[發明專利]纖維板用的新粘合劑

無效

• 申請號: 98803212.0
• 申請日: 1998-01-14
• 公開（公告）號: CN1250461A
• 公開（公告）日: 2000-04-12
• 發明（設計）人: L·維卡里;A·哈瑟;P·奎圖斯－萊諾;K·卡塔亞;S·托米南;L·蓋達
• 申請（專利權）人: 液體化學品公司
• 主分類號: C09J197/02
• 分類號: C09J197/02;D21B1/00
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司
• 代理人: 盧新華,譚明勝

本發明涉及纖維板，特別是中密度纖維板的制造，這些纖維板包含與粘合劑相混合并與之粘結在一起的纖維質的木素纖維素的顆粒。特別是，本發明涉及一種新穎的膠粘粘結劑及其制備方法以及使用所說的膠粘粘結劑制造的纖維板。

在近幾十年期間，隨著碎料板、刨花板和纖維板，特別是中密度纖維板(在下文中還被稱為MDF板)生產的快速增長，已產生了對價格低廉、大量可得且不依賴于原油的粘合劑的需求。木素能很好地符合這些要求，它不含任何的甲醛，而在習慣上甲醛被認為是與慣用的脲-甲醛(UV))粘合劑的嚴重問題有關的。作為主要的木材組分，天然木素既不是吸濕的也不溶于水。然而，在工業制漿期間，由于降解與化學變化之故木素成為可溶于水。

根據它的多酚結構，木素作為粘合劑應類似于酚-甲醛(PF)樹脂。這對于木材中的天然木素來說是正確的，而工業生產的木素(木素磺酸鹽或硫酸鹽木素)已經顯示出一系列的局限性，其原因是它的低反應性(硫酸鹽木素)或其高的吸濕性(木素磺酸鹽)。

使用亞硫酸鹽廢液(SSL)作為紙、木材和其他木素纖維素材料的粘合劑在本技術領域中是眾所周知的，在近三十年期間使用木素產品作為取代傳統的PF或UF粘合劑的碎料板、膠合板與纖維板用粘合劑的大量專利申請已被提出。參見DE專利№3037992、3621218、3933279、4020969、4204793和4306439以及以WO93/25622、WO94/01488、WO95/23232和WO96/03546出版的PCT申請。

使用SSL作為纖維板生產的粘合劑的主要缺陷是它的吸濕性。因此它確實不能與天然或合成的粘合劑相比。

現已表明，漆酶與其他的過氧化物酶能被用作木素的聚合或固化的催化劑(DE專利№3037992，WO96/03546)。然而，迄今為止，引起游離基反應的酶僅顯示有限的成功。在生產纖維板中使用的纖維與木削片含有5～20％水和所用的漆酶需要一些水以有效地催化為增大纖維板的粘結所要求的聚合反應。硫酸鹽木素與天然木素在主要方面是類似的，但是，它不溶于水并因此在生產線中形成兩個固體相。固體的不均勻分布在加壓步驟中引起斑點與使所形成板的強度不足。

與使用分離的木素有關的另一問題是硫酸鹽木素的高價格，這幾乎構成對經濟地生產碎料板的限制。

由于上述理由，木素-基板材的生產方法迄今為止一直未能進行實際的應用。

為了代替木素基粘合劑，現有人建議用漆酶激活木纖維中的木素，并在沒有任何另外粘結劑的情況下使用這些纖維本身來制造木纖維板(參見EP專利申請№0565109)。但是與所說的工藝有關的主要問題是需要長的保溫時間(多達幾天或甚至更長時間)。

從一年生植物中衍生的組分，例如阿魏酰阿拉伯糖基木聚糖也能夠被用作碎料板粘合劑的添加劑。于是，根據Feldman等人(WO96/03546)的教導，使用氧化的酚聚糖能夠將木質纖維與刨片粘結在一起。這些木聚糖僅存在于一年生植物中，而不存在于針葉材或闊葉材中。它們在工業上是不易獲得的。

本發明的目的是解決與現有技術相關的問題。具體說，本發明的目的是為制造纖維板和類似的木-基產品提供一種新穎的碳水化合物/木素基粘合劑。本發明的另一目的是提供新穎的纖維板與類似的木-基產品。第三個目的是提供制造此粘合劑的方法。

從以下的說明中變得更明顯的這些與其他的目的，及其優于已知的木素基粘合劑的優點及其制備方法，是通過如下文所述的與要求保護的本發明而得以實現的。

在本技術領域中已經知道，在機械精磨削片時，一部份的纖維原料的化合物被溶解(約占纖維重量的1％)。此部份基本上含有與纖維一樣的化學組分，(即，碳水化合物、提取物與木素)凈化紙廠的循環水與污水并增加必須加以處理的廢水量。不同的過濾與濃縮方法正被用來分離從生產過程廢水中分離溶解的化合物。結果，得到至今沒有實際用途的濃縮的廢水部份。

在我們的待決專利申請中已經表明，此溶解的木素/碳水化合物部份作為膠合碎料板、纖維板與其他類似的木-基產品的添加劑與輔助劑是特別有用的。如果此部份被漆酶(或類似的氧化酶)聚合的話，會獲得特別好的膠合。其結果與用常規的酚-或脲-甲醛樹脂所得到的結果處于相同的水平。

在本發明的上下文中，我們已發現，通過使用能從纖維表面除去碳水化合物層的酶，來水解與剝離木素纖維素纖維能獲得溶解的碳水化合物、提取物和木素等化合物的類似部份。這些酶包括水解酶，即，通常水解纖維用的纖維素、半纖維素或果膠的酶。除了碳水化合物外，這些酶還能除掉木質材料中的木素-碳水化合物部份。