EA040645B1 - METHOD FOR MANUFACTURING PRODUCTS FROM MINERAL WOOL - Google Patents

METHOD FOR MANUFACTURING PRODUCTS FROM MINERAL WOOL Download PDF

Info

Publication number
EA040645B1
EA040645B1 EA202092553 EA040645B1 EA 040645 B1 EA040645 B1 EA 040645B1 EA 202092553 EA202092553 EA 202092553 EA 040645 B1 EA040645 B1 EA 040645B1
Authority
EA
Eurasian Patent Office
Prior art keywords
urea
formaldehyde
phenol
total amount
content
Prior art date
Application number
EA202092553
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Аренас Алехандро Молинеро
Эсиха Ана Изабель Аснар
Пиньот Мирея Кероль
Домингес Артуро Луис Касадо
Original Assignee
Урса Инсалейшн, С.А.
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Урса Инсалейшн, С.А. filed Critical Урса Инсалейшн, С.А.
Publication of EA040645B1 publication Critical patent/EA040645B1/en

Links

Description

Область техники, к которой относится изобретениеThe field of technology to which the invention belongs

Настоящее изобретение относится к способу изготовления изделий из минеральной ваты со связующими на основе фенолформальдегидных резолов. Полученные изделия из минеральной ваты, в первую очередь, предназначены для применения в качестве тепло- и звукоизоляции таких объектов, как здания, транспорт, воздуховоды и оборудование.The present invention relates to a method for the manufacture of mineral wool products with binders based on phenol-formaldehyde resols. The resulting mineral wool products are primarily intended for use as heat and sound insulation of objects such as buildings, vehicles, air ducts and equipment.

Предпосылки создания изобретенияPrerequisites for the creation of the invention

Изделия из минеральной ваты широко применяются для тепло- и звукоизоляции различных частей зданий, транспортных средств или оборудования, а также для защиты от огня. Изделия из минеральной ваты представляют собой в основном беспорядочно переплетенные массы минеральных волокон различной длины и обычно скрепленные отвержденным связующим на основе смолы. Чаще всего используются три типа минеральных материалов: стекло, камень или шлак. Способы изготовления изделий из минеральной ваты хорошо известны в данной области и обычно включают стадии плавления минерального материала до соответствующей температуры, превращение расплавленной смеси в тонкие волокна, нанесение (в основном распыление) неотвержденной жидкой композиции связующего на индивидуальные волокна, пока они все еще имеют некоторое остаточное тепло, сбор волокон и формирование первичного флиса на перфорированном конвейере, уплотнение флиса и отверждение связующего при повышенных температурах. Затем отвержденный мат разрезают до желаемого размера с помощью поперечных и кромкообрезных ножниц перед его упаковкой для транспортировки.Mineral wool products are widely used for heat and sound insulation of various parts of buildings, vehicles or equipment, as well as for fire protection. Mineral wool products are basically randomly woven masses of mineral fibers of various lengths and are usually held together with a cured resin binder. Three types of mineral materials are most commonly used: glass, stone, or slag. Methods for making mineral wool products are well known in the art and typically include the steps of melting the mineral material to an appropriate temperature, converting the molten mixture into fine fibers, applying (generally spraying) an uncured liquid binder composition to the individual fibers while they still have some residual heat, collecting fibers and forming the primary fleece on a perforated conveyor, compacting the fleece and curing the binder at elevated temperatures. The cured mat is then cut to the desired size with cross and edge shears before it is packaged for shipping.

Наиболее широко используемые связующие основаны на термореактивных водных фенолформальдегидных резолах из-за их хороших характеристик и привлекательной низкой стоимости. Наиболее распространенные фенолформальдегидные резолы, используемые для этой цели, получают путем метилолирования (гидроксиметилирования) фенола формальдегидом и частичной конденсации в водном растворе, катализируемой сильными щелочными веществами. Подробное описание получения и характеристик фенолформальдегидных резолов, подходящих для использования в связующих для минеральной ваты, можно найти, например, в 'Phenolic Resins: A Century of Progress', chapter 10, edited by L. Pilato and published by Springer-Verlag in 2010.The most widely used binders are based on thermoset aqueous phenol-formaldehyde resols due to their good performance and attractive low cost. The most common phenol-formaldehyde resols used for this purpose are obtained by methylolation (hydroxymethylation) of phenol with formaldehyde and partial condensation in aqueous solution catalyzed by strong alkalis. A detailed description of the preparation and characterization of phenol-formaldehyde resols suitable for use in mineral wool binders can be found, for example, in 'Phenolic Resins: A Century of Progress', chapter 10, edited by L. Pilato and published by Springer-Verlag in 2010.

Фенолформальдегидные резолы для изготовления минеральной ваты характеризуются тем, что их получают со стехиометрическим избытком формальдегида, что приводит к образованию свободного, непрореагировавшего формальдегида, смешанного с продуктом реакции резола. В последние годы наблюдалась растущая озабоченность по поводу токсичности формальдегида и содержащих формальдегид материалов, что привело к разработке подходов к решению этой проблемы.Phenol-formaldehyde resols for the manufacture of mineral wool are characterized by the fact that they are obtained with a stoichiometric excess of formaldehyde, which leads to the formation of free, unreacted formaldehyde mixed with the reaction product of the resole. In recent years, there has been growing concern about the toxicity of formaldehyde and formaldehyde-containing materials, which has led to the development of approaches to address this problem.

В этом отношении было обнаружено, что весьма полезной является мочевина, настолько, что в настоящее время ее почти всегда добавляют в резолы, используемые для изготовления минеральной ваты. Мочевина играет двойную роль: во-первых, она действует в качестве поглотителя формальдегида, взаимодействуя со свободным формальдегидом в резоле и, таким образом, снижая его концентрацию; и, вовторых, она действует в качестве наполнителя смолы, будучи включенной в отвержденное термореактивное связующее без неприемлемого ухудшения его свойств, и, таким образом, увеличивая полезность твердого вещества связующего при низкой стоимости. Обычно используемые уровни наполнения мочевиной составляют от 20 до 40 мас.% в зависимости от исходного резола, относительно суммы содержания сухой массы резола и массы мочевины. Сообщалось, что более высокие уровни наполнения мочевиной без принятия контрмер приводят к снижению механических свойств связующего, особенно после старения, а также к образованию высоких выбросов аммиака и формированию неприятного голубого дыма во время производства минеральной ваты.In this regard, urea has been found to be very useful, so much so that it is now almost always added to the resols used to make mineral wool. Urea plays a dual role: first, it acts as a formaldehyde scavenger, interacting with free formaldehyde in resole and thus reducing its concentration; and second, it acts as a resin filler by being incorporated into the cured thermoset binder without unacceptably degrading its properties, and thus increasing the usefulness of the binder solid at low cost. Commonly used urea loading levels are from 20 to 40% by weight, depending on the starting resole, relative to the sum of the dry weight content of the resole and the weight of urea. Higher urea loading levels without countermeasures have been reported to result in reduced mechanical properties of the binder, especially after aging, as well as high ammonia emissions and nuisance blue smoke during mineral wool production.

Мочевину можно добавлять к фенолформальдегидному резолу сразу же после гашения реакции между фенолом и формальдегидом. Затем смесь резола и мочевины оставляют для протекания реакции, как правило, при температуре до 60°С и в течение до 24 ч. В промышленности этот процесс часто называют предварительным смешиванием или предварительной реакцией, и полученный продукт фенолформальдегид-мочевина называют премиксом или продуктом предварительной реакции. Затем продукт предварительный реакции хранят и транспортируют перед применением. Существуют известные недостатки, связанные с применением способа с продуктом предварительной реакции с мочевиной; продукт предварительный реакции является значительно менее стабильным, чем фенолформальдегидный резол (чем выше уровень мочевины, тем менее стабильный), что приводит к гораздо более коротким срокам хранения. Кроме того, для продукта предварительной реакции необходимо избегать температур <10°С.Urea can be added to phenol-formaldehyde resole immediately after the reaction between phenol and formaldehyde is quenched. The mixture of resole and urea is then allowed to react, typically at temperatures up to 60°C and for up to 24 hours. In the industry, this process is often referred to as premixing or prereaction, and the resulting phenol-formaldehyde-urea product is referred to as a premix or prereaction product. . The pre-reaction product is then stored and transported prior to use. There are known disadvantages associated with using the process with a urea pre-reaction product; the pre-reaction product is significantly less stable than phenol-formaldehyde resol (the higher the urea level, the less stable), resulting in much shorter shelf life. In addition, temperatures <10° C. must be avoided for the pre-reaction product.

Для решения проблем, связанных со стабильностью, в альтернативном случае мочевина может быть добавлена к фенолформальдегидному резолу производителем минеральной ваты на своем производственном участке незадолго до нанесения смеси на минеральные волокна. Таким образом, больше не требуется длительное хранение или транспортировка продукта предварительной реакции. В этом случае в промышленности иногда называют мочевину как добавленную холодной, чтобы отличить ее от образования продукта предварительной реакции (в способе получения продукта предварительной реакции мочевину часто добавляют к продукту реакции резола, когда он все еще теплый). Однако холодное добавление мочевины имеет также свои недостатки. Например, присутствие непрореагировавшей моче- 1 040645 вины, для которой не имелось достаточного времени для взаимодействия, связано с увеличением нежелательных выбросов аммиака и аминов во время изготовления минеральной ваты. Кроме того, когда мочевину сначала добавляют непосредственно перед нанесением на волокна, резолы с высоким содержанием свободного формальдегида необходимо хранить, транспортировать и обрабатывать с учетом соответствующих проблем, связанных с их токсичностью.To solve stability problems, alternatively, urea can be added to the phenol-formaldehyde resole by the mineral wool manufacturer at his production site shortly before applying the mixture to the mineral fibers. Thus, long-term storage or transport of the pre-reaction product is no longer required. In this case, urea is sometimes referred to in the industry as cold added to distinguish it from prereaction product formation (in the prereaction product process, urea is often added to the resole reaction product while it is still warm). However, the cold addition of urea also has its disadvantages. For example, the presence of unreacted urea, which has not had sufficient time to react, is associated with an increase in undesirable emissions of ammonia and amines during mineral wool manufacture. In addition, when urea is first added just prior to application to the fibers, high free formaldehyde resoles must be stored, transported and handled with regard to their respective toxicity concerns.

Комбинация предварительной реакции и холодного добавления мочевины описана, например, в публикациях патентов США 5538761 А1, 5670585 А1 и 2007191574 А1. Однако раскрытое содержание свободного формальдегида в исходных резолах, выраженное относительно мокрого веса, а не относительно сухого веса, свидетельствует о том, что раскрытые исходные резолы требуют высокого содержания свободного формальдегида.The combination of pre-reaction and cold addition of urea is described, for example, in US Pat. However, the disclosed free formaldehyde content of the original resols, expressed relative to wet weight rather than dry weight, indicates that the disclosed original resols require high levels of free formaldehyde.

Несмотря на то, что использование мочевины оказалось полезным для уменьшения проблем, связанных с содержанием свободного формальдегида в связующих на основе фенолформальдегидного резола, оно не было полностью удовлетворительным в отношении выбросов формальдегида из изготовленных изделий из минеральной ваты. Это обусловлено тем фактом, что продукты реакции между мочевиной и формальдегидом, как было подтверждено, не обладают достаточной термической устойчивостью, и при отверждении при температурах выше 100°С они образуют формальдегид, который выделяется из готовых изделий из минеральной ваты.While the use of urea has proven beneficial in reducing free formaldehyde problems in phenol-formaldehyde resole binders, it has not been completely satisfactory with respect to formaldehyde emissions from manufactured mineral wool products. This is due to the fact that the reaction products between urea and formaldehyde have not been confirmed to have sufficient thermal stability, and when cured at temperatures above 100° C., they form formaldehyde, which is released from finished mineral wool products.

Снижение выбросов формальдегида из изделий из минеральной ваты являлось предметом обширных исследований. Большинство подходов предусматривает использование поглотителей формальдегида, отличных от мочевины, для необратимого улавливания избытка формальдегида, таких как, среди прочего, меламин, дициандиамид, алканоламины, глицин и вещества с активными метиленовыми группами. Однако у этого подхода есть существенные недостатки. Наиболее важными из них являются дополнительные затраты на используемые поглотители, а также необходимость в дополнительных стадиях обработки и установках. Кроме того, поглотители могут отрицательно влиять на стабильность и обрабатываемость смолы.The reduction of formaldehyde emissions from mineral wool products has been the subject of extensive research. Most approaches use formaldehyde scavengers other than urea to irreversibly scavenge excess formaldehyde, such as melamine, dicyandiamide, alkanolamines, glycine, and active methylene groups, among others. However, this approach has significant drawbacks. The most important of these are the additional costs of the absorbents used, as well as the need for additional processing steps and installations. In addition, scavengers can adversely affect the stability and processability of the resin.

Авторы настоящего изобретения заметили, что существует необходимость в области в усовершенствованном способе изготовления изделий из минеральной ваты со связующим на основе фенолформальдегидных резолов, который позволяет избежать хранения, транспортировки и обработки материалов, имеющих высокое содержание свободного формальдегида, и который приводит к получению изделий из минеральной ваты с уменьшенными выбросами формальдегида без необходимости использования поглотителей формальдегида, отличных от мочевины.The inventors of the present invention have observed that there is a need in the field for an improved method for the manufacture of mineral wool products with a binder based on phenol-formaldehyde resols, which avoids the storage, transportation and handling of materials having a high content of free formaldehyde, and which results in mineral wool products. with reduced formaldehyde emissions without the need for formaldehyde scavengers other than urea.

Описание изобретенияDescription of the invention

С учетом вышеизложенного, авторы изобретения разработали альтернативный способ, который обеспечивает комбинацию ряда важных преимуществ как в отношении изготовления изделий из минеральной ваты, так и в отношении самих изделий, преимуществ, которые являются удивительными и неожиданными для предшествующего уровня техники.In view of the foregoing, the inventors have developed an alternative method that provides a combination of a number of important advantages both in relation to the manufacture of mineral wool products and in relation to the products themselves, advantages that are surprising and unexpected in the prior art.

В соответствии с изобретением способ включает первую стадию обеспечения водного фенолформальдегидного резола, содержащего свободный формальдегид (стадию а)). Другими словами, способ предусматривает обеспечение водного продукта метилолирования и конденсации фенольного соединения с формальдегидом в щелочных условиях, при этом формальдегид находится в молярном стехиометрическом избытке по отношению к фенольному соединению, так что после реакции избыток свободного, непрореагировавшего формальдегида остается смешанным с продуктом реакции.According to the invention, the method includes the first step of providing an aqueous phenol-formaldehyde resole containing free formaldehyde (step a)). In other words, the method involves providing an aqueous product of methylolation and condensation of the phenolic compound with formaldehyde under alkaline conditions, while the formaldehyde is in a molar stoichiometric excess relative to the phenolic compound, so that after the reaction, an excess of free, unreacted formaldehyde remains mixed with the reaction product.

Предпочтительно водные фенолформальдегидные резолы с низким содержанием свободного формальдегида, т.е. с содержанием свободного формальдегида 10 мас.% или менее относительно содержания по сухому весу резола, могут быть использованы в способе по изобретению без нарушения стабильности конечных изделий. Таким образом, в предпочтительных вариантах осуществления водный фенолформальдегидный резол на этой стадии а) имеет содержание свободного формальдегида 10 мас.% или менее, предпочтительно 6 мас.% или менее, а также предпочтительно по меньшей мере 1 мас.% по отношению к содержанию сухой массы резола, измеренной в соответствии с методом ISO 9397:1995 (метод с применением хлористоводородного гидроксиламина).Preferably aqueous phenol-formaldehyde resols with a low free formaldehyde content, i. e. with a free formaldehyde content of 10 wt.% or less relative to the content by dry weight of resole, can be used in the method according to the invention without compromising the stability of the final products. Thus, in preferred embodiments, the aqueous phenol-formaldehyde resole in this step a) has a free formaldehyde content of 10 wt.% or less, preferably 6 wt.% or less, and also preferably at least 1 wt.% in relation to the dry mass content resole measured according to the ISO 9397:1995 method (hydroxylamine hydrochloride method).

На следующей стадии (стадия b)) способ предусматривает получение продукта предварительной реакции фенолформальдегида-мочевины путем приведения в контакт фенолформальдегидного резола с первым количеством мочевины (U1) и оставления смеси резола и мочевины для протекания реакции. Когда мочевина контактирует с фенолформальдегидным резолом, содержащим свободный формальдегид, на стадии так называемого предварительного смешивания и помимо других возникающих реакций мочевина взаимодействует со свободным формальдегидом путем метилолирования мочевины. В результате содержание свободного формальдегида в резоле резко уменьшается с увеличением количества используемой мочевины. Под продуктом предварительной реакции фенолформальдегида-мочевины понимается смесь продукта реакции, которая образуется при контакте мочевины с резолом и после того, как смесь оставляют для протекания реакции в течение достаточного времени и при достаточной температуре, чтобы вызвать резкое уменьшение содержания свободного формальдегида. Следует понимать, что реакции могут все еще продолжаться в образовавшемся продукте предварительной реакции после того,In the next step (step b)) the process involves obtaining a phenol-formaldehyde-urea pre-reaction product by contacting the phenol-formaldehyde resole with a first amount of urea (U1) and leaving the mixture of resole and urea for the reaction to proceed. When urea is contacted with a phenol-formaldehyde resole containing free formaldehyde, in a so-called pre-mixing step and among other reactions that occur, urea reacts with free formaldehyde by urea methylolation. As a result, the content of free formaldehyde in the resole decreases sharply with an increase in the amount of urea used. The phenol-formaldehyde-urea pre-reaction product is understood to mean the mixture of the reaction product which is formed when urea is contacted with resole and after the mixture is left to react for a sufficient time and at a sufficient temperature to cause a drastic reduction in the free formaldehyde content. It should be understood that the reactions may still continue in the resulting prereaction product after

- 2 040645 как содержание формальдегида достигло нижнего плато, однако с гораздо меньшей скоростью.- 2 040645 as the formaldehyde content reached a lower plateau, but at a much slower rate.

В предпочтительных вариантах осуществления фенолформальдегидный резол и мочевину оставляют для протекания реакции в течение по меньшей мере 1 ч, предпочтительно при температуре в интервале 10-60°С с получением продукта предварительной реакции фенолформальдегида-мочевины на стадииIn preferred embodiments, the phenol formaldehyde resole and urea are left to react for at least 1 hour, preferably at a temperature in the range of 10-60° C., to form the phenol formaldehyde-urea pre-reaction product of the step

b).b).

Продукт предварительной реакции фенолформальдегида-мочевины, полученный в соответствии с предпочтительными вариантами осуществления, является стабильным в течение, по меньшей мере, нескольких дней и даже в течение, по меньшей мере, нескольких недель. На этот раз допускается транспортировка продукта предварительной реакции, например, от производителя резола к производителю минеральной ваты, и его хранение перед использованием в качестве связующего для минеральной ваты. Под стабильным подразумевается, что продукт предварительной реакции не подвергается значительному ухудшению своих свойств, которые необходимы для применения в качестве части связующего при изготовлении минеральной ваты. Некоторые из свойств продукта предварительной реакции, которые сохраняются в течение нескольких дней или недель, включают достаточно низкую вязкость, достаточную разбавляемость водой, отсутствие осаждения и/или адекватное время гелеобразования В-стадии.The phenol-formaldehyde-urea pre-reaction product obtained according to the preferred embodiments is stable for at least several days and even for at least several weeks. This time, the pre-reaction product is allowed to be transported, for example, from the resole manufacturer to the mineral wool manufacturer, and stored before being used as a mineral wool binder. By stable is meant that the pre-reaction product does not undergo significant deterioration in its properties, which are necessary for use as part of the binder in the manufacture of mineral wool. Some of the properties of the pre-reaction product that persist for several days or weeks include sufficiently low viscosity, sufficient water dilution, no settling, and/or adequate B-stage gel time.

На последующей стадии (стадия с)) способа в соответствии с изобретением продукт предварительной реакции фенолформальдегида-мочевины, полученный на стадии b), контактирует со вторым количеством мочевины (U2). Следует понимать, что эта стадия выполняется отдельно от стадии b), т.е. от получения продукта предварительной реакции, упомянутого в предыдущих параграфах. В предпочтительных вариантах осуществления второе количество мочевины (U2) добавляют в продукт предварительной реакции по меньшей мере через 24 ч после образования продукта предварительной реакции, предпочтительно по меньшей мере через 72 ч. Эта последующая стадия с) преимущественно выполняется незадолго до нанесения смеси на поверхность минеральных волокон при изготовлении изделий из минеральной ваты, предпочтительно менее чем за 48 ч и более предпочтительно менее чем за 24 ч.In a subsequent step (step c)) of the process according to the invention, the phenol-formaldehyde-urea pre-reaction product obtained in step b) is contacted with a second amount of urea (U2). It should be understood that this step is performed separately from step b), i. e. from obtaining the pre-reaction product mentioned in the previous paragraphs. In preferred embodiments, a second amount of urea (U2) is added to the pre-reaction product at least 24 hours after the formation of the pre-reaction product, preferably at least 72 hours. This subsequent step c) is preferably carried out shortly before applying the mixture to the surface of the mineral fibers in the manufacture of mineral wool products, preferably less than 48 hours and more preferably less than 24 hours.

Результирующую смесь продукта предварительной реакции фенолформальдегида-мочевины и мочевины, полученную на стадии с), затем наносят на поверхность минеральных волокон на следующей стадии d) в соответствии со способом по изобретению. Смесь наносят как часть водного связующего, необязательно содержащего по меньшей мере одну добавку, выбранную из катализаторов отверждения (например, сульфат аммония), наполнителей смолы, отличных от мочевины (например, углеводы), противопылевых средств (например, минеральное масло), промоторов адгезии (например, силаны) и водоотталкивающих агентов (например, силиконы). Предпочтительно связующее содержит необязательные добавки при концентрации 1-30 мас.% относительно неводного содержания связующего. В соответствии с некоторыми вариантами осуществления добавление смолы, кроме водного фенолформальдегидного резола, полученного на стадии а), исключается.The resulting mixture of the pre-reaction product of phenol-formaldehyde-urea and urea obtained in step c) is then applied to the surface of the mineral fibers in the next step d) in accordance with the process of the invention. The mixture is applied as part of an aqueous binder, optionally containing at least one additive selected from cure catalysts (e.g. ammonium sulfate), resin fillers other than urea (e.g. carbohydrates), anti-dust agents (e.g. mineral oil), adhesion promoters ( silanes) and water repellants (eg silicones). Preferably the binder contains optional additives at a concentration of 1-30 wt.% relative to the non-aqueous content of the binder. According to some embodiments, the addition of a resin other than the aqueous phenol-formaldehyde resol obtained in step a) is omitted.

В некоторых вариантах осуществления на стадии d) смесь продукта предварительной реакции фенолаформальдегида-мочевины и мочевины, полученную на стадии с), наносят на поверхность волокон как часть водного связующего, при этом неводное содержание составляет 4-15 мас.% относительно массы водного связующего, предпочтительно в диапазоне 6-13 мас.%, еще более предпочтительно 8-10 мас.%.In some embodiments, in step d) the mixture of the phenol-formaldehyde-urea prereaction product and urea obtained in step c) is applied to the surface of the fibers as part of the aqueous binder, with a non-aqueous content of 4-15% by weight relative to the weight of the aqueous binder, preferably in the range of 6-13 wt.%, even more preferably 8-10 wt.%.

Предпочтительно смесь продукта предварительной реакции фенолформальдегида-мочевины и мочевины и, таким образом, связующего наносят путем распыления на поверхность свежесформированных волокон, выходящих из устройства, вырабатывающего волокно.Preferably, the mixture of the phenol-formaldehyde-urea-urea pre-reaction product and thus the binder is applied by spraying onto the surface of the freshly formed fibers exiting the fiber making machine.

Смесь продукта предварительной реакции фенолформальдегида-мочевины и мочевины, нанесенная как часть связующего на волокна, затем отверждается на следующей стадии (стадия е)) в способе в соответствии с изобретением.The mixture of the phenol-formaldehyde-urea pre-reaction product and urea applied as part of the binder to the fibers is then cured in the next step (step e)) in the process according to the invention.

В предпочтительных вариантах осуществления смесь предварительного продукта реакции фенолформальдегида-мочевины и мочевины отверждается при прохождении минеральных волокон, несущих ее, через сушильный шкаф с циркуляцией воздуха, установленный при температуре выше 100°, предпочтительно при температуре в интервале 140-180°С. Время отверждения предпочтительно составляет 3-5 мин.In preferred embodiments, the phenol-formaldehyde-urea/urea pre-reaction mixture is cured by passing the mineral fibers carrying it through an air circulation oven set at a temperature above 100°C, preferably at a temperature in the range of 140-180°C. The curing time is preferably 3-5 minutes.

В соответствии с изобретением способ дополнительно характеризуется следующими признаками:The method according to the invention is further characterized by the following features:

(i) общее количество мочевины (Ut) составляет от 30 до 35 мас.% относительно суммы содержания сухой массы фенолформальдегидного резола и общего количества мочевины (Ut), и второе количество мочевины (U2), используемое в с), составляет 20-35 мас.% от общего количества мочевины (Ut); или (ii) общее количество мочевины (Ut) составляет около 40 мас.% относительно суммы содержания сухой массы фенолформальдегидного резола и общего количества мочевины (Ut), и второе количество мочевины (U2), используемое в с), составляет около 25 мас.% от общего количества мочевины; или (iii) общее количество мочевины (Ut) составляет от 42 до 50 мас.% относительно суммы содержания сухой массы фенолформальдегидного резола и общего количества мочевины (Ut), и второе количество мочевины (U2), используемое в с), составляет 15-52 мас.% от общего количества количество мочевины (Ut); или (iv) общее количество мочевины (Ut) составляет от 42 до 50 мас.% относительно суммы содержания(i) the total amount of urea (Ut) is from 30 to 35 wt.% relative to the sum of the dry weight content of phenol-formaldehyde resole and the total amount of urea (Ut), and the second amount of urea (U2) used in c) is 20-35 wt. .% of total urea (Ut); or (ii) the total amount of urea (Ut) is about 40 wt.% relative to the sum of the dry weight content of phenol-formaldehyde resole and the total amount of urea (Ut), and the second amount of urea (U2) used in c) is about 25 wt.% from the total amount of urea; or (iii) the total amount of urea (Ut) is from 42 to 50 wt.% relative to the sum of the dry weight content of phenol-formaldehyde resole and the total amount of urea (Ut), and the second amount of urea (U2) used in c) is 15-52 wt.% of the total amount of urea (Ut); or (iv) the total amount of urea (Ut) is from 42 to 50 wt.% relative to the sum of the content

- 3 040645 сухой массы фенолформальдегидного резола и общего количества мочевины (Ut), и второе количество мочевины (U2), используемое в с), составляет от 63 до 66 мас.% от общего количества мочевины; или (v) общее количество мочевины (Ut) составляет около 45 мас.% относительно суммы содержания сухой массы фенолформальдегидного резола и общего количества мочевины (Ut), и второе количество мочевины (U2), используемое в с), составляет около 56 мас.% от общего количества мочевины.- 3 040645 dry weight of phenol-formaldehyde resole and total urea (Ut), and the second amount of urea (U2) used in c) is from 63 to 66 wt.% of the total urea; or (v) the total amount of urea (Ut) is about 45 wt.% relative to the sum of the dry weight content of the phenol-formaldehyde resole and the total amount of urea (Ut), and the second amount of urea (U2) used in c) is about 56 wt.% from the total amount of urea.

В контексте настоящего изобретения следует понимать, что диапазон от 30 до 35 мас.% также включает 29,6 мас.%, 29,7 мас.%, 29,8 мас.% и 29,9 мас.%. Общее количество использованной мочевины (Ut) является результатом добавления первого количества мочевины (U1), используемого для образования продукта предварительной реакции на стадии b), и второго количества мочевины (U2), используемого для образования смеси продукта предварительной реакции и мочевины на стадии с). Авторы изобретения обнаружили, что когда Ut ниже 10 мас.%, значительно увеличиваются выбросы формальдегида. С другой стороны, Ut выше 60 мас.% приводит к снижению механических свойств связующего и высоким выбросам аммиака.In the context of the present invention, it should be understood that the range from 30 to 35 wt.% also includes 29.6 wt.%, 29.7 wt.%, 29.8 wt.% and 29.9 wt.%. The total amount of urea used (Ut) is the result of the addition of the first amount of urea (U1) used to form the prereaction product in step b) and the second amount of urea (U2) used to form the mixture of prereaction product and urea in step c). The inventors have found that when Ut is below 10 wt.%, formaldehyde emissions increase significantly. On the other hand, Ut above 60 wt.% leads to a decrease in the mechanical properties of the binder and high emissions of ammonia.

В конкретном варианте осуществления общее количество мочевины (Ut) составляет 30-35 мас.% относительно суммы содержания сухой массы фенолформальдегидного резола и общего количества мочевины (Ut), и U2 составляет 22-33 мас.%, предпочтительно 25-30 мас.% от общего количества мочевины (Ut), или общее количество мочевины (Ut) составляет 42-50 мас.%, предпочтительно 45-48 мас.% относительно суммы содержания сухой массы фенолформальдегидного резола и общего количества мочевины (Ut), и U2 составляет 15-50 мас.%, предпочтительно 20-48 мас.%, предпочтительно 25-45 мас.%, предпочтительно 30-43 мас.%, предпочтительно 35-40 мас.% от общего количества мочевины (Ut).In a specific embodiment, the total amount of urea (Ut) is 30-35 wt.% relative to the sum of the dry weight content of phenol-formaldehyde resole and the total amount of urea (Ut), and U2 is 22-33 wt.%, preferably 25-30 wt.% of total urea (Ut), or total urea (Ut) is 42-50 wt.%, preferably 45-48 wt.% relative to the sum of the dry weight content of phenol-formaldehyde resole and the total amount of urea (Ut), and U2 is 15-50 wt.%, preferably 20-48 wt.%, preferably 25-45 wt.%, preferably 30-43 wt.%, preferably 35-40 wt.% of the total amount of urea (Ut).

В предпочтительном варианте осуществления общее количество мочевины (Ut) составляет от 30 до 35 мас.%, предпочтительно 33 мас.% относительно суммы содержания сухой массы фенолформальдегидного резола и общего количества мочевины (Ut), и второе количество мочевины (U2), используемой на стадии с), составляет 20-35 мас.% от общего количества мочевины (Ut). В другом предпочтительном варианте осуществления общее количество мочевины (Ut) составляет от 42 до 50 мас.%, предпочтительно от 43 до 48 мас.% относительно суммы содержания сухой массы фенолформальдегидного резола и общего количества мочевины (Ut), и второе количество мочевины (U2), используемое на стадии с), составляет 15-52 мас.% от общего количества мочевины (Ut). В другом предпочтительном варианте осуществления общее количество мочевины (Ut) составляет от 42 до 50 мас.%, предпочтительно от 43 до 48 мас.% относительно суммы содержания сухой массы фенолформальдегидного резола и общего количества мочевины (Ut), и второе количество мочевины (U2), используемое на стадии с), составляет 63-66 мас.%, предпочтительно около 65 мас.% от общего количества мочевины (Ut). В другом предпочтительном варианте осуществления общее количество мочевины (Ut) составляет около 40 мас.% относительно суммы содержания сухой массы фенолформальдегидного резола и общего количества мочевины (Ut), и второе количество мочевины (U2), используемое на стадии с), составляет около 25 мас.% от общего количества мочевины (Ut). В другом предпочтительном варианте осуществления общее количество мочевины (Ut) составляет около 45 мас.% относительно суммы содержания сухой массы фенолформальдегидного резола и общего количества мочевины (Ut), и второе количество мочевины (U2), используемое на стадии с), составляет около 56 мас.% от общего количества мочевины (Ut).In a preferred embodiment, the total amount of urea (Ut) is from 30 to 35 wt.%, preferably 33 wt.% relative to the sum of the dry weight content of phenol formaldehyde resole and the total amount of urea (Ut), and the second amount of urea (U2) used in the step c), is 20-35 wt.% of the total amount of urea (Ut). In another preferred embodiment, the total amount of urea (Ut) is from 42 to 50 wt.%, preferably from 43 to 48 wt.%, relative to the sum of the dry weight content of phenol formaldehyde resole and the total amount of urea (Ut), and the second amount of urea (U2) used in step c) is 15-52 wt.% of the total amount of urea (Ut). In another preferred embodiment, the total amount of urea (Ut) is from 42 to 50 wt.%, preferably from 43 to 48 wt.%, relative to the sum of the dry weight content of phenol formaldehyde resole and the total amount of urea (Ut), and the second amount of urea (U2) , used in step c) is 63-66 wt.%, preferably about 65 wt.% of the total amount of urea (Ut). In another preferred embodiment, the total amount of urea (Ut) is about 40 wt.% relative to the sum of the dry weight content of phenol-formaldehyde resole and the total amount of urea (Ut), and the second amount of urea (U2) used in step c) is about 25 wt. .% of total urea (Ut). In another preferred embodiment, the total amount of urea (Ut) is about 45 wt.% relative to the sum of the dry weight content of phenol-formaldehyde resole and the total amount of urea (Ut), and the second amount of urea (U2) used in step c) is about 56 wt. .% of total urea (Ut).

В соответствии с некоторыми вариантами осуществления добавление смолы, кроме водного фенолформальдегидного резола на стадии а), исключается. В конкретных вариантах осуществления исключается добавление смол на основе силиката натрия, полиэфирных смол, меламиновых смол, новолачных смол, эпоксидных смол, полиамидных смол, смол на основе фурана, фосфатных смол или их комбинаций.According to some embodiments, the addition of resin other than the aqueous phenol-formaldehyde resole in step a) is omitted. In particular embodiments, the addition of sodium silicate resins, polyester resins, melamine resins, novolac resins, epoxy resins, polyamide resins, furan resins, phosphate resins, or combinations thereof is excluded.

В частности, авторы изобретения неожиданно обнаружили, что когда Ut составляет от 30 до 35 мас.% относительно суммы содержания сухой массы фенолформальдегидного резола и общего количества мочевины (Ut), и U2 составляет 20-35 мас.% от общего количества мочевины, или когда Ut составляет 42-50 мас.% и U2 составляет 15-52 мас.% или 63-66 мас.%, выбросы формальдегида в готовом продукте значительно уменьшаются.In particular, the inventors unexpectedly found that when Ut is 30 to 35 wt.% relative to the sum of the dry weight content of phenol-formaldehyde resole and total urea (Ut), and U2 is 20-35 wt.% of total urea, or when Ut is 42-50 wt.% and U2 is 15-52 wt.% or 63-66 wt.%, formaldehyde emissions in the finished product are significantly reduced.

Авторы изобретения неожиданно обнаружили, что, при условии такого же содержания свободного формальдегида в фенолформальдегидном резоле и такого же общего количества используемой мочевины, с помощью способа в соответствии с изобретением получают изделия из минеральной ваты с выбросами формальдегида, которые значительно уменьшены по сравнению с выбросами, измеренными в случае способов, в которых такое же общее количество мочевины использовали только во время получения продукта предварительной реакции, то есть без дробных добавок мочевины. Не желая быть связанными теорией, оказалось, что дробное добавление мочевины к резолу и приведение в контакт второго количества мочевины (U2) с продуктом предварительной реакции незадолго до его нанесения на минеральные волокна модифицирует пути реакции во время отверждения таким образом, что это приводит к тому, что большее количество формальдегида необратимо связывается с полимерной термореактивной сеткой, образующейся во время отверждения.The inventors surprisingly found that, assuming the same free formaldehyde content in the phenol-formaldehyde resole and the same total amount of urea used, the process according to the invention produces mineral wool products with formaldehyde emissions that are significantly reduced compared to those measured in the case of processes in which the same total amount of urea was used only during the preparation of the prereaction product, i.e. without fractional additions of urea. Without wishing to be bound by theory, it appears that fractional addition of urea to resol and contacting a second amount of urea (U2) with the pre-reaction product shortly before it is applied to the mineral fibers modifies the reaction pathways during curing in such a way that it results in that more formaldehyde binds irreversibly to the polymeric thermoset network formed during curing.

Дополнительным преимуществом способа по изобретению является то, что первое количество мочевины (U1) может быть добавлено самим производителем фенолформальдегидного резола после того,An additional advantage of the method according to the invention is that the first amount of urea (U1) can be added by the manufacturer of the phenol-formaldehyde resole itself after

- 4 040645 как реакция конденсации для его получения будет завершена, с получением продукта предварительной реакции, имеющего значительно более низкое содержание свободного формальдегида по сравнению с резолом, полученным в результате конденсации. Например, количество мочевины, используемой на этой стадии предварительного смешивания, может быть выбрано так, чтобы оно являлось достаточным для уменьшения содержания свободного формальдегида в продукте предварительной реакции до 0,9 мас.% или менее относительно содержания сухой массы продукта предварительной реакции, предпочтительно до 0,2 мас.% или менее при измерении в соответствии с ISO 11402:2004 (метод KCN). Продукт предварительной реакции с таким существенно уменьшенным содержанием свободного формальдегида является менее проблематичным в отношении потенциальных токсикологических и экологических проблем, связанных с формальдегидом, при хранении, транспортировке и обращении с этим материалом.- 4 040645 as the condensation reaction to obtain it will be completed, obtaining a pre-reaction product having a significantly lower content of free formaldehyde compared to the resole obtained by condensation. For example, the amount of urea used in this pre-mixing step may be selected to be sufficient to reduce the free formaldehyde content of the pre-reaction product to 0.9 wt% or less relative to the dry weight content of the pre-reaction product, preferably to 0 .2 wt.% or less when measured in accordance with ISO 11402:2004 (KCN method). The pre-reaction product with this substantially reduced free formaldehyde content is less problematic with respect to the potential toxicological and environmental problems associated with formaldehyde during storage, transport and handling of this material.

Таким образом, в предпочтительных вариантах осуществления изобретения первое количество мочевины (U1), приводимое в контакт с фенолформальдегидным резолом на стадии b), выбирают таким образом, чтобы оно было достаточным для получения продукта предварительной реакции фенолформальдегида-мочевины с содержанием свободного формальдегида 0,9 мас.% или менее, предпочтительно 0,2 мас.% или менее, по данным измерения в соответствии с ISO 11402:2004 (метод KCN) и относится к содержанию сухой массы продукта предварительной реакции.Thus, in preferred embodiments of the invention, the first amount of urea (U1) brought into contact with the phenol-formaldehyde resole in step b) is chosen so that it is sufficient to obtain a phenol-urea pre-reaction product with a free formaldehyde content of 0.9 wt. .% or less, preferably 0.2 wt.% or less, measured according to ISO 11402:2004 (KCN method) and refers to the dry weight content of the pre-reaction product.

Более низкое количество мочевины, используемой на стадии предварительного смешивания в способе по изобретению, по сравнению с ситуацией, когда используется такое же общее количество мочевины (Ut), но не разделенное (т.е. всю мочевину используют на стадии предварительного смешивания), приводит к более высокой стабильности продукта предварительной реакции. Продукт предварительной реакции, полученный в предпочтительных вариантах осуществления, является стабильным в течение по меньшей мере одной недели, обычно даже в течение нескольких недель. Термин стабильный означает, что свойства продукта предварительной реакции, которые являются важными для возможности его применения в производстве минеральной ваты, практически не ухудшаются в течение этого времени. Такими наиболее важными свойствами являются, например, хорошая разбавляемость водой, низкая вязкость, отсутствие осаждения или адекватное время гелеобразования В-стадии.The lower amount of urea used in the pre-mixing step in the process of the invention compared to the situation where the same total amount of urea (Ut) is used but not split (i.e. all urea is used in the pre-mixing step) results in higher stability of the pre-reaction product. The pre-reaction product obtained in the preferred embodiments is stable for at least one week, usually even for several weeks. The term stable means that the properties of the pre-reaction product, which are important for its applicability in the production of mineral wool, do not substantially deteriorate during this time. Such most important properties are, for example, good water dilution, low viscosity, no settling or adequate B-stage gel time.

Сравнительно меньшее количество мочевины, используемой на стадии предварительного смешивания в способе по изобретению, также открывает путь к использованию фенолформальдегидного резола с относительно более низким содержанием свободного формальдегида. Сообщалось, что добавление большого молярного стехиометрического избытка мочевины относительно свободного формальдегида в резоле для получения продукта предварительной реакции может привести к нежелательному осаждению фенолформальдегидного тетрадимера и к снижению стабильности продукта предварительной реакции. Из-за относительно сниженного количества мочевины, используемой при получении продукта предварительной реакции в способе по изобретению, резолы с более низким содержанием свободного формальдегида, например, с содержанием свободного формальдегида 10 мас.% или менее относительно содержания сухой массы резола, могут быть использованы без нарушения до неприемлемой степени стабильности образованного продукта предварительной реакции.The relatively lower amount of urea used in the pre-mixing step in the process of the invention also opens the way to using a phenol-formaldehyde resole with a relatively lower free formaldehyde content. It has been reported that the addition of a large molar stoichiometric excess of urea relative to the free formaldehyde in the resole to form the prereaction product may lead to undesirable precipitation of phenol formaldehyde tetradimer and reduce the stability of the prereaction product. Due to the relatively reduced amount of urea used in preparing the prereaction product in the process of the invention, resols with a lower free formaldehyde content, for example with a free formaldehyde content of 10 wt% or less relative to the dry weight content of the resole, can be used without compromising to an unacceptable degree of stability of the formed pre-reaction product.

Изобретение также относится к изделиям из минеральной ваты с пониженными выбросами формальдегида, полученным с помощью способа в соответствии с вариантами осуществления, описанными в настоящем документе, а также к применению этих изделий из минеральной ваты для изоляции зданий, транспортных средств, воздуховодов или приборов.The invention also relates to formaldehyde-reduced mineral wool products obtained by the method according to the embodiments described herein, and to the use of these mineral wool products for insulating buildings, vehicles, ducts, or appliances.

Кроме того, определенные варианты осуществления изобретения относятся к способу получения продукта предварительной реакции фенолформальдегида-мочевины с низким содержанием свободного формальдегида, при этом способ включает обеспечение фенолформальдегидного резола, имеющего содержание свободного формальдегида 10 мас.% или менее, предпочтительно 6 мас.% или менее, также предпочтительно по меньшей мере 1 мас.% относительно содержания сухой массы резола, приведение в контакт резола с достаточным количеством мочевины, чтобы уменьшить содержание свободного формальдегида в продукте предварительной реакции до 0,9 мас.% или менее, предпочтительно 0,2 мас.% или менее, в соответствии с ISO 11402: 2007 (метод KCN) и относительно содержания сухой массы продукта предварительной реакции, и оставление смеси резола и мочевины для протекания реакции предпочтительно в течение по меньшей мере 1 ч, более предпочтительно в течение по меньшей мере 2 ч. Также предпочтительно количество мочевины в этом воплощенном способе для получения продукта предварительной реакции составляет по меньшей мере 5 мас.%, более предпочтительно по меньшей мере 10 мас.% и предпочтительно не более 20 мас.% относительно содержания сухой массы продукта предварительной реакции. В этих вариантах осуществления фенолформальдегидный резол предпочтительно практически не содержит азотированных соединений (соединений, содержащих по меньшей мере один атом азота), в частности, практически не содержит соединения, выбранного из мочевины, аммиака, неорганического аммония или органических солей, алканоламинов, алкиламинов и/или меламина.In addition, certain embodiments of the invention relate to a method for producing a low free formaldehyde content phenol formaldehyde-urea prereaction product, the method comprising providing a phenol formaldehyde resole having a free formaldehyde content of 10 wt.% or less, preferably 6 wt.% or less, also preferably at least 1 wt% based on the dry matter content of the resole, contacting the resole with a sufficient amount of urea to reduce the free formaldehyde content of the prereaction product to 0.9 wt% or less, preferably 0.2 wt% or less according to ISO 11402:2007 (KCN method) and relative to the dry matter content of the pre-reaction product, and leaving the mixture of resole and urea to react preferably for at least 1 hour, more preferably for at least 2 hours Also preferably the amount of urea in this embodiment in this process to obtain a pre-reaction product is at least 5 wt.%, more preferably at least 10 wt.% and preferably not more than 20 wt.% relative to the dry weight content of the pre-reaction product. In these embodiments, the phenol-formaldehyde resole is preferably substantially free of nitrided compounds (compounds containing at least one nitrogen atom), in particular substantially free of a compound selected from urea, ammonia, inorganic ammonium or organic salts, alkanolamines, alkylamines and/or melamine.

Определения.Definitions.

Под по существу не содержит в настоящем описании подразумевается, что концентрация соответствующего соединения в резоле, продукте предварительной реакции или связующем является достаточно низкой, чтобы ее можно было оценивать как незначительную (пренебрежимо малую). Однако в этомBy essentially does not contain in the present description is meant that the concentration of the corresponding compound in the resole, the product of the pre-reaction or binder is low enough to be assessed as insignificant (negligible). However, in this

- 5 040645 контексте следует понимать, что рассматриваемое соединение может присутствовать в виде следовых количеств, например, в результате непреднамеренного перекрестного загрязнения, предпочтительно при концентрации 0,1 мас.% относительно сухой массы резола, продукта предварительной реакции или связующего.- 5 040645 context it should be understood that the compound in question may be present in trace amounts, for example, as a result of unintentional cross-contamination, preferably at a concentration of 0.1 wt.% relative to the dry weight of the resole, prereaction product or binder.

В контексте настоящего изобретения содержание сухой массы определяется как массовая доля остатка, оставшегося после сушки 3 г водной композиции (резола, продукта предварительной реакции или связующего) при 135°С в течение 1 ч в вентилируемой печи, по данным измерения, например, в соответствии с ISO 3251: 2008.In the context of the present invention, the dry matter content is defined as the mass fraction of residue remaining after drying 3 g of an aqueous composition (resol, prereaction or binder) at 135° C. for 1 hour in a ventilated oven, as measured, for example, in accordance with ISO 3251:2008.

Термин связующее относится к водной смеси компонентов, которую наносят на волокна при изготовлении изделий из минеральной ваты и затем отверждают с получением соединения волокон в точках их пересечения с помощью отвержденного связующего. Связующее обычно готовят на месте, что означает, что связующее готовят на заводе по производству минеральной ваты, обычно непрерывно, незадолго до нанесения на волокна.The term binder refers to an aqueous mixture of components that is applied to the fibers in the manufacture of mineral wool products and then cured to form a bond between the fibers at their intersection points with the cured binder. The binder is usually prepared in situ, which means that the binder is prepared at the mineral wool plant, usually continuously, shortly before being applied to the fibers.

Под отверждением подразумевается, что рассматриваемый материал подвергается реакции схватывания (реакции отверждения или сшивания), например, при нагревании выше 100°С в сушильном шкафу (термоотверждение).By curing is meant that the material in question is subjected to a setting reaction (curing or cross-linking reaction), for example by heating above 100° C. in an oven (thermal curing).

Подробное описание вариантов осуществления изобретенияDetailed description of embodiments of the invention

Водный фенолформальдегидный резол, подходящий для способа по настоящему изобретению, представляет собой водорастворимый отверждаемый резол, содержащий свободный формальдегид, резол, который получают путем метилолирования и конденсации фенольного соединения с формальдегидом в присутствии щелочного катализатора с помощью способов, известных в уровне техники. В резолах молярное отношение фенол:формальдегид составляет <1. Фенолформальдегидные резолы представляют собой реакционноспособные смеси с метилольными функциональными группами, которые подвергаются реакции самоотверждения под действием тепла или кислот. Резолы, таким образом, представляют собой частично прореагировавшие термореактивные полимеры, также известные как смолы, преполимеры или преконденсаты, стабильные при низкой температуре и щелочном рН, и которые могут быть дополнительно конденсированы до термореактивного полимера в реакции отверждения путем применения тепла и/или при кислом значении рН. Специалист в данной области знает, как обычно производят такой резол, и знает, как модифицировать различные фазы реакции и параметры реакции, чтобы получить характеристики, описанные в предпочтительных вариантах осуществления изобретения. Такие параметры включают, например, молярное соотношение фенол:формальдегид, тип и количество катализатора, а также время и температуру реакции конденсации.An aqueous phenol-formaldehyde resole suitable for the method of the present invention is a water-soluble curable resole containing free formaldehyde, resole, which is obtained by methylolation and condensation of a phenol compound with formaldehyde in the presence of an alkaline catalyst using methods known in the prior art. In resols, the phenol:formaldehyde molar ratio is <1. Phenol-formaldehyde resols are reactive mixtures with methylol functional groups that undergo a self-curing reaction under the action of heat or acids. Resols are thus partially reacted thermoset polymers, also known as resins, prepolymers or precondensates, which are stable at low temperature and alkaline pH and which can be further condensed to a thermoset polymer in a curing reaction by applying heat and/or at an acidic value. pH. The person skilled in the art knows how such resole is typically produced and knows how to modify the various reaction phases and reaction parameters to obtain the characteristics described in the preferred embodiments of the invention. Such parameters include, for example, the phenol:formaldehyde molar ratio, the type and amount of catalyst, and the time and temperature of the condensation reaction.

Молярное соотношение фенол:формальдегид для получения резола в способе по изобретению предпочтительно находится в диапазоне 1:2 - 1:6. Стехиометрический избыток формальдегида обеспечивает преимущественное образование низкомолекулярных соединений в результате метилолирования и конденсации, более низкую вязкость раствора и низкое содержание свободного фенола в резоле. Молярный избыток формальдегида также приводит к тому, что свободный непрореагировавший формальдегид содержится в водном резоле после реакции.The molar ratio of phenol:formaldehyde to obtain resole in the process according to the invention is preferably in the range of 1:2 to 1:6. The stoichiometric excess of formaldehyde ensures the predominant formation of low molecular weight compounds as a result of methylation and condensation, a lower solution viscosity and a low content of free phenol in the resole. The molar excess of formaldehyde also causes free unreacted formaldehyde to be present in the aqueous resole after the reaction.

Хотя для ясности в этом описании подходящий резол упоминается как фенолформальдегидный резол, следует понимать, что это не подразумевает, что резол может содержать только незамещенный фенол и формальдегид в качестве компонентов. В резоле могут присутствовать другие компоненты без выхода за рамки объема изобретения. Такими компонентами могут быть, например, замещенные производные фенола, такие как алкилфенолы, сложные эфиры фенола или резорцин и его производные, или родственные формальдегиду соединения, такие как параформальдегид, или высшие альдегиды, такие как бутиральдегид, акролеин или глиоксаль. Другие соединения, содержащие гидроксильные или карбоксильные группы, также могут взаимодействовать с фенолом и формальдегидом, такие как углеводы или алканоламины, и даже соединения, имеющие функциональные группы, отличные от гидроксильных или карбоксильных, такие как гексаметилентетрамин, могут быть включены в реакцию. Однако предпочтительно, чтобы сумма масс незамещенного фенола и формальдегида в резоле составляла по меньшей мере 80 мас.%, предпочтительно по меньшей мере 90 мас.% от сухой массы резола.Although for the sake of clarity in this description a suitable resole is referred to as a phenol-formaldehyde resole, it should be understood that this does not imply that the resole can contain only unsubstituted phenol and formaldehyde as components. Other components may be present in the resole without departing from the scope of the invention. Such components can be, for example, substituted phenol derivatives such as alkylphenols, phenol esters or resorcinol and its derivatives, or formaldehyde-related compounds such as paraformaldehyde, or higher aldehydes such as butyraldehyde, acrolein or glyoxal. Other compounds containing hydroxyl or carboxyl groups can also react with phenol and formaldehyde, such as carbohydrates or alkanolamines, and even compounds having functional groups other than hydroxyl or carboxyl groups, such as hexamethylenetetramine, can be included in the reaction. However, it is preferable that the sum of the weights of unsubstituted phenol and formaldehyde in the resole is at least 80 wt.%, preferably at least 90 wt.% of the dry weight of the resole.

Преимущественно резолы с низким содержанием свободного формальдегида, т.е. с содержанием свободного формальдегида 10 мас.% или менее относительно содержания резола по сухой массе, могут быть использованы в способе по изобретению. В соответствии с некоторыми вариантами осуществления изобретения содержание свободного формальдегида в резоле предпочтительно составляет 10 мас.% или менее, более предпочтительно 6 мас.% или менее, также предпочтительно по меньшей мере 1 мас.% относительно содержания сухой массы резола при измерении в соответствии с методом ISO 9397:1995 (метод с использованием хлористоводородного гидроксиламина). Основное преимущество использования резола с такими уровнями содержания свободного формальдегида в способе по изобретению состоит в том, что изделия из минеральной ваты, полученные с применением способа по этим вариантам осуществления, обладают удовлетворительными механическими характеристиками и, кроме того, они имеют более низкие выбросы формальдегида. В частности, достаточно низкое содержание свободного формальдегида в резоле позволяет изготовить изделия из минеральной ваты с выбросами формальдегидаMainly resols with a low content of free formaldehyde, i.e. with a free formaldehyde content of 10% by weight or less relative to the dry weight content of resole can be used in the method of the invention. In accordance with some embodiments of the invention, the content of free formaldehyde in the resole is preferably 10 wt.% or less, more preferably 6 wt.% or less, also preferably at least 1 wt.% relative to the dry weight content of the resole when measured in accordance with the method ISO 9397:1995 (hydroxylamine hydrochloride method). The main advantage of using resole with these levels of free formaldehyde in the process of the invention is that the mineral wool products produced using the method of these embodiments have satisfactory mechanical characteristics and, in addition, they have lower formaldehyde emissions. In particular, the sufficiently low content of free formaldehyde in the resole makes it possible to manufacture mineral wool products with formaldehyde emissions.

- 6 040645 ниже 10 мкг/м3 и более предпочтительно ниже 8 мкг/м3. Выбросы формальдегида из изделий из минеральной ваты относятся к выбросам, когда изделия хранятся в испытательной камере с воздухообменом и в контролируемых условиях в течение 28 дней, и затем концентрацию формальдегида в воздухе в камере измеряют в соответствии со стандартным методом ISO 16000-3:2011.- 6 040645 below 10 µg/m 3 and more preferably below 8 µg/m 3 . Formaldehyde emissions from mineral wool products refer to emissions when the products are stored in an air exchange test chamber under controlled conditions for 28 days, and then the concentration of formaldehyde in the air in the chamber is measured according to ISO 16000-3:2011 standard method.

В соответствии со способом некоторых вариантов осуществления предпочтительный фенолформальдегидный резол имеет содержание по сухой массе 40-60 мас.%. Содержание непрореагировавшего свободного фенола в резоле предпочтительно составляет не более 6 мас.%, более предпочтительно не более 2 мас.% относительно содержания по сухой массе резола. Разбавляемость резола водой в деминерализованной воде при 20°С подходящим образом составляет более 10 мас.ч. (это означает, что к 1 г резола можно добавить по меньшей мере 10 г воды до появления стойкой мутности), предпочтительно более 20 ч. и более предпочтительно более 50 ч. Вязкость резола предпочтительно составляет не более 50 мПа-с при 20°С, более предпочтительно не более 30 мПа-с, при измерении водного раствора резола с содержанием по сухой массе 45 мас.%. Значение рН раствора резола предпочтительно составляет выше 8, более предпочтительно выше 8,5 и еще более предпочтительно выше 8,9. Время гелеобразования резола В-стадии предпочтительно составляет от 2 до 15 мин при 130°С. Способы, используемые для определения этих значений, известны специалистам и кратко объясняются с некоторым уровнем детализации ниже.In accordance with the method of some embodiments, the preferred phenol-formaldehyde resole has a content by dry weight of 40-60 wt.%. The content of unreacted free phenol in the resole is preferably not more than 6 wt.%, more preferably not more than 2 wt.% relative to the dry weight content of the resole. The dilution of resole with water in demineralized water at 20° C. is suitably greater than 10 parts by weight. (this means that at least 10 g of water can be added to 1 g of resol until persistent turbidity appears), preferably more than 20 hours and more preferably more than 50 hours. The viscosity of the resol is preferably not more than 50 mPa-s at 20 ° C, more preferably not more than 30 mPa-s, when measuring an aqueous solution of resole with a content by dry weight of 45 wt.%. The pH of the resole solution is preferably above 8, more preferably above 8.5 and even more preferably above 8.9. The gelation time of the B-stage resole is preferably 2 to 15 minutes at 130°C. The methods used to determine these values are known to those skilled in the art and are briefly explained in some level of detail below.

В предпочтительных вариантах осуществления фенолформальдегидный резол, перед приведением его в контакт с мочевиной с образованием продукта предварительной реакции фенолформальдегидамочевины, имеет общую концентрацию азота ниже 1,0 мас.%, предпочтительно ниже 0,6 мас.% относительно содержания резола по сухому весу. Предпочтительно этот резол, по существу, не содержит азотированных соединений (соединений, содержащих по меньшей мере один атом азота), в частности, по существу, не содержит соединения, выбранного из мочевины, аммиака, неорганических или органических солей аммония, алканоламинов, алкиламинов и/или меламина.In preferred embodiments, the phenol-formaldehyde resole, prior to being contacted with urea to form the urea-phenol-formaldehyde pre-reaction product, has a total nitrogen concentration of less than 1.0 wt%, preferably less than 0.6 wt%, relative to the dry weight content of the resole. Preferably, this resol is substantially free of nitrided compounds (compounds containing at least one nitrogen atom), in particular substantially free of a compound selected from urea, ammonia, inorganic or organic ammonium salts, alkanolamines, alkylamines and/ or melamine.

Фенолформальдегидный резол, в соответствии с некоторыми вариантами осуществления изобретения, по существу, не содержит поглотителей формальдегида, выбранных из группы, состоящей из аминов, таннинов, сульфитных и бисульфитных солей, соединений с метиленовыми активными группами, глицина, резорцина и его производных, алканоламинов и их смесей.The phenol-formaldehyde resol, in accordance with some embodiments of the invention, is substantially free of formaldehyde scavengers selected from the group consisting of amines, tannins, sulfite and bisulfite salts, compounds with methylene active groups, glycine, resorcinol and its derivatives, alkanolamines and their mixtures.

Резолы, обладающие свойствами, описанными в предпочтительных вариантах осуществления, доступны от компаний-производителей резолов, таких как Momentive Performance Materials или Prefere Resins.Resols having the properties described in the preferred embodiments are available from resol companies such as Momentive Performance Materials or Prefere Resins.

Способ в соответствии с изобретением включает стадию (стадия b)) контактирования фенолформальдегидного резола с первым количеством мочевины (U1) и оставления смеси резола и мочевины для взаимодействия, чтобы получить продукт предварительный реакции фенолформальдегида-мочевины. Стадия приведения в контакт может быть осуществлена путем добавления мочевины (как в твердой, так и в жидкой форме), обычно при эффективном перемешивании, к водной композиции резола. После приведения в контакт мочевины и резола их энергично перемешивают и оставляют для взаимодействия в течение по меньшей мере 1 ч, предпочтительно в течение по меньшей мере 2 ч, либо в том же реакторе, используемом для получения резола, либо в отдельном контейнере. Температура во время этой стадии b), включая фазы приведения в контакт, смешивания и протекания реакции, приводящие к образованию продукта предварительной реакции, находится в диапазоне от 10 до 100°С, предпочтительно от 15 до 80°С, предпочтительно от 18 до 70°С, предпочтительно от 20 до 60°С, предпочтительно от 30 до 50°С, более предпочтительно от 35 до 45°С. В предпочтительном варианте осуществления температура на стадии b) не превышает 70°С, более предпочтительно температура на стадии b) находится в диапазоне 2060°С. Более высокие температуры в диапазоне 10-100°С приводят к ускорению реакции конденсации, поэтому указанную реакцию необходимо останавливать раньше, чтобы избежать продвижения конденсации за пределы желаемой точки. В предпочтительном варианте осуществления фенолформальдегидный резол и первое количество мочевины (U1) оставляют для протекания реакции на стадии b) способа по изобретению в течение по меньшей мере 1 ч при температуре 10-60°С для получения продукта предварительной реакции.The process according to the invention includes the step (step b)) of contacting the phenol-formaldehyde resole with a first amount of urea (U1) and allowing the mixture of resole and urea to react to obtain a phenol-formaldehyde-urea pre-reaction product. The contacting step can be carried out by adding urea (either in solid or liquid form), usually with effective agitation, to the aqueous resole composition. After contacting the urea and resole, they are vigorously stirred and left to react for at least 1 hour, preferably at least 2 hours, either in the same reactor used to make the resole or in a separate container. The temperature during this step b), including the contacting, mixing and reaction phases leading to the formation of the pre-reaction product, is in the range from 10 to 100° C., preferably from 15 to 80° C., preferably from 18 to 70° C, preferably 20 to 60°C, preferably 30 to 50°C, more preferably 35 to 45°C. In a preferred embodiment, the temperature in step b) does not exceed 70°C, more preferably the temperature in step b) is in the range of 2060°C. Higher temperatures in the range of 10-100°C lead to an acceleration of the condensation reaction, so the reaction must be stopped earlier in order to avoid the promotion of condensation beyond the desired point. In a preferred embodiment, the phenol-formaldehyde resole and the first amount of urea (U1) are allowed to react in step b) of the process of the invention for at least 1 hour at a temperature of 10-60° C. to obtain a pre-reaction product.

В предпочтительных вариантах осуществления изобретения первое количество мочевины (U1), приводимое в контакт с фенолформальдегидным резолом на стадии b), выбирают таким образом, чтобы оно было достаточным для получения продукта предварительной реакции фенолаформальдегидамочевины с содержанием свободного формальдегида 0,9 мас.% или менее относительно содержания по сухому весу продукта предварительной реакции, предпочтительно 0,2 мас.% или менее, по данным измерения в соответствии с ISO 11402:2004 (метод с использованием KCN).In preferred embodiments, the first amount of urea (U1) contacted with the phenol-formaldehyde resole in step b) is chosen to be sufficient to produce a urea-phenol-formaldehyde pre-reaction product with a free formaldehyde content of 0.9% by weight or less relative to the dry weight content of the pre-reaction product, preferably 0.2 wt.% or less, as measured in accordance with ISO 11402:2004 (method using KCN).

Первое количество мочевины (U1) предпочтительно составляет 34-85 мас.%, например 44 мас.%, предпочтительно от 48-85 мас.%, предпочтительно от 65 до 80 мас.%, например 75. мас.% относительно общего количества мочевины (Ut).The first amount of urea (U1) is preferably 34-85 wt.%, for example 44 wt.%, preferably from 48-85 wt.%, preferably from 65 to 80 wt.%, for example 75. wt.% relative to the total amount of urea ( Ut).

Особенно хорошие результаты, связанные со стабильностью продукта предварительной реакции, низким содержанием свободного формальдегида в продукте предварительной реакции и низкими выбросами формальдегида были достигнуты при использовании резола с содержанием свободного формальде- 7 040645 гида менее чем 6 мас.% относительно содержания по сухому весу резола, приведенного в контакт с первым количеством мочевины (U1), составляющим по меньшей мере 34 мас.%, более предпочтительно по меньшей мере 48 мас.%, более предпочтительно по меньшей мере 65 мас.% относительно общего количества мочевины (Ut).Particularly good results in terms of pre-reaction product stability, low free formaldehyde content in the pre-reaction product, and low formaldehyde emissions have been achieved using resole with a free formaldehyde content of less than 6 wt. in contact with a first amount of urea (U1) which is at least 34 wt.%, more preferably at least 48 wt.%, more preferably at least 65 wt.% relative to the total amount of urea (Ut).

На следующей стадии с) продукт предварительной реакции фенолформальдегида-мочевины, полученный на стадии b), приводили в контакт со вторым количеством мочевины (U2) с получением смеси продукта предварительной реакции и мочевины. Начальная точка этой стадии с) отделена по времени от конца стадии b) предпочтительно по меньшей мере на 24 ч и более предпочтительно по меньшей мере на 72 ч. Эту стадию с) обычно выполняет производитель минеральной ваты на своем предприятии незадолго до того, как смесь продукта предварительной реакции и мочевины будет нанесена на минеральные волокна при изготовлении изделий из минеральной ваты. В отличие от этого, получение продукта предварительной реакции фенолформальдегида-мочевины обычно выполняется производителем резола, который доставляет готовый продукт предварительной реакции производителю минеральной ваты.In the next step c), the phenol-formaldehyde-urea pre-reaction product obtained in step b) was contacted with a second amount of urea (U2) to obtain a mixture of the pre-reaction product and urea. The start point of this step c) is separated in time from the end of step b) preferably at least 24 hours and more preferably at least 72 hours. pre-reaction and urea will be applied to the mineral fibers in the manufacture of mineral wool products. In contrast, the preparation of the phenol-formaldehyde-urea pre-reaction product is usually carried out by the resole manufacturer, who delivers the finished pre-reaction product to the mineral wool manufacturer.

На стадии с) продукт предварительной реакции фенолформальдегида-мочевины и второе количество мочевины (U2) могут быть приведены в контакт и хорошо перемешаны в контейнере, приспособленном для этой цели, или, альтернативно, что в настоящее время менее предпочтительно, может быть выполнено приведение в контакт/смешивание непрерывно in-line на линии по производству минеральной ваты, когда смесь транспортируется к месту нанесения связующего. Смесь продукта предварительной реакции и второго количества мочевины (U2) предпочтительно выдерживают при температуре ниже 50°С, предпочтительно ниже 40°С, более предпочтительно ниже 30°С все время и более предпочтительно при 20-25°С, пока она не будет нанесена на поверхность минеральных волокон, чтобы избежать преждевременного развития реакции конденсации.In step c) the phenol-formaldehyde-urea pre-reaction product and the second amount of urea (U2) can be brought into contact and well mixed in a container adapted for this purpose, or alternatively, and at present less preferred, contacting can be carried out. / mixing continuously in-line on the mineral wool production line, when the mixture is transported to the binder application site. The mixture of the pre-reaction product and the second amount of urea (U2) is preferably maintained at a temperature below 50°C, preferably below 40°C, more preferably below 30°C at all times and more preferably at 20-25°C until it is applied to the surface of the mineral fibers to avoid premature development of the condensation reaction.

Продукт предварительной реакции фенолформальдегида-мочевины и второе количество мочевины (U2) приводили в контакт и смешивали незадолго до нанесения полученной смеси на поверхность минеральных волокон, предпочтительно менее чем за 48 ч и более предпочтительно менее чем за 24 ч.The phenol-formaldehyde-urea pre-reaction product and the second amount of urea (U2) are brought into contact and mixed shortly before the resulting mixture is applied to the surface of the mineral fibers, preferably less than 48 hours and more preferably less than 24 hours.

Способ в соответствии с изобретением предусматривает, что общее количество мочевины (Ut), т.е. сумма первого (U1) и второго (U2) количества мочевины, используемых на стадиях b) и с), относительно суммы сухой массы фенолформальдегидного резола и общего количества мочевины (Ut), и второе количество мочевины (U2) используют в следующих диапазонах:The method according to the invention provides that the total amount of urea (Ut), i. the sum of the first (U1) and second (U2) amounts of urea used in steps b) and c) relative to the sum of the dry weight of the phenol-formaldehyde resole and the total amount of urea (Ut), and the second amount of urea (U2) are used in the following ranges:

(i) когда общее количество мочевины (Ut) составляет 30-35 мас.% относительно суммы содержания по сухому весу фенолформальдегидного резола и общего количества мочевины (Ut), второе количество мочевины (U2), используемое в с), составляет 20-35 мас.% от общего количества мочевины (Ut); или (ii) когда общее количество мочевины (Ut) составляет около 40 мас.% относительно суммы содержания по сухому весу фенолформальдегидного резола и общего количества мочевины (Ut), второе количество мочевины (U2), используемое в с), составляет около 25 мас.% от общего количества мочевины; или (iii) когда общее количество мочевины (Ut) составляет 42-50 мас.% относительно суммы по сухому весу фенолформальдегидного резола и общего количества мочевины (Ut), второе количество мочевины (U2), используемое в с), составляет 15-52 мас.% от общего количества мочевины (Ut); или (iv) когда общее количество мочевины (Ut) составляет 42-50 мас.% относительно суммы содержания по сухому весу фенолформальдегидного резола и общего количества мочевины (Ut), второе количество мочевины (U2), используемое в с), составляет 63-66 мас.% от общего количества мочевины; или (v) когда общее количество мочевины (Ut) составляет около 45 мас.% относительно суммы содержания по сухому весу фенолформальдегидного резола и общего количества мочевины (Ut), второе количество мочевины (U2), используемое в с), составляет около 56 мас.% от общего количества мочевины. Авторы изобретения неожиданно обнаружили, что при использовании этой комбинации признаков, выделения формальдегида из изделий, изготовленных из минеральной ваты, значительно уменьшаются по сравнению с тем случаем, когда такое же общее количество мочевины используется только при получении продукта предварительной реакции (без холодного добавления мочевины).(i) when the total amount of urea (Ut) is 30-35 wt.% relative to the sum of the dry weight content of phenol-formaldehyde resole and the total amount of urea (Ut), the second amount of urea (U2) used in c) is 20-35 wt. .% of total urea (Ut); or (ii) when the total amount of urea (Ut) is about 40 wt.% relative to the sum of the dry weight content of phenol formaldehyde resole and the total amount of urea (Ut), the second amount of urea (U2) used in c) is about 25 wt. % of total urea; or (iii) when the total amount of urea (Ut) is 42-50 wt.% relative to the dry weight sum of the phenol-formaldehyde resole and the total amount of urea (Ut), the second amount of urea (U2) used in c) is 15-52 wt. .% of total urea (Ut); or (iv) when the total amount of urea (Ut) is 42-50 wt.% relative to the sum of the dry weight content of phenol-formaldehyde resole and the total amount of urea (Ut), the second amount of urea (U2) used in c) is 63-66 wt.% of the total amount of urea; or (v) when the total amount of urea (Ut) is about 45 wt.% relative to the dry weight content of phenol formaldehyde resol and the total amount of urea (Ut), the second amount of urea (U2) used in c) is about 56 wt. % of total urea. The inventors have surprisingly found that by using this combination of features, formaldehyde emissions from articles made from mineral wool are significantly reduced compared to when the same total amount of urea is used in the pre-reaction product alone (no cold addition of urea).

Для производства изделий из минеральной ваты в соответствии со способом по изобретению на следующей стадии d) смесь продукта предварительной реакции фенолформальдегида-мочевины и второго количества мочевины (U2) из стадии с) наносят на поверхность минеральных волокон. Смесь продукта предварительной реакции и второго количества мочевины (U2) наносят на волокна как часть связующего. Связующее необязательно содержит добавки, используемые либо для содействия производству изделий из минеральной ваты, либо для улучшения свойств изделий из минеральной ваты. Связующее предпочтительно представляет собой водную композицию с неводным содержанием в диапазоне 4-15 мас.% по отношению к массе водного связующего.For the production of mineral wool articles according to the process according to the invention, in the next step d) a mixture of the phenol-formaldehyde-urea prereaction product and the second amount of urea (U2) from step c) is applied to the surface of the mineral fibres. A mixture of the pre-reaction product and a second amount of urea (U2) is applied to the fibers as part of the binder. The binder optionally contains additives used either to assist in the production of mineral wool products or to improve the properties of mineral wool products. The binder is preferably an aqueous composition with a non-aqueous content in the range of 4-15% by weight based on the weight of the aqueous binder.

Необязательные добавки, содержащиеся в связующем, в дополнение к продукту предварительной реакции фенолформальдегида-мочевины и второму количеству мочевины (U2), предпочтительно находятся при концентрации более 1 мас.% и менее 30 мас.% относительно неводного содержанию связующего, более предпочтительно при концентрации 5-25 мас.%, более предпочтительно при концентрации 10-20 мас.%, еще более предпочтительно при концентрации 15-18 мас.%. Необязательные добавки вклю- 8 040645 чают по меньшей мере одну добавку, выбранную из следующих групп веществ: i) катализаторы отверждения, такие как сульфат аммония; ii) наполнители смолы, отличные от мочевины, такие как углеводы;The optional additives contained in the binder, in addition to the phenol-formaldehyde-urea pre-reaction product and the second amount of urea (U2), are preferably at a concentration of more than 1 wt.% and less than 30 wt.% relative to the non-aqueous content of the binder, more preferably at a concentration of 5- 25 wt.%, more preferably at a concentration of 10-20 wt.%, even more preferably at a concentration of 15-18 wt.%. Optional additives include at least one additive selected from the following groups of substances: i) curing catalysts such as ammonium sulfate; ii) resin fillers other than urea, such as carbohydrates;

iii) противопылевые средства, такие как минеральное масло; iv) промоторы адгезии, такие как силаны; иiii) anti-dust agents such as mineral oil; iv) adhesion promoters such as silanes; And

v) водоотталкивающие агенты, такие как силиконы, в частности реакционноспособные силиконы. Особенно предпочтительно включение до 10 мас.% патоки и/или глюкозы в качестве наполнителя смолы.v) water repellants such as silicones, in particular reactive silicones. Particularly preferred is the inclusion of up to 10% by weight of molasses and/or glucose as resin filler.

В некоторых вариантах осуществления смолы исключаются из необязательных добавок. В конкретных вариантах осуществления исключается добавление смол на основе силиката натрия, полиэфирных смол, меламиновых смол, новолачных смол, эпоксидных смол, полиамидных смол, смол на основе фурана, фосфатных смол или их комбинаций.In some embodiments, resins are excluded from the optional additives. In particular embodiments, the addition of sodium silicate resins, polyester resins, melamine resins, novolac resins, epoxy resins, polyamide resins, furan resins, phosphate resins, or combinations thereof is excluded.

В предпочтительных вариантах осуществления смесь продукта предварительной реакции фенолформальдегида-мочевины и второго количества мочевины (U2) будет в значительной степени разбавлена пресной или технологической водой и, необязательно, смешана с добавками для получения связующего. Если добавки не используют, связующее может содержать только смесь продукта предварительной реакции и второго количество смеси мочевины (U2), предпочтительно разбавленную водой до желаемой концентрации.In preferred embodiments, the mixture of the phenol-formaldehyde-urea pre-reaction product and the second amount of urea (U2) will be substantially diluted with fresh or process water and optionally mixed with binder additives. If additives are not used, the binder may contain only a mixture of the pre-reaction product and a second amount of a mixture of urea (U2), preferably diluted with water to the desired concentration.

Концентрация различных компонентов в связующем предпочтительно варьируется от 40 до 90 мас.% фенолформальдегидного резола, 30-50 мас.% общей мочевины (сумма первого (U1) и второго (U2) количеств мочевины) и 1-20 мас.% добавок в расчете на неводную массу связующего.The concentration of the various components in the binder preferably ranges from 40 to 90 wt.% phenol-formaldehyde resole, 30-50 wt.% total urea (the sum of the first (U1) and second (U2) amounts of urea) and 1-20 wt.% additives based on non-aqueous mass of the binder.

В предпочтительных вариантах осуществления смесь продукта предварительной реакции фенолформальдегида-мочевины и второго количества мочевины (U2) наносят в распыленной форме на ослабленные отдельные тонкие минеральные волокна, получаемые на установке по выработке волокна из горячей расплавленной минеральной смеси. Распыление можно осуществлять с помощью распылительных форсунок или аналогичных устройств, ориентированных в таком направлении, чтобы распыляемая смесь контактировала с поверхностью ослабленных волокон. Смесь контактирует с поверхностью минеральных волокон, когда они еще теплые. Пропитанные волокна собирают на перфорированном конвейере в формовочной камере, где формируется первичный неотвержденный мат. На этой стадии испаряется значительная часть воды, содержащейся в связующем.In preferred embodiments, the mixture of the phenol-formaldehyde-urea prereaction product and the second amount of urea (U2) is applied in spray form to the weakened individual fine mineral fibers produced in the hot molten mineral fiber plant. Spraying can be carried out using spray nozzles or similar devices oriented in such a direction that the spray mixture is in contact with the surface of the weakened fibers. The mixture contacts the surface of the mineral fibers while they are still warm. The impregnated fibers are collected on a perforated conveyor in a forming chamber where the primary uncured mat is formed. At this stage, a significant part of the water contained in the binder evaporates.

Затем первичный мат уплотняют и транспортируют с помощью серий конвейеров в нагретую сушильную печь. Затем связующее отверждается при температурах выше 100°С, предпочтительно при температуре 140-180°С, более предпочтительно 150-170°С, еще более предпочтительно 155-165°С. Время отверждения предпочтительно составляет от 2 до 5 мин. После этого отвержденный мат из минеральной ваты обрезают и формируют до окончательных размеров, необязательно сворачивают в рулон и упаковывают.The primary mat is then compacted and transported via a series of conveyors to a heated drying oven. The binder is then cured at temperatures above 100°C, preferably at a temperature of 140-180°C, more preferably 150-170°C, even more preferably 155-165°C. The curing time is preferably 2 to 5 minutes. The cured mineral wool mat is then cut and shaped to final dimensions, optionally rolled up and packaged.

В некоторых вариантах осуществления смесь продукта предварительной реакции фенолформальдегида-мочевины и второго количества мочевины (U2) наносят как часть связующего на волокна в количестве, обеспечивающем содержание твердого связующего относительно массы минеральных волокон в конечном изделии из минеральной ваты после отверждения, находящееся в диапазоне от 1,5 до 15 мас.%, предпочтительно 3-12 мас.%, даже более предпочтительно 5-10 мас.%. Количество отвержденного связующего относительно массы минерального волокна в изделии из минеральной ваты измеряется как LOI (потери веса при прокаливании) в соответствии с ISO 29771:2008. Таким образом, в предпочтительном варианте осуществления изделие из минеральной ваты, полученное с помощью способа по изобретению, имеет LOI в диапазоне от 1,5 до 15 мас.%.In some embodiments, a mixture of the phenol-formaldehyde-urea pre-reaction product and a second amount of urea (U2) is applied as part of the binder to the fibers in an amount to provide a solid binder content relative to the weight of mineral fibers in the final mineral wool product after curing, ranging from 1, 5 to 15 wt.%, preferably 3-12 wt.%, even more preferably 5-10 wt.%. The amount of cured binder relative to the weight of mineral fiber in a mineral wool product is measured as LOI (weight loss on ignition) in accordance with ISO 29771:2008. Thus, in a preferred embodiment, the mineral wool product obtained by the method of the invention has an LOI in the range of 1.5 to 15% by weight.

Было обнаружено, что когда фенолформальдегидный резол имеет содержание свободного формальдегида ниже 6 мас.% относительно содержания по сухому весу резола, второе количество мочевины (U2) находится в диапазоне от 20 до 35 мас.% относительно общего количества мочевины (Ut); и общее количество мочевины (Ut) составляет 30-35 мас.% относительно суммы по сухому весу резола и общего массового количества мочевины (Ut), или когда второе количество мочевины (U2) изменяется от 63 до 66 мас.% относительно общего количества мочевины (Ut); и общее количество мочевины (Ut) составляет 42-50 мас.% относительно суммы сухого веса резола и общего массового количества мочевины (Ut), и без необходимости использования дополнительных поглотителей формальдегида, изделия из минеральной ваты, изготовленные в соответствии с этим вариантом осуществления способа по изобретению, неожиданно демонстрируют выбросы формальдегида ниже 10 мкг/м3 и даже ниже 8 мкг/м3 при измерении в соответствии с ISO 16000-3:2011. Таким образом, в одном аспекте настоящее изобретение относится к изделию из минеральной ваты, при этом выбросы формальдегида составляют ниже 10 мкг/м3, полученному с помощью способа по изобретению, предпочтительно при этом выбросы формальдегида составляют ниже 8 мкг/м3 по данным измерения в соответствии с ISO 16000-3:2011. В предпочтительном варианте осуществления изделие из минеральной ваты, полученное с помощью способа по изобретению, дополнительно имеет значение LOI в диапазоне от 1,5 до 15 мас.%. Изделие из минеральной ваты, полученное с помощью способа по настоящему изобретению, проявляет некислые свойства с точки зрения рН, а именно, когда указанное минеральное изделие находится в контакте с водой, указанная вода не приобретает кислое значение рН.It has been found that when the phenol-formaldehyde resole has a free formaldehyde content below 6 wt.% relative to the content by dry weight of the resole, the second amount of urea (U2) is in the range of 20 to 35 wt.% relative to the total amount of urea (Ut); and the total amount of urea (Ut) is 30-35 wt.% relative to the sum of the dry weight of resole and the total mass amount of urea (Ut), or when the second amount of urea (U2) varies from 63 to 66 wt.% relative to the total amount of urea ( Ut); and the total amount of urea (Ut) is 42-50 wt.% relative to the sum of the dry weight of resole and the total mass amount of urea (Ut), and without the need for additional formaldehyde absorbers, mineral wool products made in accordance with this embodiment of the method according to of the invention surprisingly show formaldehyde emissions below 10 µg/m 3 and even below 8 µg/m 3 when measured according to ISO 16000-3:2011. Thus, in one aspect, the present invention relates to a mineral wool product, with formaldehyde emissions below 10 µg/m 3 obtained using the method according to the invention, preferably with formaldehyde emissions below 8 µg/m 3 as measured in in accordance with ISO 16000-3:2011. In a preferred embodiment, the mineral wool product obtained by the method of the invention further has an LOI value in the range of 1.5 to 15% by weight. The mineral wool product obtained by the method of the present invention exhibits non-acid properties in terms of pH, that is, when said mineral product is in contact with water, said water does not acquire an acidic pH value.

- 9 040645- 9 040645

Способы тестирования.Testing methods.

Содержание свободного формальдегида в резоле измеряют, например, в соответствии с международным стандартом ISO 9397:1995, используя метод с использованием хлористоводородного гидроксиламина. Этот метод основан на следующем общем принципе: формальдегид, присутствующий в резоле, превращается в оксим с помощью хлористоводородного гидроксиламина. Затем соляную кислоту, образовавшуюся в ходе этой реакции, определяют путем потенциометрического обратного титрования с использованием раствора гидроксида натрия. Затем содержание свободного формальдегида в резоле относительно его сухого содержания рассчитывают исходя из количества гидроксида натрия.The free formaldehyde content of the resole is measured, for example, according to the international standard ISO 9397:1995 using the hydroxylamine hydrochloride method. This method is based on the following general principle: the formaldehyde present in the resole is converted to an oxime with the help of hydroxylamine hydrochloride. The hydrochloric acid formed during this reaction is then determined by potentiometric back titration using sodium hydroxide solution. The content of free formaldehyde in the resole relative to its dry content is then calculated from the amount of sodium hydroxide.

Содержание свободного формальдегида в продукте предварительной реакции фенолформальдегида-мочевины измеряют в соответствии с ISO 11402:2004, используя метод с использованием KCN. Альтернативными методами измерения содержания свободного формальдегида являются HPLC или NMR.The free formaldehyde content of the phenol-formaldehyde-urea prereaction product is measured according to ISO 11402:2004 using the KCN method. Alternative methods for measuring free formaldehyde are HPLC or NMR.

Содержание свободного или непрореагировавшего фенола в резоле измеряют, например, в соответствии с международным стандартом ISO 8974:2002. Этот международный стандарт определяет содержание свободного фенола с помощью газовой хроматографии с использованием либо взвешенного количества внутреннего стандарта, добавляемого к тестируемой части, либо с использованием исходного раствора внутреннего стандарта. Используемый внутренний стандарт представляет собой 1-октанол. Затем рассчитывают содержание свободного фенола в резоле относительно его содержания по сухому весу.The content of free or unreacted phenol in the resole is measured, for example, in accordance with the international standard ISO 8974:2002. This International Standard determines free phenol content by gas chromatography using either a weighed amount of an internal standard added to the part to be tested or using an internal standard stock solution. The internal standard used is 1-octanol. The content of free phenol in the resole is then calculated relative to its dry weight content.

Содержание азота в фенолформальдегидном резоле измеряют, например, методом Кьельдаля.The nitrogen content of the phenol-formaldehyde resole is measured, for example, by the Kjeldahl method.

Разбавляемость резола водой (или смешиваемость) измеряют с помощью деминерализованной воды при 20°С в соответствии с методом международного стандарта ISO 8989:1995. Разбавляемость резола является мерой массы деминерализованной воды относительно массы водного резола, что приводит к постоянной мутности жидкого резола. Этот метод включает добавление воды к резолу до тех пор, пока помутнение не будет сохраняться в течение минимум 30 с после перемешивания.The dilution of resole with water (or miscibility) is measured with demineralized water at 20°C in accordance with the method of the international standard ISO 8989:1995. Resole dilution is a measure of the mass of demineralized water relative to the mass of aqueous resole, resulting in a constant turbidity of the liquid resole. This method involves adding water to the resole until the haze persists for at least 30 seconds after mixing.

Вязкость резола измеряют при 20°С с помощью вискозиметра Брукфилда, например, со шпинделем 1 и при 60 об/мин. Вязкость, указанная в настоящем изобретении, основана на водном резоле, имеющем содержание по сухому весу 45 мас.%.The viscosity of the resole is measured at 20° C. using a Brookfield viscometer, for example with spindle 1 and at 60 rpm. The viscosity indicated in the present invention is based on an aqueous resole having a dry weight content of 45% by weight.

Время гелеобразования резола В-стадии измеряют при 130°С в соответствии с международным стандартом ISO 8987:2005.The B-stage resole gel time is measured at 130° C. according to the international standard ISO 8987:2005.

Содержание отвержденного связующего в изделии из минеральной ваты (LOI) измеряют в соответствии с международным стандартом ISO 29771:2008.The cured binder content of a mineral wool product (LOI) is measured in accordance with the international standard ISO 29771:2008.

Количество выбросов формальдегида из изделий из минеральной ваты измеряют на свежеизготовленных образцах, например, в соответствии с ISO 16000-3:2011. Способ включает помещение свежих образцов в акклиматизированную стеклянную камеру емкостью 212 л, оборудованную вентилятором и настроенную на температуру 23±1°С, относительную влажность 50±5%, поток воздуха 0,2±0,1 м/с и скорость воздухообмена 0,5 ч-1±5% в течение 28 дней. Другими настройками являются коэффициент нагрузки 1 м2 поверхности образца на 1 м3 объема испытательной камеры, и удельная скорость воздухообмена 0,5 м32-ч. Выделенный формальдегид определяют в мкг/м3 из проб воздуха в камере, взятых в картриджи адсорбента, покрытые 2,4-динитрофенилгидразином (DNPH), во время измерения (в данном случае через 28 дней), и образовавшиеся гидразоны затем анализируют с помощью высокоэффективной жидкостной хроматографии (HPLC) с детекцией по поглощению ультрафиолета.Formaldehyde emissions from mineral wool products are measured on freshly made samples, for example according to ISO 16000-3:2011. The method includes placing fresh samples in an acclimatized glass chamber with a capacity of 212 liters, equipped with a fan and set to a temperature of 23±1°C, a relative humidity of 50±5%, an air flow of 0.2±0.1 m/s, and an air exchange rate of 0.5 h -1 ±5% within 28 days. Other settings are a load factor of 1 m 2 sample surface per 1 m 3 test chamber volume, and a specific air exchange rate of 0.5 m 3 /m 2 -h. The formaldehyde released is determined in µg/m 3 from chamber air samples taken into adsorbent cartridges coated with 2,4-dinitrophenylhydrazine (DNPH) at the time of measurement (in this case after 28 days), and the hydrazones formed are then analyzed using a high performance liquid chromatography (HPLC) with UV absorption detection.

ПримерыExamples

Фенолоформальдегидный резол, характеризующийся тем, что имеет рН 9,6, вязкость 20 мПа-с, разбавляемость в деминерализованной воде >50, время гелеобразования В-стадии 3 мин, содержание по сухому весу 45 мас.%, поставляемый коммерческим поставщиком, использовали для производства изделий из стекловаты. Этот резол дополнительно характеризуется содержанием фенола менее 2 мас.%, содержанием азота <0,6 мас.% и содержанием свободного формальдегида 6 мас.%, при этом все мас.% основаны на содержании резола по сухому весу.Phenol-formaldehyde resole, characterized in that it has a pH of 9.6, a viscosity of 20 mPa-s, dilution in demineralized water >50, a B-stage gel time of 3 minutes, a dry weight content of 45 wt.%, supplied by a commercial supplier, was used for the production glass wool products. This resole is further characterized by a phenol content of less than 2 wt.%, a nitrogen content of <0.6 wt.% and a free formaldehyde content of 6 wt.%, all wt.% based on the content of resole by dry weight.

В примерах по изобретению два количества мочевины, U1 и U2, добавляли к фенолформальдегидному резолу в две отдельные стадии. Первое количество U1 использовали для получения продукта предварительной реакции фенолформальдегида-мочевины, и его добавляли в тот же реактор, где был получен резол, после гашения реакции конденсации. Смесь оставляли для протекания реакции в течение нескольких часов в том же реакторе. Через неделю второе количество мочевины U2 добавляли к продукту предварительной реакции и перемешивали при встряхивании при температуре приблизительно 25°С в течение 1 ч перед его использованием для изготовления изделий из стекловаты.In the examples of the invention, two amounts of urea, U1 and U2, were added to the phenol-formaldehyde resole in two separate steps. The first amount of U1 was used to prepare the phenol-formaldehyde-urea pre-reaction product, and it was added to the same reactor where the resol was prepared after the condensation reaction was quenched. The mixture was allowed to react for several hours in the same reactor. A week later, a second amount of urea U2 was added to the prereaction product and mixed with shaking at a temperature of approximately 25° C. for 1 hour before being used to make glass wool products.

Смесь связующего готовили путем смешивания полученной смеси продукта предварительной реакции и второго количества мочевины U2 с водой, сульфатом аммония, минеральным маслом и аминопропилтриметоксисиланом. Связующее наносили на поверхность волокон стекловаты в виде небольших капель с помощью распылительных колец, когда волокна из устройства для выработки волокна (disc fiberizer), ослабленные вентиляторными воздухонагревателями, падали на перфорированную конвейерную ленту. Стекловолокно, несущее связующее, собирали в форме неотвержденного мата, уплотняли и транспортировали в печь для отверждения, где связующее нагревали до температуры 140-180°С в тече-The binder mixture was prepared by mixing the resulting mixture of the prereaction product and the second amount of urea U2 with water, ammonium sulfate, mineral oil and aminopropyltrimethoxysilane. The binder was applied to the surface of the glass wool fibers in small droplets using spray rings as the fibers from the disc fiberizer, weakened by the blower heaters, fell onto the perforated conveyor belt. The glass fiber bearing the binder was collected in the form of an uncured mat, compacted and transported to a curing oven where the binder was heated to a temperature of 140-180°C for

Claims (18)

ние 3-5 мин для его отверждения. После отверждения полученный мат из стекловаты имел плотность3-5 minutes for its curing. After curing, the resulting glass wool mat had a density 29,5 кг/м3 и толщину 100 мм. Содержание отвержденного связующего, измеренное как LOI, составило29.5 kg / m 3 and a thickness of 100 mm. The cured binder content, measured as LOI, was 6,5 мас.% относительно массы волокон.6.5 wt.% relative to the weight of the fibers. В сравнительном примере такую же процедуру повторяли, за исключением того, что всю мочевину добавляли неразделенной, на одной единственной стадии, с образованием продукта предварительной реакции, и того, что мочевину не добавляли в последующем к продукту предварительной реакции.In the comparative example, the same procedure was repeated, except that all of the urea was added unseparated, in one single step, to form the pre-reaction product, and that urea was not subsequently added to the pre-reaction product. В таблице показаны количества мочевины U1 и U2 в массовых процентах относительно общего количества мочевины в примерах по изобретению и сравнительных примерах, а также полученные через 28 дней результаты по выделению формальдегида из изготовленных изделий из стекловаты.The table shows the amounts of urea U1 and U2 in mass percent relative to the total amount of urea in the examples of the invention and comparative examples, as well as the results obtained after 28 days on the release of formaldehyde from manufactured glass wool products. Общее содержание мочевины U1 Первое содержание мочевины (масс.% Ut) U2 Второе содержание мочевины (масс. % Ut) Выбросы формальдегида (мкг/м3)Total urea content U1 First urea content (wt % Ut) U2 Second urea content (wt % Ut) Formaldehyde emissions (µg/m 3 ) Пример PFU30+U15 1 45% 66% 33% 7Example PFU30+U15 1 45% 66% 33% 7 Пример PFU25+U10 2 35% 71% 29% 7Example PFU25+U10 2 35% 71% 29% 7 Пример PFU15+U30 3: 45% 33% 66% 6Example PFU15+U30 3: 45% 33% 66% 6 Пример PFU20+U10 4: 30% 66% 33% 9Example PFU20+U10 4: thirty% 66% 33% 9 Пример PFU20+U10 5: 40% 75% 25% 8Example PFU20+U10 5: 40% 75% 25% 8 Пример PFU20+U10 6: 45% 44% 56% 7Example PFU20+U10 6: 45% 44% 56% 7 Сравнительный пример (PFU30) 30% 100% 0% 12Comparative example (PFU30) thirty% 100% 0% 12 Продукт предварительной реакции фенолформальдегида-мочевины по примерам с 1 по 6 имел содержание свободного формальдегида <0,2 мас.% относительно сухого веса продукта предварительной реакции.The phenol-formaldehyde-urea pre-reaction product of Examples 1 to 6 had a free formaldehyde content of <0.2% by weight based on the dry weight of the pre-reaction product. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯCLAIM 1. Способ изготовления минеральной ваты, включающий следующие стадии:1. Method for the manufacture of mineral wool, including the following steps: a) предоставление водного фенолформальдегидного резола со свободным формальдегидом;a) providing an aqueous phenol-formaldehyde resole with free formaldehyde; b) получение продукта предварительной реакции фенолформальдегида-мочевины путем приведения в контакт резола с первым количеством мочевины (U1) и оставления смеси для протекания реакции;b) obtaining a phenol-formaldehyde-urea pre-reaction product by contacting the resole with a first amount of urea (U1) and leaving the mixture for the reaction to proceed; c) приведение в контакт продукта предварительной реакции со вторым количеством мочевины (U2);c) contacting the pre-reaction product with a second amount of urea (U2); d) нанесение результирующей смеси продукта предварительной реакции и второго количества мочевины (U2), как части связующего, на поверхность минеральных волокон; иd) applying the resulting mixture of the pre-reaction product and a second amount of urea (U2) as part of the binder onto the surface of the mineral fibres; And e) отверждение связующего на поверхности минеральных волокон; при этом (i ) общее количество мочевины (Ut) составляет 30-35 мас.% относительно суммы содержания по сухому весу фенолформальдегидного резола и общего количества мочевины (Ut), и второе количество мочевины (U2), используемое в с), составляет 20-35 мас.% от общего количества мочевины (Ut); или (i i) общее количество мочевины (Ut) составляет 40 мас.% относительно суммы содержания по сухому весу фенолформальдегидного резола и общего количества мочевины (Ut), и второе количество мочевины (U2), используемое в с), составляет 25 мас.% от общего количества мочевины; или (i ii) общее количество мочевины (Ut) составляет от 42 до 50 мас.% относительно суммы содержания по сухому весу фенолформальдегидного резола и общего количества мочевины (Ut), и второе количество мочевины (U2), используемое в с), составляет 15-52 мас.% от общего количества количество мочевины (Ut); или (i v) общее количество мочевины (Ut) составляет 42-50 мас.% относительно суммы содержания по сухому весу фенолформальдегидного резола и общего количества мочевины (Ut), и второе количество мочевины (U2), используемое в с), составляет 63-66 мас.% от общего количества мочевины; или (v ) общее количество мочевины (Ut) составляет 45 мас.% относительно суммы содержания по сухому весу фенолформальдегидного резола и общего количества мочевины (Ut), и второе количество мочевины (U2), используемое в с), составляет 56 мас.% от общего количества мочевины.e) curing the binder on the surface of the mineral fibers; while (i) the total amount of urea (Ut) is 30-35 wt.% relative to the sum of the content by dry weight of phenol-formaldehyde resole and the total amount of urea (Ut), and the second amount of urea (U2) used in c) is 20- 35 wt.% of the total amount of urea (Ut); or (i i) the total amount of urea (Ut) is 40 wt.% relative to the dry weight content of phenol formaldehyde resole and the total amount of urea (Ut), and the second amount of urea (U2) used in c) is 25 wt.% of total amount of urea; or (i ii) the total amount of urea (Ut) is from 42 to 50 wt.% relative to the sum of the dry weight content of phenol-formaldehyde resole and the total amount of urea (Ut), and the second amount of urea (U2) used in c) is 15 -52 wt.% of the total amount of urea (Ut); or (i v) the total amount of urea (Ut) is 42-50% by weight relative to the sum of the dry weight content of phenol-formaldehyde resole and the total amount of urea (Ut), and the second amount of urea (U2) used in c) is 63-66 wt.% of the total amount of urea; or (v) the total amount of urea (Ut) is 45 wt.% relative to the sum of the dry weight content of phenol formaldehyde resole and the total amount of urea (Ut), and the second amount of urea (U2) used in c) is 56 wt.% of total amount of urea. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что общее количество мочевины (Ut) составляет 30-35 мас.% относительно суммы содержания по сухому весу фенолформальдегидного резола и общего количества мочевины (Ut), и U2 составляет 22-33 мас.%, предпочтительно 25-30 мас.% от общего количества мочевины (Ut), или отличающийся тем, что общее количество мочевины (Ut) составляет 42-50 мас.%, пред-2. The method according to claim 1, characterized in that the total amount of urea (Ut) is 30-35 wt.% relative to the sum of the content by dry weight of phenol-formaldehyde resole and the total amount of urea (Ut), and U2 is 22-33 wt.% , preferably 25-30 wt.% of the total amount of urea (Ut), or characterized in that the total amount of urea (Ut) is 42-50 wt.%, pre- - 11 040645 почтительно 45-48 мас.% относительно суммы содержания по сухому весу фенолформальдегидного резола и общего количества мочевины (Ut), и U2 составляет 15-50 мас.%, предпочтительно 20-48 мас.%, предпочтительно 25-45 мас.%, предпочтительно 30-43 мас.%, предпочтительно 35-40 мас.% от общего количества мочевины (Ut).- 11 040645 respectfully 45-48 wt.% relative to the sum of the dry weight content of phenol-formaldehyde resole and the total amount of urea (Ut), and U2 is 15-50 wt.%, preferably 20-48 wt.%, preferably 25-45 wt. %, preferably 30-43 wt.%, preferably 35-40 wt.% of the total amount of urea (Ut). 3. Способ по п.1, отличающийся тем, что общее количество мочевины (Ut) составляет 30-35 мас.% относительно суммы содержания по сухому весу фенолформальдегидного резола и общего количества мочевины (Ut), и второе количество мочевины (U2), используемое в с), составляет 20-35 мас.% от общего количества мочевины (Ut), или отличающийся тем, что общее количество мочевины (Ut) составляет 4250 мас.% относительно суммы содержания по сухому весу фенолформальдегидного резола и общего количества мочевины (Ut), и второе количество мочевины (U2), используемое в с), составляет 63-66 мас.% от общего количества мочевины.3. The method according to claim 1, characterized in that the total amount of urea (Ut) is 30-35 wt.% relative to the sum of the content by dry weight of phenol-formaldehyde resole and the total amount of urea (Ut), and the second amount of urea (U2) used c), is 20-35 wt.% of the total amount of urea (Ut), or characterized in that the total amount of urea (Ut) is 4250 wt.% relative to the sum of the dry weight content of phenol-formaldehyde resole and the total amount of urea (Ut) , and the second amount of urea (U2) used in c) is 63-66 wt.% of the total amount of urea. 4. Способ по любому из предыдущих пунктов при условии, что исключается добавление смолы помимо водного фенолформальдегидного резола стадии а).4. The method according to any of the preceding paragraphs, provided that the addition of resin other than the aqueous phenol-formaldehyde resole of step a) is excluded. 5. Способ по любому из предшествующих пунктов, отличающийся тем, что фенолформальдегидный резол на стадии а) имеет содержание свободного формальдегида не более чем 10 мас.% относительно содержания по сухому весу резола, предпочтительно не более 6 мас.%.5. Process according to any one of the preceding claims, characterized in that the phenol-formaldehyde resole in step a) has a free formaldehyde content of not more than 10 wt. % relative to the content by dry weight of the resole, preferably not more than 6 wt. %. 6. Способ по любому из предшествующих пунктов, отличающийся тем, что фенолформальдегидный резол имеет разбавляемость водой при 20°С более 10 мас.ч., вязкость не более 50 мПа-c при 20°С и содержание по сухому весу 45 мас.%, pH выше 8 и время гелеобразования на В-стадии 2-15 мин при 130°С.6. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that the phenol-formaldehyde resole has a water dilution at 20°C of more than 10 parts by weight, a viscosity of not more than 50 mPa-s at 20°C and a dry weight content of 45 wt.%, pH above 8 and gelation time in the B-stage 2-15 min at 130°C. 7. Способ по любому из предшествующих пунктов, отличающийся тем, что на стадии Ь) фенолформальдегидный резол и первое количество мочевины (U1) оставляют для протекания реакции в течение по меньшей мере 1 ч, предпочтительно при температуре 10-60°С с получением продукта предварительной реакции.7. Process according to any one of the preceding claims, characterized in that in step b) the phenol-formaldehyde resole and the first amount of urea (U1) are left to react for at least 1 hour, preferably at a temperature of 10-60°C to obtain a preliminary product reactions. 8. Способ по любому из предшествующих пунктов, отличающийся тем, что на стадии с) второе количество мочевины (U2) добавляют к продукту предварительной реакции по меньшей мере через 24 ч, предпочтительно по меньшей мере 72 ч после образования продукта предварительной реакции.8. Process according to any one of the preceding claims, characterized in that in step c) a second amount of urea (U2) is added to the pre-reaction product at least 24 hours, preferably at least 72 hours after the formation of the pre-reaction product. 9. Способ по любому из предшествующих пунктов, отличающийся тем, что продукт предварительной реакции и второе количество мочевины (U2) приводят в контакт на стадии с) менее чем за 48 ч до нанесения этой смеси на поверхность волокон на стадии d).9. Process according to any one of the preceding claims, characterized in that the pre-reaction product and the second amount of urea (U2) are brought into contact in step c) less than 48 hours before this mixture is applied to the surface of the fibers in step d). 10. Способ по любому из предшествующих пунктов, отличающийся тем, что на стадии d) смесь продукта предварительной реакции и второго количества мочевины (U2) наносят на минеральные волокна как часть связующего, содержащего добавки в концентрации 1-30 мас.% относительно неводного содержания связующего.10. A process according to any one of the preceding claims, characterized in that in step d) a mixture of the pre-reaction product and a second amount of urea (U2) is applied to the mineral fibers as part of a binder containing additives in a concentration of 1-30% by weight relative to the non-aqueous content of the binder . 11. Способ по любому из предшествующих пунктов, отличающийся тем, что первое количество мочевины (U1) на стадии Ь) выбирают для получения продукта предварительной реакции с содержанием свободного формальдегида 0,9 мас.% или менее, предпочтительно 0,2 мас.% или менее относительно содержания по сухому весу продукта предварительной реакции.11. Process according to any one of the preceding claims, characterized in that the first amount of urea (U1) in step b) is selected to obtain a pre-reaction product with a free formaldehyde content of 0.9 wt.% or less, preferably 0.2 wt.% or less relative to the dry weight content of the pre-reaction product. 12. Способ по любому из предшествующих пунктов, отличающийся тем, что фенолформальдегидный резол на стадии а) имеет общую концентрацию азота ниже 1,0 мас.%, предпочтительно ниже 0,6 мас.% относительно содержания по сухому весу резола.12. Process according to any one of the preceding claims, characterized in that the phenol-formaldehyde resole in step a) has a total nitrogen concentration of less than 1.0% by weight, preferably less than 0.6% by weight, relative to the content by dry weight of the resole. 13. Способ по любому из предшествующих пунктов, отличающийся тем, что фенолформальдегидный резол на стадии Ь) не содержит поглотителей формальдегида, выбранных из группы, состоящей из аминов, таннинов, сульфитных и бисульфитных солей, соединений с метиленовыми активными группами, глицина, резорцина и его производных, алканоламинов и их смесей.13. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that the phenol-formaldehyde resole in step b) does not contain formaldehyde scavengers selected from the group consisting of amines, tannins, sulfite and bisulfite salts, compounds with methylene active groups, glycine, resorcinol and its derivatives, alkanolamines and mixtures thereof. 14. Способ по любому из предшествующих пунктов, отличающийся тем, что связующее на стадии d) дополнительно содержит по меньшей мере одну добавку, выбранную из катализаторов отверждения, наполнителей смолы, отличных от мочевины, противопылевых средств, промоторов адгезии, водоотталкивающих агентов.14. The method according to any one of the preceding claims, wherein the binder in step d) further comprises at least one additive selected from curing catalysts, resin fillers other than urea, anti-dust agents, adhesion promoters, water repellants. 15. Изделие из минеральной ваты, полученное с помощью способа по любому из предшествующих пунктов, отличающееся тем, что выбросы формальдегида указанного изделия из минеральной ваты составляют менее 10 мкг/м3 по данным измерения в соответствии с ISO 16000-3:2011.15. A mineral wool product obtained by a method according to any one of the preceding claims, characterized in that the formaldehyde emissions of said mineral wool product are less than 10 µg/m 3 measured according to ISO 16000-3:2011. 16. Изделие из минеральной ваты, в котором выбросы формальдегида составляют менее 8 мкг/м3 по данным измерения в соответствии с ISO 16000-3:2011.16. A mineral wool product with formaldehyde emissions of less than 8 µg/m 3 as measured in accordance with ISO 16000-3:2011. 17. Изделие из минеральной ваты по п.15 или 16, отличающееся тем, что изделие из минеральной ваты дополнительно имеет значение потери веса при прокаливании (LOI), равное 1,5-15 мас.%.17. A mineral wool product according to claim 15 or 16, characterized in that the mineral wool product additionally has a weight loss on ignition (LOI) value of 1.5-15% by weight. 18. Применение изделия из минеральной ваты по любому из пп.15-17 для изоляции зданий, транспорта, воздуховодов и/или оборудования.18. The use of a mineral wool product according to any one of claims 15 to 17 for the insulation of buildings, vehicles, air ducts and/or equipment. ^8j) Евразийская патентная организация, ЕАПВ Россия, 109012, Москва, Малый Черкасский пер., 2^8j) Eurasian Patent Organization, EAPO Russia, 109012, Moscow, Maly Cherkassky per., 2
EA202092553 2018-04-27 2019-04-26 METHOD FOR MANUFACTURING PRODUCTS FROM MINERAL WOOL EA040645B1 (en)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP18169926.5 2018-04-27

Publications (1)

Publication Number Publication Date
EA040645B1 true EA040645B1 (en) 2022-07-11

Family

ID=

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6706809B2 (en) Resin/binder system for preparation of low odor fiberglass products
US6646094B1 (en) Low emission formaldehyde resin and binder for mineral fiber insulation
US5538761A (en) Process for preparing binder-treated fiberglass exhibiting lowered formaldehyde and ammonia emissions and product prepared thereby
US20100239772A1 (en) Water dilutable resin composition
EP2841478B1 (en) Process for the preparation of a phenol-formaldehyde resin having a low amount of free formaldehyde, a phenol-formaldehyde resin resulting from this process, and the use of this resin as a binder for mineral wool insulation products
JP6845315B2 (en) Manufacturing method of mineral wool products using phenol-formaldehyde resol group binder
NZ280807A (en) Binder composition for curing urea-formaldehyde resins comprising at least one buffering salt catalyst
MXPA02001237A (en) Binder compositions exhibiting reduced emissions.
WO2006044437A2 (en) Phenol-formaldehyde resole resins, method of manufacture, methods of use, and articles formed therefrom
EA040645B1 (en) METHOD FOR MANUFACTURING PRODUCTS FROM MINERAL WOOL
EP3561166B1 (en) Method for the manufacture of mineral wool products
JP7082893B2 (en) Binders for inorganic fiber products and their manufacturing methods, manufacturing methods for inorganic fiber products, binders for textile products
EP2865799B1 (en) Method for the manufacture of mineral wool insulation products having low formaldehyde emissions
JPH11510850A (en) Compositions and methods for curing resorcinol resins
JP2019173235A (en) Binder for inorganic fiber product and manufacturing method therefor, manufacturing method of inorganic fiber product
WO2021209446A1 (en) Binders and curable resins for mineral wool
JPH08882B2 (en) Non-flammable inorganic fiber binder