Composición de material transformado de madera que contiene olefinas, y empleo de olefinas para el hidrofobizado de materias primas de material transformado de madera y procedimiento para la obtención de materiales de madera.

Composición de material transformado de madera que comprende materias primas de material transformado de madera a partir de lignocelulosas en forma de virutas,

hebras o fibras, y olefinas con una media de 24 a 50 átomos de carbono,

- siendo las olefinas alfa-olefinas en más de un 50 % en moles,

- presentando las olefinas un máximo de distribución entre 24 y 40 átomos de carbono, y

- referido al peso seco de materiales transformados de madera, un 0, 1 a un 5 % en peso de olefinas, o en tanto se empleen ceras de parafina, un 0, 1 a un 5 % en peso de una composición cerácea, que comprende además ceras de parafina en forma de hidrocarburos saturados de cadena larga, y ascendiendo la proporción ponderal de ceras de parafina respecto a las olefinas a 1 a 30 hasta 20 a 1, que están contenidas en la composición de material transformado de madera.

Composición de material transformado de madera que contiene olefinas, y empleo de olefinas para el hidrofobizado de materias primas de material transformado de madera y procedimiento para la obtención de materiales de madera La invención se refiere a composiciones de material transformado de madera que contienen olefinas y materias primas de material transformado de madera, y al empleo de olefinas para el hidrofobizado de materias primas de material transformado de madera, y a materiales transformados de madera obtenibles a partir de las mismas. Las materias primas de material transformado de madera contienen, o bien están constituidas por lignocelulosas, y se presentan en forma de fibras, hebras o virutas.

Frecuentemente es deseable reducir la absorción de agua y la tendencia al hinchamiento de materiales transformados de madera, como placas de virutas, placas de fibras y OSB (tableros de hebras orientadas) . Según las normas vigentes en Europa, por ejemplo placas de fibras (DIN EN 622) o placas de virutas (DIN EN 312) deberán satisfacer determinados valores límite para el aumento de grosor en el caso de almacenaje sumergido, y para la absorción de agua. Para mantener los valores límite requeridos, las materias primas de material transformado de madera absorbentes, como hebras, virutas o fibras, a partir de las cuales se obtiene los materiales transformados de madera, se dotan de agentes de hidrofobizado en el proceso de producción. Los materiales transformados de madera se obtienen como productos de elaboración subsiguiente mediante ensamblaje de las materias primas de material transformado de madera, por ejemplo por medio de fraguado térmico, prensado o pegado de hebras, virutas y/o fibras con agentes aglutinantes apropiados.

La aplicación de ceras de parafina sobre, o bien en tales materias primas de material transformado de madera como agente de hidrofobizado, también en forma de dispersiones acuosas, es conocida en sí. A modo de ejemplo cítese el hidrofobizado de materias primas de material de madera con parafinas de Fischer-Tropsch según la EP 1 448 345 B1. Para el hidrofobizado de materiales transformados de madera constituidos por lignocelulosas con parafinas se conoce una serie de investigaciones. A tal efecto se debe remitir, por ejemplo, al texto de E. Roffael, E. Schriever y H. A. May "hidrofobizado de placas de virutas con parafina", parte 1 en Adhäsion 11 (1982) , páginas 10 - 19, y a la publicación de H. -A. May, y E. Roffael "hidrofobizado de placas den virutas con parafina", parte 4 en Adhäsion 28, (1, 2) 17-21. Además es conocida la mejora de la acción de hidrofobizado de ceras de parafina mediante adición de aditivos, como ácidos carboxílicos alifáticos policíclicos esterificados (DE 102007024261) .

Por la WO 2007/115534 A son conocidas dispersiones de cera nanoparticulares que contienen agua como fase continua, un emulsionante y ceras, que forman la fase dispersa, siendo las ceras en más de un 85 % en peso hidrocarburos de cadena larga, saturados o insaturados, preferentemente saturados, con una media de más de 20 átomos de carbono.

La EP 1203647 A da a conocer materiales transformados de madera encolados con un agente aglutinante reticulable, y prensados a continuación bajo presión, y en caso dado temperatura elevada, para dar placas. El agente aglutinante está constituido por los componentes copolímero A) y agente reticulante B) . Ceras de olefina se dan a conocer como agente de hidrofobizado facultativo en relación con emulsiones acuosas. No está claro qué se indica con ceras de olefina en particular.

La DE 102005029740 A1 da a conocer un procedimiento para la obtención de una antorcha formada a partir de masa de moldeo termoplástica, con un cuerpo moldeado ceráceo que arde rápidamente, con aditivos de combustión lenta, o cargas como madera, virutas de madera, polvo de madera o paja. Como aditivos ceráceos se citan, entre otras, ceras de olefina.

Al anterior estado de la técnica es común que no se den a conocer alfa-olefinas con un máximo de distribución entre 24 y 40 átomos de carbono.

Es tarea de la presente invención poner a disposición un agente de hidrofobizado, que presenta un agente de hidrofobizado mejor con la misma cantidad de adición, en comparación con agentes de hidrofobizado convencionales, o bien que hace necesaria una concentración reducida de agente de hidrofobizado con el mismo rendimiento de hidrofobizado. La anterior tarea se soluciona mediante la composición reivindicada, el empleo según la invención de la composición reivindicada, o bien mediante las materias primas de material transformado de madera, correspondientemente tratadas, de las reivindicaciones independientes respectivas. Las formas de ejecución preferentes son objeto de las sub-reivindicaciones, o se describen a continuación.

La composición de material transformado de madera presenta olefinas que son hidrocarburos, y son sólidas a más de 10ºC, y en especial a más de 20ºC (temperatura ambiente) , con una longitud de cadena de carbono media de 24 a 50 átomos de carbono. Las olefinas empleadas según la invención presentan puntos de solidificación menores que 80ºC. Hidrocarburos en el sentido de la presente invención son compuestos que están constituidos exclusivamente por carbono e hidrógeno.

Las olefinas pueden presentar una fracción de isómeros, por ejemplo aquellos con ramificación y/o doble enlace interno. Las olefinas lineales en el sentido de la presente invención son aquellas olefinas que no presentan ramificaciones en la (s) cadena (s) de hidrocarburo saturada (s) . En este sentido, preferentemente más de un 70 % en peso de olefinas son lineales, en especial más de un 80 % en peso. Por consiguiente, en el sentido de la invención vinilidenos y olefinas internas son olefinas lineales, mientras sus átomos de carbono saturados no presenten átomos de carbono terciarios o cuaternarios. Vinilidenos son olefinas que están substituidas con dos átomos de carbono saturados en uno de ambos átomos de carbono del doble enlace, y no presentan átomos de carbono en el otro. El contenido de las olefinas en vinilidenos puede ascender a un 0 hasta un 50 % en peso, o bien de un 10 a un 50 % en peso.

Las olefinas empleadas según la invención son preferentemente productos de oligomerización de etileno. Por lo tanto, las olefinas empleadas presentan habitualmente índices de carbono pares. En contrapartida, en parafinas se presentan hidrocarburos de índice par e impar simultáneamente.

Parafinas presentan exclusivamente hidrocarburos saturados. Además, las olefinas empleadas según la invención están generalmente exentas de hidrocarburos cíclicos.

Se emplean alfa-olefinas. Las olefinas contienen alfa-olefinas en más de un 50 % en peso, en especial en más de un 70 % en peso. Según una forma de ejecución especialmente preferente, las olefinas contienen n-alfa-olefinas (alfaolefinas lineales) preferentemente en más de un 50 % en peso, en especial en más de un 70 % en peso.

Los pesos moleculares de las olefinas ascienden preferentemente a menos de 1000 g/mol, referido a los pesos moleculares medios menores que 700 g/mol, y los puntos de solidificación de composiciones de olefina, que contienen otras ceras, se sitúan preferentemente por debajo de 80ºC.

La aptitud de las olefinas para el hidrofobizado de materias primas de material transformado de madera es sorprendente en tanto que en el mundo especializado se parte generalmente de que las olefinas, en especial alfaolefinas, son más hidrófilas que parafinas de la misma longitud de cadena. Por lo tanto, era de esperar que éstas mostraran un peor rendimiento de hidrofobizado que parafinas comparables, en especial en mezclas con éstas.

Análogamente a ceras de parafina homogéneas, las olefinas empleadas presentan una cierta cristalinidad, que se puede identificar mediante una transición de fases definida, o bien la medida de entalpía de fusión por medio de DSC.

En el caso de las olefinas empleadas no se trata de resinas. Resinas son mezclas inhomogéneas con estructura amoría y carácter vítreo. Estas se funden generalmente a lo largo de amplios intervalos de temperatura. Las olefinas empleadas según la invención, a diferencia de las resinas, presentan viscosidades menores que 20 mm2/s a 100ºC (viscosidad cinemática medida según ASTM D 445) , en especial menores que 15 mm2/s a 100ºC. Las olefinas son especialmente lechosas a opacas como productos sólidos.

Fabricantes de alfa-olefinas especialmente apropiadas... [Seguir leyendo]

1. Composición de material transformado de madera que comprende materias primas de material transformado de madera a partir de lignocelulosas en forma de virutas, hebras o fibras, y olefinas con una media de 24 a 50 átomos de carbono,

- siendo las olefinas alfa-olefinas en más de un 50 % en moles,

- presentando las olefinas un máximo de distribución entre 24 y 40 átomos de carbono, y

- referido al peso seco de materiales transformados de madera, un 0, 1 a un 5 % en peso de olefinas, o en tanto se empleen ceras de parafina, un 0, 1 a un 5 % en peso de una composición cerácea, que comprende

además ceras de parafina en forma de hidrocarburos saturados de cadena larga, y ascendiendo la proporción ponderal de ceras de parafina respecto a las olefinas a 1 a 30 hasta 20 a 1, que están contenidas en la composición de material transformado de madera.

2. Composición de material transformado de madera según la reivindicación 1, caracterizada por al menos una de las siguientes características:

- las olefinas son sólidas a más de 10ºC, en especial a más de 20ºC, y presentan puntos de solidificación por debajo de 80ºC,

- las olefinas son lineales en más de un 70 % en moles, en especial en más de un 80 % en moles,

- las olefinas son alfa-olefinas en más de un 70 % en moles,

- las olefinas son alfa-olefinas lineales en más de un 50 % en moles, en especial en más de un 70 % en moles,

- las olefinas presentan en media 26 a 40 átomos de carbono,

- las olefinas presentan índice par en más de un 70 % en peso.

3. Composición de material transformado de madera según la reivindicación 1, caracterizada porque la proporción ponderal de ceras de parafina respecto a las olefinas asciende a 1 a 20 hasta 5 a 1 en la composición cerácea.

4. Composición de material transformado de madera según la reivindicación 3, caracterizada porque las ceras de parafina son parafinas de Fischer-Tropsch, ceras blandas, ceras de parafina obtenidas a partir de petróleo, así como sus mezclas o productos de refinado, o porque los hidrocarburos saturados de cadena larga son n-alcanos en más de un 60 % en peso, preferentemente en más de un 80 % en peso.

5. Composición de material transformado de madera según al menos una de las reivindicaciones 3 o 4, caracterizada porque la composición cerácea que contiene las ceras de parafina y las olefinas presenta un punto de solidificación de más de 40 a menos de 90ºC.

6. Empleo de olefinas para el hidrofobizado de materias primas de material transformado de madera a partir de lignocelulosas en forma de virutas, hebras o fibras bajo obtención de una composición de material de madera, caracterizado porque las olefinas presentan en media 24 a 50 átomos de carbono, y se ponen en contacto con las virutas, hebras o fibras de las materias primas de material transformado de madera, en caso dado junto con ceras de parafina,

- siendo las olefinas alfa-olefinas en más de un 50 % en moles,

- presentando las olefinas un máximo de distribución entre 24 y 40 átomos de carbono, y

- referido al peso seco de materiales transformados de madera un 0, 1 a un 5 % en peso de olefinas, o

en tanto se empleen ceras de parafina, un 0, 1 a un 5 % en peso de una composición cerácea, que contiene además ceras de parafina en forma de hidrocarburos saturados de cadena larga, ascendiendo la proporción ponderal de ceras de parafina respecto a las olefinas a 1 a 30 hasta 20 a 1,

que están contenidas en la composición de material transformado de madera.

7. Empleo según la reivindicación 6, caracterizado porque la composición de material transformado de madera está caracterizada según una de las reivindicaciones 1 a 5.

8. Empleo según al menos una de las reivindicaciones 6 o 7, caracterizado porque las olefinas, en caso dado junto con ceras de parafina, están aplicadas sobre las materias primas de material transformado de madera bajo fusión, y mediante pulverizado.

9. Empleo según al menos una de las reivindicaciones 6 o 7, caracterizado porque las olefinas, en caso dado junto con ceras de parafina, se aplican en forma de una dispersión acuosa sobre las materias primas de material transformado de madera.

10. Empleo según la reivindicación 9, caracterizado porque la dispersión presenta tamaños medios de partícula menores que 1 µm, en especial menores que 150 nm.

11. Empleo según la reivindicación 9 o 10, caracterizado porque la dispersión contiene además amidas de ácido carboxílico, preferentemente urea, en especial un 0, 1 a un 10 % en peso, referido a la dispersión, o porque la dispersión contiene además aceites minerales líquidos a temperatura ambiente, en especial un 0, 1 a un 10 % en peso, referido a la dispersión.

12. Procedimiento para la obtención de placas de fibras de densidad media, placas de fibras de densidad elevada, OSB (tableros de hebras orientadas) , o placas de virutas bajo prensado y bajo empleo de la composición de material transformado de madera según al menos una de las reivindicaciones 1 a 5 junto con un agente aglutinante.

13. Procedimiento según la reivindicación 12, caracterizado porque, referido al peso seco de materiales transformados de madera, se emplea un 0, 5 a un 2, 5 % en peso de olefinas, y preferentemente, en tanto se empleen ceras de parafina, incluyendo las ceras de parafina empleadas, en el material transformado de madera, y/o porque los agentes aglutinantes son resinas de urea-formaldehído que se endurecen en medio ácido, resinas de fenol-formaldehído que se endurecen en medio alcalino, isocianatos y/o resinas de tanino-formaldehído.

14. Empleo según la reivindicación 6, caracterizado porque, referido al peso seco de materiales transformados de madera, se ha introducido un 0, 5 a un 2, 5 % en peso de olefinas y, preferentemente, en tanto se empleen ceras de parafina, incluyendo ceras de parafina, en el material transformado de madera.

15. Materiales transformados de madera según al menos una de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizado porque, referido al peso seco de materiales transformados de madera, se introduce un 0, 3 a un 2, 5 % en peso de olefinas y, preferentemente, en tanto se empleen ceras de parafina, incluyendo las ceras de parafina empleadas, en el material transformado de madera.