粘結劑的制作方法
【專利摘要】用于粘結松散物質的未反應的基本上無甲醛的可固化粘結劑溶液主要由可通過將還原糖、銨鹽酸前體、任選的羧酸或其前體和任選的氨溶解在水中獲得的溶液構成。
【專利說明】粘結劑
[0001]本申請是申請號:200880101807.7 ;申請日:2008年8月I日；發明標題:粘結劑
的分案申請。
[0002]本發明涉及粘結劑，例如用于玻璃棉或巖棉絕緣材料的粘結劑。
[0003]W02007/014236 (引入本文供參考)涉及粘結劑，包括含梅拉德反應物的粘結劑。所公開的一種具體的粘結劑基于檸檬酸三銨-葡萄糖體系，該體系源自混合葡萄糖一水合物、無水檸檬酸、水和氨水。這種粘結劑體系的許多優點之一是它無甲醛。
[0004]本發明的一個方面提供根據權利要求1的粘結劑溶液；從屬權利要求限定備選和/或優選的實施方案。
[0005]在另一個方面中，本發明提供粘結劑溶液，它包括可通過將以下物質溶解獲得的溶液:
[0006]-碳水化合物，
[0007]-可由無機鹽衍生的酸前體，
[0008]-氮源，
[0009]-任選的有機酸或其前體，和
[0010]-任選的氨。
`[0011]根據本發明使用的粘結劑溶液可以是〃基本上無甲醛的"，就是說，它們由于干燥和/或固化(或模擬干燥和/或固化的適當試驗)釋放不到5ppm甲醛。此類粘結劑溶液優選是〃無甲醛的〃，就是說它們在這些條件下釋放不到Ippm甲醛。
[0012]根據本發明的包含粘結劑的產品(例如絕緣材料或木板)可以是〃基本上無甲醛的〃，就是說，它們包含小于5ppm或小于檢測極限的游離甲醛和/或由一起包含小于這些量的游離甲醛的材料構成和/或在適合于模擬它們的正常應用的標準化測驗標準化試驗中釋放的甲醛水平允許它們被分類為沒有甲醛釋放或有不可檢測水平的甲醛釋放。優選地，這些產品從根據IS016000的試驗起始起在24-48小時的期間釋放小于10 μ g/m3,更優選小于5 μ g/m3 甲醒。
[0013]已經發現，根據本發明的粘結劑可以具有與例如，W02007/014236的檸檬酸三銨-葡萄糖體系相比至少等效和實際上改進的性能。W02007/014236揭示了尤其基于碳水化合物(例如還原糖)、氨和羧酸的組合的粘結劑體系并表明梅拉德典型反應可以形成固化化學過程的基礎。已認為，所使用的酸的性質將對固化粘結劑的性能具有顯著影響，尤其是如果將酸前體和/或得自其的衍生物結合到固化粘結劑的結構中時。因此令人意外的是，可衍生自無機鹽的酸前體會在其它表觀類似的粘結劑體系中提供適合的酸前體。
[0014]可衍生自無機鹽的酸前體的使用在成本、可獲得性和容易處理方面可能具有顯著的優點。粘結劑溶液的可由無機鹽衍生的酸前體可以包含選自硫酸鹽、磷酸鹽、硝酸鹽和碳酸鹽的物質。可以使用一種或多種無機銨鹽，例如，硫酸銨、磷酸銨或碳酸銨達到特定的優點。銨鹽可以提供酸前體或部分酸前體和/或提供氮源或部分的氮源和/或提供PH值控制體系或部分PH值控制體系。也可以使用硝酸銨；然而，硝酸銨可能氧化碳水化合物(例如在葡萄糖的情況下)的醛基和/或要求預防措施以避免爆炸。[0015]硫酸銨是尤其有利的，但是可以使用磷酸銨與之聯用或代替它。磷酸銨可以是磷酸單銨、磷酸二銨或磷酸三銨；它可以是磷酸氫銨。碳酸銨(單獨地或與本文公開的其它材料結合地)也可以提供好的結果。碳酸銨可以是碳酸氫銨。
[0016]酸前體，尤其是當它主要由無機銨鹽構成時，可以構成
[0017].按干燥重量計，未固化的粘結劑溶液的至少5%，優選至少7%，更優選至少9% ;和/或
[0018].按干燥重量計，未固化的粘結劑溶液的小于25%或20%，優選小于18%，更優選小于 16%。
[0019]術語〃由...構成或主要由...構成〃旨在將要求的范圍限制到規定的材料或步驟和不本質上影響本發明基本和新穎的特征的那些材料或步驟。
[0020]酸可以包含:硫酸、磷酸、硝酸或弱酸。
[0021 ] 粘結劑可以按干燥重量計包含5%_25%，優選10%_20%，更優選15%_20%酸前體(尤其是當它是無機銨鹽時)至碳水化合物(尤其是當它是糖時)。
[0022]當粘結劑既包含可衍生自無機鹽的酸前體又包含有機酸時，它們可以按相對于碳水化合物(尤其是當它是糖時)的按干燥重量計的以下量存在:
[0023]
【權利要求】
1.包含用基本上無甲醛的粘結劑粘結在一起的一堆松散物質的材料，其特征在于該材料包含大于500mg/kg選自硫酸鹽、磷酸鹽、硝酸鹽和碳酸鹽及其組合的物質。
2.根據權利要求1的材料，其中這堆松散物質包含選自纖維、纖維材料、礦物纖維、玻璃纖維、巖棉纖維、纖維素纖維、木質纖維、木削片、小木塊、鋸屑和顆粒。
3.根據權利要求1的材料，其中該松散物質包含礦物纖維。
4.根據權利要求1的材料，其中該材料是礦物纖維絕熱材料。
5.根據權利要求1的材料,其中該松散物質包含無紡織材料。
6.根據權利要求1的材料，其中該材料是木板。
7.根據權利要求3的材料,其中該礦物纖維選自玻璃纖維和巖棉纖維。
8.根據權利要求1的材料，其中該粘結劑的量大于2%。
9.根據權利要求1的材料，其中該粘結劑的量小于20%。
10.根據權利要求1的材料，其中該材料包含大于750mg/kg選自硫酸鹽、磷酸鹽、硝酸鹽和碳酸鹽及其組合的物質。
11.根據權利要求1的材料，其中該材料包含小于5000mg/kg選自硫酸鹽、磷酸鹽、硝酸鹽和碳酸鹽及其組合的物質。
12.根據權利要求1的材料，其中該粘結劑被固化。`
13.根據權利要求1的材料，其中該粘結劑被固化且包含蛋白黑素。
14.根據權利要求1的材料，其中該粘結劑被固化且包含含氮聚合物。
15.制造根據權利要求1的材料的方法，包括以下步驟: ?提供一堆松散物質； ?將粘結劑溶液施加到這堆松散物質上；和 ?固化該粘結劑。
16.根據權利要求15的方法，其中選自硫酸鹽、磷酸鹽、硝酸鹽和碳酸鹽的物質是從粘結劑前體得到的。
17.根據權利要求15的方法，其中固化之前的粘結劑溶液包含一種或多種還原糖、在熱固化條件下就地得到一種或多種還原糖的碳水化合物或其組合。
18.根據權利要求15的方法，其中固化之前的粘結劑溶液包含一種選自硫酸、磷酸、硝酸和弱酸的酸。
19.根據權利要求15的方法，其中固化之前的粘結劑溶液包含至少一種添加劑，選自礦物油、偶聯劑、硅酮或硅氧烷、含硅化合物、表面活性劑、親水性添加劑、蠟、用于控制PH值的物質和氨。
20.根據權利要求15的方法，其中固化之前的粘結劑溶液包含氮源。
21.根據權利要求15的方法，其中固化之前的粘結劑溶液包含無機銨鹽。
22.根據權利要求15的方法，其中固化粘結劑的反應基本上是Maillard型反應。
23.根據權利要求17的方法，其中固化之前的粘結劑溶液包含至少5%干重，相對于有機酸和衍生自無機酸的酸前體的組合的碳水化合物。
24.根據權利要求15的方法，其中固化之前的粘結劑溶液包含酸前體，該酸前體為未固化粘結劑干重的至少5%。
25.根據權利要求15的方法，其中固化之前的粘結劑溶液包含酸前體，該酸前體為未固化粘結劑干 重的不到25%。
【文檔編號】D04H1/4209GK103773055SQ201310729576
【公開日】2014年5月7日 申請日期:2008年8月1日 優先權日:2007年8月3日
【發明者】C·哈姆普森, G·穆勒, C·愛普雷 申請人:克瑙夫絕緣私人有限公司