[发明专利]用于制造木质复合材料的方法以及通过该方法可获得的木质复合材料

说明书

本发明涉及用于制造木质复合材料的方法，包括以下步骤：在导致缩聚产物的形成的条件下通过使能够缩聚的酚类化合物和/或氨基塑料成型剂与5‑羟甲基糠醛(HMF)反应制备可热固化的树脂，使该树脂与含木质纤维素的材料接触，以及在形成木质复合材料的条件下固化树脂。该方法的特征在于5‑羟甲基糠醛包含至少一种HMF低聚物。本发明还涉及通过该方法可获得的木质复合材料。

本发明涉及用于制造木质复合材料的方法。特别地，本发明涉及用于制造木质复合材料的方法，包括以下步骤：

-制备可热固化的树脂，在导致形成缩聚产物的条件下使能够缩聚的酚类化合物和/或氨基塑料成型剂(amino plastic forming agent)与5-羟甲基糠醛(HMF)反应，

-使树脂与含木素纤维素的材料接触，

-固化树脂，形成木质复合材料。

本发明还涉及可通过该方法获得的木质复合材料。

木质复合材料通常由含木质纤维素的材料(如木刨花、木纤维或木屑)和可热固化树脂制成。具有氨基塑料成型剂脲、三聚氰胺和双氰胺的氨基树脂，苯酚树脂或氨基酚树脂可以提及作为可热固化树脂的例子。通常如下获得木质复合材料：使木质纤维素材料与树脂的接触，并在升高的温度下压制，其中树脂固化，其与交联相结合。

使用这些树脂生产的木质复合材料由于其良好的力学性能，如良好的内部结合强度(IB)，对湿度(特别是蒸汽)不敏感，尤其是在家具中找到了它们的实际应用，其中以下列形式使用，例如，胶合板，木纤维复合材料，刨花板，多层板的面板。它们主要用在室内。为此，重要的是，木质复合材料不发散任何有害化合物。这些有害化合物主要源于所使用的树脂。

可热固化的树脂通常通过缩聚酚类化合物和/或氨基塑料成型剂与活性羰基化合物，特别是醛类而得到。基于其较高的反应性，主要是甲醛(其必须被分类为对健康造成危害)用于缩聚。为了促进反应，通常用过量的甲醛(其具有高挥发性)进行反应，因此树脂具有含量较高的游离甲醛。因此，树脂的甲醛排放和由其制造的木质复合材料的甲醛排放也较高。

由于潜在的危害，已经尝试多年以减少甲醛的含量。在这方面的一个措施是在树脂的制备中用其他反应性化合物代替甲醛。5-羟甲基糠醛(HMF)已被认为是用于此目的的非常有前途的候选物，因为它能够形成交联键，难挥发以及几乎无毒，并且可得自可再生原料。

US 4 524 164 A涉及无甲醛的可热固化的粘合剂树脂并且涉及使用该粘合剂树脂用于粘合含木质纤维素的材料的方法，从而形成产品例如胶合板和刨花板面板。首先如下制备液体可熔树脂：在交联剂(其选自脲或苯酚或它们的混合物)连同无机酸或其铵盐和金属离子催化剂存在下加热水性的糖或淀粉溶液。然后，将可熔树脂与有机酸酐混合，涂覆在含木质纤维素的材料的表面上。为了形成产品，如胶合板或刨花板面板，然后将该混合物暴露于热和压力。

在行业杂志European Journal of Wood Products中，描述了HMF改性的脲-甲醛树脂，其制备需要用纯化的结晶HMF替代最高达约30重量％的甲醛(N.Esmaeili et al.,DOI 10.1007/s0017-016-1072-8)。用该树脂制造的刨花板面板具有≥0.35N/mm²的内部结合强度(IB)，如当前需要的满足根据欧洲标准NEN EN 319用于室内面板的最低标准。仍然，其缺点是树脂和由其制造的刨花板面板仍然含有大量的有毒的甲醛。

因此，本发明的任务在于消除上述缺点。

根据本发明的第一方面，通过根据权利要求1的特征的用于制造木质复合材料的方法来实现该任务。

用于制造木质复合材料的方法，包括以下步骤：

-在导致形成缩聚产物的条件下通过使能够缩聚的酚类化合物和/或氨基塑料成型剂与5-羟甲基糠醛(HMF)反应，制备可热固化的树脂，