【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及生产矿棉产品的方法，该方法包括使矿物纤维与粘合剂组合物接触的步骤；以及通过该方法制备的矿棉产品。本专利技术还涉及特征为低吸水性的矿棉产品，以及在一定温度范围内的固化步骤在生产矿棉产品的方法中的用途。
技术介绍
1、矿棉产品通常包含人造玻璃质纤维(mmvf)，诸如像玻璃纤维、陶瓷纤维、玄武岩纤维、渣棉、矿棉和岩棉(石棉)，其通过固化的热固性聚合粘合剂材料粘合到一起。当用作热或声绝缘产品时，粘合的矿物纤维垫通常通过以常规方式、例如通过旋杯法(spinning cupprocess)或级联转子法(cascade rotor process)将由合适的原料制成的熔体转化为纤维来生产。将纤维吹入成形室，并且在空气中且仍是热的时用粘合剂溶液喷涂，并且作为垫或网随机沉积于行进的传送器上。然后将纤维垫转移至固化炉，在固化炉中热风吹过垫以使粘合剂固化并将矿物纤维牢牢地粘合到一起。
2、在过去，优选的粘合剂树脂是酚醛树脂，其可经济地生产并且可在用作粘合剂前掺杂脲。然而，涉及降低或消除甲醛排放的现行和拟议法律已导致了开发无甲醛粘合剂，诸如像基于多羧基聚合物和多元醇或多胺的粘合剂组合物，诸如ep-a-583086、ep-a-990727、ep-a-1741726、us-a-5,318,990和us-a-2007/0173588中所公开的。
3、另一组非酚醛粘合剂是脂族和/或芳族酐与链烷醇胺的加成/消除反应产物，例如wo 99/36368、wo 01/05725、wo 01/96460、wo 02/06178、wo
4、因为生产这些粘合剂所用的一些起始材料是相对昂贵的化学品，持续需要提供可经济地生产的无甲醛粘合剂。
5、关于先前已知用于矿物纤维的水性粘合剂组合物的另一个影响是用于生产这些粘合剂的起始材料中的至少大多数源于化石燃料。对于消费者，持续的趋势是偏好完全或至少部分地由可再生材料生产的产品，并且因此需要提供至少部分地由可再生材料生产的用于矿棉的粘合剂。
6、关于先前已知用于矿物纤维的水性粘合剂组合物的另一个影响是它们涉及腐蚀性和/或有害组分。这要求对于生产矿棉产品中涉及的机械的防护措施以防止腐蚀，并且还要求对于操作该机械的人员的安全措施。这导致成本提高和健康问题，并且因此需要提供具有低含量的腐蚀性和/或有害材料的用于矿物纤维的粘合剂组合物。
7、在制备矿棉产品的方法中通过将水性粘合剂组合物施用于矿物纤维来使用这类水性粘合剂组合物。
8、对于至少部分地由可再生材料生产的矿棉粘合剂已提出了许多不同的组合物。蛋白质已被提出作为这类矿棉粘合剂的一种可能组分。尽管包含作为可再生材料的蛋白质的矿棉粘合剂显示出优异的性质，但已发现包含蛋白质作为主要组分的矿棉粘合剂、特别是包含基于总粘合剂组分固体计≥35重量％的量的蛋白质的矿棉粘合剂可导致由这些粘合剂制备的矿棉产品的吸水增加。
9、在这些方法中，除了所用的水性粘合剂，另一个重要因素是方法中所用的固化温度。
10、一般而言，期望低的固化温度，因为它们允许便宜的固化设备和在固化过程中低的能量消耗，这两者在经济上是有利的。施加低固化温度的另外的优点是预期它们产生在固化过程中更低的有害气体排放，这再次允许在固化过程中使用成本较低的设备。
11、另一方面，高固化温度允许相对快的固化时间和相对高的固化过程完成度，这预期产生良好的机械性质，并且还具有较低的吸水性。
12、因此，仍需要提供制备矿棉产品的方法，该方法采用在很大程度上由非腐蚀性或非有害的可再生材料制备的水性粘合剂组合物，并且在其过程中仅产生少量的有害气体，且同时由固化产生的矿棉产品具有非常好的力学性质以及低吸水性。
技术实现思路
1、因此，本专利技术的目的在于提供制备矿棉产品的方法，该方法包括使矿物纤维与用于矿物纤维的粘合剂组合物接触的步骤，该粘合剂组合物使用可再生材料作为起始材料并减少或消除腐蚀性和/或有害的材料，使固化过程中的有害排放减到最少，且同时使得通过该方法生产的矿棉产品具有改进的性质，并且同时允许低吸水性。
2、此外，本专利技术的目的在于提供由这种方法制备的矿棉产品。
3、根据本专利技术的第一方面，提供生产矿棉产品的方法，该方法包括以下步骤：使矿物纤维与包含以下的用于矿物纤维的无甲醛粘合剂组合物接触：
4、·基于总粘合剂组分固体的重量计≥35重量％、诸如≥40重量％、诸如≥50重量％、诸如≥70重量％的量的至少一种蛋白质，和
5、·选自由硅油、有机硅树脂、矿物油、植物油、水解植物油、石蜡、蜡、诸如纳米颗粒的超疏水涂料和它们的任何混合物组成的组的至少一种添加剂，
6、并且在150℃-250℃、诸如>150℃-250℃、诸如175℃-225℃的温度下使粘合剂组合物固化。
7、本专利技术人已意外地发现能够提供先前未知的矿棉产品，即特征在于用已固化无甲醛粘合剂粘合的矿棉产品，其中呈其未固化状态的粘合剂包含≥35重量％的量的至少一种蛋白质，并同时具有≤5kg/m2、诸如≤2kg/m2、诸如≤1kg/m2的吸水性。
8、根据本专利技术的第二方面，提供由这种方法生产的矿棉产品。
9、本专利技术人已意外地发现可提供生产矿棉产品的方法，该方法使用由以蛋白质形式的可再生材料制备的粘合剂组合物并且允许在特定温度范围内的固化步骤，使得在固化过程中排放非常低并且同时实现了所得矿棉产品优异的力学性质，并且同时允许低吸水性。
10、本专利技术人已意外地发现，通过实施包括以下的组合可大幅改进由基于蛋白质的粘合剂制备的矿棉产品在一些情况下可发现的吸水性质的缺点：在用来制备矿棉产品的粘合剂中添加选自由硅油和有机硅树脂和它们的任何混合物组成的组的添加剂，以及在生产矿棉产品的方法中实施固化步骤使得固化温度为130℃-250℃、诸如130℃-225℃、诸如>130℃-225℃、诸如150℃-220℃。意外且先前未知的是，通过选择固化步骤的这一特定温度范围和在粘合剂中包含这些特定的添加剂，可实现矿棉产品吸水性质的这种强力改进。
11、此外，本专利技术人已发现，当在固化步骤中使用上述固化温度时，相比于在例如像室温的较低温度下进行的固化步骤，更容易在在线过程中实施固化步骤。
12、出于本申请的目的，术语“无甲醛”定义为表征矿棉产品，其中从该矿棉产品排放的甲醛低于5μg/m2/h，优选低于3μg/m2/h。优选地，根据用来测试醛排放的iso 16000进行测试。
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1.生产矿棉产品的方法，所述方法包括以下步骤：使矿物纤维与包含以下的用于矿物纤维的无甲醛粘合剂组合物接触：
2.根据权利要求2所述的方法，其中所述方法包括以下步骤：
3.根据权利要求1或2所述的方法，其中所述至少一种蛋白质选自由以下组成的组：来自动物来源的蛋白质：包括胶原，明胶，水解明胶，和来自奶(酪蛋白，乳清)、蛋类的蛋白质；来自水母的蛋白质，由重组技术生产的蛋白质；来自昆虫、诸如蚕的蛋白质，诸如丝胶；来自植物来源的蛋白质：包括来自藻类、豆类、谷物、全谷物、坚果、种子和果实的蛋白质，如来自荞麦、燕麦、黑麦、小米、玉米、水稻、小麦、碎小麦、高粱、苋菜、藜麦、大豆(大豆蛋白)、扁豆、菜豆、白豆、绿豆、鹰嘴豆、豇豆、利马豆、木豆、羽扇豆、翼豆、杏仁、巴西坚果、腰果、山核桃、核桃、油菜籽、棉籽、南瓜籽、芝麻籽和葵花籽的蛋白质，由重组技术生产的蛋白质；多酚蛋白，诸如贻贝足蛋白。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其中呈其未固化状态的所述粘合剂包含至少两种蛋白质，其中一种蛋白质是选自由来自动物来源的蛋白质组成的组的至少一种蛋白质，包括胶原，明胶，
5.根据权利要求1至4中任一项所述的方法，条件是呈其未固化状态的所述粘合剂不包含来自大豆的蛋白质(大豆蛋白)。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的方法，其中所述蛋白质含有50至400、诸如100至300个(羟基脯氨酸+脯氨酸)残基/1000个氨基酸残基。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的方法，其中所述粘合剂组合物包含至少一种含酚化合物。
8.根据权利要求7所述的方法，其中所述至少一种含酚化合物包括诸如简单酚的含酚化合物，诸如羟基苯甲酸，诸如羟基苯甲醛，诸如羟基苯乙酮，诸如羟苯基乙酸，诸如肉桂酸，诸如肉桂酸酯，诸如肉桂醛，诸如肉桂醇，诸如香豆素，诸如异香豆素，诸如色酮，诸如类黄酮，诸如查尔酮，诸如二氢查尔酮，诸如橙酮，诸如黄烷酮，诸如二氢黄酮醇，诸如黄烷，诸如无色花色素，诸如黄烷-3-醇，诸如黄酮，诸如花青素，诸如脱氧花青素，诸如花色素苷，诸如二黄酮基，诸如二苯甲酮，诸如氧杂蒽酮，诸如芪，诸如β花青苷，诸如多酚和/或多羟基酚，诸如木脂素，新木脂素(由诸如对香豆醇、松柏醇和芥子醇的单木素醇偶联的二聚体或低聚物)，诸如木质素(主要由单木素醇前体对香豆醇、松柏醇和芥子醇合成)，诸如鞣质，诸如鞣酸盐(鞣质的盐)，诸如缩合鞣质(原花青素)，诸如可水解鞣质，诸如没食子鞣质，诸如鞣花鞣质，诸如复合鞣质，诸如鞣酸，诸如鞣红，诸如褐藻多酚，诸如含磺化酚的化合物。
9.根据权利要求8中任一项所述的方法，其中所述鞣质选自由以下组成的组的一种或多种组分：鞣酸，缩合鞣质(原花青素)，磺化鞣质，可水解鞣质，没食子鞣质，鞣花鞣质，复合鞣质，和/或来源于以下中的一者或多者的鞣质：橡木，栗木，鹿角漆树，饰缘花，白雀树，阿拉伯树胶，含羞草，黑荆树皮，葡萄，没食子，黑儿茶，诃子，塔拉，橡碗和桉树。
10.根据权利要求7至9中任一项所述的方法，其中所述含酚化合物包含一种或多种含有酚、多酚的合成或半合成分子，诸如用含酚侧链改性的蛋白质、肽、类肽或芳酰基类肽，诸如用含酚侧链修饰的树枝状大分子。
11.根据权利要求7至10中任一项所述的方法，其中诸如鞣质形式的呈其未固化状态的所述粘合剂中的所述至少一种含酚化合物的含量为基于干蛋白基计1至60重量％，诸如2至60重量％，诸如3至50重量％，诸如4至40重量％，诸如5至35重量％，诸如2.5至15重量％，诸如4至12重量％。
12.根据权利要求1至11中任一项所述的方法，其中呈其未固化状态的所述粘合剂还包含选自以下的组的添加剂：氧化剂，诸如酪氨酸酶；pH调节剂，优选碱形式的，诸如有机碱，诸如胺或其盐，无机碱，诸如氢氧化锂和/或氢氧化钠和/或氢氧化钾、诸如氨或其盐，其量为诸如基于含酚化合物和蛋白质的组合干重计0.01至10重量％、诸如0.05至6重量％。
13.根据权利要求1至12中任一项所述的方法，其中呈其未固化...
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】
1.生产矿棉产品的方法，所述方法包括以下步骤：使矿物纤维与包含以下的用于矿物纤维的无甲醛粘合剂组合物接触：
2.根据权利要求2所述的方法，其中所述方法包括以下步骤：
3.根据权利要求1或2所述的方法，其中所述至少一种蛋白质选自由以下组成的组：来自动物来源的蛋白质：包括胶原，明胶，水解明胶，和来自奶(酪蛋白，乳清)、蛋类的蛋白质；来自水母的蛋白质，由重组技术生产的蛋白质；来自昆虫、诸如蚕的蛋白质，诸如丝胶；来自植物来源的蛋白质：包括来自藻类、豆类、谷物、全谷物、坚果、种子和果实的蛋白质，如来自荞麦、燕麦、黑麦、小米、玉米、水稻、小麦、碎小麦、高粱、苋菜、藜麦、大豆(大豆蛋白)、扁豆、菜豆、白豆、绿豆、鹰嘴豆、豇豆、利马豆、木豆、羽扇豆、翼豆、杏仁、巴西坚果、腰果、山核桃、核桃、油菜籽、棉籽、南瓜籽、芝麻籽和葵花籽的蛋白质，由重组技术生产的蛋白质；多酚蛋白，诸如贻贝足蛋白。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其中呈其未固化状态的所述粘合剂包含至少两种蛋白质，其中一种蛋白质是选自由来自动物来源的蛋白质组成的组的至少一种蛋白质，包括胶原，明胶，水解明胶，和来自奶(酪蛋白，乳清)、蛋类的蛋白质；来自水母的蛋白质，由重组技术生产的蛋白质；来自昆虫、诸如蚕的蛋白质，诸如丝胶，诸如贻贝足蛋白；并且另一种蛋白质是选自来自植物来源的蛋白质的组的至少一种蛋白质，包括来自藻类、豆类、谷物、全谷物、坚果、种子和果实的蛋白质，如来自荞麦、燕麦、黑麦、小米、玉米、水稻、小麦、碎小麦、高粱、苋菜、藜麦、大豆(大豆蛋白)、扁豆、菜豆、白豆、绿豆、鹰嘴豆、豇豆、利马豆、木豆、羽扇豆、翼豆、杏仁、巴西坚果、腰果、山核桃、核桃、油菜籽、棉籽、南瓜籽、芝麻籽和葵花籽的蛋白质，由重组技术生产的蛋白质。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的方法，条件是呈其未固化状态的所述粘合剂不包含来自大豆的蛋白质(大豆蛋白)。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的方法，其中所述蛋白质含有50至400、诸如100至300个(羟基脯氨酸+脯氨酸)残基/1000个氨基酸残基。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的方法，其中所述粘合剂组合物包含至少一种含酚化合物。
8.根据权利要求7所述的方法，其中所述至少一种含酚化合物包括诸如简单酚的含酚化合物，诸如羟基苯甲酸，诸如羟基苯甲醛，诸如羟基苯乙酮，诸如羟苯基乙酸，诸如肉桂酸，诸如肉桂酸酯，诸如肉桂醛，诸如肉桂醇，诸如香豆素，诸如异香豆素，诸如色酮，诸如类黄酮，诸如查尔酮，诸如二氢查尔酮，诸如橙酮，诸如黄烷酮，诸如二氢黄酮醇，诸如黄烷，诸如无色花色素，诸如黄烷-3-醇，诸如黄酮，诸如花青素，诸如脱氧花青素，诸如花色素苷，诸如二黄酮基，诸如二苯甲酮，诸如氧杂蒽酮，诸如芪，诸如β花青苷，诸如多酚和/或多羟基酚，诸如木脂素，新木脂素(由诸如对香豆醇、松柏醇和芥子醇的单木素醇偶联的二聚体或低聚物)，诸如木质素(主要由单木素醇前体对香豆醇、松柏醇和芥子醇合成)，诸如鞣质，诸如鞣酸盐(鞣质的盐)，诸如缩合鞣质(原花青素)，诸如可水解鞣质，诸如没食子鞣质，诸如鞣花鞣质，诸如复合鞣质，诸如鞣酸，诸如鞣红，诸如褐藻多酚，诸如含磺化酚的化合物。
9.根据权利要求8中任一项所述的方法，其中所述鞣质选自由以下组成的组的一种或多种组分：鞣酸，缩合鞣质(原花青素)，磺化鞣质，可水解鞣质，没食子鞣质，鞣花鞣质，复合鞣质，和/或来源于以下中的一者或多者的鞣质：橡木，栗木，鹿角漆树，饰缘花，白雀树，阿拉伯树胶，含羞草，黑荆树皮，葡萄，没食子，黑儿茶，诃子，塔拉，橡碗和桉树。
10.根据权利要求7至9中任一项所述的方法，其中所述含酚化合物包含一种或多种含有酚、多酚的合成或半合成分子，诸如用含酚侧链改性的蛋白质、肽、类肽或芳酰基类肽，诸如用含酚侧链修饰的树枝状大分子。
11.根据权利要求7至10中任一项所述的方法，其中诸如鞣质形式的呈其未固化状态的所述粘合剂中的所述至少一种含酚化合物的含量为基于干蛋白基计1至60重量％，诸如2至60重量％，诸如3至50重量％，诸如4至40重量％，诸如5至35重量％，诸如2.5至15重量％，诸如4至12重量％。
12.根据权利要求1至11中任一项所述的方法，其中呈其未固化状态的所述粘合剂还包含选自以下的组的添加剂：氧化剂，诸如酪氨酸酶；ph调节剂，优选碱形式的，诸如有机碱，诸如胺或其盐，无机碱，诸如氢氧化锂和/或氢氧化钠和/或氢氧化钾、诸如氨或其盐，其量为诸如基于含酚化合物和蛋白质的组合干重计0.01至10重量％、诸如0.05至6重量％。
13.根据权利要求1至12中任一项所述的方法，其中呈其未固化状态的所述粘合剂具有4.5至9.5、诸如6.0至8.0的ph。
14.根据权利要求1至13中任一项所述的方法，其中呈其未固化状态的所述粘合剂包含含有至少一个二价金属阳离子m2+的化合物。
15.根据权利要求1至14中任一项所述的方法，其中所述含有至少一个二价金属阳离子m2+的化合物包含选自以下的组的一个或多个二价金属阳离子m2+：碱土金属、mn、fe、cu、zn、sn的二价阳离子。
16.根据权利要求1至15中任一项所述的方法，其中所述含二价金属阳离子的化合物包含ca2+。
17.根据权利要求1至16中任一项所述的方法，其中呈其未固化状态的所述粘合剂包含基于含酚化合物和蛋白质的组合干重计0.1重量％至10重量％、诸如0.2重量％至8重量％、诸如0.3重量％至5重量％、诸如0.4重量％至4.3重量％、诸如1.0重量％至4.3重量％的量的至少一个二价金属阳离子化合物。
18.根据权利要求1至17中任一项所述的方法，其中呈其未固化状态的所述粘合剂还包含甘油的至少一种脂肪酸酯。
19.根据权利要求18中任一项所述的方法，其中所述甘油的至少一种脂肪酸酯选自由以下组成的组的一种或多种组分：亚麻籽油，椰子油，玉米油，菜籽油，棉籽油，橄榄油，棕榈油，花生油，菜油、包括菜籽油，红花籽油，芝麻油，大豆油，葵花籽油。
20.根据权利要求18或19所述的方法，其中甘油的脂肪酸酯的含量为基于所述至少一种蛋白质和所述至少一种含酚化合物的干重计0.6至60重量％、诸如0.5至40重量％、诸如1至30重量％、诸如1.5至16重量％、诸如3至10重量％、诸如4至7.5重量％。
21.矿棉产品，其通过根据权利要求1至20中任一项所述的方法制备。
22.根据权利要求21所述的矿棉产品，其特征在于所述矿棉产品具有≤5kg/m2、诸如≤2kg/m2、诸如≤1kg/m2的吸水性。
23.矿棉产品，其包含用已固化无甲醛粘合剂粘合的矿物纤维，其中呈其未固化状态的所述...
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