SE436888B - Bindemedel innehallande alkalibehandlat klorlignin samt sett att framstella detsamma - Google Patents
Bindemedel innehallande alkalibehandlat klorlignin samt sett att framstella detsammaInfo
- Publication number
- SE436888B SE436888B SE8006100A SE8006100A SE436888B SE 436888 B SE436888 B SE 436888B SE 8006100 A SE8006100 A SE 8006100A SE 8006100 A SE8006100 A SE 8006100A SE 436888 B SE436888 B SE 436888B
- Authority
- SE
- Sweden
- Prior art keywords
- lignin
- alkali
- treated
- chlorine
- phenol
- Prior art date
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
- C08L61/00—Compositions of condensation polymers of aldehydes or ketones; Compositions of derivatives of such polymers
- C08L61/04—Condensation polymers of aldehydes or ketones with phenols only
- C08L61/06—Condensation polymers of aldehydes or ketones with phenols only of aldehydes with phenols
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
- C08L97/00—Compositions of lignin-containing materials
- C08L97/005—Lignin
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Polymers & Plastics (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Phenolic Resins Or Amino Resins (AREA)
- Compounds Of Unknown Constitution (AREA)
- Dry Formation Of Fiberboard And The Like (AREA)
- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
- Adhesives Or Adhesive Processes (AREA)
Description
10
15
20
25
30
35
ansaiee-s
2
loppet andra, såväl organiska som oorganiska ämnen. Bland
de oorganiska ämnena kan främst nämnas natriumklorid och
andra klorider, och bland de organiska ämnena återfinnes
främst ligninnedbrytningsprodukter samt kolhydrater från
massans hemicellulosa. Dessa andra ämnen i avloppet har
en medelmolekylvikt av under 1000 och de kan separeras
från avloppets högmolekylära produkter, såsom klorlignin,
genom filtrering, såsom ultrafiltrering. Ultrafiltrering
och dess användning inom cellulosaindustrin beskrivs i
Revue A.T.I.P., vol 28, nr 1, 1974.
Genom utnyttjande av ultrafiltrering kan således
bl a avloppets färg och halt av högmolekylärt material
nedbringas markant, vilket är väsentligt, eftersom bleke-
riets andel av det totala utsläppet från en sulfatfabrik
idag utgör mer än 50 %
BOD. Vid ultrafiltreringen erhålles emellertid klorlig-
av såväl färg och lignin som av
ninet i stora mängder som en restprodukt i koncentratet,
och det inses att ulftrafiltreringens totalekonomi skul-
le förbättras avsevärt om denna restprodukt kunde utnytt-
jas kommersiellt.
Det är härvid tidigare känt genom svenska patentan-
sökan 7813359-2 att utnyttja naturligt klorlignin med
en molekylvikt högre än 1000 som lim för sammanfogning
av oellulosamaterial, ensamt eller i blandning med syn-
tetiska limkomponenter, såsom karbamidhartser eller
andra kvävehaltiga hartser, fenol-formaldehydhartser
eller dylikt. I kombination med främst fenolhartser upp-'
nås härvid en viss bindeeffekt. I de flesta fall blir
dock limfogens styrka betydligt bättre med rent fenol-
harts än med det ligninmodifierade bindemedlet. Detta
gäller även om klorligninet först har förkondenserats
med formaldehyd.
Mot ovanstående bakgrund har det nu helt överraskan-
de visat sig att ett dylikt, klorligninbaserat binde-
medels egenskaper kommer att drastiskt förbättras om det
först behandlas med starkt alkali, såsom Na0fi eller KOH,
varvid Na0H föredrages. Sålunda erhålles enligt uppfin-
10
15
20
25
30
35
8006100-5
3
ningen ett utmärkt lignininnehållande bindemedel om den
lignininnehållande bindemedelskomponenten utgöres av
klorlignin, som behandlats med starkt alkali, varvid be-
handlingsbetingelserna kan varieras inom vida gränser.
Temperaturen vid behandlingen kan ligga mellan ca 50°C
och ca l0G°C, varvid ca 80-l00°C föredrages, medan reak-
tionslösningens pH är ca 10-13,5, företrädesvis ca
ll-13. Tiden för alkalibehandlingen anpassas till tempera-
tur och pH och är lämpligen ca 0,5-3 h. Lägre tempera-
tur och pH kräver längre behandlingstid och omvänt.
Om ett saltfritt bindemedel önskas kan bindemedlet
enligt uppfinningen underkastas ultrafiltrering efter
alkalibehandlingen. M
Bindemedlet enligt uppfinningen är främst avsett
för användning vid cellulosamaterial, såsom trä, fibrer,
flis, spån, vedavfall och liknande, men det kan även an-
vändas vid andra material, såsom mineral- eller glas-
ull.
Uppfinningens övriga kännetecken framgår av de
efterföljande patentkraven.
Genom den svenska utläggningsskriften 7811089-7 är
det i och för sig känt att i helt annat sammanhang, näm-
ligen avfallshantering, alkalibehandla klorligniner för
att omvandla dem till oskadliga, brännbara avfallspro-
dukter, som vid förbränning inte ger lika stora korro-
sions- och miljöproblem som de ursprungliga klorligniner-
na. Någon annan användning av de genom alkalibehandlingen
.erhållna produkterna än som brännbara avfallsprodukter
har inte föreslagits eller ens antytts, och det får där-
för anses vara mycket överraskande, att alkalibehandlingen
kan utnyttjas för att inom bindemedelstekniken åstadkomma
en mycket påtaglig, oväntad förbättring av klorlignin-
baserade limprodukters bindeförmâga.
Den efter alkalibehandling erhållna produkten enligt
uppfinningen är ensamt användbar som bindemedel, men be-
tydligt bättre resultat erhålles dock om produkten kom-
bineras med ett fenol- eller aminharts, dvs om produkten
ÉÛGMÛO-š
10
15
20
25
30
35
4
tillsammans med en fenol eller amin, såsom fenol
resp melamin, kondenseras med en aldehyd, såsom form-
aldehyd eller paraformaldehyd. Kondensering tillsam-
mans med fenol och formaldehyd föredrages. Viktför-
hàllandet mellan fenol och ligninprodukt ligger härvid
mellan 4:1 och 1:4, varvid ett föredraget intervall
är 2:1 till
tionellt sätt i överensstämmelse med de ingående
1:1. Andelen aldehyd väljes på konven-
mängderna fenol och ligninprodukt, varvid det före-
dragna molförhállandet mellan aldehyd och fenol/-
ligninprodukt är från ca 1:1 till ca 4:1. Även i
övrigt tillämpas samma tíllverkningsmetodik som för
konventionella fenolhartser vid framställning av
bíndemedlet enligt uppfinningen, dvs pH 8-12, tempera-
tur ca 60-100°C, och en slutviskositet vid 20°C och
40 % torrhalt av 160-5000 mPa.s.
Det lignin-fenolbaserade bindemedlet enligt uppfin-
ningen har väsentligen samma egenskaper som rena, kom-
mersiella fenolnartser när det gäller lim för t ex kryss-
fanér och spånskivor. Härutöver medför inblandningen av
det ligninbaserade materialet att bindemedlets råvaru-
kostnader sänks avsevärt.
En speciellt föredragen utföringsform av uppfin-
ningen är att genomföra alkalibehandlingen av klorlig-
ninet och
fenol och
sak samma
kondensationen av alkalibehandlad ligninprodukt,
formaldehyd i ett steg. Härvid erhålles i huvud-
produkt som vid ett förfarande i två steg, dvs
vid vilket klorligninet först alkalibehandlas i ett första
steg och därefter tillsamans med fenol kondenseras med
formaldehyd. ,
Orsaken till klorlignets markant förbättrade binde-
medelsverkan efter alkalibehandling är ej helt känd. Utan
att binda uppfinningen vid någon särskild teori kan dock
en förklaring vara att klorsubstituerade kinoner, som
finns rikligt representerade i klorligninet, övergår
till hydroxikinoner vid alkalibehandlingen. Produkten
blir härvid mera lämpad som bindemedelskomponent, dels
15
20
25
30
35
0006100-5
5
¶ på grund av att antalet vätebindande grupper ökar, vil-
ket förbättrar vidhäftningen, dels på grund av att reak-
tiviteten både vid Diels-Alderreaktioner och vid reak-
tioner med såväl formaldehyd som fenol ökas. Det ned-
brutna och oxiderade ligninets struktur är dock så
odefinierad och föga känd att alla teorier blir behäfta-
de med mycket stor osäkerhet.
I det följande skall några belvsande, men ej be-
gränsande exempel ges på uppfinningen.
EXEMPEL 1
Till en 50 vikt% lösning av klorlignin; som separe-
rats medelst ultrafiltrering ur ett sulfat-cellulosa-
blekeris extraktionssteg, (100 viktdelar), fenol (500
viktdelar) och paraformaldehyd (46 viktdelar) sattes
Nasa till pa 12. aaaktionen fick pågå vid 9o°c tills
lösningens viskositet vid 20°C och 40 % torrhalt var ca
500 mPa-s.
Spânskivcr tillverkades med ovanstående bindemedel.
Halten bindemedel i skivorna var lO %. Betingelserna vid
pressningen var 4 min och l80°C. Som jämförelse till-
verkades även spånskivor dels med ett kommersiellt fenol-
lim, dels med ett kommersiellt melamin-urealim vid samma
betingelser som o*an, men med den skillnaden att de inte
innehöll något ligninbindemedel enligt uppfinningen.
Spànskivorna utvärderades med avseende på böjhåll-
fasthet och svällning. Resultaten framgår av nedanståen-
de tabell l.
TABELL l
Lim Böjhållfasthet svällning
(MPa) (%)
Lignin-fenol 2,4 4
Fenol 2,3
Melamin-urea 2}l 2
âfißašiflü-š
10
15
20
25
30
35
EXEMPEL 2
Till samma lösning av klorlignin, som i exempel l
(100 vikdelar) sattes NaOH till pH 12. Lösningen kokades
i 2 h, Efter kylning tillsattes 34 viktdelar fenol och
27 viktdelar paraformaldehyd. pH justerades åter till
12, varefter reaktionen fick pågå vid 90°C tills lös-
ningens viskositet vid 20°C och 40 % torrhalt var ca
500 mPa-S.
Bindemedlet testades och utvärderades som spån-
skivelim analogt med exempel 1. Resultaten framgår av
nedanstående tabell 2.
TABELL 2
Lim Böjhâlifasthet Svällning
(MPa) (%}
Ligninefenol 2,1
Fenol 2,3 4
Melamin~urea 2,1
EXEMPEL 3
Till en 50 vikt% lösning av klorlignin sattes Na0H
till pH 12. Lösningen kokades i 2 h och fick sedan svalna
till rumstemperatur.
Spånskivor tillverkades med ovanstående bindemedel.
Halten bindemedel i skivorna var 10 % och pressbeting-
elserna vat 4 min och l80°C. Böjhållfastheten hos de
färdiga spånskivorna uppmättes till 1,5 MPa. Detta visar
att bindemedlet enligt uppfinningen fungerar väl som
bindemedel även ensamt, dvs utan tillsats av fenolharts
eller liknande. Bindkraften blir dock lägre.
EXEMPEL 4 (Jämförelse)
Spånskivor tillverkades med en lösning av obehand-
lat klorlignin som bindemedel. Halten bindemedel i ski-
vorna var l0 % och pressbetingelserna var 4 min och l80°C,
dvs samma betingelser som i exempel 3. Böjhâllfastheten
10
15
25
aooe1oo-5
7
hos de färdiga skivorna uppmättes till endast 0,4 MPa,
vilket visar den dåliga limförmågan hos obehandlat
klorlignin i jämförelse med limförmågan hos alkalibe-
handlat eller hydroxylerat klorlignin enligt uppfin-
ningen (exempel 3).
§§§§§§§_§ (Jämförelse)
Till en 50 vikt% lösning av klorlignin (100 vikt-
delar) sattes fenol (50 viktdelar) och formaldehyd
(46 viktdelar). pH justerades till ca 9 med Na0H. Reak-
tionen fick pågå vid 90°C tills lösningens viskositet
var ca soo Meats vid zo°c ach 40 æ torrnait.
Spånskivor tillverkades med ovanstående binde-
medel. Halten bindemedel i skivorna var 10 % och pressbe-
tingelserna var 4 minoch 150065.- Böjhållfastheten var 1,45 MPa.
En jämförelse med exempel l, vid vilket betingel-
serna var desamma med undantag för alkalibehandlingen,
ger vid handen att uppfinningen helt överraskande resul-
terar i ett överlägset bindemedel.
EXEMPEL 6 (Jämförelse)
Fenol (50 viktdelar) och formaldehyd (46 viktdelar)
löstes i vatten (50 viktdelar). Med NaOH justerades till
pH ca 9. Reaktionen fick pågå vid 90°C tills lösningens
viskositet var ca 500 MPa.s vid 20°C och 40 % torrhalt.
Spånskivor tillverkades med ovanstående bindemedel.
Halten bindemedel i skivorna var 6,6 %, och pressbeting-
elserna var 4 min vid l80°C. Böjhållfastheten var 1,3 MPa.
Claims (6)
- l. Bindemedel av lignintyp, mellan fenol- eller aminharts och alkalibehandlat klor- lignin är från l:4 till 4:1.
- 2. Sätt att framställa bindemedel av lignintyp enligt kravet 1, k'ä'n'n e't e c k n a't' därav, att klorlignin alkalibehandlas vid pH 10-13,5 vid en temperatur från ca 5000 till ca l00°C under en tid av 0,5-3 h, och att eventuellt klorligninet i samband med eller efter alkalibehandlingen kombineras med fenolharts eller aminharts.
- 3. Sätt enligt kravet 2, k ä n n e t e c k n a t därav, ett klorligninet tillsammans med fenol konden- seras med formaldehyd vid pH 10-13,5 efter alkalibe- handlingen.
- 4. Sätt enligt kravet 2, k ä n n e t e c k n a t därav, att klorligninet tillsammans med fenol konden- seras med formaldehyd i samband med alkalibehandlingen.
- 5. Sätt enligt kravet 3 eller 4, k ä n n e t e c k- n a t därav, att kondenseringen sker till en viskosi- tet av ca 100-5090 mPa-s vid en temperatur av 20°C och en torrhalt av 40 %.
- 6. Sätt enligt något av kraven 2-5, k ä n n e - t e c k n a t därav, att alkalibehandlingen sker med Na0H.
Priority Applications (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SE8006100A SE436888B (sv) | 1980-09-02 | 1980-09-02 | Bindemedel innehallande alkalibehandlat klorlignin samt sett att framstella detsamma |
US06/294,719 US4357454A (en) | 1980-09-02 | 1981-08-20 | Binder |
JP56137105A JPS5776056A (en) | 1980-09-02 | 1981-09-02 | Binder |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SE8006100A SE436888B (sv) | 1980-09-02 | 1980-09-02 | Bindemedel innehallande alkalibehandlat klorlignin samt sett att framstella detsamma |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
SE8006100L SE8006100L (sv) | 1982-03-03 |
SE436888B true SE436888B (sv) | 1985-01-28 |
Family
ID=20341646
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SE8006100A SE436888B (sv) | 1980-09-02 | 1980-09-02 | Bindemedel innehallande alkalibehandlat klorlignin samt sett att framstella detsamma |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US4357454A (sv) |
JP (1) | JPS5776056A (sv) |
SE (1) | SE436888B (sv) |
Families Citing this family (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FI83348C (sv) * | 1987-03-09 | 1996-01-09 | Metsae Serla Oy | Förfarande för framställning av produkter ur lignocellulosamaterial |
CA2070500C (en) * | 1991-06-13 | 1997-10-14 | Ted Mcvay | Reactive phenolic resin modifier |
US5188665A (en) * | 1992-01-24 | 1993-02-23 | Westvaco Corporation | Lignin amine salt-based binders for water-based black ink formulations |
DK63992D0 (sv) * | 1992-05-18 | 1992-05-18 | Novo Nordisk As | |
DK77492D0 (sv) * | 1992-06-12 | 1992-06-12 | Novo Nordisk As | |
US5367040A (en) * | 1992-12-29 | 1994-11-22 | Masonite Corporation | Precure resistant thermoset resin for molded wood composites |
CN1031490C (zh) * | 1993-02-27 | 1996-04-10 | 刘东升 | 用造纸黑液树脂制造用于石油开采的表面活性剂的方法 |
WO1996009350A1 (en) * | 1994-09-19 | 1996-03-28 | Midwest Research Institute | Process for producing phenolic compounds from lignins |
US6719882B2 (en) * | 2001-02-08 | 2004-04-13 | Battelle Memorial Institute | Cellulosic fiber composites using protein hydrolysates and methods of making same |
FR2957599B1 (fr) * | 2010-03-18 | 2014-01-10 | Commissariat Energie Atomique | Procede de depolymerisation de biomasse lignocellulosique |
FI129414B (sv) * | 2013-09-30 | 2022-02-15 | Upm Kymmene Corp | Förfarande för att öka reaktiviteten hos lignin |
Family Cites Families (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US2282518A (en) * | 1936-04-09 | 1942-05-12 | Mead Corp | Preparation of phenol-ligninaldehyde resins |
US2878197A (en) * | 1954-02-18 | 1959-03-17 | American Marietta Co | Thixotropic phenol-aldehyde adhesive composition and method of making same |
US3931072A (en) * | 1972-08-24 | 1976-01-06 | Champion International Corporation | Particleboard, hardboard, and plywood produced in combination with a lignin sulfonate-phenol formaldehyde glue system |
US4130515A (en) * | 1977-06-30 | 1978-12-19 | Georgia-Pacific Corporation | Lignin-based composition board binder comprising a copolymer of a lignosulfonate, melamine and an aldehyde |
-
1980
- 1980-09-02 SE SE8006100A patent/SE436888B/sv not_active IP Right Cessation
-
1981
- 1981-08-20 US US06/294,719 patent/US4357454A/en not_active Expired - Fee Related
- 1981-09-02 JP JP56137105A patent/JPS5776056A/ja active Pending
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
SE8006100L (sv) | 1982-03-03 |
US4357454A (en) | 1982-11-02 |
JPS5776056A (en) | 1982-05-12 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
AT389881B (de) | Verfahren zur herstellung von span-oder faserplatten und verwendung eines fluessigen konzentrates zu ihrer herstellung | |
AU718426B2 (en) | Method for production of lignocellulosic composite materials | |
US2849314A (en) | Process of treatment and products from waste sulfite liquors | |
US6747076B2 (en) | Furfuryl alcohol and lignin adhesive composition | |
SE436888B (sv) | Bindemedel innehallande alkalibehandlat klorlignin samt sett att framstella detsamma | |
EP0961813B1 (en) | Adhesive composition and its use | |
DE2821294A1 (de) | Phenolaldehydharz, verfahren zu seiner herstellung und seine verwendung | |
DE69711424T2 (de) | Verfahren zur verwendung von lignocellulose-verbundwerkstoffen | |
CA1290085C (en) | Substitute for amino and phenolic resins | |
CA1317062C (en) | Amino resin and methods for its production | |
US4265846A (en) | Method of binding lignocellulosic materials | |
SE410003B (sv) | Bindemedel innehallande lignosulfonater och fenolformaldehydharts for framstellning av plywood, spanskivor, fiberskivor och liknande | |
WO1998037147A2 (en) | Adhesive composition and its use | |
Danielson et al. | Kraft lignin in phenol formaldehyde resin. Part 2. Evaluation of an industrial trial | |
CA1150441A (en) | Lignin-based glue | |
CA1068426A (en) | Adhesive for the manufacture of plywood particle boards, fiber boards and similar products | |
US4113542A (en) | Method of joining wood products | |
EP0700762B1 (de) | Verfahren zur Herstellung von Holzspan- und Faserplatten | |
CA1211913A (en) | Process for manufacturing composite products from lignocellulosic materials | |
DE10354394A1 (de) | Bindemittel zur Herstellung und Verklebung von Holzwerkstoffen und/oder Faserstoffen und Verwendung desselben | |
US4469858A (en) | Tree foliage extracts and their use in phenol-aldehyde resins | |
WO1998037148A2 (en) | Adhesive composition | |
DE3027203C1 (de) | Verfahren zur Herstellung wasserloeslicher Bindemittel zur Holzverleimung | |
NO743597L (sv) | ||
CA1084829A (en) | Lignin-based synthetic resin |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
NUG | Patent has lapsed |
Ref document number: 8006100-5 Effective date: 19880622 Format of ref document f/p: F |