NO342199B1 - Klebemiddelsystem - Google Patents

Klebemiddelsystem Download PDF

Info

Publication number
NO342199B1
NO342199B1 NO20085393A NO20085393A NO342199B1 NO 342199 B1 NO342199 B1 NO 342199B1 NO 20085393 A NO20085393 A NO 20085393A NO 20085393 A NO20085393 A NO 20085393A NO 342199 B1 NO342199 B1 NO 342199B1
Authority
NO
Norway
Prior art keywords
polymers
wood
protein
adhesive system
weight
Prior art date
Application number
NO20085393A
Other languages
English (en)
Swedish (sv)
Other versions
NO20085393L (no
Inventor
Farideh Khabbaz
Original Assignee
Akzo Nobel Coatings Int Bv
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 Akzo Nobel Coatings Int Bv filed Critical Akzo Nobel Coatings Int Bv
Publication of NO20085393L publication Critical patent/NO20085393L/no
Publication of NO342199B1 publication Critical patent/NO342199B1/no

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L97/00Compositions of lignin-containing materials
    • C08L97/02Lignocellulosic material, e.g. wood, straw or bagasse
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09JADHESIVES; NON-MECHANICAL ASPECTS OF ADHESIVE PROCESSES IN GENERAL; ADHESIVE PROCESSES NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE; USE OF MATERIALS AS ADHESIVES
    • C09J189/00Adhesives based on proteins; Adhesives based on derivatives thereof
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L2666/00Composition of polymers characterized by a further compound in the blend, being organic macromolecular compounds, natural resins, waxes or and bituminous materials, non-macromolecular organic substances, inorganic substances or characterized by their function in the composition
    • C08L2666/02Organic macromolecular compounds, natural resins, waxes or and bituminous materials
    • C08L2666/04Macromolecular compounds according to groups C08L7/00 - C08L49/00, or C08L55/00 - C08L57/00; Derivatives thereof
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L39/00Compositions of homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by a single or double bond to nitrogen or by a heterocyclic ring containing nitrogen; Compositions of derivatives of such polymers
    • C08L39/02Homopolymers or copolymers of vinylamine
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L89/00Compositions of proteins; Compositions of derivatives thereof

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Adhesives Or Adhesive Processes (AREA)
  • Veneer Processing And Manufacture Of Plywood (AREA)
  • Dry Formation Of Fiberboard And The Like (AREA)

Abstract

Oppfinnelsen vedrører et klebemiddelsystem omfattende et protein og en eller flere polymerer inneholdende primære, sekundære, eller tertiære aminogrupper, eller substituerte amidgrupper. Oppfinnelsen vedrører også en fremgangsmåte for fremstilling av et laminert trebasert produkt og en partikkelplate.

Description

Den foreliggende oppfinnelse vedrører et klebemiddelsystem som angitt i krav 1 og en fremgangsmåte for fremstilling av et trebasert produkt som angitt i krav 12.
Innledning
Formaldehydbaserte harpikser som f.eks. fenolformaldehydharpiks, melaminformaldehydharpiks og ureaformaldehydharpiks anvendes i stor utstrekning som bindemidler i produksjonen av trebaserte produkter. Eksempler på slike trebaserte produkter er komposittprodukter omfattende lag som er limt sammen som f.eks. kryssfiner, laminerte gulvbeleggprodukter, finert gulvbelegg og andre finerte produkter anvendt f.eks. i møbler. Videre eksempler er plateprodukter som f.eks. partikkel-, spon- og fiberplater hvori treflis og/eller fibere sammen med et bindemiddel presses til å danne en plate.
Etter herding av en formaldehydbasert harpiks kan formaldehyd frigis både under produksjonen av det trebaserte produkt og også senere under bruk av produktet. Formaldehydemisjon til innendørs luft har i mange år vært et stort problem av helsegrunner.
Det er et økende behov for formaldehydfri treklebemidler som gir tilstrekkelig bindingsstyrke og samlet sluttproduktkvalitet som gjør dem egnet som alternativer til tidligere kjente klebemidler inneholdende formaldehydbaserte harpikser.
Vannbestandighet og bindingsstyrke er generelt viktige egenskaper som avspeiler kvalitet for de trebaserte produkter. Generelt forekommer det spesifikke kvalitetsparametere nødvendige for å tilfredsstille en etablert standard for et spesifikt sluttprodukt. For eksempel må en sponplate tilfredsstille visse standarder med hensyn til f.eks. intern binding, tykkelsessvelling og vannabsorpsjon, mens et laminert gulvbeleggprodukt må tilfredsstille visse standarder med hensyn til f.eks. delaminering.
Proteinbaserte klebemidler ble anvendt i produksjonen av kryssfiner for mange tiår siden men ble erstattet med formaldehydbaserte harpikser på grunn av deres overlegne ytelse. Nylig er det blitt foreslått forskjellige typer av proteinbaserte klebemidler. WO 2005/113700 A1, US 2004/0037906, US 2005/072260, US 2005/261404 og US 2004/0089418 beskriver klebemiddelblandinger basert på soyaprotein. Et ytterligere eksempel på et proteinbasert klebemiddel er beskrevet i Li et al., "Soy-based adhesives with 1,3-dichloro-2-propanol as a curing agent", Wood and Fiber Science, 36(2), 2004, side 186-194. US 2002/0005251 beskriver et klebemiddel basert på soyaproteinisolat. US 2005/0166796 beskriver en klebemiddelblanding omfattende soyaproteinisolat. US 6 790 271 og US 2005/0234156 beskriver klebemiddelblandinger omfattende soyaproteinisolat anvendt for å danne en sponplate.
Det foreligger imidlertid fremdeles et behov for et alternativt proteinbasert treklebemiddel som gir høy bindingsstyrke og høy produktkvalitet.
Den foreliggende oppfinnelse tilveiebringer følgelig en proteinbasert klebemiddelblanding som gir utmerket limstyrke og produktkvalitet med hensyn til f.eks. vannbestandighet. En fremgangsmåte for fremstilling av trebaserte produkter er også tilveiebrakt.
Oppfinnelsen
Den foreliggende oppfinnelse tilveiebringer et klebemiddelsystem som fungerer som et tre-lim omfattende et protein og én eller flere polymerer (P) tilhørende gruppen polyvinyl-amin, poly(vinylalkohol-ko-vinylamin), poly(vinylalkohol- kovinylformamid), polyallylamin, polyetylenimin og polyvinylformamid.
Med betegnelsen "amidgrupper" er heri også inkludert formamidgrupper.
�NH-strukturen som del av en amidgruppe, eller formamidgruppe, skal heri ikke ses som en aminogruppe.
Ved "klebemiddelsystem" menes heri en kombinasjon av to eller flere komponenter som danner og fungerer som et treklebemiddel. I betegnelsen "klebemiddel" er heri også inkludert betegnelsen "bindemiddel".
Den foreliggende oppfinnelse vedrører også en fremgangsmåte for fremstilling av et trebasert produkt som angitt i krav 12, omfattende tilveiebringelse av et klebemiddelsystem som angitt ovenfor, på ett eller flere stykker av et trebasert materiale og forene stykkene med ett eller flere stykker av et materiale, foretrukket trebasert materiale.
Det trebaserte materialet omfatter et treholdig materiale som kan være i en hvilken som helst form som f.eks. et ark, en lamell, en treflis eller trespon.
Vektforholdet mellom protein og polymerer (P) er passende fra omtrent 1:2 til omtrent 100:1, foretrukket fra omtrent 1:1 til omtrent 20:1, mest foretrukket fra omtrent 2:1 til omtrent 10:1.
I en utførelsesform omfatter klebemiddelsystemet en klebemiddelblanding.
Klebemiddelblandingen omfatter passende fra omtrent 1 til omtrent 99 vekt% protein, foretrukket fra omtrent 3 til omtrent 75 vekt%, og mest foretrukket fra omtrent 5 til omtrent 50 %. Klebemiddelblandingen er foretrukket en vandig blanding.
Klebemiddelblandingen omfatter passende fra omtrent 0,1 til omtrent 99 vekt% av én eller flere polymerer (P), foretrukket fra omtrent 1 til omtrent 80 vekt%, mer foretrukket fra omtrent 2 til omtrent 50 vekt%, enda mer foretrukket fra omtrent 2 til omtrent 25 vekt%, mest foretrukket fra omtrent 5 til omtrent 15 vekt%.
Tørrstoffinnholdet i klebemiddelblandingen er passende fra omtrent 10 til omtrent 95 vekt%, foretrukket fra omtrent 20 til omtrent 75 vekt%, mest foretrukket fra omtrent 30 til omtrent 50 vekt%.
I en utførelsesform omfatter klebemiddelsystemet proteinet og nevnte én eller flere polymerer (P) som separate komponenter, som foretrukket forblir separert inntil deres faktiske bruk i limeprosessen. De separate komponenter i klebemiddelsystemet kan også blandes en kort tid før den faktiske bruk i limeprosessen slik at det dannes en klebemiddelblanding ifølge den foreliggende oppfinnelse. Med "kort tid" menes heri passende mindre enn omtrent 1 time, foretrukket mindre enn omtrent 30 minutter, mest foretrukket mindre enn omtrent 15 minutter.
I en utførelsesform av fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen blir klebemiddelsystemet plassert på ett eller flere stykker av et trebasert materiale som separate komponenter, hvori en komponent omfatter proteinet og den andre komponent omfatter nevnte én eller flere polymerer (P).
Den proteinomfattende komponent kan omfatte en proteinoppløsning eller dispersjon, eller omfatte proteinet som et tørt materiale. Proteinoppløsningen eller dispersjonen er foretrukket vandig. Komponenten omfattende nevnte én eller flere polymerer (P) er passende en oppløsning eller dispersjon, foretrukket en vandig oppløsning eller dispersjon, eller som et fast materiale. Som en separat komponent av klebemiddelsystemet er polymeren (P) passende til stede i en vandig blanding omfattende fra omtrent 0,1 til omtrent 99 vekt% polymer (P), foretrukket fra omtrent 1 til omtrent 80 vekt%, mer foretrukket fra omtrent 2 til omtrent 50 vekt%, enda mer foretrukket fra omtrent 2 til omtrent 25 vekt%, mest foretrukket fra omtrent 3 til omtrent 15 vekt%.
Den vandige blanding omfattende nevnte én eller flere polymerer (P) kan videre omfatte uorganiske eller organiske salter. En del av nevnte én eller flere polymerer (P) kan være ionisk ladet, foretrukket kationisk ladet. Mengden av negative motioner av saltene i den vandige blanding er passende fra 0 til omtrent 50 vekt%, foretrukket fra omtrent 1 til omtrent 30 vekt%, mer foretrukket fra omtrent 2 til omtrent 20 vekt%.
Ved tilveiebringelse som separate komponenter av klebemiddelsystemet på nevnte ett eller flere stykker av trebasert materiale foregår det foretrukket en sekvensmessig påføring av komponentene av klebemiddelsystemet omfattende en påført første komponent og en påført andre komponent.
I en utførelsesform av fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen omfatter den første påførte komponent et protein, enten som en oppløsning eller dispersjon, eller som et tørt materiale, og den andre påførte komponent omfatter en oppløsning eller dispersjon av nevnte én eller flere polymerer (P).
I en utførelsesform av fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen omfatter den første påførte komponent en oppløsning eller dispersjon av nevnte én eller flere polymerer (P) og den andre påførte komponent omfatter et protein, enten som en oppløsning eller dispersjon, eller som et tørt materiale.
I en utførelsesform av fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen blir den først påførte komponent som er en oppløsning eller dispersjon, tørket etter påføring før den andre komponent påføres. I dette tilfellet er den først påførte komponent foretrukket en oppløsning eller dispersjon av nevnte én eller flere polymerer (P).
Bortsett fra proteinet omfattes ikke noen forbindelse, omfattende noen tiol- eller fenoliske hydroksylfunksjonelle grupper i klebemiddelsystemet.
Ingen ytterligere ikke-polymer komponent bestemt til å virke som et herdemiddel er passende til stede i klebemiddelsystemet.
Eksempler på egnede proteiner er native proteiner og modifiserte proteiner som skriver seg fra f.eks. melk (kasein), soya, potet, mais, hvete, ris, erter, etc. Eksempler på egnede soyaproteinprodukter inkluderer soyaproteinkonsentrat, soyamel, soyaproteinhydrolysat og soyaproteinisolat. Foretrukket er proteinet et soyaproteinisolat (SPI). Proteinet tilveiebringes passende for bruk i den foreliggende oppfinnelse i form av et produkt som f.eks. et proteinmel eller et proteinisolat. Proteininnholdet i proteinmelet eller proteinisolatet er passende fra omtrent 30 til omtrent 100 vekt%, foretrukket fra omtrent 50 til omtrent 100 vekt%, mest foretrukket fra omtrent 70 til omtrent 100 vekt%.
Proteinet er passende ikke blitt modifisert med noen fenolisk hydroksylgivende forbindelse.
En vandig blanding omfattende 12 vekt% av proteinet har passende en viskositet (Brookfield, 12 opm, spindel 4, ved 20 ºC) på fra omtrent 500 til omtrent 5.000.000 mPa*s, foretrukket fra omtrent 1.000 til omtrent 2.000.000 mPa*s, mer foretrukket fra omtrent 50.000 til omtrent 1.500.000 mPa*s, mest foretrukket fra omtrent 100.000 til omtrent 1.000.000 mPa*s.
Nevnte én eller flere polymerer (P) har passende en vektmidlere molekylvekt på fra omtrent 1.000 til omtrent 5.000 g/mol, foretrukket fra omtrent 10.000 til omtrent 2.000.000 g/mol.
I en utførelsesform av oppfinnelsen inneholder passende fra omtrent 5 til 100 % av monomerenhetene i nevnte én eller flere polymerer (P) en aminogruppe eller substituert amidgruppe, foretrukket fra omtrent 25 til omtrent 100 %, mer foretrukket fra omtrent 50 til omtrent 100 %, eller enda mer foretrukket fra omtrent 90 til omtrent 100 %. Mest foretrukket inneholder alle monomerenhetene i nevnte én eller flere polymerer (P) en aminogruppe eller en substituert amidgruppe.
I en utførelsesform hører nevnte én eller flere polymerer (P) passende til gruppen av vinylpolymerer. I dette tilfellet hører foretrukket nevnte én eller flere polymerer (P) til gruppen av polyvinylamin, poly(vinylalkohol-ko-vinylamin), poly(vinylalkoholko-vinylformamid), polyalylamin, og polyvinylformamid. Mer foretrukket inneholder nevnte én eller flere vinylpolymerer (P) en primær amingruppe, mest foretrukket vinylpolymer (P) er polyvinylamin.
I en utførelsesform inneholder nevnte én eller flere polymerer (P) passende primære aminogrupper eller substituerte amidgrupper. Nevnte én eller flere polymerer (P) hører foretrukket til gruppen av polyvinylamin, poly(vinylalkohol-ko-vinylamin), poly(vinylalkohol-ko-vinylformamid), polyalylamin, polyetylenimin og polyvinylformamid. Mest foretrukket polymer (P) er polyvinylamin eller polyetylenimin.
Aminogruppene i nevnte én eller flere polymerer (P) er passende til stede i asykliske strukturer.
Polyvinylamin fremstilles vanlig ved hydrolysering av polyvinylformamid i en viss grad. Med "polyvinylamin" menes heri et polyvinylamin hvori molforholdet mellom amingrupper og formamidgrupper er 5:95 til 100:0. Hvis molforholdet mellom amingrupper og formamidgrupper er mindre enn 5:95 er polymeren definert som et polyvinylformamid. Molforholdet mellom amingrupper og formamidgrupper i polyvinylaminet er foretrukket fra omtrent 10:90 til omtrent 100:1, mer foretrukket fra omtrent 50:50 til omtrent 100:0, mest foretrukket fra omtrent 80:20 til omtrent 100:0.
Poly(vinylalkohol-ko-vinylamin) fremstilles vanlig ved kopolymerisering av vinylacetat og vinylformamid etterfulgt av hydrolyse som gir et kopolymer med vinylalkohol- og vinylaminenheter. Det kan også foreligge resterende formamidgrupper i kopolymeren og også gjenværende acetatgrupper. Molforholdet mellom amingrupper og formamidgrupper i poly(vinylalkohol-ko-vinylaminet) er fra 5:95 til 100:0. Hvis antallsforholdet mellom amingrupper og formamidgrupper er mindre enn 5:95 er polymeren definert som et poly(vinylalkohol-ko-vinylformamid). Molforholdet mellom hydroksylgrupper og acetatgrupper i poly(vinylalkohol-ko-vinylaminet) eller poly(vinylalkohol-ko-vinylamidet) er passende fra omtrent 25:75 til 100:0, foretrukket fra omtrent 75:25 til 100:0. Molforholdet av amin- og formamidgrupper til hydroksyl- og acetatgruppene i poly(vinylalkohol-ko-vinylformaminet) eller poly(vinylalkohol-ko-vinylformamidet) er passende fra omtrent 3:97 til omtrent 100:0, foretrukket fra omtrent 10:90 til omtrent 100:0, mest foretrukket fra omtrent 25:75 til omtrent 100:0.
Nevnte én eller flere polymerer (P) har passende en vektmidlere molekylvekt på fra omtrent 1.000 til omtrent 5.000.000 g/mol, foretrukket fra omtrent 10.000 til omtrent 2.000.000 g/mol.
Klebemiddelsystemet omfatter fordelaktig videre én eller flere polymerer (P1) inneholdende acetoacetoksygrupper, foretrukket som en separat komponent eller som blandet med proteinkomponenten. Innholdet av acetoacetoksygrupper i nevnte én eller flere polymerer (P) er passende fra omtrent 0,05 til omtrent 15 mol%, foretrukket fra omtrent 1 til omtrent 10 mol%. Nevnte én eller flere polymerer (P1) omfatter foretrukket acetoacetylert polyvinylalkohol (AAPVA).
Nevnte én eller flere polymerer (P1) har fordelaktig en vektmidlere molekylvekt på fra omtrent 1.000 til omtrent 5.000.000 g/mol, foretrukket fra omtrent 10.000 til omtrent 2.000.000 g/mol.
Som en separat komponent av klebemiddelsystemet er polymeren (P1) passende til stede i en vandig blanding omfattende fra omtrent 0,1 til omtrent 99 vekt% polymer (P1), foretrukket fra omtrent 1 til omtrent 80 vekt%, mer foretrukket fra omtrent 2 til omtrent 50 vekt%, enda mer foretrukket fra omtrent 2 til omtrent 25 vekt%, mest foretrukket fra omtrent 3 til omtrent 15 vekt%.
Nevnte én eller flere komponenter i klebemiddelsystemet omfattende protein, polymer (P) og eventuelt henholdsvis (P1), eller klebemiddelblandingen omfattende protein og polymer (P), og eventuelt polymer (P1), kan videre omfatte tilsetningsstoffer og fyllstoffer som f.eks. kaolin.
I en utførelsesform av fremgangsmåten tørkes klebemiddelblandingen etter påføring og aktiveres senere ved tilsetning av vann eller en vandig blanding omfattende nevnte én eller flere polymerer (P) eller en vandig blanding omfattende én eller flere polymerer (P1).
I en utførelsesform omfatter klebemiddelet proteinet, nevnte én eller flere polymerer (P) og nevnte én eller flere polymerer (P1) som separate komponenter som forblir separert inntil deres faktiske bruk i limeprosessen. De separate komponenter i klebemiddelsystemet kan også blandes en kort tid før den faktiske bruk i limeprosessen og danner derved en klebemiddelblanding ifølge den foreliggende oppfinnelse. Med "kort tid" menes heri passende minst omtrent 1 time, foretrukket mindre enn omtrent 30 minutter, mest foretrukket mindre enn omtrent 15 minutter.
I en utførelsesform av fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen påføres klebemiddelsystemet på ett eller flere stykker av et trebasert materiale som separate komponenter, hvori en komponent omfatter proteinet, en ytterligere komponent omfatter nevnte én eller flere polymerer (P), og en ytterligere komponent omfatter nevnte én eller flere polymerer (P1). Komponenten omfattende protein kan omfatte en proteinoppløsning eller dispersjon, eller omfatte proteinet som et tørt materiale. Komponenten omfattende nevnte én eller flere polymerer (P) er passende en oppløsning eller dispersjon. Komponentene omfattende én eller flere polymerer (P1) er passende en oppløsning eller dispersjon.
I en utførelsesform av fremgangsmåten omfatter en første påført komponent en oppløsning eller dispersjon av proteinet og nevnte én eller flere polymerer (P), som tørkes før påføring av en andre komponent som omfatter en oppløsning eller dispersjon av nevnte én eller flere polymerer (P1).
I en utførelsesform av fremgangsmåten omfatter en første påført komponent en oppløsning eller dispersjon av proteinet og nevnte én eller flere polymerer (P1), som tørkes før påføring av en andre komponent som omfatter en oppløsning eller dispersjon av nevnte én eller flere polymerer (P).
I en utførelsesform av fremgangsmåten omfatter en først påført komponent en oppløsning eller dispersjon av nevnte én eller flere polymerer (P), som tørkes før påføring av en andre komponent som omfatter en oppløsning eller dispersjon av proteinet og nevnte én eller flere polymerer (P1).
I en utførelsesform av fremgangsmåten omfatter en påført første komponent en oppløsning eller dispersjon av nevnte én eller flere polymerer (P1), som tørkes før påføring av en andre komponent som omfatter en oppløsning eller dispersjon av proteinet og nevnte én eller flere polymerer (P).
Mengden av protein og én eller flere polymerer (P) og eventuelt én eller flere polymerer (P1) i klebemiddelblandingen representerer minst 75 vekt% av komponenter som har en molekylvekt lik eller over 1.000 g/mol, også passende fra omtrent 75 til omtrent 100 vekt%, foretrukket minst 85 vekt%, også foretrukket fra omtrent 85 til omtrent 100 vekt%, mest foretrukket minst 95 vekt%, også mest foretrukket fra omtrent 95 til omtrent 100 vekt%.
Oppfinnelsen vedrører videre anvendelsen av klebemiddelsystemet ifølge oppfinnelsen for liming av stykker av trebaserte materialer som danner et trebasert produkt.
I en utførelsesform av den foreliggende oppfinnelse er stykkene av trebasert materiale ark eller lameller. I dette tilfellet blir det trebaserte produkt passende et laminert gulvbeleggmateriale, finert gulvbelegg, et finert møbelmateriale, kryssfiner, et veggpanel, et takpanel eller en laminert bjelke.
I en utførelsesform av den foreliggende oppfinnelse er stykkene av trebasert materiale trespon eller trepartikler, som spon, høvelflis, flak, sagflis og et hvilket som helst lignende findelt trebasert materiale. I dette tilfellet er det trebaserte produkt passende en sponplate, partikkelplate eller fiberplate, eller en orientert fiberknippeplate.
Fuktighetsinnholdet i trepartiklene som skal anvendes i den foreliggende oppfinnelse er passende fra omtrent 0 til omtrent 20 vekt%, foretrukket fra omtrent 1 til omtrent 10 vekt%, mer foretrukket fra omtrent 1,5 til omtrent 5 vekt%.
Vektforholdet mellom trepartikler og klebemiddelsystem, beregnet som tørr vekt, er passende fra omtrent 100:1 til omtrent 1:1, foretrukket fra omtrent 50:1 til omtrent 2:1, mer foretrukket fra omtrent 30:1 til omtrent 2,5:1, mest foretrukket fra omtrent 15:1 til omtrent 3:1.
Fremgangsmåtene ifølge oppfinnelse omfatter passende trinnet med å bringe ett eller flere stykker av trebasert materiale i kontakt med klebemiddelsystemet ifølge oppfinnelsen, og deretter presse og derved forene stykker av trebasert materiale med ytterligere trebasert materiale. Pressingen foregår passende ved en forhøyet temperatur. Det trebaserte materialet kan være en hvilken som helst type og form av trebasert materiale som f.eks. spon, fibere, ark, lameller, finerer, stykker, etc. Fremgangsmåten omfatter passende påføring av klebemiddelblandingen ifølge oppfinnelsen på en overflate av det trebaserte materialet etterfulgt av pressing. Pressetemperaturen avhenger av hvilket trebasert produkt som skal produseres men er passende fra omtrent 50 til omtrent 250 ºC og foretrukket fra omtrent 70 til omtrent 200 ºC. For partikkel-, spon-, og fiberplateprodukter er pressetemperaturen foretrukket fra omtrent 100 til omtrent 225 ºC, mest foretrukket fra omtrent 150 til omtrent 200 ºC. For laminerte produkter som f.eks. kryssfiner, laminert gulvbeleggeller finerte gulvbeleggprodukter, er pressetemperaturen foretrukket fra omtrent 70 til omtrent 175 ºC, mest foretrukket fra omtrent 90 til omtrent 160 ºC.
Pressetid og pressetemperatur er sammenknyttet slik at lavere pressetemperaturer generelt krever lengre pressetider. Det trebaserte produkt som skal produseres, bestemmer også egnede pressetemperaturer og pressetider. Pressetiden er passende minst omtrent 10 s, også passende fra omtrent 10 s til omtrent 60 minutter, foretrukket minst omtrent 30 s, også foretrukket fra omtrent 30 s til omtrent 30 minutter, mest foretrukket i det minste omtrent 1 minutt, også foretrukket fra omtrent 1 til omtrent 15 minutter.
I en utførelsesform, ved fremstilling av laminerte produkter, omfatter fremgangsmåten passende påføring av klebemiddelblandingen ifølge oppfinnelsen på en overflate slik at den limte skjøt vil omfatte en opprinnelig påført mengde på fra omtrent 0,1 til omtrent 500 g/m2. Den påførte mengde avhenger av det produkt som skal produseres; for trykkstøpte finerer er mengden foretrukket fra omtrent 50 til omtrent 200 g/m2, for laminert gulvbeleggmateriale er mengden foretrukket fra omtrent 100 til omtrent 160 g/m2. Den passende øvre grense avhenger også av hvilken type av trebasert materiale som oppløsningen påføres på. Klebemiddelblandingen kan påføres på den ene eller begge overflater som skal forenes. Hvis blandingen påføres på begge overflater vil summen av mengdene påført på hver overflate tilsvare de foretrukne mengder for hele limskjøten som angitt.
I en ytterligere utførelsesform, ved fremstilling av laminerte produkter, omfatter fremgangsmåten passende påføring av klebemiddelsystemet ifølge oppfinnelsen som separate komponenter av proteinet og polymeren (P) på en overflate. Passende påføres både proteinet og polymeren (P) som vandige blandinger. Alternativt kan proteinet og polymeren (P) påføres på separate overflater som skal forenes. Eventuelle én eller flere polymerer (P1) påføres passende som en separat komponent eller sammen med proteinet. Den totale mengde påført klebemiddelsystem på den ene eller begge overflater er slik at limskjøten vil omfatte en opprinnelig påført mengde på fra omtrent 0,1 til omtrent 500 g/m2. Den påførte mengde avhenger av produktet som skal produseres: for trykkstøpte finerer er mengden foretrukket fra omtrent 50 til omtrent 200 g/m2, for laminert gulvbeleggmateriale er mengden foretrukket fra omtrent 100 til omtrent 160 g/m2. Den passende øvre grense avhenger også av hvilken type av trebasert materiale som får oppløsningen påført.
I en ytterligere utførelsesform, ved fremstilling av partikkel-, spon-, eller fiberplater, omfatter fremgangsmåten passende påføring av klebemiddelsystemet ifølge oppfinnelsen som separate komponenter av proteinet og nevnte én eller flere polymerer (P) på trespon. Proteinet kan påføres i tørr form eller som til stede i en vandig blanding. Foretrukket påføres proteinet i tørr form. Nevnte én eller flere polymerer (P) påføres passende som en vandig blanding. Alternativt påføres nevnte én eller flere polymerer (P) som et faststoff. Nevnte én eller flere polymerer (P) påføres foretrukket først på sponene etterfulgt av tilsetning av proteinet. Hvis nevnte én eller flere polymerer (P) er faste og proteinet er i tørr form kan de også tilsettes som en blanding, foretrukket etter at vann er blitt tilsatt til tresponene, med mindre tresponene som anvendes har et fuktighetsinnhold tilstrekkelig til å oppnå et akseptabelt bindingsresultat.
Den foreliggende oppfinnelse vedrører også et trebasert produkt som kan oppnås ved hjelp av fremgangsmåten for fremstilling av et trebasert produkt.
Oppfinnelsen illustreres videre ved hjelp av de følgende ikke-begrensende eksempler. Deler og prosentandeler vedrører vektdeler henholdsvis vekt% med mindre annet er angitt.
Eksempler
Eksempel 1:
Partikkelplater ble fremstilt ved å blande henholdsvis 864 g trespon, med et fuktighetsinnhold på 2 vekt%, med økende mengder av en vandig oppløsning av omtrent 4 vekt% (11 vekt% inklusive salter) polyvinylamin ("Lupamin" 9095 fra BASF), etterfulgt av innblanding av omtrent 80 g av et protein. Både soyaproteinisolat ("Supro" 500E fra Solae) og soyamel ("Provabis" 200/80 fra Cargil Foods) ble anvendt. Soyaproteinisolatet SPI hadde et proteininnhold på mer enn 90 vekt% og et tørrstoffinnhold på 94 vekt% og soyamelet hadde et proteininnhold på 52 til 56 vekt% og et tørrstoffinnhold på 93 til 95 vekt%. Sponblandingen ble tildannet til ark 30 x 30 cm og presset ved 185 ºC i 3 minutter og presset til en plate med 16 mm tykkelse. Sekvensen av trykk var 160 kg/cm2 i 30 s, 40 kg/cm2 i 2,5 min og ikke noe trykk under siste 30 s. Strekkstyrken (indre bindingsstyrke, IB) ble målt ved å lime stykker på 5 x 5 cm på to metallblokker og rive dem fra hverandre. For den beste IB verdi ble også tykkelsessvelling (TSW) og vannabsorpsjon (ABS) målt. Tykkelsessvelling måles ved å måle graden av svelling etter at et stykke på 5 x 5 cm var blitt neddykket i vann (20 ºC, 24 h). Vannabsorpsjon måles ved å bestemme vektøkning etter at et stykke 5 x 5 cm var blitt neddykket i vann (20 ºC, 24 h).
Tabell 1
Det konkluderes at tilsetning av polyvinylamin øker den indre bindingsstyrke.
Eksempel 2:
Partikkelplater ble fremstilt i mindre skala ved å blande henholdsvis 50,7 g trespon med et fuktighetsinnhold på 2 vekt%, med 10,9 g av en vandig oppløsning av omtrent 4 vekt% (11 vekt% inklusive salter) polyvinylamin ("Lupamin" 9095 fra BASF), etterfulgt av innblanding av omtrent 5 g av et protein. Som proteiner ble anvendt et soyaproteinisolat (SPI) ("Nurish" 1500 fra Solae) med et proteininnhold på mer enn 90 vekt% og et tørrstoffinnhold på omtrent 94 vekt%, et maisprotein ("Glutalys" fra Roquette) med et proteininnhold på omtrent 57 vekt% og et tørrstoffinnhold på omtrent 88 vekt%, og et potetprotein ("Tubermine" fra Roquette). Proteinene ble også testet uten noen amin- eller amidgruppeholdig polymer, men med tilsatt vann for å oppnå et fuktighetsinnhold før pressing for sponblandingen på 16,1 vekt%. Sponblandingene ble presset til plater med 10 mm tykkelse. Pressingen ble foretatt ved 9 kg/cm2 ved 180 til 185 ºC i 5 minutter. Den indre bindingsstyrke (IB) ble målt ved å måle stykker 5 x 5 cm på to metallblokker og rive dem fra hverandre.
Tabell 2
Det er konkludert at effekten av tilsetning av polyvinylamin er til stede for forskjellige typer av proteiner.
Eksempel 3:
Partikkelplater ble fremstilt ved å blande 864 g trespon, med et fuktighetsinnhold på 2 vekt%, med 205 g av en vandig oppløsning av omtrent 4 vekt% (11 vekt% inklusive salter) polyvinylamin ("Lupamin" 9095 fra BASF), etterfulgt av innblanding av omtrent 85 g av et protein. Som proteiner ble anvendt henholdsvis et soyaproteinisolat ("Supro" 500E fra Solae) med et proteininnhold på mer enn 90 vekt% og et tørrstoffinnhold på 94 vekt%, et maisprotein ("Glutalys" fra Roquette) med et proteininnhold på omtrent 57 vekt% og et tørrstoffinnhold på omtrent 88 vekt%, og et potetprotein ("Tubermine" fra Roquette) med et proteininnhold på 78 vekt% og et tørrstoffinnhold på 91 vekt%. Fuktighetsinnholdet av sponblandingen før pressing ble bestemt. Sponblandingene ble tildannet til ark 30 x 30 cm og presset ved 185 ºC i 3 minutter til plater med 16 mm tykkelse. Sekvensen av trykket av 160 kg/cm2 i 30 s, 40 kg/cm2 i 2,5 min og ikke noe trykk under de siste 30 s.
Strekkstyrken (indre bindingsstyrke, IB) ble målt så vel som tykkelsessvelling og vannabsorpsjon.
Tabell 3
Det konkluderes at tilsetning av polyvinylamin gir utmerket indre bindingsstyrke og vannbestandighetsverdier for forskjellige proteintyper.
Eksempel 4:
Sponplater ble fremstilt i en mindre skala ved å blande henholdsvis 50,7 g trespon, med et fuktighetsinnhold på 2 vekt%, med 1,2 g av amin- eller amidgruppeholdige polymerer tilsatt som oppløsninger med tørrstoffinnhold på mellom 10 og 20
vekt%, etterfulgt av innblanding av 5,0 g av et soyaproteinisolat ("Supro" 500E fra Solae). SPI hadde et proteininnhold på mer enn 90 vekt% og et tørrstoffinnhold på 94 vekt%. Sponblandingene ble presset til plater med tykkelse 10 mm. Pressingen ble foretatt ved 9 kg/cm2 ved 180 til 185 ºC i 5 minutter. Den indre bindingsstyrke (IB) ble målt ved å lime stykker 5 x 5 cm på to metallblokker og rive dem fra hverandre.
Tabell 4
1"Lupamin" 9000 (BASF), 2"Lupasol" SC-86X (BASF), 3"Lupamin" 9095 (BASF), 4"M6i" (Erkol), 5"Praestaret" K325 (BASF), 6"PEI" 25000 (Aldrich)
Eksempel 5:
En klebemiddelblanding ble fremstilt ved å blande 16 g soyaproteinisolat ("Supro" 500E fra Solae) og 100 g av en vandig oppløsning av omtrent 7,5 vekt% (22 vekt% inklusive salter) polyvinylamin ("Lupamin" 9095 fra BASF). SPI hadde et proteininnhold på mer enn 90 vekt% og et tørrstoffinnhold på 94 vekt%. Den vektmidlere molekylvekt av polyvinylaminet var 340.000 g/mol. Som en referanse ble 16 g av det samme soyaproteinisolat (SPI) blandet med 100 g "Milli-Q" vann. Finerte produkter ble fremstilt ved liming av en 0,6 mm finer av bøk på en partikkelplate. Klebemiddelblandingen ble påført på 15 x 15 partikkelplaten i en mengde 120 g/m2. Sammenstillingen ble presset i 2 minutter ved 130 ºC. Limstyrken målt som fiberrivstyrke (meisel ("chisel"), hvor den høyere verdi er den bedre verdi) ble målt etter 5, 30 og (bare for SPI) 60 sekunder og (bare for SPI polyvinylamin) som en kaldsammenstilling, etter pressing.
Tabell 5
*ikke målt
Det konkluderes med at tilsetningen av polyvinylamin øker bindingsstyrken.
Eksempel 6:
En klebemiddelblanding ble fremstilt ved å blande 36 g av et soyaproteinisolat ("Supro" 500E fra Solae) og 1,8 g av en vandig oppløsning av omtrent 12,5 vekt% polyaminamidepiklorhydrin (PAAE) ("Kymene" 557 fra Hercules). SPI hadde et pro teininnhol på mer enn 90 vekt% og et tørrstoffinnhold på 94 vekt%. Som en referanse ble det anvendt en blanding av 12 g av soyaproteinisolatet i 100 ml vann. Blandingene ble hver påført 15 x 15 cm partikkelplater i en mengde på 160 g/m2. Bøkefineren (0,6 mm) ble så presset mot platene. Sammensetningene ble presset i 1 minutt ved 130 ºC. Limstyrken målt som fiberrivstyrke (meisel) ble målt på en varm sammenstilling (direkte etter pressing) henholdsvis på en kald sammenstilling, etter pressing.
Tabell 6
Det konkluderes at bruken av PAAE i kombinasjon med SPI har en negativ innvirkning på bindingsstyrken.
Eksempel 7:
En klebemiddelblanding ble fremstilt ved å blande 8 g av et soyaproteinisolat ("Supro" 500E fra Solae) og 50 g av en vandig oppløsning av omtrent 7,5 vekt% (22 vekt% inklusive salter) polyvinylamin ("Lupamin" 9095 fra BASF). SPI hadde et proteininnhold på mer enn 90 vekt% og et tørrstoffinnhold på 94 vekt%. Den vektmidlere molekylvekt av polyvinylaminet var 340.000 g/mol. Klebemiddelblandingen ble påført 15 x 15 cm partikkelplater i en mengde på 120 g/m2. Den påførte klebemiddel fikk tørke i 5 dager. Klebemiddellagene på to plater ble så gjenfuktet med 1,5 g vann henholdsvis 1,1 g av en oppløsning (10 vekt%) av acetoacetylert polyvinylalkohol (AAPVA) ("Gohsefimer" Z-220 fra Nippon Gohsei). Finerer av bøk (0,6 mm) ble så presset på flatene. Sammenstillingene ble presset i 1 minutt ved 130 ºC. Limstyrken målt som fiberrivstyrke (meisel) ble målt på en varm sammenstilling (direkte etter pressing) henholdsvis på en kald sammenstilling, etter pressing.
Tabell 7
Det konkluderes at tilsetning av AAPVA ytterligere øker bindingsstyrken.
Eksempel 8:
En klebemiddelblanding ble fremstilt ved å blande 16 g av et soyaproteinisolat ("Supro" 500E fra Solae) og 100 g av en vandig oppløsning av omtrent 7,5 vekt% (22 vekt% inklusive salter) polyvinylamin ("Lupamin" 9095 fra BASF). SPI hadde et proteininnhold på mer enn 90 vekt% og et tørrstoffinnhold på 94 vekt%. Vektmidlere molekylvekt av polyvinylaminet var 340.000 g/mol. Som referanse ble 16 g av det samme soyaproteinisolat blandet med 100 g "Milli-Q" vann. Gulvbeleggprodukter for ANSI testing ble fremstilt ved liming av et topplag av bøk på en side av et kjernemateriale og en forsterkningsfiner på den andre side. En sammenstilling ble presset i 5 minutter ved 90 ºC og en ytterligere sammenstilling ble presset i 5 minutter ved 130 ºC. Som en ytterligere referanse ble den samme type gulvbeleggprodukt fremstilt ved bruk av et EPI (emulsjonspolymer isocyanat) klebemiddelsystem. Delamineringen ifølge ANSI ble testet (1 syklus: 31 x 73 mm stykker, vannbløtlegging i 4 h ved 24 ºC, tørking i ovn i 19 h ved 50 ºC).
Tabell 8
Det konkluderes at en ytelse ekvivalent til et EPI system kan oppnås med klebemiddelblandingen ifølge den foreliggende oppfinnelse.
NO20085393A 2006-06-01 2008-12-30 Klebemiddelsystem NO342199B1 (no)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP06114844 2006-06-01
PCT/SE2007/050374 WO2007139501A1 (en) 2006-06-01 2007-05-30 Adhesive system

Publications (2)

Publication Number Publication Date
NO20085393L NO20085393L (no) 2008-12-30
NO342199B1 true NO342199B1 (no) 2018-04-16

Family

ID=36658825

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
NO20085393A NO342199B1 (no) 2006-06-01 2008-12-30 Klebemiddelsystem

Country Status (12)

Country Link
EP (1) EP2024458B1 (no)
JP (1) JP2009538959A (no)
CN (1) CN101460585B (no)
AR (1) AR061212A1 (no)
BR (1) BRPI0712231A2 (no)
CA (1) CA2653978C (no)
MY (1) MY167306A (no)
NO (1) NO342199B1 (no)
PL (1) PL2024458T3 (no)
RU (1) RU2458957C2 (no)
TW (1) TW200813181A (no)
WO (1) WO2007139501A1 (no)

Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CA2695693A1 (en) * 2007-08-24 2009-03-05 Basf Se Process for producing fiber materials
WO2010102284A2 (en) * 2009-03-06 2010-09-10 Parker Anthony A Protein-containing emulsions and adhesives, and manufacture and use thereof
RU2012104857A (ru) * 2009-07-20 2013-08-27 Акцо Нобель Коатингс Интернэшнл Б.В. Клеевая система и способ получения продукта на основе древесины
CN103237862B (zh) * 2010-12-10 2015-08-12 阿克佐诺贝尔国际涂料股份有限公司 包含合成聚合物和羽扇豆蛋白质的含水粘合剂组合物
CN109135664A (zh) * 2018-08-02 2019-01-04 佛山皖阳生物科技有限公司 一种防水型大豆蛋白胶黏剂的制备方法
CN109370512B (zh) * 2018-09-19 2020-06-26 西南林业大学 一种胶合板用核桃饼粕蛋白胶黏剂及其制备方法
WO2021066049A1 (ja) * 2019-09-30 2021-04-08 Spiber株式会社 タンパク質接着剤、接合体及びその製造方法
CN111303811B (zh) * 2020-04-07 2022-12-02 广州市长安粘胶制造有限公司 一种防水型大豆胶的制备方法
CN111732928A (zh) * 2020-07-10 2020-10-02 宁波中科朝露新材料有限公司 一种采用饲料用大豆粕制备大豆基胶黏剂的方法及应用

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2005072260A2 (en) * 2004-01-22 2005-08-11 State Of Oregon Acting By And Through The State Board Of Higher Education On Behalf Of Oregon State University Formaldehyde-free adhesives and lignocellulosic composites made from the adhesives
US20050261404A1 (en) * 2004-05-20 2005-11-24 Georgia-Pacific Resins, Inc. Thermosetting adhesive compositions comprising a protein-based component and a polymeric quaternary amine cure accelerant
WO2005113700A1 (en) * 2004-04-20 2005-12-01 State Of Oregon Acting By And Through The State Board Of Higher Education On Behalf Of Oregon State University Formaldehyde-free lignocellulosic adhesives and composites made from the adhesives

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU43104A1 (ru) * 1934-03-04 1935-05-31 Г.Н. Васильев Способ изготовлени кле
MX18621A (es) * 1988-12-19 1993-11-01 American Cyanamid Co Polimero en microparticulas soluble en agua, proceso para la preparacion del polimero, metodo para concentrar dispersion de solidos suspendidos y papel con resistencia para aplicaciones en seco y/o humedo
JPH05320612A (ja) * 1992-05-22 1993-12-03 Hisamitsu Pharmaceut Co Inc 粘着組成物
CN1146587C (zh) * 1995-06-07 2004-04-21 切夫里昂化学公司 具有烯属主链和烯丙基或含醚侧链的氧气清除组合物及其应用
US6395356B1 (en) * 1997-05-14 2002-05-28 Teepak Properties, Llc Food casings having modified release properties and methods of manufacture
DE19829757A1 (de) * 1998-07-03 2000-01-05 Stockhausen Chem Fab Gmbh Wässrige Klebemitteldispersionen und deren Verwendung zur Herstellung von mehrlagigen Papieren
US6497729B1 (en) * 1998-11-20 2002-12-24 The University Of Connecticut Implant coating for control of tissue/implant interactions

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2005072260A2 (en) * 2004-01-22 2005-08-11 State Of Oregon Acting By And Through The State Board Of Higher Education On Behalf Of Oregon State University Formaldehyde-free adhesives and lignocellulosic composites made from the adhesives
WO2005113700A1 (en) * 2004-04-20 2005-12-01 State Of Oregon Acting By And Through The State Board Of Higher Education On Behalf Of Oregon State University Formaldehyde-free lignocellulosic adhesives and composites made from the adhesives
US20050261404A1 (en) * 2004-05-20 2005-11-24 Georgia-Pacific Resins, Inc. Thermosetting adhesive compositions comprising a protein-based component and a polymeric quaternary amine cure accelerant

Also Published As

Publication number Publication date
TW200813181A (en) 2008-03-16
CA2653978A1 (en) 2007-12-06
EP2024458B1 (en) 2016-07-13
RU2008152387A (ru) 2010-07-20
NO20085393L (no) 2008-12-30
JP2009538959A (ja) 2009-11-12
AR061212A1 (es) 2008-08-13
CN101460585B (zh) 2012-05-02
CN101460585A (zh) 2009-06-17
WO2007139501A1 (en) 2007-12-06
CA2653978C (en) 2014-09-09
BRPI0712231A2 (pt) 2012-01-10
PL2024458T3 (pl) 2017-01-31
EP2024458A1 (en) 2009-02-18
RU2458957C2 (ru) 2012-08-20
MY167306A (en) 2018-08-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8147979B2 (en) Adhesive system and method
NO342199B1 (no) Klebemiddelsystem
US20070298274A1 (en) Adhesive system and method of producing a wood based product
US7960452B2 (en) Adhesive composition and method
US20070281145A1 (en) Adhesive system
CA2656822C (en) Adhesive system and method of producing a wood based product
CA2612177C (en) Adhesive system and method
US20070277928A1 (en) Adhesive system
CA2653982C (en) Adhesive system
US20100043970A1 (en) Method of producing a wood based product
US20090317651A1 (en) Adhesive system and method of producing a wood based product
RU2469059C2 (ru) Способ получения продукта на древесной основе

Legal Events

Date Code Title Description
CREP Change of representative

Representative=s name: OSLO PATENTKONTOR AS, POSTBOKS 7007 MAJORSTUA, 030