RU2775636C2 - Композиция связующего вещества - Google Patents
Композиция связующего вещества Download PDFInfo
- Publication number
- RU2775636C2 RU2775636C2 RU2018144079A RU2018144079A RU2775636C2 RU 2775636 C2 RU2775636 C2 RU 2775636C2 RU 2018144079 A RU2018144079 A RU 2018144079A RU 2018144079 A RU2018144079 A RU 2018144079A RU 2775636 C2 RU2775636 C2 RU 2775636C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- binder
- paragraphs
- binder composition
- hydrocolloid
- gelatin
- Prior art date
Links
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 title claims abstract description 376
- 239000000203 mixture Substances 0.000 title claims abstract description 224
- 239000000416 hydrocolloid Substances 0.000 claims abstract description 168
- 229920000159 gelatin Polymers 0.000 claims abstract description 133
- 235000019322 gelatine Nutrition 0.000 claims abstract description 133
- 235000011852 gelatine desserts Nutrition 0.000 claims abstract description 133
- 108010010803 Gelatin Proteins 0.000 claims abstract description 126
- 239000008273 gelatin Substances 0.000 claims abstract description 126
- 239000011490 mineral wool Substances 0.000 claims abstract description 99
- 229920002678 cellulose Polymers 0.000 claims abstract description 51
- 239000001913 cellulose Substances 0.000 claims abstract description 51
- 235000010980 cellulose Nutrition 0.000 claims abstract description 51
- 239000002557 mineral fiber Substances 0.000 claims abstract description 49
- 229920001525 carrageenan Polymers 0.000 claims abstract description 38
- 229920001277 pectin Polymers 0.000 claims abstract description 38
- 235000010987 pectin Nutrition 0.000 claims abstract description 38
- 239000001814 pectin Substances 0.000 claims abstract description 38
- 229920000615 alginic acid Polymers 0.000 claims abstract description 37
- 235000010443 alginic acid Nutrition 0.000 claims abstract description 37
- 239000000679 carrageenan Substances 0.000 claims abstract description 35
- 239000001768 carboxy methyl cellulose Substances 0.000 claims abstract description 32
- 229920001817 Agar Polymers 0.000 claims abstract description 31
- 229940072056 alginate Drugs 0.000 claims abstract description 31
- 229920001285 xanthan gum Polymers 0.000 claims abstract description 31
- 229920002472 Starch Polymers 0.000 claims abstract description 30
- 239000008107 starch Substances 0.000 claims abstract description 30
- 235000019698 starch Nutrition 0.000 claims abstract description 30
- 229920002134 Carboxymethyl cellulose Polymers 0.000 claims abstract description 29
- 241000206672 Gelidium Species 0.000 claims abstract description 29
- 235000010419 agar Nutrition 0.000 claims abstract description 29
- 235000010418 carrageenan Nutrition 0.000 claims abstract description 29
- 244000215068 Acacia senegal Species 0.000 claims abstract description 28
- 229920000084 Gum arabic Polymers 0.000 claims abstract description 28
- 235000010489 acacia gum Nutrition 0.000 claims abstract description 28
- 239000000205 acacia gum Substances 0.000 claims abstract description 28
- 235000010948 carboxy methyl cellulose Nutrition 0.000 claims abstract description 28
- 239000008112 carboxymethyl-cellulose Substances 0.000 claims abstract description 28
- 235000010493 xanthan gum Nutrition 0.000 claims abstract description 28
- 239000000230 xanthan gum Substances 0.000 claims abstract description 28
- 229940082509 xanthan gum Drugs 0.000 claims abstract description 28
- 229940113118 Carrageenan Drugs 0.000 claims abstract description 26
- 229920002148 Gellan gum Polymers 0.000 claims abstract description 25
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims abstract description 25
- 235000010492 gellan gum Nutrition 0.000 claims abstract description 22
- 239000000216 gellan gum Substances 0.000 claims abstract description 22
- 229920002498 Beta-glucan Polymers 0.000 claims abstract description 21
- 229920000161 Locust bean gum Polymers 0.000 claims abstract description 20
- 229920000617 arabinoxylan Polymers 0.000 claims abstract description 20
- WQZGKKKJIJFFOK-VFUOTHLCSA-N β-D-glucose Chemical compound OC[C@H]1O[C@@H](O)[C@H](O)[C@@H](O)[C@@H]1O WQZGKKKJIJFFOK-VFUOTHLCSA-N 0.000 claims abstract description 20
- 229920002558 Curdlan Polymers 0.000 claims abstract description 19
- 239000001879 Curdlan Substances 0.000 claims abstract description 19
- 229920002907 Guar gum Polymers 0.000 claims abstract description 19
- 235000019316 curdlan Nutrition 0.000 claims abstract description 19
- 229940078035 curdlan Drugs 0.000 claims abstract description 19
- 235000010417 guar gum Nutrition 0.000 claims abstract description 19
- 239000000665 guar gum Substances 0.000 claims abstract description 19
- 229960002154 guar gum Drugs 0.000 claims abstract description 19
- 235000010420 locust bean gum Nutrition 0.000 claims abstract description 19
- UGXQOOQUZRUVSS-ZZXKWVIFSA-N [5-[3,5-dihydroxy-2-(1,3,4-trihydroxy-5-oxopentan-2-yl)oxyoxan-4-yl]oxy-3,4-dihydroxyoxolan-2-yl]methyl (E)-3-(4-hydroxyphenyl)prop-2-enoate Chemical compound OC1C(OC(CO)C(O)C(O)C=O)OCC(O)C1OC1C(O)C(O)C(COC(=O)\C=C\C=2C=CC(O)=CC=2)O1 UGXQOOQUZRUVSS-ZZXKWVIFSA-N 0.000 claims abstract description 18
- FYGDTMLNYKFZSV-WFYNLLPOSA-N (2S,3R,4S,5S,6R)-2-[(2R,4R,5R,6S)-4,5-dihydroxy-2-(hydroxymethyl)-6-[(2R,3S,4R,5R,6S)-4,5,6-trihydroxy-2-(hydroxymethyl)oxan-3-yl]oxyoxan-3-yl]oxy-6-(hydroxymethyl)oxane-3,4,5-triol Chemical compound O[C@@H]1[C@@H](O)[C@H](O)[C@@H](CO)O[C@H]1OC1[C@@H](CO)O[C@@H](O[C@@H]2[C@H](O[C@H](O)[C@H](O)[C@H]2O)CO)[C@H](O)[C@H]1O FYGDTMLNYKFZSV-WFYNLLPOSA-N 0.000 claims abstract description 17
- 229920001864 tannin Polymers 0.000 claims description 84
- 239000001648 tannin Substances 0.000 claims description 84
- 235000018553 tannin Nutrition 0.000 claims description 84
- VXMKYRQZQXVKGB-CWWHNZPOSA-N Tannin Chemical compound O([C@H]1[C@H]([C@@H]2OC(=O)C3=CC(O)=C(O)C(O)=C3C3=C(O)C(O)=C(O)C=C3C(=O)O[C@H]([C@H]2O)O1)O)C(=O)C1=CC(O)=C(O)C(O)=C1 VXMKYRQZQXVKGB-CWWHNZPOSA-N 0.000 claims description 70
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 55
- 235000014036 Castanea Nutrition 0.000 claims description 48
- 241001070941 Castanea Species 0.000 claims description 48
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 claims description 41
- 230000001070 adhesive Effects 0.000 claims description 41
- 239000003921 oil Substances 0.000 claims description 41
- 229920002770 condensed tannin Polymers 0.000 claims description 40
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 31
- 239000001263 FEMA 3042 Substances 0.000 claims description 30
- 229940033123 Tannic Acid Drugs 0.000 claims description 30
- LRBQNJMCXXYXIU-NRMVVENXSA-N Tannic acid Chemical compound OC1=C(O)C(O)=CC(C(=O)OC=2C(=C(O)C=C(C=2)C(=O)OC[C@@H]2[C@H]([C@H](OC(=O)C=3C=C(OC(=O)C=4C=C(O)C(O)=C(O)C=4)C(O)=C(O)C=3)[C@@H](OC(=O)C=3C=C(OC(=O)C=4C=C(O)C(O)=C(O)C=4)C(O)=C(O)C=3)[C@@H](OC(=O)C=3C=C(OC(=O)C=4C=C(O)C(O)=C(O)C=4)C(O)=C(O)C=3)O2)OC(=O)C=2C=C(OC(=O)C=3C=C(O)C(O)=C(O)C=3)C(O)=C(O)C=2)O)=C1 LRBQNJMCXXYXIU-NRMVVENXSA-N 0.000 claims description 30
- 229920002258 tannic acid Polymers 0.000 claims description 30
- 235000015523 tannic acid Nutrition 0.000 claims description 30
- 102000003425 EC 1.14.18.1 Human genes 0.000 claims description 29
- 108060008724 EC 1.14.18.1 Proteins 0.000 claims description 29
- 102000031088 EC 1.10.3.1 Human genes 0.000 claims description 28
- 108010031396 EC 1.10.3.1 Proteins 0.000 claims description 28
- 108010003894 EC 1.4.3.13 Proteins 0.000 claims description 28
- 108030003984 EC 1.8.3.2 Proteins 0.000 claims description 28
- 102100009454 LOX Human genes 0.000 claims description 28
- 102000006010 Protein Disulfide-Isomerases Human genes 0.000 claims description 28
- 108020003519 Protein Disulfide-Isomerases Proteins 0.000 claims description 28
- 102000003992 Peroxidases Human genes 0.000 claims description 27
- 108090000437 Peroxidases Proteins 0.000 claims description 27
- 229920002845 Poly(methacrylic acid) Polymers 0.000 claims description 27
- 102000004190 Enzymes Human genes 0.000 claims description 24
- 108090000790 Enzymes Proteins 0.000 claims description 24
- 229920001222 biopolymer Polymers 0.000 claims description 24
- WSFSSNUMVMOOMR-UHFFFAOYSA-N formaldehyde Chemical compound O=C WSFSSNUMVMOOMR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 22
- 101700024603 ANNU Proteins 0.000 claims description 21
- 101700034322 TGAS Proteins 0.000 claims description 21
- 101700012968 tgl Proteins 0.000 claims description 21
- RNKMOGIPOMVCHO-SJMVAQJGSA-N 1,3,6-Trigalloyl glucose Chemical compound C([C@@H]1[C@H]([C@@H]([C@@H](O)[C@H](OC(=O)C=2C=C(O)C(O)=C(O)C=2)O1)OC(=O)C=1C=C(O)C(O)=C(O)C=1)O)OC(=O)C1=CC(O)=C(O)C(O)=C1 RNKMOGIPOMVCHO-SJMVAQJGSA-N 0.000 claims description 20
- 235000016976 Quercus macrolepis Nutrition 0.000 claims description 20
- 244000305267 Quercus macrolepis Species 0.000 claims description 20
- 229920001968 ellagitannin Polymers 0.000 claims description 20
- 229920002705 flavono-ellagitannin Polymers 0.000 claims description 20
- 229920002824 gallotannin Polymers 0.000 claims description 20
- 229920001461 hydrolysable tannin Polymers 0.000 claims description 20
- ISWSIDIOOBJBQZ-UHFFFAOYSA-N phenol Chemical compound OC1=CC=CC=C1 ISWSIDIOOBJBQZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 20
- 102000004169 proteins and genes Human genes 0.000 claims description 20
- 108090000623 proteins and genes Proteins 0.000 claims description 20
- 102000008186 Collagen Human genes 0.000 claims description 19
- 108010035532 Collagen Proteins 0.000 claims description 19
- 240000004901 Rhus typhina Species 0.000 claims description 19
- 235000013831 Rhus typhina Nutrition 0.000 claims description 19
- 102100012317 TGM5 Human genes 0.000 claims description 19
- 229920001436 collagen Polymers 0.000 claims description 19
- 229960005188 collagen Drugs 0.000 claims description 19
- 239000000711 locust bean gum Substances 0.000 claims description 18
- 229940088598 Enzyme Drugs 0.000 claims description 17
- 229920000867 polyelectrolyte Polymers 0.000 claims description 17
- 239000002519 antifouling agent Substances 0.000 claims description 16
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 claims description 16
- 239000003431 cross linking reagent Substances 0.000 claims description 16
- 229920001187 thermosetting polymer Polymers 0.000 claims description 16
- 230000002579 anti-swelling Effects 0.000 claims description 15
- 108020005203 Oxidases Proteins 0.000 claims description 14
- 229940072417 Peroxidase Drugs 0.000 claims description 14
- 102100007330 QSOX1 Human genes 0.000 claims description 14
- 241001149004 Tellima grandiflora Species 0.000 claims description 14
- 238000004132 cross linking Methods 0.000 claims description 12
- 239000003002 pH adjusting agent Substances 0.000 claims description 12
- 230000000295 complement Effects 0.000 claims description 10
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 claims description 10
- AZQWKYJCGOJGHM-UHFFFAOYSA-N 1,4-Benzoquinone Chemical compound O=C1C=CC(=O)C=C1 AZQWKYJCGOJGHM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 9
- 125000005396 acrylic acid ester group Chemical group 0.000 claims description 9
- NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-N acrylic acid group Chemical class C(C=C)(=O)O NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 9
- 229960000292 pectin Drugs 0.000 claims description 9
- 238000001035 drying Methods 0.000 claims description 8
- 241001092357 Tellima Species 0.000 claims description 6
- 240000008886 Ceratonia siliqua Species 0.000 claims description 5
- 235000013912 Ceratonia siliqua Nutrition 0.000 claims description 4
- 229920000591 gum Polymers 0.000 claims description 4
- 238000007664 blowing Methods 0.000 claims description 3
- 239000011152 fibreglass Substances 0.000 claims description 2
- 241000305791 Commidendrum rugosum Species 0.000 claims 1
- 239000000463 material Substances 0.000 abstract description 13
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 8
- 238000003379 elimination reaction Methods 0.000 abstract description 5
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 3
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 abstract description 2
- 230000001419 dependent Effects 0.000 abstract 1
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 74
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 63
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 41
- 235000019198 oils Nutrition 0.000 description 37
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 29
- 229940032147 Starch Drugs 0.000 description 25
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 25
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 20
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 17
- 239000004599 antimicrobial Substances 0.000 description 15
- XBDQKXXYIPTUBI-UHFFFAOYSA-N propionic acid Chemical compound CCC(O)=O XBDQKXXYIPTUBI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 15
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 14
- 239000011888 foil Substances 0.000 description 13
- 150000004676 glycans Polymers 0.000 description 13
- 229920001282 polysaccharide Polymers 0.000 description 13
- 239000005017 polysaccharide Substances 0.000 description 13
- 150000004804 polysaccharides Polymers 0.000 description 13
- 210000002268 Wool Anatomy 0.000 description 12
- 235000018102 proteins Nutrition 0.000 description 12
- 239000004575 stone Substances 0.000 description 12
- 239000004215 Carbon black (E152) Substances 0.000 description 11
- 239000000499 gel Substances 0.000 description 11
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 description 11
- 238000009987 spinning Methods 0.000 description 11
- WPYMKLBDIGXBTP-UHFFFAOYSA-N Benzoic acid Chemical compound OC(=O)C1=CC=CC=C1 WPYMKLBDIGXBTP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- 239000004971 Cross linker Substances 0.000 description 10
- 102000028880 Lactoperoxidase Human genes 0.000 description 10
- 108010023244 Lactoperoxidase Proteins 0.000 description 10
- 230000000843 anti-fungal Effects 0.000 description 10
- 230000000845 anti-microbial Effects 0.000 description 10
- -1 for example Substances 0.000 description 10
- XSQUKJJJFZCRTK-UHFFFAOYSA-N urea Chemical compound NC(N)=O XSQUKJJJFZCRTK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- 229940005550 Sodium alginate Drugs 0.000 description 9
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 9
- 230000032683 aging Effects 0.000 description 9
- 235000010413 sodium alginate Nutrition 0.000 description 9
- 239000000661 sodium alginate Substances 0.000 description 9
- 229940045348 Brown mixture Drugs 0.000 description 8
- 239000008187 granular material Substances 0.000 description 8
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 8
- 229940014259 Gelatin Drugs 0.000 description 7
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 7
- 230000001580 bacterial Effects 0.000 description 7
- 229910001424 calcium ion Inorganic materials 0.000 description 7
- MSXHSNHNTORCAW-UHFFFAOYSA-M sodium 3,4,5,6-tetrahydroxyoxane-2-carboxylate Chemical compound [Na+].OC1OC(C([O-])=O)C(O)C(O)C1O MSXHSNHNTORCAW-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 7
- WMGFVAGNIYUEEP-WUYNJSITSA-N Amylopectin Chemical compound O[C@@H]1[C@@H](O)[C@H](O)[C@@H](CO)O[C@@H]1O[C@@H]1[C@@H](CO)O[C@H](OC[C@@H]2[C@H]([C@H](O)[C@@H](O)[C@@H](O[C@@H]3[C@H](O[C@H](O)[C@H](O)[C@H]3O)CO)O2)O[C@@H]2[C@@H]([C@@H](O)[C@H](O)[C@@H](CO)O2)O)[C@H](O)[C@H]1O WMGFVAGNIYUEEP-WUYNJSITSA-N 0.000 description 6
- 229920000945 Amylopectin Polymers 0.000 description 6
- 229920000856 Amylose Polymers 0.000 description 6
- BHPQYMZQTOCNFJ-UHFFFAOYSA-N calcium cation Chemical compound [Ca+2] BHPQYMZQTOCNFJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 239000000155 melt Substances 0.000 description 6
- 239000008188 pellet Substances 0.000 description 6
- 229920001296 polysiloxane Polymers 0.000 description 6
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 6
- 240000002234 Allium sativum Species 0.000 description 5
- 108010062877 Bacteriocins Proteins 0.000 description 5
- 239000005711 Benzoic acid Substances 0.000 description 5
- 108010022172 Chitinases Proteins 0.000 description 5
- 102000012286 Chitinases Human genes 0.000 description 5
- 229920001661 Chitosan Polymers 0.000 description 5
- 108010015776 EC 1.1.3.4 Proteins 0.000 description 5
- 229940116332 GLUCOSE OXIDASE Drugs 0.000 description 5
- 239000004366 Glucose oxidase Substances 0.000 description 5
- 229940057428 LACTOPEROXIDASE Drugs 0.000 description 5
- 108010014251 Muramidase Proteins 0.000 description 5
- 102000016943 Muramidase Human genes 0.000 description 5
- 108010053775 Nisin Proteins 0.000 description 5
- NVNLLIYOARQCIX-MSHCCFNRSA-N Nisin Chemical compound N1C(=O)[C@@H](CC(C)C)NC(=O)C(=C)NC(=O)[C@@H]([C@H](C)CC)NC(=O)[C@@H](NC(=O)C(=C/C)/NC(=O)[C@H](N)[C@H](C)CC)CSC[C@@H]1C(=O)N[C@@H]1C(=O)N2CCC[C@@H]2C(=O)NCC(=O)N[C@@H](C(=O)N[C@H](CCCCN)C(=O)N[C@@H]2C(NCC(=O)N[C@H](C)C(=O)N[C@H](CC(C)C)C(=O)N[C@H](CCSC)C(=O)NCC(=O)N[C@H](CS[C@@H]2C)C(=O)N[C@H](CC(N)=O)C(=O)N[C@H](CCSC)C(=O)N[C@H](CCCCN)C(=O)N[C@@H]2C(N[C@H](C)C(=O)N[C@@H]3C(=O)N[C@@H](C(N[C@H](CC=4NC=NC=4)C(=O)N[C@H](CS[C@@H]3C)C(=O)N[C@H](CO)C(=O)N[C@H]([C@H](C)CC)C(=O)N[C@H](CC=3NC=NC=3)C(=O)N[C@H](C(C)C)C(=O)NC(=C)C(=O)N[C@H](CCCCN)C(O)=O)=O)CS[C@@H]2C)=O)=O)CS[C@@H]1C NVNLLIYOARQCIX-MSHCCFNRSA-N 0.000 description 5
- 229940069338 Potassium Sorbate Drugs 0.000 description 5
- CHHHXKFHOYLYRE-STWYSWDKSA-M Potassium sorbate Chemical compound [K+].C\C=C\C=C\C([O-])=O CHHHXKFHOYLYRE-STWYSWDKSA-M 0.000 description 5
- 229940095574 Propionic acid Drugs 0.000 description 5
- 241001529742 Rosmarinus Species 0.000 description 5
- 229960003885 Sodium Benzoate Drugs 0.000 description 5
- WXMKPNITSTVMEF-UHFFFAOYSA-M Sodium benzoate Chemical compound [Na+].[O-]C(=O)C1=CC=CC=C1 WXMKPNITSTVMEF-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 5
- 229940075582 Sorbic Acid Drugs 0.000 description 5
- 230000000844 anti-bacterial Effects 0.000 description 5
- 230000000840 anti-viral Effects 0.000 description 5
- 239000002585 base Substances 0.000 description 5
- 235000010233 benzoic acid Nutrition 0.000 description 5
- 229960004365 benzoic acid Drugs 0.000 description 5
- 239000004202 carbamide Substances 0.000 description 5
- 210000004027 cells Anatomy 0.000 description 5
- 239000010630 cinnamon oil Substances 0.000 description 5
- 231100000078 corrosive Toxicity 0.000 description 5
- 231100001010 corrosive Toxicity 0.000 description 5
- 239000001941 cymbopogon citratus dc and cymbopogon flexuosus oil Substances 0.000 description 5
- 230000002538 fungal Effects 0.000 description 5
- 235000004611 garlic Nutrition 0.000 description 5
- 235000019420 glucose oxidase Nutrition 0.000 description 5
- 239000004325 lysozyme Substances 0.000 description 5
- 235000010335 lysozyme Nutrition 0.000 description 5
- 229960000274 lysozyme Drugs 0.000 description 5
- 239000004309 nisin Substances 0.000 description 5
- 235000010297 nisin Nutrition 0.000 description 5
- 239000010661 oregano oil Substances 0.000 description 5
- KWYUFKZDYYNOTN-UHFFFAOYSA-M potassium hydroxide Inorganic materials [OH-].[K+] KWYUFKZDYYNOTN-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 5
- 239000004302 potassium sorbate Substances 0.000 description 5
- 235000010241 potassium sorbate Nutrition 0.000 description 5
- 235000019260 propionic acid Nutrition 0.000 description 5
- 230000002829 reduced Effects 0.000 description 5
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 5
- BLRPTPMANUNPDV-UHFFFAOYSA-N silane Chemical compound [SiH4] BLRPTPMANUNPDV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 229910000077 silane Inorganic materials 0.000 description 5
- 239000004299 sodium benzoate Substances 0.000 description 5
- 235000010234 sodium benzoate Nutrition 0.000 description 5
- 239000011780 sodium chloride Substances 0.000 description 5
- WSWCOQWTEOXDQX-UHFFFAOYSA-N sorbic acid Chemical compound CC=CC=CC(O)=O WSWCOQWTEOXDQX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 235000010199 sorbic acid Nutrition 0.000 description 5
- 239000004334 sorbic acid Substances 0.000 description 5
- 238000004448 titration Methods 0.000 description 5
- 235000015112 vegetable and seed oil Nutrition 0.000 description 5
- 239000008158 vegetable oil Substances 0.000 description 5
- 239000000341 volatile oil Substances 0.000 description 5
- 241000196324 Embryophyta Species 0.000 description 4
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N Sulfuric acid Chemical compound OS(O)(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- ZNOZWUKQPJXOIG-XSBHQQIPSA-L [(2R,3S,4R,5R,6S)-6-[[(1R,3S,4R,5R,8S)-3,4-dihydroxy-2,6-dioxabicyclo[3.2.1]octan-8-yl]oxy]-4-[[(1R,3R,4R,5R,8S)-8-[(2S,3R,4R,5R,6R)-3,4-dihydroxy-6-(hydroxymethyl)-5-sulfonatooxyoxan-2-yl]oxy-4-hydroxy-2,6-dioxabicyclo[3.2.1]octan-3-yl]oxy]-5-hydroxy-2-( Chemical compound O[C@@H]1[C@@H](O)[C@@H](OS([O-])(=O)=O)[C@@H](CO)O[C@H]1O[C@@H]1[C@@H]2OC[C@H]1O[C@H](O[C@H]1[C@H]([C@@H](CO)O[C@@H](O[C@@H]3[C@@H]4OC[C@H]3O[C@H](O)[C@@H]4O)[C@@H]1O)OS([O-])(=O)=O)[C@@H]2O ZNOZWUKQPJXOIG-XSBHQQIPSA-L 0.000 description 4
- 235000013339 cereals Nutrition 0.000 description 4
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 description 4
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 4
- 238000005755 formation reaction Methods 0.000 description 4
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 4
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 4
- MYMOFIZGZYHOMD-UHFFFAOYSA-N oxygen Chemical compound O=O MYMOFIZGZYHOMD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 4
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 4
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 4
- 235000019812 sodium carboxymethyl cellulose Nutrition 0.000 description 4
- 229920001027 sodium carboxymethylcellulose Polymers 0.000 description 4
- KXGFMDJXCMQABM-UHFFFAOYSA-N 2-methoxy-6-methylphenol Chemical class [CH]OC1=CC=CC([CH])=C1O KXGFMDJXCMQABM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 241001474374 Blennius Species 0.000 description 3
- 240000005497 Cyamopsis tetragonoloba Species 0.000 description 3
- 102000003886 Glycoproteins Human genes 0.000 description 3
- 108090000288 Glycoproteins Proteins 0.000 description 3
- DPXJVFZANSGRMM-UHFFFAOYSA-N acetic acid;2,3,4,5,6-pentahydroxyhexanal;sodium Chemical compound [Na].CC(O)=O.OCC(O)C(O)C(O)C(O)C=O DPXJVFZANSGRMM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 230000002378 acidificating Effects 0.000 description 3
- 238000007792 addition Methods 0.000 description 3
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 3
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 3
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 3
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 3
- 238000006460 hydrolysis reaction Methods 0.000 description 3
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 3
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 3
- 230000003000 nontoxic Effects 0.000 description 3
- 231100000252 nontoxic Toxicity 0.000 description 3
- 239000005416 organic matter Substances 0.000 description 3
- 239000007800 oxidant agent Substances 0.000 description 3
- 229920001568 phenolic resin Polymers 0.000 description 3
- 150000002989 phenols Chemical class 0.000 description 3
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 3
- WQZGKKKJIJFFOK-PHYPRBDBSA-N α-D-galactose Chemical compound OC[C@H]1O[C@H](O)[C@H](O)[C@@H](O)[C@H]1O WQZGKKKJIJFFOK-PHYPRBDBSA-N 0.000 description 3
- OMDQUFIYNPYJFM-XKDAHURESA-N (2R,3R,4S,5R,6S)-2-(hydroxymethyl)-6-[[(2R,3S,4R,5S,6R)-4,5,6-trihydroxy-3-[(2S,3S,4S,5S,6R)-3,4,5-trihydroxy-6-(hydroxymethyl)oxan-2-yl]oxyoxan-2-yl]methoxy]oxane-3,4,5-triol Chemical compound O[C@@H]1[C@@H](O)[C@@H](O)[C@@H](CO)O[C@@H]1OC[C@@H]1[C@@H](O[C@H]2[C@H]([C@@H](O)[C@H](O)[C@@H](CO)O2)O)[C@H](O)[C@H](O)[C@H](O)O1 OMDQUFIYNPYJFM-XKDAHURESA-N 0.000 description 2
- 229920000936 Agarose Polymers 0.000 description 2
- 229940105329 Carboxymethylcellulose Drugs 0.000 description 2
- AEMOLEFTQBMNLQ-DTEWXJGMSA-N D-Galacturonic acid Natural products O[C@@H]1O[C@H](C(O)=O)[C@H](O)[C@H](O)[C@H]1O AEMOLEFTQBMNLQ-DTEWXJGMSA-N 0.000 description 2
- 229920000926 Galactomannan Polymers 0.000 description 2
- 229960003082 Galactose Drugs 0.000 description 2
- 235000017367 Guainella Nutrition 0.000 description 2
- 239000004472 Lysine Substances 0.000 description 2
- 210000003491 Skin Anatomy 0.000 description 2
- 240000008042 Zea mays Species 0.000 description 2
- 235000002017 Zea mays subsp mays Nutrition 0.000 description 2
- 125000002252 acyl group Chemical group 0.000 description 2
- 230000002730 additional Effects 0.000 description 2
- 150000001412 amines Chemical class 0.000 description 2
- 235000021120 animal protein Nutrition 0.000 description 2
- 239000008346 aqueous phase Substances 0.000 description 2
- 150000004783 arabinoxylans Chemical class 0.000 description 2
- 239000012298 atmosphere Substances 0.000 description 2
- 150000001720 carbohydrates Chemical group 0.000 description 2
- 125000002843 carboxylic acid group Chemical group 0.000 description 2
- 238000002425 crystallisation Methods 0.000 description 2
- 230000005712 crystallization Effects 0.000 description 2
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 2
- 239000003792 electrolyte Substances 0.000 description 2
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 description 2
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 2
- 235000013305 food Nutrition 0.000 description 2
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 2
- 239000003349 gelling agent Substances 0.000 description 2
- 239000008241 heterogeneous mixture Substances 0.000 description 2
- 239000000017 hydrogel Substances 0.000 description 2
- 229920001477 hydrophilic polymer Polymers 0.000 description 2
- 125000002887 hydroxy group Chemical group [H]O* 0.000 description 2
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000002427 irreversible Effects 0.000 description 2
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 2
- 125000003588 lysine group Chemical group [H]N([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])(N([H])[H])C(*)=O 0.000 description 2
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 2
- 230000000813 microbial Effects 0.000 description 2
- 235000010755 mineral Nutrition 0.000 description 2
- 239000011707 mineral Substances 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 238000006011 modification reaction Methods 0.000 description 2
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 150000002894 organic compounds Chemical class 0.000 description 2
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 2
- 230000002093 peripheral Effects 0.000 description 2
- 229920001184 polypeptide Polymers 0.000 description 2
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 2
- 230000001681 protective Effects 0.000 description 2
- 239000004634 thermosetting polymer Substances 0.000 description 2
- WQZGKKKJIJFFOK-RWOPYEJCSA-N β-D-mannose Chemical group OC[C@H]1O[C@@H](O)[C@@H](O)[C@@H](O)[C@@H]1O WQZGKKKJIJFFOK-RWOPYEJCSA-N 0.000 description 2
- LNAZSHAWQACDHT-XIYTZBAFSA-N (2R,3R,4S,5R,6S)-4,5-dimethoxy-2-(methoxymethyl)-3-[(2S,3R,4S,5R,6R)-3,4,5-trimethoxy-6-(methoxymethyl)oxan-2-yl]oxy-6-[(2R,3R,4S,5R,6R)-4,5,6-trimethoxy-2-(methoxymethyl)oxan-3-yl]oxyoxane Chemical compound CO[C@@H]1[C@@H](OC)[C@H](OC)[C@@H](COC)O[C@H]1O[C@H]1[C@H](OC)[C@@H](OC)[C@H](O[C@H]2[C@@H]([C@@H](OC)[C@H](OC)O[C@@H]2COC)OC)O[C@@H]1COC LNAZSHAWQACDHT-XIYTZBAFSA-N 0.000 description 1
- 229920000160 (ribonucleotides)n+m Polymers 0.000 description 1
- VUKAUDKDFVSVFT-UHFFFAOYSA-N 2-[6-[4,5-bis(2-hydroxypropoxy)-2-(2-hydroxypropoxymethyl)-6-methoxyoxan-3-yl]oxy-4,5-dimethoxy-2-(methoxymethyl)oxan-3-yl]oxy-6-(hydroxymethyl)-5-methoxyoxane-3,4-diol Chemical compound COC1C(OC)C(OC2C(C(O)C(OC)C(CO)O2)O)C(COC)OC1OC1C(COCC(C)O)OC(OC)C(OCC(C)O)C1OCC(C)O VUKAUDKDFVSVFT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- UHZZMRAGKVHANO-UHFFFAOYSA-M 2-chloroethyl(trimethyl)azanium;chloride Chemical compound [Cl-].C[N+](C)(C)CCCl UHZZMRAGKVHANO-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- CWSZBVAUYPTXTG-UHFFFAOYSA-N 5-[6-[[3,4-dihydroxy-6-(hydroxymethyl)-5-methoxyoxan-2-yl]oxymethyl]-3,4-dihydroxy-5-[4-hydroxy-3-(2-hydroxyethoxy)-6-(hydroxymethyl)-5-methoxyoxan-2-yl]oxyoxan-2-yl]oxy-6-(hydroxymethyl)-2-methyloxane-3,4-diol Chemical compound O1C(CO)C(OC)C(O)C(O)C1OCC1C(OC2C(C(O)C(OC)C(CO)O2)OCCO)C(O)C(O)C(OC2C(OC(C)C(O)C2O)CO)O1 CWSZBVAUYPTXTG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 244000235858 Acetobacter xylinum Species 0.000 description 1
- 235000002837 Acetobacter xylinum Nutrition 0.000 description 1
- 241000251468 Actinopterygii Species 0.000 description 1
- 229940023476 Agar Drugs 0.000 description 1
- 241000588813 Alcaligenes faecalis Species 0.000 description 1
- 229940005347 Alcaligenes faecalis Drugs 0.000 description 1
- NLXLAEXVIDQMFP-UHFFFAOYSA-N Ammonium chloride Substances [NH4+].[Cl-] NLXLAEXVIDQMFP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- BFNBIHQBYMNNAN-UHFFFAOYSA-N Ammonium sulfate Chemical compound N.N.OS(O)(=O)=O BFNBIHQBYMNNAN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000001904 Arabinogalactan Substances 0.000 description 1
- 229920000189 Arabinogalactan Polymers 0.000 description 1
- 241000512259 Ascophyllum nodosum Species 0.000 description 1
- 241000271566 Aves Species 0.000 description 1
- 241000894006 Bacteria Species 0.000 description 1
- 229920002748 Basalt fiber Polymers 0.000 description 1
- 241000219430 Betula pendula Species 0.000 description 1
- 210000000988 Bone and Bones Anatomy 0.000 description 1
- 241000283690 Bos taurus Species 0.000 description 1
- BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-L Carbonate dianion Chemical compound [O-]C([O-])=O BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- YCIMNLLNPGFGHC-UHFFFAOYSA-N Catechol Chemical class OC1=CC=CC=C1O YCIMNLLNPGFGHC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- FOCAUTSVDIKZOP-UHFFFAOYSA-N Chloroacetic acid Chemical compound OC(=O)CCl FOCAUTSVDIKZOP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 241000206575 Chondrus crispus Species 0.000 description 1
- 241000207199 Citrus Species 0.000 description 1
- 229940096422 Collagen Type I Drugs 0.000 description 1
- 102000012422 Collagen Type I Human genes 0.000 description 1
- 108010022452 Collagen Type I Proteins 0.000 description 1
- 241000195493 Cryptophyta Species 0.000 description 1
- WQZGKKKJIJFFOK-GASJEMHNSA-N D-Glucose Natural products OC[C@H]1OC(O)[C@H](O)[C@@H](O)[C@@H]1O WQZGKKKJIJFFOK-GASJEMHNSA-N 0.000 description 1
- SRBFZHDQGSBBOR-IOVATXLUSA-N D-xylose Chemical compound O[C@@H]1COC(O)[C@H](O)[C@H]1O SRBFZHDQGSBBOR-IOVATXLUSA-N 0.000 description 1
- 239000004593 Epoxy Substances 0.000 description 1
- 241000283073 Equus caballus Species 0.000 description 1
- 241001428166 Eucheuma Species 0.000 description 1
- 241000940372 Eucheuma denticulatum Species 0.000 description 1
- 241001467323 Gigartina pistillata Species 0.000 description 1
- 229920002456 HOTAIR Polymers 0.000 description 1
- 239000004354 Hydroxyethyl cellulose Substances 0.000 description 1
- 229920000663 Hydroxyethyl cellulose Polymers 0.000 description 1
- 229920001479 Hydroxyethyl methyl cellulose Polymers 0.000 description 1
- 229960002591 Hydroxyproline Drugs 0.000 description 1
- 229920002153 Hydroxypropyl cellulose Polymers 0.000 description 1
- 241001519524 Kappaphycus alvarezii Species 0.000 description 1
- IAJILQKETJEXLJ-SQOUGZDYSA-N L-guluronic acid Chemical group O=C[C@@H](O)[C@@H](O)[C@H](O)[C@@H](O)C(O)=O IAJILQKETJEXLJ-SQOUGZDYSA-N 0.000 description 1
- 240000003183 Manihot esculenta Species 0.000 description 1
- 235000016735 Manihot esculenta subsp esculenta Nutrition 0.000 description 1
- 229920001410 Microfiber Polymers 0.000 description 1
- 229920001730 Moisture cure polyurethane Polymers 0.000 description 1
- 210000003666 Nerve Fibers, Myelinated Anatomy 0.000 description 1
- 240000007594 Oryza sativa Species 0.000 description 1
- 235000007164 Oryza sativa Nutrition 0.000 description 1
- XAPRFLSJBSXESP-UHFFFAOYSA-N Oxycinchophen Chemical compound N=1C2=CC=CC=C2C(C(=O)O)=C(O)C=1C1=CC=CC=C1 XAPRFLSJBSXESP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 240000003444 Paullinia cupana Species 0.000 description 1
- 241000199919 Phaeophyceae Species 0.000 description 1
- 241000209504 Poaceae Species 0.000 description 1
- 229920001131 Pulp (paper) Polymers 0.000 description 1
- 241000206572 Rhodophyta Species 0.000 description 1
- 241000208225 Rhus Species 0.000 description 1
- 235000014220 Rhus chinensis Nutrition 0.000 description 1
- 229920002305 Schizophyllan Polymers 0.000 description 1
- FEBUJFMRSBAMES-UHFFFAOYSA-N Scleroglucan Chemical compound OC1C(O)C(O)C(CO)OC1OCC1C(O)C(OC2C(C(OP)C(O)C(CO)O2)O)C(O)C(OC2C(C(CO)OC(P)C2O)O)O1 FEBUJFMRSBAMES-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 240000001016 Solanum tuberosum Species 0.000 description 1
- 235000002595 Solanum tuberosum Nutrition 0.000 description 1
- 241000282898 Sus scrofa Species 0.000 description 1
- 240000008529 Triticum aestivum Species 0.000 description 1
- 241000589636 Xanthomonas campestris Species 0.000 description 1
- 235000016383 Zea mays subsp huehuetenangensis Nutrition 0.000 description 1
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 1
- 125000000218 acetic acid group Chemical group C(C)(=O)* 0.000 description 1
- 238000010306 acid treatment Methods 0.000 description 1
- 125000004442 acylamino group Chemical group 0.000 description 1
- 230000000996 additive Effects 0.000 description 1
- 239000008272 agar Substances 0.000 description 1
- 150000001299 aldehydes Chemical class 0.000 description 1
- 125000001931 aliphatic group Chemical group 0.000 description 1
- 150000008044 alkali metal hydroxides Chemical group 0.000 description 1
- 125000005376 alkyl siloxane group Chemical group 0.000 description 1
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminum Chemical class [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000001413 amino acids Chemical class 0.000 description 1
- 125000005365 aminothiol group Chemical group 0.000 description 1
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N ammonia Chemical compound N QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- VHUUQVKOLVNVRT-UHFFFAOYSA-N ammonium hydroxide Chemical compound [NH4+].[OH-] VHUUQVKOLVNVRT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 235000011114 ammonium hydroxide Nutrition 0.000 description 1
- 229910052921 ammonium sulfate Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000011130 ammonium sulphate Nutrition 0.000 description 1
- 150000008064 anhydrides Chemical class 0.000 description 1
- 229920001448 anionic polyelectrolyte Polymers 0.000 description 1
- 230000000111 anti-oxidant Effects 0.000 description 1
- 239000003963 antioxidant agent Substances 0.000 description 1
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 1
- 239000007900 aqueous suspension Substances 0.000 description 1
- 235000019312 arabinogalactan Nutrition 0.000 description 1
- 238000010923 batch production Methods 0.000 description 1
- 229920000704 biodegradable plastic Polymers 0.000 description 1
- 125000003178 carboxy group Chemical group [H]OC(*)=O 0.000 description 1
- 150000007942 carboxylates Chemical group 0.000 description 1
- 150000001735 carboxylic acids Chemical class 0.000 description 1
- 238000005266 casting Methods 0.000 description 1
- 150000001768 cations Chemical class 0.000 description 1
- 230000001413 cellular Effects 0.000 description 1
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 1
- 238000002144 chemical decomposition reaction Methods 0.000 description 1
- 229940106681 chloroacetic acid Drugs 0.000 description 1
- 235000020971 citrus fruits Nutrition 0.000 description 1
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 1
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 1
- 235000009508 confectionery Nutrition 0.000 description 1
- 235000005822 corn Nutrition 0.000 description 1
- 235000005824 corn Nutrition 0.000 description 1
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 1
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 1
- 238000006297 dehydration reaction Methods 0.000 description 1
- 238000004925 denaturation Methods 0.000 description 1
- 230000036425 denaturation Effects 0.000 description 1
- 229920003013 deoxyribonucleic acid Polymers 0.000 description 1
- 230000018109 developmental process Effects 0.000 description 1
- 238000007865 diluting Methods 0.000 description 1
- 238000010790 dilution Methods 0.000 description 1
- 230000005686 electrostatic field Effects 0.000 description 1
- 239000003995 emulsifying agent Substances 0.000 description 1
- 239000000839 emulsion Substances 0.000 description 1
- 125000003700 epoxy group Chemical group 0.000 description 1
- 230000001747 exhibiting Effects 0.000 description 1
- 230000002349 favourable Effects 0.000 description 1
- 238000000855 fermentation Methods 0.000 description 1
- 230000004151 fermentation Effects 0.000 description 1
- 229920005570 flexible polymer Polymers 0.000 description 1
- 235000013312 flour Nutrition 0.000 description 1
- SLGWESQGEUXWJQ-UHFFFAOYSA-N formaldehyde;phenol Chemical compound O=C.OC1=CC=CC=C1 SLGWESQGEUXWJQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002803 fossil fuel Substances 0.000 description 1
- 235000012055 fruits and vegetables Nutrition 0.000 description 1
- 150000002256 galaktoses Chemical class 0.000 description 1
- 238000001879 gelation Methods 0.000 description 1
- 230000002068 genetic Effects 0.000 description 1
- 239000003365 glass fiber Substances 0.000 description 1
- 239000008103 glucose Substances 0.000 description 1
- 125000000404 glutamine group Chemical group N[C@@H](CCC(N)=O)C(=O)* 0.000 description 1
- SXRSQZLOMIGNAQ-UHFFFAOYSA-N glutaraldehyde Chemical compound O=CCCCC=O SXRSQZLOMIGNAQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000005614 guluronate group Chemical group 0.000 description 1
- 239000000383 hazardous chemical Substances 0.000 description 1
- 230000036571 hydration Effects 0.000 description 1
- 238000006703 hydration reaction Methods 0.000 description 1
- 125000004435 hydrogen atoms Chemical group [H]* 0.000 description 1
- 230000002209 hydrophobic Effects 0.000 description 1
- 235000019447 hydroxyethyl cellulose Nutrition 0.000 description 1
- 239000001863 hydroxypropyl cellulose Substances 0.000 description 1
- 235000010977 hydroxypropyl cellulose Nutrition 0.000 description 1
- 239000001866 hydroxypropyl methyl cellulose Substances 0.000 description 1
- 235000010979 hydroxypropyl methyl cellulose Nutrition 0.000 description 1
- 229920003088 hydroxypropyl methyl cellulose Polymers 0.000 description 1
- 229940071676 hydroxypropylcellulose Drugs 0.000 description 1
- 239000011261 inert gas Substances 0.000 description 1
- 239000004615 ingredient Substances 0.000 description 1
- 150000007529 inorganic bases Chemical class 0.000 description 1
- 239000011256 inorganic filler Substances 0.000 description 1
- 229910003475 inorganic filler Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011810 insulating material Substances 0.000 description 1
- 238000005342 ion exchange Methods 0.000 description 1
- 150000002605 large molecules Chemical class 0.000 description 1
- 235000021374 legumes Nutrition 0.000 description 1
- 235000009973 maize Nutrition 0.000 description 1
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 1
- 235000012054 meals Nutrition 0.000 description 1
- 235000013372 meat Nutrition 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 229910000000 metal hydroxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000004692 metal hydroxides Chemical class 0.000 description 1
- 229920000609 methyl cellulose Polymers 0.000 description 1
- 239000001923 methylcellulose Substances 0.000 description 1
- 239000003658 microfiber Substances 0.000 description 1
- 239000000178 monomer Substances 0.000 description 1
- 150000002772 monosaccharides Chemical class 0.000 description 1
- 239000005445 natural product Substances 0.000 description 1
- 229930014626 natural products Natural products 0.000 description 1
- 230000001264 neutralization Effects 0.000 description 1
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002773 nucleotide Substances 0.000 description 1
- 125000003729 nucleotide group Chemical group 0.000 description 1
- 229920001542 oligosaccharide Polymers 0.000 description 1
- 150000002482 oligosaccharides Polymers 0.000 description 1
- 150000007530 organic bases Chemical class 0.000 description 1
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 1
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 1
- 125000004430 oxygen atoms Chemical group O* 0.000 description 1
- 239000006174 pH buffer Substances 0.000 description 1
- 235000012361 paullinia cupana Nutrition 0.000 description 1
- 239000012071 phase Substances 0.000 description 1
- 230000000704 physical effect Effects 0.000 description 1
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 1
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 description 1
- 239000002985 plastic film Substances 0.000 description 1
- 229920000058 polyacrylate Polymers 0.000 description 1
- 229920000768 polyamine Polymers 0.000 description 1
- 229920000447 polyanionic polymer Polymers 0.000 description 1
- 229920000023 polynucleotide Polymers 0.000 description 1
- 239000002157 polynucleotide Substances 0.000 description 1
- 229920005862 polyol Polymers 0.000 description 1
- 150000003077 polyols Chemical class 0.000 description 1
- 235000012015 potatoes Nutrition 0.000 description 1
- 244000144977 poultry Species 0.000 description 1
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 description 1
- 108010048769 pullulanase Proteins 0.000 description 1
- 238000010926 purge Methods 0.000 description 1
- 150000004053 quinones Chemical class 0.000 description 1
- 229920005604 random copolymer Polymers 0.000 description 1
- 230000003252 repetitive Effects 0.000 description 1
- 229920003987 resole Polymers 0.000 description 1
- 230000002441 reversible Effects 0.000 description 1
- 235000009566 rice Nutrition 0.000 description 1
- 239000004576 sand Substances 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 150000004756 silanes Chemical class 0.000 description 1
- 241000894007 species Species 0.000 description 1
- 238000003892 spreading Methods 0.000 description 1
- 230000000087 stabilizing Effects 0.000 description 1
- 239000007858 starting material Substances 0.000 description 1
- 125000001424 substituent group Chemical group 0.000 description 1
- 238000006467 substitution reaction Methods 0.000 description 1
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 1
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 1
- 150000004044 tetrasaccharides Chemical class 0.000 description 1
- 239000002562 thickening agent Substances 0.000 description 1
- PMMYEEVYMWASQN-DMTCNVIQSA-N trans-L-hydroxyproline Chemical compound O[C@H]1CN[C@H](C(O)=O)C1 PMMYEEVYMWASQN-DMTCNVIQSA-N 0.000 description 1
- 238000000844 transformation Methods 0.000 description 1
- 230000001131 transforming Effects 0.000 description 1
- 238000004642 transportation engineering Methods 0.000 description 1
- 238000005429 turbidity Methods 0.000 description 1
- 125000000391 vinyl group Chemical group [H]C([*])=C([H])[H] 0.000 description 1
- 235000021307 wheat Nutrition 0.000 description 1
- 239000002023 wood Substances 0.000 description 1
- WQZGKKKJIJFFOK-DVKNGEFBSA-N α-D-glucose Chemical group OC[C@H]1O[C@H](O)[C@H](O)[C@@H](O)[C@@H]1O WQZGKKKJIJFFOK-DVKNGEFBSA-N 0.000 description 1
- AEMOLEFTQBMNLQ-BYHBOUFCSA-N α-D-mannopyranuronic acid Chemical group O[C@H]1O[C@H](C(O)=O)[C@@H](O)[C@H](O)[C@@H]1O AEMOLEFTQBMNLQ-BYHBOUFCSA-N 0.000 description 1
- HMFHBZSHGGEWLO-QMKXCQHVSA-N α-L-arabinofuranose Chemical group OC[C@@H]1O[C@@H](O)[C@H](O)[C@H]1O HMFHBZSHGGEWLO-QMKXCQHVSA-N 0.000 description 1
Abstract
Группа изобретений относится к продукту из минеральной ваты, скрепленному связующим веществом, способу его получения, применению по меньшей мере двух гидроколлоидов в композиции связующего вещества для производства продукта из минеральной ваты и к способу связывания друг с другом поверхностей двух или более элементов. Продукт из минеральной ваты содержит минеральные волокна, скрепленные связующим веществом, полученным в результате отверждения композиции связующего вещества, содержащей по меньшей мере два гидроколлоида, причем один гидроколлоид представляет собой желатин, а по меньшей мере один другой гидроколлоид выбран из группы, состоящей из пектина, крахмала, альгината, агар-агара, каррагинана, геллановой камеди, гуаровой камеди, гуммиарабика, камеди бобов рожкового дерева, ксантановой камеди, производных целлюлозы, таких как карбоксиметилцеллюлоза, арабиноксилана, целлюлозы, курдлана, β-глюкана. Группа изобретений развита в независимых и зависимых пунктах формулы. Технический результат – снижение температуры отверждения композиции связующего вещества, уменьшение или устранение коррозионных и/или вредных материалов. 7 н. и 57 з.п. ф-лы, 3 табл., 17 пр.
Description
Область применения изобретения
Настоящее изобретение относится к водной композиции связующего вещества для минеральных волокон, продукту минеральной ваты, скрепленному связующим веществом, способу получения продукта минеральной ваты, скрепленного связующим веществом, и применению по меньшей мере одного гидроколлоида в композиции связующего вещества для производства продукта минеральной ваты.
Предпосылки создания изобретения
Минеральные волокна, как правило, содержат искусственные стекловидные волокна (MMVF), такие как, например, стеклянные волокна, керамические волокна, базальтовые волокна, шлаковая вата, минеральная вата и каменная вата, которые связаны отвержденным термореактивным полимерным связующим материалом. Для применения в качестве продуктов для термической и акустической изоляции обычно получают маты из скрепленных минеральных волокон, превращая расплав, полученный из подходящих сырьевых материалов, в волокна традиционным способом, например с помощью прядильной чашки или каскадного роторного способа. Волокна выдувают в формующую камеру и в процессе воздушного переноса и в еще горячем состоянии опрыскивают раствором связующего вещества и случайным образом укладывают в форме мата или полотна на движущемся конвейере. Волоконный мат затем перемещают в печь для отверждения, где горячий воздух продувается через мат для отверждения связующего вещества и жесткого скрепления минеральных волокон вместе.
Ранее предпочтительными связующими смолами были фенолформальдегидные смолы, получение которых может быть экономичным и которые можно разбавлять мочевиной перед применением в качестве связующего вещества. Однако существующее и предлагаемое законодательство, направленное на снижение или устранение выбросов формальдегида, привело к разработке связующих веществ без содержания формальдегида, таких как, например, композиции связующего вещества на основе поликарбоксильных полимеров и полиолов или полиаминов, как описано в публикациях EP-A-583086, EP-A-990727, EP-A-1741726, US-A-5,318,990 и US-A-2007/0173588.
Другая группа нефенолформальдегидных связующих веществ представляет собой продукты реакций соединения/отщепления алифатических и/или ароматических ангидридов с алканоламинами, как описано в публикациях WO 99/36368, WO 01/05725, WO 01/96460, WO 02/06178, WO 2004/007615 и WO 2006/061249. Эти композиции связующего вещества являются водорастворимыми и обладают превосходными связующими свойствами, с точки зрения скорости отверждения и плотности при отверждении. В публикации WO 2008/023032 описаны модифицированные мочевиной связующие вещества такого типа, который позволяет получать продукты минеральной ваты, для которых характерно уменьшенное поглощение влаги.
Так как некоторые из исходных материалов, используемых при производстве таких связующих веществ, являются достаточно дорогостоящими химикатами, сохраняется необходимость в получении связующих веществ без содержания формальдегида, которые можно производить экономичным образом.
Дополнительным эффектом, относящимся к ранее известным водным композициям связующего вещества из минеральных волокон, является то, что по меньшей мере большинство исходных материалов, используемых для производства этих связующих веществ, являются производными ископаемого топлива. В настоящее время потребители склонны предпочитать продукты, которые полностью или по меньшей мере частично производятся из возобновляемых материалов, и, следовательно, существует необходимость в обеспечении связующих веществ для минеральной ваты, которые по меньшей мере частично производятся из возобновляемых материалов.
Дополнительным эффектом, относящимся к ранее известным водным композициям связующего вещества из минеральных волокон, является то, что они содержат компоненты, являющиеся коррозионными и/или вредными. В данном случае необходимо принимать меры по защите оборудования, связанного с получением продуктов минеральной ваты, чтобы избежать коррозии, а также лицам, работающим с этим оборудованием, необходимо соблюдать меры безопасности. Это ведет к росту затрат и проблемам со здоровьем, и, следовательно, существует потребность в обеспечении композиций связующего вещества для минеральных волокон с уменьшенным содержанием коррозионных и/или вредных материалов.
Еще одним эффектом, относящимся к ранее известным водным композициям связующего вещества для минеральных волокон, является то, что для производства этих связующих веществ обычно необходимо серьезное оборудование для отверждения связующего вещества. Оборудование для отверждения обычно представляет собой печь, работающую при температурах намного выше 100°C, например около 200°C. Композиции связующего вещества, которые могут отверждаться в таких условиях, называются термореактивными композициями связующего вещества. Печь имеет длину несколько метров, что обеспечивает работу с непрерывно подаваемым в нее полотном и тот факт, что покидающее печь полотно является полностью затвердевшим. Такое печное оборудование характеризуется очень большим энергопотреблением.
В публикации EP 2424886 B1 (Dynea OY) описан композитный материал, содержащий поперечносшиваемую смолу из белкового материала. В типичном варианте осуществления композитный материал представляет собой отливку, содержащую неорганический наполнитель, например песок и/или древесину, и белковый материал, а также ферменты, способные сшивать белковый материал. В публикации EP 2424886 B1 не описан продукт минеральной ваты.
Публикация C. Pena, K. de la Caba, A. Eceiza, R. Ruseckaite, I. Mondragon в Biores. Technol. 2010, 101, 6836-6842 посвящена замене небиоразлагаемых пластиковых пленок возобновляемыми сырьевыми материалами из растений и отходов мясоперерабатывающей промышленности. В таком контексте в данной публикации описано применение гидролизуемого танина каштана для модификации желатина с образованием пленок. В данной публикации не описаны связующие вещества, в частности связующие вещества для минеральной ваты.
Изложение сущности изобретения
Соответственно, целью настоящего изобретения было обеспечение композиции связующего вещества, особенно подходящей для связывания минеральных волокон, в которой в качестве сырья используются возобновляемые материалы и уменьшается или устраняется использование коррозионных и/или вредных материалов.
Целью настоящего изобретения также было обеспечение композиции связующего вещества, не требующей высокой температуры для отверждения и, следовательно, устраняющей необходимость в применении высоких температур при производстве продукта, скрепленного связующим веществом.
Дополнительной целью настоящего изобретения было обеспечение продукта минеральной ваты, скрепленного такой композицией связующего вещества.
Дополнительной целью настоящего изобретения было обеспечение способа получения такого продукта минеральной ваты.
Дополнительной целью настоящего изобретения было указание способа применения такой композиции связующего вещества для получения продукта минеральной ваты.
Дополнительной целью настоящего изобретения было обеспечение способа связывания друг с другом поверхностей двух или более элементов, причем по меньшей мере один из двух или более элементов представляет собой элемент минеральной ваты, причем в способе применяют адгезив, отверждение которого не требует высоких температур, и при этом в процессе обращения, нанесения и отверждения адгезива воздействие опасных веществ сведено к минимуму, а меры защиты не являются обязательными.
В соответствии с первым аспектом настоящего изобретения предлагается предпочтительно не содержащая формальдегида композиция связующего вещества для минеральных волокон, содержащая по меньшей мере один гидроколлоид.
В соответствии со вторым аспектом настоящего изобретения предлагается продукт минеральной ваты, содержащий минеральные волокна, скрепленные связующим веществом, полученным в результате отверждения композиции связующего вещества, содержащей по меньшей мере один гидроколлоид.
В соответствии с третьим аспектом настоящего изобретения предлагается способ получения продукта минеральной ваты, включающий этапы введения минеральных волокон в контакт с композицией связующего вещества, содержащей по меньшей мере один гидроколлоид.
В соответствии с четвертым аспектом настоящего изобретения предлагается применение гидроколлоида в связующем веществе для производства продукта минеральной ваты.
В соответствии с пятым аспектом настоящего изобретения предлагается способ связывания друг с другом поверхностей двух или более элементов, причем по меньшей мере один из двух или более элементов представляет собой элемент минеральной ваты, причем указанные элементы скреплены связующим веществом для минеральной ваты, причем способ включает следующие этапы:
- обеспечение двух или более элементов,
- нанесение адгезива на одну или более подлежащих связыванию поверхностей до, в процессе или после приведения подлежащих связыванию поверхностей в контакт друг с другом,
- отверждение адгезива, причем адгезив содержит
- по меньшей мере один гидроколлоид.
Авторы настоящего изобретения неожиданно обнаружили, что можно получить продукт минеральной ваты, содержащий минеральные волокна, скрепленные связующим веществом, полученным в результате отверждения композиции связующего вещества, причем композицию связующего вещества можно получать по большей части из возобновляемых материалов, композиция не содержит или лишь в небольшой степени содержит какие-либо коррозионные и/или вредные агенты, и производство продукта минеральной ваты не приводит к выбросам, например выбросам ЛОС (летучих органических соединений), в процессе получения.
Авторы настоящего изобретения также неожиданно обнаружили, что с помощью описанного способа можно связать поверхности элементов минеральной ваты друг с другом или связать один или более элементов минеральной ваты с другим элементом.
Описание предпочтительных вариантов осуществления
Композиция связующего вещества в соответствии с настоящим изобретением содержит по меньшей мере один гидроколлоид.
В предпочтительном варианте осуществления связующие вещества в соответствии с настоящим изобретением не содержат формальдегида.
Для целей настоящей заявки термин «не содержит формальдегида» используется, чтобы охарактеризовать продукт минеральной ваты, в котором эмиссия формальдегида из продукта минеральной ваты составляет менее 5 мкг/м2/ч, предпочтительно менее 3 мкг/м2/ч. Предпочтительно тест проводят в соответствии со стандартом ISO 16000 по тестированию эмиссии альдегидов.
Неожиданным преимуществом вариантов осуществления продуктов минеральной ваты в соответствии с настоящим изобретением является то, что для них характерны свойства самовосстановления. После воздействия очень жестких условий, когда продукты минеральной ваты теряют часть своей прочности, продукты минеральное ваты в соответствии с настоящим изобретением могут восстанавливать, частично или полностью, или даже превосходить исходную прочность. В одном варианте осуществления прочность в состаренном состоянии составляет по меньшей мере 80%, например по меньшей мере 90%, например по меньшей мере 100%, например по меньшей мере 130%, например по меньшей мере 150% прочности в несостаренном состоянии. Это контрастирует с традиционными продуктами минеральной ваты, для которых потеря прочности после воздействия жестких условий среды является необратимой. Без ограничений, накладываемых какой-либо конкретной теорией, авторы настоящего изобретения полагают, что это неожиданное свойство продуктов минеральной ваты в соответствии с настоящим изобретением обусловлено сложным характером связей, формирующих сеть в отвержденной композиции связующего вещества, например в белке, сшитом содержащим фенол и/или хинон соединением, или сшитом ферментом, также с содержанием четвертичных структур и водородных связей, что обеспечивает формирование связей в сети после возврата к нормальным условиям среды. В случае изоляционного продукта, который при использовании, например в качестве изоляции крыши, летом может подвергаться воздействию очень высоких температур, это является важным преимуществом для обеспечения долговременной стабильности продукта.
Гидроколлоид
Гидроколлоиды представляют собой гидрофильные полимеры растительного, животного, микробного или искусственного происхождения, которые обычно содержат много гидроксильных групп и могут являться полиэлектролитами. Они широко применяются для контроля функциональных свойств пищевых продуктов на водной основе.
Гидроколлоиды могут представлять собой белки или полисахариды, полностью или частично растворимые в воде и используемые главным образом для повышения вязкости непрерывной фазы (водной фазы), т.е. в качестве желирующего агента или загустителя. Их также можно применять в качестве эмульгаторов, поскольку их стабилизирующее влияние на эмульсии обусловлено увеличением вязкости водной фазы.
Гидроколлоид обычно состоит из смесей сходных, но не идентичных молекул, и его можно получать из разных источников и с применением разных способов получения. На характерные для него физические свойства влияет термообработка и, например, такие факторы, как содержание солей, pH и температура. В описаниях гидроколлоидов часто представлены идеализированные структуры, но поскольку они являются натуральными продуктами (или их производными) со структурами, определяемыми, например, стохастическим действием ферментов, в точности не заложенным в генетическом коде, структура может отличаться от идеализированной структуры.
Многие гидроколлоиды представляют собой полиэлектролиты (например, альгинат, желатин, карбоксиметилцеллюлоза и ксантановая камедь).
Полиэлектролиты - это полимеры, в которых существенное количество повторяющихся звеньев несет электролитную группу. Полиэлектролитами являются поликатионы и полианионы. Эти группы диссоциируют в водных растворах (в воде), в результате чего полимеры становятся заряженными. По свойствам полиэлектролиты, таким образом, сходны как с электролитами (соли), так и полимерами (высокомолекулярные соединения), и иногда их называют полисолями.
Заряженные группы обеспечивают сильную гидратацию, особенно применительно к молекулам. Присутствие противоионов и соионов (ионов с тем же зарядом, что у полиэлектролита) вносит сложное поведение, которое является ионоспецифичным.
Часть противоионов остается плотно связанной с полиэлектролитом в результате захвата его электростатическим полем, в результате чего их активность и подвижность уменьшается.
В одном варианте осуществления композиция связующего вещества содержит один или более противоионов, выбранных из группы, состоящей из Mg2+, Ca2+, Sr2+, Ba2+.
Другим свойством полиэлектролита является высокая линейная плотность заряда (количество заряженных групп на единицу длины).
По существу нейтральные гидроколлоиды являются менее растворимыми, тогда как полиэлектролиты являются более растворимыми.
Многие гидроколлоиды также образуют гели. Гели представляют собой содержащие жидкую воду сети, демонстрирующие поведение, сходное с поведением твердых веществ, с характеристической прочностью, зависящей от концентрации, и твердостью и хрупкостью, зависящими от структуры присутствующего (-их) гидроколлоида (-ов).
Гидрогели являются гидрофильными поперечносшитыми полимерами, которые способны набухать, поглощая и удерживая большие количества воды. Особенно известно их применение в средствах гигиены. Часто применяются такие материалы, как полиакрилаты, но гидрогели можно получить путем поперечного сшивания растворимых гидроколлоидов с получением нерастворимого, но эластичного и гидрофильного полимера.
К примерам гидроколлоидов относятся: агар-агар, альгинат, арабиноксилан, каррагинан, карбоксиметилцеллюлоза, целлюлоза, курдлан, желатин, геллан, β-глюкан, гуаровая камедь, гуммиарабик, камедь бобов рожкового дерева, пектин, крахмал, ксантановая камедь. В одном варианте осуществления по меньшей мере один гидроколлоид выбран из группы, состоящей из желатина, пектина, крахмала, альгината, агар-агара, каррагинана, геллановой камеди, гуаровой камеди, гуммиарабика, камеди бобов рожкового дерева, ксантановой камеди, производных целлюлозы, таких как карбоксиметилцеллюлоза, арабиноксилана, целлюлозы, курдлана, β-глюкана.
Примеры полиэлектролитных гидроколлоидов содержат желатин, пектин, альгинат, каррагинан, гуммиарабик, ксантановую камедь, производные целлюлозы, такие как карбоксиметилцеллюлоза.
В одном варианте осуществления по меньшей мере один гидроколлоид представляет собой полиэлектролитный гидроколлоид.
В одном варианте осуществления по меньшей мере один гидроколлоид выбран из группы, состоящей из желатина, пектина, альгината, каррагинана, гуммиарабика, ксантановой камеди, производных целлюлозы, таких как карбоксиметилцеллюлоза.
В одном варианте осуществления по меньшей мере один гидроколлоид представляет собой гелеобразующий агент.
В одном варианте осуществления по меньшей мере один гидроколлоид используется в форме соли, например соли Na+, K+, NH4+, Mg2+, Ca2+, Sr2+, Ba2+.
Желатин
Желатин получают путем химического разложения коллагена. Желатин является водорастворимым и имеет молекулярную массу от 10,000 до 500,000 г/моль, например от 30,000 до 300,000 г/моль, в зависимости от степени гидролиза. Желатин является широко применяемым пищевым продуктом, и, следовательно, по существу общепринято, что это вещество совершенно не токсично, и поэтому при работе с желатином не требуются меры предосторожности.
Желатин является гетерогенной смесью одноцепочечных и многоцепочечных полипептидов, обычно демонстрирующих спиральные структуры. Как правило, тройная спираль коллагена типа I, полученного из кожи и костей, являющихся источником желатина, состоит из двух α1(I) и одной α2(I) цепей.
В растворах желатина могут происходить превращения типа клубок-спираль.
Желатины типа A получают при обработке кислотой. Желатины типа В получают при обработке основанием.
В желатин можно вводить химические поперечные связи. В одном варианте осуществления используют трансглутаминазу для связывания остатков лизина и глутамина; в одном варианте осуществления используют глутаральдегид для связывания лизина с лизином; в одном варианте осуществления используют танины для связывания лизиновых остатков.
Желатин также можно подвергать дополнительному гидролизу до более мелких фрагментов вплоть до 3000 г/моль.
При охлаждении раствора желатина могут образовываться коллаген-подобные спирали.
Другие гидроколлоиды также могут содержать спиральные структуры, такие как коллаген-подобные спирали. Желатин может образовывать спиральные структуры.
В одном варианте осуществления отвержденное связующее вещество содержит гидроколлоид, имеющий спиральные структуры.
В одном варианте осуществления по меньшей мере один гидроколлоид представляет собой низкопрочный желатин, например желатин с прочностью геля 30-125 по Блуму.
В одном варианте осуществления по меньшей мере один гидроколлоид представляет собой среднепрочный желатин, например желатин с прочностью геля 125-180 по Блуму.
В одном варианте осуществления по меньшей мере один гидроколлоид представляет собой высокопрочный желатин, например желатин с прочностью геля 180-300 по Блуму.
В предпочтительном варианте осуществления желатин предпочтительно происходит из одного или более источников из группы, состоящей из видов млекопитающих и птиц, таких как корова, свинья, лошадь, домашняя птица, и/или из чешуи, кожи рыб.
В одном варианте осуществления к композициям связующего вещества в соответствии с настоящим изобретением может добавляться мочевина. Авторы изобретения обнаружили, что добавление даже небольших количеств мочевины приводит к денатурации желатина, а это может замедлять гелеобразование, что может быть желательным в некоторых вариантах осуществления. Добавление мочевины также может приводить к размягчению продукта.
Авторы изобретения обнаружили, что группы карбоновых кислот в желатинах эффективно взаимодействуют с трех- и четырехвалентными ионами, например с солями алюминия. Особенно это касается желатинов типа B, которые содержат больше групп карбоновых кислот, чем желатины типа A.
Авторы настоящего изобретения обнаружили, что в некоторых вариантах осуществления отверждение/сушку композиций связующего вещества в соответствии с настоящим изобретением, которые содержат желатин, не следует начинать при очень высоких температурах.
Авторы изобретения обнаружили, что запуск отверждения при низких температурах может приводить к получению более прочных продуктов. Без ограничений, накладываемых какой-либо конкретной теорией, авторы изобретения предполагают, что запуск отверждения при высоких температурах может приводить к образованию непроницаемой внешней оболочки из композиции связующего вещества, которая затрудняет высвобождение воды под ней.
Неожиданно было обнаружено, что связующие вещества в соответствии с настоящим изобретением, содержащие желатины, имеют очень высокую термостойкость. Авторы настоящего изобретения обнаружили, что в некоторых вариантах осуществления затвердевшие связующие вещества могут выдерживать температуры вплоть до 300°C без разложения.
Пектин
Пектин представляет собой гетерогенную группу кислотных структурных полисахаридов, содержащихся в фруктах и овощах, образующих стабильные в кислых условиях гели.
По существу пектины не обладают точной структурой, и они могут содержать до 17 разных моносахаридов и более 20 разных типов связей. Большую часть молекул образуют остатки D-галактуроновой кислоты.
Прочность геля увеличивается при повышении концентрации Ca2+, но уменьшается с увеличением температуры и кислотности (pH < 3).
Пектин может образовывать спиральные структуры.
Гелеобразующая способность двухвалетных катионов аналогична таковой у альгинатов (для Mg2+ намного меньше, чем для Ca2+, для Sr2+ меньше, чем для Ba2+).
Альгинат
Альгинаты представляют собой каркасные полисахариды, образуемые бурыми морскими водорослями.
Альгинаты представляют собой линейные неразветвленные полимеры, содержащие связанные β-(1,4)-связями остатки D-маннуроновой кислоты (M) и связанные α-(1,4)-связями остатки L-гулуроновой кислоты (G). Альгинат также может представлять собой бактериальный альгинат, такой как бактериальный альгинат, который дополнительно является O-ацетилированным. Альгинаты не являются случайными сополимерами, но, в зависимости от водоросли-источника, состоят из блоков сходных и строгим образом чередующихся остатков (т.е. MMMMMM, GGGGGG и GMGMGMGM), каждый из которых имеет свои конформационные предпочтения и поведение. Можно получать альгинаты с широким диапазоном средней молекулярной массы (50-100 000 остатков). Свободные карбоновые кислоты содержат молекулу воды H3O+, прочно связанную водородной связью с карбоксилатом. Ионы Ca2+ могут заместить эту водородную связь, стехиометрически соединяя между собой цепи гулуроната, но не маннуроната, в так называемую ячеечную конформацию. Для получения специализированных альгинатов можно использовать рекомбинантные эпимеразы с разными специфичностями.
Альгинат может образовывать спиральные структуры.
Каррагинан
Каррагинан - это общий термин для каркасных полисахаридов, полученных путем экстракции щелочью (и модификации) из красных морских водорослей.
Каррагинаны являются линейными полимерами, содержащими около 25 000 производных галактозы с регулярными, но не точно определенными структурами, зависящими от источника и условий экстракции.
κ-каррагинан (каппа-каррагинан) получают путем щелочного элиминирования из μ-каррагинана, выделяемого главным образом из тропической морской водоросли Kappaphycus alvarezii (также имеющей название Eucheuma cottonii).
ι-каррагинан (йота-каррагинан) получают путем щелочного элиминирования из ν-каррагинана, выделяемого главным образом из филиппинской морской водоросли Eucheuma denticulatum (также именуемой Spinosum).
λ-каррагинан (лямбда-каррагинан) (выделяемый главным образом из Gigartina pistillata или Chondrus crispus) превращают в θ-каррагинан (тета-каррагинан) путем щелочного элиминирования, но при гораздо меньшей скорости, чем скорость, которая приводит к получению ι-каррагинана и κ-каррагинана.
Самые прочные гели κ-каррагинана формируют с использованием K+, а не Li+, Na+, Mg2+, Ca2+ или Sr2+.
Все каррагинаны могут образовывать спиральные структуры.
Гуммиарабик
Гуммиарабик - это сложная и вариабельная смесь арабиногалактановых олигосахаридов, полисахаридов и гликопротеинов. Гуммиарабик состоит из смеси полисахарида с низкой относительной молекулярной массой и более высокомолекулярного гликопротеина, богатого гидроксипролином, при широкой вариабельности.
В гуммиарабике одновременно присутствует гидрофильный карбонат и гидрофобный белок.
Ксантановая камедь
Ксантановая камедь - это устойчивый к обезвоживанию микробный полимер, полученный, например, путем аэробной погруженной ферментации из Xanthomonas campestris.
Ксантановая камедь представляет собой анионный полиэлектролит с каркасом из β-(1,4)-D-глюкопиранозоглюкана (в качестве целлюлозы) с боковыми цепями -(3,1)-α-связанной D-маннопиранозо-(2,1)-β-D-глюкуроновой кислоты-(4,1)-β-D-маннопиранозы на чередующихся остатках.
Предполагается, что естественным состоянием ксантановых камедей являются бимолекулярные антипараллельные двойные спирали. Переход между упорядоченной двойной спиральной конформацией и одиночной более гибкой вытянутой цепью может происходить при температуре в диапазоне 40-80°C. Ксантановые камеди могут образовывать спиральные структуры.
Ксантановые камеди могут содержать целлюлозу.
Производные целлюлозы
Примером производного целлюлозы является карбоксиметилцеллюлоза.
Карбоксиметилцеллюлоза (КМЦ) - это химически модифицированное производное целлюлозы, образующееся путем реакции целлюлозы с щелочами и хлоруксусной кислотой.
Структура КМЦ основана на β-(1,4)-D-глюкопиранозном полимере целлюлозы. Разные варианты могут иметь разные степени замещения, но, как правило, они находятся в диапазоне 0,6-0,95 производных на мономерную единицу.
Агар-агар
Агар-агар - это каркасный полисахарид, получаемый из того же семейства красных морских водорослей (Rhodophycae), что и каррагинаны. В коммерческих целях его получают из видов Gelidium и Gracilariae.
Агар-агар состоит из смеси агарозы и агаропектина. Агароза - это линейный полимер с относительной молекулярной массой (молекулярным весом) около 120 000, основанный на звене -(1,3)-β-D-галактопиранозы-(1,4)-3,6-ангидро-α-L-галактопиранозы.
Агаропектин - это гетерогенная смесь молекул меньшего размера, присутствующих в меньших количествах.
Агар-агар может образовывать спиральные структуры.
Арабиноксилан
В природе арабиноксиланы встречаются в отрубях злаковых растений (Graminiae).
Арабиноксиланы состоят из остатков a-L-арабинофуранозы, присоединенных в качестве точек ветвления к β-(1,4)-связанным D-ксилопиранозным полимерным каркасным цепям.
Арабиноксилан может образовывать спиральные структуры.
Целлюлоза
Целлюлоза - это каркасный полисахарид, встречающийся в растениях в виде микроволокон (диаметром 2-20 нм и длиной 100-40 000 нм). Целлюлозу обычно получают из древесной массы. Целлюлоза также производится в сильно гидратированной форме некоторыми бактериями (например, Acetobacter xylinum).
Целлюлоза представляет собой линейный полимер из звеньев β-(1,4)-D-глюкопиранозы в конформации 4C1. Существуют четыре кристаллических формы, Iα, Iβ, II и III.
Производными целлюлозы могут быть метилцеллюлоза, гидроксипропилметилцеллюлоза, гидроксиэтилметилцеллюлоза, гидроксиэтилцеллюлоза, гидроксипропилцеллюлоза.
Курдлан
Курдлан - это полимер, получаемый в коммерческих целях из мутантного штамма Alcaligenes faecalis var. myxogenes. Курдлан (курдлановая камедь) представляет собой неразветвленный линейный 1,3 β-D глюкан без боковых цепей со средней относительной молекулярной массой.
Курдлан может образовывать спиральные структуры.
Курдлановая камедь является нерастворимой в холодной воде, но водные суспензии пластифицируются и на какое-то время растворяются с образованием обратимых гелей при нагревании до температуры около 55°C. Нагревание при более высоких температурах обеспечивает более упругие необратимые гели, сохраняющие свою структуру при охлаждении.
Склероглюкан также представляет собой 1,3 β-D глюкан, но имеет дополнительные 1,6 β-связи, которые придают ему растворимость в условиях окружающей среды.
Геллан
Геллановая камедь представляет собой линейный тетрасахарид 4)-L-рамнопиранозил-(α-1,3)-D-глюкопиранозил-(β-1,4)-D-глюкуронопиразил-(β-1,4)-D-глюкопиранозил-(β-1), с заместителями в виде O(2) L-глицерила и O(6) ацетила на 3-связанной глюкозе.
Геллан может образовывать спиральные структуры.
β-Глюкан
β-глюканы встречаются в отрубях злаковых растений (Gramineae).
β-глюканы состоят из линейных неразветвленных полисахаридов из связанных β-(1,3)- и β-(1,4)-D-глюкопиранозных звеньев, расположенных неповторяющимся, но и не случайным образом.
Гуаровая камедь
Гуаровая камедь (также именуемая гуараном) представляет собой запасаемый полисахарид (зерновая мука), получаемый из семян бобового кустарника Cyamopsis tetragonoloba.
Гуаровая камедь - это галактоманнан, сходный с камедью бобов рожкового дерева, состоящий из (1,4)-связанного β-D-маннопиранозного каркаса, связанного в точках ветвления в 6-положениях с a-D-галактозой (т.е. 1,6-связанной α-D-галактопиранозой).
Гуаровая камедь состоит из неионного полидисперсного палочкообразного полимера.
В отличие от камеди бобов рожкового дерева она не образует гелей.
Камедь бобов рожкового дерева
Камедь бобов рожкового дерева (также именуемая камедью сладких стручков и карубином) представляет собой запасаемый полисахарид (зерновая мука), полученный из семян (косточек) рожкового дерева (Ceratonia siliqua).
Камедь бобов рожкового дерева - это галактоманнан, сходный с гуаровой камедью, состоящий из (1,4)-связанного β-D-маннопиранозного каркаса, связанного в точках ветвления в 6-положениях с α-D-галактозой (т.е. 1,6-связанной α-D-галактопиранозой).
Камедь бобов рожкового дерева - это полидисперсное вещество, состоящее из неионных молекул.
Крахмал
Крахмал состоит из двух типов молекул, амилозы (обычно 20-30%) и амилопектина (обычно 70-80%). Оба типа состоят из полимеров, образованных звеньями α-D-глюкозы в конформации 4C1. В амилозе они имеют связи -(1,4)- с кислородными атомами кольца, все из которых расположены с одной стороны, тогда как в амилопектине около одного остатка из каждых двадцати также имеют связи -(1,6)- с образованием точек ветвления. Относительные пропорции амилозы и амилопектина, а также точек ветвления -(1,6)- зависят от источника крахмала. Крахмал можно получать из кукурузы, пшеницы, картофеля, тапиоки и риса. Амилопектин (без амилозы) можно выделить из крахмала «восковой кукурузы», тогда как амилозу (без амилопектина) лучше всего выделять после специфического гидролиза амилопектина пуллуланазой.
Амилоза может образовывать спиральные структуры.
В одном варианте осуществления по меньшей мере один гидроколлоид является функциональным производным крахмала, например поперечносшитого, окисленного, ацетилированного, гидроксипропилированного и частично гидролизованного крахмала.
В предпочтительном варианте осуществления композиция связующего вещества содержит по меньшей мере два гидроколлоида, причем один гидроколлоид представляет собой желатин, а по меньшей мере один другой гидроколлоид выбран из группы, состоящей из пектина, крахмала, альгината, агар-агара, каррагинана, геллановой камеди, гуаровой камеди, гуммиарабика, камеди бобов рожкового дерева, ксантановой камеди, производных целлюлозы, таких как карбоксиметилцеллюлоза, арабиноксилана, целлюлозы, курдлана, β-глюкана.
В одном варианте осуществления композиция связующего вещества содержит по меньшей мере два гидроколлоида, причем один гидроколлоид представляет собой желатин, а по меньшей мере другой гидроколлоид представляет собой пектин.
В одном варианте осуществления композиция связующего вещества содержит по меньшей мере два гидроколлоида, причем один гидроколлоид представляет собой желатин, а по меньшей мере другой гидроколлоид представляет собой альгинат.
В одном варианте осуществления композиция связующего вещества содержит по меньшей мере два гидроколлоида, причем один гидроколлоид представляет собой желатин, а по меньшей мере другой гидроколлоид представляет собой карбоксиметилцеллюлозу.
В предпочтительном варианте осуществления композиция связующего вещества в соответствии с настоящим изобретением содержит по меньшей мере два гидроколлоида, причем один гидроколлоид представляет собой желатин, и причем желатин присутствует в водной композиции связующего вещества в количестве 10-95 мас.%, например 20-80 мас.%, например 30-70 мас.%, например 40-60 мас.%, от массы гидроколлоидов.
В одном варианте осуществления композиция связующего вещества содержит по меньшей мере два гидроколлоида, причем один гидроколлоид и по меньшей мере другой гидроколлоид имеют комплементарные заряды.
В одном варианте осуществления один гидроколлоид представляет собой один или более из желатина и гуммиарабика, имеющих комплементарные заряды, из одного или более гидроколлоидов, выбранных из группы, состоящей из пектина, альгината, каррагинана, ксантановой камеди или карбоксиметилцеллюлозы.
В одном варианте осуществления композиция связующего вещества может отверждаться при температуре не более 95°C, например 5-95°C, например 10-80°C, например 20-60°C, например 40-50°C.
В одном варианте осуществления водная композиция связующего вещества в соответствии с настоящим изобретением не является термореактивным связующим веществом.
Термореактивная композиция находится в состоянии мягкого твердого вещества или вязкой жидкости, предпочтительно содержит преполимер, причем предпочтительно содержит смолу, которая при отверждении необратимо превращается в неплавкую нерастворимую полимерную сеть. Отверждение, как правило, индуцируют тепловым воздействием, причем обычно необходимы температуры более 95°C.
Отвержденная термореактивная смола называется термореактивным веществом или термоотвержденным пластиком/полимером, а при использовании в качестве основы в полимерном композите обычно называется термореактивным полимерным матриксом. В одном варианте осуществления водная композиция связующего вещества в соответствии с настоящим изобретением не содержит поли(мет)акриловой кислоты, соли поли(мет)акриловой кислоты или сложного эфира поли(мет)акриловой кислоты.
В одном варианте осуществления по меньшей мере один гидроколлоид представляет собой биополимер или модифицированный биополимер.
Биополимеры представляют собой полимеры, образуемые живыми организмами. Биополимеры могут содержать мономерные звенья, ковалентно связанные с образованием более крупных структур.
Существует три основных класса биополимеров, классифицированных по использованным мономерным звеньям и структуре сформированного биополимера: полинуклеотиды (РНК и ДНК), которые являются длинными полимерами, состоящими из 13 или более нуклеотидных мономеров; полипептиды, например белки, которые являются полимерами аминокислот; полисахариды, например линейно связанные полимерные углеводные структуры.
Полисахариды могут быть линейными или разветвленными; обычно они соединяются гликозидными связями. Кроме того, многие сахаридные звенья могут подвергаться различным химическим модификациям и могут образовывать части других молекул, например гликопротеинов.
В одном варианте осуществления по меньшей мере один гидроколлоид представляет собой биополимер или модифицированный биополимер с коэффициентом полидисперсности в отношении распределения молекулярных масс, равным 1, например 0,9-1.
В одном варианте осуществления композиция связующего вещества содержит белки животного происхождения, включая коллаген, желатин и гидролизованный желатин, и композиция связующего вещества дополнительно содержит по меньшей мере одно фенол- и/или хинон-содержащее соединение, например танин, выбранный из одного или более компонентов группы, состоящей из дубильной кислоты, конденсированных танинов (проантоцианидинов), гидролизуемых танинов, галлотанинов, эллагитанинов, сложных танинов и/или танина, полученного из одного или более из дуба, каштана, сумаха оленерогого и теллимы крупноцветковой.
В одном варианте осуществления композиция связующего вещества содержит белки животного происхождения, включая коллаген, желатин и гидролизованный желатин, и при этом композиция связующего вещества дополнительно содержит по меньшей мере один фермент, выбранный из группы, состоящей из трансглутаминазы (EC 2.3.2.13), протеиндисульфидизомеразы (EC 5.3.4.1), тиолоксидазы (EC 1.8.3.2), полифенолоксидазы (EC 1.14.18.1), в частности катехолоксидазы, тирозиноксидазы и фенолоксидазы, лизилоксидазы (EC 1.4.3.13) и пероксидазы (EC 1.11.1.7).
В одном варианте осуществления композиция связующего вещества содержит желатин, и композиция связующего вещества дополнительно содержит танин, выбранный из одного или более компонентов группы, состоящей из дубильной кислоты, конденсированных танинов (проантоцианидинов), гидролизуемых танинов, галлотанинов, эллагитанинов, сложных танинов и/или танина, полученного из одного или более из дуба, каштана, сумаха оленерогого и теллимы крупноцветковой, предпочтительно дубильной кислоты.
В одном варианте осуществления композиция связующего вещества содержит желатин, и композиция связующего вещества дополнительно содержит по меньшей мере один фермент, представляющий собой трансглутаминазу (EC 2.3.2.13).
В одном варианте осуществления водная композиция связующего вещества не содержит формальдегида.
В одном варианте осуществления композиция связующего вещества в соответствии с настоящим изобретением по существу состоит из:
- по меньшей мере одного гидроколлоида;
- необязательно по меньшей мере одного масла;
- необязательно по меньшей мере одного регулятора pH;
- необязательно по меньшей мере одного поперечносшивающего агента;
- необязательно по меньшей мере одного средства против зарастания;
- необязательно по меньшей мере одного средства против набухания;
- воды.
В одном варианте осуществления по меньшей мере одно масло представляет собой неэмульгированное углеводородное масло. В одном варианте осуществления по меньшей мере одно масло представляет собой эмульгированное углеводородное масло. В одном варианте осуществления по меньшей мере одно масло представляет собой растительное масло.
В одном варианте осуществления по меньшей мере один поперечносшивающий агент представляет собой танин, выбранный из одного или более компонентов группы, состоящей из дубильной кислоты, конденсированных танинов (проантоцианидинов), гидролизуемых танинов, галлотанинов, эллагитанинов, сложных танинов и/или танина, полученного из одного или более из дуба, каштана, сумаха оленерогого и теллимы крупноцветковой.
В одном варианте осуществления по меньшей мере один поперечносшивающий агент представляет собой фермент, выбранный из группы, состоящей из трансглутаминазы (EC 2.3.2.13), протеиндисульфидизомеразы (EC 5.3.4.1), тиолоксидазы (EC 1.8.3.2), полифенолоксидазы (EC 1.14.18.1), в частности катехолоксидазы, тирозиноксидазы и фенолоксидазы, лизилоксидазы (EC 1.4.3.13) и пероксидазы (EC 1.11.1.7).
В одном варианте осуществления по меньшей мере одно средство против набухания представляет собой дубильную кислоту и/или танины.
В одном варианте осуществления по меньшей мере одно средство против зарастания представляет собой противомикробный агент.
Противомикробными агентами могут быть бензойная кислота, пропионовая кислота, бензоат натрия, сорбиновая кислота и сорбат калия, ингибирующие рост как бактериальных, так и грибковых клеток. Однако можно использовать натуральные биоконсерванты. Хитозан рассматривается, как обладающий противогрибковым и противобактериальным действием. Чаще всего используемые биоконсерванты с противомикробным действием представляют собой лизоцим и низин. К другим распространенным и пригодным для использования биоконсервантам относятся бактериоцины, такие как лактицин, педиоцин, и противомикробные ферменты, такие как хитиназа и глюкозооксидаза. Противогрибковым и противовирусным действием также обладает фермент лактопероксидаза (LPS). Можно также использовать натуральные противомикробные агенты, такие как танины, эфирные масла розмарина и чеснока, масло орегано, лимонного сорго или коричное масло в различных концентрациях.
Продукт минеральной ваты
Настоящее изобретение относится к продукту минеральной ваты, содержащему минеральные волокна, скрепленные описанным выше связующим веществом.
В одном варианте осуществления потери при прокаливании (LOI) продукта минеральной ваты в соответствии с настоящим изобретением находятся в диапазоне 0,1-25,0%, например 0,3-18,0%, например 0,5-12,0%, например 0,7-8,0 мас.%.
В одном варианте осуществления связующее вещество не является поперечносшитым.
В альтернативном варианте осуществления связующее вещество является поперечносшитым.
Настоящее изобретение также относится к продукту минеральной ваты, включая продукт минеральной ваты, содержащий минеральные волокна, скрепленные связующим веществом, полученным в результате отверждения композиции связующего вещества, содержащей гидроколлоид.
В одном варианте осуществления по меньшей мере один гидроколлоид выбран из группы, состоящей из желатина, пектина, крахмала, альгината, агар-агара, каррагинана, геллановой камеди, гуаровой камеди, гуммиарабика, камеди бобов рожкового дерева, ксантановой камеди, производных целлюлозы, таких как карбоксиметилцеллюлоза, арабиноксилана, целлюлозы, курдлана, β-глюкана.
В одном варианте осуществления по меньшей мере один гидроколлоид представляет собой полиэлектролитный гидроколлоид.
В одном варианте осуществления связующее вещество получают в результате отверждения композиции связующего вещества, в которой по меньшей мере один гидроколлоид выбран из группы, состоящей из желатина, пектина, альгината, каррагинана, гуммиарабика, ксантановой камеди, производных целлюлозы, таких как карбоксиметилцеллюлоза.
В одном варианте осуществления связующее вещество получают в результате отверждения композиции связующего вещества, содержащей по меньшей мере два гидроколлоида, причем один гидроколлоид представляет собой желатин, а по меньшей мере один другой гидроколлоид выбран из группы, состоящей из пектина, крахмала, альгината, агар-агара, каррагинана, геллановой камеди, гуаровой камеди, гуммиарабика, камеди бобов рожкового дерева, ксантановой камеди, производных целлюлозы, таких как карбоксиметилцеллюлоза, арабиноксилана, целлюлозы, курдлана, β-глюкана. В одном варианте осуществления связующее вещество получают в результате отверждения композиции связующего вещества, в которой желатин присутствует в количестве 10-95 мас.%, например 20-80 мас.%, например 30-70 мас.%, например 40-60 мас.%, от массы гидроколлоидов.
В одном варианте осуществления связующее вещество получают в результате отверждения композиции связующего вещества, в которой один гидроколлоид и по меньшей мере другой гидроколлоид имеют комплементарные заряды.
В одном варианте осуществления потери при прокаливании (LOI) находятся в диапазоне 0,1-25,0%, например 0,3-18,0%, например 0,5-12,0%, например 0,7-8,0 мас.%.
В одном варианте осуществления связующее вещество получают в результате отверждения композиции связующего вещества при температуре менее 95°C, например 5-95°C, например 10-80°C, например 20-60°C, например 40-50°C.
В одном варианте осуществления связующее вещество получают в результате отверждения композиции связующего вещества, которая не является термореактивной композицией связующего вещества.
В одном варианте осуществления связующее вещество получают из композиции связующего вещества, которая не содержит поли(мет)акриловой кислоты, соли поли(мет)акриловой кислоты или сложного эфира поли(мет)акриловой кислоты.
В одном варианте осуществления связующее вещество получают в результате отверждения композиции связующего вещества, содержащей по меньшей мере один гидроколлоид, представляющий собой биополимер или модифицированный биополимер.
В одном варианте осуществления связующее вещество получают в результате отверждения композиции связующего вещества, которая содержит белки животного происхождения, включая коллаген, желатин и гидролизованный желатин, и композиция связующего вещества дополнительно содержит по меньшей мере одно фенол- и/или хинон-содержащее соединение, например танин, выбранный из одного или более компонентов группы, состоящей из дубильной кислоты, конденсированных танинов (проантоцианидинов), гидролизуемых танинов, галлотанинов, эллагитанинов, сложных танинов и/или танина, полученного из одного или более из дуба, каштана, сумаха оленерогого и теллимы крупноцветковой.
В одном варианте осуществления связующее вещество получают в результате отверждения композиции связующего вещества, которая содержит белки животного происхождения, включая коллаген, желатин и гидролизованный желатин, и причем композиция связующего вещества дополнительно содержит по меньшей мере один фермент, выбранный из группы, состоящей из трансглутаминазы (EC 2.3.2.13), протеиндисульфидизомеразы (EC 5.3.4.1), тиолоксидазы (EC 1.8.3.2), полифенолоксидазы (EC 1.14.18.1), в частности катехолоксидазы, тирозиноксидазы и фенолоксидазы, лизилоксидазы (EC 1.4.3.13) и пероксидазы (EC 1.11.1.7).
В одном варианте осуществления связующее вещество получают в результате отверждения композиции связующего вещества, которая содержит желатин, и причем композиция связующего вещества дополнительно содержит танин, выбранный из одного или более компонентов группы, состоящей из дубильной кислоты, конденсированных танинов (проантоцианидинов), гидролизуемых танинов, галлотанинов, эллагитанинов, сложных танинов и/или танина, полученного из одного или более из дуба, каштана, сумаха оленерогого и теллимы крупноцветковой, предпочтительно дубильной кислоты.
В одном варианте осуществления связующее вещество получают в результате отверждения композиции связующего вещества, содержащей желатин, и причем композиция связующего вещества дополнительно содержит по меньшей мере один фермент, представляющий собой трансглутаминазу (EC 2.3.2.13).
В одном варианте осуществления связующее вещество получают в результате отверждения композиции связующего вещества, которая не содержит формальдегида.
В одном варианте осуществления связующее вещество получают из композиции связующего вещества, по существу состоящей из
- по меньшей мере одного гидроколлоида;
- необязательно по меньшей мере одного масла;
- необязательно по меньшей мере одного регулятора pH;
- необязательно по меньшей мере одного поперечносшивающего агента;
- необязательно по меньшей мере одного средства против зарастания;
- необязательно по меньшей мере одного средства против набухания;
- воды.
В одном варианте осуществления связующее вещество не является поперечносшитым.
В одном варианте осуществления связующее вещество является поперечносшитым.
Реакция компонентов связующего вещества
Авторы настоящего изобретения обнаружили, что в некоторых вариантах осуществления продукт минеральной ваты в соответствии с настоящим изобретением лучше всего получать, если связующее вещество наносят на минеральные волокна в кислых условиях. Таким образом, в предпочтительном варианте осуществления связующее вещество, нанесенное на минеральные волокна, содержит регулятор pH, в частности в форме pH-буфера.
В предпочтительном варианте осуществления связующее вещество в неотвержденном состоянии имеет pH менее 8, например менее 7, например менее 6.
Авторы настоящего изобретения обнаружили, что в некоторых вариантах осуществления отверждение связующего вещества сильно ускоряется в щелочных условиях. Следовательно, в одном варианте осуществления композиция связующего вещества для минеральных волокон содержит регулятор pH, предпочтительно в форме основания, например органического основания, например амина или его соли, неорганических оснований, например гидроксида металла, например KOH или NaOH, аммиака или его соли.
В особенно предпочтительном варианте осуществления регулятор pH представляет собой гидроксид щелочного металла, в частности NaOH.
В предпочтительном варианте осуществления композиция связующего вещества в соответствии с настоящим изобретением имеет значение pH 7-10, например 7,5-9,5, например 8-9.
Компонентами могут быть другие добавки, например один или более реактивных или нереактивных силиконов, которые можно добавлять в связующее вещество. Предпочтительно один или более реактивных или нереактивных силиконов выбраны из группы, состоящей из силикона, состоящего из главной цепи, которая содержит кремнийорганические остатки, особенно дифенилсилоксановые остатки, алкилсилоксановые остатки, предпочтительно диметилсилоксановые остатки, несущие по меньшей мере одну гидроксильную, ацильную, карбоксильную или ангидридную, аминную, эпоксидную или виниловую функциональную группу, способную вступать в реакцию с по меньшей мере одним из компонентов композиции связующего вещества предпочтительно, присутствующие в количестве 0,1-15 мас.%, предпочтительно 0,1-10 мас.%, более предпочтительно 0,3-8 мас.%, общей массы связующего вещества.
В одном варианте осуществления к композиции связующего вещества можно добавлять масло.
В одном варианте осуществления по меньшей мере одно масло представляет собой неэмульгированное углеводородное масло. В одном варианте осуществления по меньшей мере одно масло представляет собой эмульгированное углеводородное масло. В одном варианте осуществления по меньшей мере одно масло представляет собой растительное масло.
В одном варианте осуществления по меньшей мере один поперечносшивающий агент представляет собой танин, выбранный из одного или более компонентов группы, состоящей из дубильной кислоты, конденсированных танинов (проантоцианидинов), гидролизуемых танинов, галлотанинов, эллагитанинов, сложных танинов и/или танина, полученного из одного или более из дуба, каштана, сумаха оленерогого и теллимы крупноцветковой.
В одном варианте осуществления по меньшей мере один поперечносшивающий агент представляет собой фермент, выбранный из группы, состоящей из трансглутаминазы (EC 2.3.2.13), протеиндисульфидизомеразы (EC 5.3.4.1), тиолоксидазы (EC 1.8.3.2), полифенолоксидазы (EC 1.14.18.1), в частности катехолоксидазы, тирозиноксидазы и фенолоксидазы, лизилоксидазы (EC 1.4.3.13) и пероксидазы (EC 1.11.1.7).
В одном варианте осуществления по меньшей мере одно средство против набухания представляет собой дубильную кислоту и/или танины.
В одном варианте осуществления по меньшей мере одно средство против зарастания представляет собой противомикробный агент.
Противомикробными агентами могут быть бензойная кислота, пропионовая кислота, бензоат натрия, сорбиновая кислота и сорбат калия, ингибирующие рост как бактериальных, так и грибковых клеток. Однако можно использовать натуральные биоконсерванты. Хитозан рассматривается, как обладающий противогрибковым и противобактериальным действием. Чаще всего используемые биоконсерванты с противомикробным действием представляют собой лизоцим и низин. К другим распространенным и пригодным для использования биоконсервантам относятся бактериоцины, такие как лактицин, педиоцин, и противомикробные ферменты, такие как хитиназа и глюкозооксидаза. Противогрибковым и противовирусным действием также обладает фермент лактопероксидаза (LPS). Можно также использовать натуральные противомикробные агенты, такие как танины, эфирные масла розмарина и чеснока, масло орегано, лимонного сорго или коричное масло в различных концентрациях.
В одном варианте осуществления к композиции связующего вещества можно добавлять средство против зарастания.
В одном варианте осуществления по меньшей мере одно средство против зарастания представляет собой танин, в частности танин, выбранный из одного или более компонентов группы, состоящей из дубильной кислоты, конденсированных танинов (проантоцианидинов), гидролизуемых танинов, галлотанинов, эллагитанинов, сложных танинов и/или танина, полученного из одного или более из дуба, каштан, сумаха оленерогого и теллимы крупноцветковой.
В одном варианте осуществления к композиции связующего вещества можно добавлять средство против набухания, например дубильную кислоту и/или танины.
Дополнительными добавками могут быть добавки, содержащие ионы кальция и антиоксиданты.
В одном варианте осуществления композиция связующего вещества в соответствии с настоящим изобретением содержит добавки в виде сшивающих агентов, содержащих ацильные группы, и/или аминогруппы, и/или тиоловые группы. Эти сшивающие агенты могут упрочнять и/или модифицировать полимерную сеть отвержденного связующего средства.
В одном варианте осуществления композиции связующего вещества в соответствии с настоящим изобретением содержат дополнительные добавки в форме добавок, выбранных из группы, состоящей из реагентов, подобных ПЭГ, силанов или гидроксилапатитов.
Свойства продукта минеральной ваты
В предпочтительном варианте осуществления плотность продукта минеральной ваты находится в диапазоне 10-1200 кг/м3, например 30-800 кг/м3, например 40-600 кг/м3, например 50-250 кг/м3, например 60-200 кг/м3.
В предпочтительном варианте осуществления продукт минеральной ваты в соответствии с настоящим изобретением представляет собой изоляционный продукт, в частности, имеющий плотность 10-200 кг/м3.
Способ получения продукта минеральной ваты
В настоящем изобретении также предлагается способ получения продукта минеральной ваты путем скрепления минеральных волокон композицией связующего вещества.
Соответственно, настоящее изобретение также относится к способу получения продукта минеральной ваты, который включает этапы введения минеральных волокон в контакт с композицией связующего вещества, содержащей по меньшей мере один гидроколлоид, и отверждения связующего вещества.
В одном варианте осуществления по меньшей мере один гидроколлоид выбран из группы, состоящей из желатина, пектина, крахмала, альгината, агар-агара, каррагинана, геллановой камеди, гуаровой камеди, гуммиарабика, камеди бобов рожкового дерева, ксантановой камеди, производных целлюлозы, таких как карбоксиметилцеллюлоза, арабиноксилана, целлюлозы, курдлана, β-глюкана.
В одном варианте осуществления по меньшей мере один гидроколлоид представляет собой полиэлектролитный гидроколлоид.
В одном варианте осуществления по меньшей мере один гидроколлоид выбран из группы, состоящей из желатина, пектина, альгината, каррагинана, гуммиарабика, ксантановой камеди, производных целлюлозы, таких как карбоксиметилцеллюлоза.
В одном варианте осуществления композиция связующего вещества содержит по меньшей мере два гидроколлоида, причем один гидроколлоид представляет собой желатин, а по меньшей мере один другой гидроколлоид выбран из группы, состоящей из пектина, крахмала, альгината, агар-агара, каррагинана, геллановой камеди, гуаровой камеди, гуммиарабика, камеди бобов рожкового дерева, ксантановой камеди, производных целлюлозы, таких как карбоксиметилцеллюлоза, арабиноксилана, целлюлозы, курдлана, β-глюкана. В одном варианте осуществления желатин присутствует в водной композиции связующего вещества количестве 10-95 мас.%, например 20-80 мас.%, например 30-70 мас.%, например 40-60 мас.%, от массы гидроколлоидов.
В одном варианте осуществления один гидроколлоид и по меньшей мере другой гидроколлоид имеют комплементарные заряды.
В одном варианте осуществления по меньшей мере один гидроколлоид присутствует в водной композиции связующего вещества в количестве 1-50, например 2,5-25 мас.%, от массы водной композиции связующего вещества.
В одном варианте осуществления этап отверждения композиции связующего вещества происходит при температуре не более 95°C, например 5-95°C, например 10-680°C, например 20-60°C, например 40-50°C.
В одном варианте осуществления композиция связующего вещества не является термореактивным связующим веществом.
В одном варианте осуществления композиция связующего вещества не содержит поли(мет)акриловой кислоты, соли поли(мет)акриловой кислоты или сложного эфира поли(мет)акриловой кислоты.
В одном варианте осуществления по меньшей мере один гидроколлоид представляет собой биополимер или модифицированный биополимер.
В одном варианте осуществления композиция связующего вещества содержит белки животного происхождения, включая коллаген, желатин и гидролизованный желатин, и композиция связующего вещества дополнительно содержит по меньшей мере одно фенол- и/или хинон-содержащее соединение, например танин, выбранный из одного или более компонентов группы, состоящей из дубильной кислоты, конденсированных танинов (проантоцианидинов), гидролизуемых танинов, галлотанинов, эллагитанинов, сложных танинов и/или танина, полученного из одного или более из дуба, каштана, сумаха оленерогого и теллимы крупноцветковой.
В одном варианте осуществления композиция связующего вещества содержит белки животного происхождения, включая коллаген, желатин и гидролизованный желатин, и при этом композиция связующего вещества дополнительно содержит по меньшей мере один фермент, выбранный из группы, состоящей из трансглутаминазы (EC 2.3.2.13), протеиндисульфидизомеразы (EC 5.3.4.1), тиолоксидазы (EC 1.8.3.2), полифенолоксидазы (EC 1.14.18.1), в частности катехолоксидазы, тирозиноксидазы и фенолоксидазы, лизилоксидазы (EC 1.4.3.13) и пероксидазы (EC 1.11.1.7).
В одном варианте осуществления композиция связующего вещества содержит желатин, и композиция связующего вещества дополнительно содержит танин, выбранный из одного или более компонентов группы, состоящей из дубильной кислоты, конденсированных танинов (проантоцианидинов), гидролизуемых танинов, галлотанинов, эллагитанинов, сложных танинов и/или танина, полученного из одного или более из дуба, каштана, сумаха оленерогого и теллимы крупноцветковой, предпочтительно дубильной кислоты.
В одном варианте осуществления композиция связующего вещества содержит желатин, и композиция связующего вещества дополнительно содержит по меньшей мере один фермент, представляющий собой трансглутаминазу (EC 2.3.2.13).
В одном варианте осуществления композиция связующего вещества не содержит формальдегида.
В одном варианте осуществления композиция связующего вещества по существу состоит из
- по меньшей мере одного гидроколлоида;
- необязательно по меньшей мере одного масла;
- необязательно по меньшей мере одного регулятора pH;
- необязательно по меньшей мере одного поперечносшивающего агента;
- необязательно по меньшей мере одного средства против зарастания;
- необязательно по меньшей мере одного средства против набухания;
- воды.
В одном варианте осуществления способ не включает поперечное сшивание композиции связующего вещества.
В одном варианте осуществления способ включает поперечное сшивание композиции связующего вещества.
В одном варианте осуществления по меньшей мере одно масло представляет собой неэмульгированное углеводородное масло. В одном варианте осуществления по меньшей мере одно масло представляет собой эмульгированное углеводородное масло. В одном варианте осуществления по меньшей мере одно масло представляет собой растительное масло.
В одном варианте осуществления по меньшей мере один поперечносшивающий агент представляет собой танин, выбранный из одного или более компонентов группы, состоящей из дубильной кислоты, конденсированных танинов (проантоцианидинов), гидролизуемых танинов, галлотанинов, эллагитанинов, сложных танинов и/или танина, полученного из одного или более из дуба, каштана, сумаха оленерогого и теллимы крупноцветковой.
В одном варианте осуществления по меньшей мере один поперечносшивающий агент представляет собой фермент, выбранный из группы, состоящей из трансглутаминазы (EC 2.3.2.13), протеиндисульфидизомеразы (EC 5.3.4.1), тиолоксидазы (EC 1.8.3.2), полифенолоксидазы (EC 1.14.18.1), в частности катехолоксидазы, тирозиноксидазы и фенолоксидазы, лизилоксидазы (EC 1.4.3.13) и пероксидазы (EC 1.11.1.7).
В одном варианте осуществления по меньшей мере одно средство против набухания представляет собой дубильную кислоту и/или танины.
В одном варианте осуществления по меньшей мере одно средство против зарастания представляет собой противомикробный агент.
Противомикробными агентами могут быть бензойная кислота, пропионовая кислота, бензоат натрия, сорбиновая кислота и сорбат калия, ингибирующие рост как бактериальных, так и грибковых клеток. Однако можно использовать натуральные биоконсерванты. Хитозан рассматривается, как обладающий противогрибковым и противобактериальным действием. Чаще всего используемые биоконсерванты с противомикробным действием представляют собой лизоцим и низин. К другим распространенным и пригодным для использования биоконсервантам относятся бактериоцины, такие как лактицин, педиоцин, и противомикробные ферменты, такие как хитиназа и глюкозооксидаза. Противогрибковым и противовирусным действием также обладает фермент лактопероксидаза (LPS). Можно также использовать натуральные противомикробные агенты, такие как танины, эфирные масла розмарина и чеснока, масло орегано, лимонного сорго или коричное масло в различных концентрациях.
В одном варианте осуществления процесс отверждения включает процесс сушки, в частности путем продувки воздуха или газа над продуктом минеральной ваты или через него или путем повышения температуры.
Настоящее изобретение также относится к продукту минеральной ваты, полученному вышеописанным способом.
Предпочтительно, продукт минеральной ваты, полученный при таком применении, имеет потери при прокаливании (LOI) в диапазоне 0,1-25,0%, например 0,3-18,0%, например 0,5-12,0%, например 0,7-8,0 мас.%.
Особым преимуществом продукта минеральной ваты в соответствии с настоящим изобретением является то, что для его отверждения не требуются высокие температуры. Это не только позволяет экономить энергию, уменьшает выбросы ЛОС и уменьшает потребность в устойчивости оборудования к высоким температурам, но также позволяет обеспечить высокую гибкость процесса получения продуктов минеральной ваты с использованием таких связующих веществам.
В одном варианте осуществления способ включает следующие этапы:
- получение расплава сырьевых материалов,
- формирование волокон из расплава с помощью формирующего волокна аппарата с получением минеральных волокон,
- обеспечение минеральных волокон в форме собранного полотна,
- смешивание связующего вещества с минеральными волокнами до, в течение или после получения собранного полотна с получением смеси минеральных волокон и связующего вещества,
- отверждение смеси минеральных волокон и связующего вещества.
В одном варианте осуществления связующее вещество подают в непосредственной близости от формирующего волокна аппарата, например центрифужного прядильного аппарата или каскадного прядильного аппарата, в любом случае сразу после формирования волокон. Волокна с нанесенным связующим веществом далее транспортируют на конвейерной ленте в виде полотна.
Полотно можно подвергать продольному сжатию после формирования волокон и до существенного отверждения.
Формирующий волокна аппарат
Существуют разные типы центрифужных прядильных машин для формования волокон из минеральных расплавов.
Традиционный центрифужный прядильный аппарат представляет собой каскадный прядильный аппарат, который включает последовательно расположенные верхний (или первый) ротор и следующий (или второй) ротор и необязательно другие последующие роторы (например, третий и четвертый роторы). Каждый ротор вращается вокруг разной по существу горизонтальной оси, и направление вращения противоположно направлению вращения каждого соседнего ротора в последовательности. Эти разные горизонтальные оси расположены таким образом, что расплав, который льется на верхний ротор, последовательно вращается на периферической поверхности каждого следующего ротора, и волокна сбрасываются с каждого последующего ротора и необязательно также и с верхнего ротора.
В одном варианте осуществления каскадный прядильный аппарат или другой прядильный аппарат расположен так, чтобы волокна формировались из расплава и увлекались воздухом в виде облака волокон.
Многие формирующие волокна аппараты содержат диск или чашку, вращающуюся вокруг по существу вертикальной оси. Традиционным является расположение нескольких таких прядильных устройств в линии, т.е. по существу в первом направлении, например, как описано в публикациях GB-A-926,749, US-A-3,824,086 и WO-A-83/03092.
Обычно используется поток воздуха, связанный с одним или каждым из формирующих волокна роторов, и волокна увлекаются этим потоком воздуха по мере формирования с поверхности ротора.
В одном варианте осуществления связующее вещество и/или добавки добавляют к облаку волокон известными способами. Количество связующего вещества и/или добавки может быть одинаковым для всех прядильных устройств или же может быть различным.
В одном варианте осуществления в облако волокон можно добавить углеводородное масло.
При использовании в настоящем документе термин «собранное полотно» должен включать все минеральные волокна, собранные вместе на поверхности, т.е. более не увлекаемые воздухом, например, образованные минеральные волокна, гранулы, пучки или переработанные отходы полотна. Собранное волокно может представлять собой первичное полотно, сформированное путем сбора волокон на конвейерной ленте и обеспеченное в качестве исходного материала без раскладки прочеса или иной консолидации.
Альтернативно собранное полотно может представлять собой вторичное полотно, сформированное путем раскладки прочеса или иной консолидации первичного полотна. Предпочтительно собранное полотно представляет собой первичное полотно.
В одном варианте осуществления смешивание связующего вещества с минеральными волокнами производят после обеспечения собранного полотна, используя следующие этапы:
- воздействие на собранное полотно из минеральных волокон с помощью процесса распутывания,
- подвешивание минеральных волокон в первичном потоке воздуха,
- смешивание композиции связующего вещества с минеральными волокнами до, в течение или после процесса распутывания с получением смеси минеральных волокон и связующего вещества.
Способ получения продукта минеральной ваты, включающий технологический этап распутывания, описан в публикации EP10190521.
В одном варианте осуществления процесс распутывания включает подачу собранного полотна минеральных волокон из канала с относительно низкой скоростью потока воздуха в канал с относительно более высокой скоростью потока воздуха. Считается, что в данном варианте осуществления происходит распутывание, поскольку волокна, которые сначала входят в канал с относительно более высокой скоростью потока воздуха, оттягиваются от последующих волокон полотна. Такой тип распутывания особенно эффективен для получения открытых пучков волокон вместо плотных комков, которые могут приводить к неравномерному распределению материала продукта.
В соответствии с особенно предпочтительным вариантом осуществления процесс распутывания включает подачу собранного полотна по меньшей мере к одному валику, вращающемуся вдоль своей продольной оси и имеющему шипы, выступающие из его периферической поверхности. В этом варианте осуществления вращающийся валик также обычно вносит по меньшей мере частичный вклад в относительно более высокую скорость воздушного потока. Часто вращение валика является единственным источником относительно более высокой скорости потока воздуха.
В предпочтительных вариантах осуществления минеральные волокна и необязательно связующее вещество подаются к валику сверху. Кроме того, предпочтительно, чтобы распутанные минеральные волокна и необязательно связующее вещество сбрасывались с ролика в латеральном направлении от нижней части его окружности. В наиболее предпочтительном варианте осуществления минеральные волокна совершают на ролике оборот приблизительно 180 градусов, прежде чем они сбрасываются.
Связующее вещество может смешиваться с минеральными волокнами до, в течение или после процесса распутывания. В некоторых вариантах осуществления связующее вещество предпочтительно смешивать с волокнами до процесса распутывания. В частности, волокна могут иметь форму неотвержденного собранного полотна, содержащего связующее вещество.
Кроме того, допустимым является предварительное смешивание связующего вещества с собранным полотном минеральных волокон до процесса распутывания. Дополнительное смешивание можно проводить в процессе распутывания и после него. В альтернативном варианте осуществления связующее вещество может подаваться в первичный поток воздуха отдельно и смешиваться в первичном потоке воздуха.
Смесь минеральных волокон и связующего вещества собирают из первичного потока воздуха любым подходящим способом. В одном варианте осуществления первичный поток воздуха направляют в верхнюю часть циклонной камеры, которая открыта с нижнего конца, и смесь собирают из нижнего конца циклонной камеры.
Смесь минеральных волокон и связующего вещества предпочтительно выводят из процесса распутывания в формующую камеру.
После применения процесса распутывания смесь минеральных волокон и связующего вещества собирают, прессуют и отверждают. Предпочтительно смесь собирают на перфорированной конвейерной ленте, под которой расположен механизм отсоса.
В предпочтительном способе в соответствии с изобретением смесь связующего вещества и минеральных волокон после сбора прессуют и отверждают.
В предпочтительном способе в соответствии с изобретением смесь связующего вещества и минеральных волокон после сбора отделяют от подложки, а затем прессуют и отверждают.
Способ можно осуществлять в виде периодического процесса, однако в соответствии с одним вариантом осуществления способ выполняется на линии производства продукта минеральной ваты с подачей первичного и вторичного полотен из минеральной ваты в процесс разделения волокон, который обеспечивает особенно экономичный и универсальный способ получения композитных материалов, обладающих благоприятными механическими свойствами и термоизоляционными свойствами в широком диапазоне плотностей.
В то же время, учитывая, что отверждение проходит при температуре окружающей среды, вероятность появления пятен неотвержденного связующего вещества существенно снижается.
Отверждение
Полотно отверждают путем химической и/или физической реакции компонентов связующего вещества.
В одном варианте осуществления отверждение происходит в отверждающем устройстве.
В одном варианте осуществления отверждение проводят при температурах 5-95°C, например 5-80°C, например 5-60°C, например 8-50°C, например 10-40°C.
В одном варианте осуществления отверждение происходит в традиционной печи для отверждения при производстве минеральной ваты, которая работает при температурах 5-95°C, например 5-80°C, например 10-60°C, например 20-40°C.
Процесс отверждения может начинаться сразу после нанесения связующего вещества на волокна. Отверждение определяется как процесс, при котором в композиции связующего вещества протекает физическая и/или химическая реакция, которая, в случае химической реакции, обычно увеличивает молекулярную массу соединений в композиции связующего вещества и тем самым повышает вязкость композиции связующего вещества, обычно до тех пор, пока композиция связующего вещества не достигнет твердого состояния.
В одном варианте осуществления процесс отверждения включает поперечное сшивание и/или включение воды в виде кристаллизационной воды.
В одном варианте осуществления отвержденное связующее вещество содержит кристаллизационную воду, содержание которой может уменьшаться и увеличиваться в зависимости от преобладающих условий температуры, давления и влажности.
В одном варианте осуществления процесс отверждения включает процесс сушки.
В предпочтительном варианте осуществления отверждение связующего вещества, контактирующего с минеральными волокнами, происходит в термопрессе.
Отверждение связующего вещества, контактирующего с минеральными волокнами, в термопрессе имеет особое преимущество, поскольку позволяет получать продукты высокой плотности.
В одном варианте осуществления процесс отверждения включает сушку под давлением. Давление можно применять, продувая воздух или газ поверх/сквозь смесь минеральных волокон и связующего вещества. Процесс продувки может сопровождаться нагреванием или охлаждением, или он может происходить при температуре окружающей среды.
В одном варианте осуществления процесс отверждения происходит во влажной среде.
Влажная среда может иметь относительную влажность RH 60-99%, например 70-95%, например 80-92%. За отверждением во влажной среде может следовать отверждение или сушка для достижения состояния преобладающей влажности.
В одном варианте осуществления отверждение выполняют в обедненной кислородом среде.
Без ограничений, накладываемых какой-либо конкретной теорией, автор заявки полагает, что выполнение отверждения в обедненной кислородом среде является особенно благоприятным, если композиция связующего вещества содержит фермент, поскольку это увеличивает стабильность ферментативного компонента в некоторых вариантах осуществления, особенно фермента трансглутаминазы, и тем самым повышает эффективность поперечного сшивания. В одном варианте осуществления процесс отверждения, таким образом, осуществляется в инертной атмосфере, в частности в атмосфере инертного газа, например азота.
В некоторых вариантах осуществления, особенно в вариантах осуществления, в которых композиция связующего вещества содержит фенольные соединения, особенно танины, возможно добавление окисляющих агентов. Окисляющие агенты в качестве добавок могут предназначаться для увеличения скорости окисления фенольных соединений, в частности танинов. Примером является фермент тирозиназа, которая окисляет фенолы до гидроксифенолов/хинонов и, следовательно, ускоряет реакцию образования связующего вещества.
В другом варианте осуществления окисляющим агентом, подаваемым к связующему веществу, является кислород.
В одном варианте осуществления отверждение выполняют в обогащенной кислородом среде.
Продукт минеральной ваты может иметь любую традиционную конфигурацию, например конфигурацию мата или плиты, и его можно разрезать и/или формовать (например, придавая форму секций трубы) до, в процессе или после отверждения связующего вещества.
Применение гидроколлоида в композиции связующего вещества
Настоящее изобретение также относится к применению по меньшей мере одного гидроколлоида в композиции связующего вещества для производства продукта минеральной ваты.
В одном варианте осуществления по меньшей мере один гидроколлоид выбран из группы, состоящей из желатина, пектина, крахмала, альгината, агар-агара, каррагинана, геллановой камеди, гуаровой камеди, гуммиарабика, камеди бобов рожкового дерева, ксантановой камеди, производных целлюлозы, таких как карбоксиметилцеллюлоза, арабиноксилана, целлюлозы, курдлана, β-глюкана.
В одном варианте осуществления по меньшей мере один гидроколлоид представляет собой полиэлектролитный гидроколлоид.
В одном варианте осуществления по меньшей мере один гидроколлоид выбран из группы, состоящей из желатина, пектина, альгината, каррагинана, гуммиарабика, ксантановой камеди, производных целлюлозы, таких как карбоксиметилцеллюлоза.
В одном варианте осуществления используют по меньшей мере два гидроколлоида, причем один гидроколлоид представляет собой желатин, а по меньшей мере один другой гидроколлоид выбран из группы, состоящей из пектина, крахмала, альгината, агар-агара, каррагинана, геллановой камеди, гуаровой камеди, гуммиарабика, камеди бобов рожкового дерева, ксантановой камеди, производных целлюлозы, таких как карбоксиметилцеллюлоза, арабиноксилана, целлюлозы, курдлана, β-глюкана.
В одном варианте осуществления желатин используется в количестве 10-95 мас.%, например 20-80 мас.%, например 30-70 мас.%, например 40-60 мас.%, от массы гидроколлоидов.
В одном варианте осуществления один гидроколлоид и по меньшей мере другой гидроколлоид имеют комплементарные заряды.
В одном варианте осуществления по меньшей мере один гидроколлоид в водной композиции связующего вещества для продукта минеральной ваты используют в количестве 1-50, например 2,5-15 мас.%, от массы водной композиции связующего вещества.
В одном варианте осуществления отверждение водной композиции связующего вещества для производства продукта минеральной ваты происходит при температуре не более 95°C, например 5-95°C, например 10-80°C, например 20-60°C, например 40-50°C.
В одном варианте осуществления по меньшей мере один гидроколлоид применяют в водной композиции связующего вещества для производства продукта минеральной ваты, который не является термореактивным связующим веществом.
В одном варианте осуществления гидроколлоид применяют в связующем веществе для производства продукта минеральной ваты, который не содержит поли(мет)акриловой кислоты, соли поли(мет)акриловой кислоты или сложного эфира поли(мет)акриловой кислоты.
В одном варианте осуществления по меньшей мере один гидроколлоид представляет собой биополимер или модифицированный биополимер.
В одном варианте осуществления композиция связующего вещества содержит белки животного происхождения, включая коллаген, желатин и гидролизованный желатин, и композиция связующего вещества дополнительно содержит по меньшей мере одно фенол- и/или хинон-содержащее соединение, например танин, выбранный из одного или более компонентов группы, состоящей из дубильной кислоты, конденсированных танинов (проантоцианидинов), гидролизуемых танинов, галлотанинов, эллагитанинов, сложных танинов и/или танина, полученного из одного или более из дуба, каштана, сумаха оленерогого и теллимы крупноцветковой.
В одном варианте осуществления композиция связующего вещества содержит белки животного происхождения, включая коллаген, желатин и гидролизованный желатин, и при этом композиция связующего вещества дополнительно содержит по меньшей мере один фермент, выбранный из группы, состоящей из трансглутаминазы (EC 2.3.2.13), протеиндисульфидизомеразы (EC 5.3.4.1), тиолоксидазы (EC 1.8.3.2), полифенолоксидазы (EC 1.14.18.1), в частности катехолоксидазы, тирозиноксидазы и фенолоксидазы, лизилоксидазы (EC 1.4.3.13) и пероксидазы (EC 1.11.1.7).
В одном варианте осуществления композиция связующего вещества содержит желатин, и причем композиция связующего вещества дополнительно содержит танин, выбранный из одного или более компонентов группы, состоящей из дубильной кислоты, конденсированных танинов (проантоцианидинов), гидролизуемых танинов, галлотанинов, эллагитанинов, сложных танинов и/или танина, полученного из одного или более из дуба, каштана, сумаха оленерогого и теллимы крупноцветковой, предпочтительно дубильной кислоты.
В одном варианте осуществления композиция связующего вещества содержит желатин, и причем композиция связующего вещества дополнительно содержит по меньшей мере один фермент, представляющий собой трансглутаминазу (EC 2.3.2.13).
В одном варианте осуществления по меньшей мере один гидроколлоид применяют в связующем веществе для производства продукта минеральной ваты, не содержащего формальдегида.
В одном варианте осуществления по меньшей мере один гидроколлоид применяют в водной композиции связующего вещества для производства продукта минеральной ваты, по существу состоящего из:
- по меньшей мере одного гидроколлоида;
- необязательно по меньшей мере одного масла;
- необязательно по меньшей мере одного регулятора pH;
- необязательно по меньшей мере одного поперечносшивающего агента;
- необязательно по меньшей мере одного средства против зарастания;
- необязательно по меньшей мере одного средства против набухания;
- воды.
В одном варианте осуществления применение не включает поперечное сшивание композиции связующего вещества.
В одном варианте осуществления применение включает поперечное сшивание композиции связующего вещества.
В одном варианте осуществления по меньшей мере одно масло представляет собой неэмульгированное углеводородное масло. В одном варианте осуществления по меньшей мере одно масло представляет собой эмульгированное углеводородное масло. В одном варианте осуществления по меньшей мере одно масло представляет собой растительное масло.
В одном варианте осуществления по меньшей мере один поперечносшивающий агент представляет собой танин, выбранный из одного или более компонентов группы, состоящей из дубильной кислоты, конденсированных танинов (проантоцианидинов), гидролизуемых танинов, галлотанинов, эллагитанинов, сложных танинов и/или танина, полученного из одного или более из дуба, каштана, сумаха оленерогого и теллимы крупноцветковой.
В одном варианте осуществления по меньшей мере один поперечносшивающий агент представляет собой фермент, выбранный из группы, состоящей из трансглутаминазы (EC 2.3.2.13), протеиндисульфидизомеразы (EC 5.3.4.1), тиолоксидазы (EC 1.8.3.2), полифенолоксидазы (EC 1.14.18.1), в частности катехолоксидазы, тирозиноксидазы и фенолоксидазы, лизилоксидазы (EC 1.4.3.13) и пероксидазы (EC 1.11.1.7).
В одном варианте осуществления по меньшей мере одно средство против набухания представляет собой дубильную кислоту и/или танины.
В одном варианте осуществления по меньшей мере одно средство против зарастания представляет собой противомикробный агент.
Противомикробными агентами могут быть бензойная кислота, пропионовая кислота, бензоат натрия, сорбиновая кислота и сорбат калия, ингибирующие рост как бактериальных, так и грибковых клеток. Однако можно использовать натуральные биоконсерванты. Хитозан рассматривается, как обладающий противогрибковым и противобактериальным действием. Чаще всего используемые биоконсерванты с противомикробным действием представляют собой лизоцим и низин. К другим распространенным и пригодным для использования биоконсервантам относятся бактериоцины, такие как лактицин, педиоцин, и противомикробные ферменты, такие как хитиназа и глюкозооксидаза. Противогрибковым и противовирусным действием также обладает фермент лактопероксидаза (LPS). Можно также использовать натуральные противомикробные агенты, такие как танины, эфирные масла розмарина и чеснока, масло орегано, лимонного сорго или коричное масло в различных концентрациях.
Настоящее изобретение также относится к продукту минеральной ваты, полученному в результате вышеописанного применения.
Предпочтительно продукт минеральной ваты, полученный при таком применении, имеет потери при прокаливании (LOI) в диапазоне 0,1-25,0%, например 0,3-18,0%, например 0,5-12,0%, например 0,7-8,0 мас.%.
Преимущества композиции связующего вещества
Продукт минеральной ваты в соответствии с настоящим изобретением имеет неожиданное преимущество, которое заключается в том, что ее можно изготовить с использованием очень простого связующего вещества, требующего всего одного компонента, а именно по меньшей мере одного гидроколлоида, причем для данного связующего вещества не требуется никакой предварительной реакции. Таким образом, продукт минеральной ваты в соответствии с настоящим изобретением производится из натуральных и нетоксичных компонентов, и, следовательно, работа с ним является безопасной. В то же время продукт минеральной ваты в соответствии с настоящим изобретением производят с использованием связующего вещества, основанного на возобновляемых ресурсах.
Поскольку связующее вещество, используемое для производства продукта минеральной ваты в соответствии с настоящим изобретением, можно отверждать при температуре окружающей среды или температуре, близкой к температуре окружающей среды, то потребление энергии при производстве таких продуктов является очень низким. Нетоксичный и некоррозионный характер вариантов осуществления связующих веществ в сочетании с отверждением при температуре окружающей среды позволяет существенно уменьшить использование сложного оборудования. В то же время, учитывая, что отверждение проходит при температуре окружающей среды, вероятность появления пятен неотвержденного связующего вещества существенно снижается.
Дополнительными важными преимуществами являются возможности самовосстановления продуктов минеральной ваты, полученных с использованием данных связующих веществ.
Еще одним преимуществом продуктов минеральной ваты является то, что им можно придать желаемую форму после нанесения связующего вещества, но до отверждения. Это обеспечивает возможность для производства специализированных продуктов, таких как секции труб.
Еще одним преимуществом является существенно сниженный риск выгорания.
Выгорание может быть связано с экзотермическими реакциями при производстве продукта минеральной ваты, которые увеличивают температуры в толще изоляционного материала, приводя к сплавлению или расстеклованию минеральных волокон, и в конечном счете создают опасность возгорания. В худшем случае выгорание может вызвать пожар в стопках плит на складах или в процессе транспортировки.
Еще одним преимуществом является отсутствие эмиссий при отверждении, в частности отсутствие эмиссий летучих органических соединений.
Способ связывания друг с другом поверхностей двух или более элементов
Авторы настоящего изобретения неожиданно обнаружили, что вышеописанная композиция также может служить адгезивом в способе склеивания друг с другом поверхностей двух или более элементов.
Соответственно, настоящее изобретение также относится к способу связывания друг с другом поверхностей двух или более элементов, причем по меньшей мере один из двух или более элементов представляет собой элемент минеральной ваты, причем указанные элементы минеральной ваты скреплены связующим веществом минеральной ваты, причем способ включает следующие этапы:
- обеспечение двух или более элементов,
- нанесение адгезива на одну или более подлежащих связыванию поверхностей до, в процессе или после приведения подлежащих связыванию поверхностей в контакт друг с другом,
- отверждение адгезива, причем адгезив содержит
- по меньшей мере один гидроколлоид.
В одном варианте осуществления по меньшей мере один гидроколлоид выбран из группы, состоящей из желатина, пектина, крахмала, альгината, агар-агара, каррагинана, геллановой камеди, гуаровой камеди, гуммиарабика, камеди бобов рожкового дерева, ксантановой камеди, производных целлюлозы, таких как карбоксиметилцеллюлоза, арабиноксилана, целлюлозы, курдлана, β-глюкана.
В одном варианте осуществления по меньшей мере один гидроколлоид представляет собой полиэлектролитный гидроколлоид.
В одном варианте осуществления два или более элементов представляют собой два или более элементов минеральной ваты.
В одном варианте осуществления два или более элементов включают по меньшей мере один элемент, который не является элементом минеральной ваты.
В одном варианте осуществления по меньшей мере один элемент, который не является элементом минеральной ваты, выбран из группы, состоящей из флиса, например стекловолоконного флиса, строительной конструкции, например стены, потолка или крыши.
В одном варианте осуществления по меньшей мере один гидроколлоид выбран из группы, состоящей из желатина, пектина, альгината, каррагинана, гуммиарабика, ксантановой камеди, производных целлюлозы, таких как карбоксиметилцеллюлоза.
В одном варианте осуществления адгезив содержит по меньшей мере два гидроколлоида, причем один гидроколлоид представляет собой желатин, а по меньшей мере один другой гидроколлоид выбран из группы, состоящей из пектина, крахмала, альгината, агар-агара, каррагинана, геллановой камеди, гуаровой камеди, гуммиарабика, камеди бобов рожкового дерева, ксантановой камеди, производных целлюлозы, таких как карбоксиметилцеллюлоза, арабиноксилана, целлюлозы, курдлана, β-глюкана.
В одном варианте осуществления желатин присутствует в адгезиве в количестве 10-95 мас.%, например 20-80 мас.%, например 30-70 мас.%, например 40-60 мас.%, от массы гидроколлоидов.
В одном варианте осуществления один гидроколлоид и по меньшей мере другой гидроколлоид имеют комплементарные заряды.
В одном варианте осуществления адгезив может отверждаться при температуре не более 95°C, например 5-95°C, например 10-80°C, например 20-60°C, например 40-50°C.
В одном варианте осуществления адгезив не является термореактивным адгезивом.
В одном варианте осуществления адгезив не содержит поли(мет)акриловой кислоты, соли поли(мет)акриловой кислоты или сложного эфира поли(мет)акриловой кислоты.
В одном варианте осуществления по меньшей мере один гидроколлоид представляет собой биополимер или модифицированный биополимер.
В одном варианте осуществления адгезив содержит белки животного происхождения, включая коллаген, желатин и гидролизованный желатин, и адгезив дополнительно содержит по меньшей мере одно фенол- и/или хинон-содержащее соединение, например танин, выбранный из одного или более компонентов группы, состоящей из дубильной кислоты, конденсированных танинов (проантоцианидинов), гидролизуемых танинов, галлотанинов, эллагитанинов, сложных танинов и/или танина, полученного из одного или более из дуба, каштана, сумаха оленерогого и теллимы крупноцветковой.
В одном варианте осуществления адгезив содержит белки животного происхождения, включая коллаген, желатин и гидролизованный желатин, и причем адгезив дополнительно содержит по меньшей мере один фермент, выбранный из группы, состоящей из трансглутаминазы (EC 2.3.2.13), протеиндисульфидизомеразы (EC 5.3.4.1), тиолоксидазы (EC 1.8.3.2), полифенолоксидазы (EC 1.14.18.1), в частности катехолоксидазы, тирозиноксидазы и фенолоксидазы, лизилоксидазы (EC 1.4.3.13) и пероксидазы (EC 1.11.1.7).
В одном варианте осуществления адгезив содержит желатин, и адгезив дополнительно содержит танин, выбранный из одного или более компонентов группы, состоящей из дубильной кислоты, конденсированных танинов (проантоцианидинов), гидролизуемых танинов, галлотанинов, эллагитанинов, сложных танинов и/или танина, полученного из одного или более из дуба, каштана, сумаха оленерогого и теллимы крупноцветковой, предпочтительно дубильной кислоты.
В одном варианте осуществления адгезив содержит желатин, и адгезив дополнительно содержит по меньшей мере один фермент, представляющий собой трансглутаминазу (EC 2.3.2.13).
В одном варианте осуществления адгезив не содержит формальдегида.
В одном варианте осуществления адгезив по существу состоит из следующих компонентов
- по меньшей мере одного гидроколлоида;
- необязательно по меньшей мере одного масла;
- необязательно по меньшей мере одного регулятора pH;
- необязательно по меньшей мере одного поперечносшивающего агента;
- необязательно по меньшей мере одного средства против зарастания;
- необязательно по меньшей мере одного средства против набухания;
- воды.
В одном варианте осуществления по меньшей мере одно масло представляет собой неэмульгированное углеводородное масло.
В одном варианте осуществления по меньшей мере одно масло представляет собой эмульгированное углеводородное масло.
В одном варианте осуществления по меньшей мере одно масло представляет собой растительное масло.
В одном варианте осуществления по меньшей мере один поперечносшивающий агент представляет собой танин, выбранный из одного или более компонентов группы, состоящей из дубильной кислоты, конденсированных танинов (проантоцианидинов), гидролизуемых танинов, галлотанинов, эллагитанинов, сложных танинов и/или танина, полученного из одного или более из дуба, каштана, сумаха оленерогого и теллимы крупноцветковой.
В одном варианте осуществления по меньшей мере один поперечносшивающий агент представляет собой фермент, выбранный из группы, состоящей из трансглутаминазы (EC 2.3.2.13), протеиндисульфидизомеразы (EC 5.3.4.1), тиолоксидазы (EC 1.8.3.2), полифенолоксидазы (EC 1.14.18.1), в частности катехолоксидазы, тирозиноксидазы и фенолоксидазы, лизилоксидазы (EC 1.4.3.13) и пероксидазы (EC 1.11.1.7).
В одном варианте осуществления по меньшей мере одно средство против набухания представляет собой дубильную кислоту и/или танины.
В одном варианте осуществления по меньшей мере одно средство против зарастания представляет собой противомикробный агент.
Противомикробными агентами могут быть бензойная кислота, пропионовая кислота, бензоат натрия, сорбиновая кислота и сорбат калия, ингибирующие рост как бактериальных, так и грибковых клеток. Однако можно использовать натуральные биоконсерванты. Хитозан рассматривается, как обладающий противогрибковым и противобактериальным действием. Чаще всего используемые биоконсерванты с противомикробным действием представляют собой лизоцим и низин. К другим распространенным и пригодным для использования биоконсервантам относятся бактериоцины, такие как лактицин, педиоцин, и противомикробные ферменты, такие как хитиназа и глюкозооксидаза. Противогрибковым и противовирусным действием также обладает фермент лактопероксидаза (LPS). Можно также использовать натуральные противомикробные агенты, такие как танины, эфирные масла розмарина и чеснока, масло орегано, лимонного сорго или коричное масло в различных концентрациях.
Авторы настоящего изобретения неожиданно обнаружили, что можно связать поверхности элементов минеральной ваты друг с другом или связать один или более элементов минеральной ваты с другим элементом с использованием описанного способа. Поскольку адгезив, использованный в способе, в некоторых вариантах осуществления обычно не содержит никаких вредных веществ и обычно не выделяет никаких вредных веществ при отверждении, способ может осуществить любой человек на месте без каких-либо средств защиты и без необходимости в специальном обучении осуществлению способа.
Примеры
В следующих примерах несколько связующих веществ, подпадающих под определение настоящего изобретения, готовили и сравнивали со связующими веществами предыдущего уровня техники.
Связующие вещества предыдущего уровня техники
Для связующих веществ предыдущего уровня техники определяли указанные ниже свойства.
Реагенты
Силан (Momentive VS-142) был предоставлен компанией Momentive и для упрощения считался 100-процентным. Все прочие компоненты высокой степени чистоты поставлялись компанией Sigma-Aldrich и для упрощения считались безводными при отсутствии особых указаний.
Содержание твердых веществ компонентов связующего средства, определение
Содержание каждого из компонентов в данном растворе связующего средства до отверждения рассчитывали по сухой массе компонентов. Можно использовать следующую формулу:
Твердые вещества связующего средства, определение и процедура
Содержание связующего средства после отверждения называется «твердыми веществами связующего средства».
Образцы каменной ваты в виде диска (диаметр: 5 см; высота 1 см) вырезали из каменной ваты и подвергали термообработке при 580°C в течение по меньшей мере 30 мин для удаления всех органических веществ. Содержание твердых веществ в связующей смеси (примеры смесей см. ниже) измеряли, распределяя образец связующей смеси (около 2 г) по прошедшему термообработку диску из каменной ваты в контейнере из фольги. Массу контейнера из фольги, содержащего диск из каменной ваты, определяли до и сразу после добавления связующей смеси. Обеспечивали два таких диска из каменной ваты с нанесенной связующей смесью в контейнерах из фольги и нагревали их при 200°C в течение 1 часа. После охлаждения и выдерживания при комнатной температуре в течение 10 минут образцы взвешивали и определяли содержание твердых веществ связующего средства как среднее из двух результатов. После этого связующее средство с нужным содержанием твердого вещества связующего вещества можно было получить путем разведения с использованием необходимого количества воды и 10% водн. раствора силана (Momentive VS-142).
Реакционные потери, определение
Реакционные потери определяются как разность между твердыми веществами компонентов связующего средства и твердыми веществами связующего средства.
Исследования механической прочности (испытания брусков), процедура
Механическую прочность связующих средств исследовали в испытании брусков. Для каждого связующего средства изготавливали 16 брусков из смеси связующего средства и гранул каменной ваты, образованных при прядильном производстве каменной ваты. Гранулы представляют собой частицы, имеющие ту же композицию расплава, что и волокна каменной ваты, и гранулы обычно считаются отходом прядильного процесса. Гранулы, использованные в композиции брусков, имели размер 0,25-0,50 мм.
Раствор связующего средства с 15% содержанием твердых веществ связующего средства, содержащий 0,5% силана (Momentive VS-142) от твердых веществ связующего средства, получали в соответствии с представленным выше описанием в разделе «твердые вещества связующего средства». Образец такого раствора связующего средства (16,0 г) хорошо перемешивали с гранулами (80,0 г). Полученную смесь равномерно распределяли по четырем отсекам в термостойкой силиконовой форме для получения небольших брусков (4 × 5 отсеков на форму; размер верхней части отсека: длина= 5,6 см, ширина = 2,5 см; размер нижней части отсека: длина = 5,3 см, ширина = 2,2 см; высота отсека = 1,1 см). Смеси, помещенные в отсеки, далее плотно прижимали плоским металлическим бруском подходящего размера для получения ровных поверхностей брусков. Таким образом из каждого связующего средства получали 16 брусков. Полученные бруски далее отверждали при 200°C в течение 1 ч. После охлаждения до комнатной температуры бруски осторожно извлекали из контейнеров. Восемь из 16 брусков подвергали состариванию в автоклаве (15 мин/120°C/0,12 МПа (1,2 бар)).
После сушки в течение 1-2 дней все бруски переламывали в испытании на 3-точечный изгиб (скорость при испытании: 10,0 мм/мин; уровень разрыва: 50%; номинальная сила: 30 МПа (30 Н/мм2); опорное расстояние: 40 мм; макс. прогиб 20 мм; номинальный модуль упругости 10 000 МПа (10 000 Н/мм2)) на приборе Bent Tram для исследования их механической прочности. Бруски помещали в прибор «верхней поверхностью» вверх (т.е. поверхностью с длиной = 5,6 см, шириной = 2,5 см).
Потери при прокаливании (LOI) брусков
Потери при прокаливании (LOI) брусков измеряли в небольших контейнерах из фольги при нагревании до 580°C. При каждом измерении контейнер из фольги сначала нагревали при 580°C в течение 15 минут для удаления всех органических веществ. Контейнерам из фольги давали охладиться до температуры окружающей среды и затем взвешивали. Четыре бруска (обычно после переламывания в испытании на 3-точечный изгиб) помещали в контейнер из фольги и все вместе взвешивали. Контейнер из фольги, содержащий бруски, далее нагревали при 580°C в течение 30 минут, давали охладиться до температуры окружающей среды и затем снова взвешивали. После этого вычисляли LOI по следующей формуле:
Сравнительные примеры - эталонные бруски из связующих средств предыдущего уровня техники
Пример связующего средства, эталонное связующее средство A (фенолформальдегидная смола, модифицированная мочевиной, PUF-resol)
Фенолформальдегидную смолу получали путем реакции 37% водн. раствора формальдегида (606 г) и фенола (189 г) в присутствии 46% водн. раствора гидроксида калия (25,5 г) при температуре реакции 84°C, чему предшествовало нагревание со скоростью около 1°C в минуту. Реакцию продолжали при 84°C до тех пор, пока кислотостойкость смолы не достигла 4 и большая часть фенола не израсходовалась. Далее добавляли мочевину (241 г) и смесь охлаждали.
Кислотостойкость (AT) показывает, во сколько раз данный объем связующего средства можно разводить кислотой без помутнения смеси (осаждения связующего вещества). Для определения критерия остановки при получении связующего средства использовали серную кислоту, и кислотостойкость ниже 4 означает завершение реакции связующего средства. Для измерения AT получали титрующий раствор путем разведения 2,5 мл конц. серной кислоты (> 99%) 1 л ионообменной воды. 5 мл исследуемого связующего средства далее титровали при комнатной температуре данным титрующим раствором, поддерживая связующее средство в движении путем ручного встряхивания; при желании можно использовать магнитную мешалку и магнитный стержень-мешальник. Титрование продолжают до тех пор, пока не появится легкое помутнение, не исчезающее при встряхивании связующего средства.
Кислотостойкость (AT) вычисляют путем деления количества кислоты, использованного для титрования (мл), на количество образца (мл):
AT = (Использованный объем титрующего раствора (мл)) / (Объем образца (мл))
С использованием полученной модифицированной мочевиной фенолформальдегидной смолы готовят связующее средство, добавляя 25% водн. раствора аммиака (90 мл) и сульфата аммония (13,2 г), а затем воду (1,30 кг). Далее измеряли содержание твердых веществ в связующем средстве, как описано выше, и смесь разбавляли необходимым количеством воды и силана (Momentive VS-142) для исследования механической прочности (15% раствор твердых веществ связующего средства, 0,5% силана от твердых веществ связующего средства).
Связующие средства в соответствии с настоящим изобретением
Для связующих средств настоящего изобретения определяли указанные ниже свойства.
Реагенты
Желатины (Speisegelatine, тип A, свиной, 120 и 180 по Блуму; Imagel LB, тип B, 122 по Блуму) были получены от компании Gelita AG. Каштановый танин Tannorouge был получен от компании Brouwland bvba. Агар-агар (05039), геллановая камедь (P8169), пектин из кожуры плодов цитрусовых (P9135), альгинат натрия из бурых водорослей (A0682), натрий-карбоксиметилцеллюлоза (419303), растворимый крахмал (S9765) и гидроксид натрия были получены от компании Sigma-Aldrich. Для упрощения эти реагенты считались совершенно чистыми и безводными.
Содержание твердых веществ компонентов связующего средства, определение
Содержание каждого из компонентов в данном растворе связующего средства до отверждения рассчитывали по сухой массе компонентов. Можно использовать следующую формулу:
Исследования механической прочности (испытания брусков), процедура
Механическую прочность связующих средств исследовали в испытании брусков. Для каждого связующего средства изготавливали 8-16 брусков из смеси связующего средства и гранул каменной ваты, образованных при прядильном производстве каменной ваты. Гранулы представляют собой частицы, имеющие ту же композицию расплава, что и волокна каменной ваты, и гранулы обычно считаются отходом прядильного процесса. Гранулы, использованные в композиции брусков, имели размер 0,25-0,50 мм.
Раствор связующего средства получали в соответствии с описанием, представленным ниже в примерах. В случае сравнительно медленно отверждающихся связующих средств образец раствора связующего средства (16,0 г для связующих средств с 10-15% твердых веществ компонентов связующего средства; 32,0 г для связующих средств с 5% твердых веществ компонентов связующего средства) хорошо перемешивали с гранулами (80,0 г). Полученную смесь равномерно распределяли по четырем отсекам в термостойкой силиконовой форме для получения небольших брусков (4 × 5 отсеков на форму; размер верхней части отсека: длина= 5,6 см, ширина = 2,5 см; размер нижней части отсека: длина = 5,3 см, ширина = 2,2 см; высота отсека = 1,1 см). В случае сравнительно быстро отверждающихся связующих средств образец раствора связующего средства (8,0 г для связующих средств с 10-15% твердых веществ компонентов связующего средства и 16,0 г для связующих средств с 5% твердых веществ компонентов связующего средства) хорошо перемешивали с гранулами (40,0 г, предварительно нагреты до 35-40°C перед применением) и полученную смесь равномерно распределяли только по двум отсекам. При получении каждого бруска смеси, помещенные в отсеки, при необходимости прижимали, а затем выравнивали пластиковым шпателем для получения ровной поверхности бруска. Таким образом из каждого связующего средства получали 8-16 брусков. Полученные бруски далее отверждали при комнатной температуре в течение 1-2 дней или сначала отверждали в течение 15 минут при температурах печи, указанных в таблицах ниже, а затем в течение 1-2 дней при комнатной температуре. Если после этого времени отверждение было недостаточным, бруски отверждали в течение 1 дня при 35°C. Далее бруски аккуратно извлекали из контейнеров, поворачивали верхней стороной вниз и оставляли на день при комнатной температуре для полного отверждения. Половину из 8-16 брусков подвергали состариванию в автоклаве (15 мин / 120°C / 0,12 МПа (1,2 бар)).
После сушки в течение 1-2 дней все бруски переламывали в испытании на 3-точечный изгиб (скорость при испытании: 10,0 мм/мин; уровень разрыва: 50%; номинальная сила: 30 МПа (30 Н/мм2); опорное расстояние: 40 мм; макс. прогиб 20 мм; номинальный модуль упругости 10 000 МПа (10 000 Н/мм2)) на приборе Bent Tram для исследования их механической прочности. Бруски помещали в прибор «верхней поверхностью» вверх (т.е. поверхностью с длиной = 5,6 см, шириной = 2,5 см).
Потери при прокаливании (LOI) брусков
Потери при прокаливании (LOI) брусков измеряли в небольших контейнерах из фольги при нагревании до 580°C. При каждом измерении контейнер из фольги сначала нагревали при 580°C в течение 15 минут для удаления всех органических веществ. Контейнерам из фольги давали охладиться до температуры окружающей среды и затем взвешивали. Четыре бруска (обычно после переламывания в испытании на 3-точечный изгиб) помещали в контейнер из фольги и все вместе взвешивали. Контейнер из фольги, содержащий бруски, далее нагревали при 580°C в течение 30 минут, давали охладиться до температуры окружающей среды и затем снова взвешивали. После этого вычисляли LOI по следующей формуле:
Композиции связующего вещества в соответствии с настоящим изобретением
Пример связующего средства, пункт 1
Смесь желатина (Speisegelatine, тип A, свиной, 120 по Блуму, 7,5 г) в воде (42,5 г) перемешивали при 50°C в течение около 15-30 мин до получения прозрачного раствора (pH 5,1). Полученный раствор использовали в последующих экспериментах.
Пример связующего средства, пункт 3
Смесь желатина (Speisegelatine, тип A, свиной, 180 по Блуму, 8,82 г) в воде (50,0 г) перемешивали при 50°C в течение около 15-30 мин до получения прозрачного раствора (pH 5,2). Полученный раствор использовали в последующих экспериментах.
Пример связующего средства, пункт 5
Смесь желатина (Imagel LB, тип B, 122 по Блуму, 8,82 g) в воде (50,0 г) перемешивали при 50°C в течение около 15-30 мин до получения прозрачного раствора (pH 5,1). Полученный раствор использовали в последующих экспериментах.
Пример связующего средства, пункт 7
В воду (50,0 г) при интенсивном перемешивании при 85°C добавляли порциями натрий-карбоксиметилцеллюлозу (2,63 г) в течение около 15 минут. Перемешивание продолжали в течение еще 0,5-1 ч при 85°C до получения прозрачного раствора (pH 8,4). Полученный раствор использовали в последующих экспериментах.
Пример связующего средства, пункт 8
В воду (50,0 г) при интенсивном перемешивании при 85°C добавляли порциями растворимый крахмал (2,63 г) в течение около 15 минут. Перемешивание продолжали в течение еще 0,5--1 ч при 85°C до получения прозрачного раствора (pH 6,4). Полученный раствор использовали в последующих экспериментах.
Пример связующего средства, пункт 9
В воду (50,0 г) при интенсивном перемешивании при 85°C добавляли порциями агар-агар (2,63 г) в течение около 15 минут. Перемешивание продолжали в течение еще 0,5-1 ч при 85°C до получения прозрачного раствора.
Смесь желатина (Speisegelatine, тип A, свиной, 120 по Блуму, 8,82 г) в воде (50,0 г) перемешивали при 50°C в течение около 15-30 мин до получения прозрачного раствора. Затем добавляли часть вышеуказанного раствора агар-агара (19,6 г, таким образом, фактически 0,98 г агар-агара и 18,6 г воды) и перемешивание продолжали при 50°C в течение еще 5 мин (pH 5,3). Полученный раствор использовали в последующих экспериментах.
Пример связующего средства, пункт 10
В воду (50,0 г) при интенсивном перемешивании при 85°C добавляли порциями геллановую камедь (2,63 г) в течение около 15 минут. Перемешивание продолжали в течение еще 0,5-1 ч при 85°C до получения прозрачного раствора.
Смесь желатина (Speisegelatine, тип A, свиной, 120 по Блуму, 8,82 г) в воде (50,0 г) перемешивали при 50°C в течение около 15-30 мин до получения прозрачного раствора. Затем добавляли часть вышеуказанного раствора геллановой камеди (19,6 г, таким образом, фактически 0,98 г геллановой камеди и 18,6 г воды) и перемешивание продолжали при 50°C в течение еще 5 мин (pH 5,3). Полученный раствор использовали в последующих экспериментах.
Пример связующего средства, пункт 11
В воду (50,0 г) при интенсивном перемешивании при 85°C добавляли порциями пектин (2,63 г) в течение около 15 минут. Перемешивание продолжали в течение еще 0,5-1 ч при 85°C до получения прозрачного раствора.
Смесь желатина (Speisegelatine, тип A, свиной, 120 по Блуму, 8,82 г) в воде (50,0 г) перемешивали при 50°C в течение около 15-30 мин до получения прозрачного раствора. Затем добавляли часть вышеуказанного раствора пектина (19,6 г, таким образом, фактически 0,98 г пектина и 18,6 г воды) и перемешивание продолжали при 50°C в течение еще 5 мин (pH 4,8). Полученный раствор использовали в последующих экспериментах.
Пример связующего средства, пункт 12
В воду (50,0 г) при интенсивном перемешивании при 85°C добавляли порциями альгинат натрия (2,63 г) в течение около 15 минут. Перемешивание продолжали в течение еще 0,5-1 ч при 85°C до получения прозрачного раствора.
Смесь желатина (Speisegelatine, тип A, свиной, 120 по Блуму, 8,82 г) в воде (50,0 г) перемешивали при 50°C в течение около 15-30 мин до получения прозрачного раствора. Затем добавляли часть вышеуказанного раствора альгината натрия (19,6 г, таким образом, фактически 0,98 г альгината натрия и 18,6 г воды) и перемешивание продолжали при 50°C в течение еще 5 мин (pH 5,3). Полученный раствор использовали в последующих экспериментах.
Пример связующего средства, пункт 13
К 1 M NaOH (15,75 г), перемешиваемому при комнатной температуре, добавляли каштановый танин (4,50 г). Перемешивание продолжали при комнатной температуре в течение еще 5-10 мин с получением раствора темного красно-бурого цвета.
Смесь желатина (Speisegelatine, тип A, свиной, 120 по Блуму, 8,00 г) в воде (72,0 г) перемешивали при 50°C в течение около 15-30 мин до получения прозрачного раствора (pH 4,8). Далее добавляли 1 M NaOH (3,50 г) (pH 9,3), а затем часть вышеуказанного раствора каштанового танина (3,60 г; таким образом, фактически 0,80 г каштанового танина). После перемешивания в течение еще 1-2 минут при 50°C полученную коричневую смесь (pH 9,2) использовали в последующих экспериментах.
Пример связующего средства, пункт 14
К 1 M NaOH (15,75 г), перемешиваемому при комнатной температуре, добавляли каштановый танин (4,50 г). Перемешивание продолжали при комнатной температуре в течение еще 5-10 мин с получением раствора темного красно-бурого цвета.
Смесь желатина (Speisegelatine, тип A, свиной, 120 по Блуму, 10,0 г) в воде (56,7 г) перемешивали при 50°C в течение около 15-30 мин до получения прозрачного раствора (pH 4,9). Далее добавляли 1 M NaOH (4,00 г) (pH 9,1), а затем часть вышеуказанного раствора каштанового танина (4,50 г; таким образом, фактически 1,00 г каштанового танина). После перемешивания в течение еще 1-2 минут при 50°C полученную коричневую смесь (pH 9,1) использовали в последующих экспериментах.
Пример связующего средства, пункт 17
К 1 M NaOH (15,75 г), перемешиваемому при комнатной температуре, добавляли каштановый танин (4,50 г). Перемешивание продолжали при комнатной температуре в течение еще 5-10 мин с получением раствора темного красно-бурого цвета.
Смесь желатина (Speisegelatine, тип A, свиной, 180 по Блуму, 10,0 г) в воде (56,7 г) перемешивали при 50°C в течение около 15-30 мин до получения прозрачного раствора (pH 4,8). Далее добавляли 1 M NaOH (3,50 г) (pH 9,2), а затем часть вышеуказанного раствора каштанового танина (4,50 г; таким образом, фактически 1,00 г каштанового танина). После перемешивания в течение еще 1-2 минут при 50°C полученную коричневую смесь (pH 9,2) использовали в последующих экспериментах.
Пример связующего средства, пункт 19
К 1 M NaOH (15,75 г), перемешиваемому при комнатной температуре, добавляли каштановый танин (4,50 г). Перемешивание продолжали при комнатной температуре в течение еще 5-10 мин с получением раствора темного красно-бурого цвета.
Смесь желатина (Speisegelatine, тип A, свиной, 122 по Блуму, 10,0 г) в воде (56,7 г) перемешивали при 50°C в течение около 15-30 мин до получения прозрачного раствора (pH 4,7). Далее добавляли 1 M NaOH (3,50 г) (pH 9,2), а затем часть вышеуказанного раствора каштанового танина (4,50 г; таким образом, фактически 1,00 г каштанового танина). После перемешивания в течение еще 1-2 минут при 50°C полученную коричневую смесь (pH 9,2) использовали в последующих экспериментах.
Пример связующего средства, пункт 21
В воду (50,0 г) при интенсивном перемешивании при 85°C добавляли порциями агар-агар (2,63 г) в течение около 15 минут. Перемешивание продолжали в течение еще 0,5-1 ч при 85°C до получения прозрачного раствора.
К 1 M NaOH (15,75 г), перемешиваемому при комнатной температуре, добавляли каштановый танин (4,50 г). Перемешивание продолжали при комнатной температуре в течение еще 5-10 мин с получением раствора темного красно-бурого цвета.
Смесь желатина (Speisegelatine, тип A, свиной, 120 по Блуму, 10,0 г) в воде (56,7 г) перемешивали при 50°C в течение около 15-30 мин до получения прозрачного раствора (pH 4,6). Далее добавляли 1 M NaOH (4,00 г) (pH 9,1), а затем часть вышеуказанного раствора каштанового танина (4,50 г; таким образом, фактически 1,00 г каштанового танина), а затем часть вышеуказанного раствора агар-агара (20,0 г; таким образом, фактически 1,00 г агар-агара). После перемешивания в течение еще 1-2 минут при 50°C полученную коричневую смесь (pH 8,8) использовали в последующих экспериментах.
Пример связующего средства, пункт 22
В воду (50,0 г) при интенсивном перемешивании при 85°C добавляли порциями пектин (2,63 г) в течение около 15 минут. Перемешивание продолжали в течение еще 0,5-1 ч при 85°C до получения прозрачного раствора.
К 1 M NaOH (15,75 г), перемешиваемому при комнатной температуре, добавляли каштановый танин (4,50 г). Перемешивание продолжали при комнатной температуре в течение еще 5-10 мин с получением раствора темного красно-бурого цвета.
Смесь желатина (Speisegelatine, тип A, свиной, 120 по Блуму, 10,0 г) в воде (56,7 г) перемешивали при 50°C в течение около 15-30 мин до получения прозрачного раствора (pH 4,6). Далее добавляли 1 M NaOH (4,50 г) (pH 9,6), а затем часть вышеуказанного раствора каштанового танина (4,50 г; таким образом, фактически 1,00 г каштанового танина), а затем часть вышеуказанного раствора пектина (20,0 г; таким образом, фактически 1,00 г пектина). После перемешивания в течение еще 1-2 минут при 50°C полученную коричневую смесь (pH 8,9) использовали в последующих экспериментах.
Пример связующего средства, пункт 23
В воду (50,0 г) при интенсивном перемешивании при 85°C добавляли порциями альгинат натрия (2,63 г) в течение около 15 минут. Перемешивание продолжали в течение еще 0,5-1 ч при 85°C до получения прозрачного раствора.
К 1 M NaOH (15,75 г), перемешиваемому при комнатной температуре, добавляли каштановый танин (4,50 г). Перемешивание продолжали при комнатной температуре в течение еще 5-10 мин с получением раствора темного красно-бурого цвета.
Смесь желатина (Speisegelatine, тип A, свиной, 120 по Блуму, 10,0 г) в воде (56,7 г) перемешивали при 50°C в течение около 15-30 мин до получения прозрачного раствора (pH 4,6). Далее добавляли 1 M NaOH (4,00 г) (pH 9,2), а затем часть вышеуказанного раствора каштанового танина (4,50 г; таким образом, фактически 1,00 г каштанового танина), а затем часть вышеуказанного раствора альгината натрия (20,0 г; таким образом, фактически 1,00 г альгината натрия). После перемешивания в течение еще 1-2 минут при 50°C полученную коричневую смесь (pH 9,0) использовали в последующих экспериментах.
Пример связующего средства, пункт 24
В воду (50,0 г) при интенсивном перемешивании при 85°C добавляли порциями растворимый крахмал (2,63 г) в течение около 15 минут. Перемешивание продолжали в течение еще 0,5-1 ч при 85°C до получения прозрачного раствора.
К 1 M NaOH (15,75 г), перемешиваемому при комнатной температуре, добавляли каштановый танин (4,50 г). Перемешивание продолжали при комнатной температуре в течение еще 5-10 мин с получением раствора темного красно-бурого цвета.
Смесь желатина (Speisegelatine, тип A, свиной, 120 по Блуму, 10,0 г) в воде (56,7 г) перемешивали при 50°C в течение около 15-30 мин до получения прозрачного раствора (pH 4,8). Далее добавляли 1 M NaOH (4,00 г) (pH 9,1), а затем часть вышеуказанного раствора каштанового танина (4,50 г; таким образом, фактически 1,00 г каштанового танина), а затем часть вышеуказанного раствора растворимого крахмала (20,0 г; таким образом, фактически 1,00 г растворимого крахмала). После перемешивания в течение еще 1-2 минут при 50°C полученную коричневую смесь (pH 8,8) использовали в последующих экспериментах.
Таблица 1-1. Эталонное связующее средство
Пример | A |
Свойства связующего средства | |
Твердые вещества связующего средства (%) | 15,0 |
Реакционные потери (%) | 28,5 |
pH | 9,6 |
Условия отверждения брусков | |
Температура (°C/1 ч) | 200 |
Свойства брусков | |
Механическая прочность, без состаривания (кН) | 0,39 |
Механическая прочность, с состариванием (кН) | 0,28 |
LOI, без состаривания (%) | 2,8 |
Таблица 1-2. Различные гидроколлоиды
Пример | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 |
Композиция связующего вещества | ||||||||||||
Гидроколлоид (мас.%) | ||||||||||||
Желатин, Speisegelatine, 120 по Блуму | 100 | 100 | – | – | – | – | – | – | 90 | 90 | 90 | 90 |
Желатин, Speisegelatine, 180 по Блуму | – | – | 100 | 100 | – | – | – | – | – | – | – | – |
Желатин, Imagel LB, 122 по Блуму | – | – | – | – | 100 | 100 | – | – | – | – | – | – |
Агар-агар | – | – | – | – | – | – | – | – | 10 | – | – | – |
Геллановая камедь | – | – | – | – | – | – | – | – | – | 10 | – | – |
Пектин | – | – | – | – | – | – | – | – | – | – | 10 | – |
Альгинат натрия | – | – | – | – | – | – | – | – | – | – | – | 10 |
Натрий-карбокси-метилцеллюлоза | – | – | – | – | – | – | 100 | – | – | – | – | – |
Растворимый крахмал | – | – | – | – | – | – | – | 100 | – | – | – | – |
Поперечносшиваю-щий агент (мас.%) [a] | ||||||||||||
Каштановый танин | – | – | – | – | – | – | – | – | – | – | – | – |
Основание (мас.%) [b] | ||||||||||||
Гидроксид натрия | – | – | – | – | – | – | – | – | – | – | – | – |
Смешивание связующего средства и получение брусков | ||||||||||||
Температура при смешивании (°C) | 50 | 50 | 50 | 50 | 50 | 50 | 85 | 85 | 50/85 | 50/85 | 50/85 | 50/85 |
Содержание твердых веществ компонентов связующего средства (%) | 15,0 | 10,0 | 15,0 | 10,0 | 15,0 | 10,0 | 5,0 | 5,0 | 12,5 | 12,5 | 12,5 | 12,5 |
pH | 5,1 | 4,9 | 5,2 | 4,9 | 5,1 | 5,0 | 8,4 | 6,4 | 5,3 | 5,3 | 4,8 | 5,3 |
Предварительно нагретые гранулы (35–40°C) | – | – | Да | Да | – | – | – | – | – | – | – | |
Температура при отверждении (°C/15 мин до комн. темп.) | комн. темп. | комн. Темп. | комн. темп. | комн. темп. | комн. темп. | комн. темп. | комн. темп. | комн. темп. | комн. темп. | комн. темп. | комн. темп. | комн. темп. |
Свойства брусков | ||||||||||||
Механическая прочность, без состаривания (кН) | 0,31 | 0,24 | 0,28 | 0,13 | 0,20 | 0,13 | 0,13 | 0,11 | 0,11 | 0,09 | 0,13 | 0,13 |
Механическая прочность, с состариванием (кН) | 0,30 | 0,28 | 0,27 | 0,17 | 0,22 | 0,15 | 0,15 | 0,12 | 0,15 | 0,11 | 0,14 | 0,22 |
LOI, без состаривания (%) | 2,9 | 1,9 | 2,9 | 1,9 | 2,8 | 1,9 | 1,9 | 2,0 | 2,4 | 2,5 | 2,4 | 2,3 |
[a] от гидроколлоида (-ов). [b] от гидроколлоида (-ов) + поперечносшивающий агент.
Таблица 1-3. Различные гидроколлоиды, поперечносшивающие агенты
Пример | 13 | 14 | 15 | 16 | 17 | 18 | 19 | 20 | 21 | 22 | 23 | 24 |
Композиция связующего вещества | ||||||||||||
Полиэлектролитный гидроколлоид (мас.%) | ||||||||||||
Желатин, Speisegelatine, 120 по Блуму | 100 | 100 | 100 | 100 | – | – | – | – | 91 | 91 | 91 | 91 |
Желатин, Speisegelatine, 180 по Блуму | – | – | – | – | 100 | 100 | – | – | – | – | – | – |
Желатин, Imagel LB, 122 по Блуму | – | – | – | – | – | – | 100 | 100 | – | – | – | – |
Агар-агар | – | – | – | – | – | – | – | – | 9 | – | – | – |
Геллановая камедь | – | – | – | – | – | – | – | – | – | – | – | – |
Пектин | – | – | – | – | – | – | – | – | – | 9 | – | – |
Альгинат натрия | – | – | – | – | – | – | – | – | – | – | 9 | – |
Натрий-карбоксиметилцеллюлоза | – | – | – | – | – | – | – | – | – | – | – | – |
Растворимый крахмал | – | – | – | – | – | – | – | – | – | – | – | 9 |
Поперечносшивающий агент (мас.%) [a] | ||||||||||||
Каштановый танин | 10 | 10 | 10 | 10 | 10 | 10 | 10 | 10 | 9 | 9 | 9 | 9 |
Основание (мас.%) [b] | ||||||||||||
Гидроксид натрия | 2,7 | 2,6 | 2,6 | 2,6 | 2,4 | 2,4 | 2,4 | 2,4 | 2,4 | 2,5 | 2,4 | 2,4 |
Смешивание связующего средства и получение брусков | ||||||||||||
Температура при смешивании (°C) | 50 | 50 | 50 | 50 | 50 | 50 | 50 | 50 | 50/85 | 50/85 | 50/85 | 50/85 |
Содержание твердых веществ компонентов связующего средства (%) | 10,4 | 15,0 | 15,0 | 15,0 | 15,1 | 15,1 | 15,1 | 15,1 | 12,9 | 12,9 | 12,9 | 12,9 |
pH | 9,2 | 9,1 | 9,1 | 9,1 | 9,2 | 9,2 | 9,2 | 9,2 | 8,8 | 8,9 | 9,0 | 8,8 |
Предварительно нагретые гранулы (35–40°°C) | – | – | – | – | Да | Да | – | – | – | – | – | – |
Температура при отверждении (°C/15 мин до комн. темп.) | комн. темп. | комн. темп. | 35 | 55 | 35 | 55 | 35 | 55 | комн. темп. | комн. темп. | комн. темп. | комн. темп. |
Свойства брусков | ||||||||||||
Механическая прочность, без состаривания (кН) | 0,16 | 0,23 | 0,26 | 0,27 | 0,30 | 0,27 | 0,25 | 0,27 | 0,16 | 0,18 | 0,17 | 0,18 |
Механическая прочность, с состариванием (кН) | 0,15 | 0,21 | 0,25 | 0,25 | 0,25 | 0,31 | 0,27 | 0,26 | 0,15 | 0,13 | 0,15 | 0,18 |
LOI, без состаривания (%) | 1,9 | 2,7 | 2,7 | 2,7 | 2,7 | 2,8 | 2,8 | 2,8 | 2,4 | 2,6 | 2,4 | 2,4 |
[a] от гидроколлоида (-ов). [b] от гидроколлоида (-ов) + поперечносшивающий агент.
Claims (98)
1. Продукт из минеральной ваты, содержащий минеральные волокна, скрепленные связующим веществом, полученным в результате отверждения композиции связующего вещества, содержащей по меньшей мере два гидроколлоида, причем один гидроколлоид представляет собой желатин, а по меньшей мере один другой гидроколлоид выбран из группы, состоящей из пектина, крахмала, альгината, агар-агара, каррагинана, геллановой камеди, гуаровой камеди, гуммиарабика, камеди бобов рожкового дерева, ксантановой камеди, производных целлюлозы, таких как карбоксиметилцеллюлоза, арабиноксилана, целлюлозы, курдлана, β-глюкана.
2. Продукт по п. 1, отличающийся тем, что связующее вещество получают в результате отверждения композиции связующего вещества, в которой желатин присутствует в количестве 10-95 мас.%, например 20-80 мас.%, например 30-70 мас.%, например 40-60 мас.%, от массы гидроколлоидов.
3. Продукт по п. 1 или 2, отличающийся тем, что связующее вещество получают в результате отверждения композиции связующего вещества, в которой один гидроколлоид и по меньшей мере другой гидроколлоид имеют комплементарные заряды.
4. Продукт по любому из пп. 1-3, отличающийся тем, что потери при прокаливании находятся в диапазоне 0,1-25,0%, например 0,3-18,0%, например 0,5-12,0%, например 0,7-8,0 мас.%.
5. Продукт по пп. 1-4, отличающийся тем, что связующее вещество получают в результате отверждения композиции связующего вещества при температуре менее 95°C, например 5-95°C, например 10-80°C, например 20-60°C, например 40-50°C.
6. Продукт по пп. 1-5, отличающийся тем, что связующее вещество получают в результате отверждения композиции связующего вещества, которая не является термореактивной композицией связующего вещества.
7. Продукт по любому из пп. 1-6, отличающийся тем, что связующее вещество получено из композиции связующего вещества, которая не содержит поли(мет)акриловой кислоты, соли поли(мет)акриловой кислоты или сложного эфира поли(мет)акриловой кислоты.
8. Продукт по любому из пп. 1-7, отличающийся тем, что связующее вещество получают в результате отверждения композиции связующего вещества, содержащей по меньшей мере один гидроколлоид, представляющий собой биополимер или модифицированный биополимер.
9. Продукт по любому из пп. 1-8, отличающийся тем, что связующее вещество получают в результате отверждения композиции связующего вещества, содержащей белки животного происхождения, включая коллаген, желатин и гидролизованный желатин, и композиция связующего вещества дополнительно содержит по меньшей мере одно фенол- и/или хинон-содержащее соединение, например танин, выбранный из одного или более компонентов группы, состоящей из дубильной кислоты, конденсированных танинов - проантоцианидинов, гидролизуемых танинов, галлотанинов, эллагитанинов, сложных танинов и/или танина, полученного из одного или более из дуба, каштана, сумаха оленерогого и теллимы крупноцветковой.
10. Продукт по пп. 1-9, отличающийся тем, что связующее вещество получают в результате отверждения композиции связующего вещества, содержащей белки животного происхождения, включая коллаген, желатин и гидролизованный желатин, и при этом композиция связующего вещества дополнительно содержит по меньшей мере один фермент, выбранный из группы, состоящей из трансглутаминазы (EC 2.3.2.13), протеиндисульфидизомеразы (EC 5.3.4.1), тиолоксидазы (EC 1.8.3.2), полифенолоксидазы (EC 1.14.18.1), в частности катехолоксидазы, тирозиноксидазы и фенолоксидазы, лизилоксидазы (EC 1.4.3.13) и пероксидазы (EC 1.11.1.7).
11. Продукт по любому из пп. 1-10, отличающийся тем, что связующее вещество получают в результате отверждения композиции связующего вещества, не содержащей формальдегида.
12. Продукт по любому из пп. 1-11, отличающийся тем, что связующее вещество получено из композиции связующего вещества, по существу состоящей из
- по меньшей мере двух гидроколлоидов;
- необязательно по меньшей мере одного масла;
- необязательно по меньшей мере одного регулятора pH;
- необязательно по меньшей мере одного поперечносшивающего агента;
- необязательно по меньшей мере одного средства против зарастания;
- необязательно по меньшей мере одного средства против набухания;
- воды.
13. Продукт по любому из пп. 1-12, отличающийся тем, что связующее вещество не является поперечносшитым.
14. Продукт по любому из пп. 1-12, отличающийся тем, что связующее вещество является поперечносшитым.
15. Способ получения продукта из минеральной ваты, который включает этапы введения минеральных волокон в контакт с композицией связующего вещества, содержащей по меньшей мере два гидроколлоида, причем один гидроколлоид представляет собой желатин, а по меньшей мере один другой гидроколлоид выбран из группы, состоящей из пектина, крахмала, альгината, агар-агара, каррагинана, геллановой камеди, гуаровой камеди, гуммиарабика, камеди бобов рожкового дерева, ксантановой камеди, производных целлюлозы, таких как карбоксиметилцеллюлоза, арабиноксилана, целлюлозы, курдлана, β-глюкана, и отверждения композиции связующего вещества,
причем этап отверждения композиции связующего вещества происходит при температуре не более 95°C.
16. Способ по п. 15, отличающийся тем, что желатин присутствует в водной композиции связующего вещества в количестве 10-95 мас.%, например 20-80 мас.%, например 30-70 мас.%, например 40-60 мас.%, от массы гидроколлоидов.
17. Способ по п. 15 или 16, отличающийся тем, что один гидроколлоид и по меньшей мере другой гидроколлоид имеют комплементарные заряды.
18. Способ по любому из пп. 15-17, отличающийся тем, что по меньшей мере один гидроколлоид присутствует в водной композиции связующего вещества в количестве 1-50, например 2,5-25 мас.%, от массы водной композиции связующего вещества.
19. Способ по любому из пп. 15-18, отличающийся тем, что этап отверждения композиции связующего вещества происходит при температуре 5-95°C, например 10-80°C, например 20-60°C, например 40-50°C.
20. Способ по любому из пп. 15-19, отличающийся тем, что композиция связующего вещества не является термореактивным связующим веществом.
21. Способ по любому из пп. 15-20, отличающийся тем, что композиция связующего вещества не содержит поли(мет)акриловой кислоты, соли поли(мет)акриловой кислоты или сложного эфира поли(мет)акриловой кислоты.
22. Способ по любому из пп. 15-21, отличающийся тем, что по меньшей мере один гидроколлоид представляет собой биополимер или модифицированный биополимер.
23. Способ по пп. 15-22, отличающийся тем, что композиция связующего вещества содержит белки животного происхождения, включая коллаген, желатин и гидролизованный желатин, и композиция связующего вещества дополнительно содержит по меньшей мере одно фенол- и/или хинон-содержащее соединение, например танин, выбранный из одного или более компонентов группы, состоящей из дубильной кислоты, конденсированных танинов - проантоцианидинов, гидролизуемых танинов, галлотанинов, эллагитанинов, сложных танинов и/или танина, полученного из одного или более из дуба, каштана, сумаха оленерогого и теллимы крупноцветковой.
24. Способ по любому из пп. 15-23, отличающийся тем, что композиция связующего вещества содержит белки животного происхождения, включая коллаген, желатин и гидролизованный желатин, и при этом композиция связующего вещества дополнительно содержит по меньшей мере один фермент, выбранный из группы, состоящей из трансглутаминазы (EC 2.3.2.13), протеиндисульфидизомеразы (EC 5.3.4.1), тиолоксидазы (EC 1.8.3.2), полифенолоксидазы (EC 1.14.18.1), в частности катехолоксидазы, тирозиноксидазы и фенолоксидазы, лизилоксидазы (EC 1.4.3.13) и пероксидазы (EC 1.11.1.7).
25. Способ по любому из пп. 15-24, отличающийся тем, что композиция связующего вещества не содержит формальдегида.
26. Способ по любому из пп. 15-25, отличающийся тем, что композиция связующего вещества по существу состоит из
- по меньшей мере двух гидроколлоидов;
- необязательно по меньшей мере одного масла;
- необязательно по меньшей мере одного регулятора pH;
- необязательно по меньшей мере одного поперечносшивающего агента;
- необязательно по меньшей мере одного средства против зарастания;
- необязательно по меньшей мере одного средства против набухания;
- воды.
27. Способ по любому из пп. 15-26, отличающийся тем, что не включает поперечного сшивания композиции связующего вещества.
28. Способ по любому из пп. 15-26, отличающийся тем, что включает поперечное сшивание композиции связующего вещества.
29. Способ по любому из пп. 15-28, отличающийся тем, что процесс отверждения включает процесс сушки, в частности путем продувки воздуха или газа над продуктом минеральной ваты или через него или путем повышения температуры.
30. Продукт из минеральной ваты, полученный способом по любому из пп. 15-29.
31. Продукт по п. 30, отличающийся тем, что потери при прокаливании находятся в диапазоне 0,1-25,0%, например 0,3-18,0%, например 0,5-12,0%, например 0,7-8,0 мас.%.
32. Применение по меньшей мере двух гидроколлоидов, где один гидроколлоид представляет собой желатин, а по меньшей мере один другой гидроколлоид выбран из группы, состоящей из пектина, крахмала, альгината, агар-агара, каррагинана, геллановой камеди, гуаровой камеди, гуммиарабика, камеди бобов рожкового дерева, ксантановой камеди, производных целлюлозы, таких как карбоксиметилцеллюлоза, арабиноксилана, целлюлозы, курдлана, β-глюкана, в композиции связующего вещества для производства продукта из минеральной ваты.
33. Применение по п. 32, отличающееся тем, что желатин применяют в количестве 10-95 мас.%, например 20-80 мас.%, например 30-70 мас.%, например 40-60 мас.%, от массы гидроколлоидов.
34. Применение по п. 32 или 33, отличающееся тем, что один гидроколлоид и по меньшей мере другой гидроколлоид имеют комплементарные заряды.
35. Применение по любому из пп. 32-34, отличающееся тем, что по меньшей мере один гидроколлоид в водной композиции связующего вещества для продукта минеральной ваты применяют в количестве 1-50, например 2,5-15 мас.%, от массы водной композиции связующего вещества.
36. Применение по любому из пп. 32-35, отличающееся тем, что отверждение водной композиции связующего вещества для производства продукта из минеральной ваты происходит при температуре не более 95°C, например 5-95°C, например 10-80°C, например 20-60°C, например 40-50°C.
37. Применение по любому из пп. 32-36, отличающееся тем, что по меньшей мере один гидроколлоид применяют в водной композиции связующего вещества для производства продукта из минеральной ваты, который не является термореактивным связующим веществом.
38. Применение по любому из пп. 32-37, отличающееся тем, что гидроколлоид применяют в композиции связующего вещества для производства продукта минеральной ваты, который не содержит поли(мет)акриловой кислоты, соли поли(мет)акриловой кислоты или сложного эфира поли(мет)акриловой кислоты.
39. Применение по любому из пп. 32-38, отличающееся тем, что по меньшей мере один гидроколлоид представляет собой биополимер или модифицированный биополимер.
40. Применение по любому из пп. 32-39, отличающееся тем, что композиция связующего вещества содержит белки животного происхождения, включая коллаген, желатин и гидролизованный желатин, и композиция связующего вещества дополнительно содержит по меньшей мере одно фенол- и/или хинон-содержащее соединение, например танин, выбранный из одного или более компонентов группы, состоящей из дубильной кислоты, конденсированных танинов - проантоцианидинов, гидролизуемых танинов, галлотанинов, эллагитанинов, сложных танинов и/или танина, полученного из одного или более из дуба, каштана, сумаха оленерогого и теллимы крупноцветковой.
41. Применение по любому из пп. 32-40, отличающееся тем, что композиция связующего вещества содержит белки животного происхождения, включая коллаген, желатин и гидролизованный желатин, и при этом композиция связующего вещества дополнительно содержит по меньшей мере один фермент, выбранный из группы, состоящей из трансглутаминазы (EC 2.3.2.13), протеиндисульфидизомеразы (EC 5.3.4.1), тиолоксидазы (EC 1.8.3.2), полифенолоксидазы (EC 1.14.18.1), в частности катехолоксидазы, тирозиноксидазы и фенолоксидазы, лизилоксидазы (EC 1.4.3.13) и пероксидазы (EC 1.11.1.7).
42. Применение по любому из пп. 32-41, отличающееся тем, что по меньшей мере два гидроколлоида применяют в композиции связующего вещества для производства продукта из минеральной ваты, не содержащей формальдегида.
43. Применение по любому из пп. 32-42, отличающееся тем, что по меньшей мере два гидроколлоида применяют в водной композиции связующего вещества для производства продукта из минеральной ваты, по существу состоящей из:
- по меньшей мере двух гидроколлоидов;
- необязательно по меньшей мере одного масла;
- необязательно по меньшей мере одного регулятора pH;
- необязательно по меньшей мере одного поперечносшивающего агента;
- необязательно по меньшей мере одного средства против зарастания;
- необязательно по меньшей мере одного средства против набухания;
- воды.
44. Применение по любому из пп. 32-43, отличающееся тем, что не включает поперечного сшивания композиции связующего вещества.
45. Применение по любому из пп. 32-43, отличающееся тем, что включает поперечное сшивание композиции связующего вещества.
46. Продукт из минеральной ваты, полученный путем применения по меньшей мере двух гидроколлоидов в композиции связующего вещества для производства продукта из минеральной ваты по любому из пп. 32-45.
47. Продукт из минеральной ваты по п. 46, отличающийся тем, что потери при прокаливании находятся в диапазоне 0,1-25,0%, например 0,3-18,0%, например 0,5-12,0%, например 0,7-8,0 мас.%.
48. Способ связывания друг с другом поверхностей двух или более элементов, причем по меньшей мере один из двух или более элементов представляет собой элемент минеральной ваты, причем указанные элементы минеральной ваты скреплены связующим веществом для минеральной ваты, причем способ включает следующие этапы:
- обеспечение двух или более элементов,
- нанесение адгезива на одну или более подлежащих связыванию поверхностей до, в процессе или после приведения подлежащих связыванию поверхностей в контакт друг с другом,
- отверждение адгезива, причем адгезив содержит
- по меньшей мере два гидроколлоида, причем один гидроколлоид представляет собой желатин, а по меньшей мере один другой гидроколлоид выбран из группы, состоящей из пектина, крахмала, альгината, агар-агара, каррагинана, геллановой камеди, гуаровой камеди, гуммиарабика, камеди бобов рожкового дерева, ксантановой камеди, производных целлюлозы, таких как карбоксиметилцеллюлоза, арабиноксилана, целлюлозы, курдлана, β-глюкана,
и адгезив способен отверждаться при температуре не более 95°C.
49. Способ по п. 48, отличающийся тем, что по меньшей мере один гидроколлоид представляет собой полиэлектролитный гидроколлоид.
50. Способ по п. 48 или 49, отличающийся тем, что два или более элементов представляют собой два или более элементов минеральной ваты.
51. Способ по любому из пп. 48, 49, отличающийся тем, что два или более элементов включают в себя по меньшей мере один элемент, который не является элементом минеральной ваты.
52. Способ по п. 51, отличающийся тем, что по меньшей мере один элемент, который не является элементом минеральной ваты, выбран из группы, состоящей из флиса, например стекловолоконного флиса, строительной конструкции, например стены, потолка или крыши.
53. Способ по любому из пп. 48-52, отличающийся тем, что по меньшей мере один гидроколлоид выбран из группы, состоящей из пектина, альгината, каррагинана, гуммиарабика, ксантановой камеди, производных целлюлозы, таких как карбоксиметилцеллюлоза.
54. Способ по любому из пп. 48-53, отличающийся тем, что желатин присутствует в адгезиве в количестве 10-95 мас.%, например 20-80 мас.%, например 30-70 мас.%, например 40-60 мас.%, от массы гидроколлоидов.
55. Способ по любому из пп. 48-54, отличающийся тем, что один гидроколлоид и по меньшей мере другой гидроколлоид имеют комплементарные заряды.
56. Способ по любому из пп. 48-55, отличающийся тем, что адгезив может отверждаться при температуре 5-95°C, например 10-80°C, например 20-60°C, например 40-50°C.
57. Способ по любому из пп. 48-56, отличающийся тем, что адгезив не является термореактивным адгезивом.
58. Способ по любому из пп. 48-57, отличающийся тем, что адгезив не содержит поли(мет)акриловой кислоты, соли поли(мет)акриловой кислоты или сложного эфира поли(мет)акриловой кислоты.
59. Способ по любому из пп. 48-58, отличающийся тем, что по меньшей мере один гидроколлоид представляет собой биополимер или модифицированный биополимер.
60. Способ по любому из пп. 48-59, отличающийся тем, что адгезив содержит белки животного происхождения, включая коллаген, желатин и гидролизованный желатин, и адгезив дополнительно содержит по меньшей мере одно фенол- и/или хинон-содержащее соединение, например танин, выбранный из одного или более компонентов группы, состоящей из дубильной кислоты, конденсированных танинов - проантоцианидинов, гидролизуемых танинов, галлотанинов, эллагитанинов, сложных танинов и/или танина, полученного из одного или более из дуба, каштана, сумаха оленерогого и теллимы крупноцветковой.
61. Способ по любому из пп. 48-60, отличающийся тем, что адгезив содержит белки животного происхождения, включая коллаген, желатин и гидролизованный желатин, и при этом адгезив дополнительно содержит по меньшей мере один фермент, выбранный из группы, состоящей из трансглутаминазы (EC 2.3.2.13), протеиндисульфидизомеразы (EC 5.3.4.1), тиолоксидазы (EC 1.8.3.2), полифенолоксидазы (EC 1.14.18.1), в частности катехолоксидазы, тирозиноксидазы и фенолоксидазы, лизилоксидазы (EC 1.4.3.13) и пероксидазы (EC 1.11.1.7).
62. Способ по любому из пп. 48-61, отличающийся тем, что адгезив не содержит формальдегида.
63. Способ по любому из пп. 48-62, отличающийся тем, что адгезив по существу состоит из
- по меньшей мере двух гидроколлоидов;
- необязательно по меньшей мере одного масла;
- необязательно по меньшей мере одного регулятора pH;
- необязательно по меньшей мере одного поперечносшивающего агента;
- необязательно по меньшей мере одного средства против зарастания;
- необязательно по меньшей мере одного средства против набухания;
- воды.
64. Продукт, получаемый способом по любому из пп. 48-63.
Applications Claiming Priority (7)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
EP16169641 | 2016-05-13 | ||
EP16169635 | 2016-05-13 | ||
EP16169641.4 | 2016-05-13 | ||
EP16169638 | 2016-05-13 | ||
EP16169635.6 | 2016-05-13 | ||
EP16169638.0 | 2016-05-13 | ||
PCT/EP2017/061419 WO2017194725A2 (en) | 2016-05-13 | 2017-05-11 | Binder composition |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2018144079A RU2018144079A (ru) | 2020-06-15 |
RU2018144079A3 RU2018144079A3 (ru) | 2020-10-06 |
RU2775636C2 true RU2775636C2 (ru) | 2022-07-05 |
Family
ID=
Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3411972A (en) * | 1966-06-30 | 1968-11-19 | Monsanto Res Corp | Method for molding gelatin products |
DE4130077A1 (de) * | 1991-09-06 | 1993-03-11 | Zentralinstitut Fuer Organisch | Mittel zur beschichtung von glasfasern |
EP1184033A1 (en) * | 2000-09-01 | 2002-03-06 | Warner-Lambert Company | Pectin film compositions |
US20110200814A1 (en) * | 2009-05-15 | 2011-08-18 | Hernandez-Torres Jesus M | Biocides for bio-based binders, fibrous insulation products and wash water systems |
RU2488606C2 (ru) * | 2007-12-21 | 2013-07-27 | Акцо Нобель Н.В. | Термореактивные полисахариды |
EP2738232B1 (en) * | 2012-11-29 | 2015-05-27 | Omura Consulting GmbH | Adhesive Composition |
RU2582248C2 (ru) * | 2009-04-29 | 2016-04-20 | Метадинеа Аустриа Гмбх | Композитный материал, содержащий сшиваемую смолу белкового материала |
Patent Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3411972A (en) * | 1966-06-30 | 1968-11-19 | Monsanto Res Corp | Method for molding gelatin products |
DE4130077A1 (de) * | 1991-09-06 | 1993-03-11 | Zentralinstitut Fuer Organisch | Mittel zur beschichtung von glasfasern |
EP1184033A1 (en) * | 2000-09-01 | 2002-03-06 | Warner-Lambert Company | Pectin film compositions |
RU2488606C2 (ru) * | 2007-12-21 | 2013-07-27 | Акцо Нобель Н.В. | Термореактивные полисахариды |
RU2582248C2 (ru) * | 2009-04-29 | 2016-04-20 | Метадинеа Аустриа Гмбх | Композитный материал, содержащий сшиваемую смолу белкового материала |
US20110200814A1 (en) * | 2009-05-15 | 2011-08-18 | Hernandez-Torres Jesus M | Biocides for bio-based binders, fibrous insulation products and wash water systems |
EP2738232B1 (en) * | 2012-11-29 | 2015-05-27 | Omura Consulting GmbH | Adhesive Composition |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP3455183B1 (en) | Binder composition for mineral fibers comprising at least one hydrocolloid. | |
RU2753338C2 (ru) | Противопожарный изоляционный продукт и применение такого продукта | |
RU2775636C2 (ru) | Композиция связующего вещества | |
RU2787101C2 (ru) | Связующая композиция для минеральных волокон, содержащая по меньшей мере один гидроколлоид и сложный эфир жирных кислот и глицерина | |
RU2776738C2 (ru) | Композиция связующего вещества |