften. Diese Ligninfraktionen unterscheiden sich voneinander durch Molekulargewichtsverteilung, zum Beispiel Mw und Mn, Polydispersität, Hemicellulose und extraktierbaren Komponenten. Die Molarmasse von Lignin, das bei einem höheren pH-Wert ausgefällt ist, ist höher als die molare Masse von Lignin, das bei einem niedrigeren pH-Wert ausgefällt ist. Weiterhin ist die Molekulargewichtsverteilung von Ligninfraktion, die bei einem niedrigeren pH-Wert ausgefällt ist, breiter als die von Ligninfraktion, die bei einem höheren pH-Wert ausgefällt ist. Somit können die Eigenschaften von Lignin in Abhängigkeit von der Endverwendung der Leimanwendung variiert werden.
Das ausgefällte Lignin kann von anorganischen Verunreinigungen, Hemicellulose und Holz-extrahierbaren Stoffen unter Verwendung von sauren Waschschritten gereinigt werden. Weitere Reinigung kann durch Filtration erzielt werden.
In einem Ausführungsbeispiel dieser Erfindung ist das Lignin Flash-ausgefälltes Lignin. Der Ausdruck "Flash-ausgefälltes" Lignin sollte in dieser Beschreibung als Lignin verstanden werden, das von Schwarzlauge in einem kontinuierlichen Verfahren durch Vermindern des pH eines Schwarzlaugenflusses unter dem Einfluß eines Überdrucks von 200 bis 1000 kPa zu dem Präzipitationswert von Lignin unter Verwendung eines Ansäuerungsmittels auf Kohlendioxidbasis, bevorzugt Kohlendioxid, und durch plötzliches Freilassen des Drucks zum Ausfällen von Lignin, ausgefällt ist. Das Verfahren zum Erzeugen von Flash-ausgefälltem Lignin ist in der Patentanmeldung FI 20106073 offenbart. Die Verweilzeit in dem obigen Verfahren ist unter 300 s. Die Flash-ausgefällten Lignin-Teilchen mit einem Teilchendurchmesser von weniger als 2 μm bilden Agglomerate, die von der Schwarzlauge unter Verwendung von beispielsweise der Filtration getrennt werden können. Der Vorteil des Flash-ausgefällten Lignins ist eine höhere Reaktivität im Vergleich zu normalem Kraft-Lignin. Das Flash-ausgefällte Lignin kann falls erforderlich für die weitere Verarbeitung gereinigt und/oder aktiviert werden.
In einem Ausführungsbeispiel dieser Erfindung wird das Flash-ausgefällte Lignin in ungetrockneter, nasser Form verwendet.
In einem Ausführungsbeispiel ist das Flash-ausgefällte Lignin nicht getrocknet. Wasser kann von dem Flash-ausgefällten Lignin beispielsweise durch Pressen oder unter Verwendung von Luft entfernt werden. In einem Ausführungsbeispiel dieser Erfindung wird Wasser von dem Flash-ausgefällten Lignin durch Verwendung von Pressen und Luftblasen entfernt. In einem Ausführungsbeispiel dieser Erfindung ist die Temperatur des Luftblasens weniger als oder gleich die Temperatur des Lignins bei der Prozeßstufe. In einem Ausführungsbeispiel dieser Erfindung ist die Temperatur des Luftblasens Raumtemperatur. In einem Ausführungsbeispiel dieser Erfindung wird die Luft durch das Lignin-Filtrat für weniger als 1 Minute, bevorzugt weniger als 30 Sekunden zugeführt, um Wasser zu entfernen. Der Vorteil dieser Art von Lignin ist die höhere Aktivität und die Möglichkeit, das Lignin erneut aufzulösen. Weiterhin ist diese Art von nicht-getrocknetem Lignin bei der weiteren Verarbeitung leichter zu handhaben als Ergebnis, daß das Lignin weniger staubig ist.
In einem Ausführungsbeispiel dieser Erfindung ist der Trockenstoffgehalt des Lignins, zum Beispiel des Flash-ausgefällten Lignins unterhalb von 70 %, bevorzugt 40 bis 70 % und mehr bevorzugt 50 bis 60 %.
In einem Ausführungsbeispiel dieser Erfindung wird das Lignin von reiner Biomasse getrennt. Das Trennverfahren kann mit der Verflüssigung der Biomasse mit starkem Alkali und mit anschließendem Neutralisationsverfahren beginnen. Nach der Alkalibehandlung kann das Lignin auf ähnliche Weise wie oben dargestellt ausgefällt werden. In einem Ausführungsbeispiel der Erfindung enthält die Trennung des Lignins von der Biomasse einen Schritt der Enzym-Behandlung. Die Enzym-Behandlung modifiziert das Lignin, das von der Biomasse extrahiert werden soll. Lignin, das von reiner Biomasse getrennt wird, ist Schwefel-frei und somit wertvoll für die weitere Verarbeitung.
In einem Ausführungsbeispiel dieser Erfindung stammt das verwendete Tannin von irgendeiner Holzspezies. Tannin kann zum Beispiel von Rinde oder Hartholz stammen. Quebracho-Baum, Buche und Akazienbäume sind als Beispiele von möglichen Quellen von Tannin genannt.
In einem Ausführungsbeispiel der Erfindung stammt das verwendete Tannin von Weichholzrinde. In einem Ausführungsbeispiel der Erfindung wird das Tannin von Weichholzrinde von Entrindungseinheiten bei Sägemühlen oder Pulpenmühlen getrennt. Der Trennvorgang kann mit einem Ethanol-Extraktionsverfahren, einem Heißwasser-Extraktionsverfahren, einem Heißdampf-Extraktionsverfahren oder einem Wasser-Ethanol-Extraktionsverfahren von Weichholzrinde kombiniert werden.
In einem Ausführungsbeispiel dieser Erfindung ist das Tannin kondensiertes Tannin. Kondensiertes Tannin hat einen hohen Trockengehalt und ist daher zur Verwendung in dieser Erfindung geeignet. Der Trockengehalt von kondensiertem Tannin kann zwischen 40 und 100 % variieren und ist geeignet zwischen 60 und 90 % und bevorzugt zwischen 70 und 80 %. Tannin mit einem solchen Trockengehalt kann leicht dispergiert werden, wodurch eine gute Reaktivität mit den anderen Reaktionskomponenten erzielt wird. Das Tannin kann ebenfalls hydrolysierbares Tannin sein.
In einem Ausführungsbeispiel der Erfindung enthält das Verfahren das Dispergieren von Tannin vor Zugabe zu der Zusammensetzung. Wenn die Menge an Tannin, das bei der Produktion der Bindemittelzusammensetzung verwendet wird, mehr als 3 % ist, bevorzugt mehr als 5 %, mehr bevorzugt mehr als 8 % des gesamten Trockengehaltes der Komponenten, die für die Produktion der Bindemittelzusammensetzung verwendet werden, wird Tannin dispergiert, bevor es zur Zusammensetzung gegeben wird. Lignin- und/oder Tannin-Polymere können depolymerisiert werden, zum Reduzieren des Molekulargewichtes des Polymers, zur Bildung von niedermolekularen Oligomeren. Die Aktivität und Reaktivität kann gleichzeitig erhöht werden.
Das Verfahren der Erfindung führt überraschenderweise zu einer Umwelt-freundlicheren Bindemittelzusammensetzung, weil bei dem Verfahren die natürlichen Polymere Lignin und Tannin, die jeweils phenolische Polymere sind, zumindest einen Teil der synthetischen Phenol-Substanz ersetzt haben, die üblicherweise bei der Produktion der phenolischen Zusammensetzungen verwendet werden, wie Phenolformaldehydharz. Ohne diese Erfindung auf irgendeine spezifische Theorie zu beschränken, warum das Verfahren der Erfindung zu dem genannten Vorteil führt, wird überlegt, daß die Eignung des Ersatzes von zumindest einem Teil von beispielsweise dem Phenol mit Lignin und Tannin aufgrund der Tatsache resultiert, daß sowohl Lignin als auch Tannin mit einem Aldehyd wie Formaldehyd auf ziemlich ähnliche Weise wie Phenol reagieren. Die Verwendung von Tannin als reaktives Additiv bei dem Verfahren der Erfindung erhöht die Leimeigenschaften dieser Art der phenolischen Zusammensetzung auf Lignin-Basis.
In einem Ausführungsbeispiel dieser Erfindung enthält der Katalysator ein Salz oder ein Hydroxid eines Alkalimetalls. In einem Ausführungsbeispiel dieser Erfindung wird der Katalysator aus einer Gruppe ausgewählt, bestehend aus Natriumhydroxid, Kaliumhydroxid, Säuren und deren Kombinationen. In einem Ausführungsbeispiel dieser Erfindung ist der Katalysator Natriumhydroxid.
Die genaue Reihenfolge der Kombination und/oder Zugabe der Komponenten, die für die Produktion der Bindemittelzusammensetzung erforderlich sind, kann in Abhängigkeit beispielsweise von den erforderlichen Eigenschaften der gebildeten Bindemittelzusammensetzung variieren. Die Wahl der Sequenz der Kombination und/oder Zugabe der erforderlichen Komponenten ist innerhalb der Kenntnis des Fachmanns auf der Basis dieser Beschreibung. Die genaue Menge der Komponenten, die für die Erzeugung der Bindemittelzusammensetzung verwendet werden, kann variieren und die Wahl der Mengen der unterschiedlichen Komponenten ist innerhalb der Kenntnis des Fachmanns auf der Basis dieser Beschreibung.
Bei der Bestimmung der Reihenfolge des Mischens und der Kombination der Komponenten, die bei der Erzeugung der Bindemittelzusammensetzung verwendet werden, sollte berücksichtigt werden, daß Tannin eine reaktivere Komponente als Lignin ist. Daher kann Lignin bevorzugt in der wäßrigen Zusammensetzung für eine längere Zeitperiode als Tannin gekocht werden. Auf diese Weise wird sichergestellt, daß Lignin ausreichend Zeit hatte für die Reaktion mit dem Vernetzungsmittel, zum Beispiel dem Aldehyd. Weiterhin ist zu bemerken, daß das Kochen von Tannin für eine lange Zeitperiode die Viskosität der Zusammensetzung in einem ungeeigneten Ausmaß erhöhen kann.
Diese Erfindung betrifft weiter eine Bindemittelzusammensetzung, erhältlich durch das Verfahren dieser Erfindung.
Diese Erfindung betrifft weiterhin eine Adhäsivzusammensetzung, enthaltend die Bindemittelzusammensetzung dieser Erfindung. Die Adhäsivzusammensetzung kann weiterhin eine oder mehrere Adhäsivkomponenten enthalten, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus anderen Bindemitteln, Extendern, Additiven, Katalysatoren und Füllstoffen. Ein Bindemittel ist eine Substanz, das hauptsächlich verantwortlich ist für die Kreation des Wachstums und der Vernetzung des Polymers und unterstützt somit das Härten der Polymersysteme. Ein Extender ist eine Substanz, die das Bindemittel durch Einstellen von physikalischen Eigenschaften beispielsweise durch Binden von Feuchtigkeit unterstützt. Das Additiv kann ein Polymer oder eine anorganische Verbindung sein, die die Eigenschaften wie Füllen, Weichmachen, Reduzieren der Kosten, Einstellen von Feuchtigkeit, Erhöhung der Steifigkeit und Erhöhung der Flexibilität unterstützt. Der Katalysator ist eine Substanz, die üblicherweise die Härtungsgeschwindigkeit erhöht und einstellt. Mit "Substanz" ist hier eine Verbindung oder eine Zusammensetzung gemeint. Die Bindemittelzusammensetzung dieser Erfindung kann als Bindemittel, Extender, Additiv, Katalysator und/oder Füllstoff in der Adhäsivzusammensetzung dienen.
Diese Erfindung betrifft weiterhin eine geschichtete Verbundstruktur, gebildet aus zwei oder mehreren Schichten, einschließlich zumindest einer Holzfurnierschicht, worin die Schichten so angeordnet sind, daß eine über der anderen liegt und durch Leimen mit der Bindemittelzusammensetzung gemäß dieser Erfindung und/oder der Adhäsivzusammensetzung gemäß dieser Erfindung kombiniert sind. In dieser Beschreibung wird der Ausdruck "Holzfurnier" verwendet, wenn nichts anderes angegeben ist, und betrifft ein Furnier, das aus irgendeinem Material gebildet werden kann, zum Beispiel Material auf Holzbasis, Fasermaterial, Verbundmaterial oder dergleichen. In diesem Kontext kann die Dicke des Holzfurniers variiert werden. Typischerweise ist die Dicke des Holzfurniers unterhalb 3 mm.
In einem Ausführungsbeispiel dieser Erfindung wird die geschichtete Verbundstruktur ausgewählt aus einer Gruppe bestehend aus einem Holzpanel-Produkt, einem Sperrholzprodukt, einem Verbundprodukt und einem gepreßten Panel-Produkt. Die geschichtete Verbundstruktur kann aus einer Zahl von Schichten gebildet werden, bevorzugt Holzfurnierschichten, worin die Schichten übereinander angeordnet und zusammen verleimt sind.
Diese Erfindung betrifft weiterhin die Verwendung der Bindemittelzusammensetzung in einer Imprägnieranwendung, als Beschichtung, zur Verstärkung von Kunststoff, zur Erzeugung eines komprimierten Gusses, eines Laminates oder Lacks, oder zum Leimen eines Holzproduktes. Die Bindemittelzusammensetzung dieser Erfindung kann weiterhin für Leim-Kombinationen von Kunststoff und Holz verwendet werden.
Diese Erfindung betrifft weiterhin die Verwendung der Adhäsivzusammensetzung zum Leimen eines Holzproduktes.
In einem Ausführungsbeispiel dieser Erfindung wird das Holzprodukt ausgewählt aus einer Gruppe bestehend aus einer Holzplatte, einem Holzfurnier und einer Holzstange.
Die Ausführungsbeispiele der Erfindung, die oben beschrieben sind, können in irgendeiner Kombination miteinander verwendet werden. Mehrere der Ausführungsbeispiele können zusammen kombiniert werden, zur Bildung eines weiteren Ausführungsbeispiels dieser Erfindung. Ein Verfahren, eine Zusammensetzung oder eine Verwendung, die diese Erfindung betrifft, kann zumindest eines der Ausführungsbeispiele der Erfindung, die oben beschrieben sind, enthalten.
Ein Vorteil des Verfahrens dieser Erfindung ist, daß durch Verwendung von Lignin und Tannin zusammen als Reaktionskompomenten während der Erzeugung einer Bindemittelzusammensetzung eine umweltfreundlichere Bindemittelzusammensetzung erhalten wird. Überraschenderweise wurde festgestellt, daß bei Verwendung von sowohl Lignin als auch Tannin als Reaktionskomponenten die Menge der polymerisierbaren Substanz wie der synthetischen Phenol-Substanz, zum Beispiel Phenol, deutlich während des Bindemittel-Produktionsverfahrens vermindert werden kann.
Weil Phenol eine synthetische Verbindung und Lignin und Tannin natürliche Polymere sind, ist es vorteilhaft, die Menge des Phenols, das in der endgültigen Bindemittelzusammensetzung vorhanden ist, zu minimieren.
Ein Vorteil dieser Erfindung ist, daß durch Verwendung von Tannin als reaktivem Additiv, das heißt in einer geringeren Menge als Lignin in dem Verfahren zur Herstellung der Bindemittelzusammensetzung es möglich ist, die Eigenschaften der endgültigen Bindemittelzusammensetzung zu modifizieren, so daß die Zusammensetzung zum Leimen vorteilhafter ist. Eigenschaften wie Härten, Trocknen, Scherfestigkeit und Penetration können mehr geeignet gemacht werden für Leimanwendungen mit dieser Erfindung.
Ein Vorteil ist insbesondere erzielt bei Verwendung von Flash-ausgefälltem Lignin, bevorzugt in der nicht-getrockneten Form, das eine höhere Reaktivität als normales Kraft-Lignin hat, wodurch dies zu einer noch besserem Kompatibilität und Reaktionsverhalten des Verfahrens gemäß dieser Erfindung führt.
Ein Vorteil der Verwendung von Tannin zusammen mit Lignin für die Erzeugung der Bindemittelzusammensetzung dieser Erfindung ist zum Beispiel, daß Tannin die Zugfestigkeit und Duktilität der erzeugten Bindemittelzusammensetzung verstärkt.
Ein Vorteil dieser Erfindung ist, daß ein höherer Gehalt der Komponenten auf Biobasis in der endgültigen Bindemittelzusammensetzung erzielt wird. Dieser Vorteil kann erzielt werden bei Verwendung der spezifischen Verfahrensschritte dieser Erfindung und insbesondere wenn Tannin zu der Zusammensetzung bei einer späteren Prozeßstufe als Lignin zugegeben wird.
Beispiele
Nachfolgend wird detailliert auf die Ausführungsbeispiele der Erfindung Bezug genommen, wobei ein Beispiel davon in der beigefügten Zeichnung erläutert wird.
Die Beschreibung unten offenbart einige Ausführungsbeispiele der Erfindung so detailliert, daß ein Fachmann in der Lage ist, die Erfindung auf der Basis der Offenbarung zu verwenden. Nicht alle Schritte der Ausführungsbeispiele sind detailliert diskutiert, weil viele Schritte für den Fachmann auf der Basis dieser Beschreibung offensichtlich sind.
1 erläutert ein Verfahren gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung zur Erzeugung einer Bindemittelzusammensetzung.
Vor der Bildung einer wäßrigen Zusammensetzung, enthaltend einige der Reaktionskomponenten, wird die Quelle von insbesondere Lignin und Tannin gewählt, zur Herstellung einer Bindemittelzusammensetzung mit gewünschten Eigenschaften. Wie oben angegeben, kann Lignin aus Kraft-Lignin, Flash-ausgefälltem Lignin, Lignin, das von Biomasse stammt, Lignin von alkalischem Pulpenvorgang, Lignin von Sodavorgang und Kombinationen davon ausgewählt werden. Ebenso werden die anderen Komponenten und deren Mengen, die in den Verfahren dieser Erfindung verwendet werden, ausgewählt. Die Reaktionskomponenten werden ebenfalls falls erforderlich vorbehandelt, um beispielsweise die Komponenten zu aktivieren und/oder zu modifizieren.
Nach Schritt (1) von verschiedenen Präparaten und Vorbehandlungen wird in dem Ausführungsbeispiel dieser Erfindung, das in 1 gezeigt ist, Schritt (2) durchgeführt. Schritt (2) enthält die Bildung einer wäßrigen Zusammensetzung, enthaltend das Kombinieren von einigen der erforderlichen Komponenten, das heißt Lignin, polymerisierbare Substanz, Vernetzungsmittel und Katalysator in einer bestimmten Reihenfolge unter gleichzeitigem Steuern der Temperatur der gebildeten Zusammensetzung. Die ausgewählten Komponenten können zu Schritt (2) zur Bildung der Zusammensetzung nacheinander oder zumindest teilweise gleichzeitig gegeben werden. Nach Mischen dieser Komponenten wird die Zusammensetzung gekocht, bis die Viskosität der Zusammensetzung 45 bis 95 % eines bestimmten Viskositätswertes der endgültigen Bindemittelzusammensetzung ist. Die Zusammensetzung kann bei einer Temperatur von 20 bis 95°C gekocht werden.
Dann wird Schritt 3) durchgeführt. Schritt 3) enthält die Zugabe von Tannin zu der Zusammensetzung, wobei danach die Temperatur der gebildeten wäßrigen Zusammensetzung auf 80 bis 90°C erhöht wird. Die Zusammensetzung wird bei dieser Temperatur gekocht, bis eine bestimmte Viskosität der Zusammensetzung oder eine gewünschte Polymerlänge erzielt wird.
In einem anderen Ausführungsbeispiel der Erfindung kann die Temperatur der Zusammensetzung auf 80 bis 90°C bereits erhöht werden, bevor das Tannin zugegeben wird, oder die Temperatur kann auf 80 bis 90°C gleichzeitig mit der Zugabe von Tannin erhöht werden.
Als Ergebnis von Schritt (1), Schritt (2) und Schritt (3) wird eine Bindemittelzusammensetzung mit gewünschten Eigenschaften erzeugt. Diese Bindemittelzusammensetzung kann als solches für Leimanwendungen verwendet werden oder kann weiter mit anderen Adhäsivkomponenten zur Erzeugung einer Adhäsivzusammensetzung verarbeitet werden.
Beispiel 1 – Herstellung einer Bindemittelzusammensetzung

Bei diesem Beispiel wurde eine Lignin-Tannin-Phenol-Formaldehyd-Bindemittelzusammensetzung gemäß dem Ausführungsbeispiel der Erfindung, das in 1 gezeigt ist, erzeugt. Die folgenden Komponenten und deren Mengen wurden verwendet:

Wasser	300 g
NaOH (erster Teil (Dispersion) 50 %	250 g
Kraft-Lignin 98 %	400 g
Tannin 90 %	150 g
Phenol 90 %	250 g
Formaldehyd 38 %	1000 g
NaOH (zweiter Teil (Katalysator)) 50 %	100 g

Der Prozentsatz der Komponenten (bezogen auf den Trockengehalt), die bei diesem Beispiel verwendet werden, war der folgende:

NaOH etwa 13 %

Kraft-Lignin etwa 30 %

Tannin etwa 10 %

Phenol etwa 17 %

Formaldehyd etwa 30 %
Zunächst wurden Wasser, der erste Teil von NaOH und Lignin gemischt, so daß eine Dispersion gebildet wurde. Gleichzeitig erhöhte sich die Temperatur von Raumtemperatur auf etwa 65°C. Dann wurde alles Phenol zugegeben und anschließend das Formaldehyd schrittweise, zur Bildung einer wäßrigen Zusammensetzung. Die Temperatur wurde unter 65°C gehalten.
Nach Zugabe des zweiten Teils von NaOH zu der Zusammensetzung wurde die Zusammensetzung gekocht, bis die Viskosität der Zusammensetzung 45 bis 95 % der Viskosität der endgültigen Bindemittelzusammensetzung entsprach. Dann wurde das Tannin zugegeben und die Temperatur auf etwa 80 bis 90°C erhöht. Das Kochen wurde bei dieser Temperatur fortgesetzt, bis die Viskosität der gebildeten Zusammensetzung etwa 500 cp war (gemessen bei einer Temperatur von 25°C).
Bei diesem Beispiel wurde Tannin zu der Zusammensetzung erst zugegeben, nachdem das Lignin zugegeben war, und wurde mit anderen Komponenten für eine bestimmte Zeit gekocht, um sicherzustellen, daß Lignin, das wenig reaktiv war, ausreichend Zeit hatte, mit Phenol und Formaldehyd zu reagieren, bevor das reaktivere Tannin zugegeben wurde.
Ein Teil des Tannins konnte ebenfalls zum Beispiel gleichzeitig mit Lignin zugegeben werden, wenn jedoch berücksichtigt wird, daß dann, wenn Tannin für eine lange Zeit gekocht wird, die Viskosität des gebildeten Harzes zu hoch werden kann. Die Zugabeart von Tannin zu der Zusammensetzung hängt beispielsweise von der Gesamtmenge des zu verwendenden Tannins ab.
Beispiel 2 – Herstellung einer Bindemittelzusammensetzung
In diesem Beispiel wurde eine Lignin-Tannin-Phenolglyoxal-Bindemittelzusammensetzung erzeugt.

Die folgenden Komponenten und deren Mengen wurden verwendet:

Wasser	370 g
NaOH (erster Teil (Dispersion)) 50 %	300 g
Kraft-Lignin 75 %	530 g
Tannin 90 %	100 g
Phenol 90 %	540 g
Glyoxal 40 %	1100 g
NaOH (zweiter Teil (Katalysator)) 50 %	150 g

Zunächst wurden Wasser, der erste Teil von NaOH und Lignin gemischt, so daß eine Dispersion gebildet wurde. Gleichzeitig wurde die Temperatur von Raumtemperatur auf etwa 50°C erhöht. Dann wurde das gesamte Phenol zugegeben, mit anschließender schrittweiser Zugabe von Glyoxal, zur Bildung einer wäßrigen Zusammensetzung. Die Temperatur wurde unter 65°C gehalten. Dreiviertel der Gesamtmenge von Tannin wurde zu der obigen gebildeten wäßrigen Zusammensetzung gegeben, wenn zumindest die Hälfte der Menge an Glyoxal, bevorzugt die gesamte Menge an Glyoxal zu der Zusammensetzung gegeben war. Nach Zugabe auch des zweiten Teils von NaOH zu der Zusammensetzung wurde die Zusammensetzung gekocht, bis die Viskosität der Zusammensetzung 40 bis 95 % der Viskosität der endgültigen Bindemittelzusammensetzung entsprach. Dann wurde der Rest des Tannins zugegeben und die Temperatur auf etwa 75 bis 80°C erhöht. Das Kochen wurde bei dieser Temperatur fortgesetzt, bis die Viskosität der gebildeten Zusammensetzung etwa 300 cp war (gemessen bei einer Temperatur von 25°C).
Beispiel 3 – Herstellung einer Bindemittelzusammensetzung
In diesem Beispiel wurde eine Lignin-Tannin-Phenolglyoxal-Bindemittelzusammensetzung erzeugt.

Die folgenden Komponenten und deren Mengen wurden verwendet:

Wasser	340 g
NaOH (erster Teil (Dispersion)) 50 %	240 g
Kraft-Lignin 75 %	494 g
Tannin 90 %	21 g
Resorcinol 90 %	450 g
Formaldehyd 40 %	800 g
NaOH (zweiter Teil (Katalysator)) 50 %	115 g

Zunächst wurden Wasser, der erste Teil von NaOH und Lignin gemischt, so daß eine Dispersion gebildet wurde. Gleichzeitig wurde die Temperatur von Raumtemperatur auf etwa 50°C erhöht. Dann wurde die Hälfte Resorcinol zugegeben, mit anschließender Zugabe von Formaldehyd schrittweise, zur Bildung einer wäßrigen Zusammensetzung. Die Temperatur wurde unter 65°C gehalten. Der Rest des Resorcinols wurde zu der obigen gebildeten wäßrigen Zusammensetzung gegeben, wenn zumindest die Hälfte der Menge an Formaldehyd, bevorzugt das gesamte Formaldehyd zu der Zusammensetzung gegeben war. Nach Zugabe auch des zweiten Teils von NaOH zu der Zusammensetzung wurde die Zusammensetzung gekocht, bis die Viskosität der Zusammensetzung 40 bis 95 % der Viskosität der endgültigen Bindemittelzusammensetzung entsprach. Dann wurde Tannin zugegeben und die Temperatur auf etwa 70 bis 75°C erhöht. Das Kochen wurde bei dieser Temperatur fortgesetzt, bis die Viskosität der gebildeten Zusammensetzung etwa 300 cp war (gemessen bei einer Temperatur von 25°C).
Beispiel 4 – Herstellung einer Adhäsivzusammensetzung
Bei diesem Beispiel wurde die Lignin-Tannin-Phenolformaldehyd-Bindemittelzusammensetzung, hergestellt in Beispiel 1, für die Produktion einer Adhäsivzusammensetzung verwendet. Die Bindemittelzusammensetzung wurde mit Extendern, Füllstoffen, Katalysatoren, Additiven vermischt, wobei als Beispiele davon Stärke, Holzmehl und Härter (z.B. Tannin oder Carbonate) erwähnt werden können, wodurch die Adhäsivzusammensetzung hergestellt wurde.
Beispiel 5 – Verwendung der Bindemittelzusammensetzung zur Erzeugung eines Sperrholzproduktes
Holzfurniere mit der Dicke von weniger als 3 mm wurden zusammen mit der Lignin-Tannin-Phenolformaldehyd-Bindemittelzusammensetzung, hergestellt in Beispiel 1, verleimt, zur Erzeugung von 7-Sperrholz. Die Ergebnisse zeigten, daß die Leimwirkung ausreichend gut war zum Leimen von Holzfurnieren.
Beispiel 6 – Anwendung der Adhäsivzusammensetzung zur Erzeugung eines Sperrholzproduktes
Bei diesem Beispiel wurde die Adhäsivzusammensetzung von Beispiel 4 auf Holzfurniere aufgetragen. Die Holzfurniere wurden zusammen durch die Adhäsivzusammensetzung verbunden, zur Bildung eine Sperrholzes. Der Trockengehalt der Adhäsivzusammensetzung war zwischen 45 und 55 %. Die Holzfurniere mit der Adhäsivzusammensetzung wurden durch Heißpreßtechnik bei einer Temperatur zwischen 120 und 170°C gepreßt. Die Adhäsivzusammensetzung wurde gleichzeitig gehärtet. Die Adhäsivzusammensetzung dieser Erfindung wurde als geeignet angesehen zum Zusammenleimen von Holzfurnieren und somit zur Herstellung von Sperrholz.
Beispiel 7 – Anwendung der Bindemittelzusammensetzung zur Erzeugung von Laminaten
Bei diesem Beispiel wurde die Lignin-Tannin-Phenolformaldehyd-Bindemittelzusammensetzung, hergestellt wie in Beispiel 1, in einer Imprägnieranwendung verwendet. Während der Erzeugung von Laminaten wurde Papier mit einer Alkohol-Lösung der Bindemittelzusammensetzung imprägniert, danach wurden die imprägnierten Schichten in einen Ofen transferiert. Der Alkohol wurde verflüchtigt und die Bindemittelzusammensetzung teilweise gehärtet. Die Schichten, die solche teilgehärtete Zusammensetzung enthielt, wurden übereinander angeordnet und durch eine Heißpreßtechnik gebacken, zur Bildung von Platten oder Laminaten mit gleichmäßiger Dicke.
Es ist für einen Fachmann offensichtlich, daß mit dem Fortschritt der Technologie die Grundidee der Erfindung auf verschiedene Weine implementiert werden kann. Die Erfindung und ihre Ausführungsbeispiele sind somit nicht auf die oben beschriebenen Beispiele beschränkt; statt dessen können sie innerhalb des Umfangs der Ansprüche variieren.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

FI 20106073 [0045]

Claims

Bindemittelzusammensetzung, erhältlich durch ein Verfahren, enthaltend die folgenden Schritte (i) Bilden einer wäßrigen Zusammensetzung, enthaltend Reaktionskomponenten, umfassend Lignin, eine polymerisierbare Substanz und ein Vernetzungsmittel in der Gegenwart eines Katalysators, worin das Vernetzungsmittel ein Aldehyd ist und die polymerisierbare Substanz ausgesucht ist aus der Gruppe bestehend aus Phenol, Cresol, Resorcinol und Kombinationen davon, (ii) Kochen der gebildeten Zusammensetzung, bis die Zusammensetzung eine Viskosität hat, die 45 bis 95 % eines bestimmten Viskositätswertes der endgültigen Bindemittelzusammensetzung entspricht, (iii) Zugabe von Tannin als Reaktionskomponente zu der Zusammensetzung, und (iv) Kochen der Zusammensetzung bei einer Temperatur von 60 bis 95°C zur Polymerisation der Reaktionskomponenten, bis eine Bindemittelzusammensetzung mit einem bestimmten Viskositätswert gebildet ist.
Bindemittelzusammensetzung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Schritt (i) zur Bildung der wäßrigen Zusammensetzung die folgenden Schritte enthält: (ia) Bildung einer Dispersion, die Lignin enthält und (ib) Zugabe einer polymerisierbaren Substanz und eines Vernetzungsmittels zu der Dispersion zur Bildung der wäßrigen Zusammensetzung.
Bindemittelzusammensetzung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß Schritt (ia) und/oder Schritt (ib) die Zugabe von Tannin als Reaktionskomponente enthält.
Bindemittelzusammensetzung nach einem der Ansprüche 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß Schritt (ib) die Zugabe eines Katalysators enthält.
Bindemittelzusammensetzung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß Schritt (i) das Halten der Zusammensetzung bei einer Temperatur von maximal 65°C enthält.
Bindemittelzusammensetzung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß Schritt (ii) das Halten der Temperatur der Zusammensetzung zwischen 20 und 95°C, bevorzugt 20 bis 85°C und mehr bevorzugt 20 bis 80°C enthält.
Bindemittelzusammensetzung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Temperatur der Zusammensetzung auf weniger als 70°C, bevorzugt unterhalb 65°C und mehr bevorzugt unterhalb 60°C vor Schritt (iii) vermindert wird.
Bindemittelzusammensetzung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß Schritt (iv) das Kochen der Zusammensetzung bevorzugt bei einer Temperatur von 65 bis 90°C und mehr bevorzugt bei einer Temperatur von 75 bis 85°C enthält.
Bindemittelzusammensetzung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Temperatur der Zusammensetzung auf bis zu 60 bis 95°C, bevorzugt bis zu 65 bis 90°C und mehr bevorzugt bis zu 75 bis 85°C vor, während oder nach Schritt (iii) erhöht wird.
Bindemittelzusammensetzung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Gewichtsverhältnis von Lignin und Tannin zu der polymerisierbaren Substanz zumindest 1,5, bevorzugt zumindest 2 ist.
Bindemittelzusammensetzung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Menge an Tannin zwischen 1 bis 50 %, bevorzugt 3 bis 35 % und mehr bevorzugt 5 bis 25 % der Menge an Lignin ist.
Bindemittelzusammensetzung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß das Vernetzungsmittel Formaldehyd ist.
Adhäsivzusammensetzung, enthaltend die Bindemittelzusammensetzung nach einem der Ansprüche 1 bis 12.
Imprägniermittel, Beschichtungsmittel, Verstärkungsmittel für Kunststoff, Mittel zur Erzeugung eines komprimierten Gusses, Laminat oder Lack oder geleimtes Holzprodukt, die jeweils die Bindemittelzusammensetzung nach einem der Ansprüche 1 bis 12 enthalten.