ES2226139T3 - Adhesivo de resina espumado y eluso del mismo para pegar paneles y tableros de madera. - Google Patents

Abstract

Adhesivo de resina espumable para pegar tableros de madera, caracterizado porque el adhesivo comprende un 40-80% de una solución acuosa de resina, un 2-10% de una carga o cargas orgánicas, un 1-10% de un copolímero catiónico de acrilamida y un 0, 05-1% de un agente tensioactivo.

Description

Adhesivo de resina espumado y el uso del mismo para pegar paneles y tableros de madera.

La presente invención se refiere a un adhesivo de resina espumado y a su uso para pegar paneles de madera tales como contrachapados.

Con respecto a pegar paneles y tableros de madera, claramente las necesidades de calidad y medioambientales han aumentado recientemente. El objetivo principal ha sido la reducción de las inevitables emisiones en el ambiente de trabajo debido a la aplicación del adhesivo, por ejemplo, con la técnica de pulverización convencional. Por otro lado, existe la necesidad de disminuir la cantidad de adhesivo usada por razones económicas y ecológicas. Además, si la producción de tales paneles de madera fluctúa, la estabilización prematura del adhesivo puede causar problemas ocasionalmente.

En comparación con los métodos de extensión de la alternativa tradicional, con los métodos de la presente invención se obtienen resultados de pegado uniformes y adecuados usando menos adhesivos de resina fenólica espumada. La espumación de las resinas fenólicas ayuda a reducir la contaminación de los alrededores de las líneas de producción. La espuma también atrapa posibles emisiones y olores mejor que los métodos comunes. La espumación de la resina para aumentar su volumen reduce la necesidad de agua y de esta manera se evitan los fallos en la línea de pegamento debidos a una humedad excesiva durante el prensado térmico. El adhesivo de resina fenólica espumada puede extenderse de una manera extremadamente uniforme sobre la superficie a pegar que incluso puede ser rugosa e irregular. El adhesivo penetra menos en los materiales que se están pegando y se asienta más lentamente. En los métodos más comunes que usan resina fenólica espumada como adhesivo, la espumación y la estabilización simultánea de la espuma se consigue con sangre de animales secada y pulverizada procedente de mataderos. La proteína sanguínea en combinación con un agente tensioactivo espuma el adhesivo rápidamente y estabiliza el adhesivo espumado en una forma útil durante un periodo de tiempo necesario.

La Patente de Estados Unidos Nº 3 905 921 describe un adhesivo de resina fenólica que se espuma y asienta rápidamente, especialmente para pegar paneles de contrachapado. Una solución de resina básica al 30-45% que contiene como resina un producto de condensación de un fenol y un aldehído, especialmente de un fenol y formaldehído, se mezcla con un 5-30% de sangre de animal seca en polvo, agua y una cantidad adecuada de glioxal u otro aldehído para controlar la viscosidad del adhesivo. Esta sangre se recogió de los suelos de mataderos, después se secó y se pulverizó. Sin embargo, dicha sangre de animales procedente de mataderos puede ser una fuente potencial de agentes causantes de enfermedades que pueden transmitirse desde esta sangre a los seres humanos. Por consiguiente, el uso de dicha sangre de animales puede ser cuestionable por razones de salud y ecológicas. Además, la calidad de esta sangre varía provocando cambios incontrolados en las propiedades del adhesivo.

La Publicación de Patente de Estados Unidos Nº 4 403 013 se refiere a un adhesivo espumable termoendurecible para la producción de contrachapado. Este adhesivo comprende una resina fenólica tal como resina de fenol-formaldehído mezclada con amida de ácidos grasos u óxido de amina terciaria como agente tensioactivo necesario para la espumación. La espuma se estabiliza con arcilla, por ejemplo atapulgita, que es principalmente un silicato de magnesio y aluminio cristalino hidratado. El adhesivo comprende adicionalmente un espesante, tal como harina de trigo, centeno, patata o caucho natural, etc. También se añade un compuesto básico tal como carbonato sódico al adhesivo para ajustar su pH por encima de 9. Los componentes del adhesivo se ponen juntos y se mezclan, y después se introduce aire, nitrógeno o cualquier otro gas inerte a la mezcla con agitación vigorosa para espumar el adhesivo.

En la Patente de Estados Unidos Nº 4 470 789 se describe un equipo de extrusión conveniente para espumar el adhesivo y extenderlo sobre tableros de madera. En este equipo se suministra una mezcla adhesiva líquida mediante una bomba a través de una tubería separada a una unidad de espumación para mezclar un gas, típicamente aire, con ella. La espuma obtenida se suministra a través de un cabezal de extensión sobre las superficies a pegar.

El adhesivo espumado también puede aplicarse sobre tableros de madera de acuerdo con el proceso descrito en la Patente de Estados Unidos Nº 4 115 178, que comprende además las etapas de pre-prensado mecánico y el prensado térmico real.

La Patente de Estados Unidos Nº 4 258 088 describe un proceso para producir paneles de contrachapado. En este proceso intermitente se aplica uniformemente un adhesivo de contrachapado espumado sobre las superficies móviles a pegar.

El objeto de la presente invención es proporcionar un adhesivo de resina espumable para pegar tableros de madera tales como paneles de contrachapado sin ningún producto animal para espumar y estabilizar el adhesivo. Otro objeto de la invención es proporcionar un adhesivo espumable que pueda espumarse fácil y rápidamente, siendo adecuadas la estabilidad, densidad, viscosidad y otras propiedades del adhesivo espumado para pegar especialmente paneles y tableros de madera tales como contrachapado, cartón, aglomerado, tableros de fibras orientadas (oriented strand boards) y tableros de obleas (waferboard).

Estos rasgos característicos del adhesivo de resina espumable y su uso para pegar tableros de manera de acuerdo con la presente invención se presentan en las reivindicaciones adjuntas.

El adhesivo de resina de la presente invención comprende una resina termoendurecible tal como una resina de fenol-formaldehído, resorcinol-formaldehído, urea-formaldehído o melamina-formaldehído, o mezclas o combinaciones de los mismos, un material o materiales de carga orgánicos, un copolímero catiónico de acrilamida, un agente tensioactivo, agua y una base. Los componentes se mezclan conjuntamente de una manera convencional, por ejemplo, de acuerdo con la Publicación de Patente de Estados Unidos Nº 4 403 013. La proporción de la resina que se añade preferiblemente como solución acuosa de resina de fenol-formaldehído está en el intervalo del 40-80%, preferiblemente del 50-75%. El contenido de materia seca de esta resina de fenol-formaldehído está comprendido entre el 35 y el 65%, preferiblemente entre el 40 y el 50%, y la relación molar entre formaldehído y fenol varía entre 1,8 y 2,8. La resina se produjo usando catalizadores alcalinos inorgánicos con una correlación de hidroxilo del 3-10%. Los catalizadores alcalinos inorgánicos preferidos incluyen hidróxidos de metales alcalinos y alcalinotérreos, óxidos y sales de ácidos débiles. El material de carga, tal como harina de trigo, centeno o patata, almidón, caucho natural, harina de madera, derivados de celulosa o alginatos, se añade en una cantidad del 2 al 10%, preferiblemente del 5 al 8%. La proporción de copolímero catiónico de acrilamida está comprendida entre el 1 y el 10%, preferiblemente del 2 al 5%, añadiéndose típicamente este copolímero como solución acuosa al 10-50% con una relación catiónica del 20 al 100%, preferiblemente del 30 al 80%, un peso molecular de 10.000-300.000, preferiblemente mayor que 50.000, y con un valor de pH comprendido entre 2 y 4. Además, es preferible añadir al adhesivo un agente tensioactivo aniónico o neutro tal como alquilsulfato sódico, alcohol etoxilato sulfonizado, alfa-olefina sulfonato o alquil benceno sulfonato. El copolímero catiónico de acrilamida puede producirse a partir de monómeros que comprenden acrilamida o monómeros en una forma catiónica copolimérica tal como una alquil-N-alquilamina cuaternaria de acrilamida, una alquil-N-alquilamina secundaria o terciaria de acrilamida o una acrilamina primaria, un éster de un ácido acrílico, cuyo resto alcohol sea un alcóxido de N-alquilamina cuaternaria, un alcóxido de N-alquilamina secundaria o terciaria o un alcóxido de amina primaria. El agente tensioactivo más preferible es (2-etilhexil)sulfato sódico a añadir en la proporción del 0,05 al 1%, preferiblemente del 0,1 al 0,5%. Además, a esta mezcla adhesiva se le puede añadir una base tal como hidróxido sódico, carbonato sódico o cualquier otro compuesto básico con el que puede ajustarse el pH de la mezcla por encima de 9, y un 5-50% de agua. La espumación de la mezcla se consigue preferiblemente usando alta cizalla, por ejemplo con dispositivos de espumación conocidos, introduciendo en esta mezcla un gas inerte, tal como nitrógeno o aire, preferiblemente aire.

La invención se describirá a continuación con más detalle en el siguiente ejemplo, que se refiere a una realización preferible que debe considerarse ilustrativa y no limitante de la invención.

Ejemplo 1

Se mezclaron conjuntamente un 60% en peso de una solución acuosa de resina de fenol-formaldehído con un contenido de sólidos del 40-50%, y una relación molar de 1,8-2,8, producida usando catalizadores alcalinos inorgánicos con una correlación de hidroxilo del 3-10%, un 7% de almidón, un 3% de copolímero catiónico de acrilamida (solución acuosa al 25%, con una relación catiónica del 45%, peso molecular mayor de 100.000, pH = 3), un 0,5% de (2-etilhexil)sulfato sódico, y un 29,5% de agua e hidróxido sódico de una manera convencional y en un orden convencional para obtener una dispersión homogénea. La resina adhesiva se mezcló con aire para proporcionar una espuma estable que se suministró a través de un extrusor para pegar entre sí tableros de madera. Las características de espumación del adhesivo de esta invención, la estabilidad y la densidad de la espuma fueron comparables con productos comerciales espumados con sangre de animales.

Claims (10)

1. Adhesivo de resina espumable para pegar tableros de madera, caracterizado porque el adhesivo comprende un 40-80% de una solución acuosa de resina, un 2-10% de una carga o cargas orgánicas, un 1-10% de un copolímero catiónico de acrilamida y un 0,05-1% de un agente tensioactivo.

2. El adhesivo de resina de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado porque comprende un 50-75% de una solución acuosa de resina, un 5-8% de una carga o cargas orgánicas, un 2-5% de un copolímero catiónico de acrilamida, un 0,1-0,5% de un agente tensioactivo, un 5-50% de agua y una base.

3. El adhesivo de resina de acuerdo con la reivindicación 1 ó 2, caracterizado porque la resina es una resina de fenol-formaldehído, resorcinol-formaldehído, urea-formaldehído o melamina-formaldehído, o una mezcla o una combinación de las mismas.

4. El adhesivo de resina de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1-3, caracterizado porque la resina de fenol-formaldehído con un contenido de sólidos del 35-60%, preferiblemente del 40-50%, siendo la relación molar entre formaldehído y fenol de 1,8-2,8, se produce usando catalizadores alcalinos inorgánicos con una correlación de hidroxilo del 3-10%.

5. El adhesivo de resina de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1-4, caracterizado porque la carga orgánica es un material que contiene almidón.

6. El adhesivo de resina de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1-5, caracterizado porque la relación catiónica del copolímero catiónico de acrilamida es del 20-100%, preferiblemente del 30-80%, y el peso molecular varía entre 10.00 y 300.000, siendo preferiblemente mayor que 50.000.

7. El adhesivo de resina de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1-6, caracterizado porque el copolímero catiónico de acrilamida se produce a partir de monómeros que comprenden acrilamida o monómeros en una forma copolimérica catiónica tal como alquil-N-alquilamina cuaternaria de acrilamida, o una acrilamina primaria, una alquil-N-alquilamina secundaria o terciaria de acrilamida, un éster de ácido acrílico cuyo resto alcohol sea un alcóxido de N-alquilamina cuaternaria, un alcóxido de N-alquilamina secundaria o terciaria o un alcóxido de amina primaria.

8. El adhesivo de resina de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1-7, caracterizado porque el agente tensioactivo es un compuesto aniónico o neutro tal como alquil sulfato sódico, alcohol etoxilato sulfonizado, alfa-olefina sulfonato o alquil benceno sulfonato, siendo el agente tensioactivo preferiblemente (2-etilhexil)sulfato sódico.

9. El uso de un adhesivo de resina espumable para pegar tableros y paneles de madera, caracterizado porque el adhesivo comprende un 40-80% de una solución acuosa de resina, un 2-10% de una carga o cargas orgánicas, un 1-10% de un copolímero catiónico de acrilamida, y un 0,05-1% de un agente tensioactivo.

10. El uso de un copolímero catiónico de acrilamida para espumar un adhesivo de resina y para estabilizar la espuma, caracterizado porque este copolímero catiónico de acrilamida se añade en una cantidad del 1-10% al adhesivo de resina que comprende un 40-80% de una solución acuosa de resina, un 2-10% de una carga o cargas orgánicas, un 1-10% de un copolímero catiónico de acrilamida, un 0,05-1% de un agente tensioactivo, un 5-50% de agua y una base.