CN116710522A - 低氯化物矿棉产品 - Google Patents

Abstract

本发明涉及具有低水可浸出氯化物含量的矿物纤维产品，其适合作为非腐蚀性隔热体和/或隔音体材料。

Description

低氯化物矿棉产品

技术领域

本发明涉及矿物纤维产品和矿物纤维产品的用途。

背景技术

矿物纤维产品(也称为矿棉产品)通常包括矿物纤维(也称为人造玻璃质纤维(MMVF))，例如玻璃纤维、陶瓷纤维、玄武岩纤维、矿渣纤维和石纤维(岩纤维)，它们通过固化的热固性聚合物粘结剂材料粘结在一起。为了用作隔热或隔音产品，粘合的矿物纤维垫通常通过以常规方式将由合适的原料制成的熔体转化为纤维来生产，例如通过纺丝杯工艺或通过级联转子工艺。将纤维吹入成形室中，并且在空气中且仍然热的同时，用粘结剂溶液喷涂，并作为垫或网随机沉积到行进的输送机上。然后将纤维垫转移到固化炉中，在固化炉中将热空气吹过垫以固化粘结剂并将矿物纤维牢固地粘结在一起。

在过去，选择的粘结剂树脂是苯酚-甲醛树脂，其可以经济地生产并且可以在用作粘结剂之前用脲扩链。然而，针对降低或消除甲醛排放的现有和提出的立法已经导致无甲醛粘结剂的开发，例如基于多羧基聚合物和多元醇或多元胺的粘结剂组合物，例如EP-A-583086、EP-A-990727、EP-A-1741726、US-A-5，318,990和US-A-2007/0173588中所公开的。

另一类非苯酚-甲醛粘结剂是脂族和/或芳族酸酐与烷醇胺的加成/消除反应产物，例如在WO 99/36368、WO 01/05725、WO 01/96460、WO 02/06178、WO 2004/007615和WO2006/061249中所公开的。这些粘结剂组合物是水溶性的并且就固化速度和固化密度而言表现出优异的粘合性能。WO 2008/023032公开了该类型的脲改性粘结剂，其提供具有降低的水分吸收的矿棉产品。

由于用于生产这些粘结剂的一些原料是相当昂贵的化学品，因此一直需要提供经济生产的无甲醛粘结剂。

与先前已知的来自矿物纤维的水性粘结剂组合物相关的另一个效果是用于生产这些粘结剂的至少大部分起始材料来自化石燃料。消费者正在倾向于完全或至少部分地由可再生材料生产的产品，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结剂。

使用矿物纤维产品作为工业设备或管线的隔热体或隔音体的主要问题是腐蚀。因此，隔绝体下腐蚀(CUI)是指由于水或湿气渗透在外部包覆隔绝体下方发生的管线或设备的外部腐蚀。腐蚀的表面大部分被隔绝系统隐藏，并且直到为了检查而移除隔绝体或在金属失效和/或泄漏而导致健康和安全事故的情况下才被观察到。CUI特别是在经历循环温度变化的钢结构(例如石油和天然气工业中的管道)用隔绝体下发生。

腐蚀在水和氧气的存在下发生。如果隔绝体下的设备或管线(例如钢工件)保持干燥，则没有腐蚀问题。然而，保持隔绝体干燥可能是困难的。某种类型的腐蚀可由水溶性氯化物引起或支持。用于矿物纤维的现有技术粘结剂组合物可包含大量的水溶性氯化物。因此，矿物纤维产品本身可能对隔绝部件的腐蚀有贡献。

碳钢隔绝体下的腐蚀风险在50至175℃的温度范围内被认为是高的并且在-20℃至320℃之间的循环温度工作中被认为是极端的。最常见的CUI类型是碳钢的一般和点状腐蚀(如果湿隔绝体与碳钢接触其可能发生)，以及奥氏体不锈钢的外部应力腐蚀痕迹(ESCT)，其是主要由水溶性氯化物的作用所引起的特定类型的腐蚀。

发明内容

因此，本发明的一个目的是提供一种用于隔绝体的矿物纤维产品，其对隔绝物体的腐蚀性降低，能经济地制备并且使用可再生材料作为起始产品制备用于生产矿物纤维产品的水性粘结剂组合物。

本发明的另一个目的是提供这种矿物纤维产品的用途。

根据本发明的第一方面，提供了一种矿物纤维产品，其包含由固化的粘结剂组合物结合的矿物纤维，未固化的粘结剂组合物包含一种或多种木质素磺酸盐木质素，木质素磺酸盐木质素具有0.03-1.4mmol/g的羧酸基团含量，基于木质素磺酸盐木质素的干重，其中该矿物纤维产品根据EN 13468:2001的水可浸出氯化物含量小于10mg/kg。

根据本发明的第二方面，提供了矿物纤维产品作为隔热体和/或隔音体，特别是非腐蚀性隔热体和/或隔音体的用途，该矿物纤维产品包含由固化的粘结剂组合物结合的矿物纤维，未固化的粘结剂组合物包含一种或多种木质素磺酸盐木质素，木质素磺酸盐木质素具有基于木质素磺酸盐木质素干重的0.03至1.4mmol/g的羧酸基团含量，其中该矿物纤维产品任选地根据EN 13468:2001的水可浸出氯化物含量小于10mg/kg。

根据本发明的第三方面，提供了一种用于制造矿物纤维产品的方法，矿物纤维产品包含由固化的粘结剂组合物结合的矿物纤维，未固化的粘结剂组合物包含一种或多种木质素磺酸盐木质素，基于木质素磺酸盐木质素的干重，木质素磺酸盐木质素具有0.03至1.4mmol/g的羧酸基团含量，其中该矿物纤维产品任选地根据EN 13468:2001的水可浸出氯化物含量小于10mg/kg，该方法包括以下步骤：

a)提供包含一种或多种木质素磺酸盐木质素和水的未固化的水性粘结剂组合物，

b)使矿物纤维与未固化的水性粘结剂组合物接触，和

c)使与矿物纤维接触的粘结剂组合物固化，

其中包含在未固化的水性粘结剂组合物中的至少部分水或全部水是添加的非净化水，其中非净化水优选地选自自来水、雨水、工艺水或其组合。

优选地，木质素磺酸盐木质素具有0.03-1.4mmol/g的羧酸基团含量，基于木质素磺酸盐木质素的干重。

根据本发明的第四方面，提供了一种覆盖有矿物纤维产品作为隔热体和/或隔音体的中空物体，其中该矿物纤维产品包含由固化的粘结剂组合物结合的矿物纤维，未固化的粘结剂组合物包含一种或多种木质素磺酸盐木质素，木质素磺酸盐木质素具有0.03-1.4mmol/g的羧酸基团含量，基于木质素磺酸盐木质素的干重，其中该矿物纤维产品任选地根据EN 13468:2001的水可浸出氯化物含量小于10mg/kg。

本发明人已经发现当基于木质素磺酸盐木质素的粘结剂组合物用于矿物纤维产品时，可以使用矿物纤维产品作为低腐蚀性或甚至非腐蚀性的隔热体和/或隔音体。这种粘结剂组合物具有令人惊讶的低的水可浸出氯化物含量。

具体实施方案

本发明的矿物纤维产品包含由固化的粘结剂组合物结合的矿物纤维，未固化的粘结剂组合物包含一种或多种木质素磺酸盐木质素，基于木质素磺酸盐木质素的干重，木质素磺酸盐木质素具有0.03至1.4mmol/g的羧酸基团含量，其中矿物纤维产品根据EN 13468:2001的水可浸出氯化物含量小于10mg/kg，其中根据EN 13468:2001的水可浸出氯化物含量优选小于6mg/kg。

就本申请而言，根据EN 13468:2001测量矿物纤维产品的水可浸出氯化物含量。标准EN 13468:2001尤其涉及建筑设备和工业装置的隔热产品中痕量水溶性氯化物的测定。该标准规定了用于测定产物的水性提取物中痕量水溶性氯化物的设备和程序。对于细节，参考该标准。

水可浸出氯化物含量以mg氯化物/kg矿物纤维产品给出。参考EN标准中的表1，使用100℃和0.5h用于浸出。样品制备根据EN 13468的7.2.1。根据EN 13468的7.2.2.2进行分析(离子色谱法测定)。

本发明人发现本发明的矿物纤维产品具有令人惊奇的低的水可浸出氯化物含量。当使用非净化水如自来水或工艺水来制备未固化的粘结剂组合物时，这甚至是真实的。如本领域技术人员已知的，非净化水可含有相当大量的氯化物。

不希望受任何特定理论的束缚，本发明人认为即使自来水或工艺水用于制备粘结剂组合物，本发明的矿物纤维产品的低水可浸出氯化物含量也至少部分地基于在基于木质素磺酸盐木质素的粘结剂基质内氯化物离子的捕获。这种捕获阻止了氯化物的浸出使得其不可用于腐蚀活性。

通常，未固化的粘结剂组合物是水性粘结剂组合物。水性粘结剂组合物中包含的水可以是加入的净化水、非净化水或净化水和非净化水的组合。

在优选的实施方案中，未固化的粘结剂组合物是水性粘结剂组合物，其中水性粘结剂组合物中包含的至少部分水或全部水是非净化水，其它部分水(如果有的话)是净化水。这是令人惊讶的，因为在常见的现有技术粘结剂中通常使用净化水来避免相当的氯化物含量。净化水的实例是渗透水、去离子水或蒸馏水并且在下文进一步公开。

净化水通常是经过机械过滤或加工以除去杂质并使其适合使用的水。蒸馏水是净化水的最常见形式，但是近年来，水更频繁地通过其他方法净化，该方法包括电容去离子化、反渗透、碳过滤、微滤、超滤、紫外氧化或电去离子。优选的是，在未固化的粘结剂组合物中使用的纯化水具有小于10mg/L、优选小于5mg/L的氯化物含量。

合适非净化水的实例是自来水、雨水、工艺水或其组合。自来水和雨水的氯化物含量通常在10-200mg/L的范围内。工艺水的氯化物含量通常在25-200mg/L氯化物的范围内。优选的是，在未固化的粘结剂组合物中使用的未净化水可以具有至少10mg/L的氯化物含量，例如10-200mg/L的氯化物含量。

加入的非净化水的比例可以在0-100wt％，优选30-100wt％，最优选50-100wt％的范围内，基于在未固化粘结剂组合物中包含的水的总重量，其它比例(如果有的话)是净化水。

在生产厂中，该粘结剂组合物通常以浓缩形式生产，即将水含量保持较低。在递送之后，通过在矿物纤维生产现场添加水将浓缩的粘结剂组合物稀释至合适的粘度。使稀释的粘结剂组合物与矿物纤维接触并固化以产生矿物纤维制品。本发明的益处是可以使用非净化水如自来水、雨水或工艺水来稀释浓缩的粘结剂组合物，并且仍然获得水可浸出氯化物含量低的产品。

本发明的矿棉产品包含与粘结剂接触的矿物纤维，该粘结剂由不含苯酚和甲醛的水性粘结剂组合物的固化产生，该水性粘结剂组合物包含：

-一种或多种木质素磺酸盐木质素形式的组分(i)，其羧酸基团含量为0.03至2.0mmol/g，例如0.03至1.4mmol/g，例如0.075至2.0mmol/g，例如0.075至1.4mmol/g，基于木质素磺酸盐木质素的干重，

-一种或多种交联剂形式的组分(ii)；

-任选的一种或多种增塑剂形式的组分(iii)。

特别地，根据本发明的第一方面，提供了一种矿物纤维产品，其包含与粘结剂接触的矿物纤维，该粘结剂由不含苯酚和甲醛的水性粘结剂组合物的固化得到，该水性粘结剂组合物包含：

-一种或多种木质素磺酸盐木质素形式的组分(i)，其羧酸基团含量为0.03-2.0mmol/g，例如0.03-1.4mmol/g，例如0.075-2.0mmol/g，例如0.075-1.4mmol/g，基于木质素磺酸盐木质素的干重，

-一种或多种交联剂形式的组分(ii)；

-任选的一种或多种增塑剂形式的组分(iii)，

条件是水性粘结剂组合物不包含选自以下的交联剂：

·分子量Mw为500或更低的环氧化合物。

特别地，根据本发明的第一方面，提供了一种矿物纤维产品，其包含与粘结剂接触的矿物纤维，该粘结剂由不含苯酚和甲醛的水性粘结剂组合物的固化得到，该水性粘结剂组合物包含：

-一种或多种木质素磺酸盐木质素形式的组分(i)，其羧酸基团含量为0.03至2.0mmol/g，例如0.03至1.4mmol/g，例如0.075至2.0mmol/g，例如0.075至1.4mmol/g，基于木质素磺酸盐木质素的干重，

-一种或多种交联剂形式的组分(ii)；

-任选的一种或多种增塑剂形式的组分(iii)，

条件是水性粘结剂组合物不包含选自以下的交联剂：

·羰基化合物，其选自醛、式R-[C(O)R₁]_x的羰基化合物，

其中：

R表示饱和或不饱和及直链、支链或环状烃基，包含一个或多个由5或6个碳原子组成的芳核的基团，包含一个或多个含有4或5个碳原子和氧、氮或硫原子的芳族杂环的基团，R基团可能含有其他官能团，

R₁表示氢原子或C₁-C₁₀烷基，以及

x在1至10之间变化。

特别地，根据本发明的第一方面，提供了一种矿物纤维产品，其包含与粘结剂接触的矿物纤维，该粘结剂由不含苯酚和甲醛的水性粘结剂组合物的固化得到，该水性粘结剂组合物包含：

-一种或多种木质素磺酸盐木质素形式的组分(i)，其羧酸基团含量为0.03至2.0mmol/g，例如0.03至1.4mmol/g，例如0.075至2.0mmol/g，例如0.075至1.4mmol/g，基于木质素磺酸盐木质素的干重，

-一种或多种交联剂形式的组分(ii)；

-任选的一种或多种增塑剂形式的组分(iii)，

条件是水性粘结剂组合物不包含选自以下的交联剂：

·多元胺。

特别地，根据本发明的第一方面，提供了一种矿物纤维产品，其包含与粘结剂接触的矿物纤维，该粘结剂由不含苯酚和甲醛的水性粘结剂组合物的固化得到，该水性粘结剂组合物包含：

-一种或多种木质素磺酸盐木质素形式的组分(i)，其羧酸基团含量为0.03-2.0mmol/g，例如0.03-1.4mmol/g，例如0.075-2.0mmol/g，例如0.075-1.4mmol/g，基于木质素磺酸盐木质素的干重，

-一种或多种交联剂形式的组分(ii)；

-任选的一种或多种增塑剂形式的组分(iii)，

条件是水性粘结剂组合物不包含选自以下的交联剂：

·单糖和寡糖。

在一个实施方案中，根据本发明的矿棉产品包含与粘结剂接触的矿物纤维，该粘结剂由不含苯酚和甲醛的水性粘结剂组合物的固化产生，该水性粘结剂组合物包含：

-一种或多种木质素磺酸盐木质素形式的组分(i)，其具有羧酸基团含量为0.03至2.0mmol/g，例如0.03至1.4mmol/g，例如0.075至2.0mmol/g，例如0.075至1.4mmol/g，基于木质素磺酸盐木质素的干重，

-一种或多种交联剂形式的组分(ii)，所述交联剂选自：

-β-羟基烷基酰胺交联剂，和/或

-分子量大于500的环氧化合物，例如基于脂肪酸甘油三酯的环氧化油或一种或多种柔性低聚物或聚合物，例如低Tg丙烯酸类基聚合物，例如低Tg基于乙烯基的聚合物，例如低Tg聚醚，其含有反应性官能团，例如碳二亚胺基团，例如酸酐基团，例如噁唑啉基团，例如氨基，例如环氧基团，和/或

-一种或多种多官能碳二亚胺形式的交联剂，如脂族多官能碳二亚胺；和/或

-Primid XL-552；

-任选的一种或多种增塑剂形式的组分(iii)，

条件是所述粘结剂组合物不包含选自以下的交联剂：

·分子量Mw为500或更低的环氧化合物

·羰基化合物，其选自醛、式R-[C(O)R₁]_x的羰基化合物，

其中：

R表示饱和或不饱和及直链、支链或环状烃基，包含一个或多个由5或6个碳原子组成的芳族核的基团，包含一个或多个含有4或5个碳原子和氧、氮或硫原子的芳族杂环的基团，R基团可能含有其他官能团，

R₁表示氢原子或C₁-C₁₀烷基，并且x在1至10之间变化，

·多元胺。

在优选的实施方案中，粘结剂不含甲醛。

就本申请而言，术语“不含甲醛”被定义为表征矿棉产品，其中来自矿棉产品的甲醛排放低于5μg/m²/h，优选低于3μg/m²/h。优选地，根据ISO 16000进行测试以测试醛排放。

在优选的实施方案中，粘结剂不含苯酚。

就本申请而言，术语“不含苯酚”以一定方式定义使得水性粘结剂组合物苯酚

其数量为≤0.25wt％，例如≤0.1wt％，例如≤0.05wt％，基于具有15wt％的干燥固体粘结剂含量的水性组合物的总重量。

在一个实施方案中，粘结剂组合物不含添加的甲醛。

在一个实施方案中，粘结剂组合物不含添加的苯酚。

就本申请而言，术语“单糖和寡糖”被定义为包括具有10个或更少糖单元的单糖和寡糖。

就本申请而言，术语“糖”被定义为包括具有10个或更少糖单元的单糖和寡糖。

用于制备本发明矿物纤维产品的未固化粘结剂组合物包含一种或多种木质素磺酸盐木质素作为组分(i)。

组分(i)

组分(i)是一种或多种木质素磺酸盐木质素的形式，其羧酸基团含量为0.03-2.0mmol/g，例如0.03-1.4mmol/g，例如0.075-2.0mmol/g，例如0.075-1.4mmol/g，基于木质素磺酸盐木质素的干重。

木质素、纤维素和半纤维素是植物细胞壁中的三种主要有机化合物。木质素可以被认为是将纤维素纤维保持在一起的胶。木质素含有亲水性和疏水性基团两者。它是世界上第二丰富的天然聚合物，仅次于纤维素，并且估计占生物质中所含总碳的多达20-30％，其在全球超过10亿吨。

木质素磺酸盐方法引入大量的磺酸盐基团，使木质素可溶于水，但也可溶于酸性水溶液。木质素磺酸盐具有高达8％的作为磺酸盐的硫，而硫酸盐木质素具有1-2％的硫，主要与木质素键合。木质素磺酸盐的分子量为15.000-50.000g/mol。木质素的典型疏水性核与大量离子化磺酸根基团一起使该木质素作为表面活性剂具有吸引力，并且其通常可用于分散水泥等。

为了生产基于木质素的增值产品，应首先从生物质中分离木质素，为此可以采用几种方法。硫酸盐和亚硫酸盐制浆工艺因其从木材中有效分离木质素而闻名，因此在世界范围内使用。借助于NaOH和Na₂S将硫酸盐木质素与木材分离。来自亚硫酸盐制浆过程的木质素被称为木质素磺酸盐，并且通过使用亚硫酸和/或含有镁、钙、钠或铵的亚硫酸盐在不同pH水平下生产。目前，木质素磺酸盐占商业木质素总市场的90％，并且全球木质素磺酸盐的年度总产量约为180万吨。木质素磺酸盐通常具有丰富的磺酸基，因此具有比硫酸盐木质素更高的硫量。由于磺化基团的存在，木质素磺酸盐是带阴离子电荷的并且是水溶性的。木质素磺酸盐的分子量(Mw)可以类似于或大于硫酸盐木质素的分子量。由于其独特的性质，木质素磺酸盐具有广泛的用途，例如动物饲料、杀虫剂、表面活性剂、石油钻井中的添加剂、胶体悬浮液中的稳定剂和作为混凝土掺合料中的增塑剂。然而，大多数新的纸浆厂采用硫酸盐技术进行纸浆生产，因此，硫酸盐木质素更容易用于增值生产。

然而，木质素磺酸盐和硫酸盐木质素具有来自不同分离方法的不同性质，因此官能团分布不同。木质素磺酸盐中高水平的磺酸基团，通常每四个C9单元至少一个，使得木质素磺酸盐在水中的所有pH水平下都带强电荷。这种丰富的可电离官能团可以解释与其他工艺木质素相比的大多数差异。与硫酸盐木质素相比，更高的电荷密度允许更易溶于水以及在溶液中固体含量更高。此外，出于相同的原因，在相同的固体含量下，与硫酸盐木质素相比，木质素磺酸盐将具有更低的溶液粘度，这可以促进处理和加工。木质素磺酸盐的常用模型结构如图1所示。

在一个实施方案中，组分(i)的羧酸基团含量为0.05-0.6mmol/g，例如0.1-0.4mmol/g，基于木质素磺酸盐木质素的干重。

在一个实施方案中，组分(i)是一种或多种木质素磺酸盐木质素的形式，考虑到组分(i)的Mn重量平均值，该木质素磺酸盐木质素的平均羧酸基团含量小于1.8个基团/大分子，例如小于1.4个，例如小于1.1个，例如小于0.7个，例如小于0.4个。

在一个实施方案中，组分(i)的酚OH基团含量为0.3-2.5mmol/g，例如0.5-2.0mmol/g，例如0.5-1.5mmol/g，基于木质素磺酸盐木质素的干重。

在一个实施方案中，组分(i)的脂族OH基团含量为1.0-8.0mmol/g，例如1.5-6.0mmol/g，例如2.0-5.0mmol/g，基于木质素磺酸盐木质素的干重。

在一个实施方案中，组分(i)包含木质素磺酸铵和/或木质素磺酸钙，和/或木质素磺酸镁，及其任意组合。

在一个实施方案中，组分(i)包含木质素磺酸铵和木质素磺酸钙，其中NH₄ ⁺与Ca²⁺的摩尔比为5:1-1:5，特别是3:1-1:3。

就本发明而言，术语木质素磺酸盐包括磺化的硫酸盐木质素。

在一个实施方案中，组分(i)是磺化的硫酸盐木质素。

在一个实施方案中，水性粘结剂组合物含有基于木质素磺酸盐和糖的重量计0-5wt％，例如小于5wt％，例如0-4.9wt％，例如0.1-4.9wt％的量的添加的糖。

在一个实施方案中，水性粘结剂组合物包含组分(i)，即木质素磺酸盐，其量为50-98wt％，例如65-98wt％，例如80-98wt％，基于组分(i)和(ii)的总重量。

在一个实施方案中，水性粘结剂组合物包含组分(i)，即木质素磺酸盐，其量为50-88wt％，例如50-87wt％，例如65-88wt％，例如65-87wt％，例如80-88wt％，例如80-87wt％，基于组分(i)和(ii)的总重量。

在一个实施方案中，水性粘结剂组合物包含组分(i)，其量为50-98wt％，例如65-98wt％，例如80-98wt％，基于组分(i)、(ii)和(iii)的干重。

在一个实施方案中，水性粘结剂组合物包含组分(i)，其量为50-88wt％，例如50-87wt％，例如65-88wt％，例如65-87wt％，例如80-88wt％，例如80-87wt％，基于组分(i)、(ii)和(iii)的干重。

就本发明而言，通过使用³¹P NMR作为表征方法测定木质素官能团的含量。

通过使用2-氯-4,4,5,5-四甲基-1,3,2-二氧磷杂环戊烷(TMDP)作为亚磷酸化试剂和胆固醇作为内标进行³¹P NMR的样品制备。根据Granata和Argyropoulos的工作(J.Agric.Food Chem.43:1538-1544)进行整合。

组分(ii)

组分(ii)是一种或多种交联剂的形式。

在一个实施方案中，组分(ii)为一种或多种交联剂的形式，所述交联剂选自

a)β-羟基烷基酰胺交联剂和/或噁唑啉交联剂，和/或

b)多官能有机胺如烷醇胺、二元胺如六甲基二胺、三元胺，和/或

c)分子量大于500的环氧化合物，如一种或多种柔性低聚物或聚合物，如低Tg丙烯酸类基聚合物，如低Tg基于乙烯基的聚合物，如低Tg聚醚，其含有反应性官能团如碳二亚胺基团，如酸酐基团，如噁唑啉基团，如氨基，如环氧基，和/或

d)一种或多种交联剂，选自聚乙烯亚胺、聚乙烯胺、脂肪胺；和/或

e)一种或多种脂肪酰胺形式的交联剂；和/或

f)一种或多种交联剂，选自芳族醛，如羟基苯甲醛，如氨基苯甲醛，如羟基-甲氧基苯甲醛，和/或选自脂族醛，如癸醛，和/或

g)一种或多种交联剂，选自聚酯多元醇，如聚己内酯；和/或

h)一种或多种选自淀粉、改性淀粉、CMC的交联剂；和/或

i)一种或多种脂族多官能碳二亚胺形式的交联剂；和/或

j)一种或多种交联剂，其选自基于三聚氰胺的交联剂，例如基于六(甲基甲氧基)三聚氰胺(HMMM)的交联剂。

在一个实施方案中，组分(ii)在一个实施方案中包含一种或多种选自β-羟基烷基酰胺交联剂和/或噁唑啉交联剂的交联剂。

β-羟基烷基酰胺交联剂是酸官能大分子的固化剂。它提供硬的、耐久的、耐腐蚀和耐溶剂的交联聚合物网络。据信β-羟基烷基酰胺交联剂通过酯化反应固化形成多个酯键。β-羟基烷基酰胺交联剂的羟基官能度应平均至少为2，优选大于2，更优选2-4，以获得最佳固化响应。

含有噁唑啉基团的交联剂是在每个分子中含有一个或多个噁唑啉基团的聚合物，并且通常，含有噁唑啉的交联剂可以通过聚合噁唑啉衍生物容易地获得。美国专利US6 818699B2提供公开了这种方法的内容。

在一个实施方案中，组分(ii)是一种或多种分子量大于500的环氧化合物，例如基于脂肪酸甘油三酯的环氧化油或一种或多种柔性低聚物或聚合物，例如低Tg丙烯酸类基聚合物，例如低Tg基于乙烯基的聚合物，例如低Tg聚醚，其含有反应性官能团，例如碳二亚胺基团，例如酸酐基团，例如噁唑啉基团，例如氨基，例如环氧基团，例如β-羟基烷基酰胺基团。

在一个实施方案中，组分(ii)是一种或多种选自脂肪胺的交联剂。

在一个实施方案中，组分(ii)是脂肪酰胺形式的一种或多种交联剂。

在一个实施方案中，组分(ii)是一种或多种选自聚酯多元醇如聚己内酯的交联剂。

在一个实施方案中，组分(ii)是选自淀粉、改性淀粉、CMC的一种或多种交联剂。

在一个实施方案中，组分(ii)是一种或多种多官能碳二亚胺形式的交联剂，例如脂族多官能碳二亚胺。

在一个实施方案中，组分(ii)是一种或多种氮丙啶形式的交联剂，例如CX100、NeoAdd-Pax 521/523。

在一个实施方案中，组分(ii)是选自基于三聚氰胺的交联剂的一种或多种交联剂，例如基于六(甲基甲氧基)三聚氰胺(HMMM)的交联剂。

这类化合物的实例是Picass ian XL 701、702、725(Stahl Polymers)，如XL-29SE(Angus Chemical Company)，如CX 300(DSM)，如Carbodilite V-02-L2(Nisshinbo ChemicalInc.)。

在一个实施方案中，组分(ii)是Primid XL 552，其具有以下结构：

组分(ii)也可以是上述化合物的任何混合物。

在一个实施方案中，根据本发明的粘结剂组合物包含1-50wt％，例如4-20wt％，例如6-12wt％的量的组分(ii)，基于组分(i)的干重。

在一个实施方案中，组分(ii)为选自以下形式的一种或多种交联剂：

-β-羟基烷基酰胺交联剂，例如N-(2-羟基异丙基)酰胺交联剂，例如N-(2-羟乙基)酰胺交联剂，例如N-(2-羟乙基)己二酰胺交联剂，例如N,N,N′,N′-四(2-羟乙基)己二酰胺和/或N-(2-羟乙基)己二酰胺,和/或

-多官能有机胺如烷醇胺、二胺如六甲基二胺，和/或

-分子量大于500的环氧化合物，例如基于脂肪酸甘油三酯的环氧化油或一种或多种柔性低聚物或聚合物，例如低Tg丙烯酸类基聚合物，例如低Tg基于乙烯基的聚合物，例如低Tg聚醚，其含有反应性官能团，例如碳二亚胺基团，例如酸酐基团，例如噁唑啉基团，例如氨基，例如环氧基团，和/或

-一种或多种多官能碳二亚胺形式的交联剂，例如脂族多官能碳二亚胺。

在一个实施方案中，组分(ii)包含一种或多种交联剂,选自：

-β-羟基烷基酰胺交联剂，如N-(2-羟基异丙基)酰胺交联剂，如N-(2-羟乙基)酰胺交联剂，如N-(2-羟乙基)己二酰胺交联剂，如N,N,N′,N′-四(2-羟乙基)己二酰胺。

在一个实施方案中，组分(ii)的量为2至90wt％，例如6至60wt％，例如10至40wt％，例如25至40wt％，基于组分(i)的干重。

粘结剂组合物的组分(iii)

任选和优选地，粘结剂组合物可包含组分(iii)。组分(iii)为一种或多种增塑剂的形式。

在一个实施方案中，组分(iii)为一种或多种增塑剂的形式，所述增塑剂选自多元醇，例如碳水化合物，氢化糖，例如山梨糖醇、赤藓糖醇，甘油，单乙二醇，聚乙二醇，聚乙二醇醚，聚醚，邻苯二甲酸酯和/或酸，例如己二酸、香草酸、乳酸和/或阿魏酸，丙烯酸类聚合物，聚乙烯醇，聚氨酯分散体，碳酸亚乙酯，碳酸亚丙酯，内酯，内酰胺，丙交酯，具有游离羧基的丙烯酸类基聚合物和/或具有游离羧基的聚氨酯分散体，聚酰胺，酰胺例如碳酰胺/脲，或其任何混合物。

在一个实施方案中，组分(iii)为一种或多种增塑剂的形式，所述增塑剂选自碳酸酯如碳酸亚乙酯、碳酸亚丙酯、内酯、内酰胺、丙交酯、具有类似于木质素的结构的化合物如香草醛、乙酰丁香酮、用作聚结剂的溶剂如醇醚、聚乙烯醇。

在一个实施方案中，组分(iii)为一种或多种非反应性增塑剂的形式，所述非反应性增塑剂选自聚乙二醇、聚乙二醇醚、聚醚、氢化糖、邻苯二甲酸酯和/或其它酯、用作聚结剂的溶剂如醇醚、丙烯酸类聚合物、聚乙烯醇。

在一个实施方案中，组分(iii)是一种或多种反应性增塑剂，其选自碳酸酯，如碳酸亚乙酯，碳酸亚丙酯，内酯，内酰胺，丙交酯，二羧酸或三羧酸，如己二酸或乳酸，和/或香草酸和/或阿魏酸，聚氨酯分散体，具有游离羧基的丙烯酸类基聚合物，具有类似于木质素的结构的化合物如香草醛，乙酰丁香酮。

在一个实施方案中，组分(iii)为选自脂肪醇、单羟基醇如戊醇、硬脂醇的一种或多种增塑剂的形式。

在一个实施方案中，组分(iii)包含一种或多种选自聚乙二醇、聚乙二醇醚的增塑剂，和/或一种或多种多元醇形式的增塑剂，例如1,1,1-三(羟甲基)丙烷和/或三乙醇胺。

本发明的另一个特别令人惊奇的方面在于使用沸点高于100℃，特别是140-250℃的增塑剂强烈地改善了根据本发明的矿物纤维产品的机械性能，尽管考虑到它们的沸点，这些增塑剂可能在与矿物纤维接触的粘结剂固化期间至少部分蒸发。

在一个实施方案中，组分(iii)包含一种或多种沸点高于100℃，例如110-380℃，更优选120-300℃，更优选140-250℃的增塑剂。

据信，这些增塑剂在本发明所述粘结剂组合物中的有效性与在固化过程中增加木质素的流动性的效果相关。据信，在固化过程中木质素流动性增加有助于有效交联。

在一个实施方案中，组分(iii)包含一种或多种平均分子量为150-50000g/mol，特别是150-4000g/mol，更特别是150-1000g/mol，优选150-500g/mol，更优选200-400g/mol的聚乙二醇。

在一个实施方案中，组分(iii)包含一种或多种平均分子量为4000-25000g/mol，特别是4000-15000g/mol，更特别是8000-12000g/mol的聚乙二醇。

在一个实施方案中，组分(iii)能够在固化过程中与组分(i)和/或组分(ii)形成共价键。这样的组分不会蒸发并作为组合物的一部分保留，但将被有效地改变以不引入不希望的副作用，例如固化产物中的水吸收。这种组分的非限制性实例是己内酯和具有游离羧基的丙烯酸类基聚合物。

在一个实施方案中，组分(iii)选自脂肪醇、单羟基醇如戊醇、硬脂醇。

在一个实施方案中，组分(iii)选自一种或多种增塑剂，所述增塑剂选自烷氧基化物例如乙氧基化物，例如丁醇乙氧基化物，例如丁氧基三甘醇。

在一个实施方案中，组分(iii)选自一种或多种丙二醇。

在一个实施方案中，组分(iii)选自一种或多种二醇酯。

在一个实施方案中，组分(iii)选自一种或多种增塑剂，所述增塑剂选自己二酸酯、乙酸酯、苯甲酸酯、环苯甲酸酯、柠檬酸酯、硬脂酸酯、山梨酸酯、癸二酸酯、壬二酸酯、丁酸酯、戊酸酯。

在一个实施方案中，组分(iii)选自一种或多种增塑剂，所述增塑剂选自酚衍生物如烷基或芳基取代的酚。

在一个实施方案中，组分(iii)选自一种或多种增塑剂，所述增塑剂选自硅烷醇、硅氧烷。

在一个实施方案中，组分(iii)选自一种或多种增塑剂，所述增塑剂选自硫酸酯如烷基硫酸酯，磺酸酯如烷基芳基磺酸酯如烷基磺酸酯，磷酸酯如三聚磷酸酯；如磷酸三丁酯。

在一个实施方案中，组分(iii)选自一种或多种羟基酸。

在一个实施方案中，组分(iii)选自一种或多种增塑剂，所述增塑剂选自单体酰胺如乙酰胺、苯甲酰胺、脂肪酸酰胺如妥尔油酰胺。

在一个实施方案中，组分(iii)选自一种或多种增塑剂，所述增塑剂选自季铵化合物如三甲基甘氨酸、二硬脂基二甲基氯化铵。

在一个实施方案中，组分(iii)选自一种或多种增塑剂，所述增塑剂选自植物油如蓖麻油、棕榈油、亚麻籽油、妥尔油、大豆油。

在一个实施方案中，组分(iii)是妥尔油的形式。

在一个实施方案中，组分(iii)选自一种或多种增塑剂，所述增塑剂选自氢化油、乙酰化油。

在一个实施方案中，组分(iii)选自一种或多种脂肪酸甲酯。

在一个实施方案中，组分(iii)选自一种或多种增塑剂，所述增塑剂选自烷基聚葡糖苷、葡糖酰胺、氨基葡糖酰胺、蔗糖酯、脱水山梨糖醇酯。

在一个实施方案中，组分(iii)选自聚乙二醇、聚乙二醇醚。

在一个实施方案中，组分(iii)选自三乙醇胺。

在一个实施方案中，组分(iii)为丙二醇、酚衍生物、硅烷醇、硅氧烷、羟基酸、植物油、聚乙二醇、聚乙二醇醚的形式，和/或一种或多种多元醇形式的增塑剂，例如1,1,1-三(羟甲基)丙烷、三乙醇胺或其任何混合物。

令人惊奇地发现，在根据本发明的粘结剂组合物中包含增塑剂强烈地改善了根据本发明的矿物纤维产品的机械性能。

术语增塑剂是指加入到材料中以使材料更软、更柔韧(通过降低玻璃化转变温度Tg)和更容易加工的物质。

组分(iii)也可以是上述化合物的任何混合物。

在一个实施方案中，组分(iii)的存在量为0.5-60，优选2.5-25，更优选3-15wt％，基于组分(i)的干重。

在一个实施方案中，组分(iii)的存在量为0.5-60wt％，优选2.5-25wt％，更优选3-15wt％，基于组分(i)、(ii)和(iii)的干重。

矿物纤维产品，其包含与粘结剂接触的矿物纤维，该粘结剂由包含组分(i)和(iia)的粘结剂组合物的固化得到

在一个实施方案中，本发明涉及一种矿物纤维产品，其包含与粘结剂接触的矿物纤维，所述粘结剂由用于矿物纤维的粘结剂组合物固化产生，所述用于矿物纤维的粘结剂组合物包含：

-一种或多种木质素磺酸盐木质素形式的组分(i)，其羧酸基团含量为0.03-2.0mmol/g，例如0.03-1.4mmol/g，例如0.075-2.0mmol/g，例如0.075-1.4mmol/g，基于木质素磺酸盐木质素的干重。

-一种或多种改性剂形式的组分(iia)，优选地条件是水性粘结剂组合物不包含选自以下的交联剂：

·分子量Mw为500或更小的的环氧化合物，

和/或

条件是水性粘结剂组合物不包含选自以下的交联剂：

·羰基化合物，其选自醛、式R-[C(O)R₁]_x的羰基化合物，

其中：

R表示饱和或不饱和及直链、支链或环状烃基，包含一个或多个由5或6个碳原子组成的芳族核的基团，包含一个或多个含有4或5个碳原子和氧、氮或硫原子的芳族杂环的基团，R基团可能含有其他官能团，

R₁表示氢原子或C₁-C₁₀烷基，并且x在1至10之间变化，

和/或

条件是水性粘结剂组合物不包含选自以下的交联剂：

·多元胺

和/或

条件是水性粘结剂组合物不包含选自以下的交联剂：

·单糖和寡糖。

本发明人已经发现，优异的粘结剂性能也可以通过双组分体系来实现，所述双组分体系包含一种或多种木质素磺酸盐木质素形式的组分(i)和一种或多种改性剂形式的组分(iia)，以及任选的上下文提及的任何其它组分，木质素磺酸盐木质素具有基于木质素磺酸盐木质素干重的0.03-2.0mmol/g，例如0.03-1.4mmol/g，例如0.075-2.0mmol/g，例如0.075-1.4mmol/g的羧酸基团含量。

在一个实施方案中，组分(iia)是一种或多种化合物形式的改性剂，所述化合物选自分子量大于500的环氧化合物，例如基于脂肪酸甘油三酯的环氧化油，或一种或多种柔性低聚物或聚合物，例如低Tg丙烯酸类基聚合物，例如低Tg基于乙烯基的聚合物，例如低Tg聚醚，其含有反应性官能团，例如碳二亚胺基团，例如酸酐基团，例如噁唑啉基团，例如氨基，例如环氧基团，例如β-羟基烷基酰胺基团。

在一个实施方案中，组分(iia)是选自聚乙烯亚胺、聚乙烯胺、脂肪胺的一种或多种改性剂。

在一个实施方案中，组分(iia)是一种或多种选自多官能碳二亚胺，如脂族多官能碳二亚胺的改性剂。

组分(iia)也可以是上述化合物的任何混合物。

不希望受任何特定理论的束缚，本发明人相信，由包含组分(i)和(iia)以及任选的其它组分的用于矿物纤维的粘结剂组合物实现的优异粘结剂性能至少部分是由于用作组分(iia)的改性剂至少部分起增塑剂和交联剂的作用的效果。

在一个实施方案中，粘结剂组合物包含组分(iia)，其量为1-40wt％，例如4-20wt％，例如6-12wt％，基于组分(i)的干重。

其他组分

在一些实施方案中，根据本发明的矿物纤维产品包含与粘结剂组合物接触的矿物纤维，所述粘结剂组合物由包含其它组分的粘结剂的固化产生。

在一个实施方案中，粘结剂组合物包含选自无机酸，例如硫酸、氨基磺酸、硝酸、硼酸、次磷酸和/或磷酸，和/或其任何盐，例如次磷酸钠，和/或铵盐，例如硫酸、氨基磺酸、硝酸、硼酸、次磷酸和/或磷酸的铵盐，和/或多磷酸钠(STTP)，和/或偏磷酸钠(STMP)，和/或三氯氧磷的催化剂。这种催化剂的存在可以改善根据本发明的粘结剂组合物的固化性能。

在一个实施方案中，粘结剂组合物包含选自路易斯酸的催化剂，所述路易斯酸可接受来自给体化合物的电子对从而形成路易斯加合物，例如ZnCl₂、Mg(ClO₄)₂、Sn[N(SO₂-n-C₈F₁₇)₂]₄。

在一个实施方案中，粘结剂组合物包含选自金属氯化物如KCl、MgCl₂、ZnCl₂、FeCl₃和SnCl₂或它们的加合物如AlCl₃加合物，如BF₃加合物，如BF₃乙胺络合物的催化剂。

在一个实施方案中，粘结剂组合物包含选自有机金属化合物的催化剂，例如钛酸酯基催化剂和锡基催化剂。

在一个实施方案中，粘结剂组合物包含选自螯合剂，如过渡金属，如铁离子、铬离子、锰离子、铜离子和/或选自过氧化物，如有机过氧化物，如过氧化二枯基的催化剂。

在一个实施方案中，根据本发明的粘结剂组合物包含选自亚磷酸酯如亚磷酸烷基酯，如亚磷酸芳基酯如亚磷酸三苯基酯的催化剂。

在一个实施方案中，根据本发明的粘结剂组合物包含选自叔胺如三-2,4,6-二甲基氨基甲基苯酚的催化剂。

在一个实施方案中，粘结剂组合物进一步包含一种或多种硅烷形式的其它组分(iv)。

在一个实施方案中，粘结剂组合物包含一种或多种偶联剂形式的其它组分(iv)，例如有机官能硅烷。

在一个实施方案中，组分(iv)选自有机官能化硅烷，例如伯或仲氨基官能化硅烷，环氧官能化硅烷，例如聚合或低聚环氧官能化硅烷，甲基丙烯酸酯官能化硅烷，烷基和芳基官能化硅烷，脲官能化硅烷或乙烯基官能化硅烷。

在一个实施方案中，粘结剂组合物进一步包含一种或多种组分形式的组分(v)，其选自碱，如氨，如碱金属氢氧化物，如KOH，如碱土金属氢氧化物，如Ca(OH)₂，如Mg(OH)₂，如胺或其任何盐。

在一个实施方案中，粘结剂组合物还包含脲形式的其它组分，特别是其量为5至40wt％，例如10至30wt％，15至25wt％，基于组分(i)的干重。

在一个实施方案中，粘结剂组合物还包含一种或多种碳水化合物形式的其它组分，所述碳水化合物选自蔗糖、还原糖，特别是右旋糖、聚碳水化合物及其混合物，优选糊精和麦芽糖糊精，更优选葡萄糖浆，更优选右旋糖当量值为DE＝30至小于100，例如DE＝60至小于100，例如DE＝60-99，例如DE＝85-99，例如DE＝95-99的葡萄糖浆。

在一个实施方案中，粘结剂组合物还包含选自蔗糖和还原糖的一种或多种碳水化合物形式的其它组分，其量为5-50wt％，例如5wt％至小于50wt％，例如10-40wt％，例如15-30wt％，基于组分(i)的干重。

在一个实施方案中，本发明所述的矿物纤维产品包含与粘结剂组合物接触的矿物纤维，所述粘结剂组合物包含一种或多种硅树脂形式的另外组分。

在一个实施方案中，根据本发明的粘结剂组合物包含一种或多种反应性或非反应性硅酮形式的其它组分(vi)。

在一个实施方案中，组分(vi)选自由有机硅氧烷残基，特别是二苯基硅氧烷残基，烷基硅氧烷残基，优选二甲基硅氧烷残基组成的主链构成的硅酮，其带有至少一个能够与粘结剂组合物的至少一种组分反应的羟基、羧基或酸酐、胺、环氧基或乙烯基官能团，并且优选以0.025-15wt％，优选0.1-10wt％，更优选0.3-8wt％的量存在，基于粘结剂固体。

在一个实施方案中，本发明所述矿物纤维产品包含与粘结剂组合物接触的矿物纤维，所述粘结剂组合物包含一种或多种矿物油形式的其它组分。

在本发明的上下文中，基于粘结剂组分的总干重，糖含量为50wt％或更高的粘结剂组合物被认为是糖基粘结剂。在本发明的上下文中，基于粘结剂组分的总干重，糖含量小于50wt％的粘结剂组合物被认为是非糖基粘结剂。

在一个实施方案中，粘结剂组合物还包含一种或多种表面活性剂形式的其它组分，所述表面活性剂为非离子和/或离子乳化剂形式，例如聚氧乙烯(4)月桂基醚，例如大豆卵磷脂，例如十二烷基硫酸钠。

在粘结剂中使用木质素基磺化产物可导致一些粘结剂和最终产物的亲水性增加，这意味着要加入一种或多种疏水剂，例如一种或多种矿物油，例如一种或多种硅油，例如一种或多种硅树脂。

在一个实施方案中，水性粘结剂组合物基本由如下物质组成：

-一种或多种木质素磺酸盐木质素形式的组分(i)，其羧酸基团含量为0.03-2.0mmol/g，例如0.03-1.4mmol/g，例如0.075-2.0mmol/g，例如0.075-1.4mmol/g，基于木质素磺酸盐木质素的干重，和/或

-一种或多种交联剂形式的组分(ii)；

-一种或多种增塑剂形式的组分(iii)；

-一种或多种偶联剂如有机官能硅烷形式的组分(iv)；

-任选的一种或多种化合物形式的组分，所述化合物选自碱，如氨，如碱金属氢氧化物，如KOH，如碱土金属氢氧化物，如Ca(OH)₂,如Mg(OH)₂，如胺或其任何盐；

-任选的脲形式的组分；

-任选的更具反应性或非反应性硅酮形式的组分；

-任选的烃油；

-任选的一种或多种表面活性剂；

-水，

优选地条件是水性粘结剂组合物不包含选自如下的交联剂：

-分子量Mw为500或更小的环氧化合物

和/或

条件是水性粘结剂组合物不包含选自以下的交联剂：

-羰基化合物，其选自醛、式R-[C(O)R₁]_x的羰基化合物，

其中：

R表示饱和或不饱和及直链、支链或环状烃基，包含一个或多个由5或6个碳原子组成的芳族核的基团，包含一个或多个含有4或5个碳原子和氧、氮或硫原子的芳族杂环的基团，R基团可能含有其他官能团，

R₁表示氢原子或C₁-C₁₀烷基，并且x在1至10之间变化，

和/或

条件是水性粘结剂组合物不包含选自以下的交联剂：

-多元胺

和/或

条件是水性粘结剂组合物不包含选自以下的交联剂：

-单糖和寡糖。

在一个实施方案中，水性粘结剂组合物基本由如下物质组成：

-一种或多种木质素磺酸盐木质素形式的组分(i)，其羧酸基团含量为0.03-2.0mmol/g，例如0.03-1.4mmol/g，例如0.075-2.0mmol/g，例如0.075-1.4mmol/g，基于木质素磺酸盐木质素的干重，和/或

-一种或多种交联剂形式的组分(ii)；

-一种或多种增塑剂形式的组分(iii)；

-一种或多种偶联剂如有机官能硅烷形式的组分(iv)；

-任选的一种或多种化合物形式的组分，所述化合物选自碱，如氨，如碱金属氢氧化物，如KOH，如碱土金属氢氧化物，如Ca(OH)₂,如Mg(OH)₂,，如胺或其任何盐；

-任选的脲形式的组分；

-任选的更具反应性或非反应性硅酮形式的组分；

-任选的烃油；

-任选的一种或多种表面活性剂；

-水

优选地条件是水性粘结剂组合物不包含选自以下的交联剂：

-分子量Mw为500或更低的环氧化合物

和/或

条件是水性粘结剂组合物不包含选自以下的交联剂：

-羰基化合物，其选自醛、式R-[C(O)R₁]_x的羰基化合物，

其中：

R表示饱和或不饱和及直链、支链或环状烃基，包含一个或多个由5或6个碳原子组成的芳族核的基团，包含一个或多个含有4或5个碳原子和氧、氮或硫原子的芳族杂环的基团，R基团可能含有其他官能团，

R₁表示氢原子或C₁-C₁₀烷基，并且x在1至10之间变化，

和/或

条件是水性粘结剂组合物不包含选自以下的交联剂：

-多元胺

和/或

条件是水性粘结剂组合物不包含选自以下的交联剂：

-单糖和寡糖。

在一个实施方案中，根据本发明的水性粘结剂组合物基本由如下物质组成：

-一种或多种木质素磺酸盐木质素形式的组分(i)，基于木质素磺酸盐木质素的干重，该木质素磺酸盐木质素的羧酸基团含量为0.03-1.4mmol/g；

和/或

-一种或多种交联剂形式的组分(ii)；

-一种或多种偶联剂组分(iv)，如有机官能硅烷；

-任选的选自氨、胺或其任何盐的一种或多种化合物形式的组分；

-任选的脲形式的组分；

-任选的更具反应性或非反应性硅酮形式的组分；

-任选的烃油；

-任选的一种或多种表面活性剂，

优选地条件是水性粘结剂组合物不包含选自以下的交联剂：

-分子量Mw为500或更低的环氧化合物

和/或

条件是水性粘结剂组合物不包含选自以下的交联剂：

-羰基化合物，其选自醛、式R-[C(O)R₁]_x的羰基化合物，

其中：

R表示饱和或不饱和及直链、支链或环状烃基，包含一个或多个由5或6个碳原子组成的芳族核的基团，包含一个或多个含有4或5个碳原子和氧、氮或硫原子的芳族杂环的基团，R基团可能含有其他官能团，

R₁表示氢原子或C₁-C₁₀烷基，并且x在1至10之间变化，

和/或

条件是水性粘结剂组合物不包含选自以下的交联剂：

-多元胺

和/或

条件是水性粘结剂组合物不包含选自以下的交联剂：

-单糖和寡糖。

在一个实施方案中，根据本发明的水性粘结剂组合物基本由如下物质组成：

-一种或多种木质素磺酸盐木质素形式的组分(i)，基于木质素磺酸盐木质素的干重，该木质素磺酸盐木质素的羧酸基团含量为0.03-1.4mmol/g；

-一种或多种交联剂形式的组分(ii)；

-一种或多种偶联剂形式的组分(iv)，例如有机官能硅烷；

-任选的选自氨、胺或其任何盐的一种或多种化合物形式的组分；

-任选的脲形式的组分；

-任选的更具反应性或非反应性硅酮形式的组分；

-任选的烃油；

-任选的一种或多种表面活性剂，

优选地条件是水性粘结剂组合物不包含选自以下的交联剂：

-分子量Mw为500或更低的环氧化合物

和/或

条件是水性粘结剂组合物不包含选自以下的交联剂：

-羰基化合物，其选自醛、式R-[C(O)R₁]_x的羰基化合物，

其中：

R表示饱和或不饱和及直链、支链或环状烃基，包含一个或多个由5或6个碳原子组成的芳族核的基团，包含一个或多个含有4或5个碳原子和氧、氮或硫原子的芳族杂环的基团，R基团可能含有其他官能团，

R₁表示氢原子或C₁-C₁₀烷基，并且x在1至10之间变化，

和/或

条件是水性粘结剂组合物不包含选自以下的交联剂：

-多元胺

和/或

条件是水性粘结剂组合物不包含选自以下的交联剂：

-单糖和寡糖。

本发明人惊奇地发现，包含矿物纤维的矿物纤维产品在新生产时和老化条件后都具有非常高的稳定性，所述矿物纤维与粘结剂接触，导致如上所述的水性粘结剂组合物固化。

此外，本发明人已经发现，通过使用>230℃的固化温度可以获得甚至更高的产品稳定性。

因此，在一个实施方案中，本发明涉及矿物纤维产品，其包含与粘结剂接触的矿物纤维，所述粘结剂由固化如上所述的水性粘结剂组合物得到，其中使用>230℃的固化温度。

本发明人进一步发现，矿物纤维产品的稳定性可以通过以下措施进一步提高：

-较低的生产线容量，意味着较长的固化时间

-添加硅树脂

-添加大量交联剂

-添加两种或更多种不同交联剂的组合

-加入少量阳离子物质如多价金属离子如钙和/或有机阳离子物质如胺和/或有机改性的无机化合物如胺改性的蒙脱石粘土。

矿物纤维产品，其包含与粘结剂接触的矿物纤维，所述粘结剂由包含组分(i)和(iia)的粘结剂组合物的固化得到

在一个实施方案中，本发明涉及一种矿物纤维产品，其包含与粘结剂接触的矿物纤维，该粘结剂由用于矿物纤维的粘结剂组合物固化得到，用于矿物纤维的粘结剂组合物包含：

-一种或多种木质素磺酸盐木质素形式的组分(i)，其羧酸基团含量为0.03-2.0mmol/g，例如0.03-1.4mmol/g，例如0.075-2.0mmol/g，例如0.075-1.4mmol/g，基于木质素磺酸盐木质素的干重。

-一种或多种改性剂形式的组分(iia)，优选地条件是水性粘结剂组合物不包含选自以下的交联剂：

·分子量Mw为500或更小的的环氧化合物，

和/或

条件是水性粘结剂组合物不包含选自以下的交联剂：

·羰基化合物，其选自醛、式R-[C(O)R₁]_x的羰基化合物，

其中：

R表示饱和或不饱和及直链、支链或环状烃基，包含一个或多个由5或6个碳原子组成的芳族核的基团，包含一个或多个含有4或5个碳原子和氧、氮或硫原子的芳族杂环的基团，R基团可能含有其他官能团，

R₁表示氢原子或C₁-C₁₀烷基，并且x在1至10之间变化，

和/或

条件是水性粘结剂组合物不包含选自以下的交联剂：

·多元胺

和/或

条件是水性粘结剂组合物不包含选自以下的交联剂：

·单糖和寡糖

本发明人已经发现，优异的粘结剂性能也可以通过双组分体系实现，所述双组分体系包含一种或多种木质素磺酸盐木质素形式的组分(i)和一种或多种改性剂形式的组分(iia)，以及任选的上下文提及的任何其它组分，木质素磺酸盐木质素具有基于木质素磺酸盐木质素干重的0.03-2.0mmol/g，例如0.03-1.4mmol/g，例如0.075-2.0mmol/g，例如0.075-1.4mmol/g的羧酸基团含量。

在一个实施方案中，组分(iia)是一种或多种化合物形式的改性剂，所述化合物选自分子量大于500的环氧化合物，例如基于脂肪酸甘油三酯的环氧化油，或一种或多种柔性低聚物或聚合物，例如低Tg丙烯酸类基聚合物，例如低Tg基于乙烯基的聚合物，例如低Tg聚醚，其含有反应性官能团，例如碳二亚胺基团，例如酸酐基团，例如噁唑啉基团，例如氨基，例如环氧基团，例如β-羟基烷基酰胺基团。

在一个实施方案中，组分(iia)是选自聚乙烯亚胺、聚乙烯胺、脂肪胺的一种或多种改性剂。

在一个实施方案中，组分(iia)是一种或多种选自多官能碳二亚胺，如脂族多官能碳二亚胺的改性剂。

组分(iia)也可以是上述化合物的任何混合物。

不希望受任何特定理论的束缚，本发明人相信，由包含组分(i)和(iia)以及任选的其它组分的用于矿物纤维的粘结剂组合物实现的优异粘结剂性能至少部分是由于用作组分(iia)的改性剂至少部分起增塑剂和交联剂作用的效果。

在一个实施方案中，粘结剂组合物包含1-40wt％，例如4-20wt％，例如6-12wt％的量的组分(iia)，基于组分(i)的干重。

生产矿物纤维产品的方法

可以通过生产矿物纤维产品的常规方法，通过用粘结剂组合物粘合矿物纤维来制备本发明的矿物纤维产品。因此，本发明的矿物纤维产品优选通过包括以下步骤的方法制备：使矿物纤维与包含一种或多种木质素磺酸盐木质素的未固化且优选水性粘结剂组合物接触。

优选地，木质素磺酸盐木质素具有0.03-1.4mmol/g的羧酸基团含量，基于木质素磺酸盐木质素的干重。

特别地，本发明还涉及一种制造矿物纤维产品的方法，所述矿物纤维产品包含由固化的粘结剂组合物结合的矿物纤维，未固化的粘结剂组合物包含一种或多种木质素磺酸盐木质素，其中该矿物纤维产品任选地具有根据EN 13468:2001小于10mg/kg的水可浸出氯化物含量，所述方法包括以下步骤：

a)提供包含一种或多种木质素磺酸盐木质素和水的未固化的水性粘结剂组合物，

b)使矿物纤维与未固化的水性粘结剂组合物接触，以及

c)固化与矿物纤维接触的粘结剂组合物，

其中所述未固化的水性粘结剂组合物中包含的至少部分水或全部水是添加的非净化水，其中该非净化水优选地选自自来水、雨水、工艺水或其组合。

优选地，木质素磺酸盐木质素具有0.03-1.4mmol/g的羧酸基团含量，基于木质素磺酸盐木质素的干重。

在本发明方法的一个优选实施方案中，加入的非净化水的比例为30-100wt％，更优选50-100wt％，基于包含在未固化粘结剂组合物中的水的总重量。

在本发明方法的另一个优选实施方案中，基于未固化的水性粘结剂组合物的总重量，未固化的水性粘结剂组合物中的水含量为40-90wt％，优选60-85wt％。

在根据本发明的方法中获得的矿物纤维产品可以具有本文中针对本发明的矿物纤维产品所描述的所有特征，从而对其进行引用。

在优选的实施方案中，未固化的水性粘结剂组合物包含：

-一种或多种木质素磺酸盐木质素形式的组分(i)；

-一种或多种交联剂形式的组分(ii)；

-任选的一种或多种增塑剂形式的组分(iii)。

优选地，木质素磺酸盐木质素具有0.03-1.4mmol/g的羧酸基团含量，基于木质素磺酸盐木质素的干重。

如上所述，在优选的实施方案中，所用的未固化的粘结剂组合物通过加入非净化水稀释浓缩形式的粘结剂组合物来制备。

固化

其中矿物纤维与粘结剂组合物接触的矿物纤维产品前体如网中未固化的粘结剂组合物通过粘结剂组分的化学和/或物理反应而固化。

在一个实施方案中，固化在固化装置中进行。

在一个实施方案中，固化在100-300℃，例如170-270℃，例如180-250℃，例如190-230℃的温度下进行。

在一个实施方案中，固化在用于矿棉生产的常规固化炉中进行，所述固化炉在150至300℃，例如170至270℃，例如180至250℃，例如190至230℃的温度下操作。

在一个实施方案中，固化进行30秒-20分钟，例如1-15分钟，例如2-10分钟的时间。

在典型的实施方案中，固化在150-250℃的温度下进行30秒-20分钟的时间。

固化过程可以在将粘结剂施加到纤维上之后立即开始。固化被定义其中粘结剂组合物经历物理和/或化学反应的过程，在化学反应的情况下通常增加粘结剂组合物中化合物的分子量，从而增加粘结剂组合物的粘度，通常直到粘结剂组合物达到固态。

在一个实施方案中，固化过程包括通过压力干燥。可以通过将空气或气体吹过矿物纤维和粘结剂的混合物/在矿物纤维和粘结剂的混合物之上吹空气或气体来施加压力。

本发明的矿物纤维产品

本发明涉及矿物纤维产品，其包含与上述固化的粘结剂组合物接触的矿物纤维，即与由上述粘结剂组合物，优选水性粘结剂组合物固化得到的固化粘结剂接触的矿物纤维。

使用的矿物纤维可以是人造玻璃质纤维(MMVF)、玻璃纤维、陶瓷纤维、玄武岩纤维、矿渣纤维、岩纤维、石纤维等中的任何一种。这些纤维可以作为矿棉产品存在，例如像石棉产品。

纤维/熔体组合物

人造玻璃质纤维(MMVF)可具有任何合适的氧化物组成。所述纤维可以是玻璃纤维、陶瓷纤维、玄武岩纤维、矿渣纤维或岩或石纤维。纤维优选是通常称为岩纤维、石纤维或矿渣纤维的类型，最优选石纤维。

石纤维通常包含以下氧化物，以重量百分比计：

在优选的实施方案中，MMVF具有以氧化物(wt％)计算的下列元素水平：

SiO₂：至少30、32、35或37；不超过51、48、45或43

Al₂O₃：至少12、16或17；不超过30、27或25

CaO:至少8或10；不超过30、25或20

MgO:至少2或5；不超过25、20或15

FeO(包括至少4或5；不超过15、12或10

Fe₂O₃)：

FeO+MgO：至少10、12或15；不超过30、25或20

Na₂O+K₂O：0或至少1；不超过10

CaO+MgO：至少10或15；不超过30或25

TiO₂：0或至少1；不超过6、4或2

TiO₂+FeO：至少4或6；不超过18或12

B₂O₃：0或至少1；不超过5或3

P₂O₅：0或至少1；不超过8或5

其它：0或至少1；不超过8或5

通过本发明的方法制备的MMVF优选具有以wt％计的以下组成：

MMVF的另一优选组成如下，以wt％计：

玻璃纤维通常包含以下氧化物，以重量百分比计：

玻璃纤维还可以含有以下氧化物，以重量百分比计：

Na₂O+K₂O：8-18，特别是Na₂O+K₂O大于CaO+MgO，B₂O₃：3-12

一些玻璃纤维组合物可含有小于2％的Al₂O₃。

在优选的实施方案中，矿物纤维是疏水处理的矿物纤维，优选疏水处理的石棉。疏水处理是常见的处理并且可以例如通过在矿物纤维制造过程中添加至少一种疏水性试剂如矿物油、硅氧烷或反应性或非反应性硅酮，在纤维周围形成疏水性膜来实现。因此，疏水处理的矿物纤维优选在其表面上具有疏水膜。

用于制造矿物纤维产品的合适纤维形成方法和随后生产步骤是本领域常规的那些。通常，在矿物熔体原纤化之后立即将粘结剂喷涂到空气携带的矿物纤维上。未固化且优选水性粘结剂组合物通常在干燥基础上以粘结矿物纤维产品的0.1-18wt％，优选0.2-8wt％的量施用。

喷涂的矿物纤维网通常在固化炉中通过热空气流固化。热空气流可以从固化炉的长度方向上的不同区域中的下方或上方或从交替方向引入矿物纤维网中。

通常，固化炉在约150℃至约300℃，例如170至270℃，例如180至250℃，例如190至230℃的温度下操作。通常，固化炉停留时间为30秒至20分钟，例如1至15分钟，例如2至10分钟，这取决于例如产品密度。

在典型的实施方案中，根据本发明的矿物纤维产品在150℃-250℃的温度下固化30秒-20分钟的时间。

如果需要，矿物纤维网可以在固化之前进行成型过程。从固化炉出来的粘结的矿物纤维产品可以被切割成所需的格式，例如絮的形式。

在优选的实施方案中，根据本发明的矿物纤维产品是隔热产品和/或隔音产品，优选隔热产品。

矿物纤维产品可以具有预成型管部分、线垫或板的形式。

预成型管部分可以是中空圆柱体或其一部分的形式。预成型管部分的尺寸应适合于待隔绝的管。线垫是用镀锌丝缝合在镀锌丝网上的轻微粘合的矿物纤维垫。

在优选的实施方案中，根据本发明的矿物纤维产品是用于管、储罐、锅炉、容器或塔，优选管的隔热体和/或隔音体。

在优选的实施方案中，根据本发明的矿物纤维产品的厚度为20mm至500mm或25mm至300mm，优选30mm至300mm，例如50mm至150mm，其中通常矿物纤维产品为片材形式。

根据本发明的矿物纤维产品通常密度在6至250kg/m³，优选20至200kg/m³范围内。矿物纤维产品的烧失量(LOI)为0.3至18.0％，优选0.5至8.0％。

本发明所述矿物纤维产品的用途

本发明所述矿物纤维产品的用途涉及作为隔热体和/或隔音体，特别是作为非腐蚀性隔热体和/或隔音体的用途。

这里的术语“非腐蚀性”是指隔热和/或隔音材料对增加的腐蚀没有贡献。“非腐蚀性”并不意味着不能出现腐蚀，而是由除隔热和/或隔音材料本身之外的其他因素引起。

因此，本发明还涉及矿物纤维产品作为隔热体和/或隔音体，特别是作为非腐蚀性隔热体和/或隔音体的用途，该矿物纤维产品包含由固化的粘结剂组合物结合的矿物纤维，未固化的粘结剂组合物包含一种或多种木质素磺酸盐木质素。通常优选矿物纤维产品根据EN 13468:2001的水可浸出氯化物含量小于10mg/kg。

优选地，木质素磺酸盐木质素具有0.03-1.4mmol/g的羧酸基团含量，基于木质素磺酸盐木质素的干重。

在根据本发明的用途的优选实施方案中，矿物纤维产品用作隔热体和/或隔音体，特别是非腐蚀性隔热体和/或隔音体，用于选自管、储罐、锅炉、容器或塔，优选管的物体。管或管工件分别还包括排气管。

在根据本发明的用途的优选实施方案中，矿物纤维产品用作由金属制成的物体的隔热体和/或隔音体，其中物体通常是中空物体，上面给出了其实例。金属优选地选自铜或钢，其中钢是优选的。钢优选为碳钢、不锈钢、奥氏体不锈钢、非合金钢或低合金钢。在特别优选的实施方案中，物体是钢管。

在根据本发明的用途的优选实施方案中，所述用途优选在-20℃至320℃，更优选0℃至200℃，例如50℃至175℃的温度下。温度是指由矿物纤维产品隔绝的物体的温度，即操作温度。相对于温度，操作可以是连续的或循环的。在循环操作的情况下，上述温度范围通常是指操作的最高温度。

由矿物纤维产品作为隔热体和/或隔音体，特别是非腐蚀性隔热体和/或隔音体覆盖的物体通常包括可选自气体、蒸汽或流体的介质。用于根据本发明的用途的矿物纤维产品可以具有上面已经针对本发明的矿物纤维产品描述的所有特征，以便对其进行引用。

具有本发明所述的隔热体和/或隔音体的中空物体

本发明还涉及覆盖有作为隔热体和/或隔音体的矿物纤维产品的中空物体，其中该矿物纤维产品包含由固化的粘结剂组合物结合的矿物纤维，未固化的粘结剂组合物包含一种或多种木质素磺酸盐木质素。

优选地，木质素磺酸盐木质素具有0.03-1.4mmol/g的羧酸基团含量，基于木质素磺酸盐木质素的干重。

优选矿物纤维产品根据EN 13468:2001的水可浸出氯化物含量小于10mg/kg。

在优选的实施方案中，中空物体选自管、储罐、锅炉、容器或塔，优选管。管或管工件分别还包括排气管。

在优选的实施方案中，中空物体由金属制成。金属优选地选自铜或钢，其中钢是优选的。钢优选为碳钢、不锈钢、奥氏体不锈钢、非合金钢或低合金钢。在特别优选的实施方案中，物体是钢管。

根据本发明所述覆盖中空物体的矿物纤维产品可以具有上面已经针对本发明的矿物纤维产品描述的所有特征，从而对其进行引用。

实施例

在以下实施例中，制备落入本发明定义的几种粘结剂，并与现有技术的粘结剂进行比较。

木质素磺酸盐由Borregaard，Norway和Lignotech，Florida提供，为固体含量约为50％的液体。Primid XL552由EMS-CHEMIE AG提供。PEG 200由Sigma-Aldrich提供，为简单起见假定为无水，并原样使用。硅烷(Momentive VS-142 40％活性)由Momentive提供且为简单起见按100％计算。硅树脂BS 1052由Wacker Chemie AG提供。NH₄OH 24.7％由Univar提供并以提供的形式使用。

分别测定根据本发明的粘结剂和根据现有技术的粘结剂的以下性质：

矿物纤维产品的水可浸出氯化物含量的测定

矿物纤维产品的水可浸出氯化物含量根据EN 13468:2001测量。该标准规定了用于测定产品的水性提取物中痕量水溶性氯化物的设备和程序。对其进行引用。水可浸出氯化物含量以mg氯化物/kg矿物纤维产品给出。

矿物纤维制品烧失量(LOI)的测定

有机材料的量(烧失量)被确定为通过烧掉有机材料获得的试样的重量损失。这按照EN 13820中的规定来完成。粘结剂含量作为LOI。粘结剂包括油和其它粘结剂添加剂(如果存在的话)。

粘结剂干燥固体物质的测定

固化后粘结剂的含量称为“粘结剂固体”。

从石棉上切下圆盘形石棉样品(直径：5cm；高度1cm)并在580℃下热处理至少30分钟以除去所有有机物。通过将粘结剂混合物的样品(约2g)分布到锡箔容器中经热处理的石棉圆盘上来测量粘结剂混合物的固体。在添加粘结剂混合物之前和之后立即称重含有石棉圆盘的锡箔容器的重量。在锡箔容器中制备两个这样的粘结剂混合物负载的石棉圆盘，然后将它们在200℃下加热1小时。在冷却并在室温下储存10分钟后，称重样品并将粘结剂固体计算为两个结果的平均值。

除非另有说明，否则以下试剂按原样使用：

PEG 200：由Sigma-Aldrich提供，为简单起见假定是无水的并按原样使用。

Primid XL552:羟烷基酰胺交联剂，由EMS-CHEMIE AG提供

粘结剂实施例，参比粘结剂A3(用脲和右旋糖改性的苯酚-甲醛树脂，PUF-甲阶酚醛树脂)

该粘结剂是用脲改性的苯酚-甲醛树脂、PUF-甲阶酚醛树脂。

在46％氢氧化钾水溶液(25.5g)的存在下，先以约1℃/分钟的速率加热，然后在84℃反应温度下使37％甲醛水溶液(606g)和苯酚(189g)反应来制备苯酚-甲醛树脂。在84℃下继续反应直至树脂的耐酸性为4，大部分苯酚被转化，然后加入脲(241g)，冷却混合物。

耐酸性(AT)表示给定体积的粘结剂可以用酸稀释而混合物不变混浊(粘结剂沉淀)的次数。硫酸用于确定粘结剂生产中的停止标准，并且低于4的耐酸性表明粘结剂反应结束。

为了测量AT，用1L离子交换水稀释2.5ml浓硫酸(>99％)制备滴定剂。然后在室温下用该滴定剂滴定5mL待研究的粘结剂，同时通过手动摇动保持粘结剂运动；如果优选，使用磁力搅拌器和磁棒。继续滴定直到粘结剂中出现轻微的云状物，当摇动粘结剂时该云状物不会消失。

耐酸性(AT)通过将用于滴定的酸的量(mL)除以样品的量(mL)来计算：

AT＝(所用滴定体积(mL))/(样品体积(mL))

使用所获得的脲改性的酚醛树脂，通过加入25％氨水(90mL)和硫酸铵(13.2g)，然后加入水(1300g)来制备粘结剂。

基于上述粘结剂和右旋糖的干物质，向上述混合物中加入18％右旋糖(127.5g)。然后如上所述测量粘结剂固体，并用所需量的水和硅烷(15％粘结剂固体溶液，粘结剂固体的0.5％硅烷)稀释混合物以生产隔绝产品。

用于参比粘结剂A3的稀释水是工艺水。

粘结剂实施例A1和A2:

如实施例A3所述制备，但不加入右旋糖。对于粘结剂实施例A1使用工艺水，并且对于A2使用渗透水。

粘结剂实施例，参比粘结剂B1和B2

将75.1％葡萄糖浆水溶液(19.98kg，因此有效地15.0kg葡萄糖浆)、50％次磷酸水溶液(0.60kg，因此有效地0.30kg，4.55mol次磷酸)和氨基磺酸(0.45kg，4.63mol)在水(30.0kg)中的混合物在室温下搅拌直至获得澄清溶液，然后滴加28％氨水(0.80kg，因此有效地为0.22kg，13.15mol氨)直至pH＝7.9。

然后测量粘结剂固体(21.2％)。对于机械强度研究(15％粘结剂固体溶液，粘结剂固体的0.5％硅烷)，用水(0.403kg/kg粘结剂混合物)和10％硅烷水溶液(0.011kg/kg粘结剂混合物，Moment ive VS-142)稀释粘结剂混合物。最终的粘结剂混合物具有pH＝7.9并用于生产隔绝产品。

粘结剂B1使用雨水，B2使用工艺水。

实施例1、2和3-本发明所述矿棉制品：

用以下粘结剂生产实施例1、2和3的石棉产品：

实施例1

将1163.0kg木质素磺酸铵置于混合容器中，向其中加入14升NH₄OH(24.7％)并搅拌。然后，加入240kg的Primid XL552溶液(预制的31wt％水溶液)和68kg的PEG 200(100％固体)并混合，然后加入21kg硅烷(Momentive VS-142 40％活性，10％水溶液)。

实施例2

将1910.0kg木质素磺酸铵置于混合容器中，向其中加入22升NH₄OH(24.7％)并搅拌。然后，加入395kg的Primid XL552溶液(预制的31wt％水溶液)和112kg的PEG 200(100％固体)并混合，然后加入34kg硅烷(Momentive VS-142 40％活性，10％水溶液)。

实施例3

将1395.0kg木质素磺酸铵置于混合容器中，向其中加入16升NH₄OH(24.7％)并搅拌。然后，加入289kg的Primid XL552溶液(预制的31wt％水溶液)和82kg的PEG 200(100％固体)并混合，然后加入25kg硅烷(Momentive VS-142 40％活性，10％水溶液)和76kg硅酮(Wacker BS 1052，12％水溶液)。

如表1所示粘结剂用于制备实施例1、2和3所述石棉产品。固化烘箱温度对于实施例1和2设定为255℃，和对于实施例3设定为275℃。

使用表1中规定的水类型，在标准石棉工厂中制备具有参比粘结剂A1至A3、参比粘结剂B1和B2以及实施例1至3粘结剂(本发明产品)的石棉产品。

根据上述方法测试所得石棉产品的粘结剂干燥固体物质、烧失量和氯化物含量以及pH值。结果也显示在表1中。

表1

Claims (43)

1.一种矿物纤维产品，其包含由固化的粘结剂组合物结合的矿物纤维，未固化的粘结剂组合物包含

-一种或多种木质素磺酸盐木质素形式的组分(i)，该木质素磺酸盐木质素的羧酸基团含量为0.03mmol/g至1.4mmol/g，基于木质素磺酸盐木质素的干重，

其中该矿物纤维产品根据EN 13468:2001的水可浸出氯化物含量小于10mg/kg。

2.根据权利要求1所述的矿物纤维产品，其中该矿物纤维产品根据EN 13468:2001的水可浸出氯化物含量小于6mg/kg。

3.根据权利要求1或权利要求2所述的矿物纤维产品，其为隔热产品和/或隔音产品。

4.根据前述权利要求中任一项所述的矿物纤维产品，其中该矿物纤维产品是用于管、储罐、锅炉、容器或塔的隔热体和/或隔音体，和/或

其中该矿物纤维产品是预成型管部分、线垫或板的形式，和/或

其中该矿物纤维产品的厚度为20mm至500mm，优选30mm至300mm，例如50mm至150mm。

5.根据前述权利要求中任一项所述的矿物纤维产品，其中未固化的粘结剂组合物是水性粘结剂组合物，其中优选地水性粘结剂组合物中包含的至少部分水或全部水是非净化水，其中非净化水优选地选自自来水、雨水、工艺水或其组合。

6.根据前述权利要求中任一项所述的矿物纤维产品，其中未固化的粘结剂组合物包含：

-一种或多种木质素磺酸盐木质素形式的组分(i)，该木质素磺酸盐木质素具有0.03至1.4mmol/g的羧酸基团含量，基于木质素磺酸盐木质素的干重；

-一种或多种交联剂形式的组分(ii)；

-任选的一种或多种增塑剂形式的组分(iii)。

7.根据前述权利要求中任一项所述的矿物纤维产品，其中组分(i)具有0.05至0.6mmol/g的羧酸基团含量，基于木质素磺酸盐木质素的干重。

8.根据前述权利要求中任一项所述的矿物纤维产品，其中组分(i)为一种或多种木质素磺酸盐木质素的形式，考虑到组分(i)的Mn重量平均值，该木质素磺酸盐木质素的平均羧酸基团含量小于1.8个基团/大分子，例如小于1.4，例如小于1.1，例如小于0.7，例如小于0.4。

9.根据前述权利要求中任一项所述的矿物纤维产品，其中组分(i)的酚OH基团含量为0.3-2.5mmol/g，例如0.5-2.0mmol/g，例如0.5-1.5mmol/g，基于木质素磺酸盐木质素的干重。

10.根据前述权利要求中任一项所述的矿物纤维产品，其中组分(i)的脂族OH基团含量为1.0至8.0mmol/g，例如1.5至6.0mmol/g，例如2.0至5.0mmol/g，基于木质素磺酸盐木质素的干重。

11.根据前述权利要求中任一项所述的矿物纤维产品，其中组分(i)包含木质素磺酸铵和/或木质素磺酸钙和/或木质素磺酸镁及其任何组合。

12.根据前述权利要求中任一项所述的矿物纤维产品，其中组分(i)包含木质素磺酸铵和木质素磺酸钙，其中NH₄ ⁺与Ca²⁺的摩尔比为5:1-1:5，特别是3:1-1:3。

13.根据前述权利要求中任一项所述的矿物纤维产品，其中水性粘结剂组合物含有0wt％至小于5wt％的量的添加的糖，基于木质素磺酸盐和糖的重量。

14.根据前述权利要求中任一项所述的矿物纤维产品，其中该粘结剂组合物包含50-98wt％，例如65-98wt％，例如80-98wt％的量的组分(i)，基于组分(i)和(ii)的干重。

15.根据前述权利要求中任一项所述的矿物纤维产品，其中该粘结剂组合物包含50至88wt％，例如50至87wt％，例如65至88wt％，例如65至87wt％，例如80至88wt％，例如80至87wt％的量的组分(i)，基于组分(i)和(ii)的干重。

16.根据前述权利要求中任一项所述的矿物纤维产品，其中水性粘结剂组合物包含50至98wt％，例如65至98wt％，例如80至98wt％的量的组分(i)，基于组分(i)和(ii)的干重。

17.根据权利要求6至14中任一项所述的矿物纤维产品，其中该组分(ii)为一种或多种交联剂的形式，所述交联剂选自

a)β-羟基烷基酰胺交联剂和/或噁唑啉交联剂，和/或

b)多官能有机胺如烷醇胺、二元胺如六甲基二胺、三元胺，和/或

c)分子量大于500的环氧化合物，如一种或多种柔性低聚物或聚合物，如低Tg丙烯酸类基聚合物，如低Tg基于乙烯基的聚合物，如低Tg聚醚，其含有反应性官能团，如碳二亚胺基团，如酸酐基团，如噁唑啉基团，如氨基，如环氧基，和/或

d)一种或多种交联剂，其选自聚乙烯亚胺、聚乙烯胺、脂肪胺；和/或

e)一种或多种脂肪酰胺形式的交联剂；和/或

f)一种或多种交联剂，其选自聚酯多元醇，如聚己内酯；和/或

g)一种或多种选自淀粉、改性淀粉、CMC的交联剂；和/或

h)一种或多种脂族多官能碳二亚胺形式的交联剂；和/或

i)一种或多种交联剂，其选自基于三聚氰胺的交联剂，例如基于六(甲基甲氧基)三聚氰胺(HMMM)的交联剂。

18.根据权利要求17所述的矿物纤维产品，其中该组分(ii)包含选自β-羟基烷基酰胺交联剂和/或噁唑啉交联剂的一种或多种交联剂。

19.根据前述权利要求中任一项所述的矿物纤维产品，其包含1至50wt％，例如4至20wt％，例如6至12wt％的量的组分(ii)，基于组分(i)的干重。

20.根据前述权利要求中任一项所述的矿物纤维产品，其包含1至50wt％，例如4至20wt％，例如6至12wt％的量的组分(ii)，基于组分(i)的干重。

21.根据前述权利要求中任一项所述的矿物纤维产品，其中组分(ii)为选自以下的一种或多种交联剂形式:

-β-羟基烷基酰胺交联剂，例如N-(2-羟基异丙基)酰胺交联剂，例如N-(2-羟乙基)酰胺交联剂，例如N-(2-羟乙基)己二酰胺交联剂，例如N,N,N′,N′-四(2-羟乙基)己二酰胺和/或

-多官能有机胺如烷醇胺、二胺如六甲基二胺，和/或

-分子量大于500的环氧化合物，例如基于脂肪酸甘油三酯的环氧化油或一种或多种柔性低聚物或聚合物，例如低Tg丙烯酸类基聚合物，例如低Tg基于乙烯基的聚合物，例如低Tg聚醚，其含有反应性官能团，例如碳二亚胺基团，例如酸酐基团，例如噁唑啉基团，例如氨基，例如环氧基团，和/或

-一种或多种多官能碳二亚胺形式的交联剂，例如脂族多官能碳二亚胺。

22.根据前述权利要求中任一项所述的矿物纤维产品，其中组分(ii)包含一种或多种选自以下的交联剂:

-β-羟基烷基酰胺交联剂，例如N-(2-羟基异丙基)酰胺交联剂，例如N-(2-羟乙基)酰胺交联剂，例如N-(2-羟乙基)己二酰胺交联剂，例如N,N,N′,N′-四(2-羟乙基)己二酰胺。

23.根据前述权利要求中任一项所述的矿物纤维产品，其包含2至90wt％，例如6至60wt％，例如10至40wt％，例如25至40wt％的量的组分(ii)，基于组分(i)的干重。

24.根据权利要求6至23中任一项所述的矿物纤维产品，其中组分(iii)是以增塑剂的形式包含在未固化的粘结剂组合物中，所述增塑剂选自：

-一种或多种增塑剂，其选自脂肪醇、单羟基醇，如戊醇、硬脂醇；和/或

-一种或多种增塑剂，其选自烷氧基化物，例如乙氧基化物，例如丁醇乙氧基化物，例如丁氧基三甘醇；和/或

-一种或多种丙二醇形式的增塑剂；和/或

-一种或多种乙二醇酯形式的增塑剂；和/或

-一种或多种增塑剂，其选自己二酸酯、乙酸酯、苯甲酸酯、环苯甲酸酯、柠檬酸酯、硬脂酸酯、山梨酸酯、癸二酸酯、壬二酸酯、丁酸酯、戊酸酯；和/或

-一种或多种增塑剂，其选自酚衍生物，例如烷基或芳基取代的酚；和/或

-一种或多种增塑剂，其选自硅烷醇、硅氧烷；和/或

-一种或多种增塑剂，其选自硫酸酯如烷基硫酸酯，磺酸酯如烷基芳基磺酸酯如烷基磺酸酯，磷酸酯如三聚磷酸酯；和/或

-一种或多种羟基酸形式的增塑剂；和/或

-一种或多种增塑剂，其选自单体酰胺，如乙酰胺、苯甲酰胺、脂肪酸酰胺如妥尔油酰胺；和/或

-一种或多种增塑剂，其选自季铵化合物，例如三甲基甘氨酸、二硬脂基二甲基氯化铵；和/或

-一种或多种增塑剂，其选自植物油，例如蓖麻油、棕榈油、亚麻籽油、大豆油；和/或

-妥尔油，和/或

-一种或多种增塑剂，其选自氢化油、乙酰化油；和/或

-一种或多种选自酸甲酯的增塑剂；和/或

-一种或多种增塑剂，其选自烷基多葡糖苷、葡糖酰胺、氨基葡糖酰胺、蔗糖酯、脱水山梨糖醇酯；和/或

-一种或多种增塑剂，其选自聚乙二醇、聚乙二醇醚；和/或

-一种或多种多元醇形式的增塑剂，例如甘油，例如1,1,1-三(羟甲基)丙烷；和/或

-三乙醇胺。

25.根据权利要求6至24中任一项所述的矿物纤维产品，其中组分(iii)为丙二醇、酚衍生物、硅烷醇、硅氧烷、羟基酸、植物油、聚乙二醇、聚乙二醇醚、三乙醇胺或其任何混合物的形式。

26.根据权利要求6至24中任一项所述的矿物纤维产品，其中组分(iii)包含一种或多种沸点为100至380℃，更优选120至300℃，更优选140至250℃的增塑剂。

27.根据权利要求6至24中任一项所述的矿物纤维产品，其中组分(iii)包含一种或多种平均分子量为150至50000g/mol，特别是150至4000g/mol，更特别是150至1000g/mol，优选150至500g/mol，更优选200至400g/mol的聚乙二醇。

28.根据权利要求6至24中任一项所述的矿物纤维产品，其中组分(iii)以0.5wt％至60wt％、优选2.5wt％至25wt％、更优选3wt％至15wt％的量存在，基于组分(i)的干重。

29.根据前述权利要求中任一项所述的矿物纤维产品，其包含一种或多种偶联剂形式的其它组分(iv)，如有机官能硅烷。

30.根据前述权利要求中任一项所述的矿物纤维产品，还包含选自碱如氨，如碱金属氢氧化物如KOH，如碱土金属氢氧化物如Ca(OH)₂，如Mg(OH)₂，如胺或其任何盐的一种或多种组分形式的组分(v)。

31.根据前述权利要求中任一项所述的矿物纤维产品，其包含脲形式的其它组分，特别是其量为5至40wt％，例如10至30wt％，例如15至25wt％，基于组分(i)的干重。

32.根据前述权利要求中任一项所述的矿物纤维产品，其包含一种或多种反应性或非反应性硅酮形式的其它组分(vi)。

33.一种矿物纤维产品作为隔热体和/或隔音体，特别是非腐蚀性隔热体和/或隔音体的用途，该矿物纤维产品包含由固化的粘结剂组合物结合的矿物纤维，未固化的粘结剂组合物包含一种或多种木质素磺酸盐木质素，该木质素磺酸盐木质素具有0.03至1.4mmol/g的羧酸基团含量，基于木质素磺酸盐木质素的干重，其中该矿物纤维产品任选地具有根据EN 13468:2001小于10mg/kg的水可浸出氯化物含量。

34.根据权利要求33所述的用途，其中该矿物纤维产品用作隔热体和/或隔音体，特别是非腐蚀性隔热体和/或隔音体，用于选自管、储罐、锅炉、容器或塔，优选管的物体。

35.根据权利要求33或权利要求34所述的用途，在-20℃至320℃，优选0℃至200℃，例如50℃至175℃范围内的温度下。

36.根据权利要求33至35中任一项所述的用途，其中该矿物纤维产品用作由金属制成的物体的隔热体和/或隔音体，特别是非腐蚀性隔热体和/或隔音体，其中该金属优选地选自铜或钢，特别是碳钢、不锈钢、奥氏体不锈钢、非合金钢或低合金钢。

37.根据权利要求33至36中任一项所述的用途，其中该矿物纤维产品如权利要求1至32中任一项所定义。

38.一种用于制造矿物纤维产品的方法，其包含由固化的粘结剂组合物结合的矿物纤维，未固化的粘结剂组合物包含一种或多种木质素磺酸盐木质素，该木质素磺酸盐木质素具有0.03至1.4mmol/g的羧酸基团含量，基于木质素磺酸盐木质素的干重，其中该矿物纤维产品任选地具有根据EN 13468:2001小于10mg/kg的水可浸出氯化物含量，该方法包括以下步骤：

a)提供未固化的水性粘结剂组合物，该未固化的水性粘结剂组合物包含一种或多种木质素磺酸盐木质素和水，该木质素磺酸盐木质素具有0.03至1.4mmol/g的羧酸基团含量，基于木质素磺酸盐木质素的干重，

b)使矿物纤维与未固化的水性粘结剂组合物接触，以及

c)固化与矿物纤维接触的粘结剂组合物，其中未固化的水性粘结剂组合物中包含的至少部分水或全部水是添加的非净化水，其中非净化水优选地选自自来水、雨水、工艺水或其组合。

39.根据权利要求38所述的方法，其中添加的非净化水的比例在30wt％至100wt％，优选地50wt％至100wt％的范围内，基于未固化的粘结剂组合物中包含的水的总重量，和/或

未固化的水性粘结剂组合物中的水含量在40wt％至90wt％，优选地60wt％至85wt％的范围内，基于未固化的水性粘结剂组合物的总重量。

40.根据权利要求38或权利要求39所述的方法，其中该矿物纤维产品如权利要求1至32中任一项所定义。

41.一种中空物体，该中空物体覆盖有作为隔热体和/或隔音体的矿物纤维产品，其中该矿物纤维产品包含由固化的粘结剂组合物结合的矿物纤维，未固化的粘结剂组合物包含一种或多种木质素磺酸盐木质素，该木质素磺酸盐木质素具有0.03至1.4mmol/g的羧酸基团含量，基于木质素磺酸盐木质素的干重，其中该矿物纤维产品任选地具有根据EN 13468:2001小于10mg/kg的水可浸出氯化物含量。

42.根据权利要求41所述的中空物体，其中该中空物体选自管、储罐、锅炉、容器或塔，优选管，和/或其中该中空物体由金属制成，其中该金属优选地选自铜或钢，特别是碳钢、不锈钢、奥氏体不锈钢、非合金钢或低合金钢。

43.根据权利要求41或权利要求42所述的中空物体，其中该矿物纤维产品如权利要求1至32中任一项所限定。