MXPA02007710A - Agente desmoldante basado en acidos grasos y cera de poliolefina. - Google Patents

Abstract

Se describen sistemas de agentes desmoldantes del tipo acido graso/cera de poliolefina utiles en la fabricacion de materiales lignocelulosicos. Los sistemas de agentes desmoldantes de acidos grasos y cera de poliolefina son particularmente utiles en la fabricacion de materiales lignocelulosicos formados con aglutinantes de poliisocianato.

Description

AGENTE DESMOLDANTE BASADO EN CIDOS GRASOS Y CERA DE POLIOLEFINA CAMPO DE LA INVENCIÓN Esta invención está relacionada con agentes desmoldantes que contienen una mezcla de ácidos grasos y cera de poliolefina, si e.ndo dichos agentes desmoldantes útiles en procesos para aglutinar materiales lignocelulósicos y en particular en procesos tales que utilizan aglutinantes de poliisocianato .

DESCRIPCIÓN DEL ARTE ANTERIOR Los poliisocianatos orgánicos son conocidos como aglutinantes superiores para usar con materiales lignocelulósicos, particularmente en la fabricación de láminas o cuerpos moldeados tales como tableros de obleas, tabler-os de partículas, tableros de fibras, maderas terciadas, etc. En un proceso -típico, el poliisocíanato " orgánico, opcionalmen e en forma de solución, se aplica al material lignoce lulos i co el cual luego se somete a calor y prensado. Los poliisocianatos orgánicos ofrecen muchos beneficios sobre los materiales aglutinantes convencionales además de sus cualidades aglutinantes superiores. Por ejemplo, el uso de los poliisocianatos orgánicos reduce el tiempo muerto de fabricación al permitir que las mezcladoras se puedan limpiar muy fácilmente. También, los poliisocianatos orgánicos mejoran la eficiencia del proceso permitiendo la realización del prensado a mayores niveles de humedad, aumentando 1 a _ roducc ion sin aumentar las emisiones. Sin embargo, aunque las poliisocianatos orgánicos proporcionan propiedades de adhesión excelentes, éstos han demostrado una desventaja inherente, ya que ellos pueden causar una severa adherencia del material 1 ignoce lulos i co a las superficies metálicas de las placas de la prensa con las que entra en contacto durante la operación de prensado. A menudo, el producto final es dañado durante la remoción de la prensa y se requiere un tiempo significativo para separar el material 1 ignocelulós ico de las superficies de las placas de la prens a . Para evitar estos problemas de adhesión, a menudo se usan otros agentes aglu inantes, tales como fenol fo r a 1 dehí do , sobre las caras de los tableros que se producen, dado que tales agentes aglutinantes causan por lo general un menor pegado del material 1 ignoc e luí ó s i co a las superficies de las placas de la prensa. En forma adicional, para fabricar productos comerciales, se han usado barreras tales como papel con impregnación fenólica. El papel f=pólico se usa para cubrir los filamentos del material 1 ignocelulós i co de forma que ningún filamento recubierto con poliisociana o entre en contacto con las placas de la prensa caliente. Luego del prensado, el papel se adhiere al panel y forma parte del producto final. Sin embargo, debido al aumento significativo de los costos de fabricación, tales soluciones son viables solo para oductos de muy alto valor, tales como en tinglados y formas de conc e to . La mayoría de los intentos para resolver los problemas de adhesión que ocurren con los aglutinantes de poliisocianato orgánico apuntan al uso de agentes desmoldantes tales como aceites, ceras de lustre, jabones metálicos, siliconas y pol i t e t raf luoroe tileno . Estos agentes se pueden usar en forma interna, es decir como una mezcla o emulsión con el poliisocianato orgánico, o en forma externa, es decir aplicado a las superficies metálicas de las placas de la prensa o al mismo material 1 ignoce lulo s ico .

En general, los agentes desmoldantes internos de uso común no han mostrado una significativa mejora en las propiedades de separación o han probado ser demasiado caras o perjudiciales para las propiedades físicas del producto resultante. Además, aparte de proporcionar un desmolde satisfactorio, las composiciones que contienen agentes desmoldantes internos deben ser estables por un tiempo suficientemente largo para permitir el procesamiento apropiado de la combinación de po 1 i i soc iana t o- agen te desmoldante en las líneas de producción de aglutinado de madera. El agente desmoldante externo dominante de uso comercial está basado en sales de ácidos grasos (por ejemplo, oleato de potasio, oleato de sodio, etc. ) . Sin embargo, a las temperaturas típicas de prensado, causan una coloración de los materiales lignocelulósicos y causan irritación de gar anta en los operadores de las prensas. Las temperaturas de las prensas se pueden disminuir para eliminar en forma significativa los problemas de color; sin embargo, la disminución de eficiencia resultante de las operaciones de prensado es inaceptable desde el punto de vista comercial.

El uso de agentes desmoldantes basados en ceras en el aglutinado con pe 1 i i soc iana t o s de materiales lignocelulósicos está descrito, por ejemplo, en la EP 46014 y la EP 37502. La cera se aplica preferiblemente en forma de una dispersión acuosa, preferiblemente una dispersión en una emulsión acuosa del poliisocianato. Preferiblemente se usa la cera montan. Sin embargo, el compor amiento de desmolde de los cuerpos de material 1 ignoce lu 1 ó s i co aglutinados con composiciones de poliisocianato usando los agentes desmoldantes de cera descritos antes no son todavía satisfactorios, ya que su uso está limitado a una temperatura de placas de hasta 185 ° C . El uso de un sistema aglutinante auto desmoldante útil para producir cuerpos de material 1 ignoc e lulos i co que comprende (a) un aglutinante de poliisocianato orgánico, y (b) una composición que comprende una cera y un ácido graso, se describe en la Patéate de los Estados Unidos No. 5,554,438 otorgada a Marcinko y colaboradores. Además, la Patente de los Estados Unidos No. 5,908,496, otorgada a Singule y colabor dores revela un proceso para la producción de planchas o cuer os moldeados de materiales lignocelulósicos utilizando como material aglutinante un poliisocianato orgánico y un agente desmoldante que es una emulsión acuosa de una cera de poliolefina.

DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN La presente invención se relaciona con un agente desmoldante útil para oducir cuerpos de material lignoce luí ós i co en los cuales el agente desmoldante comprende una mezcla de ácidos grasos y cera de poliolefina. La invención ambién es á relacionada con un proceso para la producción de hojas o cuerpos moldeados a partir de materiales lignocelulósicos usando como agente aglutinante un poliisocianato orgánico y un agente desmoldante que comprende una mezcla de ácidos grasos y cera de poliolefina. El proceso incluye los pasos de tratar el - material 1 ignoce lulos i co con el agente des oldante de ácido graso y poliolefina y el material aglutinante de poliisocianato orgánico, y prensar el material lignocelulósico tr tado para forma las hojas o cuerpos moldeados.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LAS FIGURAS La Figura 1 es un gráfico que muestra la acumulación de varios agentes desmoldantes de acuerdo al Ejemplo 5. La Figura 2 es un gráfico que muestra la efectividad de los agentes desmoldantes de acuerdo al Ejemplo 6 a varias temperaturas de prensado.

DESCRIPCIÓN DE LAS REALIZACIONES PREFERIDAS Los agentes desmoldantes de la presente invención comprenden una mezcla de ácidos grasos y cera de poliolefina. La mezcla puede estar como tal sin agregados, en una forma emú 1 s ionab 1 e , o en forma de em 1 s ion . En un aspecto de la presente invención la mezcla está como tal, sin agregados. En un aspecto adicional "de la invención la cera de poliolefina puede ser dispersable en medio acuoso. Las poliolefinas se pueden modificar para proporcionarles una funcionalidad para mejorar sus p opiedades de dispersión en medio acuoso. Las poliolefinas se pueden modificar para proporcionarles una funcionalidad por medio de la oxidación, con lo cual tienen el beneficio adicional de mejorar las propiedades de desmolde de la poliolefina. En una realización, la cera de poliolefina es seleccionada a partir de ceras de polietileno oxidadas y ceras de polipropileno oxi dadas . Las ceras de polietileno oxidadas pueden ser, por ejemplo, homopo 1 í meros de polietileno oxidados o copolímeros de polietileno y ácidos carboxilicos con insaturación , ß tal como el ácido acrílico . Las ceras de polietileno oxidadas pueden tener un punto de fusión en el rango de 80°C a 120°C, una viscosidad en el rango de apro imadamente 25 cPs a 200 cPs a 140°C, y una dureza en el rango de aproximadamente 0.5 a 98 dmm . El peso molecular promedio ponderado base número de la cera de polietileno oxidada está preferiblemente en el rango de aproximadamente 500 a 5000, de máxima preferencia de aproximadamente 500 a 1500. Las ceras de polietileno apropiadas que se pueden usar en la presente invención incluyen, por ejemplo, las ceras AC 629, 655, 656, 680 y 6702 todas de Allied Signal. Las ceras de polipropileno oxidadas útiles en la presente invención incluyen, por ejemplo, homopo 1 í meros oxidados de que pueden tener un punto de ablandamiento de aproximadamente 100 ° C a 170°C, una dureza a la penetración de aproximadamente 0.1 a 5 dmm y un peso molecular promedio ponderado base número de aproximadamente 3000 a 30,000, y preferiblemente de aproximadamente 4000 a aproximadamente 12,000. Las ceras de polipropileno oxidadas apropiadas que se pueden usar en la presente invención incluyen, por ejemplo, Epolene 14, 15, 20, y 43, todas disponibles de Eastman Chemicals. En un aspecto de la presente invención las ceras de poliolefina oxidadas están como una mezcla no acuosa emú 1 s ionab 1 e . La mezcla no acuosa emulsionable de cera de poliolefina se puede preparar por cualquier método apropiado, incluyendo los conocidos para aquellos experimen ados en el arte, por ejemplo, simplemente agitando la cera de poliolefina en un recipiente calentado a una temperatura por encima del punto de fusión de la cera . Cuando se utilizan, las emulsiones acuosas de la cera de poliolefina se pueden preparar por cualquier método apropiado, tal como por mezclado con alta velocidad de corte. Sin embargo, en una realización de la invención la emulsión preferiblemen e comprenderá un emulsionante p^ra mejorar la compatibilidad de la poliolefina con el medio acuoso. Los emulsionantes apropiados pueden ser epruIsionantes aniónicos, no-iónicos, o catiónicos, siendo los preferidos los emulsionantes aniónicos cuando la emulsión de cera se usa como agente desmoldante externo, y los emulsionantes no-iónicos son los preferidos cuando la emulsión de cera se usa como agente desmoldante interno. Los emulsionantes se pueden usar en una cantidad de aproximadamente 1 a aproximadamente 10 y preferiblemente de aproximadamente 4 a aproximadamente 7% en peso de la emulsión total. Los ejemplos de emulsionantes aniónicos ap rop iados incluyen los carboxilatos, sulfatos, sulfonatos, y fosfatos, tales como los derivados del alquilbenceno, ácidos alquiléter carboxílicos y sus sales, por ejemplo, alquiléter carboxilatos de sodio, alquil sul f osucc ina t o s , por ejemplo, monoalquilsulfosuccinato disódico, di al qui 1 su 1 f osuc ciña t o de sodio y monoalquiletoxisulfosuccinato disódico; sulfonatos de a 1 f a -o lef inas , ácidos sulfónicos de hidrocarburos aromáticos, por ejemplo, mezclas de ácido benceno sulfónico, ácido eumeno sulfónico, ácido fenol sulfónico, ácido tolueno sulfónico; sales de sulfonatos de hidrocarburos aromáticos, por ejemplo, xilensulfonato de amonio, dihidroxidifenil sulfonas, naftalen sulfonatos y tolueno su ?~f onatos de sodio; e t oxi sul f a t os de alcoholes grasos, por ejemplo, lauriletoxi sulfato de amonio y lauriletoxi sulfato de trietanolamina; sulfatos de alcoholes grasos, por ejemplo, lauril sulfato de amonio y lauril sulfato de monoetanolamina y alquil sulfatos de sodio; y esteres de fosfato, por ejemplo, alquilf enoletoxi éster fosfato y éster fosfato de alcohol graso. Los ejemplos de emulsionantes no-iónicos apropiados incluyen los esteres de ácidos grasos de los alcoholes, etilenglicol, polie ilenglicol, propilenglicol, glicerina, po 1 i gl i cer ina , sorbitól, pentaeritritol, poliaminas, éteres pol ig 1 i col i co s de alcoholes, t ioa 1 coho 1 es , esteres de ácidos grasos, aminas de ácidos grasos, a 1 cano 1 ami da s de ácidos grasos, alquil fenoles, po 1 i s i loxanos , polipropilenglicol, éteres de alcoholes, ácidos grasos, aminas grasas, y oxoalcoholes tales como el alcohol isDoctilico. Estos emulsionantes no-iónicos,-se pueden transformar en aniónicos a través de su combinación con materiales básicos apropiados tales como el hidróxido de potasio. Los emulsionan es no-iónicos se usan preferiblemente en el caso de que la emulsión de cera de poliolefina se aplique como agente desmoldante interno, mejorando la estabilidad de la emulsión usada en combinación con el poliisocianato, asegurando una amplitud de procesamiento suficiente en las fábricas. Los ejemplos de emulsionantes catiónicos apropiados incluyen las alqu i Idime t il aminas y compuestos de amonio cuaternario. Las emulsiones de cera de polietileno particularmente preferidas y que se pueden usar en la presente invención son las ADD 9887 y la ADD 9898, las cuales son emulsiones no-iónicas de ceras de polietileno al 30%, disponibles come cialmente de Huntsman Po lyure t hane s , West Deptford, J , y la BSP-32W (emulsión aniónica de cera de polietileno al 30% de sólidos) disponible comercialmente de Blackhawk Specialties, Inc., Rock Island, Illinois. Una emulsión de cera de polipropileno preferida que se puede usar en la presente invención es la ME 42040 (una emulsión aniónica al 40% de Epolene E 43) disponible comercialmente de Michelman, Inc. , Cincinnati, Ohio. Cuando la cera de poliol e?ina está como una emulsión acuosa, la emulsión acuosa tiene preferiblemente un contenido de componentes no acuosos de aproximadamente 1 a 40% en peso, de mayor preferencia de aproximadamente 2 a 20%, de mayor preferencia de aproximadamente 5 a 15%, y aún de mayor preferencia de aproximadamente 5 a 10% en peso de componentes no acuosos. Los ácidos grasos útiles incluyen, por ejemplo, cualquier ácido graso natural o sintético, saturado o no saturado, monobásico, dibásico o polibásico. Típicamente los ácidos grasos están compuestos de una cadena de grupos alquilo que contiene de 4 a 22 átomos de carbono y tienen un grupo carboxílico terminal (-C00H) . Preferiblemente, los ácidos grasos utilizados en la presente invención son aquellos que com renden un ácido que tiene una cadena alifática de aproximadamente 8 a ap rQ imadamente 24 átomos de carbono. Preferiblemente, el ácido graso es uno que tiene una cadena alifática de aproximadamente 8 a aproximadamente 20 átomos de carbono y de máxima preferencia de aproximadamente 16 a aproximadamente 18 átomos de carbono. Los ejemplos de ácidos grasos preferidos útiles en la presente invención son el ácido esteárico, ácido oleico, ácido láurico, ácido irístico, ácido palmítico, ácido linoleico, ácido linolénico, y mezclas de los mismos. De máxima preferencia el ácido graso usado en la presente invención es el ácido oleico. Los derivados metálicos de los ácidos grasos pueden también ser útiles en la presente invención. Los derivados metálicos de los ácidos grasos preferidos son aquellos que comprenden un ácido que tiene una cadena alifática de aproximadamente 4 a aproximadamente 24 átomos de carbono, y preferiblemente de aproximadamente 12 a aproximadamente 20 átomos de carbono, tales como el ácido oleico, ácido esteárico, ácido láurico, ácido mirístico, ácido palmítico, ácido linoleico, y ácido linolénico. Para formar la sal del ácido se puede usar cualquier compuesto metálico. Los ejemplos de compuestos metálicos apropiados incluyen al aluminio, bario, calcio, litio, magnesia, potasio, sodio y zinc. El compuesto metálico de máxima preferencia es el zinc. El ácido graso se puede usar en cualquier forma apropiada, incluyendo al ácido como tal, en forma emulsionable o en emulsión. En un aspecto de la invención, el ácido graso se proporciona como una emulsión acuosa. Para formar estas emulsiones acuosas se puede usar cualquier método apropiado. Por -ejemplo, el ácido graso se puede mezclar a mano con un tensioactivo y luego mezclar en un mezclador de alta velocidad de corte con agua desionizada para formar una emulsión. Los métodos para formar emulsiones acuosas de ácidos grasos son bien conocidos por aquellos experimentados en el arte. Cuando el ácido graso está en una emulsión acuosa, la emulsión acuosa tiene preferiblemente un contenido de componentes no acuosos de aproximadamente 1 a 40% en peso, de mayor preferencia de aproximadamente 2 a 20%, y aún de mayor preferencia, de apro imadamente 5 a 10% en peso de contenido de componentes no acuosos. Como debe entenderse ahora, los agentes desmoldantes de ácidos grasos y cera de poliolefina de la invención se pueden usar ya sea como una mezcla con sus propias características, como una mezcla no acuosa emulsionable, o como una mezcla acuosa emulsionable. Por ejemplo, cuando se deseen educir lo s costos de transpor e de la mezcla de agente desmoldante, se puede preferir la mezcla tal cual o la mezcla no acuosa emul ionable. Como la mezcla es no acuosa, se elimina una porción significativa del peso y espacio de embarque (es decir el agua) . Cuando es recibida en el punto de uso, la mezcla no acuosa emulsionable se puede emulsionar simplemente por agregado de agua y mezclado, sin necesidad de proporcionar color o presión. En esta realización, la cera de poliolefina no acuosa emulsionable y el ácido graso no acuoso emulsionable se pueden preparar por separado y luego mezclar entre sí para formar la mezcla no acuosa en el punto de uso. Por supuesto, también es posible embarcar el ácido graso y la cera de poliolefina como productos separados, los "cuales se pueden mezclar entre sí en relaciones apropiadas en el pun t o de uso . En el caso de que se dése e:~ formar primero la cera de poliolefina en emulsión .'y el ácido graso emulsionado por separado, estas emulsiones se pueden mezclar entre sí antes de despacharse, o despacharse en recipientes separados para su mezcla en el punto de uso . La emulsión acuosa de la mezcla ácido graso/cera de poliolefina útil en la presente invención, debe contener una cantidad suficiente de ácido graso/cera de poliolefina para proporcionar una cobertura de aproximadamente 0.1 a aproximadamente 1.6, y preferiblemente de aproximadamente 0.2 a aproximadamente 0.9 miligramos de ácido graso/cera de poliolefina por —centímetro cuadrado de material 1 ignoce lulos i co . Por lo general, se prefieren los niveles bajos de ácido graso/cera de poliolefina pues son más costo-e f ec tivos . Cuando la mezcla de ácidos grasos y cera de poliolefina se usa como una emulsión, cualquier relación de ácido graso a cera de poliolefina puede ser útil, sin embargo, la mezcla en emulsión tiene preferiblemente de 20 a 90% en peso de ácido graso, de mayor preferencia de aproximadamente 40 a 80% en peso de ácido graso, y aún de mayor preferencia, de aproximadamente 60 a 80% en peso de ácido graso, en base solamente al peso total de ácidos grasos y cera de poliolefina. En general, se ha encont r_ado que la mezcla presente de ácido graso/cera de poliolefina, cuando se usa como agente desmoldante externo, se puede aplicar al material lignocelulósico en una cantidad de aproximadamente 2 a apro imadamente 35, y referiblemente de aproximadamente 8 a aproximadamente 16, y de máxima preferencia de ap roxi a damente 10 miligramos por centímetros cuadrados. Sin embargo, se debe entender que la cantidad a aplicar se puede variar según la necesidad de un propósito particular. La mezcla de la presente invención puede contener también otros aditivos, tales como retardadores de llama, agentes pres ervado es del material lignocelulósico, fungici da s, ceras, agentes de encolado, biocidas, cargos, y otros aglutinantes (tales como adhesivos de formaldehído condensado) , y catalizadores . El uso de las mezclas de ácido graso/cera de poliolefina de la invención en un proceso para aglutinar material lignocelulósico con poliisocianatos produce mejores desmoldes cuando se compare con muchos procesos convencionales. Las propiedades de los tableros no son afectadas en forma perjudicial. Más aún, las mezclas de ácido graso/cexar de poliolefina de la invención resultan en una buena memoria de desmolde _y con poco o nada de acumulación sobre las superficies de la prensa. Además, las mezclas de ácido g aso-cera de poliolefina de la invención son efectivas en un rango de temperaturas más amplio que los agentes desmoldantes convencionales, por ejemplo, la cera montan (max. 185°C) , y así se pueden emplear mayores temperaturas de prensado, lo que acelera el proceso de curado . Adicionalmente, puede ser deseable agregar tensioactivos para dispersar el ácido graso y la cera de poliolefina en agua. Tales tensioactivos pueden ser de naturaleza iónica, aniónica, catiónica, no-ionica, o anfótera. Un tensioactivo preferido para el ácido graso ~e s un octilfenol etoxilado no-iónico. Los sistemas desmoldantes tipo mezcla de ácido graso/cera de poliolefina de la presente invención son para usar con una gran variedad de aglutinantes basados en poliisocianato, los cuales se describen en forma general a continuación. Los poliisocianatos orgánicos útiles como aglutinantes de acuerdo con la presente invención incluyen a cualquier compuesto de poliisocianato orgánico o mezcla de compuestos de poliisocianato orgánico con la condición de que tales compuestos tienen por lo menos dos grupos isocianato. Los po 1 i i soc i ana t o s orgánicos apropiados incluyen a los diisocianatos, particularmente los diisocianatos aromáticos, e isocianatos de mayor funcionalidad. Los ejemplos de poliisocianatos orgánicos que se pueden usar en el proceso de la presente invención incluyen los isocianatos alifáticos tales como hexametilén diisocianato, isocianatos aromáticos tales como m- y p-fenílén d i i soc i ana t o , t o 1 i 1 én- 2 , 4 - di í soc iana t o y t o 1 i lán- 2 , 6 - d i i soc i ana t o , di f eni lme t ano - 4 , 4 ' - di i soc iana t o , c 1 or o f eni 1 én- 2 , 4 -diisoci nato, na f t i 1 én- 1 , 5 - di i s o c i ana t o , difenilén-4,4' , diisocianato, 3,3'-dimetil-difenil-4,4'-diisocianato, 3-metil-difenil-metano-4,4'-diisocianato, y dif eniléter -diisocianato; y diisoci natos cicloalifáticos tales como c i c lohexano - 2 , 4 - di i soc iana t o y c i c 1 ohexano - 2 , 3 -diisocianato, 1 -me t i 1 c i c lohexi 1 - 2 , 4 - y -2, 6-diisocianato, y mezclas de los mismos, y bis-(isocianatociclohexil) metano; y triisocia na tos tales como tolueno — 2 , 4 , 6 - t r i i soc i ana t o y dif eniléter-2 , 4 , 4-triisocianato . De acuerdo con la presente invención también se pueden usar los poliisocianatos que contienen grupos isocianurato, carbodiimida o uretonimina. Además, los poliisocianatos bloqueados, tales como el producto de reacción de un fenol o un óxido y un poliisocianato, que tienen una temperatura de desbloqueo menor que la temperatura aplicada cuando se usa la composición de poliisocianato, se puede utilizar como aglutinante de poliisocianato orgánico en el presente proceso. El poliisocianato orgánico también puede ser un prepo 1 í ero terminado en isocianato p eparado por reacción de un exceso de un diisocianato o un poliisocianato de mayor funcionalidad con un poliol. También se pueden usar los poliisocianatos orgánicos emú 1 s i onab 1 e s en agua tales como aquellos descritos en la Patente UK No. 1,444,933; en la Publicación de Patente Europea No. 516,361, y en la Publicación de Patente PCT No. 91/03082. En el presente proceso también se pueden usar mezclas de isocianatos. Por ejemplo, de acuerdo con la presente invención, como aglutinante tipo poliisocianato orgánico se puede usar una mezcla de isómeros de tolilén diisociana os, tales como las mezclas disponibles comercialmente de los isómeros 2,4- y 2,6-, y también una mezcla de diisocianatos y poliisocianatos superiores _producidos por fosgenación de condensados an i 1 i na/ f orma ldehí do . Tales mezclas son bien conocidas en. el a r Le y además incluyen los productos de fosgenación que contienen po 1 i f en i Ipo 1 i i soc iana tos unidos con puentes metiieno, los cuales incluyen diisocianatos, triisocíanatos, y poliisocianatos superiores junto con cualquier subproducto de fosgenación.

Los isocianatos útiles incluyen aquellos en los cuales el isocianato es un diisocianato o poliisocianato de mayor funcionalidad aromático, tal como di f eni lme t ano diisocianato puro o una mezcla de polifeníl poliisocianatos unidos con puentes metiieno, los cuales contienen diisocianatos, t r ii soc iana t os , y poliisocianatos de mayor funcionalidad. Tales materiales_ se preparan por fosgenación de las correspondientes mezclas de poliaminas obtenidas por condensación de anilina y f orma ldehí do . Por conveniencia, las mezclas poliméricas de polifenil poliisocianatos unidos con puentes metiieno, los cuales contienen diisocianatos, t r i i soc i ana tos , y poliisocianatos de mayor funcionalidad, se denomin a~h de aquí en más como "MDI polimérico". Se pueden usar el MDI polimérico y el MDI emulsionable, o emulsiones acuosas de los mismos. ? referiblemente el poliisocianato es un líquido a emperatu a ambiente. La composición aglutinante de poliisocianato orgánico puede además comprender otros aditivos usados en modo convencional en el arte, tales como retardadores de llama, agentes prese rvadores del material lignocelulósico, fungicidas, ceras, agentes de encolado, cargo s ,— cata 1 i z ador s , tensioactivos, y otros aglutinantes tales como adhesivos de condensados de f ormaldehído . Por lo general, el aglutinante de poliisocianato orgánico se aplica al material lignocelulósico en una cantidad de aproximadamen e 0.1 a aproximadamente 25, preferiblemente de aproximadamente 1 a aproximadamente 10, y de máxima preferencia de aproximadamente 2 a a roximadamen e 6% en peso, basado en el peso seco del material lignocelulósico. De acuerda a un aspecto de la presente invención, el material lignocelulósico se trata con un material aglutinante del tipo po 1 i i s oc iana o orgánico por medio de, por ejemplo, mezclado, rociado y/o atomizado de la composición de poliisocianato con o sobre el material lignocelulósico. Tal aplicación puede tener lugar en una mezcladora convencional. Luego, el material lignocelulósico tratado se extiende en un colchón, preferiblemente sobre una malla. Luego de extender el material lignocelulósico, por lo menos una porción de la superficie del colchón se puede tratar (por ejemplo, por atomizado o rociado etc. ) con el agente desmoldante mezcla de ácido graso/cera de poliolefina. Preferiblemente se tratan todas las superficies del colchón que entran en contacto con las placas de la prensa. El material lignocelulósico tratado es luego transportado a una prensa donde se aplica presión a temperatura elevada. La operación de prensado consiste sustancialmente en un prensado a una temperatura de 120°C a 260°C, a una presión de aproximadamente 2 a 6 MPa. Tal proceso de aglutinado es comúnmente conocido en el arte. Sin embargo, aquellos experimen ados en el arte reconocerán que la operación de prensado se puede modificar cuando se necesite para una operación particular . De acuerdo a otro aspecto de la presente invención, el agente desmoldante mezcla de ácido graso/ce a- de poliolefina se usa como un agente desmoldante interno. En dicha realización el agente desmoldante mezcla de ácido graso/cera de poliolefina se puede mezclar previamente con el aglutinante de poliisocianato y aplica al material lignocelulósico como una sola corriente,- esta ruta es aconsejable cuando el poliisocianato usado es una emulsión o dispersión acuosa. De otro modo, el agente desmoldante mezcla de ácido graso/cera de poliolefina y el aglutinante de "poliisocianato se aplican al material lignocelulósico, preferiblemente en forma simultánea, como dos corrientes separadas. Para ambos procesos puede ser necesario un tiempo abierto de varios minutos sobre los sustratos de madera; de aquí la posible necesidad de una estabilidad extendida de la combinación ácido graso/cera de poliolefina con poliisocianato. Además, el agente desmoldante mezcla de ácido gra s o / c eirá de poliolefina se puede aplicar al material lignocelulósico con una cera liviana o una cera liviana en emulsión. Mientras que el proceso es particularmen e apropiado para la fabricación de tableros de oblea, conocidos extensamente como tableros de filamentos orientados, y será usado ampliamente para tal fabricación, el proceso no debe ser limitado en este aspecto. El presente proceso puede también usarse en la fabricación de varios tipos de estructuras compuestas, tales como tableros de partículas aglomeradas (también conocidos como tableros de chips) y tableros de fibras aglomeradas de densidad media, y madera terciada. El material lignocelulósico apropiado para usar en el presente proceso incluye a todos los tipos conocidos en la industria, tales como filamentos de madera, partículas de madera (chips) , fibras de madera, recortes de cepillado, chapas de made ra , virutas de madera, corcho, corteza, aserrín, y productos residuales similares de la industria del procesamiento de la madera, así como otros materiales que tienen base 1 ignocelu los i ca tal como el papel, bagazo, paja, lino, sisal, cáñamo, junco, caña, cascara de arroz, hollejo, pasto, cascara de nuez y similares. Además, con el material lignocelulósico se puede mezclar otro material fibroso o en partículas tal como cargos minerales, fibra de vidrio, mica, residuos textiles tales como fibras plásticas y telas. Las láminas y los cuerpos moldeados producidos de acuerdo con la presente invención tienen excelentes propiedades mecánicas y se pueden usar en cualquiera de las situaciones donde tales artículos son comúnmente usados. Los siguientes ejemplos se proporcionan para ilustrar ciertos aspectos^ de la presente invención y no deben considerarse de ningún modo como limitativos del alcance _ de la presente mvenc ion .~ E i em loe E i ßmp lo 1 Se preparó una emulsión de ácido graso a temperatura ambiente usando una mezcladora de alto velocidad adosada a una base de licuadora de laboratorio. A aproximadamente 30 gramos de ácido oleico Priolene 6906 (de Uniquéma International Corporation) se agregaron aproxim'adament e 5 gramos de tensioactivo Triton-X 100 (de Union Carbide Corp.) y se mezclaron a mano durante aproximadamente un minuto. Luego, esta mezcla se transfirió a una mezcladora Eberbach y se comenzó a mezclar a 7000 rpm, a la mezcla se agregaron rápidamente 65 gramos de agua desionizada aumentando ligeramente la velocidad de agitación. La emulsión se formó en forma inmediata y se continuó con el mezclado por un tiempo total de 5 minutos. La emulsión a 25°C tenía las características físicas que se detallan en la Tabla 1. TABLA 1 E j e p lo 2 Una emulsión de cera " de polietileno disponible comercialmente (BSP EX 72, emulsión de cera de polietileno oxidada, 35% de componentes no acuosos, de Blackhawk Specialties Inc. , Rock Island, IL) se incorporó con - agitación a la emulsión formada en el Ejemplo 1 para formar un agente desmoldante emulsionado mezcla de ácido graso/cera de poliolefina. La mezcla del agente desmoldante emulsionado tenía la siguiente formulación : 75 granos de emulsión de ácido graso del Ejemplo 1 (35% de componentes no acuosos) ,- 25 gramos de BSP EX 72 (emulsión de cera de polietileno oxidada, 35% de "componentes no acuosos) ; peso total de la emulsión: 100 gramos. La mezcla de agente desmoldante emulsionado tenía la fórmula y las características que se detallan en la Tabla 2.

TABLA 2 E í em lo 3 Se preparó una segunda mezcla de agente desmoldante de ácido graso/cera -de poliolefina en emulsión p ot el siguiente método. Primero se preparó una emulsión de ácido graso a temperatura ambiente agregando aproximadamente 4 partes en peso de tensioactivo Triton-X 100 (Union Carbide Corporation) a aproximadamente 21 partes en peso de ácido oleico Priolene 6906 (Uniquema International Corporation) y se mezclaron a mano por aproximadamente 1 minuto. A esta mezcla, se agregaron apro imadamente 75 partes en peso de agua desionizada, la emulsión de ácido graso se formó por agitación en un agitador de alta velocidad de corte Eberbach a aproximadamente 7000 rpm por aproximadamente 5 minutos . A continuación, se preparó una emulsión de cera de polietileno agregando a un reactor presurizado Parr los siguientes materiales: aproximadamente 40 partes en peso de AC 629; aproximadamente 7 partes en peso de ácido graso de tall oil ACINTOL FA2 de Arizona Chemical; aproximadamente 7 partes en peso de dietilamino etanol; trazas de KOH; trazas de Na2S205 y aproximadamente 13,7 partes en peso de agua desionizada. El recipiente se calentó y se presurizó a una temperatura de aproximadamente 125°C y a una presión de aproximadamente 2 a 3 bar. El contenido del recipiente se agitó por aproximadamente 30 minutos mientras se mantenía la temperatura y presión. Luego de aproximadamente 30 minutos, se agregaron al reactor aproximadamente 124 partes en peso de agua desionizada y se continuó con la agitación por 15 minutos más mientras que se mantenía la temperatura y presión en los niveles anteriores. Luego de aproximadamente 15 minutos, el contenido del recipiente se enfrío a aproximadamente 25DC recuperándose del reactor ia emulsión así formada .

La emulsión de ácido graso se mezcló luego con la emulsión de cera de pOlietileno en una relación en peso de emulsión de ácido graso a emulsión de cera de polietileno de aproximadamente 75:25, mezclando manualmente. La emulsión a 25ßC tenía las características indicadas en la Tabla 3.

E j emp lo 4 Preparación de los paneles de madera: Los paneles compuestos de madera con aglutinantes basados en MDI polimérico se prensaron para ensayar las características de desmolde del agente desmoldante anterior. Escamas de álamo OSB (que tienen varias longitudes y anchos y aproximadamente 1 mm de espesor, con un contenido de humedad de aproximadamente -6%, Weyerhaeuser Company, Drayton Valley, Canadá) se mezclaron con aproximadamente 4% en peso de isocianato Rubinate® (un MDI polimérico disponible comercialmente de Huntsman Po lyur e t hane s , West Deptford, NJ) en una mezcladora rotatoria de laboratorio, agregado a una velocidad de aproximadamente 100 gramos de isocianato por minuto. Una cera" liviana 600 (cera liviana de petróleo, Exxon Corp., Houston, TX) se atomizó sobre las escamas para formar una mezcla. La mezcla consistía en aproximadamente 5,5 kg de escamas de madera, aproximadamente 209 gramos de isocianato Rubinate® M y aproximadamente 55 gramos de cera liviana. Luego se formaron a mano colchones separados de la mezcla sobre una malla, y la superficie superior de cada colchón se "roció por atomizado con aproximadamente 10 gramos del agente desmoldante indicado en la Tabla 5. Antes del prensado, se pulió la superficie metálica de las placas de la prensa para exponer metal nuevo y luego se limpió con solvente. Luego se prensaron los colchones en una prensa caliente controlada por un controlador de lógica programable a una temperatura de aproximadamente 205°C usando un ciclo de prensado de 60 segundos de cierre, 180 segundos de mantenimiento, y 30 segundos de tiempo de descompresión. Los colchones eran de aproximadamente 30 x 30 cm y se prensaron un espesor de aproximadamente 6,4 mm directamente sobre la superficie de acero de la placa. A continuación del prensado los paneles fueron removidos de la prensa y se evaluó en forma cualitativa su comportamiento en el desmolde. La Tabla 4 describe el sistema de escala de desmolde: TABLA 4 Se ensayó por prensado una serie de 10 paneles por cada agente desmol a nte para evaluar las características de desmolde. Luego de cada octavo prensado, se discontinuó la aplicac ion por atomizado del agente desmoldante para evaluar la "memoria de desmolde" del agente desmoldante. La Tabla 5 demuestra la s _carac t erí s t i ca s de desmolde de 4 sistemas de agente desmoldante en s ayado s .

TABLA 5 Como se puede ver a partir de los datos, los cuatro sistemas proporcionan un - desmolde adecuado (es decir un valor mayor de 4) . Sin embargo, la emulsión de ácido oleico preparada en el Ejemplo 1 esencialmente no tiene memoria de desmolde. La adición de una pequeña cantidad de una cera de polietileno oxidada mejora en forma significativa la memoria de desmolde al nivel de la cera de polietileno. Como se verá en los Ejemplos que siguen, la emulsión de cera de polietileno 100% sufre de una excesiva acumulación, no siendo práctica como sistema desmoldante.

E i em lo 5 Se desarrolló un método de ensayo para cuantificar la acumulación de agente desmoldante que se deposita sobre las placas de la prensa cuando se producen muchas operaciones de prensado. El método usa una serie de paneles descritos en el Ejemplo 4 con la adición de 4 cuñas metálicas delgadas ubicadas en forma estratégica sobre la superficie del panel antes del prensado. Luego de cada p ensado, las cuñas se pesaron con una balanza analítica y se registró la ganancia de peso, y luego se colocaron sobre el panel siguiente antes de su prensado. Se llevaron a cabo 12 operaciones de prensado para cada uno de los siguientes tres agentes desmoldantes: cera de polietileno AC 6702 de Allied Signal, la cual ha sido emulsionada y diluida a un contenido de aproximadamente 10% de componentes no acuosos, denominada "Agente desmoldante 1"; un agente desmoldante mezcla de ácido graso/cera de poliolefina sustancialmente preparado como se describe en el Ejemplo 3 y diluido a aproximadamente 5% en peso de contenido de componentes no acuosos, denominado "Agente desmoldante 2"; y un agente desmoldante mezcla de ácido graso/cera de poliolefina sustancialmente preparado como se describe en el Ejemplo 3 y diluido a aproximadamente 10% de contenido de componentes no acuosos, denominado "Agente desmoldante 3". Cada uno de estos tres agentes desmoldantes se ,~ aplicaron a la superficie superior de los colchones formados a un nivel de aplicación de apro imadamente 10 gramos de agente desmoldante por pie cuadrado de superficie de colchón. La Figura 1 muestra la ganancia de peso promedio de las cuñas vs . el número de tablero. Este ejemplo refleja los problemas que se experimentan cuando se produce una acumulación de agente desmoldante sobre la superficie de las placas y de la malla cuando solamente se utilice como agente desmoldante emulsión de cera de polietileno. Como se puede ver, el agente desmoldante basado en cera de polietileno oxidada produce una acumulación en peso pareja a lo largo del tiempo. En contraste, las mezclas de ácido graso/cera de polietileno de la presente invención producen una acumulación macho menor .

E i e p lo 6 Este ejemplo demuestra que los agentes desmoldantes de la presente invención se pueden usar a varias temperaturas de prensado resultando una acumulación nula o mínima. Los ensayos de desmolde se llevaron a cabo usando el método explicado en el Ejemplo 5. Se preparó un agente desmoldante sustancialmente como se describió en el Ejemplo 3. Se seleccionaron tres temperaturas " de prensado y se realizaron 15 operaciones de prensado a cada temperatura usando el agente desmoldante descrito arriba, el cual había sido diluido a aproximadamente 10% en peso de contenido de componentes no acuosos, aplicado a la superficie superior de los colchones en una cantidad de aplicación de 10 gramos de agente desmoldante por pie cuadrado de superficie de colchón. El gráfico de la Figura 2 muestra los resultados de acumulación a tres temperaturas de prensado a saber, 177 °C, 205°C y 232°C.

E j em lo 7 Este ejemplo muestra la formación de un agente desmoldante mezcla de ácido graso/cera de poliolefina no acuoso emulsionable el cual es emulsionado en forma subsiguiente mezclándolo con agua a temperatura ambiente. Aproximadamente 20 partes en peso de cera de polietileno AC6702 (de Allied Signal) se mezclaron con aproximadamente 60 partes en peso de ácido oleico Priolene (de Uniquema, Chicago, IL) agitando los componentes a aproximadament 90°C. La mezcla resultante se enfrió aproximadamente a temperatura ambiente y, era a temperatura ambiente, semi-sólida. La mezcla se calentó a aproximadamente 30 ° C y se incorporaron aproximadamente 40 partes en peso de oleato de metilo Priolube 1543 (de Uniquema, Chicago, IL) , y se agitaron en conjunto para formar una mezcla liquida. Luego se prepararon tres mezclas de agentes desmoldantes emul s ionables a partir de la mezcla líquida preparada arriba. Específicamente, se evaluaron tres muestras de 60 gramos cada una de la mezcla liquida anterior. Un primer agente desmoldante se formó agregando aproximadamente 40 gramos de alcohol etoxilado Surfonyi L24-9, disponible comercialmente de Huntsman Surfactants, a la primera de las tres muestras, agitando a temperatura ambiente. Un segundo agente desmoldante se formó agregando aproximadamente 30 gramos de alcohol etoxilado Surfonyl L24-9 y aproximadamente 10 gramos de alcohol etoxilado Surfonyl L24-5, disponibles comercialmente de Huntsman Surfactants, a la segunda de las tres muestras, agitando a temperatura ambiente. Un tercer agente desmoldante se formó agregando aproximadamente 20 gramos de alcohol etoxilado Surfonyl L24-9 y aproximadamente 20 gramos de alcohol etoxilado Surfonyl L24-5 a la tercera de las tres muestras, agitando a temperatura amb i ente . Luego, con las tres mezclas de agentes desmoldantes _se prepararon sendas emulsiones por agitación a t emperatur - amb i ent e de aproximadamen e 10 partes en peso de agente desmoldante y aproximadamente 90 partes en peso de agua. Se notó que el tercer agente desmoldante era el más estable de los tres agentes desmoldantes.

Luego se preparó un agente desmoldante emulsionado de ensayo sustancialmente de la misma manera que para preparar el tercer agente desmoldante formulado arriba, excepto que la emulsión se formó por agitación a temperatura ambiente de aproximadamente 15 partes en peso del tercer agente desmoldante y aproximadamente 85 partes en peso de agua, formando así una emulsión que tiene aproximadamente 15% de contenido de componentes no acuosos. Luego se preparó una serie de 9 paneles de compuesto de madera, y estos se ensayaron como se indicó en el Ejemplo 4, los primeros 8 colchones fueron rociados por atomizado con el agente desmoldante emulsionado de ensayo del presente ejemplo. A continuación del prensado, los paneles se removieron de la prensa y _ se e aluó su comportamiento en el desmolde en forma cualitativa. La Tabla 6 muestra las caracte ísticas de desmolde del agente desmoldante bajo ensayo.

TABLA 6 Los ejemplos anteriores demuestran claramente las ventajas que ofrece la presente invención. Específicamente, los agentes desmoldantes de ácido graso/cera de poliolefina de la presente invención proporcionan un buen comportamiento en el desmolde, una buena "memoria de desmolde", una acumulación nula o mínima medida a diferentes temperaturas .

Claims (24)

1. REIVINDICACIONES 1. Agente desmoldante que comprende una mezcla de: ácido graso que incluye una cadena de grupos alquilo que contiene de 4 a 22 átomos de carbono y tiene un grupo carboxilo terminal -COOH; y cera de poliolefina.
2. 2. Agente desmoldante de la rei indicación 1, en donde la cera de poliolefina tiene una funcionalidad .
3. 3. Agente desmoldante de la reivindicación 2, en donde la cera de poliolefina es seleccionada a partir del grupo formado por cera de polietileno oxidada y cera de polipro ileno oxidada.
4. 4. Agente desmoldante de- la reivindicación 1, en donde el ácido graso es seleccionado a partir del g rup o que consiste de ácido esteárico, ácido oleico, ácido láurico, ácido -mirístico, ácido palmítico, ácido linoleico, ácido linolénico y combinaciones de las mismos.
5. 5. Agente desmoldante de la rei indicación 1, en donde el ácido graso y la cera de poliolefina son emul s i f icab 1 es .
6. 6. Agente desmoldante de _ la reivindicación 5, en donde el ácido graso y la cera de poliolefina son emul s i f i cados y el agente desmoldante además incluyen tensioactivo no iónico.
7. 7. Agente desmoldante de_ la rei indicación 6, en donde el ácido graso en forma de emulsión tiene un contenido de componentes no acuoso de aproximadamente 1 a aproximadamente 40% en peso.
8. 8. Agente desmoldante de la reivindicación 7, en donde el ácido graso en forma de emulsión tiene un contenido de componentes no acuosos de aproximadamente 2 a aproximadamente 20% en peso.
9. 9. Agente desmoldante de la reivindicación 8, en donde el ácido graso, en forma de emulsión tiene un contenido de componentes no acuosos de aproximadamente 5 a aproximadame te 10% en peso.
10. 10. Agente desmoldante de la reivindicación 6, en donde la cera de poliolefina en forma de emulsión tiene un contenido de componentes no acuosos de aproximadamente 1 a aproximadamente 40% en peso.
11. 11. El agente desmoldante de la reivindicación 10, en donde la cera de poliolefina en forma de emulsión tiene un contenido de componentes no acuosos de aproximadamente 2 a aproximadamente 20% en peso.
12. 12. Agente desmoldante de la reivindicación 11, en donde la cera de poliolefina en forma de emulsión tiene un contenido de componentes no acuosos de aproximadamente 5% a aproxima da mente 10% en peso.
13. 13. Agente desmoldante de la reivindicación 6, en donde el agente desmoldante incluye de aproximadamente 20% a aproximadamente 90% en peso de ácido graso y de aproximadamente 10% a aproximadamente 80% en peso de cera de poliolefina, basado en el peso total del ácido graso y la cera de pol iolef ina .
14. 14. Agente desmoldante de la reivindicación 13, en donde el agente desmoldante incluye de aproximadamente 40% a aproximadamente 80% en peso de ácido graso y de apro imadamente 20% a aproximadamente 60% en peso de cera de poliolefina, basado en el peso total del ácido graso y la cera de poliolef ina .
15. 15. Agente desmoldante de la reivindicación 14, en donde el agente desmoldante incluye de aproximadamente 60% a apro imadamente 80% en peso de ácido graso y de aproximadamente 40% a aproximadamen e 20% en peso de cera de poliolefina, basado en el peso total del ácido graso y la cera de poliolefina .
16. 16. Agente desmoldante de la rei indicación 6, en donde además incluye por lo menos un aditivo.
17. 17. Agente desmoldante de_la rei indicación 16, en donde por lo menos un aditivo es seleccionado a partir del grupo formado por retardadores de llama, agentes preservadores del material lignocelulósico, fungicidas, ceras, agentes de encolado, biocidas, cargos, y ca a 1 i z ado re s .7.
18. 18. Método para formar materiales lignocelulósicos unidos con aglutinante de poliisocianato orgánico que comprende: proporcionar un ácido graso que incluye una cadena de grupos alquilo que contienen de 4 a 22 átomos de carbono y que tiene un grupo carboxilo t e rm inal -COOH; y agente desmoldante de cera de poliolefina ; proporcionar un poliisocianato orgánico; _ tratar material lignocelulósico con el agente desmoldante y el po 1 i i s o c i ana t o orgánico y formar una esterilla de material lignocelulósico tratado; y presionar el material lignocelulósico t r atado .
19. 19. Método de la reivindicación 18, en donde el material lignocelulósico está formado en una este illa y el ácido graso y el agente desmoldante de cera de poliolefina se aplica por lo menos en una superficie de la esterilla como un agente desmoldante externo.
20. 20. Método de la reivindicación 19, en donde el ácido graso y la cera de_ poliolefina son emulsificables .
21. 21. Método de la reivindicación 20, en donde el ácido graso y la cera de poliolefina son emul s i f i cados y la mezcla además incluye un tensioactivo no iónico.
22. 22. Método de la reivindicación 18, en donde la presión se conduce a una temperatura en el rango de aproximadamente 120sC a aproximadamente 260°C.
23. 23. Método de la reivindicación 18, en donde la cera de poliolefina se fune iona 1 i z a .
24. 24. Método de la reivindicación 23, en donde la cera de poliolefina se selecciona dei grupo que consiste de cera de polietileno oxidizada y cera de polipropileno oxidizada.