ES2900226T3 - Composiciones de aglutinante mejoradas y usos de las mismas - Google Patents

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Abstract

Una composición de aglutinante curable que comprende un componente de carbohidrato y una sal de un ácido inorgánico con amoniaco, en donde el componente de carbohidrato consiste al menos parcialmente en azúcares de hidrolizado de celulosa que comprenden monosacáridos, incluyendo dextrosa y xilosa, disacáridos y polisacáridos.

Description

DESCRIPCIÓN
Composiciones de aglutinante mejoradas y usos de las mismas
La presente invención se refiere a nuevas composiciones de aglutinante mejoradas, más específicamente a composiciones de aglutinante curables para su uso en la fabricación de productos a partir de un conjunto de materias no ensambladas o ligeramente ensambladas. Por ejemplo, estas composiciones de aglutinante se pueden emplear para fabricar productos de fibra que pueden estar preparados a partir de fibras tejidas o no tejidas. En una realización ilustrativa, las composiciones de aglutinante se usan para aglutinar fibras de vidrio para preparar fibra de vidrio. En otra realización ilustrativa, las composiciones de aglutinante se usan para aglutinar fibras de lana mineral, tales como lana de vidrio o lana de roca, en una capa mate, tal como un producto aislante. En una realización adicional, los aglutinantes se usan para fabricar, por ejemplo, tableros de fibra de madera, tableros de partículas o tableros de filamentos orientados (OSB en inglés), que tienen propiedades físicas deseables (por ejemplo, resistencia mecánica). Además, los aglutinantes se pueden usar para ensamblar láminas de material celulósico, tales como láminas de madera, para fabricar madera contrachapada. La invención se extiende, además, a un proceso para el uso de dichas composiciones de aglutinante en materias ligeramente ensambladas aglutinadas y a un producto compuesto preparado a partir de materias ligeramente ensambladas aglutinadas mediante un aglutinante de la invención.
Recientemente, se han desarrollado varias composiciones de aglutinante libres de formaldehído. Una de tales composiciones de aglutinante curables implica materiales sostenibles y se basa en productos de condensación de un compuesto nitrogenado, tal como una sal de amonio de ácidos inorgánicos o de ácidos policarboxílicos, o una amina, preferentemente una poliamina, con azúcares reductores como productos termoendurecibles. Estas químicas muestran varias ventajas en comparación con las químicas anteriores basadas en formaldehído.
El documento WO2013/030390 divulga una composición de aglutinante acuosa que comprende un componente de carbohidrato (a) y un componente de amina (b), en donde el componente de carbohidrato (a) comprende una o más pentosas en una cantidad total del 3 al 70 % en masa, basándose en la masa de carbohidratos totales. A continuación, este también divulga un método de producción de tal composición de aglutinante y un método de uso de tal composición de aglutinante en la fabricación de un producto.
El documento WO2016/009062 divulga composiciones de aglutinante curables acuosas que comprenden un componente de carbohidrato y un componente que contiene nitrógeno y un polímero matricial, en donde el componente que contiene nitrógeno es una sal de amonio de un ácido inorgánico. Además, se divulga el uso de azúcares de hidrolizado de celulosa como componente de azúcar en dicha composición de aglutinante curable, con el fin de mejorar la resistencia en seco y/o húmedo de un ensamblado de materias que comprende fibras minerales, fibras sintéticas o naturales, materiales en lámina o partículas celulósicos, que se unen entre sí mediante dicha composición de aglutinante curable y/o producto de reacción resultante de la condensación y/o el curado del componente de carbohidrato y la sal de amoniaco inorgánica de dicha composición de aglutinante curable.
El documento WO2012/152731 se refiere a composiciones de aglutinante líquidas, curables, termoendurecibles, acuosas y libres de formaldehído que comprenden una poliéteramina primaria o secundaria y un carbohidrato. Los documentos apuntan a diferentes poliéteraminas adecuadas. El carbohidrato puede ser un hidrolizado de azúcares, almidones, celulosa o material lignocelulósico. El carbohidrato puede comprender un monosacárido o un disacárido o una combinación de los mismos. Además, se describe un proceso para la fabricación de un conjunto de materias unidas mediante la dicha composición de aglutinante.
La presente invención busca proporcionar una composición de aglutinante curable mejorada adecuada para la unión de un ensamblado de materias, incluyendo fibras minerales, fibras sintéticas y fibras naturales, materias en partículas, tales como arena, o materiales en partículas naturales o sintéticos, materiales en lámina o partículas celulósicos, que muestre propiedades mecánicas mejoradas. Un objetivo es proporcionar una composición de aglutinante mejorada basándose en recursos renovables y/o sostenibles. Además, la invención busca proporcionar composiciones de aglutinante que se curen rápidamente y se conviertan en aglutinantes fuertes.
De acuerdo con otro aspecto, la presente invención busca proporcionar un producto compuesto que comprenda un ensamblado de materias unidas mediante un aglutinante resultante del curado de la composición de aglutinante mencionada anteriormente.
De acuerdo con otro aspecto más, la presente invención busca proporcionar un proceso para la preparación de un producto compuesto, tal como se ha definido anteriormente en este caso. El proceso debe ser rentable y adecuado para una producción de grandes volúmenes.
La presente invención proporciona, a continuación, una composición de aglutinante curable, un producto y un proceso para la preparación de la misma, según las reivindicaciones adjuntas.
Actualmente, se ha hallado que las composiciones de aglutinante curables que comprenden azúcares de hidrolizado de celulosa y una sal de un ácido inorgánico con amoniaco muestran propiedades mecánicas particularmente buenas después del curado y son particularmente adecuadas para la unión de un ensamblado de materias, tal como se ha mencionado anteriormente. Después del curado, tal composición de aglutinante produce una resina altamente reticulada que confiere una resistencia de unión mejorada al ensamblado de materias de conformidad con la invención. Estos polímeros se pueden analizar mediante técnicas generalmente conocidas en la técnica, incluyendo la determinación del peso molecular y otras técnicas conocidas.
El producto compuesto de la invención comprende un ensamblado de materias que comprende fibras minerales, fibras sintéticas o fibras naturales, fibras celulósicas, materiales en lámina o partículas celulósicos, materiales en partículas naturales o sintéticos, que se unen entre sí mediante un aglutinante obtenido mediante el sometimiento a condiciones de curado de una composición de aglutinante curable, tal como se ha descrito anteriormente. La dicha composición de aglutinante también puede comprender algún producto de reacción resultante de la reticulación entre los sacáridos del hidrolizado de celulosa y el reticulante de sal de amonio inorgánica.
El producto compuesto de la invención se puede preparar mediante la aplicación de la composición de aglutinante de la invención sobre materias fibrosas o en partículas y el sometimiento del producto obtenido a condiciones de curado.
Se ha hallado que, cuando se aplica una composición de aglutinante curable acuosa, tal como se ha definido anteriormente, sobre un velo de fibra de vidrio, esta muestra una alta resistencia de unión después del curado, particularmente después de la intemperie. La pérdida de resistencia de unión después de la intemperie se reduce significativamente en comparación con los aglutinantes termoendurecibles de la técnica anterior.
Sin quedar ligados a la teoría, se cree que la combinación de monosacáridos y oligosacáridos, tal como se obtiene, después de la hidrólisis de celulosa junto con una sal de amonio inorgánica es particularmente adecuada como composición de aglutinante curable que confiere a un producto compuesto que la contiene una resistencia de unión en seco alta o incluso mejorada y una resistencia de unión en húmedo significativamente mejorada, después del curado.
Las composiciones de aglutinante de la invención y los aglutinantes producidos a partir de las mismas están esencialmente libres de formaldehído (es decir, que comprenden menos de aproximadamente 1 ppm de formaldehído, basándose en el peso de la composición) y no liberan formaldehído sustancial.
Obviamente, las composiciones de la invención pueden comprender, además, agentes de acoplamiento, tintes, agentes antifúngicos, agentes antibacterianos, hidrófobos y otros aditivos conocidos en la técnica para tales aplicaciones de aglutinante, según sea adecuado. Los agentes de acoplamiento que contienen silicio están normalmente presentes en tales aglutinantes, generalmente, en el intervalo de aproximadamente el 0,1 a aproximadamente el 1 % en peso, basándose en el peso de los sólidos en la composición de aglutinante. Estos aditivos se seleccionan, obviamente, de tal manera que no antagonicen las propiedades adhesivas del aglutinante ni las propiedades mecánicas y otras propiedades deseadas del producto final que comprende tal composición de aglutinante o el aglutinante producido a partir de la misma y cumplen ventajosamente los estrictos requisitos medioambientales y relacionados con la salud.
De acuerdo con la presente invención, la expresión "composición de aglutinante" no está particularmente restringida y, generalmente, incluye cualquier composición que sea capaz de aglutinar materias ligeramente ensambladas, ya sea en su estado actual o después del curado. La composición de aglutinante es, preferentemente, una composición acuosa no curada que comprende los materiales de partida para la formación de una resina de aglutinante termoendurecible y, posiblemente, el producto de reacción resultante de la reacción o reacción parcial de al menos parte de los materiales de partida relevantes y, posiblemente, los aditivos. Sin embargo, la composición de aglutinante también puede ser sólida, produciéndose la condensación con el efecto del calor. Las composiciones de aglutinante sólidas pueden ser preferidas en algunas aplicaciones particulares en las que el agua resulta difícil de evaporar en el transcurso del proceso de curado; o en aplicaciones en las que la presencia de agua puede tener un efecto perjudicial sobre las partículas o fibras a unir.
Tal como se usa en el presente documento, el término "acuosa" no está particularmente limitado y, generalmente, se refiere a una solución y/o dispersión que se basa en agua como disolvente. Tal término incluye, además, composiciones o mezclas que contienen agua y uno o más disolventes adicionales. Una "composición de aglutinante acuosa" de la invención puede ser una solución o solución parcial de uno o más de dichos componentes de aglutinante o puede ser una dispersión, tal como una emulsión o suspensión.
La expresión "composición de aglutinante", tal como se usa en el presente documento, significa todos los ingredientes aplicados sobre las materias a aglutinar, especialmente antes del curado, (excepto las materias y cualquier humedad contenida en las materias), incluyendo los azúcares de hidrolizado de celulosa, cualquier reticulante de sal de amonio inorgánica y cualquier aditivo y, posiblemente, los disolventes (incluyendo el agua). El término "aglutinante" se usa en el presente documento para designar una resina de aglutinante termoendurecible obtenida a partir de la "composición de aglutinante".
El término "curado" significa que los componentes de la composición de aglutinante se han sometido a condiciones que conducen a cambios químicos, tales como enlaces covalentes, enlaces de hidrógeno y reticulación química, lo que puede aumentar la durabilidad del producto curado y la resistencia a los disolventes y dar como resultado un material termoendurecible.
La expresión "peso en seco de la composición de aglutinante", tal como se usa en el presente documento, significa el peso de todos los componentes de la composición de aglutinante distintos de cualquier agua que esté presente (ya sea en forma de agua líquida o en forma de agua de cristalización).
El término "reticulante", tal como se usa en el presente documento, comprende compuestos que son capaces de reaccionar con los componentes de carbohidrato del hidrolizado de celulosa para formar ramificaciones o reticulaciones de los dichos componentes de carbohidrato.
La expresión "sal de amonio inorgánica", tal como se usa en el presente documento, significa sales de ácido inorgánico con amoniaco. Los ejemplos son el sulfato de amonio y el fosfato de amonio, más específicamente el fosfato de diamonio.
La expresión "azúcares de hidrolizado de celulosa", tal como se usa en el presente documento, significa la composición de carbohidratos que se puede obtener mediante hidrólisis de material celulósico. El material celulósico contiene celulosa y hemicelulosa. La celulosa es un polisacárido lineal compuesto por unidades de sacárido de 6 carbonos que constituye la parte principal de las paredes celulares de las plantas, se produce naturalmente en productos fibrosos, tales como el algodón y la lana de ceibo, y es la materia prima de muchos productos manufacturados (por ejemplo, el papel). La hemicelulosa es un polisacárido compuesto por unidades de sacárido de 5 carbonos y está presente, junto con la celulosa, en las paredes celulares de las plantas. Aunque la celulosa es fuerte y resistente a la hidrólisis, la hemicelulosa es mucho menos estable y más fácil de hidrolizar. Se entiende que la composición de azúcar de hidrolizado varía en función de la materia prima, del equilibrio entre la celulosa y la hemicelulosa y del proceso de hidrólisis, incluyendo la hidrólisis ácida e hidrólisis enzimática, y las condiciones del proceso. Tales hidrolizados comprenden esencialmente azúcares reductores. Por tanto, la composición de azúcar de hidrolizado comprende monosacáridos, dextrosa y xilosa, disacáridos y polisacáridos. La concentración de cada uno de estos componentes en la composición puede depender de la materia prima usada con fines de hidrólisis, el proceso de hidrólisis y las condiciones del proceso. Los ejemplos de carbohidratos presentes son glucosa, fructosa, sacarosa, arabinosa, galactosa, manosa, xilosa, arabinano, galactano, glucano, manano y xilano.
Ventajosamente, la materia prima de celulosa para la hidrólisis se puede seleccionar de bagazo de caña de azúcar, fibras de algodón, material vegetal, madera, residuos de papel o mezclas de los mismos. Entre otras fuentes, los residuos domésticos no reciclables se pueden usar como fuente de material celulósico. La composición de sacárido del hidrolizado dependerá obviamente de la naturaleza de la fuente o del residuo usado y del proceso de hidrólisis y de las condiciones del proceso aplicadas. Los azúcares de hidrólisis de celulosa pueden constituir del 10 al 100% en peso del componente de carbohidrato de la composición de aglutinante de la invención (basándose en el peso en seco), preferentemente del 50 al 100 % en peso o del 60 al 100 % en peso, más preferentemente del 70 al 100 % en peso o del 80 al 100 % en peso, lo más preferido entre el 90 y el 100 % en peso o incluso entre el 95 y el 100 % en peso.
El componente de carbohidrato de la composición de aglutinante de la invención puede comprender del 1 al 95 % en peso de glucosa y del 0,5 al 15 % en peso de xilosa, preferentemente del 1 al 10 % en peso de xilosa, siendo el resto fructosa, manosa, galactosa y/o una fracción de polisacárido, tal como glucano y/o xilano, por ejemplo. Otros polisacáridos que pueden estar presentes son arabinano, galactano y/o manano. En dicho componente de carbohidrato, el contenido de polisacárido puede variar entre el 1 y el 90 % en peso, preferentemente entre el 3 y el 20 % en peso o entre el 3 y el 15 % en peso o entre el 3 y el 10 % en peso. Se entenderá que, dependiendo de la materia prima y el procesamiento, la fracción de polisacárido es una mezcla de polisacáridos de diferentes grados de polimerización, variando de 2 a 20, preferentemente de 2 a 15, con un grado de polimerización promedio comprendido entre 3 y 7, preferentemente entre 3 y 5; lo que significa que los polisacáridos de menor grado de polimerización muestran las mayores concentraciones.
Preferentemente, el componente de carbohidrato comprende del 1 al 90 % en peso de glucosa y/o glucano, del 0,5 al 15 % en peso de xilosa, preferentemente del 1 al 10 % en peso de xilosa, siendo el resto fructosa, manosa, galactosa, glucano, xilano, arabinano, galactano y/o manano.
El contenido de sólidos de la composición de aglutinante acuosa de la invención puede variar del 5 al 95 % en peso, ventajosamente del 8 al 90% en peso, preferentemente del 10 al 85% en peso, basándose en el peso de la composición de aglutinante acuosa total. Más específicamente, cuando se usa como aglutinante en el aislamiento de lana mineral, el contenido de sólidos de la composición de aglutinante acuosa puede estar en el intervalo del 5 al 25 % en masa, preferentemente del 8 al 20 % en peso, más preferentemente del 10 al 20 % en peso o incluso del 12 al 18% en peso, basándose en el peso de la composición de aglutinante acuosa total. Cuando se usa como aglutinante en tableros de madera, tales como el contrachapado, tableros de partículas, tableros de fibra, el contenido de sólidos de la composición aglutinante acuosa puede variar del 50 al 95 % en peso, preferentemente del 50 al 90 % en peso, más preferentemente del 55 al 85 % en peso o incluso del 60 al 80 % en peso, basándose en el peso de la composición de aglutinante acuosa total.
Los componentes de las composiciones de aglutinante de la invención se pueden transportar por separado y combinarse poco antes de su uso en la planta de fabricación correspondiente. También resulta posible transportar la composición de aglutinante en su estado actual, posiblemente en una fase de reacción previa.
Los aglutinantes de la invención se pueden usar para unir un conjunto de materias no ensambladas o ligeramente ensambladas. El conjunto de materias incluye cualquier conjunto de materias que comprenda fibras seleccionadas de fibras minerales, incluyendo, pero sin limitación, fibras de lana de escoria, fibras de lana de roca, fibras de vidrio, fibras de aramida, fibras de cerámica, fibras de metal, fibras de carbono, fibras de poliimida, fibras de poliéster, fibras de rayón y fibras celulósicas. Los ejemplos adicionales de conjunto de materias incluyen materiales en partículas, tales como arena, carbón, partículas celulósicas, virutas de madera, aserrín, pasta de madera, madera molida, astillas de madera, filamentos de madera, capas de madera; otras fibras naturales, tales como yute, lino, cáñamo, paja, chapas de madera, revestimientos y otros materiales en partículas, materiales de fibra tejida o no tejida. De acuerdo con una realización específica de la invención, el conjunto de materias se selecciona de partículas de madera y fibras minerales.
En una realización ilustrativa, la composición de aglutinante de la invención se puede usar para preparar productos aislantes, que comprenden fibras minerales. En tal aplicación, las fibras se unen entre sí de tal manera que estas se organizan en una estera de fibra que, a continuación, se puede procesar hasta dar un producto de aislamiento, por ejemplo, basándose en lana de vidrio o lana de roca. En tal aplicación, las fibras están presentes, generalmente, en una cantidad que varía del 70 al 99 % en peso.
La composición de aglutinante de la invención también se puede usar para fabricar un velo de fibra no tejida, por ejemplo, un velo de fibra de vidrio, que, a continuación, puede encontrar su aplicación en separadores de batería, como sustrato en productos para tejados, tales como membranas o tejas para tejados, u otras membranas.
De acuerdo con otra realización de la invención, el aglutinante se puede usar para unir partículas celulósicas, tales como fibras celulósicas, virutas de madera, capas o láminas de madera, pasta de madera y otros materiales comúnmente usados para fabricar tableros de madera de material compuesto, incluyendo tableros de fibra, tableros de partículas, tableros de filamentos orientados, madera contrachapada, etc. Tales tableros de madera muestran espesores nominales que varían de 6 a 30 mm y un módulo de elasticidad de al menos aproximadamente 1.000 N/mm2, una resistencia a la flexión de al menos aproximadamente 5 N/mm2 y una resistencia de enlace interno de al menos 0,10 N/mm2. En tales aplicaciones, el contenido de aglutinante en el tablero de madera final puede variar de aproximadamente el 5 al 30 % en peso con respecto al peso total del tablero de madera, en particular, del 9 al 20 %.
El aglutinante de la invención se puede usar, además, para unir fibras celulósicas en una estera de fibra usada para preparar filtros, tales como filtros de aceite.
De acuerdo con la invención, la composición de aglutinante acuosa se puede aplicar de una manera conocida per se sobre el material de fibra o en partículas o de lámina. La composición de aglutinante se puede aplicar preferentemente mediante aplicación por pulverización. Otras técnicas incluyen la aplicación con rodillo o el mezclado y/o la tamboreación del conjunto de materias con la composición de aglutinante. A medida que el agua se evapora, la composición de aglutinante acuosa forma un gel que une el material en partículas entre sí, cuando se dispone en un ensamblado deseable, tal como se detalla adicionalmente más adelante en el presente documento. Cuando se curan, los componentes de aglutinante reactivos se hacen reaccionar para formar una resina de aglutinante macromolecular esencialmente insoluble en agua. El curado confiere, por tanto, una adhesión, durabilidad y resistencia al agua aumentadas, en comparación con el aglutinante no curado. El curado se puede efectuar a temperaturas entre la ambiente (de aproximadamente 10 a 25 °C) y hasta 280 °C.
El producto obtenido se puede procesar, a continuación, adicionalmente, en etapas del proceso adecuadas para preparar productos intermedios o finales, incluyendo, pero sin limitación, productos de aislamiento o tableros de madera. Más específicamente, un proceso para la fabricación de un ensamblado de fibras o partículas o láminas celulósicas puede comprender (i) la provisión de (a) un hidrolizado de celulosa, (ii) la provisión de cantidades adecuadas de (b) una sal de amonio inorgánica, (iii) la aplicación sucesiva o simultánea de (a) y (b), posiblemente, como composición acuosa que comprende (a) y (b) y, posiblemente, (a) reticulada mediante (b), sobre material fibroso o en partículas celulósico o de lámina para producir un material resinado, y (v) el sometimiento del material resinado resultante a condiciones de curado y la facilidad de la evaporación del exceso de agua.
El curado se puede efectuar a una temperatura que varía de 90 a 200 °C, preferentemente superior a 140 °C, más preferentemente inferior a 190 °C, normalmente entre 160 y 180 °C. En la fabricación de tableros de madera, el curado se realiza al tiempo que el material se somete a prensado.
La invención se explicará con más detalle en los Ejemplos siguientes con referencia a las Figuras adjuntas, en las que:
la Figura 1 muestra la resistencia a la tracción de la muestra 1 de la invención en comparación con las composiciones de aglutinante basadas en glucosa convencionales;
la Figura 2 muestra los datos de resistencia a la tracción de las muestras 2, 3 y 4 de la invención en comparación con las composiciones de aglutinante basadas en glucosa convencionales;
la Figura 3 muestra los datos de resistencia a la tracción de la muestra 5 de la invención en comparación con las composiciones de aglutinante basadas en glucosa; y
la Figura 4 muestra los datos de resistencia a la tracción de la muestra 12 de la invención en comparación con las composiciones de aglutinante basadas en glucosa convencionales.
Ejemplo 1
Se preparó una composición de aglutinante de la invención que comprendía hidrolizado de celulosa y sulfato de amonio en una relación de 85 partes de azúcares totales por 15 partes de sulfato de amonio. El hidrolizado de celulosa se ha obtenido mediante la digestión enzimática del material celulósico contenido en los residuos domésticos y presenta la siguiente composición (en partes en peso):
Figure imgf000006_0001
Con fines comparativos, se preparó una composición de aglutinante que comprendía dextrosa y sulfato de amonio en la misma relación.
Se colocaron velos de fibra de vidrio comerciales impregnados con formaldehído de urea (tamaño A4) en un horno de mufla durante 30 minutos a 600 °C con el fin de quemar el aglutinante de PF y, a continuación, se dejaron enfriar durante 30 minutos. Se pesaron las muestras de velo obtenidas.
Se vertieron muestras de aproximadamente 400 g de solución de aglutinante (sólidos al 2 %) en bandejas de inmersión y las muestras de velo obtenidas se sumergieron cuidadosamente por completo en las soluciones de aglutinante relevantes. Los velos impregnados se curaron a 190 °C durante los períodos de tiempo indicados que variaban de 0 a 600 segundos. A continuación, se midió el contenido de aglutinante y se determinó la resistencia a la tracción de la siguiente manera.
La resistencia a la tracción de los correspondientes velos impregnados de aglutinante curado se determinó por medio de un instrumento de ensayo mecánico (M350-10CT). En cada ensayo, se cortó un velo A4 impregnado de aglutinante curado en 8 tiras iguales. Cada tira se sometió a ensayo por separado usando una celda de carga de 50 kg (DBBMTCL de 50 kg) a una velocidad de ensayo automatizada de 10 mm/min controlada mediante el soporte lógico winTest Analysis. Se adhirieron placas de tracción de velo de vidrio a la máquina testométrica con el fin de garantizar un espacio de 100 mm entre las placas. Las muestras se colocaron verticalmente en las pinzas; y la fuerza se redujo a cero. Varios parámetros, tales como la carga máxima en el pico, la tensión en el pico y el módulo en el pico, se evaluaron mediante el soporte lógico y los datos se presentaron como un promedio de 8 muestras con una desviación típica. La carga máxima promedio en el pico o la tensión en el pico se definió como la resistencia a la tracción.
Las cifras muestran el desarrollo de la resistencia a medida que evoluciona el curado. Tal como se puede observar las Figuras de muestras relevantes, las composiciones de aglutinante basado en hidrolizado de celulosa confieren una resistencia similar o mejorada en comparación con los aglutinantes basados en glucosa que comprenden la misma cantidad de azúcar total.
Además, se ha hallado que la resistencia de unión en seco mejora significativamente en las composiciones de aglutinante de la invención en comparación con las composiciones de aglutinante basado en glucosa convencionales, teniendo ambas composiciones la misma cantidad de azúcar total.

Claims (14)

REIVINDICACIONES
1. Una composición de aglutinante curable que comprende un componente de carbohidrato y una sal de un ácido inorgánico con amoniaco, en donde el componente de carbohidrato consiste al menos parcialmente en azúcares de hidrolizado de celulosa que comprenden monosacáridos, incluyendo dextrosa y xilosa, disacáridos y polisacáridos.
2. La composición de aglutinante curable de la reivindicación 1, en donde los azúcares de hidrolizado de celulosa constituyen del 10 al 100 % en peso del componente de azúcar.
3. La composición de aglutinante curable de las reivindicaciones 1 o 2, en donde dicha composición es acuosa y comprende un contenido de sólidos del 5 al 95 % en peso, preferentemente del 8 al 90 % en peso, más preferentemente del 10 al 85 % en peso, basándose en el peso de la composición de aglutinante acuosa total, más específicamente, en el intervalo del 5 al 25 % en peso, preferentemente del 8 al 20 % en peso, más preferentemente del 10 al 20 % en peso o incluso del 12 al 18 % en peso, basándose en el peso de la composición de aglutinante acuosa total, o en el intervalo del 50 al 95 % en peso, preferentemente del 50 al 90 % en peso, más preferentemente del 55 al 85 % en peso o incluso del 60 al 80 % en peso, basándose en el peso de la composición de aglutinante acuosa total.
4. La composición de aglutinante curable de cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde el componente de carbohidrato comprende del 1 al 95 % en peso de glucosa y del 0,5 al 15 % en peso de xilosa, preferentemente del 1 al 10 % en peso de xilosa, siendo el resto fructosa, manosa, galactosa y/o una fracción de polisacárido.
5. La composición de aglutinante curable de la reivindicación 4, en donde la fracción de polisacárido comprende arabinano, galactano y/o manano.
6. La composición de aglutinante curable de la reivindicación 5, en donde el contenido de polisacárido varía entre el 1 y el 90 % en peso, preferentemente entre el 3 y el 20 % en peso o entre el 3 y el 15 % en peso o entre el 3 y el 10 % en peso.
7. La composición de aglutinante curable de cualquiera de las reivindicaciones 4 a 6, en donde la fracción de polisacárido es una mezcla de polisacáridos de diferentes grados de polimerización, variando de 2 a 20, preferentemente de 2 a 15, con un grado de polimerización promedio comprendido entre 3 y 7, preferentemente entre 3 y 5.
8. La composición de aglutinante curable de cualquiera de las reivindicaciones anteriores, que comprende, además, agentes de acoplamiento, tintes, agentes antifúngicos, agentes antibacterianos, hidrófobos y otros aditivos conocidos en la técnica.
9. La composición de aglutinante curable de la reivindicación 8, en donde comprende un agente de acoplamiento que contiene silicio, preferentemente en el intervalo de aproximadamente el 0,1 a aproximadamente el 1 % en peso, basándose en el peso de los sólidos en la composición de aglutinante.
10. Un ensamblado de materias que comprende fibras minerales, fibras sintéticas o fibras naturales, materiales en lámina o partículas celulósicos, que se unen entre sí mediante una composición de aglutinante curable de cualquiera de las reivindicaciones 1 a 9 y/o un producto de reacción resultante de la condensación del componente de carbohidrato y la sal de amoniaco inorgánica de dicha composición de aglutinante curable de cualquiera de las reivindicaciones 1 a 9 o mediante un aglutinante obtenido mediante el sometimiento a condiciones de curado de una composición de aglutinante curable acuosa de cualquiera de las reivindicaciones 1 a 9.
11. Un ensamblado de materias de acuerdo con la reivindicación 10 que es
a. un producto de aislamiento, que comprende fibras minerales en una cantidad que varía del 70 al 99 % en peso, por ejemplo, a base de lana de vidrio o lana de roca, que se unen entre sí de tal manera que estas se organizan en una estera de fibra para procesarse hasta dar un producto de aislamiento, o
b. un velo de fibra no tejida, por ejemplo, un velo de fibra de vidrio, para su uso en separadores de baterías, como sustrato en productos para tejados, tales como membranas o tejas para tejados, u otras membranas, o c. partículas de enlace, tales como partículas de arena o partículas celulósicas, tales como fibras celulósicas, virutas de madera, capas o láminas de madera, pasta de madera y otros materiales comúnmente usados para fabricar tableros de madera de material compuesto, incluyendo tableros de fibra, tableros de partículas, tableros de filamentos orientados o madera contrachapada, cuyo contenido de aglutinante varía de aproximadamente el 5 al 30 % en peso con respecto al peso total del ensamblado, notablemente del 9 al 20 % en peso.
12. Un proceso para la preparación de un ensamblado de materias de cualquiera de las reivindicaciones 10 u 11, que comprende (i) la provisión de (a) un componente de carbohidrato que consiste al menos parcialmente en azúcares de hidrolizado de celulosa, (ii) la provisión de cantidades adecuadas de (b) una sal de amonio inorgánica, (iii) la aplicación sucesiva o simultánea de (a) y (b), posiblemente, como composición acuosa que comprende (a) y (b) y, posiblemente, (a) reticulada mediante (b), sobre material en partículas, fibroso o en lámina o en partículas celulósico para producir un material resinado, y (v) el sometimiento del material resinado resultante a condiciones de curado y la facilitación de la evaporación del exceso de agua.
13. El proceso de la reivindicación 12, en donde el curado se efectúa a una temperatura que varía de 90 a 200 °C, preferentemente superior a 140 °C, más preferentemente inferior a 190 °C, normalmente entre 160 y 180 °C.
14. Uso de azúcares de hidrolizado de celulosa como componente de azúcar en una composición de aglutinante curable que comprende un componente de carbohidrato y una sal de un ácido inorgánico con amoniaco, con el fin de mejorar la resistencia en seco y/o en húmedo de un ensamblado de materias que comprende fibras minerales, fibras sintéticas o naturales, materiales en lámina o partículas celulósicos, que se unen entre sí mediante dicha composición de aglutinante curable y/o dicho producto de reacción resultante de la condensación y/o el curado del componente de carbohidrato y la sal de amoniaco inorgánica de dicha composición de aglutinante curable, en donde los azúcares de hidrolizado de celulosa comprenden monosacáridos, incluyendo dextrosa y xilosa, disacáridos y polisacáridos.
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