Добавка, що підвищує вологостійкість, придатна для виробництва композитних панелей, композитна панель, що містить вищезгадану добавку, і спосіб її виготовлення

Номер патенту: 101090

Опубліковано: 25.02.2013

Автори: Холдер Джейсон Л., Уонтлінґ Стівен Дж., Рен Харден Крістофер

Завантажити PDF файл.

Формула / Реферат

1. Композитна панель, що містить гіпс, целюлозу або їх комбінації, виготовлена із застосуванням добавки, яка підвищує вологостійкість, і придатної для виробництва композитних панелей, що знаходиться у вигляді емульсії, що містить тригліцерид із числом омилення щонайменше 150 і йодним числом щонайменше 35, щонайменше один неіоногенний емульгатор, що включає складний ефір жирної кислоти і поліспирту та воду, причому добавка не містить вуглеводневий віск.

2. Композитна панель за пунктом 1, яка відрізняється тим, що неіоногенний емульгатор включає сорбітанові ефіри або комбінації сорбітанових ефірів, які мають величину гідрофільно-ліпофільного балансу вище 10.

3. Композитна панель за пунктом 2, яка відрізняється тим, що неіоногенний емульгатор вибраний із сорбітан-моностеарату, сорбітан-ізостеарату, сорбітан-лаурату, сорбітан-олеату, сорбітан-пальмітату, сорбітан-сесквіолеату, сорбітан-моноізостеарат-етоксилату, сорбітан-монолаурат-етоксилату, сорбітан-моноолеат-етоксилату, сорбітан-монопальмітат-етоксилату, сорбітан-моностеарат-етоксилату, сорбітан-тетраолеат-етоксилату, сорбітан-тетрастеарат-етоксилату, сорбітан-тристеарат-етоксилату і сорбітан-гексастеарат-етоксилату та їхніх комбінацій.

4. Композитна панель за пунктом 2, яка відрізняється тим, що неіоногенний емульгатор є моностеаратним емульгатором, вибраним з поліоксіетилен-сорбітан-моностеарату, сорбітан-моностеарату та їхніх комбінацій.

5. Композитна панель за пунктом 1, яка відрізняється тим, що добавка, яка підвищує вологостійкість, додатково містить сполуку або сполуки, вибрані з групи, що складається з амінів, неорганічних основ та їх сумішей та принаймні частково омиленого тригліцериду, де амін, у випадку його наявності, містить від 0,5 до 3 % мас. емульсії, неорганічна основа, у випадку її наявності, містить від 0,5 до 6 % мас. емульсії та їх суміші.

6. Спосіб виготовлення композитних панелей, який передбачає введення добавки, яка підвищує вологостійкість, в мокрий процес виробництва панелі, причому добавка, що підвищує вологостійкість, знаходиться у вигляді емульсії, що містить тригліцерид із числом омилення щонайменше 150 і йодним числом щонайменше 35 щонайменше один неіоногенний емульгатор, що включає складний ефір жирної кислоти і поліспирту, та воду, причому добавка не містить вуглеводневий віск.

7. Спосіб за пунктом 6, який відрізняється тим, що неіоногенний емульгатор включає сорбітанові ефіри або комбінації сорбітанових ефірів, які мають величину гідрофільно-ліпофільного балансу вище 10.

8. Спосіб за пунктом 7, у якому неіоногенний емульгатор вибраний із сорбітан-моностеарату, сорбітан-ізостеарату, сорбітан-лаурату, сорбітан-олеату, сорбітан-пальмітату, сорбітан-сесквіолеату, сорбітан-моноізостеарат-етоксилату, сорбітан-монолаурат-етоксилату, сорбітан-моноолеат-етоксилату, сорбітан-монопальмітат-етоксилату, сорбітан-моностеарат-етоксилату, сорбітан-тетраолеат-етоксилату, сорбітан-тетрастеарат-етоксилату, сорбітан-тристеарат-етоксилату і сорбітан-гексастеарат-етоксилату та їхніх комбінацій.

9. Спосіб за пунктом 7, який відрізняється тим, що неіоногенний емульгатор є моностеаратним емульгатором, вибраним з поліоксіетилен-сорбітан-моностеарату, сорбітан-моностеарату та їхніх комбінацій.

10. Спосіб за пунктом 6, який відрізняється тим, що добавка, яка підвищує вологостійкість, додатково містить сполуку або сполуки, вибрані з групи, що складається з амінів, неорганічних основ та їх сумішей та принаймні частково омиленого тригліцериду, де амін, у випадку його наявності, містить від 0,5 до 3 % мас. емульсії, неорганічна основа, у випадку її наявності, містить від 0,5 до 6% мас. емульсії та їх суміші.

11. Спосіб за пунктом 10, який відрізняється тим, що добавку, яка підвищує вологостійкість, вводять у композитну панель шляхом нанесення на целюлозний компонент, використовуваний для виробництва композитної панелі.

12. Добавка, яка підвищує вологостійкість і придатна для виробництва композитних панелей, яка містить тригліцерид із числом омилення щонайменше 150 і йодним числом щонайменше 35 і щонайменше один неіоногенний емульгатор, що включає складний ефір жирної кислоти і поліспирту, причому добавка не містить вуглеводневий віск.

13. Добавка за пунктом 12, яка відрізняється тим, що має форму емульсії.

14. Добавка за пунктом 12, яка відрізняється тим, що неіоногенний емульгатор включає сорбітанові ефіри або комбінації сорбітанових ефірів, які мають величину гідрофільно-ліпофільного балансу вище 10.

15. Добавка за пунктом 13, яка відрізняється тим, що неіоногенний емульгатор вибраний із сорбітан-моностеарату, сорбітан-ізостеарату, сорбітан-лаурату, сорбітан-олеату, сорбітан-пальмітату, сорбітан-сесквіолеату, сорбітан-моноізостеарат-етоксилату, сорбітан-монолаурат-етоксилату, сорбітан-моноолеат-етоксилату, сорбітан-монопальмітат-етоксилату, сорбітан-моностеарат-етоксилату, сорбітан-тетраолеат-етоксилату, сорбітан-тетрастеарат-етоксилату, сорбітан-тристеарат-етоксилату та сорбітан-гексастеарат-етоксилату і їхніх комбінацій.

16. Добавка за пунктом 13, яка відрізняється тим, що неіоногенний емульгатор є моностеаратним емульгатором, вибраним з поліоксіетилен-сорбітан-моностеарату, сорбітан-моностеарату та їхніх комбінацій.

17. Добавка за пунктом 12, яка відрізняється тим, що додатково містить сполуку або сполуки, вибрані з групи, що складається з амінів, неорганічних основ та їх сумішей та принаймні частково омиленого тригліцериду, де амін, у випадку його наявності, містить від 0,5 до 3 % мас. емульсії, неорганічна основа, у випадку її наявності, містить від 0,5 до 6% мас. емульсії та їх суміші.

18. Добавка за пунктом 13, яка відрізняється тим, що емульсія нагріта до температури, достатньої для досягнення щонайменше часткового омилення тригліцериду.

Текст

Реферат: Заявлена композитна панель містить гіпс, целюлозу або їх комбінації, виготовлена із застосуванням добавки, яка підвищує вологостійкість, і придатної для виробництва композитних панелей, що знаходиться у вигляді емульсії, що містить тригліцерид із відповідним числом омилення і відповідним йодним числом, щонайменше один неіоногенний емульгатор, що включає складний ефір жирної кислоти і поліспирту та воду. Заявлений спосіб виготовлення композитних панелей, який передбачає введення добавки. Заявлена добавка, яка підвищує вологостійкість і придатна для виробництва композитних панелей, яка містить тригліцерид із відповідним числом омилення і відповідним йодним числом, щонайменше один неіоногенний емульгатор, що включає складний ефір жирної кислоти і полі спирту та воду. Добавка не містить вуглеводневий віск. UA 101090 C2 (12) UA 101090 C2 UA 101090 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Ця заявка претендує на переваги пріоритету попередньої заявки США № 61/239 535, поданої 3 вересня 2009 p., яка є частковим продовженням і претендує на переваги пріоритету патентної заявки США № 12/360 655, поданої 27 січня 2009 p.; зміст обох заявок у повному об'ємі включений в цю заявку у вигляді посилань. Винахід належить до добавок для застосування у виробництві композитних панелей. Зокрема, винахід відноситься до добавок, придатних для додання композитним панелям стійкості до вологовбирання і розбухання. Композитні плити, також відомі в рівні техніки як композитні панелі, можуть бути виготовлені з деревини і можуть мати властивості натуральної деревини. При виробництві композитних плит, таких як деревинно-волокнисті плити середньої щільності (MDF) або деревинно-стружкові плити, деревину спочатку подрібнюють у деревну стружку (тріску) необхідного розміру. Потім деревну стружку змішують із сполучним у змішувачі до утворення однорідної суміші. Гомогенізовану суміш екструдують або формують для надання необхідної форми. На композитну плиту може наноситися покриття з полівінілхлориду (ПВХ), меламіну, металу, плівки, імпрегнованого паперу, шпону натурального дерева, який фарбується і лакується, або з поліефіру для того, щоб зробити композитну плиту декоративною та зносостійкою та надати їй інших властивостей. Для деяких сфер застосування затверділу композитну плиту обрізають до необхідної форми і розміру, а потім додатково обробляють різанням, свердлінням або окантовкою для виготовлення необхідної деталі. Композитні плити можуть використовуватися для виготовлення шаф з полицями, ліпних прикрас, частин сховищ, столів або інших виробів. В останнє десятиліття орієнтовано-стружкова плита (OSB), інший вид композитних панелей, стала особливо популярним деревним матеріалом у житловому будівництві. З часу своєї появи в 1978 p., OSB стала композитним матеріалом на основі деревини, що найбільш швидко поширився. OSB використовується в першу чергу як структурна панель, у якості якої в минулому домінувала клеєна фанера з м'якої деревини. Ще одним видом композитних панелей є так звані "гіпсокартонні листи". Традиційний гіпсокартонний лист, або суху штукатурка, звичайно виготовляють із суспензії будівельного гіпсу, яку поміщають між двома шарами паперу. Точніше кажучи, у традиційному способі волога суспензія гіпсу (гіпсомаса) заливається на конвеєрі між двома шарами паперу і витримується протягом певного періоду часу для застигання. У гіпсокартонному листі два шари паперу містять гіпсомасу і забезпечують межу міцності при розтяганні, необхідний для монтажу і експлуатації. Гіпсокартонні композитні панелі на додаток до гіпсу можуть містити целюлозу та інші матеріали. В області виготовлення композитних панелей досить бажаним є підвищення вологостійкості всіх видів таких панелей. В одному аспекті винахід являє собою композитну панель, виготовлену із застосуванням добавки, яка підвищує вологостійкість і придатної для виробництва композитних панелей, причому добавка, яка підвищує вологостійкість, містить тригліцерид із числом омилення, щонайменше, 150 і йодним числом, щонайменше, 35. В іншому аспекті винахід являє собою спосіб виготовлення композитних панелей, який передбачає введення добавки, яка підвищує вологостійкість і придатної для виробництва композитних панелей, яка містить тригліцерид із числом омилення, щонайменше, 150 і йодним числом, щонайменше, 35, у мокрий спосіб виробництва панелей. Ще одним аспектом винаходу є добавка, що підвищує вологостійкість і придатна для виробництва композитних панелей, яка містить тригліцерид із числом омилення, щонайменше, 150 і йодним числом, щонайменше, 35. Наступним аспектом винаходу є добавка, яка включає емульсію, приготовлену за рецептурою, у яку входять тригліцерид із числом омилення, щонайменше, 150 і йодним числом, щонайменше, 35; вуглеводневий віск; лінійна С 12-С22 жирна кислота і сполука або сполуки, обрані із групи, яка складається з аміну, неорганічної основи та їхніх сумішей. Емульсія приготовлена в умовах, що підходять для диспергування компонентів емульсії і, щонайменше, часткового омилення тригліцериду. Ще один аспект винаходу відноситься до добавки, що підвищує вологостійкість, і містить емульсію, приготовлену за рецептурою, у яку входять тригліцерид із числом омилення, щонайменше, 150 і йодним числом, щонайменше, 35 і, щонайменше, один неіоногенний емульгатор, і в яку, у ще одному аспекті винаходу, не входить вуглеводневий віск. Здійснення винаходу Одним варіантом здійснення винаходу є композитна панель, виготовлена із застосуванням добавки, яка підвищує вологостійкість і придатної для виробництва композитних панелей, причому добавка, що підвищує вологостійкість, містить тригліцерид із числом омилення, 1 UA 101090 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 щонайменше, 150 і йодним числом, щонайменше, 35. Триацилгліцериди (позначувані також терміном "тригліцериди") з хімічної точки зору являють собою складні ефіри гліцерину і жирних кислот. Підходящі для цього винаходу тригліцериди включають, але їх перелік не обмежується тільки названими тут, рапсову олію; риб'ячий жир менхаден (риба сімейства оселедцевих); кукурудзяну олію; маслинову олію; олію-какао; соєву олію; лляну олію; бавовняну олію; лярд; пряжений баранячий жир; арахісову олію; кінський жир; пряжений яловичий жир; пальмову олію; вершкове масло; пальмоядрову олію і кокосову олію. Може використовуватися будь-який тригліцерид за умови, що він має число омилення і йодне число, щонайменше, 150 і 35, відповідно. Якщо тригліцериди мають занадто високий ступінь ненасиченості, то вони можуть піддаватися обробці будь-яким відомим фахівцеві в даній області техніки методом, що приводить до зниження ступеня ненасиченості. Наприклад, тригліцериди можуть піддаватися гідрогенізації. У деяких варіантах здійснення винаходу може бути бажаним, щоб йодне число становило вище 35. Наприклад, у деяких варіантах йодне число може бути вище приблизно 45. В іншому варіанті йодне число може бути вище приблизно 55. У деяких варіантах йодне число становить приблизно від 50 до 56. У деяких варіантах здійснення винаходу число омилення тригліцеридів становить вище 150. Наприклад, у деяких варіантах число омилення становить вище приблизно 170. В інших варіантах число омилення становить приблизно від 170 до 260, а в ще одних варіантах число омилення становить приблизно від 185 до 200. Йодне число тригліцериду можна визначити в такий спосіб. Вимірюється кількість галогену, що абсорбувалася зразком тригліцериду при впливі галогену на зразок. Потім кількість галогену, що абсорбувався, перераховується на йод і виражається в грамах/100 г зразка. Йодне число - це кількість грамів йоду, що абсорбувалася 100 грамами жиру, і ступінь ненасиченості жирної кислоти в зразку підвищується зі збільшенням йодного числа. Розчин хлороформу або чотирихлористого вуглецю готують як зразок, і до зразка додають спиртовий розчин йоду і хлориду ртуті або розчин хлориду йоду в крижаній оцтовій кислоті. Після витримування зразка залишковий йод, що не вступив у реакцію, титрують стандартним розчином тіосульфату натрію з наступними розрахунками кількості йоду, що абсорбувався. Стосовно до винаходу може використовуватися будь-який метод визначення йодного числа, який відповідає відомим стандартним методам вимірювання йодних чисел. Число омилення - це кількість міліграмів гідроксиду калію (KОН), що вимагається для омилення 1 г зразка; вона відповідає сумі кислотного і ефірного чисел. Для вимірювання числа омилення при реалізації винаходу зразок може омилюватися приблизно 0,5 Н спиртовим розчином гідроксиду калію (їдкого калію), а надлишок гідроксиду калію може потім титруватися 0,5 Н соляною кислотою. Число омилення сполуки підвищується зі збільшенням кількості складноефірних груп у сполуці. Стосовно до винаходу може використовуватися будь-який метод визначення числа омилення, який відповідає відомим стандартним методам вимірювання чисел омилення. В одному варіанті здійснення винаходу добавка, яка підвищує вологостійкість і містить тригліцерид, може перебувати у формі водної емульсії. Емульсія, крім води та тригліцериду, може містити інші компоненти. Додаткові компоненти можуть включати, але їх перелік не обмежується тільки названими тут, вуглеводневі воски, лінійні С12-С22 жирні кислоти, неорганічну основу, амін та їхні суміші. Додаткові компоненти можуть також включати один або більше неіоногенних емульгаторів, які необов'язково використовують під час відсутності вуглеводневого воску. Якщо використовується вуглеводневий віск, то він може бути обраний з будь-якого відомого на ринку воску, який має температуру плавлення приблизно від 120 °F (48,9 °C) до 150 °F (65,6 °С). У деяких варіантах здійснення винаходу віск має температуру плавлення приблизно від 135 °F (57,2 °C) до 145 °F (62,8 °C). Такі воски звичайно мають низьку летючість, показуючи втрати менше 10 % мас. у ході стандартного термогравіметричного аналізу. Крім того, вміст жиру в цих восках звичайно може бути нижче приблизно 1 % мас. Ці воски мають відносно високу молекулярну масу при середній довжині вуглецевих ланцюжків приблизно 36 або більше атомів вуглецю (С36 або більше). У якості вуглеводневого воску емульсії може використовуватися будь-який віск, відомий з області приготування емульсій, придатних для виробництва композитних панелей. Лінійні С12-С22 жирні кислоти, які можуть використовуватися у винаході, включають, але їх перелік не обмежується тільки названими тут, лауринову кислоту, пальмітинову кислоту, стеаринову кислоту, бегенову кислоту, олеїнову кислоту, лінолеву кислоту, ліноленову кислоту і 2 UA 101090 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 їх суміші. У контексті цієї заявки термін "лінійні", що вживається для опису жирних кислот, відноситься до вуглецевих ланцюжків жирної кислоти, які є в основному лінійними і у яких менше 5 % атомів вуглецю, що не є альфа-атомами вуглецю, заміщені метильною або вищою алкільною групою. Кислоти можуть бути насиченими, ненасиченими або поліненасиченими. Водні емульсії можуть необов'язково включати таку сполуку, як неорганічна основа. Неорганічна основа може бути обрана із групи, що складається з гідроксиду натрію, гідроксиду калію, гідроксиду цезію, гідроксиду літію, гідроксиду амонію і їх сумішей. Будь-яка неорганічна основа, яка досить добре розчиняється у воді в концентрації, достатній для досягнення омилення тригліцериду, може використовуватися у варіантах здійснення винаходу. Водні емульсії можуть необов'язково включати амін. У контексті цієї заявки термін "амін" відноситься до будь-якої сполуки, що містить аміногрупу. В одному варіанті здійснення винаходу амін є алканоламіном. Алканоламіни, які можуть бути придатними для використання у винаході, включають, але їх перелік не обмежується тільки названими тут, діетаноламін, триетаноламін і їх суміші. Будь-який амін, який досить добре розчиняється у воді у концентрації, достатній для досягнення омилення тригліцериду, може використовуватися у варіантах здійснення винаходу. Наприклад, у якості аміну може використовуватися морфолін. Водні емульсії необов'язково можуть включати неіоногенний емульгатор. У контексті цієї заявки термін "неіоногенний емульгатор" позначає складний ефір жирної кислоти і поліспирту, такого як, наприклад, сорбітан, сахароза або гліцерин. В одному варіанті здійснення винаходу неіоногенні емульгатори включають сорбітанові ефіри або комбінації сорбітанових ефірів, які мають гідрофільні властивості. В іншому варіанті сорбітанові ефіри або комбінації сорбітанових ефірів мають величину HLB (гідрофільно-ліпофільний баланс) вище 10. У ще одному варіанті сорбітанові ефіри мають величину HLB вище 12. В іншому варіанті сорбітановий ефір вибирають із однієї або більше наступних сполук: сорбітан-моностеарат, сорбітан-ізостеарат, сорбітан-лаурат, сорбітан-олеат, сорбітан-пальмітат, сорбітан-сесквіолеат, сорбітанмоноізостеарат-етоксилат, сорбітан-монолаурат-етоксилат, сорбітан-моноолеат-етоксилат, сорбітан-монопальмітат-етоксилат, сорбітан-моностеарат-етоксилат, сорбітан-тетраолеатетоксилат, сорбітан-тетрастеарат-етоксилат, сорбітан-тристеарат-етоксилат і сорбітангексастеарат-етоксилат, включаючи їх будь-яку комбінацію або підвид. Не бажаючи обмежуватися якою-небудь теорією, автори винаходу висунули припущення, що емульсії винаходу ініціюють стабілізацію системи поверхнево-активних речовин і гідрофільних компонентів у системі целюлоза/смола/віск або в системі гіпс/деревне волокно, і створення вологостійкого бар'єра в результаті їх дегідратації. Ці емульсії здатні надавати композитним панелям, виготовленим з їхнім застосуванням, одну або більше необхідних властивостей, таких як висока границя текучості, піноподібна структура підложки, зв'язність, міцність, стабільність, низький рН і низьке вологовбирання. Емульсії, придатні для використання у винаході, можуть включати перераховані компоненти в цілому діапазоні концентрацій. Тригліцериди можуть бути присутніми у концентрації приблизно від 10 % мас. до 50 % мас. емульсії. Якщо емульсію готують без вуглеводневих восків, то тригліцерид може бути присутнім у концентрації приблизно від 30 % мас. до 50 % мас. емульсії. Вуглеводневі воски можуть бути присутніми у концентрації приблизно від 0 % мас. до 25 % мас. У деяких варіантах здійснення винаходу, у яких використовується вуглеводневий віск, він присутній у концентрації приблизно від 0,5 до 20 % мас. В інших варіантах, у яких використовується вуглеводневий віск, він присутній у концентрації приблизно від 5 до 20 % мас. Лінійна С12-С22 жирна кислота може бути присутньою у концентрації приблизно від 0,5 % мас. до 3 % мас. У деяких варіантах здійснення винаходу жирна кислота присутня в концентрації приблизно від 0,5 до 2 % мас. В інших варіантах жирна кислота присутня в масовій концентрації приблизно від 1 до 1,5 % мас. Амін може бути присутнім у концентрації приблизно від 0 % мас. до 3,0 % мас. У деяких варіантах здійснення винаходу амін присутній у концентрації приблизно від 0,5 до 2 % мас. В інших варіантах амін присутній у масовій концентрації приблизно від 1 до 1,5 % мас. Неорганічна основа може бути присутньою у концентрації приблизно від 0 % мас. до 6,0 % мас. У деяких варіантах здійснення винаходу неорганічна основа присутня в концентрації приблизно від 0,5 до 4 % мас. В інших варіантах неорганічна основа присутня в масовій концентрації приблизно від 1 до 3 % мас. Неіонні емульгатори можуть бути присутніми у концентрації приблизно від 0,5 % мас. до 10 % мас. У деяких варіантах здійснення винаходу неіонний емульгатор є присутнім у 3 UA 101090 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 концентрації приблизно від 1 до 8 % мас. В інших варіантах неіонний емульгатор є присутнім у масовій концентрації приблизно від 2 до 4 % мас. Добавки винаходу, що надають вологостійкість, які в деяких варіантах його здійснення мають форму водної емульсії, можуть додатково включати інші композиції, такі як поверхневоактивні речовини, віддушки, біоциди (бактерициди і фунгіциди), стабілізатори і т.п. Емульсії можуть бути приготовлені будь-яким способом, відомим фахівцеві в області виробництва добавок для використання у виготовленні композитних панелей. Наприклад, компоненти емульсії можуть бути нагріті в ємності і перемішані за допомогою підходящих засобів перемішування. В одному варіанті здійснення винаходу вміст ємності циркулює через гомогенізатор. В іншому варіанті вміст перемішують за допомогою високошвидкісної мішалки. Незалежно від використовуваного способу, готування емульсій проводять при температурі, достатній для досягнення омилення тригліцериду. Наприклад, у деяких варіантах здійснення винаходу емульсії готовлять при температурі приблизно від 110 °F (43,3 °C) до 200 °F (93,3 °C). В інших варіантах температура становить приблизно від 120 °F (48,9 °C) до 180 °F (81,2 °C). У ще одному варіанті температура становить приблизно від 130 °F (54,4 °C) до 160 °F (71,1 °C). Спосіб винаходу може використовуватися для виробництва композитних панелей, які виготовляються із застосуванням мокрих процесів і введенням целюлози. Целюлоза може бути у вигляді деревини або вона може бути отримана з іншого джерела, або може бути обробленою. Приклади целюлози включають, але їх перелік не обмежується тільки названими тут, деревне волокно, деревні пластівці, деревну стружку, деревні чіпси (тріску), деревні частки, утилізовану деревину або паперове волокно та ін. Приклади композитних панелей включають, але їх перелік не обмежується тільки названими тут, паперові коробки, орієнтовано-стружкову плиту, клеєну фанеру, деревинно-волокнисту плиту середньої щільності та ін. Спосіб винаходу передбачає введення добавки, що підвищує вологостійкість, у композитну добавку. У контексті заявки термін "волога" відноситься до води або в рідкому стані, або у вигляді пари. Добавка, що підвищує вологостійкість, може перебувати у формі емульсії. Якщо добавка перебуває у формі емульсії, її можна додавати до будь-якої сировини, використовуваної для виробництва панелей, перед її пресуванням і сушінням. Наприклад, у процесі виготовлення орієнтовано-стружкової плити деревну стружку комбінують зі смолою і емульсією винаходу. Деревину, смолу і емульсію змішують одну з одною, і суміш формують на підложку з утворенням преформи. Преформу піддають потім впливу температури і тиску з одержанням орієнтовано-стружкової плити. Емульсію можна додавати безпосередньо до деревини. Емульсію можна додавати до зв'язного. Емульсію можна подавати в змішувач разом зі зв'язним і деревиною. Емульсію можна додавати в плиту будь-яким способом, який приводить до відносно рівномірного розподілу емульсії в товщі композитної панелі. Емульсію винаходу можна додавати до сполуки для виготовлення композитної плити в масовій концентрації приблизно від 0,1 до 5 % мас. У деяких варіантах здійснення винаходу емульсію винаходу можна додавати до сполуки для виготовлення композитної плити в масовій концентрації приблизно від 0,5 до 3 % мас. В інших варіантах емульсію винаходу можна додавати до сполуки для виготовлення композитної плити в масовій концентрації приблизно від 1 до 2 % мас. Приклади Наступні приклади наведені для ілюстрації цього винаходу. Приклади не призначені для обмеження об'єму цього винаходу і не повинні інтерпретуватися подібним чином. Кількості зазначені в масових частинах або масових відсотках, якщо не зазначене інше. Приклад 1 Першу емульсію готували за рецептурою, наведеною у табл. 1. Емульсію готували із застосуванням гомогенізатора. Перераховані компоненти емульсії є у вільному продажу і можуть містити невеликі кількості розчинників. Приклад 2 Другу емульсію готували за рецептурою, наведеною у табл. 1. Емульсію готували із застосуванням гомогенізатора. Орієнтовано-стружкову плиту виготовляли традиційним методом гарячого пресування із застосуванням емульсії табл. 1. Деревну стружку комбінували/змішували в змішувачі з поліметилен-дифенілдиізоціанатною (pMDI) смолою і приблизно 1 % мас. емульсії винаходу. Суміш, отриману змішуванням зі смолою і емульсією і позначену в табл. 1 як приклад 2, формували на підложці з одержанням преформи орієнтовано-стружкової плити. Преформу поміщали потім на лист подушки гарячого преса, де виготовляли готовий матеріал шляхом прикладення тиску вище атмосферного і температури вище кімнатної. Метод гарячого 4 UA 101090 C2 5 10 15 20 пресування описаний також у патенті США № 4433120 (Shui-Tung Chiu), зміст якого включено в повному об'ємі в цю заявку у вигляді посилання. З готового матеріалу вирізали панелі розміром дванадцять дюймів на дванадцять дюймів (30,48 см  30,48 см) і тестували на щільність, міцність на зрушення усередині плити (IT), вологовбирання (МА) і розбухання по товщині (TS) згідно зі стандартом ASTM-D-1037-99. Результати тестів представлені в табл. 2. Приклад 3 Третю емульсію готували за рецептурою, наведеною у табл. 1. Емульсію готували із застосуванням гомогенізатора. Орієнтовано-стружкову плиту виготовляли способом, в основному ідентичним описаному в прикладі 2 за винятком того, що використовували емульсію, позначена в табл. 1 як приклад 3. З готового матеріалу вирізали панелі розміром дванадцять дюймів на дванадцять дюймів (30,48 см  30,48 см) і тестували на щільність, міцність на зрушення усередині плити, вологовбирання і розбухання по товщині згідно зі стандартом ASTMD-1037-99. Результати тестів представлені в табл. 2. Порівняльний приклад 4 Четверту емульсію готували за рецептурою, наведеною у табл. 1. Емульсію готували із застосуванням гомогенізатора. Орієнтовано-стружкову плиту виготовляли способом, в основному ідентичним описаному в прикладі 2 за винятком того, що використовували емульсію, позначену в табл. 1 як порівняльний приклад 4. З готового матеріалу вирізали панелі розміром дванадцять дюймів на дванадцять дюймів (30,48 см  30,48 см) і тестували на щільність, міцність на зрушення усередині плити, вологовбирання і розбухання по товщині згідно зі стандартом ASTM-D-1037-99. Результати тестів представлені в табл. 2. Таблиця 1 Приклад № Пряжений яловичий жир Вуглеводневий віск Стеаринова кислота Триетиламін KОН Вода 1 43 0 1,5 1,3 0,5 53,7 2 33 10 1,5 1,3 0 54,2 3 20 20 1,5 1,3 0 57,2 Порівняльний приклад 4 0 47 1,7 1,4 0 49,9 Таблиця 2 Приклад № 2 3 Порівняльний приклад 4 Вміст сухих речовин, % мас. емульсії 44,5* 42,85* 50,00* Щільність, IB, МА (%) TS (%) фунтів/куб. фут фунтів/кв. дюйм 40,95 38,29 40,64 64,93 53,14 71,57 32,3 30,6 28,0 14,3 13,5 11,8 * Примітка: вміст сухих речовин незначно варіює від рецептури до рецептури внаслідок присутності розчинників у деяких компонентах рецептур. 25 30 35 40 Обговорення прикладів 1-4 Орієнтовано-стружкову плиту виготовляли за двома рецептурами винаходу і порівнювали із плитою, виготовленою із застосуванням традиційної добавки для підвищення вологостійкості. Як можна бачити з табл. 2, приклади винаходу показали фізичні властивості, подібні із властивостями порівняльного прикладу, незважаючи на те, що вони містили приблизно на 9 % і 12 % менше сухих речовин. Приклад 3, незважаючи на те, що він показав значно знижену щільність у порівнянні з порівняльним прикладом, також мав гарні фізичні властивості. Оскільки область виробництва є досить конкурентоспроможною в плані ціни, зниження витрат на сировину може бути дуже істотним. Приклад 5 П'яту емульсію готували за рецептурою, наведеною у табл. 3. Емульсію готували із застосуванням гомогенізатора. Перераховані компоненти є у вільному продажу і можуть містити невеликі кількості розчинників. Орієнтовано-стружкову плиту виготовляли традиційним методом гарячого пресування, описаним вище в прикладі 2 за винятком того, що поліметилендифенілдиізоціанатна (pmdi) смола була замінена фенольною смолою вкупі з емульсією табл. 3. 5 UA 101090 C2 5 10 Приклад 6 Шосту емульсію готували за рецептурою, наведеною у табл. 3. Емульсію готували із застосуванням гомогенізатора. Як згадувалося вище, зазначені компоненти є у вільному продажу і можуть містити невеликі кількості розчинників. Порівняльний приклад 7 Сьому емульсію готували за рецептурою, наведеною у табл. 3. Емульсію готували із застосуванням гомогенізатора. Орієнтовано-стружкову плиту виготовляли способом, в основному ідентичним описаному в прикладі 5 за винятком того, що використовували емульсію, позначену в табл. 3 як порівняльний приклад 7. З готового матеріалу вирізали панелі розміром дванадцять дюймів на дванадцять дюймів (30,4 8 см  30,4 8 см) і тестували на щільність, міцність на зрушення усередині плити, вологовбирання і розбухання по товщині згідно зі стандартом ASTM-D-1037-99. Результати тестів представлені в табл. 4. Таблиця 3 Приклад № Пряжений яловичий жир Вуглеводневий віск Стеаринова кислота Триетиламін Поліоксиетилен-сорбітан-моностеарат Сорбітан-моностеарат KОН Вода 5 40 0 0 0 1,8 1,2 0 57,0 6 40 0 0 0 1,8 1,2 0,5 56,5 Порівняльний приклад 7 0 44 1,6 1,3 0 0 0 53,1 Таблиця 4 Приклад № 5 Порівняльний приклад 7 Вміст сухих речовин, % мас. емульсії 43,0 47,0* Щільність, фунтів/куб. фут IB, фунтів/кв. дюйм 42,48 43,57 55,5 46,3 МА (%) TS (%) 65,5 51,6 35,3 29,6 * Примітка: вміст сухих речовин незначно варіює від рецептури до рецептури внаслідок присутності розчинників у деяких компонентах рецептур. 15 20 Обговорення прикладів 5-7 Орієнтовано-стружкову плиту виготовляли за рецептурою винаходу і порівнювали із плитою, виготовленою із застосуванням традиційної добавки для підвищення вологостійкості. Як можна бачити з табл. 4, приклад 5 показав поліпшену міцність на зрушення усередині плити і трохи більш високе вологовбирання, ніж порівняльний приклад, незважаючи на те, що він містив приблизно на 9 % менше сухих речовин. ФОРМУЛА ВИНАХОДУ 25 30 35 1. Композитна панель, що містить гіпс, целюлозу або їх комбінації, виготовлена із застосуванням добавки, яка підвищує вологостійкість, придатної для виробництва композитних панелей, що знаходиться у вигляді емульсії, що містить тригліцерид із числом омилення щонайменше 150 і йодним числом щонайменше 35, щонайменше один неіоногенний емульгатор, що включає складний ефір жирної кислоти і поліспирту та воду, причому добавка не містить вуглеводневий віск. 2. Композитна панель за пунктом 1, яка відрізняється тим, що неіоногенний емульгатор включає сорбітанові ефіри або комбінації сорбітанових ефірів, які мають величину гідрофільноліпофільного балансу вище 10. 3. Композитна панель за пунктом 2, яка відрізняється тим, що неіоногенний емульгатор вибраний із сорбітан-моностеарату, сорбітан-ізостеарату, сорбітан-лаурату, сорбітан-олеату, сорбітан-пальмітату, сорбітан-сесквіолеату, сорбітан-моноізостеарат-етоксилату, сорбітанмонолаурат-етоксилату, сорбітан-моноолеат-етоксилату, сорбітан-монопальмітат-етоксилату, сорбітан-моностеарат-етоксилату, сорбітан-тетраолеат-етоксилату, сорбітан-тетрастеарат 6 UA 101090 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 етоксилату, сорбітан-тристеарат-етоксилату і сорбітан-гексастеарат-етоксилату та їхніх комбінацій. 4. Композитна панель за пунктом 2, яка відрізняється тим, що неіоногенний емульгатор є моностеаратним емульгатором, вибраним з поліоксіетилен-сорбітан-моностеарату, сорбітанмоностеарату та їхніх комбінацій. 5. Композитна панель за пунктом 1, яка відрізняється тим, що добавка, яка підвищує вологостійкість, додатково містить сполуку або сполуки, вибрані з групи, що складається з амінів, неорганічних основ та їх сумішей та принаймні частково омиленого тригліцериду, де амін, у випадку його наявності, містить від 0,5 до 3 % мас. емульсії, неорганічна основа, у випадку її наявності, містить від 0,5 до 6 % мас. емульсії та їх суміші. 6. Спосіб виготовлення композитних панелей, який передбачає введення добавки, яка підвищує вологостійкість, в мокрий процес виробництва панелі, причому добавка, що підвищує вологостійкість, знаходиться у вигляді емульсії, що містить тригліцерид із числом омилення щонайменше 150 і йодним числом щонайменше 35 щонайменше один неіоногенний емульгатор, що включає складний ефір жирної кислоти і поліспирту, та воду, причому добавка не містить вуглеводневий віск. 7. Спосіб за пунктом 6, який відрізняється тим, що неіоногенний емульгатор включає сорбітанові ефіри або комбінації сорбітанових ефірів, які мають величину гідрофільноліпофільного балансу вище 10. 8. Спосіб за пунктом 7, у якому неіоногенний емульгатор вибраний із сорбітан-моностеарату, сорбітан-ізостеарату, сорбітан-лаурату, сорбітан-олеату, сорбітан-пальмітату, сорбітансесквіолеату, сорбітан-моноізостеарат-етоксилату, сорбітан-монолаурат-етоксилату, сорбітанмоноолеат-етоксилату, сорбітан-монопальмітат-етоксилату, сорбітан-моностеарат-етоксилату, сорбітан-тетраолеат-етоксилату, сорбітан-тетрастеарат-етоксилату, сорбітан-тристеаратетоксилату і сорбітан-гексастеарат-етоксилату та їхніх комбінацій. 9. Спосіб за пунктом 7, який відрізняється тим, що неіоногенний емульгатор є моностеаратним емульгатором, вибраним з поліоксіетилен-сорбітан-моностеарату, сорбітанмоностеарату та їхніх комбінацій. 10. Спосіб за пунктом 6, який відрізняється тим, що добавка, яка підвищує вологостійкість, додатково містить сполуку або сполуки, вибрані з групи, що складається з амінів, неорганічних основ та їх сумішей та принаймні частково омиленого тригліцериду, де амін, у випадку його наявності, містить від 0,5 до 3 % мас. емульсії, неорганічна основа, у випадку її наявності, містить від 0,5 до 6 % мас. емульсії та їх суміші. 11. Спосіб за пунктом 10, який відрізняється тим, що добавку, яка підвищує вологостійкість, вводять у композитну панель шляхом нанесення на целюлозний компонент, використовуваний для виробництва композитної панелі. 12. Добавка, яка підвищує вологостійкість і придатна для виробництва композитних панелей, яка містить тригліцерид із числом омилення щонайменше 150 і йодним числом щонайменше 35 і щонайменше один неіоногенний емульгатор, що включає складний ефір жирної кислоти і поліспирту, причому добавка не містить вуглеводневий віск. 13. Добавка за пунктом 12, яка відрізняється тим, що має форму емульсії. 14. Добавка за пунктом 12, яка відрізняється тим, що неіоногенний емульгатор включає сорбітанові ефіри або комбінації сорбітанових ефірів, які мають величину гідрофільноліпофільного балансу вище 10. 15. Добавка за пунктом 13, яка відрізняється тим, що неіоногенний емульгатор вибраний із сорбітан-моностеарату, сорбітан-ізостеарату, сорбітан-лаурату, сорбітан-олеату, сорбітанпальмітату, сорбітан-сесквіолеату, сорбітан-моноізостеарат-етоксилату, сорбітан-монолауратетоксилату, сорбітан-моноолеат-етоксилату, сорбітан-монопальмітат-етоксилату, сорбітанмоностеарат-етоксилату, сорбітан-тетраолеат-етоксилату, сорбітан-тетрастеарат-етоксилату, сорбітан-тристеарат-етоксилату та сорбітан-гексастеарат-етоксилату і їхніх комбінацій. 16. Добавка за пунктом 13, яка відрізняється тим, що неіоногенний емульгатор є моностеаратним емульгатором, вибраним з поліоксіетилен-сорбітан-моностеарату, сорбітанмоностеарату та їхніх комбінацій. 17. Добавка за пунктом 12, яка відрізняється тим, що додатково містить сполуку або сполуки, вибрані з групи, що складається з амінів, неорганічних основ та їх сумішей та принаймні частково омиленого тригліцериду, де амін, у випадку його наявності, містить від 0,5 до 3 % мас. емульсії, неорганічна основа, у випадку її наявності, містить від 0,5 до 6 % мас. емульсії та їх суміші. 18. Добавка за пунктом 13, яка відрізняється тим, що емульсія нагріта до температури, достатньої для досягнення щонайменше часткового омилення тригліцериду. 7 UA 101090 C2 Комп’ютерна верстка М. Ломалова Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 8

Дивитися

Додаткова інформація

Назва патенту англійською

Moisture resistance additive useful for preparing composite panels, composite panel compprising said additive and method for preparing composite panels

Автори англійською

Wantling, Steven, J., Wren, Harden, Christopher, Holder, Jason, L.

Назва патенту російською

Добавка, повышающая влагостойкость, пригодная для производства композитных панелей, композитная панель, содержащая вышеупомянутую добавку, и способ ее изготовления

Автори російською

Уонтлинг Стивен Дж., Рен Харден Кристофер, Холдер Джейсон Л.

МПК / Мітки

МПК: C09J 191/00, B29C 67/00

Мітки: композитна, вищезгадану, виготовлення, панель, добавку, придатна, виробництва, панелей, містить, спосіб, добавка, підвищує, вологостійкість, композитних

Код посилання

<a href="https://ua.patents.su/10-101090-dobavka-shho-pidvishhueh-vologostijjkist-pridatna-dlya-virobnictva-kompozitnikh-panelejj-kompozitna-panel-shho-mistit-vishhezgadanu-dobavku-i-sposib-vigotovlennya.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентів України">Добавка, що підвищує вологостійкість, придатна для виробництва композитних панелей, композитна панель, що містить вищезгадану добавку, і спосіб її виготовлення</a>

Подібні патенти