Claims (35)
1. Композиция смолы, которая содержит смолу, содержащую продукт конденсации формальдегида, фенольного компонента и белка, выделенного из зерен злаков, где по меньшей мере 10 мас.% фенольного компонента состоит из выделенного лигнина.1. A resin composition that contains a resin containing a condensation product of formaldehyde, a phenolic component and a protein isolated from cereal grains, where at least 10 wt.% of the phenolic component consists of isolated lignin.
2. Композиция смолы по п. 1, в которой белок представляет собой низкомолекулярный белок, выбранный из белков пшеницы, белков кукурузы и их смесей.2. The resin composition of claim 1, wherein the protein is a low molecular weight protein selected from wheat proteins, corn proteins, and mixtures thereof.
3. Композиция смолы по п. 1 или 2, в которой белок имеет молекулярную массу от 500 до 30000 Да, в частности от около 1000 до 25000 Да, и предпочтительно имеет полидисперсность от 1,0 до 2,5.3. A resin composition according to claim 1 or 2, wherein the protein has a molecular weight of 500 to 30,000 Da, in particular about 1,000 to 25,000 Da, and preferably has a polydispersity of 1.0 to 2.5.
4. Композиция смолы по любому из предшествующих пунктов, в которой содержание белка в продукте конденсации смолы составляет от 1 до 20 мас.%, предпочтительно от 1 до 10 мас.% от общей массы продукта конденсации в смоле.4. A resin composition according to any one of the preceding claims, wherein the protein content of the resin condensate is 1 to 20% by weight, preferably 1 to 10% by weight, based on the total weight of the condensate in the resin.
5. Композиция смолы по любому из предшествующих пунктов, в которой содержание лигнина в продукте конденсации в смоле составляет от 10 до 50 мас.%, предпочтительно от 10 до 30 мас.%, от общей массы продукта конденсации в смоле.5. A resin composition according to any one of the preceding claims, wherein the lignin content of the resin condensate is 10 to 50% by weight, preferably 10 to 30% by weight, based on the total weight of the resin condensate.
6. Композиция смолы по любому из предшествующих пунктов, в которой выделенный лигнин представляет собой крафт-лигнин.6. A resin composition according to any one of the preceding claims, wherein the recovered lignin is kraft lignin.
7. Композиция смолы по любому из предшествующих пунктов, в которой смола представляет собой смолу, не содержащую фенол, причем смола состоит из продукта конденсации формальдегида, белка и лигнина.7. A resin composition according to any one of the preceding claims, wherein the resin is a phenol-free resin, the resin consisting of a condensation product of formaldehyde, protein and lignin.
8. Композиция смолы по любому из предшествующих пунктов, в которой композиция имеет концентрацию свободного формальдегида не более 1 мас.%, предпочтительно не более 0,5 мас.%, предпочтительно от 0,05 до 0,5 мас.%, более предпочтительно от 0%. до 0,1 мас.%.8. The resin composition according to any one of the preceding claims, wherein the composition has a free formaldehyde concentration of not more than 1 wt.%, preferably not more than 0.5 wt.%, preferably from 0.05 to 0.5 wt.%, more preferably from 0%. up to 0.1 wt.%.
9. Композиция смолы по любому из предшествующих пунктов, в которой смола дополнительно сшита с фенолформальдегидной смолой.9. A resin composition according to any one of the preceding claims, wherein the resin is further cross-linked with a phenol-formaldehyde resin.
10. Композиция смолы по любому из предшествующих пунктов, дополнительно содержащая наполнитель, агент для увеличения объема и/или сшивающий агент, смешанный со смолой.10. A resin composition according to any one of the preceding claims, further comprising a filler, a bulking agent and/or a crosslinking agent mixed with the resin.
11. Способ получения композиции смолы, включающий стадии конденсации формальдегида с фенольным компонентом вместе с белком, выделенным из зерен злаков, с образованием продукта конденсации в смоле, в котором по меньшей мере 10 мас.% фенольного компонента состоит из выделенного лигнина.11. A method for producing a resin composition, comprising the steps of condensing formaldehyde with a phenol component together with a protein isolated from cereal grains to form a condensation product in resin, in which at least 10 wt.% of the phenolic component consists of isolated lignin.
12. Способ по п. 11, в котором12. The method according to claim 11, in which
формальдегид конденсируют с белком и материалом, содержащим фенольные ОН-группы, в присутствии щелочного катализатора с образованием смолы, иformaldehyde is condensed with a protein and a material containing phenolic OH groups in the presence of an alkaline catalyst to form a resin, and
в качестве материала, содержащего фенольные ОН-группы, применяют лигнин и необязательно фенол; иas a material containing phenolic OH groups, lignin and optionally phenol are used; And
дополнительно включающий стадииadditionally including the steps
растворения или диспергирования лигнина и белка с образованием лигнин-белковой жидкой композиции,dissolving or dispersing lignin and protein to form a lignin-protein liquid composition,
включения по меньшей мере части необходимого щелочного катализатора в лигнин-белковую жидкую композицию,including at least a portion of the required alkaline catalyst in the lignin-protein liquid composition,
добавления формальдегида в лигнино-белковую жидкую композицию, иadding formaldehyde to the lignin-protein liquid composition, and
конденсации лигнина, белка и необязательно фенола и формальдегида в жидком состоянии до тех пор, пока по существу весь формальдегид не прореагирует,condensing lignin, protein and optionally phenol and formaldehyde in the liquid state until substantially all of the formaldehyde has reacted,
сбора образовавшейся таким образом смолы.collection of the resin thus formed.
13. Способ по п. 11 или 12, в котором белок и лигнин растворяют или диспергируют в смеси воды и растворителя или воды и фенола.13. The method according to claim 11 or 12, wherein the protein and lignin are dissolved or dispersed in a mixture of water and solvent or water and phenol.
14. Способ по любому из пп. 11-13, в котором лигнин применяют либо в виде порошка, либо в виде водной суспензии с содержанием сухого вещества лигнина, которое наиболее предпочтительно составляет более 50 мас.%, в частности, по меньшей мере 60 мас.%, предпочтительно по меньшей мере около 70 мас.%, например, около 75 мас. %.14. The method according to any one of paragraphs. 11-13, in which the lignin is used either as a powder or as an aqueous suspension with a dry matter content of lignin, which is most preferably more than 50 wt.%, in particular at least 60 wt.%, preferably at least about 70 wt.%, for example, about 75 wt. %.
15. Способ по любому из пп. 11-14, в котором белок и лигнин растворяют или диспергируют с применением растворителя, который представляет собой полярную жидкость, смешивающуюся с водой, такую как алифатический или ароматический спирт, такой как метанол или этанол, или алифатический кетон, такой как ацетон.15. The method according to any one of paragraphs. 11-14, in which the protein and lignin are dissolved or dispersed using a solvent that is a polar liquid miscible with water, such as an aliphatic or aromatic alcohol, such as methanol or ethanol, or an aliphatic ketone, such as acetone.
16. Способ по любому из пп. 11-15, в котором в качестве катализатора применяют NaOH, или KOH, или аммиак, или органический амин, или смесь двух или более веществ.16. The method according to any one of paragraphs. 11-15, in which NaOH, or KOH, or ammonia, or an organic amine, or a mixture of two or more substances is used as a catalyst.
17. Способ по любому из пп. 11-16, в котором применяемый белок представляет собой низкомолекулярный белок пшеницы и/или кукурузы.17. The method according to any one of paragraphs. 11-16, wherein the protein used is a low molecular weight wheat and/or corn protein.
18. Способ по любому из пп. 11-17, в котором лигнин, белок и необязательно фенол и формальдегид конденсируются при температуре от около 50 до 90°С до тех пор, пока весь формальдегид не прореагирует, после чего смолу собирают.18. The method according to any one of paragraphs. 11-17, in which lignin, protein and optionally phenol and formaldehyde are condensed at a temperature of from about 50 to 90° C. until all the formaldehyde has reacted, after which the resin is collected.
19. Способ по любому из пп. 11-18, в котором получение композиции смолы представляет собой многостадийный процесс, при этом добавление щелочного катализатора происходит в течение способа в две или более стадии.19. The method according to any one of paragraphs. 11-18, in which the preparation of the resin composition is a multi-stage process, while the addition of an alkaline catalyst occurs during the process in two or more stages.
20. Способ по любому из пп. 11-19, в котором лигнин и белок сначала растворяют или диспергируют в смеси, состоящей из воды и растворителя или, альтернативно, воды и фенола, и водорастворимого щелочного катализатора (первая часть), перемешивая смесь при комнатной температуре или при слегка повышенной температуре, которая ниже 70°С.20. The method according to any one of paragraphs. 11-19, in which the lignin and protein are first dissolved or dispersed in a mixture consisting of water and a solvent, or alternatively, water and phenol, and a water-soluble alkaline catalyst (first part), stirring the mixture at room temperature or at a slightly elevated temperature, which below 70°C.
21. Способ по любому из пп. 11-20, в котором после того, как лигнин и белок по меньшей мере преимущественно растворены или диспергированы, температуру жидкой композиции поднимают выше 60°С, например, до около 65°С, и добавляют воду, после чего при перемешивании постепенно добавляют рассчитанное количество формальдегида.21. The method according to any one of paragraphs. 11-20, in which after the lignin and protein are at least predominantly dissolved or dispersed, the temperature of the liquid composition is raised above 60°C, for example, to about 65°C, and water is added, after which the calculated amount is gradually added with stirring formaldehyde.
22. Способ по любому из пп. 11-21, в котором после добавления формальдегида температуру поднимают выше 80°С, например, до около 85°С, при которой протекает реакция конденсации между лигнином, белком, необязательно фенолом и формальдегидом.22. The method according to any one of paragraphs. 11-21, in which, after the addition of formaldehyde, the temperature is raised above 80°C, for example, to about 85°C, at which a condensation reaction occurs between lignin, protein, optionally phenol and formaldehyde.
23. Способ по любому из пп. 11-22, в котором добавляют вторую порцию щелочного катализатора, смесь охлаждают до 80°С или ниже и продолжают реакцию конденсации.23. The method according to any one of paragraphs. 11-22, in which the second portion of the alkali catalyst is added, the mixture is cooled to 80° C. or lower, and the condensation reaction is continued.
24. Способ по любому из пп. 11-23, в котором реакцию конденсации продолжают до тех пор, пока содержание свободного формальдегида в композиции смолы составляет не более 1 мас. %, например, от 0,1 до 1,0 мас. %, предпочтительно от 0,05 до 0,5 мас. %, более предпочтительно от 0 до 0,1 мас. %, и вязкость композиции смолы по Брукфилду составляет не менее 20 сП и не более 1000 сП.24. The method according to any one of paragraphs. 11-23, in which the condensation reaction is continued until the content of free formaldehyde in the resin composition is not more than 1 wt. %, for example, from 0.1 to 1.0 wt. %, preferably from 0.05 to 0.5 wt. %, more preferably from 0 to 0.1 wt. %, and the Brookfield resin composition viscosity is not less than 20 cP and not more than 1000 cP.
25. Способ по любому из пп. 11-24, в котором реакцию конденсации проводят в реакционном сосуде без давления или автоклаве, причем реактор наиболее предпочтительно оснащен устройствами для нагрева и охлаждения реактора, а также датчиками температуры и контроля температуры.25. The method according to any one of paragraphs. 11-24, in which the condensation reaction is carried out in an unpressurized reaction vessel or autoclave, the reactor being most preferably equipped with devices for heating and cooling the reactor, as well as temperature and temperature control sensors.
26. Применение композиции смолы по любому из пп. 1-10 в связующей композиции в клеях для древесины, такое как склеивание LVL, ОСП, древесно-стружечных плит, МДФ и ХДФ.26. The use of the resin composition according to any one of paragraphs. 1-10 in a binder formulation in wood adhesives such as bonding LVL, OSB, chipboard, MDF and HDF.
27. Применение композиции смолы по любому из пп. 1-10 в качестве смолы для пропитки гильзовой бумаги, пропитки пленочной бумаги, получения фанеры, LVL, ДСП или получения древесно-волокнистых плит, таких как плита типа МДФ (древесноволокнистая плита средней плотности) или плита типа ХДФ (древесно-волокнистая плита высокой плотности), получения наждачной бумаги, в качестве клея для балок, в смолах для ваты, главным образом, для минеральной ваты, такой как стекловата или каменная вата.27. The use of the resin composition according to any one of paragraphs. 1-10 as a resin for impregnating core paper, impregnating film paper, making plywood, LVL, chipboard, or making fibreboard such as MDF (medium density fibreboard) or HDF (high density fibreboard) ), producing sandpaper, as an adhesive for beams, in wool resins, mainly for mineral wool such as glass wool or stone wool.