ES3034031T3

ES3034031T3 - Wood boards

Info

Publication number: ES3034031T3
Application number: ES19713473T
Authority: ES
Inventors: Richard Hand; James Laing
Original assignee: Knauf Insulation SPRL
Current assignee: Knauf Insulation SPRL
Priority date: 2018-03-27
Filing date: 2019-03-27
Publication date: 2025-08-12
Anticipated expiration: 2039-03-27
Also published as: LU101472A1; BR112020019604A2; US20210101309A1; CN112055732A; CN112055732B; WO2019185760A1; PL3775051T3; EP3775051A1; EP3775051B1; GB201804906D0; RU2020135004A; BR112020019604B1; LU101472B1; CA3094972A1

Abstract

Un método para fabricar un tablero de madera, que comprende: - aplicar una composición aglutinante, especialmente en forma de una solución acuosa, a materia de madera suelta para proporcionar materia de madera suelta resinada, en donde la composición aglutinante consiste en una composición aglutinante preparada combinando reactivos que comprenden al menos 50% en peso seco de reactivo(s) de azúcar reductor y al menos 5% en peso seco de reactivo(s) que contiene(n) nitrógeno; y - disponer la materia de madera resinada como una lámina de materia de madera resinada libremente dispuesta; y - someter la lámina de materia de madera resinada libremente dispuesta a calor y presión para curar la composición aglutinante y formar el tablero de madera a partir de la lámina de madera resinada libremente dispuesta; - en donde el/los reactivo(s) que contiene(n) nitrógeno comprende(n) triamina(s) triprimaria(s) de TPTA, especialmente en donde el/los reactivo(s) que contiene(n) nitrógeno comprende(n) al menos 5% en peso seco de triamina(s) triprimaria(s) de TPTA. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN

Tableros de madera

La presente invención se refiere a tableros de madera y a un método para su producción. La presente invención proporciona composiciones aglutinantes con propiedades que incluyen excelentes velocidades de curado, resistencia de la adhesión, resistencia a la separación, resistencia a la tracción y propiedades de baja hinchazón, facilidad de manejo y buena estabilidad de almacenamiento. Ejemplos de aglutinantes conocidos se divulgan en: WO2014/086775 A2. La invención se define en las reivindicaciones adjuntas. Cualquier divulgación que quede fuera del alcance de dichas reivindicaciones está destinada únicamente a fines ilustrativos, así como a fines comparativos.

De acuerdo con un aspecto como se define en la reivindicación 1, la presente invención proporciona un método para fabricar un tablero de madera, que comprende:

- aplicar una composición de aglutinante, especialmente en forma de una solución acuosa, para obtener materia de madera suelta para proporcionar materia de madera suelta resinada, en donde la composición de aglutinante consiste en una composición de aglutinante preparada combinando reactivos que comprenden al menos el 50 % en peso seco de reactivo o reactivos de azúcar reductor y al menos el 5 % en peso seco de reactivo o reactivos que contienen nitrógeno; y

- disponer la materia de madera resinada como una lámina de materia de madera resinada dispuesta de forma suelta; y

- someter la lámina de materia de madera resinada dispuesta de forma suelta a calor y presión para curar la composición de aglutinante y formar el tablero de madera a partir de la lámina de madera resinada dispuesta de forma suelta;

- en donde el reactivo o reactivos que contienen nitrógeno comprenden triamina(s) triprimaria(s) TPTA, en particular, en donde los reactivos que contienen nitrógeno comprenden al menos un 5 % en peso seco de triamina(s) triprimaria(s) TPTA.

Las reivindicaciones dependientes definen realizaciones preferidas o alternativas.

Como se utiliza en el presente documento, el término "triamina(s) triprimaria(s) TPTA" significa triamina(s) triprimaria(s) seleccionada(s) entre:

- triamina(s) triprimaria(s) que tiene(n) grupos espaciadores entre cada una de las tres aminas primarias que consisten en cadenas de carbono;

- triamina(s) triprimaria(s) que tiene(n) grupos espaciadores entre cada una de las tres aminas primarias, en donde cada grupo espaciador tiene una longitud espaciadora que es menor de o igual a 12 átomos polivalentes; y - triamina(s) triprimaria(s) que tiene(n) un número total de átomos polivalentes que es menor de o igual a 23.

En una realización preferida de la presente divulgación, la(s) triamina(s) triprimaria(s) TPTA comprende(n), y más preferentemente consiste(n) en, triamina(s) triprimaria(s) que tiene(n) grupos espaciadores entre cada una de las tres aminas primarias que consisten en cadenas de carbono. En otra realización preferida de la presente divulgación, la(s) triamina(s) triprimaria(s) TPTA comprende(n), y más preferentemente consiste(n) en, triamina(s) triprimaria(s) que tiene(n) grupos espaciadores entre cada una de las tres aminas primarias, en donde cada grupo espaciador tiene una longitud espaciadora que es menor de o igual a 12 átomos polivalentes. En otra realización preferida de la presente divulgación, la(s) triamina(s) triprimaria(s) TPTA comprende(n), y más preferentemente consiste(n) en, triamina(s) triprimaria(s) que tiene(n) un número total de átomos polivalentes que es menor de o igual a 23. Como se define en la presente invención, la(s) triamina(s) triprimaria(s) TPTA son compuestos orgánicos que tienen tres y sólo tres aminas, siendo, cada una de las aminas, aminas primarias o sales de las mismas, y que tienen grupos espaciadores entre cada una de las tres aminas primarias que consisten en cadenas de carbono.

El método puede utilizarse para la fabricación de madera transformada, madera compuesta, madera artificial o tableros manufacturados, en particular fabricados mediante cordones de unión, partículas, fibras, chapas o capas de madera, junto con un aglutinante, especialmente un aglutinante orgánico. El método también es particularmente adecuado para la fabricación de un tablero de partículas de madera o un tablero de partículas aglomerados con resina, que comprende o consiste en partículas de madera unidas por un aglutinante, especialmente un aglutinante orgánico. En este caso, la materia de madera suelta comprende, consiste esencialmente en o está compuesta por partículas de madera. El tablero de partículas puede ser un tablero de partículas P1, P2, P3, P4, P5, P6 o P7 según lo descrito y/o definido en la norma EN 312:2003. El tablero de madera puede ser: un tablero de filamentos orientados (OSB), en particular un tablero de fibra orientada OSB/1, OSB/2, OSB/3 u OSB/4 como se describe en y/o que cumple con los requisitos de la norma EN 300:2006. El tablero de madera puede ser de madera contrachapada, en particular, un tablero a base de madera que consiste en un conjunto de capas encoladas entre sí con la dirección de la veta de las capas adyacentes desplazada, en particular desplazada en ángulo recto; puede ser madera contrachapada como se describe y/o cumple con los requisitos de las normas ISO 12465:2007 o EN 313-2:2000 o EN 313-1:1996 o EN 636:2003. El tablero de madera puede ser un tablero de fibra, en particular un tablero duro (HB), un tablero mediano (MBL o MBH), un tablero blando (SB) o un tablero de fibra de densidad media (MDF), en particular como se describe en y/o que cumple los requisitos de la norma EN 622-1:2003. El tablero de madera puede ser un tablero de fibra de densidad media MDF, en particular un MDF.H, MDF.LA, MDF.HLS, L-MDF, L.MDF.H, UL1-MDF, UL2-MDF o MDF.RWH, en particular como se describe en y/o que cumple los requisitos de la norma EN 622-5:2009. El tablero de madera podrá estar provisto de un revestimiento, por ejemplo una chapa o una capa de melamina, por ejemplo para mejorar su apariencia visual y/o durabilidad de su(s) superficie(s).

De acuerdo con otro aspecto, la presente divulgación proporciona un tablero de madera, fabricado por un método que comprende:

De acuerdo con un aspecto adicional, la presente divulgación proporciona un método de fabricación de un tablero de partículas de madera que comprende;

aplicar una composición de aglutinante en forma de solución acuosa a partículas de madera para obtener partículas de madera resinada, en donde la composición de aglutinante consiste en una composición de aglutinante preparada combinando reactivos consistentes en entre el 60 % y el 95 % en peso seco de reactivo o reactivos de azúcar reductor y entre el 5 % y el 40 % en peso seco de reactivo o reactivos que contienen nitrógeno; y

- formar con las partículas de madera resinada una estera resinada de partículas de madera resinada dispuestas de forma suelta; y

- someter la estera resinada a calor y presión para curar la composición de aglutinante y formar el tablero de partículas de madera;

- en donde los reactivos que contienen nitrógeno comprenden al menos el 95 % en peso de triamina(s) triprimaria(s) que tiene(n) grupos espaciadores entre cada una de las tres aminas primarias que comprenden cadenas de carbono.

Cualquier característica descrita en el presente documento en relación con un aspecto particular de la divulgación se puede utilizar en relación con cualquier otro aspecto de la divulgación.

El término "composición de aglutinante", tal como se utiliza en el presente documento, significa todos los ingredientes aplicados a la materia de madera y/o presente en la materia de madera, especialmente antes del curado, (aparte de la materia de madera en sí y cualquier humedad en la materia de madera), incluidos los reactivos, disolventes (incluida el agua) y aditivos. La expresión "peso en seco de la composición de aglutinante", tal como se usa en el presente documento, significa el peso de todos los componentes de la composición de aglutinante distintos de cualquier agua que esté presente (ya sea en forma de agua líquida o en forma de agua de cristalización). Los reactivos pueden constituir >80 %, >90 % o >95 % y/o <99 % o <98 % en peso seco de la composición de aglutinante. En algunas realizaciones, la composición de aglutinante incluye uno o más materiales de relleno, por ejemplo, en la fabricación de madera contrachapada; el material o materiales de relleno pueden representar >15 %, >20 % o >25 % y/o <55 %, <50 % o <40 % en peso seco de la composición de aglutinante y/o del aglutinante curado. Particularmente cuando la composición de aglutinante comprende materiales de relleno, los reactivos pueden constituir >50 %, >60 % o >65 % y/o <90 %, <85 % o <80 % en peso seco de la composición de aglutinante.

La composición de aglutinante aplicada a la materia de madera comprende reactivos que se reticulan al curarse para formar un aglutinante curado que mantiene unida la materia de madera del tablero de madera. La composición de aglutinante comprende reactivos que formarán preferentemente una resina termoestable al curar.

La composición de aglutinante está preferentemente libre de, o comprende no más del 2 % en peso, no más del 5 % en peso o no más del 10% en peso de urea formaldehído (UF), melamina urea formaldehído (MUF) y/o fenol formaldehído.

La composición de aglutinante es preferentemente un "aglutinante sin formaldehído añadido", es decir, que ninguno de los ingredientes usados para formar la composición de aglutinante comprende formaldehído. Puede estar "prácticamente libre de formaldehído", es decir que libera menos de 5 ppm de formaldehído como resultado del secado y/o del curado (o de pruebas apropiadas que simulen el secado y/o el curado); más preferentemente está "libre de formaldehído", es decir que libera menos de 1 ppm de formaldehído en tales condiciones.

La expresión "una lámina de materia de madera resinada dispuesta de forma suelta" tal como se utiliza en el presente documento significa que la materia de madera resinada se ensambla con suficiente integridad para que la lámina se procese a lo largo de una línea de producción pero sin que la materia de madera resinada esté unida permanentemente de una manera que se consigue reticulando completamente la composición de aglutinante. Antes del curado, la composición de aglutinante proporciona preferentemente una adhesividad o pegajosidad que mantiene unida esa materia de madera dispuesta de forma suelta. Por ejemplo, en el caso de tableros de partículas de madera, la lámina de materia de madera dispuesta de forma suelta tiene preferentemente suficiente cohesión para ser retenida en forma de lámina o estera, en particular cuando pasa a lo largo de una línea de producción y/o se transfiere entre cintas transportadoras. En el caso del contrachapado, las capas individuales de una plancha de madera resinada dispuesta de forma suelta tienen preferentemente una cohesión suficiente para evitar el movimiento relativo entre las capas, en particular cuando pasa a lo largo de una línea de producción y/o se transfiere entre cintas transportadoras.

Preferentemente, la composición de aglutinante es una composición de aglutinante a base de azúcar, es decir, que al menos el 50 % en peso de los reactivos comprenden azúcar(es) reductor(es) y/o productos de reacción de azúcar(es) reductor(es). La composición de aglutinante puede prepararse combinando reactivos que comprenden, que consisten esencialmente en o están formados por el reactivo o reactivos de azúcar reductor y el reactivo o reactivos que contienen nitrógeno. En la forma en que se aplica a la materia de madera, la composición aglutinante puede comprender (a) el reactivo o reactivos de azúcar reductor y el reactivo o reactivos que contienen nitrógeno y/o (b) el producto o productos de reacción curables del reactivo o reactivos de azúcar reductor y el reactivo o reactivos que contienen nitrógeno.

Como se utiliza en el presente documento, el término "consiste o consiste esencialmente en" pretende limitar el alcance de una declaración o reivindicación a los materiales o etapas especificados y aquellos que no afectan materialmente las características básicas y novedosas de la invención.

El reactivo o reactivos de azúcar reductor pueden comprender: un monosacárido, un monosacárido en su forma aldosa o cetosa, un disacárido, un polisacárido, una triosa, una tetrosa, una pentosa, xilosa, una hexosa, dextrosa, fructosa, una heptosa, o mezclas de los mismos. El reactivo o reactivos de azúcar reductor pueden ser producidos in situ por reactivo o reactivos de carbohidratos, en particular reactivo(s) de carbohidratos que tienen un equivalente de dextrosa de al menos aproximadamente 50, al menos aproximadamente 60, al menos aproximadamente 70, de al menos aproximadamente 80 o de al menos aproximadamente 90, en particular, el reactivo o reactivos de carbohidratos se seleccionan del grupo que consiste en melazas, almidón, hidrolizado de almidón, hidrolizados de celulosa y mezclas de los mismos. El reactivo o reactivos de azúcar reductor pueden comprender o consistir en una combinación de dextrosa y fructosa, por ejemplo, en la que la combinación de dextrosa y fructosa constituya al menos el 80 % en peso del reactivo o reactivos de azúcar reductor y/o en la que la dextrosa constituya al menos el 40 % en peso del reactivo o reactivos de azúcar reductor y/o en la que la fructosa constituya al menos el 40 % en peso del reactivo o reactivos de azúcar reductor; el reactivo o reactivos de azúcar reductor pueden comprender o consistir en jarabe de maíz de alta fructosa (JMAF). El reactivo o reactivos de azúcar reductor puede comprender o consistir en uno o más reactivos de azúcar reductor producidos in situ por sacarosa. El reactivo o reactivos de azúcar reductor puede comprender uno o más reactivos de azúcar reductor seleccionados del grupo que consiste en xilosa, arabinosa, dextrosa, manosa, fructosa y combinaciones de las mismas, por ejemplo, constituyendo al menos el 80 % en peso del reactivo o reactivos de azúcar reductor.

Como se utiliza en el presente documento, el término "reactivo o reactivos que contienen nitrógeno" significa uno o más compuestos químicos que contienen al menos un átomo de nitrógeno y que son capaces de reaccionar con al menos un reactivo de azúcar reductor; preferentemente, el reactivo o reactivos que contienen nitrógeno consisten en reactivos de Maillard, es decir, reactivo(s) que son capaces de reaccionar con el reactivo o reactivos de azúcar reductor como parte de una reacción de Maillard.

El reactivo o reactivos que contienen nitrógeno comprenden, y pueden consistir esencialmente en o consistir en, triamina(s) triprimaria(s) que tiene(n) grupos espaciadores entre cada una de las tres aminas primarias que consisten en cadenas de carbono. La(s) triamina(s) triprimaria(s) se puede(n) seleccionar del grupo que consiste en triaminodecanos, triaminononanos, en particular, 4-(aminometil)-1,8-octanodiamina, triaminooctanos, triaminoheptanos, en particular, 1,4,7-triaminoheptano, triaminohexanos, en particular, 1,3,6-triaminohexano, triaminopentanos, e incluyendo isómeros y combinaciones de los mismos.

Como se utiliza en el presente documento, el término "triamina(s) triprimaria(s)" significa un compuesto orgánico que tiene tres y sólo tres aminas, siendo cada una de las tres aminas aminas primarias (-NH<2>). Una, dos o cada una de las aminas primarias de la(s) triamina(s) triprimaria(s) pueden estar presentes en forma de sal, por ejemplo, como un grupo amonio (-N H<+>).

Como se utiliza en el presente documento, el término "grupo espaciador" en la terminología "el grupo o grupos espaciadores que separan cada una de las tres aminas primarias" significa una cadena que separa dos aminas primarias. Como se utiliza en el presente documento, la expresión "el grupo o grupos espaciadores que separan cada una de las aminas primarias de la molécula consiste en cadenas de carbono" significa que el grupo o grupos espaciadores consisten únicamente en átomos de carbono unidos a átomos de hidrógeno o unidos a otros átomos de carbono. La(s) triamina(s) triprimaria(s) que tiene(n) grupos espaciadores entre cada una de las tres aminas primarias que consisten en cadenas de carbono, están compuestas por las tres aminas primarias y átomos de carbono e hidrógeno. Por ejemplo, cuando el grupo o grupos espaciadores que separan cada amina primaria de la molécula consisten en cadenas de carbono, no hay heteroátomos presentes en los grupos espaciadores.

El grupo o grupos espaciadores pueden seleccionarse del grupo que consiste en alcanodiílos, heteroalcanodiílos, alquenodiílos, heteroalquenodiílos, alquinodiílos, heteroalquinodiílos, alcanodiílos lineales, heteroalcanodiílos lineales, alquenodiílos lineales, heteroalquenodiílos lineales, alquinodiílos lineales, heteroalquinodiílos lineales, cicloalcanodiílos, cicloheteroalcanodiílos, cicloalquenodiílos, cicloheteroalquenodiílos, cicloalquinodiílos y cicloheteroalquinodiílos, cada uno de las cuales puede estar ramificado o no. El grupo o grupos espaciadores pueden seleccionarse del grupo que consiste en alcanodiílos, alquenodiílos, alquinodiílos, alcanodiílos lineales, alquenodiílos lineales, alquinodiílos lineales, cicloalcanodiílos, cicloalquenodiílos y cicloalquinodiílos, cada uno de las cuales puede estar ramificado o no. El grupo espaciador puede comprender o estar desprovisto de átomos de halógeno. Los grupos espaciadores pueden comprender o estar desprovistos de grupos aromáticos. Tal como se utiliza en el presente documento: el término "alcanodiílo" significa una cadena saturada de átomos de carbono, es decir, sin dobles o triples enlaces carbono-carbono; el término "alquenodiílo" se refiere a una cadena de átomos de carbono que comprende al menos un doble enlace carbono-carbono; el término "alquinodiílo" se refiere a una cadena de átomos de carbono que comprende al menos un triple enlace carbono-carbono; el término "ciclo" en relación con un cicloalcanodiílo, cicloalquenodiílo y cicloalquinodiílo indica que al menos una parte de la cadena es cíclica e incluye también estructuras policíclicas; y el término "lineal" en relación con los alcanodiílos, alquenodiílos y alquinodiílos indica la ausencia de una porción cíclica en la cadena. Como se utiliza en el presente documento, el término "hetero" en relación con los heteroalcanodiílos, heteroalquenodiílos, heteroalquinodiílos, heteroalcanodiílos lineales, heteroalquenodiílos lineales, heteroalquinodiílos lineales, cicloheteroalcanodiílos, cicloheteroalquenodiílos, y cicloheteroalquinodiílos significa que la cadena comprende al menos un heteroátomo polivalente. Como se utiliza en el presente documento, el término heteroátomo es cualquier átomo que no sea carbono o hidrógeno. Como se utiliza en el presente documento, el término átomo polivalente se refiere a un átomo capaz de formar enlaces covalentes con al menos otros dos átomos. El heteroátomo polivalente puede ser oxígeno; puede ser silicio; puede ser azufre o fósforo. Uno, dos o preferentemente cada uno de los grupos espaciadores puede tener un número total de átomos polivalentes, o un número total de átomos de carbono que sea >3, >4 o >5 y/o <12, <10 o <9. Uno, dos o preferentemente cada uno de los grupos espaciadores puede tener una longitud del espaciador que es >3, >4 o >5 y/o <12, <10 o <9. Como se utiliza en el presente documento, el término "longitud del espaciador" en relación con un grupo espaciador que separa dos aminas primarias significa el número de átomos polivalentes que forman la cadena más corta de átomos unidos covalentemente entre las dos aminas primarias. Cada uno de los grupos espaciadores entre las tres aminas primarias de la(s) triamina(s) triprimaria(s) TPTA puede: consistir en un alcanodiílo; y/o ser lineal; y/o estar sin ramificar; y/o tener un número de átomos de carbono que es >3 o >4 y/o <9 o <8; y/o tener una longitud del espaciador que es >3 o >4 y/o <9 o <8. El número total de átomos polivalentes de la(s) triamina(s) triprimaria(s) TPTA puede ser >9, >11 o >12 y/o <23, <21, <19 o <17.

El reactivo o reactivos que contienen nitrógeno pueden comprender reactivo(s) seleccionado(s) del grupo que consiste en: aminas inorgánicas, aminas orgánicas, aminas orgánicas que comprenden al menos una amina primaria, sales de una amina orgánica que comprende al menos una amina primaria, poliaminas, poliaminas poliprimarias y combinaciones de las mismas, cualquiera de las cuales puede estar sustituida o no sustituida. El reactivo o reactivos que contienen nitrógeno pueden comprender NH<3>, el NH<3>puede usarse como tal (por ejemplo, en forma de una solución acuosa) o como una sal de amonio inorgánica u orgánica, por ejemplo, sulfato de amonio, fosfato de amonio, por ejemplo, fosfato de diamonio o citrato de amonio, por ejemplo, citrato de triamonio, o como fuente de NH<3>, p.ej. urea. En una realización preferida, el reactivo o reactivos que contienen nitrógeno comprenden sulfato de amonio. En otra realización preferida, el reactivo o reactivos que contienen nitrógeno comprenden citrato de amonio. Como se utiliza en el presente documento, el término "poliamina" significa cualquier compuesto orgánico que tiene dos o más grupos amina y el término "poliamina poliprimaria" significa un compuesto orgánico que tiene dos o más aminas primarias (-NH<2>). Tal como se utiliza en el presente documento, el término "sustituido" significa la sustitución de uno o más átomos de hidrógeno con otros grupos funcionales. Estos otros grupos funcionales pueden incluir hidroxilo, halo, tiol, alquilo, haloalquilo, heteroalquilo, arilo, arilalquilo, arilheteroalquilo, nitro, ácidos sulfónicos y derivados de estos, ácidos carboxílicos y sus derivados.

La poliamina poliprimaria puede ser una diamina, triamina, tetramina o pentamina. Tal como se utiliza en el presente documento, el término "diamina" significa un compuesto orgánico que tiene dos (y solo dos) aminas, "triamina" significa un compuesto orgánico que tiene tres (y solo tres) aminas, "tetramina" significa un compuesto orgánico que tiene cuatro (y solo cuatro) aminas y "pentamina" significa un compuesto orgánico que tiene cinco (y solo cinco) aminas. Por ejemplo, la amina poliprimaria puede ser: una triamina seleccionada entre dietilentriamina (que es una triamina diprimaria, es decir, la dietilentriamina tiene tres aminas, siendo dos de ellas aminas primarias) o bis(hexametilen)triamina; una tetramina, en particular trietilentetramina; o una pentamina, en particular tetraetilenpentamina. La poliamina poliprimaria puede comprender diamina diprimaria, en particular 1,6-diaminohexano (hexametilendiamina, HMDA) o 1,5-diamino-2-metilpentano (2-metil-pentametilendiamina).

La composición de aglutinante puede comprender, consistir esencialmente en o consistir en una composición de aglutinante preparada mediante la combinación de reactivos en donde:

el reactivo o reactivos del azúcar reductor constituyen:

- >50 %, >60 %, >70 % en peso seco del reactivo o reactivos, y/o

- <97 %, <95 %, <90 %, <85 % en peso seco del reactivo o reactivos, y/o el reactivo o reactivos que contienen nitrógeno constituyen:

- >3 %, >5 %, >7 %, >10 %, >15 % en peso seco del reactivo o reactivos, y/o

- <50 %, <40 %, <30 %, <25 % en peso seco del reactivo o reactivos.

La composición de aglutinante puede comprender, consistir esencialmente en o consistir en una composición de aglutinante preparada mediante la combinación de reactivos consistentes en entre un 60 % y un 95 % en peso seco de reactivo o reactivos de azúcar reductor y entre un 5 % y un 40 % en peso seco de reactivo o reactivos que contienen nitrógeno.

La(s) triamina(s) triprimaria(s) TPTA puede(n) constituir:

- >3 %, >5 %, >7 %, >10 %, >15 %, y/o

- <40 %, <35 %, <30 %, <25 %

en peso seco de los reactivos de la composición de aglutinante.

La(s) triamina(s) triprimaria(s) TPTA puede(n) constituir:

- >5 %, >10 %, >15 %, >20 %, >30 %, >40 %, >50 %, >60 %, >65 %; y/o

- <95 %, <90 %, <85 %, <80 %, <70 %, <60 %, <50 %, <45 %, <30 %

en peso seco de los reactivos que contienen nitrógeno.

La(s) triamina(s) triprimaria(s) TPTA puede(n) constituir: >90 % y <99 %; o >80 % y <90 %; o >60 % y <80 %; en peso seco de los reactivos que contienen nitrógeno. Particularmente en los casos mencionados, los reactivos restantes que contienen nitrógeno pueden comprender aminas y/o nitrilos.

Cuando los reactivos que contienen nitrógeno comprenden reactivos que contienen nitrógeno distintos de las triaminas triprimarias TPTA, el y, en particular, cada reactivo que contiene nitrógeno distinto de la(s) triamina(s) triprimaria(s) TPTA, puede constituir:

- >3 %, >5 %, >7 %, >10 %, >15 %, y/o

- <40 %, <35 %, <30 %, <25 %

en peso seco de los reactivos de la composición de aglutinante.

El y, en particular, cada reactivo que contiene nitrógeno distinto de la(s) triamina(s) triprimaria(s) TPTA, puede constituir:

- >5 %, >10 %, >15 %, >20 %, >30 %, >40 %, >50 %, >60 %, >65 %; y/o

- <95 %, <90 %, <85 %, <80 %, <70 %, <60 %, <50 %, <45 %, <30 %

en peso seco de los reactivos que contienen nitrógeno.

La relación de grupos carbonilo en el reactivo o reactivos de azúcar reductor a grupos amino reactivos en el reactivo o reactivos que contienen nitrógeno puede estar en el intervalo de 5:1 a 1:2. Por ejemplo, la relación de los grupos carbonilo con respecto a los grupos amino reactivos puede estar en el intervalo de 5:1 a 1:1,8, de 5:1 a 1:1,5, de 5:1 a 1:1,2, de 5:1 a 1:1, de 5:1 a 1:0,8 y de 5:1 a 1:0.5. Ejemplos adicionales incluyen relaciones tales como de 4:1 a 1:2, de 3,5:1 a 1,2, de 3:1 a 1:2, de 2,5:1 a 1:2, de 2:1 a 1:2 y de 1,5:1 a 1:2. Como se utiliza en el presente documento, el término "grupo amino reactivo" significa cualquier grupo amino en el reactivo o reactivos que contienen nitrógeno que es capaz de reaccionar con el reactivo o reactivos de azúcar reductor. Específicamente, ejemplos de tales grupos amino reactivos comprenden amina(s) primaria(s) y secundaria(s).

El reactivo o reactivos que contienen nitrógeno y los azúcares reductores son preferentemente reactivos de Maillard. El reactivo o reactivos que contienen nitrógeno y los azúcares reductores (o sus productos de reacción) reaccionan preferentemente para formar productos de reacción de Maillard, en particular melanoidinas cuando se curan. El curado de la composición de aglutinante puede comprender o consistir esencialmente en reacción(es) de Maillard. Preferentemente, el aglutinante curado consiste esencialmente en productos de reacción de Maillard. La composición de aglutinante curada puede comprender polímero(s) que contienen melanoidina y/o nitrógeno; es preferentemente un aglutinante termoestable y preferentemente es sustancialmente insoluble en agua.

La composición de aglutinante y/o el aglutinante curado pueden comprender compuestos de éster y/o poliéster.

La composición de aglutinante puede prepararse combinando todos los reactivos de azúcares reductores y todos los reactivos que contienen nitrógeno en una única etapa de preparación, por ejemplo, disolviendo el o los reactivos de azúcar reductor en agua y luego añadiendo el o los reactivos que contienen nitrógeno. El término "única etapa de preparación" se usa en el presente documento para diferenciarlo de una preparación de "múltiples etapas de preparación" en la que una primera porción de reactivos se combinan y almacenan y/o se dejan reaccionar durante un tiempo predeterminado antes de la adición de reactivos adicionales.

Como alternativa, la composición de aglutinante se puede preparar:

- combinando reactivos de azúcar reductor, notablemente todos los reactivos del azúcar reductor, con una primera porción del reactivo o reactivos que contienen nitrógeno para proporcionar una composición de aglutinante intermedio,

- almacenando la composición de aglutinante intermedio; y

- combinando la composición de aglutinante intermedio con una segunda porción del reactivo o reactivos que contienen nitrógeno para obtener la composición de aglutinante.

La composición de aglutinante intermedio puede comprender, consistir esencialmente en o consistir en productos de reacción del reactivo o reactivos de azúcar reductor, con una primera porción de reactivo o reactivos que contienen nitrógeno. Los reactivos pueden calentarse para proporcionar la composición de aglutinante intermedio; la composición de aglutinante intermedio puede enfriarse posteriormente.

La primera y segunda porciones de reactivo o reactivos que contienen nitrógeno pueden ser el mismo reactivo o reactivos que contienen nitrógeno o, alternativamente pueden ser diferentes reactivo o reactivos que contienen nitrógeno. Sólo una de la primera y segunda porción de reactivo o reactivos que contienen nitrógeno, o alternativamente cada una de la primera y segunda porción de reactivo o reactivos que contienen nitrógeno, pueden comprender, consistir esencialmente en o consistir en triamina(s) triprimaria(s) TPTA.

Como se usa en el presente documento, "almacenar la composición de aglutinante intermedio" significa que la composición de aglutinante intermedio se almacena o envía durante un tiempo prolongado, especialmente sin cristalización del reactivo o reactivos de azúcar reductor o gelificación que haría inutilizable la composición de aglutinante. La composición de aglutinante intermedio puede almacenarse durante un período de al menos 30 min, al menos 1h, al menos 4h, al menos 12h, al menos 24h, al menos 96h, al menos 1 semana, al menos 2 semanas o al menos 4 semanas.

La composición de aglutinante puede comprender uno o más aditivos, por ejemplo, uno o más aditivos seleccionados entre ceras, pigmentos, agentes de liberación, eliminadores de formaldehído (por ejemplo, urea, taninos, extracto de quebracho, fosfato de amonio, bisulfito), agente repelente del agua, silanos, siliconas, ligninas, lignosulfonatos y componente polihidroxi no carbohidrato seleccionado entre glicerol, polietilenglicol, polipropilenglicol, trimetilolpropano, pentaeritritol, alcohol polivinílico, acetato de polivinilo parcialmente hidrolizado, acetato de polivinilo totalmente hidrolizado, o sus mezclas. Tales aditivos generalmente no son reactivos de la composición de aglutinante, es decir, no se reticulan con el azúcar reductor y/o el reactivo o reactivos que contienen nitrógeno (o productos de reacción del mismo) como parte del curado de la composición de aglutinante.

La composición de aglutinante puede aplicarse a la materia de madera en forma de líquido, particularmente en forma de una composición acuosa, por ejemplo que comprende una solución o dispersión acuosa, en particular en la que el peso seco de la composición de aglutinante acuosa constituye: >40 % en peso, >45 % en peso, >50 % en peso, >55 % en peso o >60 % en peso y/o <95 % en peso, <90 % en peso, <85 % en peso o <80 % en peso del peso total de la composición de aglutinante acuosa. Como alternativa, la composición de aglutinante puede aplicarse a la materia de madera en forma de sólido, por ejemplo como polvo o como partículas. La composición de aglutinante se puede aplicar mediante pulverización; esto es particularmente adecuado para la fabricación de tableros de partículas de madera. La composición de aglutinante se puede aplicar a partículas de madera haciendo pasar las partículas de madera a través de una pulverización de la composición de aglutinante o pulverizando la composición de aglutinante sobre las partículas de madera, por ejemplo, mientras se mezclan las partículas de madera. Preferentemente, las partículas de madera se mezclan después de la aplicación de la composición de aglutinante, por ejemplo, removiendo, especialmente en una mezcladora o tolva. La composición de aglutinante se puede aplicar extendiéndola, por ejemplo como capa continua o como capa discontinua, por ejemplo como líneas de aglutinante; esto es particularmente adecuado para la fabricación de madera contrachapada.

Los tableros de madera, especialmente una vez curados, podrán comprender al menos el 70 %, al menos el 80 %, al menos el 90 % o al menos el 95 % en peso de materia de madera.

La carga del aglutinante, es decir, la cantidad de aglutinante aplicada a la materia de madera suelta y calculada en términos de peso seco de la composición de aglutinante aplicada a la materia de madera suelta con respecto al peso combinado de i) el peso seco de la materia de madera suelta y ii) el peso seco de la composición de aglutinante aplicada a la materia de madera puede ser >1,5 %, >2 %, >2,5 %, >3 %, >5 %, >7 % y/o <15 %, <13 %, <11 %.

El espesor del tablero de madera puede ser >5 mm, >8 mm, >10 mm, o >15 mm y/o <100 mm, <80 mm, <60 mm, <50 mm, <45 mm o <25 mm. Los espesores preferidos están en el intervalo de 10 a 45 mm o de 16 a 22 mm. La longitud del tablero de madera puede ser >1,5 m, >2 m, >2,5 m o >3 m y/o <8 m, <6 m o <5 m. El ancho del tablero de madera puede ser >1 m, >1,2 m, >1,5m o >1,8 m y/o <4 m, <3 m o <3,5 m. Los tableros de madera pueden tener bordes que están recortados y/o cortados y/o mecanizados. Los tableros de madera pueden apilarse y proporcionarse como un paquete que comprende una pluralidad de tableros dispuestos y/o unidos entre sí, por ejemplo para facilitar el transporte; el paquete puede comprender una película envolvente, por ejemplo de un material plástico.

Someter la lámina de materia de madera resinada dispuesta de manera suelta a calor y presión para curar la composición de aglutinante y para formar el tablero de madera a partir de la lámina de madera resinada dispuesta de manera suelta puede comprender presionar la lámina de materia de maderaresinadadispuesta de manera suelta entre correas o placas calentadas, por ejemplo en una prensa caliente, por ejemplo a una presión >20 bar, >25 bar o >30 bar y/o <80 bar, <75 bar, <70 bar o <65 bar para obtener un tablero de partículas de madera curada. La temperatura de las correas o placas calentadas puede ser >100°C, >110°C o >120°C y/o <280°C, <260°C, <240°C, <220°C o <200°C. El factor prensa, es decir, el tiempo durante el cual la lámina de materia de madera resinada dispuesta de forma suelta se somete a calor y presión en una prensa para curar la composición de aglutinante y formar el tablero de madera y expresado en segundos por mm de espesor prensado de los tableros de madera puede ser >2 s/mm, >3 s/mm, >4 s/mm o >5 s/mm y/o <10 s/mm, <9 s/mm, <8 s/mm o <7 s/mm.

Durante el prensado y/o calentamiento y/o curado del tablero de madera, la temperatura interna del tablero de madera, en particular la temperatura en el centro del tablero en la dirección de su espesor, puede elevarse a una temperatura que sea:

a) >90°C, >100°C, >110°C, >115°C, >120°C, >130°C o >140°C, y/o

b) <200°C, <180°C, <170°C o <160°C.

La temperatura de las capas superficiales del tablero de madera puede elevarse hasta una temperatura que sea:

a) >120°C, >130°C o >140°C, y/o

b) <260°C, <220°C, o <200°C.

La materia de madera puede ser, en particular, partículas de madera y el tablero de madera puede ser un tablero de partículas. Las partículas de madera pueden comprender astillas de madera, copos de madera, virutas de madera de aserradero, aserrín, fibras de madera y mezclas de las mismas. Las partículas de madera pueden seleccionarse entre madera virgen, madera recuperada o combinaciones de las mismas; las partículas de madera pueden seleccionarse entre abedul, haya, aliso, pino, madera tropical de abeto y mezclas de madera. Preferentemente, las partículas de madera en contacto con la composición de aglutinante tienen un contenido de humedad <8 %, <6 % o <5 % en peso. Las partículas de madera pueden secarse antes de ponerse en contacto con la composición de aglutinante; las partículas de madera secas pueden tener un contenido de humedad >1 %, >1,5 % o >2 % y <5 %, <4 % o <3,5 % en peso.

El tablero de madera puede ser un tablero de partículas de madera multicapa que comprende al menos una capa central dispuesta entre dos capas superficiales; puede ser un tablero de partículas de madera de tres capas. Cuando el tablero de madera sea un tablero de partículas de madera multicapa, la composición de aglutinante puede ser:

- una composición de aglutinante de la capa superficial, es decir, una composición de aglutinante aplicada a las partículas de madera de la capa superficial; y/o

- una composición de aglutinante de la capa central, es decir, una composición de aglutinante aplicada a las partículas de madera de la capa central.

La composición de aglutinante puede usarse como composición de aglutinante de la capa superficial y como composición de aglutinante de la capa central; en este caso:

- los reactivos de la composición de aglutinante de la capa central pueden comprender una mayor proporción de reactivo o reactivos que contienen nitrógeno, preferentemente una mayor proporción de triamina(s) triprimaria(s) TPTA, que los reactivos de la composición de aglutinante de la capa superficial; y/o

- la carga de aglutinante de la capa superficial puede ser mayor que la carga de aglutinante de la capa central, por ejemplo, con una carga de aglutinante de la capa central >1,5 % en peso, >2 % en peso y <6 % en peso, <5 % en peso o <4 % en peso y una carga de aglutinante de capa superficial que sea >6 % en peso, >7 % en peso o >8 % en peso y/o <15 % en peso.

La composición de aglutinante puede usarse únicamente como composición de aglutinante de la capa superficial; en este caso, una resina seleccionada a partir de fenol formaldehído, urea-formaldehído, melamina-ureaformaldehído, un isocianato, tal como diisocianato de metileno difenilo, o un poliéster pueden usarse como composición de aglutinante de la capa central.

Cuando el tablero de madera sea un tablero de partículas de madera, su hinchazón de 24h, medido de acuerdo con la norma EN 317:1993 puede ser como se muestra en la Tabla 1:

T l 1

Cuando el tablero de madera sea un tablero de partículas de madera, su fuerza de adherencia interna, medido de acuerdo con la norma EN 319:1993 puede ser como se muestra en la Tabla 2:

Cuando el tablero de madera sea un tablero de partículas de madera, su módulo de elasticidad en flexión, medido de acuerdo con la norma EN 310 puede ser como se muestra en la Tabla 3:

Cuando el tablero de madera sea un tablero de partículas de madera, su resistencia a la flexión, medido de acuerdo con la norma EN 310 puede ser como se muestra en la Tabla 4:

T l 4

Los métodos de fabricación de tableros de madera según la presente invención permiten velocidades de curado que son al menos equivalentes y, de hecho, más rápidas que las obtenidas con sistemas aglutinantes comparables. De forma similar, la resistencia a la tracción en seco de los velos de vidrio fabricados por las composiciones aglutinantes de la presente invención es al menos equivalente, e incluso en algunos casos mejor, a la obtenida con sistemas aglutinantes comparables. Sorprendentemente, la resistencia en húmedo de los velos de vidrio fabricados por las composiciones aglutinantes de la presente invención mejora significativamente con respecto a la obtenida con sistemas aglutinantes comparables. La resistencia en húmedo proporciona una indicación del comportamiento tras el envejecimiento y/o la exposición a la intemperie y es indicativa del comportamiento de hinchamiento de los tableros de madera. Esto es inesperado, ya que generalmente se espera que la resistencia en húmedo de un velo de vidrio sea menor, pero proporcional a su resistencia en seco. Sin desear quedar ligados a teoría alguna, se cree que las propiedades mejoradas de las composiciones aglutinantes de la presente invención se deben al uso de triamina(s) triprimaria(s) TPTA y, en particular, a que los grupos espaciadores son cadenas de carbono sin heteroátomos dentro de los grupos espaciadores y/o a la geometría espacial de las moléculas de triamina(s) triprimaria(s) TPTA.

A continuación, se describirán realizaciones de la invención, únicamente a modo de ejemplo, con referencia a las figuras adjuntas en las que:

Las Figs. 1 y 2 muestran los resultados de la solidez de la superficie;

Las Figs. 3 y 4 muestran los resultados del hinchamiento en agua durante 24 horas;

Las Figs. 5 y 6 muestran los resultados de la fuerza de adherencia interna;

La Fig. 7 muestra 4-(aminometil)-1,8-octanodiamina ("AMOD");

La Fig. 8 muestra los resultados de un ensayo de curado en laboratorio de poliaminas triprimarias;

La Fig. 9 muestra una grieta por soplado formada en un tablero de madera fabricado utilizando TAEA como reactivo que contiene nitrógeno con un tiempo de prensado de 90 s;

La Fig. 10 muestra un tablero de madera fabricado utilizando AMOD como reactivo que contiene nitrógeno con un tiempo de prensado de 90 s; y

La Fig. 11 muestra un ejemplo de triamina triprimaria TPTA.

Ejemplo 1: Tableros de partículas de madera

Los tableros de partículas de madera suelen fabricarse con aglutinantes de urea formaldehído. Compara los siguientes:

Los Ejemplos B1, B2, B3, B4, B5 y B6 que son tableros de partículas de madera de tres capas fabricados en laboratorio de acuerdo con la invención; con

los Ejemplos comparativos C1, C2, C3, C4, C5 y C6, que son tableros de partículas de madera de tres capas fabricados en laboratorio con un aglutinante común de urea formaldehído.

Los tableros de partículas fabricados en laboratorio que se describen en el presente documento se fabricaron al mismo tiempo, de modo que es posible compararlos entre sí. Las condiciones y los resultados de laboratorio no son necesariamente comparables con los que se obtendrían durante la fabricación industrial de tableros de partículas. Por ejemplo: los resultados obtenidos en el laboratorio con una carga de aglutinante del 8 % en peso podrían alcanzarse con una carga de aglutinante del 3 % al 4 % en peso durante la fabricación industrial; puede ser necesario un tiempo de prensado de 7 s/mm en el laboratorio para simular lo que se podría esperar utilizando un tiempo de prensado de 4,5 s/mm durante la fabricación industrial; un hinchamiento en agua de 24 h del 30 % en el laboratorio puede proporcionar una indicación de que se podría esperar un hinchamiento en agua de 24 h del 15%durante la fabricación industrial. De forma similar, los presentes resultados de laboratorio pueden no ser directamente comparables con los de otros laboratorios que, por ejemplo, utilicen métodos, condiciones, partículas de madera o equipos diferentes.

Para las mediciones realizadas:

- la solidez de la superficie se comprobó de acuerdo con la norma EN 311:2002. Se corta una ranura circular (diámetro interior de 35,7 mm) de 0,3 mm de profundidad en la muestra de ensayo. Se pega una almohadilla de acero sobre la superficie del tablero, en la porción de la superficie cortada. Una vez endurecido el adhesivo, se aplica una fuerza de tracción a velocidad constante para que se produzca el fallo, preferentemente dentro de la capa superficial; se registra la fuerza de rotura y se expresa en newtons por milímetro cuadrado.

- La hinchazón se midió de acuerdo con la norma EN 317:1993.

- La resistencia de adherencia interna (IB) se ensayó de acuerdo con la norma EN 319:1993; esto tiene por objeto evaluar la resistencia a la tracción perpendicular al plano de la muestra de ensayo y se expresa en N/mm2

Cada uno de los ejemplos B1, B2, B3, B4, B5 y B6 y los ejemplos comparativos C1, C2, C3, C4, C5 y C6 era un tablero de partículas de tres capas que tiene:

- una longitud y una anchura de aproximadamente 300 x 300 mm;

- un espesor prensado de aproximadamente 16 mm;

- una densidad de aproximadamente 650 kg/m3; y

- una proporción de masa de virutas de madera en el núcleo:superficie de 62:38;

preparado por

- pulverización de una composición de aglutinante sobre partículas de madera secadas al horno que tiene un contenido de humedad residual de aproximadamente el 3,5 % en peso y mezclado a fondo;

- ensamblaje de las partículas de madera resinada en una estera resinada de partículas de madera resinada dispuestas de forma suelta; y

- prensado de la estera de partículas de madera resinada dispuestas de forma suelta entre las placas calentadas de una prensa (presión 56 bares; temperatura objetivo de la placa 180°C);

curado de la composición de aglutinante y formación del tablero de partículas de madera.

A continuación se describen los aglutinantes y los factores de presión. Se utilizaron las mismas partículas de tipo núcleo para cada núcleo y las mismas partículas de tipo superficie para cada capa superficial, siendo el tamaño medio de las partículas de tipo superficial menor que el de las partículas de tipo central.

Los Ejemplos comparativos C1, C2, C3, C4, C5 y C6 se produjeron utilizando un aglutinante de urea formaldehído de uso común disponible en Dynea con la referencia 10F102 utilizando:

a) para la composición de aglutinante de la capa central:

- una carga de aglutinante del 7,5 % en peso sobre las partículas de madera;

- un catalizador de nitrato de amonio con el aglutinante en una proporción de sólidos de 4,5: 95,5 en peso de catalizador: resina de urea-formaldehído; y

b) para la composición de aglutinante de la capa superficial:

- una carga de aglutinante del 10 % en peso sobre las partículas de madera;

- un catalizador de nitrato de amonio con el aglutinante en una proporción de sólidos de 0,5: 99,5 en peso de catalizador: resina de urea-formaldehído.

Los Ejemplos B1, B2, B3, B4, B5 y B6 se produjeron con las siguientes composiciones aglutinantes:

a) para la composición de aglutinante de la capa central:

- una composición de aglutinante preparada combinando reactivos consistentes en el 69 % en peso seco de reactivos de azúcar reductor y el 31% en peso seco de reactivo que contiene nitrógeno, donde i) los reactivos de azúcar reductor consisten en el 50 % en peso de fructosa y el 50 % en peso de dextrosa monohidratada; y el reactivo que contiene nitrógeno consiste en 4-(aminometil)-1,8-octanodiamina;

- una carga de aglutinante del 7,5 % en peso sobre las partículas de madera; y

b) para la composición de aglutinante de la capa superficial:

- una composición de aglutinante preparada combinando reactivos consistentes en el 79,2% en peso seco de reactivos de azúcar reductor y el 20,8% en peso seco de reactivo que contiene nitrógeno, donde i) los reactivos de azúcar reductor consisten en el 50 % en peso de fructosa y el 50 % en peso de dextrosa monohidratada; y el reactivo que contiene nitrógeno consiste en 4-(aminometil)-1,8-octanodiamina;

- una carga de aglutinante del 8 % en peso sobre las partículas de madera.

Los tableros B1 y C1 se curaron cada uno a un factor de presión de 10 s/mm. La Figura 1 muestra una mayor solidez superficial del tablero B1 (aproximadamente 1,4 N/mm2) en comparación con el tablero C1 (aproximadamente 0,9 N/mm2);

Cada uno de los tableros B2 y C2 se curó a un factor de presión de 8 s/mm. La Figura 2 muestra una mayor solidez superficial del tablero B2 (aproximadamente 1,3 N/mm2) en comparación con el tablero C2 (aproximadamente 0,8 N/mm2).

Cabe destacar que la mayor solidez superficial de B1 y B2 se consiguió con una carga de aglutinante del 8 % en peso en la capa superficial, en comparación con una carga de aglutinante en la capa superficial del 10 % en peso para C1 y C2.

Los tableros B3 y C3 se curaron cada uno a un factor de presión de 10 s/mm. La Figura 3 muestra un menor hinchamiento del agua en 24 h para el tablero B3 (aproximadamente 23 %) en comparación con el tablero C3 (aproximadamente 27 %). Cada uno de los tableros B4 y C4 se curó a un factor de presión de 8 s/mm. La Figura 4 muestra un menor hinchamiento del agua en 24 h para el tablero B4 (aproximadamente 25%) en comparación con el tablero C4 (aproximadamente 30%).

Es de nuevo notable que B3 y B4 muestren tal mejora del hinchamiento de agua en 24 h comparado con C3 y C4 a pesar de que la carga de aglutinante de la capa superficial para C3 y C4 sea del 10 % en peso y la carga de aglutinante de la capa superficial de B3 y B4 sea sólo del 8 % en peso.

Los tableros B5 y C5 se curaron cada uno a un factor de presión de 10 s/mm. La Figura 5 muestra una mayor fuerza de adherencia interna del tablero B5 (aproximadamente 0,8 N/mm2) en comparación con el tablero C5 (aproximadamente 0,5 N/mm2).

Cada uno de los tableros B6 y C6 se curó a un factor de presión de 8 s/mm. La Figura 6 muestra una mayor fuerza de adherencia interna del tablero B6 (aproximadamente 0,7 N/mm2) en comparación con el tablero C6 (aproximadamente 0,4 N/mm2).

Ejemplo 2: Indicación en laboratorio de la velocidad de curado con JMAF:

Las siguientes composiciones aglutinantes se prepararon combinando un reactivo que contiene nitrógeno y un reactivo de azúcar reductor

Los reactivos que contienen nitrógeno de las composiciones aglutinantes 1b y 1c no son triaminas triprimarias TPTA, por lo que constituyen ejemplos comparativos. Cada una de las composiciones aglutinantes se preparó combinando el reactivo que contiene nitrógeno con JMAF 42 (jarabe de maíz de alta fructosa con 42 % de fructosa 52 % de dextrosa trazas de otros sacáridos) en agua para obtener una solución/dispersión que contiene 1 equivalente molar de poliamina triprimaria por 3,31 equivalentes molares de azúcares reductores. Las cantidades de poliaminas triprimarias utilizadas en las composiciones aglutinantes se expresan más arriba y en la Fig. 8 como % en peso seco (el peso seco restante es el JMAF 42) y las composiciones aglutinantes se prepararon con un 22,5 % de peso total de sólidos. Cada composición de aglutinante se formuló para dar una relación molar amina primaria/carbonilo de 1:1,105. La Fig. 8 muestra la absorbancia luminosa de los lixiviados procedentes de filtros de fibra de vidrio: se aplicaron gotas de las composiciones aglutinantes a los filtros de fibra de vidrio, que se introdujeron a continuación en un horno a 107°C y se retiraron posteriormente tras intervalos de tiempo establecidos. Se formaron polímeros marrones en los filtros, a continuación se disuelven en agua y se mide la absorbancia del lixiviado con un espectrofotómetro. La evolución de la formación de polímeros marrones solubles y polímeros insolubles proporciona una primera indicación de laboratorio sobre el curado y la velocidad de curado de este tipo de aglutinantes.

La Fig 8 muestra que la composición de aglutinante 1a que utiliza AMOD (4-(aminometil)-1,8-octanodiamina, una triamina triprimaria TPTA) muestra una velocidad de curado más rápida en comparación con la composición de aglutinante 1b que utiliza TAPA (tris(3-aminopropil)amina) y la composición de aglutinante 1c que utiliza TAEA (tris(2-aminoetil)amina) que son ambas tetraminas triprimarias.

Ejemplo 3: Tablero de partículas

Se prepararon tableros de partículas de una sola capa utilizando AMOD (4-(aminometil)-1,8-octanodiamina) o TAEA (tris(2-aminoetil)amina)) como único reactivo que contiene nitrógeno en una composición de aglutinante que utiliza una mezcla de glucosa y fructosa como reactivo de azúcar reductor. Las cantidades de los reactivos utilizados en las composiciones aglutinantes se expresan en la Tabla 5 como % en peso seco y las composiciones aglutinantes se prepararon al 70 % en peso total de sólidos. Las composiciones aglutinantes se formularon para obtener una solución/dispersión que contuviera 1 equivalente molar de poliamina triprimaria por 2,25 equivalentes molares de azúcares reductores (relación molar amina primaria/carbonilo de 1:0,75). Los tableros (300 x 300 x 10 mm, 7,5 % de carga de aglutinante) se prensaron (504 N a 195°C) durante 90 segundos, 100 segundos y 120 segundos). La resistencia de adherencia interna (IB) se ensayó de acuerdo con la norma EN 319:1993; el ensayo de hinchamiento se realizó de acuerdo con la norma EN 317:1993.

Para un tiempo de prensado de 90 s, el tablero fabricado utilizando TAEA como reactivo que contiene nitrógeno desarrolló una grieta por soplado al sacarse de la prensa (véase la Fig. 9); normalmente, este tipo de defecto se debe a un curado insuficiente de la composición de aglutinante. Sin embargo, el tablero preparado utilizando AMOD como reactivo que contiene nitrógeno se había curado suficientemente en un tiempo de prensado de 90s y no formó una grieta por soplado (ver Fig 10) cuando se sacó de la prensa.

T l :

Los resultados muestran que los tableros fabricados con la composición de aglutinante con AMOD también dieron un EI medio superior al de los tableros fabricados con la composición de aglutinante con TAEA (resultados basados en la media de 8 bloques ensayados de 5 cm x 5 cm x 1 cm). La composición de aglutinante con AMOD dio mejores resultados de hinchamiento que la composición de aglutinante con TAEA.

Los ejemplos posteriores demuestran además las ventajas de las triaminas triprimarias TPTA en pruebas de laboratorio que pueden extrapolarse a la fabricación de tableros de madera.

Ejemplo 4

En la Tabla 6 se muestran ejemplos de composiciones aglutinantes ensayadas en velos de fibra mineral con sus respectivas resistencias medias a la tracción en seco del velo y resistencias medias a la tracción en húmedo.

En cada caso, un reactivo que contiene nitrógeno y comprende una poliamina triprimaria se combinó con JMAF 42 (jarabe de maíz de alta fructosa con 42 % de fructosa 52 % de dextrosa trazas de otros sacáridos) en agua para obtener una solución/dispersión que contiene 1 equivalente molar de poliamina triprimaria por 3,31 equivalentes molares de azúcares reductores. Las cantidades de poliaminas triprimarias utilizadas en las composiciones aglutinantes se expresan en la Tabla 6 como % en peso seco, siendo el resto del peso seco el JMAF, y las composiciones aglutinantes se prepararon al 2 % en peso (sólidos de panificación). Una vez preparadas las composiciones aglutinantes, se aplicaron a un velo de vidrio de tamaño A4 y los velos de vidrio se curaron para obtener una cantidad de aglutinante curado en el producto final del 10 % de LOI (pérdida por ignición).

Medición de la resistencia a la tracción del velo de vidrio seco:

Se cortaron 8 trozos de velo de vidrio curado con unas dimensiones de 14,8 cm x 5,2 cm del velo curado de tamaño A4 y se sometieron a ensayos de tracción fijando una célula de carga de 50 kg utilizando placas de tracción de velo de vidrio en una máquina testométrica (TESTOMETRIC M350-10CT). La media de la fuerza total en newtons de la resistencia a la rotura se indica en la tabla siguiente. Para la medición de la resistencia a la tracción del velo de vidrio húmedo, las muestras de velo se prueban en húmedo tras sumergirlas en agua a 80°C durante 10 minutos.

La columna de % de resistencia en húmedo da el % de resistencia media a la tracción en húmedo con respecto al % de resistencia media a la tracción en seco.

T l

Los resultados muestran que todas las poliaminas triprimarias dan buenas resistencias a la tracción en seco, con TAPA que da una resistencia a la tracción en seco ligeramente mejor en comparación con AMOD y TAEA. En cuanto a la resistencia a la tracción en húmedo, AMOD muestra mejores resultados que TAPA y TAEA. Es inesperado que la resistencia en húmedo para AMOD fuera el 55 % del valor de la resistencia a la tracción en seco, mientras que para TAPA fue sólo del 38,8 %.

Ejemplo 5:

En la Tabla 7 se muestran ejemplos de composición de aglutinante ensayados en velos de fibra mineral con las respectivas resistencias medias a la tracción en seco de los velos:

En cada ensayo, el reactivo o reactivos que contienen nitrógeno se mezclaron con glucosa en agua. Las cantidades de los reactivos utilizados en las composiciones aglutinantes se expresan en la Tabla 7 como % en peso seco y las composiciones aglutinantes se prepararon al 2 % en peso de sólidos (sólidos horneados).

Una vez preparadas las composiciones aglutinantes, se aplicaron a un velo de vidrio que se curó para obtener una cantidad de aglutinante curado en el velo curado del 10 % de LOI (pérdida por ignición).

La resistencia a la tracción en seco se mide del mismo modo que se describe en el ejemplo 4.

T l 7

Las composiciones aglutinantes G, H e I son ejemplos comparativos de composiciones aglutinantes con, respectivamente, sólo fosfato de diamonio (DAP), sulfato de amonio (AS), y citrato de triamonio (TriCa) como reactivo que contiene nitrógeno. La composición de aglutinante J es una composición de aglutinante en donde el reactivo que contiene nitrógeno consiste en AMOD.

En los ejemplos K, L y M, los reactivos que contienen nitrógeno consisten en AMOD y DAP en diferentes proporciones.

Los ejemplos J, K, L y M muestran que se alcanzan niveles similares de resistencia a la tracción en seco para cada una de estas composiciones aglutinantes.

En los ejemplos N, O y P, los reactivos que contienen nitrógeno consisten en AMOD y AS en diferentes proporciones. Las composiciones aglutinantes N, O y P presentan mayores resistencias a la tracción en seco en comparación con el resultado obtenido con la composición de aglutinante J. La composición de aglutinante O parece presentar un resultado óptimo en comparación con las composiciones aglutinantes N y P. Se cree que existe un efecto sinérgico de la presencia de AS y AMOD como reactivos que contienen nitrógeno.

La Fig. 11 ilustra una triamina triprimaria TPTA que tiene tres aminas primarias A, B, D con grupos espaciadores que consisten en cadenas de carbono entre cada una de sus tres aminas primarias. Cada átomo de carbono está numerado para facilitar la explicación a continuación. El grupo espaciador entre las aminas primarias A y B:

- tiene una longitud de espaciador de 7, es decir, los átomos de carbono 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7 que juntos forman la cadena más corta de átomos polivalentes unidos covalentemente entre las aminas primarias A y B (los átomos de carbono de las dos cadenas ramificadas 8, 9 y 10, 11 no forman parte de la longitud del espaciador;

- tiene 11 átomos polivalentes, es decir, los átomos de carbono 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10 y 11 (los átomos de carbono 12, 13, 14, 15, 16 no forman parte del grupo espaciador entre A y B, ya que forman una cadena que conecta la tercera amina primaria D a la molécula).

El grupo espaciador entre las aminas primarias A y D:

- tiene una longitud de espaciador de 10, es decir, átomos de carbono 1, 2, 3, 4, 5, 12, 13, 14, 15, 16;

- tiene 14 átomos polivalentes, es decir, átomos de carbono 1, 2, 3, 4, 5, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16. El grupo espaciador entre las aminas primarias B y D:

- tiene una longitud de espaciador de 8, es decir, átomos de carbono 7, 6, 5, 12, 13, 14, 15, 16;

- tiene 10 átomos polivalentes, es decir, los átomos de carbono 7, 6, 5, 12, 13, 14, 15, 16, 10, 11 (la cadena de átomos de carbono 4, 3, 2, 1, 8, 9 no forma parte del grupo espaciador entre B y D, ya que éste forma una cadena que une la otra amina primaria A a la molécula.

El número total de átomos polivalentes en la molécula es de 19, es decir, los átomos de carbono 1 a 16 y los 3 átomos de nitrógeno de las 3 aminas primarias A, B y D.

Claims

REIVINDICACIONES

1. Un método para fabricar un tablero de madera, especialmente un tablero de partículas de madera, que comprende:

- en donde el reactivo o reactivos que contienen nitrógeno comprenden triamina(s) triprimaria(s) TPTA, en particular, en donde los reactivos que contienen nitrógeno comprenden al menos un 5 % en peso seco de triamina(s) triprimaria(s) TPTA, la(s) triamina(s) triprimaria(s) TPTA que son compuestos orgánicos que tienen tres y sólo tres aminas, siendo, cada una de las aminas, aminas primarias o sales de las mismas, y que tienen grupos espaciadores entre cada una de las tres aminas primarias que consisten en cadenas de carbono.

2. Un método de acuerdo con la reivindicación 1, en donde el reactivo o reactivos de azúcar reductor comprende uno o más reactivos de azúcar reductor seleccionados del grupo que consiste en xilosa, dextrosa, fructosa y combinaciones de las mismas.

3. Un método de acuerdo con cualquier reivindicación anterior, en donde el reactivo o reactivos que contienen nitrógeno comprenden triamina(s) triprimaria(s) seleccionadas del grupo que consiste en triaminodecanos, triaminononanos, triaminooctanos, triaminoheptanos, triaminohexanos, triaminopentanos, y combinaciones de los mismos.

4. Un método de acuerdo con cualquier reivindicación anterior, en donde el reactivo o reactivos que contienen nitrógeno comprenden 4-(aminometil)-1,8-octanodiamina.

5. Un método de acuerdo con cualquier reivindicación anterior, en donde la composición de aglutinante consiste en una composición de aglutinante preparada combinando reactivos consistentes en entre el 60 % y el 95 % en peso seco de reactivo o reactivos de azúcar reductor y entre el 5 % y el 40 % en peso seco de reactivo o reactivos que contienen nitrógeno.

6. Un método de acuerdo con cualquier reivindicación anterior, en donde el reactivo o reactivos que contienen nitrógeno comprenden al menos un 95 % en peso de triamina(s) triprimaria(s) TPTA.

7. Un método de acuerdo con cualquier reivindicación anterior, en donde el reactivo o reactivos que contienen nitrógeno comprenden reactivos diferentes de la(s) triamina(s) triprimaria(s) TPTA, en particular, en donde los reactivos que contienen nitrógeno comprenden poliamina(s) poliprimaria(s), especialmente diamina(s) diprimaria(s), en particular, diaminas diprimarias seleccionadas del grupo que consiste en 1,6-diaminohexano, 1,5-diamino-2-metilpentano, y combinaciones de los mismos.

8. Un método de acuerdo con cualquier reivindicación anterior, en donde el reactivo o reactivos que contienen nitrógeno comprenden reactivos diferentes de la(s) triamina(s) triprimaria(s) TPTA, en particular, en donde los reactivos que contienen nitrógeno comprenden una sal de amonio inorgánica u orgánica, seleccionada especialmente del grupo que consiste en sulfato de amonio, fosfato de amonio, citrato de amonio, y combinaciones de los mismos.

9. Un método de acuerdo con cualquier reivindicación anterior en donde la composición de aglutinante se aplica a la materia de madera suelta en forma de una solución acuosa que comprende del 40 al 95 % en peso, del 45 al 90 % en peso, del 50 al 85 % en peso, o del 55 al 80 % en peso de sólidos, basado en el peso total de la composición de aglutinante acuosa.

10. Un método de acuerdo con cualquier reivindicación anterior en donde la composición de aglutinante se aplica a la materia de madera suelta en forma de una solución acuosa que se prepara combinando todos los reactivos de azúcar reductor y todos los reactivos que contienen nitrógeno en una única etapa de preparación.

11. Un método de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 9 en donde la composición de aglutinante se aplica a la materia de madera suelta en forma de una solución acuosa que se prepara

- combinando reactivos de azúcar reductor, notablemente todos los reactivos del azúcar reductor, con una primera porción del reactivo o reactivos que contienen nitrógeno para proporcionar una composición de aglutinante intermedio que comprende productos de reacción del reactivo o reactivos de azúcar reductor y la primera porción del reactivo o reactivos que contienen nitrógeno,

- almacenando la composición de aglutinante intermedio; y

12. Un método de acuerdo con cualquier reivindicación anterior en donde, en la forma en que se aplica a la materia de madera, la composición de aglutinante comprende, y en particular consiste esencialmente en, el producto o productos de reacción curables del reactivo o reactivos de azúcar reductor y del reactivo o reactivos que contienen nitrógeno.

13. Un tablero de madera que comprende materia de madera unida por un aglutinante termoestable curado, en donde la composición de aglutinante termoestable comprende un producto polimérico de reactivo o reactivos de azúcar reductor y reactivo o reactivos que contienen nitrógeno y en donde el reactivo o reactivos que contienen nitrógeno comprenden triamina(s) triprimaria(s), siendo la(s) triamina(s) triprimaria(s) compuestos orgánicos que tienen tres y sólo tres aminas, siendo cada una de las aminas aminas primarias o sales de la misma, que tienen grupos espaciadores entre cada una de las tres aminas primarias que consisten en cadenas de carbono, en particular, en donde el reactivo o los reactivos que contienen nitrógeno consisten en 4-(aminometil)-1,8-octanodiamina.