[发明专利]用于将任何种类的生物质与无数的废弃材料粘合的天然粘合剂、以及由此获得的复合物材料

说明书

用于使用石油衍生的粘合剂采用的工艺将生物质与工业废弃物和/或回收材料粘合的天然粘合剂，包含三种成分的混合物：蛋白粉、植物水解物、氧化镁。

技术领域

本发明涉及用于将任何种类的生物质与无数废弃产品粘合的天然粘合剂、以及由此获得的复合材料，该材料通常适用于在制造建筑以及生态友好的产品中应用。

背景技术

用于植物颗粒的粘合剂是已知的，并已经广泛使用了约70年，用于形成通常被设计用于建筑的木屑压合板（chipboard）、MDF板、HDF板、定向刨花板。

这些粘合剂是石油衍生物，并且对于操作者和使用者都是高毒性的，并且由于它们的有害组分，它们的报废处置（end-of-life disposal）是极大的环境问题。

最普遍的、低成本的粘合剂是脲醛，其通常不具有耐水性。

另一类型的粘合剂是三聚氰胺甲醛，其是防水的但具有高成本。

另一粘合剂是苯酚-甲醛，其与三聚氰胺甲醛一样昂贵，但是由于在加工期间会生成苯酚，所以毒性更强且更有害。

最近还已知高成本的粘合剂，例如双异氰酸盐和双组分聚氨酯预聚物，它们甚至更难以使用，因为它们在制造期间需要封闭的保护系统并且在着火的情况下会生成氰化物。

这些年来，已经做出了大量的尝试来创造天然的粘合剂，该粘合剂可以替代昂贵的牛奶或血液酪蛋白，使用植物酪蛋白并且将它像牛奶或血液酪蛋白一样用碱性或碱土氢氧化物或用氨处理。

然而，该粘合剂已经示出耐水性差。

已经做出了进一步的尝试来赋予耐水性至这样的天然粘合剂，使用例如甲醛的化学制剂或在加热下释放甲醛的化学制剂，或加入苯酚-甲醛或甚至是与木质素或单宁结合的腐殖酸，其通过使用与化学和热处理结合的酸碱化学工艺的纤维素水解而获得。

然而，在机械强度和/或耐水性方面没有获得可观的结果，其可以与获得自三聚氰胺甲醛、苯酚甲醛、MDI、双组分聚氨酯的化学粘合剂的机械强度和/或耐水性相比，因此以低成本（类似于脲醛的成本）生产完全天然的粘合剂的任何尝试都失败了。

自2015年04月01日起，欧洲共同体已经将甲醛分类为1/B类下的致癌物质，从而任何采用该成分的生产设备都需要“封闭系统”来限制操作者暴露至该物质。

因此，需要新型且无毒的天然粘合剂，其甚至可以以成本效益的方式替代已知的且较便宜的粘合剂（例如脲醛），同时提供具有更高成本的粘合剂（例如三聚氰胺甲醛、苯酚甲醛和聚氨酯粘合剂）的典型的耐水特性。

本发明的粘合剂满足此要求，并且由此获得的聚合物和产物的报废处置将通过堆肥化来提供营养丰富的腐殖质材料，以用作农业上的肥料。

使用本发明的新型粘合剂获得的聚合物是植物来源的，经受多次煮沸及干燥循环而不崩解，并通过由粘合剂暴露的剩余的任何纤维的水吸收引起的适度膨胀可以通过干燥步骤来进行补偿。

发明内容

本发明的一个目的是改进现有技术。

本发明另一目的是提供用于将任何种类的生物质与无数的废弃产物粘合的天然粘合剂以及由此获得的复合材料，其完全是天然的，具有低成本并且是耐水的且耐冲刷作用的。

在一方面，本发明涉及如权利要求1所限定的用于将任何种类生物质与无数废弃产物粘合的天然粘合剂，以及由此获得的复合材料。

本发明的另外的方面限定在从属权利要求中。

本发明提供以下的优点：

提供完全天然的且环境友好的粘合剂；

使用工业废弃产物来制造产品（通常旨在用于建筑应用），其是高度耐水和抗机械应力的；