PT3067402T - Composição de aglutinante e sua utilização em painéis de derivados de madeira - Google Patents

Description

DESCRIÇÃO

"COMPOSIÇÃO DE AGLUTINANTE E SUA UTILIZAÇÃO EM PAINÉIS DE DERIVADOS DE MADEIRA" A presente invenção refere-se a uma composição de aglutinante de acordo com o conceito geral da reivindicação 1, à sua utilização de acordo com a reivindicação 11, a um processo para a sua preparação de acordo com a reivindicação 12, a um painel de derivados de madeira de acordo com a reivindicação 13 e a um processo para a preparação do painel de derivados de madeira de acordo com a reivindicação 14.

Os agentes adesivos ou aglutinantes são um constituinte decisivo no fabrico industrial de um grande número de produtos, entre outros, na preparação de painéis de derivados de madeira. Neste caso, cobrem-se os produtos de cominuição de madeira com o aglutinante e prensam-se sob aplicação de pressão e temperatura para formar corpos moldados tais como, p. ex., painéis. 0 tipo e quantidade do aglutinante utilizado é essencialmente influenciado, neste caso, pela dimensão e qualidade das fibras de madeira e/ou fragmentos de madeira utilizados.

As fibras de madeira são utilizadas tipicamente para a preparação de painéis de MDF ou de HDF em combinação com resinas de formaldeido, tais como, p. ex. resinas de melamina-formaldeído ou resinas de ureia-formaldeido, enquanto os fragmentos de madeira (aparas) são empregues para a preparação de painéis de OBS (painel de aparas orientadas) associados a aglutinantes de poliuretano, p. ex. à base de PMDI.

Os resíduos em forma de aparas originalmente formados na indústria de folheados de laminados foram em primeiro lugar processados em quantidades pequenas a painéis OSB, que foram aproveitados para as aplicações mais diversas. Estes são hoje sobretudo empregues na construção de habitações de madeira e pré-fabricadas, dado que os painéis de OSB são leves e, apesar disso, satisfazem as exigências estáticas colocadas aos painéis estruturais. Assim sendo, os painéis de OSB são empregues como painéis estruturais e como revestimento de paredes ou tetos com placas ou também no domínio dos pavimentos. A preparação dos painéis de OBS ocorre num processo de várias etapas em que, em primeiro lugar, se recortam longitudinalmente os fragmentos ou aparas com lâminas rotativas a partir de varas de madeira descascadas, de um modo preferido resinosas. No passo de secagem subsequente, a humidade natural das aparas é reduzida a temperaturas elevadas. 0 grau de humidade das aparas pode variar consoante o agente adesivo utilizado. Assim sendo, consoante o adesivo, a humidificação pode ser mais favorável em aparas mais húmidas ou em aparas secas. Neste caso, a alteração da humidade das aparas é apenas possível numa extensão reduzida, de modo que é sobretudo o agente adesivo que tem de ser adaptado à humidade existente.

Para além disso, durante o passo de prensagem deverá existir tão pouca humidade quanto possível nas aparas, de modo a reduzir o mais possível a pressão de vapor originada durante o passo de prensagem, uma vez que, de outro modo, esta poderá provocar o rebentamento do painel bruto.

No seguimento da secagem das aparas, estas são introduzidas num dispositivo de encolagem, no gual a cola ou o agente adesivo é aplicado finamente distribuído sobre os fragmentos. Para a colagem empregam-se predominantemente colas de PMDI (diisocianato de difenilmetano polimérico) ou de MUPF (melamina-ureia-fenol-formaldeído). As colas são aplicadas, de um modo preferido, em camadas individuais. As colas também podem ser contudo empregues em mistura nos painéis de OBS. Estas colas são utilizadas porgue os painéis de OBS são usados freguentemente para aplicações estruturais, tal como referido acima. Aí têm de ser utilizadas colas resistentes a condições húmidas ou molhadas.

Após a encolagem, as aparas encoladas são espalhadas em aparelhos de dispersão, alternadamente, longitudinal e transversalmente à direção da produção, de modo gue as aparas estão dispostas de forma cruzada em, pelo menos, três camadas (camada inferior - camada intermédia - camada de cobertura, em que a direção da dispersão da camada inferior e de cobertura é igual, desviando-se contudo da direção de dispersão da camada intermédia).

No seguimento da dispersão das aparas ocorre uma prensagem contínua das mesmas sob pressão elevada e a temperatura elevada, p. ex., 200 a 250 °C.

Tal como mostraram agora os ensaios, observa-se uma penetração ou difusão da cola para a madeira, em particular na encolagem (p. ex. com PMDI) de aparas de resinosas. Uma razão para tal é o facto da cola de PMDI hidrofóbica, em particular, ser absorvida pela superfície da madeira gue contém mais ou menos ácidos gordos consoante a estação do ano. Isto faz com gue a cola já só esteja parcialmente disponível para a colagem das aparas à superfície.

Na preparação de painéis de OBS, em particular, é assim necessário um dispêndio acrescido de quantidades de cola ou adesivo, de modo a compensar a penetração ou a absorção da cola utilizada nos fragmentos de madeira ou aparas. Isto conduz a custos adicionais substanciais. 0 documento US2003/096110 divulga uma composição de aglutinante para a utilização em produtos multiestratifiçados. Esta composição contém um poliisocianato como componente endurecedor, um poliol como componente aglutinante e um aditivo silânico, p. ex., silano de glicidoxipropiltrietoxilo. A presente invenção tem assim por base o objetivo de ultrapassar as desvantagens expostas na preparação de painéis de OBS e de disponibilizar um processo que possibilita a redução das quantidades de cola ou agente adesivo.

Este objetivo é solucionado de acordo com a invenção através de uma composição de aglutinante com as características da reivindicação 1 e um painel de derivados de madeira com as características da reivindicação 13.

Disponibiliza-se correspondentemente uma composição de aglutinante, em particular para painéis de derivados de madeira, que é preparável a partir de: - pelo menos um agente adesivo polimérico, - pelo menos um alditol tetra, penta ou hexavalente ou um álcool de valência superior com mais de seis grupos hidroxilo como composto polialcoólico, - pelo menos um composto da fórmula geral (I)

RaSÍX(4-a) (I) , ou da fórmula geral (II)

ObXc (OH) dReSiO(4-b-c-d-e) /2 (II), em que - X é H, OH ou um resíduo hidrolisável selecionado do grupo compreendendo halogéneo, alcoxilo, carboxilo, amino, monoalquilamino ou dialquilamino, ariloxilo, aciloxilo, aquilcarbonilo, -Ré um resíduo orgânico não hidrolisável R selecionado do grupo compreendendo alquilo substituído e não substituído, arilo substituído e não substituído, alcenilo substituído e não substituído, alcinilo substituído e não substituído, cicloalquilo substituído e não substituído, que podem estar interrompidos com -0- ou -NH-, e - em que R pode apresentar, pelo menos, um grupo funcional Q, que é selecionado de um grupo contendo um grupo epóxido, hidroxilo, éter, amino, monoalquilamino, dialquilamino, um grupo anilino, amida, carboxilo, alcinilo, acrilo, acriloxilo, metacrilo, metacriloxilo, mercapto, ciano, alcoxilo, isocianato, aldeído, alquilcarbonilo, anidrido ácido e/ou de ácido fosfórico substituído e não substituído, - R e X podem ser respetivamente iguais ou diferentes um do outro, e - a = 0, 1, 2, 3, em particular 0 ou 1, - b, c, d = 0 ou 1, e - e = 1, 2, 3.

No sentido do presente pedido, é percetível para um especialista que os compostos contendo silano com a fórmula geral (II) derivam diretamente de compostos silânicos da fórmula geral (I) como produtos de hidrólise e/ou de condensação. A hidrólise e/ou condensação dos compostos da fórmula geral (I) é condicionada e influenciada pelas condições reacionais, em particular, por condições reacionais ácidas durante a preparação de aglutinantes. A combinação de acordo com a invenção, composta pelo composto silânico e o poliálcool origina, em primeiro lugar, um composto ou uma mistura reacional que é fortemente hidrofílica num dos lados da molécula em virtude do grande número de grupos OH no poliálcool. Por outro lado, a molécula preparada a partir de silano e poliálcool dispõe de grupos reativos em virtude do silano modificado especificamente, passíveis de reagir com o agente adesivo polimérico, tal como, p. ex., cola de PMDI, ou também com os grupos OH da madeira. Estes novos compostos e as macromoléculas originadas por condensação com a cola deixam agora de ser capazes de atravessar a camada hidrofóbica de ácidos gordos das aparas em virtude dos resíduos hidrofílicos. Condicionada por isto, a presente composição de aglutinante permanece sobre a superfície das aparas ou fibras e não se difunde para a matriz da madeira. Pode também dizer-se que a cola polimérica está agora dotada com uma âncora hidrofílica. 0 composto polialcoólico é um alditol tetra, penta ou hexavalente ou um álcool de valência superior com mais de seis grupos hidroxilo. Como álcoois tetravalentes podem ser utilizados, neste caso, treitol, eritritol, pentaeritritol, como álcoois pentavalentes, arabitol, adonitol, xilitol e, como álcoois hexavalentes, sorbitol, manitol, dulcitol, dipentaeritritol. Também podem ser empregues álcoois de valência superior com mais de seis grupos hidroxilo, tais como, p. ex., sete ou oito grupos hidroxilo e tais como n-poliglicóis e álcoois n-polivinílicos. São poliglicóis adequados, p. ex., polietileno ou polipropilenoglicóis. A utilização de sorbitol deu provas de ser particularmente vantajosa. A quantidade do composto polialcoólico na composição de aglutinante perfaz entre 5 a 50% em peso, de um modo preferido 10 a 30% em peso, de um modo particularmente preferido, 5 a 10% em peso relativamente à quantidade total da composição de aglutinante. O resíduo X é vantajosamente selecionado de um grupo contendo flúor, cloro, bromo, iodo, alcoxilo (Ci-e) , em particular metoxilo, etoxilo, n-propoxilo e butoxilo, ariloxilo (Cõ-io) , em particular fenoxilo, aciloxilo(C2-7) , em particular acetoxilo ou propionoxilo, aquilcarbonilo (C2-7) , em particular acetilo, monoalquilamino ou dialquilamino com Ci a C12, em particular Ci a C6. Grupos hidrolisáveis particularmente preferidos são grupos alcoxilo (C1-4) , em particular metoxilo e etoxilo. 0 R não hidrolisável é selecionado, de um modo preferido, de um grupo compreendendo alquilo(C1-C30) substituído e não substituído, em particular alquilo (C5-C25) , alcenilo (C2-C6) substituído e não substituído, alcinilo(C2-C6) substituído e não substituído e arilo (C6-C10) substituído e não substituído.

Numa forma de realização, o resíduo R não hidrolisável é selecionado do grupo contendo metilo, etilo, n-propilo, isopropilo, n-butilo, s-butilo, t-butilo, pentilo, hexilo, ciclo-hexilo, vinilo, 1-propenilo, 2-propenilo, butenilo, acetilenilo, propargilo, fenilo e naftilo. 0 termo "resíduo orgânico não hidrolisável", no âmbito da presente invenção significa um resíduo orgânico que, na presença de água, não conduz à formação de um grupo OH ou grupo NH2 ligado ao átomo de Si.

Numa variante o, pelo menos, um grupo funcional Q é selecionado de um grupo contendo um grupo epóxido, hidroxilo, éter, acrilo, acriloxilo, metacrilo, metacriloxilo, amino, alcoxilo, ciano e/ou isociano. 0, pelo menos, um grupo funcional Q, que está contido no resíduo R orgânico não hidrolisável, compreende vantajosamente, numa variante adicional, um grupo epóxido, em particular, um grupo glicidilo ou glicidiloxilo, um grupo alcoxilo, um grupo amino ou um grupo isociano.

Os grupos funcionais que tornam possível uma reticulação do agente adesivo polimérico e a superfície de madeira compreendem, em particular, grupos polimerizáveis e/ou policondensáveis, em que as reações de polimerização englobam também as reações de poliadição. Os grupos funcionais são selecionados, de um modo preferido, de modo a permitir uma reticulação orgânica entre o agente adesivo polimérico e a superfície de madeira e também, eventualmente, entre os diversos sistemas adesivos, por via de reações de polimerização e/ou condensação eventualmente catalisadas.

Numa forma de realização particularmente preferida utilizam-se tetraetoxissilano, metiltrietoxissilano, gama-isocianatopropiltrietoxissilano ou um glicidiloxipropiltrietoxissilano como silanos.

Tal como descrito, o resíduo R não hidrolisável pode dispor de, pelo menos, um grupo funcional Q. Para além disso, o resíduo R também pode estar presente substituído com resíduos adicionais. 0 termo "substituído", quando utilizado com "alquilo", "alcenilo", "arilo", etc., designa a substituição de um ou vários átomos, em regra átomos de H, com um ou vários dos seguintes substituintes, de um modo preferido, com um ou dois dos seguintes substituintes: halogéneo, hidroxilo, hidroxilo protegido, oxo, oxo protegido, cicloalquilo(C3-C7) , alquilo bicíclico, fenilo, naftilo, amino, amino protegido, amino monossubstituído, amino monossubstituído protegido, amino dissubstituído, guanidino, guanidino protegido, um anel heterocíclico, um anel heterocíclico substituído, imidazolilo, indolilo, pirrolidinilo, alcoxilo (C1-C12) , acilo (C1-C12) , aciloxilo (C1-C12) , acriloiloxilo, nitro, carboxilo, carboxilo protegido, carbamoílo, ciano, metilsulfonilamino, tiol, alquiltio (Ci-Cio) e alquilsulfonilo (C1-C10) . Os grupos alquilo, grupos arilo, grupos alcenilo substituídos podem estar mono ou polissubstituídos e, de um modo preferido, 1 ou 2 vezes com o mesmo substituinte ou um diferente. 0 termo "alcinilo", tal como aqui utilizado, designa um resíduo da fórmula R-C^c-, em particular, um "alcinilo (02_0δ)" · Exemplos para alcinilos (C2-C6) incluem: etinilo, propinilo, 2-putinilo, 2-pentinilo, 3-pentinilo, 2-hexinilo, 3-hexinilo, 4-hexinilo, vinilo, bem como di e triinos de cadeias alquilo lineares e ramificadas. 0 termo "arilo", tal como aqui utilizado, designa hidrocarbonetos aromáticos, por exemplo, fenilo, benzilo, naftilo, ou antrilo. Grupos arilo substituídos são grupos arilo, que, tal como definido acima, estão substituídos com um ou vários substituintes, tal como definido acima. 0 termo "cicloalquilo" compreende os grupos ciclopropilo, ciclobutilo, ciclopentilo, ciclo-hexilo e ciclo-heptilo.

Numa forma de realização preferida, a presente composição de aglutinante apresenta, pelo menos, dois compostos da fórmula geral (I) e/ou (II) .

Assim sendo, pode ser utilizada uma composição de aglutinante, na qual um primeiro composto corresponde à fórmula S1X4 com X sendo OH ou alcoxilo, em particular metoxilo, etoxilo, n-propoxilo ou i-propoxilo, e um segundo composto corresponde à fórmula RaSiX(4-a) com a= 1 ou 2, em que X é OH ou alcoxilo, em particular metoxilo, etoxilo, n-propoxilo ou i-propoxilo, R é metilo, etilo, n-propilo ou n-butilo e Q é um grupo glicidilo ou glicidiloxilo, um grupo alcoxilo, um grupo amino ou um grupo isociano. Neste caso, a relação molar entre o primeiro e o segundo composto pode perfazer, 0,1 a 1 mole, de um modo preferido, 0,1 a 0,5 mole, de um modo particularmente preferido, 0,1 a 0,4 mole.

Numa forma de realização da presente composição de aglutinante é utilizado, de um modo preferido, um agente adesivo polimérico que é selecionado do grupo contendo agentes adesivos de formaldeido, agentes adesivos de poliuretano, agentes adesivos de resina epóxido, agentes adesivos de poliéster. Como agente adesivo de condensado de formaldeido pode ser utilizado, em particular, um agente adesivo de resina de fenol-formaldeido (PF) , um agente adesivo de resina de cresol/resorcinol-formaldeído, agente adesivo de resina de ureia-formaldeído (UF) e/ou agente adesivo de resina de melamina-formaldeído (MF).

Presentemente, é preferida a utilização de um agente adesivo de poliuretanos, em que o agente adesivo de poliuretano está presente à base de poliisocianatos aromáticos, em particular, diisocianato de polidifenilmetano (PMDI), diisocianato de toluileno (TDI) e/ou diisocianato de difenilmetano (MDI), em que é particularmente preferido o PMDI.

Numa forma de realização adicional do presente processo, é igualmente possível utilizar mais de um agente adesivo polimérico. Assim sendo, podem ser utilizados, como primeiro agente adesivo polimérico, pelo menos, um agente adesivo de policondensação, tal como um agente adesivo de poliamida, um de poliéster, um de silicone e/ou um de condensado de formaldeido, em particular um agente adesivo de resina de fenol-formaldeido (PF), um agente adesivo de resina de cresol/resorcinol- formaldeído, agente adesivo de resina de ureia- formaldeido (UF) e/ou agente adesivo de resina de melamina-formaldeido (MF) e, como segundo agente adesivo polimérico, pelo menos, um agente adesivo de poliadição, tal como um agente adesivo de resina de epóxido, um agente adesivo de policianurato e/ou um agente adesivo de poliuretano, em particular um agente adesivo de poliuretano à base de diisocianato de polidifenilmetano (PMDI). Os sistemas adesivos híbridos deste género são conhecidos a partir do documento EP 2447332 Bl.

Numa forma de realização adicional, o teor em agente adesivo polimérico na composição de aglutinante presentemente utilizada perfaz, pelo menos, 95% em peso, de um modo preferido, pelo menos, 80% em peso, de um modo particularmente preferido, pelo menos, 70% em peso.

Neste caso, a quantidade de mistura reacional composta por, pelo menos, um composto silânico da fórmula (I) e/ou (II) e o, pelo menos, um composto polialcoólico pode perfazer 1 a 20% em peso, de um modo preferido, 2 a 15% em peso, de um modo particularmente preferido, 3 a 10% em peso, relativamente à quantidade de agente adesivo polimérico. O teor de solvente que está essencialmente dependente da utilização dos silanos situa-se igualmente entre 1 a 15% em peso, de um modo preferido, 2 a 13% em peso, de um modo particularmente preferido, entre 4 a 10% em peso. O teor de solvente do agente adesivo polimérico empregue ainda não está contudo contemplado nestas indicações.

Uma variante particularmente preferida da presente composição de aglutinante compreende tetraetilortosilicato, glicidiloxipropiltrietoxissilano, sorbitol e cola de PMDI como agente adesivo polimérico.

Numa forma de realização adicional da presente composição de aglutinante é possível adicionar nanopartículas à composição. As partículas utilizadas de um modo preferido neste caso apresentam uma dimensão entre 2 e 400 nm, de um modo preferido, entre 2 e 100 nm, de um modo particularmente preferido, entre 2 e 50 nm. As partículas podem ter uma natureza oxídica, hidroxídica ou oxi-hidroxídica, em particular, que podem ser preparadas através de diferentes processos, tais como, por exemplo, processo de permuta iónica, processo plásmico, processo sol-gel, moagem ou também deposição por chama. Numa forma de realização preferida, utilizam-se partículas à base de SÍO2, AI2O3, ZrCh, TÍO2, SnO, em que se empregam, de um modo particularmente preferido, partículas de SÍO2 em nanoescala na forma de uma suspensão aquosa (p. ex., suspensão ácida de SÍO2 estabilizada com catioes Al3+ ou Na+) .

Tal como já mencionado acima, a presente composição de aglutinante pode ser utilizada na preparação de painéis de aglomerado de madeira ou painéis de fibra de madeira, em particular painéis de OSB, de HDF ou de MDF, bem como de madeira contraplacada e madeira laminada. A composição de aglutinante presentemente utilizada pode ser preparada num processo compreendendo os seguintes passos: - Preparação de, pelo menos um, de um modo preferido, de pelo menos dois, compostos diferentes das fórmulas gerais (I) e/ou (II) ; - Adição de, pelo menos, um alditol tetra, penta ou hexavalente ou um álcool de valência superior com mais de seis grupos hidroxilo como composto polialcoólico; - Adição de, pelo menos, um catalisador, em particular de um ácido, à mistura composta por, pelo menos, um composto da fórmula (I) e/ou (II) e, pelo menos, um composto polialcoólico; - Precipitação e separação da mistura reacional composta por, pelo menos, um composto da fórmula (I) e/ou (II) e, pelo menos, um composto polialcoólico, e - Adição de, pelo menos, um (primeiro) agente adesivo polimérico à mistura reacional separada composta por, pelo menos, um composto da fórmula (I) e/ou (II) e, pelo menos, um polialcoólico composto.

Num passo adicional, é igualmente possível adicionar um segundo agente adesivo polimérico adicional à composição de aglutinante. 0 segundo agente adesivo polimérico é, de um modo preferido, diferente do primeiro agente adesivo polimérico. Como primeiro agente adesivo é concebível utilizar, por exemplo, um agente adesivo polimérico de poliuretano, tal como, p. ex. PMDI, e, como um segundo agente adesivo polimérico, um agente adesivo de formaldeído, tal como um agente adesivo de melamina-formaldeido.

Os ácidos inorgânicos e/ou orgânicos adequados como catalisadores são selecionados de um grupo contendo ácido fosfórico, ácido acético, ácido p-toluenossulfónico, ácido clorídrico, ácido fórmico ou ácido sulfúrico. São igualmente adequados os sais de amónio, tais como sulfato de amónio, que reagem como ácidos fracos. É particularmente preferido o ácido p-toluenossulfónico. A utilização de glicerofosfato de sódio para precipitar a mistura reacional a partir de, pelo menos, um composto da fórmula (I) e/ou (II) e, pelo menos, um composto polialcoólico deu provas de ser particularmente adequada. Como precipitantes adicionais consideram-se também lixívias, tais como NaOH, KOH, ou soluções de hidróxido de amónio.

De um modo preferido, o precipitante é adicionado em conjunto com água à mistura reacional composta por, pelo menos, um composto da fórmula (I) e/ou (II) e, pelo menos, um composto polialcoólico. Deste modo, o produto reacional composto por, pelo menos, um composto da fórmula (I) e/ou (II) e, pelo menos, um composto polialcoólico é concentrado na fase aquosa e separado dos produtos de hidrólise, tal como, p. ex., etanol.

No caso em são misturadas nanopartículas à composição de aglutinante, utilizam-se as partículas, de um modo preferido, numa quantidade entre 0,1 a 15% em peso, de um modo preferido, 0,5 a 10% em peso, de um modo particularmente preferido, entre 1 a 5% em peso.

As temperaturas durante todo o processo de preparação do sistema adesivo situam-se habitualmente em gamas entre 20 e 80 °C, de um modo preferido, entre 30 e 60 °C. O objetivo da presente invenção é igualmente solucionado por um painel de derivados de madeira com a presente composição de aglutinante.

Correspondentemente, em, pelo menos, um painel de derivados de madeira, em particular, um painel de aglomerado de madeira e/ou painel de fibra de madeira, tal como, p. ex., um painel de OSB, de HDF ou de MDF, está contida, pelo menos, uma composição de aglutinante de acordo com a invenção. É de assinalar o facto de a utilização, em particular, das colas PMDI e MUPF na camada de cobertura de painéis de OBS melhora os valores tecnológicos dos painéis, tais como a resistência de resistência à tração transversal e à flexão e reduzem simultaneamente o intumescimento. 0 teor em composição de aglutinante no painel de derivados de madeira, em particular, um painel de aglomerado de madeira de OSB, perfaz entre 1,0 e 2,5% em peso, de um modo preferido, 1,5 e 2,4% em peso, de um modo particularmente preferido, 1,7 e 2,2% em peso, relativamente à quantidade total das fibras de madeira ou das aparas de madeira. Numa variante, a placa de aglomerado de madeira de OSB contém um agente adesivo de poliuretano ou um agente adesivo de formaldeído como agente adesivo polimérico. O presente painel de derivados de madeira é preparado num processo com os seguintes passos: a) Preparação de estilhas de madeira ou fragmentos de madeira (aparas de OSB) de madeiras adequadas, b) Estilhaçamento das estilhas de madeira para formar fibras de madeira, c) Eventualmente armazenamento intermédio dos fragmentos de madeira ou fibras de madeira, em particular em silos ou depósitos, d) Secagem dos fragmentos de madeira ou fibras de madeira, e) Triagem ou separação dos fragmentos de madeira ou fibras de madeira de acordo com a dimensão dos fragmentos de madeira ou fibras de madeira, f) Eventualmente cominuição adicional dos fragmentos de madeira ou fibras de madeira e armazenamento intermédio, g) Colocação dos fragmentos de madeira ou fibras de madeira sobre uma cinta de transporte por meio de classificação pneumática e/ou por projeção, e h) Prensagem dos fragmentos de madeira ou fibras de madeira dispostas sobre a cinta de transporte, em que a composição de aglutinante de acordo com a invenção pode ser adicionada antes, durante e/ou após um dos passos b) ah). A composição de aglutinante pode ser portanto misturada com os fragmentos de madeira ou fibras de madeira a qualquer momento do processo de preparação. É também concebível a aplicação do agente adesivo em vários locais sobre os fragmentos de madeira ou fibras de madeira.

Adicionalmente aos passos processuais expostos acima, as estilhas de madeira são limpas, de impurezas, p. ex., no âmbito de uma limpeza a seco ou uma limpeza húmida antes da sua cominuição.

Numa forma de realização preferida, a composição de aglutinante é pulverizada sobre os fragmentos de madeira ou sobre as fibras de madeira. A quantidade de composição de aglutinante aplicada situa-se entre 1 e 2,5% em peso relativamente à quantidade de fragmentos ou fibras empregue.

No caso da preparação de painéis de OBS, as aparas de madeira utilizadas podem apresentar um comprimento entre 50 a 200 mm, de um modo preferido, 70 a 180 mm, de um modo particularmente preferido, 90 a 150 mm; uma largura entre 5 a 50 mm, de um modo preferido, 10 a 30 mm, de um modo particularmente preferido, 15 a 20 mm; e uma espessura entre 0,1 e 2 mm, de um modo preferido, entre 0,3 e 1,5 mm, de um modo particularmente preferido, entre 0,4 e 1 mm.

Por meio do processo de acordo com a invenção, é possível dotar painéis de aglomerados ou painéis de fibras, tais como painéis de OSB, de MDF ou de HDF com a composição de aglutinante de acordo com a invenção. A invenção é explicada em seguida mais detalhadamente fazendo-se referência às figuras dos desenhos num exemplo de realização.

Exemplo de realização A uma mistura composta por 20,33 g de tetraetilortosilicato (0,1 mole) e 139,2 g de glicidiloxipropiltrietoxissilano (0,5 mole) junta-se, sob agitação, uma mistura de 34,2 g de sorbitol (50% em peso em água desmineralizada) e 4 g de ácido para-toluenossulfónico. Ocorrem, neste caso, uma hidrólise da mistura silânica e uma reação com o sorbitol, em que o grau de condensação é mantido propositadamente baixo. O decurso da reação e o grau de condensação são monitorizados por meio de medições de RMN de Si.

Após um tempo de agitação de 4 horas, junta-se uma mistura de 136,8 g de água desmineralizada e 34 g de glicerol fosfato de sódio à mistura reacional acima. Agita-se esta mistura durante 60 minutos adicionais.

Após um tempo de repouso de cerca de 1 hora, forma-se uma mistura bifásica. A fase inferior, agora aquosa, contendo o produto reacional de silanos e sorbitol é separada da fase superior alcoólica.

Junta-se a fase de aglutinante aquosa contendo o produto reacional composto por silanos e sorbitol a 428 g de cola de PMDI. Esta mistura tem de estar homogénea. Adiciona-se a fase de aglutinante aquosa, como aglutinante, nas concentrações 5% em peso e 20% em peso ao PMDI.

Subsequentemente aplica-se a composição de aglutinante sobre um padrão de painéis de aglomerados ou uma amostra de painéis de aglomerados. Sobre uma superfície de corte da amostra de madeira aplicou-se respetivamente 1 mL da solução e secou-se na estufa a 100 °C durante 15 minutos. Subsequentemente averiguou-se visualmente a profundidade de penetração da solução. Testaram-se respetivamente 5 padrões de madeira para cada ensaio.

Resultados: A cola de PMDI pura penetra neste método (endurecimento a 100 °C durante 15 min) amplamente na amostra de painéis de aglomerados e perde-se assim na superfície de colagem. Neste caso, a cola de PMDI é absorvida muito amplamente pela amostra de painéis de aglomerados, o que é reconhecível tanto no lado frontal com também no lado traseiro da amostra de painéis de aglomerados. A adição de 5% em peso de produto reacional composto por silanos e sorbitol à cola de PMDI, após endurecimento a 100 °C durante 15 min, pelo contrário, origina um resultado diferente. Assim sendo, nem no lado frontal nem no lado traseiro são reconhecíveis quaisquer vestígios de penetração da cola modificada. Ao aumentar-se o teor de produto reacional composto por silanos e sorbitol para 20% em peso e endurecimento a 100 °C durante 15 min, a cola permanece mesmo completamente sobre a superfície e aparenta uma ligeira formação de espuma.

Os resultados comprovam inequivocamente que a adição de uma mistura reacional composta por silanos modificados com um poliálcool, tal como, p. ex., sorbitol, a uma cola de PMDI permite evitar uma absorção ou difusão da cola de PMDI nas fibras de madeira, o que possibilita uma redução da quantidade de aglutinante necessária no processo de preparação de painéis de derivados de madeira.

Lisboa, 24 de julho de 2017

Claims (14)

1. REIVINDICAÇÕES

   1. Composição de aglutinante, em particular para painéis de derivados de madeira, preparável a partir de - pelo menos, um agente adesivo polimérico, - pelo menos, um alditol tetra, penta ou hexavalente ou um álcool de valência superior com mais de seis grupos hidroxilo como composto polialcoólico, - pelo menos, um composto da fórmula geral (I) RaSÍX (4-a) (I) , ou da fórmula geral (II) 0bXc (OH)dReSiO (4-b-c-d-e) /2 (II) , em que - X é H, OH ou um resíduo hidrolisável selecionado do grupo compreendendo halogéneo, alcoxilo, carboxilo, amino, monoalquilamino ou dialquilamino, ariloxilo, aciloxilo, aquilcarbonilo, R é um resíduo orgânico não hidrolisável R selecionado do grupo compreendendo alquilo substituído e não substituído, arilo substituído e não substituído, alcenilo substituído e não substituído, alcinilo substituído e não substituído, cicloalquilo substituído e não substituído, que podem estar interrompidos com -0- ou -NH-, e - em que R pode apresentar, pelo menos, um grupo funcional Q, que é selecionado de um grupo contendo um grupo epóxido, hidroxilo, éter, amino, monoalquilamino, dialquilamino, um grupo anilino, amida, carboxilo, alcinilo, acrilo, acriloxilo, metacrilo, metacriloxilo, mercapto, ciano, alcoxilo, isocianato, aldeído, alquilcarbonilo, anidrido ácido e/ou ácido fosfórico substituído e não substituído, R e X podem ser respetivamente iguais ou diferentes um do outro, e - a = 0, 1, 2, 3, em particular, 0 ou 1, -b, c, d = 0 ou 1, e - e = 1, 2, 3.
2. 2. Composição de aglutinante de acordo com a reivindicação 1, caracterizada por serem utilizados os álcoois tetravalentes treitol, eritritol, os álcoois pentavalentes arabitol, adonitol, xilitol e os álcoois hexavalentes sorbitol, manitol, dulcitol como o, pelo menos, um alditol.
3. 3. Composição de aglutinante de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizada por X ser selecionado de um grupo contendo flúor, cloro, bromo, iodo, alcoxilo (Ci-6) , em particular metoxilo, etoxilo, n-propoxilo e butoxilo, ariloxilo (C6-10) / em particular fenoxilo, aciloxilo (C2-7) , em particular acetoxilo ou propionoxilo, aquilcarbonilo (C2-7) , em particular acetilo, monoalquilamino ou dialquilamino com Ci a C12, em particular Ci a C6.
4. 4. Composição de aqlutinante de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizada por R ser selecionado de um qrupo compreendendo alquilo(C1-C30) substituído e não substituído, em particular alquilo(C5-C25), alcenilo(C2-C6) substituído e não substituído, alcinilo (C2_C6) substituído e não substituído e arilo (C6-C10) substituído e não substituído.
5. 5. Composição de aqlutinante de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores caracterizada por R ser selecionado do grupo contendo metilo, etilo, n-propilo, isopropilo, n-butilo, s-butilo, t-butilo, pentilo, hexilo, ciclo-hexilo, vinilo, 1-propenilo, 2-propenilo, butenilo, acetilenilo, propargilo, fenilo e naftilo.
6. 6. Composição de aglutinante de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizada por o, pelo menos, um grupo funcional Q ser selecionado de um grupo contendo um grupo epóxido, hidroxilo, éter, acrilo, acriloxilo, metacrilo, metacriloxilo, amino, alcoxilo, ciano e/ou isociano.
7. 7. Composição de aglutinante de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizada por o, pelo menos, um grupo funcional Q ser um grupo epóxido, em particular, um grupo glicidilo ou glicidiloxilo, um grupo alcoxilo, um grupo amino ou um grupo isociano.
8. 8. Composição de aglutinante de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizada por serem utilizados, no minimo, dois compostos da fórmula geral (I) e/ou (II) .
9. 9. Composição de aglutinante de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizada por o agente adesivo polimérico ser selecionada do grupo contendo agentes adesivos de formaldeido, agentes adesivos de poliuretano, agentes adesivos de resina epóxido, agentes adesivos de poliéster.
10. 10. Composição de aglutinante de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizada por o agente adesivo polimérico ser um agente adesivo de poliuretano à base de diisocianato de polidifenilmetano (PMDI).
11. 11. Utilização de uma composição de aglutinante de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores na preparação de painéis de derivados de madeira ou painéis de fibra de madeira, em particular painéis de OSB, HDF ou de MDF, bem como madeira contraplacada e madeira laminada.
12. 12. Processo para a preparação de uma composição de aglutinante de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 10 compreendendo os passos: - Preparação de, pelo menos um, de um modo preferido, pelo menos dois compostos, diferentes das fórmulas gerais (I) e/ou (II); - Adição de, pelo menos, um alditol tetra, penta ou hexavalente ou um álcool de valência superior com mais de seis grupos hidroxilo como composto polialcoólico; - Adição de, pelo menos, um catalisador, em particular um ácido, à mistura de, pelo menos, um composto da fórmula (I) e/ou (II) e, pelo menos, um composto polialcoólico; - Precipitação e separação da mistura reacional composta por, pelo menos, um composto da fórmula (I) e/ou (II) e, pelo menos, um polialcoólico composto, e - Adição de, pelo menos, um sistema adesivo polimérico à mistura reacional separada, composta por, pelo menos, um composto da fórmula (I) e/ou (II) e, pelo menos, um composto polialcoólico.
13. 13. Painel de derivados de madeira, em particular um painel de aglomerado de madeira e/ou painel de fibra de madeira, compreendendo, pelo menos, uma composição de aglutinante de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 10.
14. 14. Processo para a preparação de um painel de derivados de madeira de acordo com a reivindicação 13 compreendendo os passos: a) Preparação de estilhas de madeira ou fragmentos de madeira (aparas OSB) a partir de madeiras adequadas, b) Estilhaçamento das estilhas de madeira para formar fibras de madeira, c) Eventualmente armazenamento intermédio dos fragmentos de madeira ou fibras de madeira, em particular em silos ou depósitos, d) Secagem dos fragmentos de madeira ou fibras de madeira, e) Triagem ou separação dos fragmentos de madeira ou fibras de madeira de acordo com a dimensão dos fragmentos de madeira ou fibras de madeira, f) Eventualmente cominuição adicional dos fragmentos de madeira ou fibras de madeira e armazenamento intermédio, g) Colocação dos fragmentos de madeira ou fibras de madeira sobre uma cinta de transporte por meio de classificação pneumática e/ou por projeção, e h) Prensagem dos fragmentos de madeira ou fibras de madeira dispostas sobre a cinta de transporte, caracterizado por poder ser adicionada, pelo menos, uma composição de aglutinante de acordo com uma das reivindicações 1 a 10 antes, durante e/ou após um dos passos b) ah). Lisboa, 24 de julho de 2017