具有减震垫的体育场的制作方法

1.本发明涉及一种包括减震垫的体育场，以及制造体育场的方法。本发明还涉及一种减震垫、以及减震垫用于在体育场上吸收震动的用途。


背景技术：

2.已知在体育场中、特别是用于诸如曲棍球或足球(英式足球)之类的基于团队的体育运动的人造草场中包括减震垫。通常而言，体育场必须满足对性能、耐用性和结构的特定要求。例如，为了以一致的方式进行体育运动，体育场必须符合关于诸如震动吸收、能量恢复、球回弹、球滚动、球偏离和冲击响应之类的特征的一组标准。国际体育管理机构(如足球管理机构fifa和曲棍球管理机构fih)制定了特定要求，为了得到官方批准，体育场必须满足这些特定要求。
3.为了满足上述标准，将减震垫用于体育场、特别是人造场地。减震垫提高了体育场的耐用性，同时还提供了进行体育运动所需的弹性。减震垫也可以用于通过吸收震动或冲击来防止伤害。减震垫通常是任何人造运动场(playing field)的必要部分。
4.wo 04/033194a1公开了一种用于人造体育场的衬垫系统。所述衬垫的目的是提供一种用于诸如英式足球之类的体育运动的有效且安全的运动场。所述衬垫包括由泡沫、橡胶或塑料制成的三个层。
5.wo 2013/060634 a1公开了一种用于人造运动场的减震垫。所述减震垫的目的是改进人造草皮系统的震动吸收和能量恢复特性。所述减震垫包括由热塑性弹性体聚合物制成的挤出丝的三维缠结垫。
6.wo 87/07520a1公开了一种用于游乐场和存在儿童跌倒风险的其他区域的衬垫减震垫。所述减震垫的目的是防止跌倒的儿童的头部受伤。所述减震垫由30mm至300mm的矿棉板组成，密度为70kg/m3至300kg/m3。然而，由于这种减震垫不能满足一系列的严格要求，因此其不适合用于人造运动场：所述减震垫却是为游乐场设计的。
7.期望生产这样一种减震垫，所述减震垫满足诸如fifa和fih之类的国际体育管理机构制定的特定运动场要求，而且由比现有的泡沫、橡胶、塑料或聚合物减震垫更耐用且更环保的材料制成。
8.期望生产这样一种减震垫，与现有的泡沫、橡胶、塑料或聚合物减震垫相比，所述减震垫对温度条件较不敏感。
9.体育场、特别是人造体育场的要求还在于，将适当的排水系统和防洪系统落实到位。重要的是，以一定的速率从体育场地中除去所有的地表水以避免地面洪涝。已知可制造减震垫，使得水能够通过减震垫排入排水系统，因为不希望减震垫妨碍排水系统有效地工作。期望生产这样一种减震垫，所述减震垫满足诸如fifa和fih之类的国际体育管理机构制定的特定运动场要求，而且所述减震垫可防止或处理洪涝，因此在所有天气条件下都可产生相同的性能水平。
10.人造体育场存在的一个问题是：在某些天气条件下，人造体育场会变得非常热。例
如，在某些气候条件下，表面温度可高达90℃(天然草皮的最高温度为30℃至40℃)。这对于人造体育场所在的一般区域来说是不希望的，因为它增加了空调成本，从而增加了夏季能源需求的峰值。这对于运动员来说也是不希望的，因为人造表面在比赛过程中会散发热量，这是不舒服的，并可能导致受伤(例如，热痉挛、晕倒、中暑或皮肤疾病)。过热也会降低人造表面的耐用性。希望通过降低表面温度来提高人造体育场的可用性。
11.人造体育场通常包含填充层，以提供所需的比赛性能并稳定人造草皮。通常，填充层包括一层沙子(10mm至20mm以稳定草皮)和塑料层(5mm至50mm以提供运动性能)。颗粒丁苯橡胶(sbr)、三元乙丙橡胶(epdm)或热塑性弹性体(tpe)等塑料是首选。研究表明，来自这种塑料填充层的微塑料会迁移到周围环境中，造成海洋污染。因此，一些国家正在通过立法，以减少或完全消除产生微塑料污染的制品。因此，希望制造不需要使用塑料填充层的体育场，即无需塑料填充层即可满足所需的运动性能水平。
12.此外，人造玻璃质纤维制品的首选粘结剂是酚醛树脂和酚醛脲树脂。这些粘结剂能够经济地生产，并提供出色的机械处理性能。这一点非常重要，因为减震垫位于地下，并且必须能够承受安装过程以及随后使用过程中来自地面上方的压力(例如来自运动员的压力)。
13.然而，旨在降低或消除生产设施制造过程中以及工作环境中的甲醛排放的现有和拟议立法引领了无甲醛粘结剂的开发。消费者也渐趋更喜欢完全或至少部分由可再生材料生产的产品，因此需要为减震垫提供至少部分由可再生材料生产的粘结剂。此外，已知的甲醛基粘结剂通常包括腐蚀性和/或有害成分。这需要对机械采取保护措施，并对操作所述机械的人员采取安全措施。
14.以前已经提出过用于人造玻璃质纤维(mmvf)制品的无甲醛粘结剂。然而，与用酚醛树脂制备的mmvf制品相比，用这些粘结剂制备的mmvf制品在较低的机械性能方面仍然存在一些缺点。此外，这种粘结剂通常由昂贵的起始材料制成。
15.此外，希望改善减震垫的水处理性能，例如吸水性。
16.此外，mmvf制品通常可能含有润湿剂以提高亲水性。然而，随着时间的推移，某些润湿剂可能会从mmvf制品中洗掉。这尤其成问题，因为减震垫位于地面上，因此润湿剂可能会渗出并污染周围的地面。此外，随着润湿剂被洗掉，减震垫的排水性能会显著改变。最后，出于环保和成本效益的目的，人们一直希望减少制造减震垫所需的组分数量。
17.需要与现有的泡沫、橡胶、塑料或聚合物减震垫相比，具有改进的人造运动场用减震垫。需要一种比现有的泡沫、橡胶、塑料或聚合物减震垫更耐用和/或更有弹性的减震垫。需要一种既能做到这些，又能满足国际体育管理机构(如足球管理机构fifa和曲棍球管理机构fih)制定的标准的减震垫。需要一种能够通过吸水(例如雨水)来改进人造体育场可用性的减震垫。需要一种能够通过吸水来主动防止或处理洪涝的减震垫。需要一种能够通过降低表面温度来延长体育场可用性的减震垫。需要一种在制造、安装和使用方面环境可接受且经济的减震垫。
18.此外，需要一种可以安装在人造体育场中而无需塑料填充层的减震垫。需要具有无甲醛粘结剂、但具有与酚醛粘结剂相同或更优的机械处理性能(例如湿强度和脱层强度)的减震垫。希望这种粘结剂具有改进的持水性能(例如吸水性)。此外，希望这种粘结剂能够经济地生产，并且主要基于可再生资源。最后，希望这种粘结剂不需要进一步添加润湿剂，
从而防止润湿剂渗入周围地面。


技术实现要素：

19.在本发明的第一方面，提供了一种体育场，其包括：
20.(i)下部基层；
21.(ii)上部草层和/或人造草层；
22.(iii)位于基层和草层和/或人造草层之间的减震垫层；
23.其中减震垫层包括至少一个减震垫，减震垫包括具有上主表面和下主表面的粘附板，其中粘附板包括至少一个粘附层，粘附层包括与不含苯酚和甲醛的固化的水性粘结剂组合物粘结的人造玻璃质纤维(mmvf)；其中，固化前的水性粘结剂组合物包括：
[0024]-组分(i)，其为一种或一种以上木质素磺酸盐类木质素的形式，其基于所述木质素磺酸盐类木质素的干重具有0.03mmol/g至1.4mmol/g的羧酸基团含量；
[0025]-组分(ii)，其为一种或一种以上交联剂的形式。
[0026]
在本发明的第二方面，提供了一种制造体育场的方法，包括以
[0027]
下步骤：
[0028]
(i)提供下部基层；
[0029]
(ii)在基层上方提供减震垫层；
[0030]
(iii)在减震垫层上方提供上部草层和/或人造草层；
[0031]
其中减震垫层包括至少一个减震垫，减震垫包括具有上主表面和下主表面的粘附板，其中粘附板包括至少一个粘附层，粘附层包括与不含苯酚和甲醛的固化的水性粘结剂组合物粘结的人造玻璃质纤维(mmvf)；其中，固化前的水性粘结剂组合物包括：
[0032]-组分(i)，其为一种或一种以上木质素磺酸盐类木质素的形式，其基于所述木质素磺酸盐类木质素的干重具有0.03mmol/g至1.4mmol/g的羧酸基团含量；
[0033]-组分(ii)，其为一种或一种以上交联剂的形式。
[0034]
在本发明的第三方面，提供了一种减震垫，减震垫包括具有上主表面和下主表面的粘附板，其中粘附板包括至少一个粘附层，粘附层包括与不含苯酚和甲醛的固化的水性粘结剂组合物粘结的人造玻璃质纤维(mmvf)；其中，固化前的水性粘结剂组合物包括：
[0035]-组分(i)，其为一种或一种以上木质素磺酸盐类木质素的形式，其基于所述木质素磺酸盐类木质素的干重具有0.03mmol/g至1.4mmol/g的羧酸基团含量；
[0036]-组分(ii)，其为一种或一种以上交联剂的形式。
[0037]
在本发明的第四方面，提供了一种生产减震垫的方法，包括以下步骤：
[0038]
(i)提供人造玻璃质纤维；
[0039]
(ii)用不含苯酚和甲醛的水性粘结剂组合物喷洒人造玻璃质纤维；
[0040]
(iii)收集和固结人造玻璃质纤维，并使水性粘结剂组合物固化以形成粘附层；
[0041]
(iv)提供具有上主表面和下主表面的粘附板，其中粘附板包括至少一个粘附层；
[0042]
其中，固化前的水性粘结剂组合物包括：
[0043]-组分(i)，其为一种或一种以上木质素磺酸盐类木质素的形式，其基于所述木质素磺酸盐类木质素的干重具有0.03mmol/g至1.4mmol/g的羧酸基团含量；
[0044]-组分(ii)，其为一种或一种以上交联剂的形式。
[0045]
在本发明的第五方面中，提供了一种在体育场中使用减震垫以提供吸收震动表面的方法，包括以下步骤：将减震垫或减震垫组放置在体育场的表面下方，其中减震垫包括：具有上主表面和下主表面的粘附板，其中粘附板包括至少一个粘附层，粘附层包括与不含苯酚和甲醛的固化的水性粘结剂组合物粘结的人造玻璃质纤维(mmvf)；其中，固化前的水性粘结剂组合物包括：
[0046]-组分(i)，其为一种或一种以上木质素磺酸盐类木质素的形式，其基于所述木质素磺酸盐类木质素的干重具有0.03mmol/g至1.4mmol/g的羧酸基团含量；
[0047]-组分(ii)，其为一种或一种以上交联剂的形式。
[0048]
在本发明的第六方面，提供了一种减震垫在体育场中用于吸收震动的用途，其中减震垫包括：具有上主表面和下主表面的粘附板，其中粘附板包括至少一个粘附层，粘附层包括与不含苯酚和甲醛的固化的水性粘结剂组合物粘结的人造玻璃质纤维(mmvf)；其中，固化前的水性粘结剂组合物包括：
[0049]-组分(i)，其为一种或一种以上木质素磺酸盐类木质素的形式，其基于所述木质素磺酸盐类木质素的干重具有0.03mmol/g至1.4mmol/g的羧酸基团含量；
[0050]-组分(ii)，其为一种或一种以上交联剂的形式。
[0051]
在本发明的第七方面中，提供了减震垫在体育场中用于吸收水和/或排水的用途，其中减震垫包括：具有上主表面和下主表面的粘附板，其中粘附板包括至少一个粘附层，粘附层包括与不含苯酚和甲醛的固化的水性粘结剂组合物粘结的人造玻璃质纤维(mmvf)；其中，固化前的水性粘结剂组合物包括：
[0052]-组分(i)，其为一种或一种以上木质素磺酸盐类木质素的形式，其基于所述木质素磺酸盐类木质素的干重具有0.03mmol/g至1.4mmol/g的羧酸基团含量；
[0053]-组分(ii)，其为一种或一种以上交联剂的形式。
[0054]
在本发明的第八方面，提供了减震垫用于冷却体育场的表面温度的用途，其中减震垫包括：具有上主表面和下主表面的粘附板，其中粘附板包括至少一个粘附层，粘附层包括与不含苯酚和甲醛的固化的水性粘结剂组合物粘结的人造玻璃质纤维(mmvf)；其中，固化前的水性粘结剂组合物包括：
[0055]-组分(i)，其为一种或一种以上木质素磺酸盐类木质素的形式，其基于所述木质素磺酸盐类木质素的干重具有0.03mmol/g至1.4mmol/g的羧酸基团含量；
[0056]-组分(ii)，其为一种或一种以上交联剂的形式。
[0057]
在本发明的第九方面，提供了一种或一种以上木质素磺酸盐类木质素形式的木质素组分用于制备用于包括粘结的人造玻璃质纤维(mmvf)的减震垫的粘附板的不含苯酚和甲醛的粘结剂组合物的用途，基于所述木质素磺酸盐类木质素的干重，所述木质素磺酸盐类木质素具有0.03mmol/g至1.4mmol/g的羧酸基团含量。
[0058]
本发明的发明人发现本发明的减震垫解决了上述问题。
[0059]
根据本发明的减震垫与现有的泡沫、橡胶、塑料或聚合物减震垫相比有所改进。它比现有的泡沫、橡胶、塑料或聚合物减震垫更耐用和/或更有弹性，并且符合国际体育管理机构(如足球管理机构fifa和曲棍球管理机构fih)制定的标准。根据本发明的减震垫可以通过吸水来主动防止或处理洪涝。根据本发明的减震垫可以在其结构中持水，因此可以提高体育场的运动性能。发明人发现由于水被吸收并储存在减震垫中，因此不再需要塑料填
充层。通过上部的层与温度和风直接接触或通过上部的层吸收水，根据本发明的减震垫还能够使储存的水蒸发从而冷却表面温度。本发明的减震垫在生产、安装和使用方面是环境可接受且经济的。
[0060]
至关重要的是，发明人发现了一种用于减震垫的粘结剂，所述粘结剂不含甲醛，但具有与酚醛粘结剂相同或更好的机械处理性能(例如湿强度和脱层强度)。所述粘结剂还具有改进的保水性能(例如，吸水性)，能够经济地生产，并且主要基于可再生资源。最后，所述粘结剂不需要进一步添加润湿剂，从而防止了润湿剂渗入周围的地面。
附图说明
[0061]
图1示出了根据本发明第一实施方案的减震垫的截面图。
[0062]
图2示出了根据本发明第二实施方案的减震垫的截面图。
[0063]
图3示出了安装在人造体育场地面上的根据本发明的减震垫的截面图。
[0064]
图4示出了木质素磺酸盐的常用模型结构。
具体实施方式
[0065]
本发明涉及一种包括减震垫的体育场，优选人造体育场。术语减震垫具有其本领域的通常含义。减震垫是位于体育场表面下方(通常直接位于体育场表面下方)的衬垫。
[0066]
体育场也可以称为体育场地(sports ground)、运动场(playingfield)或运动场地(playing ground)。体育场包括足球场、曲棍球场、橄榄球场、板球场、板式网球场、草地保龄球场、草地网球场、高尔夫球场、田径场(athletic ground)和马术中心。根据本发明的减震垫特别适用于足球场和曲棍球场。这是因为根据本发明的减震垫符合诸如fifa和fih之类的足球和曲棍球管理机构设定的标准。
[0067]
图1示出了本发明的第一实施方案。根据本发明的减震垫(1)包括具有上主表面和下主表面的粘附板(2)，其中粘附板包括至少一个粘附层(3)，粘附层(3)包括与固化的粘结剂组合物粘结的人造玻璃质纤维(mmvf)。减震垫还可以包括粘结到粘附板(2)的上主表面的上膜层(4a)和任选地粘结到粘附板(2)下主表面的下膜层(4b)。
[0068]
粘附板的上主表面和下主表面一般优选为平坦或平坦即水平的。粘附板的形状优选为立方体或具有立方结构。
[0069]
减震垫可以具有适合使用的任何尺寸。例如，可以具有0.5米至10米的长度，优选1米至2米，最优选1.2米。可以具有0.2米至10米的宽度，优选0.75米至1.5米，最优选1米。
[0070]
粘附板包括至少一个粘附层。粘附层包括与固化的粘结剂组合物粘结的人造玻璃质纤维(mmvf)。
[0071]
人造玻璃质纤维(mmvf)可以具有任何合适的氧化物组合物。所述纤维可以是玻璃纤维、陶瓷纤维、玄武岩纤维、矿渣纤维或岩石或石纤维。所述纤维优选为通常称为岩石、石或矿渣纤维的类型，最优选石纤维。
[0072]
石纤维通常包含以下氧化物，按重量百分比表示为：
[0073]
sio2：30至51
[0074]
al2o3:12至30
[0075]
cao：8至30
[0076]
mgo：2至25
[0077]
feo(包括fe2o3)：2至15
[0078]
na2o+k2o：不超过10
[0079]
cao+mgo：10至30。
[0080]
在优选的实施方案中，mmvf包括以氧化物的重量％计算的、以下含量的元素：
[0081]
sio2：至少30、32、35或37；不超过51、48、45或43
[0082]
al2o3：至少12、16或17；不超过30、27或25
[0083]
cao：至少8或10；不超过30、25或20
[0084]
mgo：至少2或5；不超过25、20或15
[0085]
feo(包括fe2o3)：至少4或5；不超过15、12或10
[0086]
feo+mgo：至少10、12或15；不超过30、25或20。
[0087]
na2o+k2o：0或至少1；不超过10
[0088]
cao+mgo：至少10或15；不超过30或25
[0089]
tio2：0或至少1；不超过6、4或2
[0090]
tio2+feo：至少4或6；不超过18或12
[0091]
b2o3：0或至少1；不超过5或3
[0092]
p2o5：0或至少1；不超过8或5
[0093]
其他：0或至少1；不超过8或5。
[0094]
通过本发明方法制成的mmvf优选具有以重量％计的以下组成：
[0095]
sio
2 35至50
[0096]
al2o
3 12至30
[0097]
tio2至多2
[0098]
fe2o
3 3至12
[0099]
cao 5至30
[0100]
mgo至多15
[0101]
na2o 0至15
[0102]
k2o 0至15
[0103]
p2o5至多3
[0104]
mno至多3
[0105]
b2o3至多3。
[0106]
mmvf的另一种优选组成具有以下重量％：
[0107]
sio
2 39％至55％优选39％至52％
[0108]
al2o
3 16％至27％优选16至％26％
[0109]
cao 6％至20％优选8％至18％
[0110]
mgo 1％至5％优选1％至4.9％
[0111]
na2o 0至15％优选2％至12％
[0112]
k2o 0至15％优选2％至12％
[0113]
r2o(na2o+k2o)10％至14.7％优选10％至13.5％
[0114]
p2o
5 0至3％优选0％至2％
[0115]
fe2o3(铁总计)3％至15％优选3.2％至8％
[0116]
b2o
3 0至2％优选0至1％
[0117]
tio
2 0至2％优选0.4％至1％
[0118]
其他0至2.0％。
[0119]
玻璃纤维通常包含以下氧化物，按重量百分比计：
[0120]
sio2：50至70
[0121]
al2o3：10至30
[0122]
cao：不超过27
[0123]
mgo：不超过12。
[0124]
玻璃纤维还可以含有以下氧化物，按重量百分比计：
[0125]
na2o+k2o：8至18，特别是na2o+k2o大于cao+mgo
[0126]
b2o3：3至12。
[0127]
一些玻璃纤维组合物可含有的al2o3：低于2％。
[0128]
几何平均纤维直径优选在1.5微米至10微米的范围内，特别是在2微米至8微米的范围内，更优选在2微米至5微米的范围内。发明人发现，这种几何纤维直径范围对毛细现象产生积极影响，从而改善了减震垫中的吸水率。
[0129]
粘附层优选为mmvf的粘附团块形式，即mmvf基质。也就是说，粘附层通常是mmvf纤维与固化的粘结剂组合物粘结的粘附基质，所述基质已经这样生产，或者通过mmvf板的造粒并固结颗粒材料而形成。粘附基质是单独的、均一的基质。
[0130]
本发明所述含有mmvf的减震垫的优点是比塑料、泡沫、橡胶或聚合物材料制成的减震垫更环保。
[0131]
至少一个粘附层的厚度可以在12mm至60mm的范围内，优选在15mm至40mm的范围内，更优选在20mm至35mm的范围内，最优选在23mm至30mm的范围内。厚度是指从粘附层的上表面到下表面的尺寸，即使用减震垫时粘附层的高度。具有厚度为12mm至60mm的粘附层的减震垫的优点是，它实现了所需的水管理性能(即吸收、储存和排出多余的水；冷却人造体育场的表面)，但同时符合国际体育管理机构对人造运动场的严格要求。此外，所述尺寸符合标准结构要求，使减震垫的安装更加方便。
[0132]
至少一个粘附层的密度可在175kg/m3至300kg/m3的范围内，优选在220kg/m3至280kg/m3的范围内，最优选275kg/m3。具有密度在175kg/m3至300kg/m3的范围内的粘附层的减震垫的优点是，它可以在耐用性和运动性能之间实现最佳平衡。根据本发明的减震垫满足管理机构设定的运动性能要求，而且也非常耐用。
[0133]
根据本发明的减震垫包括粘附层，粘附层包含在固化前不含苯酚和甲醛的水性粘结剂组合物，所述水性粘结剂组合物包括：
[0134]-组分(i)，其为一种或一种以上木质素磺酸盐类木质素的形式，其基于所述木质素磺酸盐类木质素的干重具有0.03mmol/g至2.0mmol/g的羧酸基团含量，如0.03mmol/g至1.4mmol/g，如0.075mmol/g至2.0mmol/g，如0.075mmol/g至1.4mmol/g，
[0135]-组分(ii)，其为一种或一种以上交联剂的形式。
[0136]
在一个实施方案中，所述水性粘结剂组合物包括：
[0137]-组分(i)，其为一种或一种以上木质素磺酸盐类木质素的形式，其基于所述木质
素磺酸盐类木质素的干重具有0.03mmol/g至2.0mmol/g的羧酸基团含量，如0.03mmol/g至1.4mmol/g，如0.075mmol/g至2.0mmolg/g，如0.075mmol/g至1.4mmolg/g，
[0138]-组分(ii)，其为一种或一种以上交联剂的形式，
[0139]
条件是所述水性粘结剂组合物不包括选自分子量mw为500或更低的环氧化合物的交联剂。
[0140]
在一个实施方案中，所述水性粘结剂组合物包括：
[0141]-组分(i)，其为一种或一种以上木质素磺酸盐类木质素的形式，其基于所述木质素磺酸盐类木质素的干重具有0.03mmol/g至2.0mmol/g的羧酸基团含量，如0.03mmol/g至1.4mmol/g，如0.075mmol/g至2.0mmolg/g，如0.075mmol/g至1.4mmolg/g，
[0142]-组分(ii)，其为一种或一种以上交联剂的形式，
[0143]
条件是所述水性粘结剂组合物不包括选自以下的交联剂：
[0144]
·
羰基化合物，其选自醛、式r—[c(o)r1]
x
的羰基化合物
[0145]
其中：
[0146]
r表示饱和或不饱和的直链、支链或环状烃基，包括一个或一个以上由5或6个碳原子组成的芳族核的基团，包括一个或一个以上含有4或5个碳原子和氧、氮或硫原子的芳族杂环的基团，r基团可以含有其他官能团，r1表示氢原子或c
1-c
10
烷基，且x从1到10不等。
[0147]
在一个实施方案中，所述水性粘结剂组合物包括：
[0148]-组分(i)，其为一种或一种以上木质素磺酸盐类木质素的形式，其基于所述木质素磺酸盐类木质素的干重具有0.03mmol/g至2.0mmol/g的羧酸基团含量，如0.03mmol/g至1.4mmol/g，如0.075mmol/g至2.0mmolg/g，如0.075mmol/g至1.4mmolg/g，
[0149]-组分(ii)，其为一种或一种以上交联剂的形式，
[0150]
条件是所述水性粘结剂组合物不包括选自聚胺的交联剂。
[0151]
在一个实施方案中，所述水性粘结剂组合物包括：
[0152]-组分(i)，其为一种或一种以上木质素磺酸盐类木质素的形式，其基于所述木质素磺酸盐类木质素的干重具有0.03mmol/g至2.0mmol/g的羧酸基团含量，如0.03mmol/g至1.4mmol/g，如0.075mmol/g至2.0mmolg/g，如0.075mmol/g至1.4mmolg/g，
[0153]-组分(ii)，其为一种或一种以上交联剂的形式，
[0154]
条件是所述水性粘结剂组合物不包括选自单糖和低聚糖的交联剂。
[0155]
在一个实施方案中，所述水性粘结剂组合物包括：
[0156]-组分(i)，其为一种或一种以上木质素磺酸盐类木质素的形式，其基于所述木质素磺酸盐类木质素的干重具有0.03mmol/g至2.0mmol/g的羧酸基团含量，如0.03mmol/g至1.4mmol/g，如0.075mmol/g至2.0mmolg/g，如0.075mmol/g至1.4mmolg/g，
[0157]-组分(ii)，其为一种或一种以上交联剂的形式，所述交联剂选自：
[0158]
·
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)己二酰二胺交联剂，如n,n,n
′
,n
′‑
四(2-羟乙基)己二酰二胺和/或
[0159]
·
由多官能有机胺如链烷醇胺、二胺如己二胺组成的组，和/或
[0160]
·
分子量大于500的环氧化合物，如基于脂肪酸甘油三酯的环氧化油，或一种或一种以上柔性低聚物或聚合物，如低tg丙烯酸基聚合物，如低tg乙烯基聚合物，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，如环氧基团，和/或
[0161]
·
一种或一种以上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
[0162]
·
primid xl-552，
[0163]
条件是所述水性粘结剂组合物不包括选自以下的交联剂：
[0164]
·
分子量mw为500或更低的环氧化合物
[0165]
·
羰基化合物，其选自醛、式r—[c(o)r1]
x
的羰基化合物
[0166]
其中：
[0167]
r表示饱和或不饱和的直链、支链或环状烃基，包括一个或一个以上由5或6个碳原子组成的芳族核的基团，包括一个或一个以上含有4或5个碳原子和氧、氮或硫原子的芳族杂环的基团，r基团可以含有其他官能团，r1表示氢原子或c
1-c
10
烷基，且x从1到10不等，
[0168]
·
聚胺。
[0169]
任选地，所述水性粘结剂组合物还包括：
[0170]-组分(iii)，其为一种或一种以上增塑剂的形式。
[0171]
在一个实施方案中，所述水性粘结剂组合物包括：
[0172]-组分(i)，其为一种或一种以上木质素磺酸盐类木质素的形式，其基于所述木质素磺酸盐类木质素的干重具有0.03mmol/g至2.0mmol/g的羧酸基团含量，如0.03mmol/g至1.4mmol/g，如0.075mmol/g至2.0mmolg/g，如0.075mmol/g至1.4mmolg/g，
[0173]-组分(ii)，其为一种或一种以上交联剂的形式，
[0174]-组分(iii)，其为一种或一种以上增塑剂的形式。
[0175]
在一个实施方案中，所述水性粘结剂组合物包括：
[0176]-组分(i)，其为一种或一种以上木质素磺酸盐类木质素的形式，其基于所述木质素磺酸盐类木质素的干重具有0.03mmol/g至2.0mmol/g的羧酸基团含量，如0.03mmol/g至1.4mmol/g，如0.075mmol/g至2.0mmolg/g，如0.075mmol/g至1.4mmolg/g，
[0177]-组分(ii)，其为一种或一种以上交联剂的形式，
[0178]-组分(iii)，其为一种或一种以上增塑剂的形式，
[0179]
条件是所述水性粘结剂组合物不包括选自分子量mw为500或更低的环氧化合物的交联剂。
[0180]
在一个实施方案中，所述水性粘结剂组合物包括：
[0181]-组分(i)，其为一种或一种以上木质素磺酸盐类木质素的形式，其基于所述木质素磺酸盐类木质素的干重具有0.03mmol/g至2.0mmol/g的羧酸基团含量，如0.03mmol/g至1.4mmol/g，如0.075mmol/g至2.0mmolg/g，如0.075mmol/g至1.4mmolg/g，
[0182]-组分(ii)，其为一种或一种以上交联剂的形式，
[0183]-组分(iii)，其为一种或一种以上增塑剂的形式，
[0184]
条件是所述水性粘结剂组合物不包括选自以下的交联剂：
[0185]
·
羰基化合物，其选自醛、式r—[c(o)r1]
x
的羰基化合物
[0186]
其中：
[0187]
r表示饱和或不饱和的直链、支链或环状烃基，包括一个或一个以上由5或6个碳原子组成的芳族核的基团，包括一个或一个以上含有4或5个碳原子和氧、氮或硫原子的芳族
杂环的基团，r基团可以含有其他官能团，r1表示氢原子或c
1-c
10
烷基，且x从1到10不等。
[0188]
在一个实施方案中，所述水性粘结剂组合物包括：
[0189]-组分(i)，其为一种或一种以上木质素磺酸盐类木质素的形式，其基于所述木质素磺酸盐类木质素的干重具有0.03mmol/g至2.0mmol/g的羧酸基团含量，如0.03mmol/g至1.4mmol/g，如0.075mmol/g至2.0mmolg/g，如0.075mmol/g至1.4mmolg/g，
[0190]-组分(ii)，其为一种或一种以上交联剂的形式，
[0191]-组分(iii)，其为一种或一种以上增塑剂的形式，
[0192]
条件是所述水性粘结剂组合物不包括选自聚胺的交联剂。
[0193]
在一个实施方案中，所述水性粘结剂组合物包括：
[0194]-组分(i)，其为一种或一种以上木质素磺酸盐类木质素的形式，其基于所述木质素磺酸盐类木质素的干重具有0.03mmol/g至2.0mmol/g的羧酸基团含量，如0.03mmol/g至1.4mmol/g，如0.075mmol/g至2.0mmolg/g，如0.075mmol/g至1.4mmolg/g，
[0195]-组分(ii)，其为一种或一种以上交联剂的形式，
[0196]-组分(iii)，其为一种或一种以上增塑剂的形式，
[0197]
条件是所述水性粘结剂组合物不包括选自单糖和低聚糖的交联剂。
[0198]
在一个实施方案中，所述水性粘结剂组合物包括：
[0199]-组分(i)，其为一种或一种以上木质素磺酸盐类木质素的形式，其基于所述木质素磺酸盐类木质素的干重具有0.03mmol/g至2.0mmol/g的羧酸基团含量，如0.03mmol/g至1.4mmol/g，如0.075mmol/g至2.0mmolg/g，如0.075mmol/g至1.4mmolg/g，
[0200]-组分(ii)，其为一种或一种以上交联剂的形式，所述交联剂选自：
[0201]
·
β-羟基烷基酰胺交联剂，和/或
[0202]
·
分子量大于500的环氧化合物，如基于脂肪酸甘油三酯的环氧化油，或一种或一种以上柔性低聚物或聚合物，如低tg丙烯酸基聚合物，如低tg乙烯基聚合物，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，如环氧基团，和/或
[0203]
·
一种或一种以上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
[0204]
·
primid xl-552；
[0205]-组分(iii)，其为一种或一种以上增塑剂的形式，
[0206]
条件是所述水性粘结剂组合物不包括选自以下的交联剂：
[0207]
·
分子量mw为500或更低的环氧化合物
[0208]
·
羰基化合物，其选自醛、式r—[c(o)r1]
x
的羰基化合物
[0209]
其中：
[0210]
r表示饱和或不饱和的直链、支链或环状烃基，包括一个或一个以上由5或6个碳原子组成的芳族核的基团，包括一个或一个以上含有4或5个碳原子和氧、氮或硫原子的芳族杂环的基团，r基团可以含有其他官能团，r1表示氢原子或c
1-c
10
烷基，且x从1到10不等，
[0211]
·
聚胺。
[0212]
在优选的实施方案中，粘结剂不含甲醛。
[0213]
就本技术而言，术语“不含甲醛”被定义为其中矿棉制品中甲醛排放量低于5μg/m2/h的矿棉制品，优选低于3μg/m2/h。优选地，根据iso 16000进行试验，以测试醛释放量。
[0214]
在优选的实施方案中，粘结剂不含苯酚。
[0215]
就本技术而言，术语“不含苯酚”的定义方式是，基于干固体粘结剂含量为15重量％的水性组合物的总重量，水性粘结剂组合物确实含有的苯酚
[0216][0217]
的量≤0.25重量％，例如≤0.1重量％，例如≤0.05重量％。
[0218]
在一个实施方案中，粘结剂组合物不含添加的甲醛。
[0219]
在一个实施方案中，粘结剂组合物不含添加的苯酚。
[0220]
为了本发明的目的，术语“单糖和低聚糖”被定义为包括：单糖和具有10个或更少糖单元的低聚糖。
[0221]
为了本发明的目的，术语“糖”被定义为包括：单糖和具有10个或更少糖单元的低聚糖。
[0222]
组分(i)
[0223]
组分(i)，其为一种或一种以上木质素磺酸盐类木质素的形式，其基于所述木质素磺酸盐类木质素的干重具有0.03mmol/g至2.0mmol/g的羧酸基团含量，如0.03mmol/g至1.4mmol/g，如0.075mmol/g至2.0mmolg/g，如0.075mmol/g至1.4mmolg/g。
[0224]
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固定在一起的胶。木质素含有亲水和疏水基团。它是世界上第二丰富的天然聚合物，仅次于纤维素，据估计占生物质中所含总碳量的多达20％至30％，全球生物质超过10亿吨。
[0225]
木质素磺酸盐工艺引入大量的磺酸盐基团，使木质素可溶于水，也可溶于酸性水溶液。木质素磺酸盐具有高达8％的硫作为磺酸盐，而硫酸盐木质素含有1％至2％的硫，主要与木质素结合。木质素磺酸盐的分子量为15.000g/mol至50.000g/mol。木质素典型的疏水核心和大量的离子化磺酸盐基团使得这种木质素作为表面活性剂具有吸引力，它经常被应用于分散水泥等。
[0226]
要生产基于木质素的增值产品，应首先将木质素与生物质分离，为此可采用多种方法。硫酸盐和亚硫酸盐制浆工艺以其从木材中有效分离木质素而闻名，因此在世界范围内得到了应用。利用naoh和na2s将硫酸盐木质素从木材中分离出来。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/或以不同ph水平含有镁、钙、钠或铵的亚硫酸盐来生产。目前，在商业木质素的总市场中木质素磺酸盐占90％，全球木质素磺酸盐的年总产量约为180万吨。木质素磺酸盐通常具有丰富的磺酸基团，因此硫的含量高于硫酸盐木质素。由于磺化基团的存在，木质素磺酸盐具有阴离子电荷和水溶性。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，如动物饲料、杀虫剂、表面活性剂、石油钻探添加剂、胶体悬浮液中的稳定剂以及混凝土外加剂中的增塑剂。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。
[0227]
然而，木质素磺酸盐和硫酸盐木质素由于不同的分离工艺和由此产生的官能团的分布不同而具有不同的性质。木质素磺酸盐中磺酸基含量高，通常每四个c9单元中至少有一个磺酸基，使木质素磺酸盐在水中的所有ph水平下均带有强电荷。与其他工业木质素相比，这种丰富的电离官能团可以解释大部分差异。与硫酸盐木质素相比，更高的电荷密度可允许更容易的水溶性和更高的溶液固体含量。同样，由于同样的原因，在相同的固体含量下，木质素磺酸盐与硫酸盐木质素相比将具有更低的溶液粘度，这可以有助于处理和加工。木质素磺酸盐常用的模型结构如图4所示。
[0228]
在一个实施方案中，基于木质素磺酸盐类木质素的干重，组分(i)的羧酸基团含量为0.05mmol/g至0.6mmol/g，如0.1mmol/g至0.4mmol/g。
[0229]
在一个实施方案中，组分(i)为一种或一种以上木质素磺酸盐类木质素的形式，考虑到组分(
ⅰ
)的m_n重量平均值，所述木质素磺酸盐类木质素的平均羧酸基团含量为每个大分子小于1.8个基团，如小于1.4个基团、如小于1.1个基团、如小于0.7个基团、如小于0.4个基团。
[0230]
在一个实施方案中，基于木质素磺酸盐类木质素的干重，组分(i)的酚类oh基团的含量为0.3mmol/g至2.5mmol/g，如0.5mmol/g至2.0mmol/g，如0.5mmol/g至1.5mmol/g。
[0231]
在一个实施方案中，基于木质素磺酸盐类木质素的干重，组分(i)的脂族oh基团含量为1.0mmol/g至8.0mmol/g，如1.5mmol/g至6.0mmol/g，如2.0mmol/g至5.0mmol/g。
[0232]
在一个实施方案中，组分(i)包括木质素磺酸铵和/或木质素磺酸钙和/或木素磺酸镁，以及它们的任意组合。
[0233]
在一个实施方案中，组分(i)包括木质素磺酸铵和木质素磺酸钙，其中nh
4+
与ca
2+
的摩尔比在5:1至1:5的范围内，特别是3:1至1:3。
[0234]
为了本发明的目的，术语木质素磺酸盐包括磺化的硫酸盐木质素。
[0235]
在一个实施方案中，组分(i)是磺化的硫酸盐木质素。
[0236]
在一个实施方案中，基于木质素磺酸盐和糖的重量，所述水性粘结剂组合物包含添加糖的量为0至5重量％，如小于5重量％、如0至4.9重量％、如0.1重量％至4.9重量％。
[0237]
在一个实施方案中，基于组分(i)和(ii)的总重量，所述水性粘结剂组合物包括的组分(
ⅰ
)即木质素磺酸盐的量为50重量％至98重量％，如65重量％至98重量％，如80重量％至98重量％。
[0238]
在一个实施方案中，基于组分(i)、(ii)和(iii)的干重，所述水性粘结剂组合物包括的组分(
ⅰ
)的量为50重量％至98重量％，如65重量％至98重量％，如80重量％至98重量％。
[0239]
为了本发明的目的，通过使用
31
p nmr作为表征方法来测定木质素官能团的含量。
[0240]
31
p nmr的样品制备是以2-氯-4,4,5,5-四甲基-1,3,2-二氧磷杂环戊烷(tmdp)作为磷酸化试剂、并以胆固醇作为内标进行的。根据granata和argyropoulos的工作(j.agric.food chem.43:1538
–
1544)进行整合。
[0241]
组分(ii)
[0242]
组分(ii)为一种或一种以上交联剂的形式。
[0243]
在一个实施方案中，组分(ii)在一个实施方案中包括一种或一种以上选自β-羟基烷基酰胺交联剂和/或噁唑啉交联剂的交联剂。
[0244]
β-羟基烷基酰胺交联剂是酸官能性大分子的固化剂。它提供了一种坚硬、耐用、耐腐蚀和耐溶剂的交联聚合物网络。据认为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，并且更优选2至4，以便获得最佳的固化响应。
[0245]
含有噁唑啉基团的交联剂是在每分子中含有一个或一个以上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。专利us 6 818 699 b2公开了这种方法。
[0246]
在一个实施方案中，组分(ii)是一种或一种以上分子量大于500的环氧化合物，如基于脂肪酸甘油三酯的环氧化油，或一种或一种以上柔性低聚物或聚合物，如低tg丙烯酸基聚合物，如低tg乙烯基聚合物，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，如环氧基团，如β-羟基烷基酰胺基团。
[0247]
在一个实施方案中，组分(ii)是一种或一种以上选自由脂肪胺组成的组中的交联剂。
[0248]
在一个实施方案中，组分(ii)是一种或一种以上脂肪酰胺形式的交联剂。
[0249]
在一个实施方案中，组分(ii)是一种或一种以上选自聚酯多元醇如聚己内酯的交联剂。
[0250]
在一个实施方案中，组分(ii)是一种或一种以上选自由淀粉、改性淀粉、cmc组成的组中的交联剂。
[0251]
在一个实施方案中，组分(ii)是一种或一种以上多官能碳二亚胺形式的交联剂，如脂族多官能碳二亚胺。
[0252]
在一个实施方案中，组分(ii)是一种或一种以上氮丙啶形式的交联剂，如cx100、neoadd-pax521/523。
[0253]
在一个实施方案中，组分(ii)是一种或一种以上选自基于三聚氰胺的交联剂的交联剂，如基于六羟甲基三聚氰胺六甲醚(hmmm)的交联剂。
[0254]
此类化合物的例子包括picassian xl 701、702、725(stahl polymers)，如xl-29se(angus chemical company)，如cx300(dsm)，如carbodilite v-02-l2(nisshinbo chemical inc.)。
[0255]
在一个实施方案中，组分(ii)是primid xl552，其具有以下结构：
[0256][0257]
组分(ii)也可以是上述化合物的任何混合物。
[0258]
在一个实施方案中，基于组分(i)的干重，根据本发明的粘结剂组合物包含的组分(ii)的量为1重量％至50重量％，如4重量％至20重量％，如6重量％至12重量％。
[0259]
在一个实施方案中，组分(ii)为选自以下的一种或一种以上交联剂的形式：
[0260]
oβ-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)己二酰二胺交联剂，如n,n,n
′
,n
′‑
四(2-羟乙基)己二酰二胺和/或
[0261]
o由多官能有机胺如链烷醇胺、二胺如己二胺组成的组，和/或
[0262]
o分子量大于500的环氧化合物，如基于脂肪酸甘油三酯的环氧化油，或一种或一种以上柔性低聚物或聚合物，如低tg丙烯酸基聚合物，如低tg乙烯基聚合物，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，如环氧基团，和/或
[0263]
o一种或一种以上多官能碳二亚胺形式的交联剂，如脂族多官能碳二亚胺。
[0264]
在一个实施方案中，组分(ii)包括一种或一种以上交联剂，所述交联剂选自：
[0265]
oβ-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)己二酰二胺交联剂，如n,n,n
′
,n
′‑
四(2-羟乙基)己二酰二胺。
[0266]
在一个实施方案中，基于组分(i)的干重，组分(ii)包括的组分(ii)的量为2重量％至90重量％，如6重量％至60重量％，如10重量％至40重量％，如25重量％至40重量％。
[0267]
组分(iii)
[0268]
任选地，粘结剂组合物可以包括组分(iii)。组分(iii)是一种或一种以上增塑剂的形式。
[0269]
在一个实施方案中，组分(iii)是一种或一种以上增塑剂的形式，其选自由下列组成的组：多元醇如碳水化合物、氢化糖如山梨糖醇、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、碳酸乙烯酯、碳酸丙烯酯、内酯、内酰胺、丙交酯、具有游离羧基的丙烯酸类聚合物和/或具有游离羧基的聚氨酯分散体、聚酰胺、酰胺(如尿素/脲)或它们的任意混合物。
[0270]
在一个实施方案中，组分(iii)为一种或一种以上增塑剂的形式，其选自由下列组成的组：碳酸盐如碳酸乙烯酯、碳酸丙烯酯、内酯、内酰胺、丙交酯、具有类似于木质素结构的化合物如香兰素、乙酰丁香酮、用作聚结剂的溶剂如醇醚、聚乙烯醇。
[0271]
在一个实施方案中，组分(iii)是一种或一种以上非反应性增塑剂的形式，其选自由下列组成的组：聚乙二醇、聚乙二醇醚、聚醚、氢化糖、邻苯二甲酸酯和/或其他酯、用作聚结剂的溶剂如醇醚、丙烯酸类聚合物、聚乙烯醇。
[0272]
在一个实施方案中，组分(iii)是一种或一种以上反应性增塑剂，其选自由下列组成的组：碳酸酯如碳酸乙烯酯、碳酸丙烯酯、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聚合物、具有类似于木质素结构的化合物如香兰素、乙酰丁香酮。
[0273]
在一个实施方案中，组分(iii)是一种或一种以上增塑剂的形式，其选自由脂肪醇、单羟基醇如戊醇、硬脂醇组成的组。
[0274]
在一个实施方案中，组分(iii)包括一种或一种以上选自由聚乙二醇、聚乙二醇醚组成的组中的增塑剂和/或一种或一种以上多元醇形式的增塑剂，如1,1,1-三(羟甲基)丙烷和/或三乙醇胺。
[0275]
本发明的另一个特别意想不到的方面是，使用沸点超过100℃、特别是140℃至250℃的增塑剂，大幅改善了根据本发明的矿物纤维产品的机械性能，尽管鉴于它们的沸点，这些增塑剂很可能在与矿物纤维接触的粘结剂的固化过程中至少部分蒸发。
[0276]
在一个实施方案中，组分(iii)包括一种或一种以上沸点超过100℃的增塑剂，如
110℃至380℃，更优选120℃至300℃，更优选140℃至250℃。
[0277]
据认为在根据本发明的粘结剂组合物中的这些增塑剂的有效性与在固化过程中增加木质素的流动性的作用有关。据认为木质素在固化过程中的流动性增加有助于有效交联。
[0278]
在一个实施方案中，组分(iii)包含一种或一种以上的平均分子量为150g/mol至50000g/mol的聚乙二醇，特别是150g/mol至4000g/mol，更特别为150g/mol至1000g/mol，优选为150g/mol至500g/mol，更优选为200g/mol至400g/mol。
[0279]
在一个实施方案中，组分(iii)包括一种或一种以上的聚乙二醇，其平均分子量为4000g/mol至25000g/mol，特别是4000g/mol至15000g/mol，更特别是8000g/mol至12000g/mol。
[0280]
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。这种组分不会蒸发，并作为组合物的一部分保留，但会有效地改变，以免引入不希望的副作用，如在固化制品中吸水。这种组分的非限制性实例是具有游离羧基的己内酯和丙烯酸类聚合物。
[0281]
在一个实施方案中，组分(iii)选自由脂肪醇、单羟基醇如戊醇、硬脂醇组成的组。
[0282]
在一个实施方案中，组分(iii)选自一种或一种以上增塑剂，其选自由烷氧基化物如乙氧基化物、如丁醇乙氧基化物、如丁氧基三甘醇组成的组。
[0283]
在一个实施方案中，组分(iii)选自一种或一种以上丙二醇。
[0284]
在一个实施方案中，组分(iii)选自一种或一种以上乙二醇酯。
[0285]
在一个实施方案中，组分(iii)选自一种或一种以上增塑剂，其选自由己二酸酯、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、戊酸酯组成的组。
[0286]
在一个实施方案中，组分(iii)选自一种或一种以上增塑剂，其选自由苯酚衍生物如烷基或芳基取代酚组成的组。
[0287]
在一个实施方案中，组分(iii)选自一种或一种以上增塑剂，其选自由硅烷醇、硅氧烷组成的组。
[0288]
在一个实施方案中，组分(iii)选自一种或一种以上增塑剂，其选自由硫酸盐如烷基硫酸盐、磺酸盐如烷基芳基磺酸盐如烷基磺酸盐、磷酸盐如三聚磷酸盐、如磷酸三丁酯组成的组。
[0289]
在一个实施方案中，组分(iii)选自一种或一种以上羟基酸。
[0290]
在一个实施方案中，组分(iii)选自一种或一种以上增塑剂，其选自由单体酰胺如乙酰胺、苯甲酰胺、脂肪酸酰胺如妥尔油酰胺组成的组。
[0291]
在一个实施方案中，组分(iii)选自一种或一种以上增塑剂，其选自由季铵化合物如三甲基甘氨酸、二硬脂基二甲基氯化铵组成的组。
[0292]
在一个实施方案中，组分(iii)选自一种或一种以上增塑剂，其选自由植物油如蓖麻油、棕榈油、亚麻籽油、妥尔油、大豆油组成的组。
[0293]
在一个实施方案中，组分(iii)是妥尔油的形式。
[0294]
在一个实施方案中，组分(iii)选自一种或一种以上增塑剂，其选自由氢化油、乙酰化油组成的组。
[0295]
在一个实施方案中，组分(iii)选自一种或一种以上脂肪酸甲酯。
[0296]
在一个实施方案中，组分(iii)选自一种或一种以上增塑剂，其选自由烷基多糖苷、葡糖酰胺、氨基葡糖酰胺、蔗糖酯、脱水山梨糖醇酯组成的组。
[0297]
在一个实施方案中，组分(iii)选自由聚乙二醇、聚乙二醇醚组成的组。
[0298]
在一个实施方案中，组分(iii)选自由三乙醇胺组成的组。
[0299]
在一个实施方案中，组分(iii)为丙二醇、苯酚衍生物、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/或一种或一种以上多元醇形式的增塑剂，如1,1,1-三(羟甲基)丙烷、三乙醇胺或它们的任意混合物。
[0300]
已经意想不到地发现，在本发明的粘结剂组合物中加入增塑剂大幅改善了根据本发明的矿物纤维产品的机械性能。
[0301]
术语增塑剂是指添加到材料中使材料更柔软、更柔韧(通过降低玻璃化转变温度tg)和更易于加工的物质。
[0302]
组分(iii)也可以是上述化合物的任意混合物。
[0303]
在一个实施方案中，基于组分(i)的干重，组分(iii)的存在量为0.5重量％至60重量％，优选2.5重量％至25重量％，更优选3重量％至15重量％。
[0304]
在一个实施方案中，基于组分(i)、(ii)和(iii)的干重，组分(iii)的存在量为0.5重量％至60重量％、优选2.5重量％至25重量％、更优选3重量％至15重量％。
[0305]
包括组分(i)和(iia)的粘结剂组合物
[0306]
在一个实施方案中，本发明涉及一种体育场，其包括：
[0307]
(i)下部基层；
[0308]
(ii)上部草层和/或人造草层；
[0309]
(iii)位于所述基层和所述草层和/或人造草层之间的减震垫层；
[0310]
其中所述减震垫层包括至少一个减震垫，所述减震垫包括具有上主表面和下主表面的粘附板，其中所述粘附板包括至少一个粘附层，所述粘附层包括与不含苯酚和甲醛的固化的水性粘结剂组合物粘结的人造玻璃质纤维(mmvf)；其中，固化前的所述水性粘结剂组合物包括：
[0311]
其中，固化前的所述水性粘结剂组合物包括：
[0312]-组分(i)，其为一种或一种以上木质素磺酸盐类木质素的形式，其基于所述木质素磺酸盐类木质素的干重具有0.03mmol/g至2.0mmol/g的羧酸基团含量，如0.03mmol/g至1.4mmol/g，如0.075mmol/g至2.0mmol/g，如0.075mmol/g至1.4mmol/g，
[0313]-组分(iia)，其为一种或一种以上改性剂的形式，
[0314]
优选条件是所述水性粘结剂组合物不包括选自以下的交联剂：
[0315]
·
分子量mw为500或更低的环氧化合物，
[0316]
和/或条件是所述水性粘结剂组合物不包括选自以下的交联剂：
[0317]
·
羰基化合物，其选自醛、式r—[c(o)r1]
x
的羰基化合物
[0318]
其中：
[0319]
r表示饱和或不饱和的直链、支链或环状烃基，包括一个或一个以上由5或6个碳原子组成的芳族核的基团，包括一个或一个以上含有4或5个碳原子和氧、氮或硫原子的芳族杂环的基团，r基团可以含有其他官能团，r1表示氢原子或c
1-c
10
烷基，且x从1到10不等，
[0320]
和/或条件是所述水性粘结剂组合物不包括选自以下的交联剂：
[0321]
·
聚胺，
[0322]
和/或条件是所述水性粘结剂组合物不包括选自以下的交联剂：
[0323]
·
单糖和低聚糖。
[0324]
本发明人发现，优异的粘结剂性能还可以通过双组分体系来实现，该体系包括：组分(i)，其为一种或一种以上木质素磺酸盐类木质素的形式，其基于所述木质素磺酸盐类木质素的干重具有0.03mmol/g至2.0mmol/g的羧酸基团含量，如0.03mmol/g至1.4mmol/g，如0.075mmol/g至2.0mmolg/g，如0.075mmol/g至1.4mmolg/g；和组分(iia)，其为一种或一种以上改性剂的形式，和任选的上文和下文提到的任意其他组分。
[0325]
在一个实施方案中，组分(iia)为一种或一种以上如下化合物形式的改性剂，其选自由下列组成的组：分子量大于500的环氧化合物，如基于脂肪酸甘油三酯的环氧化油，或一种或一种以上柔性低聚物或聚合物，如低tg丙烯酸基聚合物，如低tg乙烯基聚合物，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，如环氧基团，如β-羟基烷基酰胺基团。
[0326]
在一个实施方案中，组分(iia)是一种或一种以上改性剂，其选自由聚乙烯亚胺、聚乙烯胺、脂肪胺组成的组。
[0327]
在一个实施方案中，组分(iia)是一种或一种以上改性剂，其选自多官能碳二亚胺，如脂肪族多官能碳二亚胺。
[0328]
组分(iia)也可以是上述化合物的任意混合物。
[0329]
不意欲受任何特定理论的束缚，本发明人认为由包含组分(i)和(iia)以及任选的其他组分的用于mmvf的粘结剂组合物所实现的优异的粘结剂性能，至少部分是由于用作组分(iia)的改性剂至少部分地起到增塑剂和交联剂的功能的作用。
[0330]
在一个实施方案中，基于组分(i)的干重，粘结剂组合物包括组分(iia)的量为1重量％至40重量％，如4重量％至20重量％，如6重量％至12重量％。
[0331]
其他组分
[0332]
在一些实施方案中，粘结剂组合物包含其他组分。
[0333]
在一个实施方案中，粘结剂组合物包含选自无机酸的催化剂，如硫酸、氨基磺酸、硝酸、硼酸、次磷酸和/或磷酸，和/或它们的任意盐，如次磷酸钠，和/或铵盐，如硫酸、氨基磺酸、硝酸、硼酸、次磷酸和/或磷酸的铵盐，和/或多聚磷酸钠(sttp)和/或偏磷酸钠(stmp)，和/或氧氯化磷。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。
[0334]
在一个实施方案中，粘结剂组合物包括选自刘易斯酸的催化剂，它可以接受来自供体化合物的电子对，形成刘易斯加合物，如zncl2、mg(clo4)2、sn[n(so
2-n-c8f
17
)2]4。
[0335]
在一个实施方案中，粘结剂组合物包含选自金属氯化物的催化剂，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bf
3-乙胺络合物。
[0336]
在一个实施方案中，粘结剂组合物包括选自有机金属化合物的催化剂，如钛酸酯类催化剂和锡类催化剂。
[0337]
在一个实施方案中，粘结剂组合物包含选自螯合剂的催化剂，如过渡金属，如铁离子、铬离子、锰离子、铜离子和/或选自过氧化物的催化剂，如有机过氧化物、如过氧化二异
丙苯。
[0338]
在一个实施方案中，根据本发明的粘结剂组合物包括选自亚磷酸酯的催化剂，如亚磷酸烷基酯、如亚磷酸芳基酯、如亚磷酸三苯酯。
[0339]
在一个实施方案中，根据本发明的粘结剂组合物包括选自三元胺的组的催化剂，如2,4,6-三(二甲氨基甲基)苯酚。
[0340]
在一个实施方案中，粘结剂组合物还包括另外的组分(iv)，该另外的组分(iv)为一种或一种以上硅烷的形式。
[0341]
在一个实施方案中，水性粘结剂组合物包括另外的组分(iv)，该另外的组分(iv)为一种或一种以上偶联剂的形式，如有机官能硅烷。
[0342]
在一个实施方案中，组分(iv)选自由下列组成的组：有机官能硅烷，如伯氨基或仲氨基官能化的硅烷、环氧官能化的硅烷，如聚合或低聚环氧官能化的硅烷、甲基丙烯酸酯官能化的硅烷、烷基和芳基官能化的硅烷、脲官能化的硅烷或乙烯基官能化的硅烷。
[0343]
在一个实施方案中，粘结剂组合物还包括组分(v)，该组分(v)为一种或一种以上选自下组中的组分形式：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
[0344]
在一个实施方案中，所述粘结剂组合物还包括脲形式的另外的组分，基于组分(i)的干重计，脲的量特别为5重量％至40重量％，如10重量％至30重量％，如15重量％至25重量％。
[0345]
在一个实施方案中，粘结剂组合物还包括一种或一种以上碳水化合物形式的其他组分，所述碳水化合物选自由下列组成的组：蔗糖、还原糖，特别是葡萄糖、多糖(polycarbohydrates)以及它们的混合物，优选糊精和麦芽糊精，更优选葡萄糖浆，并且更优选葡萄糖当量值为de＝30至小于100的葡萄糖浆，如de＝60至小于100，如de＝60-99，如de＝85-99，如de＝95-99。
[0346]
在一个实施方案中，粘结剂组合物还包括以一种或一种以上碳水化合物形式的其他组分，所述碳水化合物选自由蔗糖和还原糖组成的组，基于组分(i)的干重，碳水化合物的量为5重量％至50重量％，如5重量％至小于50重量％，如10重量％至40重量％，如15重量％至30重量％。
[0347]
在本发明的上下文中，基于粘结剂组分的总干重，认为糖含量为50重量％或以上的粘结剂组合物是糖基粘结剂。在本发明的上下文中，基于粘结剂组分的总干重，认为粘结剂组合物的糖含量小于50重量％是非糖基粘结剂。
[0348]
在一个实施方案中，粘结剂组合物还包括一种或一种以上表面活性剂形式的其他组分，所述表面活性剂为非离子和/或离子乳化剂的形式，如聚氧乙烯(4)月桂基醚、如大豆卵磷脂、如十二烷基硫酸钠。
[0349]
在一个实施方案中，水性粘结剂组合物基本上由以下物质组成：
[0350]-组分(i)，其为一种或一种以上木质素的形式，木质素选自木质素磺酸盐类木质素的组，其基于所述木质素磺酸盐类木质素的干重具有0.03mmol/g至2.0mmol/g的羧酸基团含量，如0.03mmol/g至1.4mmol/g，如0.075mmol/g至2.0mmolg/g，如0.075mmol/g至1.4mmolg/g，
[0351]
和/或
[0352]-组分(ii)，其为一种或一种以上交联剂的形式；
[0353]-组分(iii)，其为一种或一种以上增塑剂的形式；
[0354]-组分(iv)，其为一种或一种以上偶联剂形式，如有机官能硅烷；
[0355]-任选组分，其为一种或一种以上选自下组中的化合物的形式：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；
[0356]-任选地，脲形式的组分；
[0357]-任选地，一种或一种以上表面活性剂；
[0358]-水。
[0359]
在一个实施方案中，水性粘结剂组合物基本上由以下物质组成：
[0360]-组分(i)，其为一种或一种以上木质素的形式，木质素选自木质素磺酸盐类木质素的组，其基于所述木质素磺酸盐类木质素的干重具有0.03mmol/g至2.0mmol/g的羧酸基团含量，如0.03mmol/g至1.4mmol/g，如0.075mmol/g至2.0mmolg/g，如0.075mmol/g至1.4mmolg/g，
[0361]
和/或
[0362]-组分(ii)，其为一种或一种以上交联剂的形式；
[0363]-组分(iv)，其为一种或一种以上偶联剂的形式，如有机官能硅烷；
[0364]-任选组分，其为一种或一种以上选自下组中的化合物的形式：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；
[0365]-任选地，脲形式的组分；
[0366]-任选地，一种或一种以上表面活性剂；
[0367]-水。
[0368]
本发明人意想不到地发现，用如上所述的水性粘结剂组合物固化的mmvf在刚生产时和老化条件后均具有非常高的稳定性。
[0369]
此外，本发明人发现，通过使用》230℃的固化温度，可以获得甚至更高的产品稳定性。
[0370]
因此，在一个实施方案中，本发明涉及一种包括用如上所述的水性粘结剂组合物固化的mmvf的粘附层，其中使用》230℃的固化温度。
[0371]
本发明人还发现，mmvf产品的稳定性可以通过以下措施进一步提高：
[0372]-更低的路线容量，意味着更长的固化时间
[0373]-添加大量交联剂
[0374]-添加两种或更多种不同交联剂的组合
[0375]-添加少量阳离子物质，如多价金属离子如钙、和/或有机阳离子物质如胺、和/或经有机改性的无机化合物如经胺改性的蒙脱石粘土。
[0376]
所述至少一个粘附层通常具有的烧失量(loi)在0.3％至18.0％的范围内，优选0.5％至8.0％。
[0377]
基于粘附层的重量，优选至少一个粘附层包括1.0重量％至6.0重量％的固化的粘结剂组合物，优选2.5重量％至3.5重量％，最优选3.0重量％至3.8重量％。与3.0重量％至3.8重量％的该范围相关的优势是它使减震垫能够具有所需的刚度和弹性。根据ds/en 13820:2003进行粘结剂含量的测定。取粘结剂含量作为烧失量。粘结剂含量包括任何粘结
剂添加剂。
[0378]
粘附层是亲水的，也就是说，它吸引水。亲水性具有其在本领域的通常含义。
[0379]
至少一个粘附层的亲水性可以用与水的接触角来定义。优选地，至少一个粘附层的mmvf与水的接触角小于90
°
。通过座滴测量方法测量接触角。可以使用任何座滴法，例如使用接触角测角仪。在实践中，将液滴置于固体表面上，并及时记录液滴的图像。然后通过在液滴周围拟合杨-拉普拉斯方程来定义静态接触角。由计算的液滴形状函数与样品表面之间的角度给出接触角，其在液滴图像中的投影称为基线。平衡接触角用于使用owens-wendt-rabel-kaeble法进一步评估和计算表面自由能。计算材料与水接触角的方法为本领域技术人员所熟知。
[0380]
也可以通过确定样品的下沉时间来测定mmvf基质样品的亲水性。需要尺寸为100x100x100 mm的mmvf基质样品来确定下沉时间。最小尺寸为200x200x200 mm的容器装满水。下沉时间是从样品第一次接触水面的时间到试样完全浸没的时间。样品与水接触的方式为，使100x100 mm的横截面首先接触水。然后，样品需要下沉超过100mm的距离才能完全浸没。样品下沉越快，样品的亲水性就越强。如果下沉时间小于120秒，则mmvf基质被认为是亲水的。下沉时间优选小于60秒。在实践中，排水装置的下沉时间可能为几秒钟，例如小于15秒。
[0381]
粘附层亲水的优点是它使减震垫能够吸收、储存和排出水。使用根据本实施方案的减震垫延长了人造体育场的可用性，因为减震垫吸收水，并储存水从而改善了体育场的运动性能，而不需要塑料填充层。减震垫可以通过吸水来主动防止或处理洪涝。本发明的减震垫可以通过降低表面温度即表面冷却，来延长体育场的可用性。这是因为减震垫可以储存水，并且可以将其向上输送到填充层(如果存在)，或者与空气直接接触以进行蒸发。因此，体育场表面(即人造草皮)之间的区域保持湿润，并通过蒸发保持温度稳定。
[0382]
根据本发明的减震垫的粘附层可任选地包含润湿剂。润湿剂在本领域具有其通常含义，可以是阳离子、阴离子或非离子表面活性剂。
[0383]
减震垫的粘附层可包含非离子润湿剂，如
[0384]
减震垫的粘附层可包含离子表面活性剂，更优选为烷基醚硫酸盐表面活性剂润湿剂。润湿剂可以是碱金属烷基醚硫酸盐或烷基醚硫酸铵。优选地，润湿剂为烷基醚硫酸钠。市售烷基醚硫酸盐表面活性剂润湿剂是润湿剂也可以是直链烷基苯磺酸盐阴离子表面活性剂。
[0385]
随着时间的推移，一些非离子润湿剂可能会从减震垫的粘附层中洗掉。因此优选使用离子润湿剂，特别是阴离子润湿剂，如直链烷基苯磺酸盐或这些不会以相同的程度从减震垫的粘附层中被洗掉。
[0386]
减震垫的粘附层可包含0.01重量％至1重量％的润湿剂，优选0.05重量％至0.5重量％的润湿剂，更优选0.1重量％至0.3重量％的润湿剂。
[0387]
然而，发明人发现润湿剂对于根据本发明的减震垫的粘附层不是必需的。据认为是这是由于粘结剂组合物的性质。因此，优选减震垫的粘附层不包含任何润湿剂。由此，意味着减震垫的粘附层优选不包含润湿剂，即包含0重量％的润湿剂。
[0388]
这有几个优点。首先，它减少了减震垫中的添加剂数量，这对环境有利，同时也节
省了成本。润湿剂通常由不可再生资源制成，因此避免使用润湿剂是有益的。此外，润湿剂可能会从减震垫中洗掉。这是成问题的，因为润湿剂可能会污染周围的地面。当润湿剂被洗掉时，这也改变了减震垫的粘附层的性质，通常会改变缓冲、排水和渗透，因此难以预测减震垫的性能。避免使用润湿剂避免了这些问题。
[0389]
优选地，粘附层的持水能力为粘附层体积的至少50％，优选至少60％，最优选至少70％或至少80％。持水能力越大，给定粘附层体积可以储存的水就越多。由于mmvf的开放孔隙结构，粘附层的持水能力较高。
[0390]
优选地，在排放水时，基于粘附层的体积，粘附层保留的水量小于20体积％，优选小于10体积％，最优选小于5体积％。保留的水可以是2体积％至20体积％，例如5体积％至10体积％。粘附层保留的水量越低，粘附层吸收更多水的能力就越大。
[0391]
优选地，粘附层的缓冲能力，即可以容纳的最大水量与粘附层放出水时保留的水量之差，为至少60体积％，优选至少70体积％，优选至少80体积％。基于粘附层的体积，缓冲能力可以是60体积％至90体积％，例如60体积％至85体积％。这种高缓冲能力的优点是针对给定体积，粘附层可以缓冲更多水，即粘附层可以在需要时储存大量水，并向填充层(如果存在)释放大量水，或通过从表面蒸发大量水。缓冲能力如此之高，是因为mmvf基质需要低吸入压力就可以从mmvf粘附层中去除水分。
[0392]
粘附层的持水能力、保留水量和缓冲能力都可以根据en 13041:1999进行测定。
[0393]
优选地，至少一个粘附层基本上不含油。粘附层最优选不含油。这意味着粘附层含有0重量％的油。油通常添加到用于隔音、绝缘、隔热和防火等目的的mmvf基质中。然而，发明人意想不到地发现，当粘附板不含油或基本上不含油时，粘附板具有足够的亲水性以吸水和排水。
[0394]
粘附层的亲水性可以通过导水率来定义。优选地，至少一个粘附层具有5米/天至200米/天的导水率，优选10米/天至50米/天。导水率根据iso 17312:2005进行测定。这种导水率的优点是减震垫可以吸收多余的水，并以足够的速度将其从体育场上转移开，以防止洪涝。如上所述，这可以通过包括不含或基本上不含油的粘附板和/或通过包括根据本发明的粘结剂来实现。
[0395]
至少一个粘附层可以通过本领域技术人员已知的用于生产mmvf制品的任何方法制成。通常而言，提供矿料(mineral charge)，将矿料在熔炉中熔化以形成矿物熔体。然后，通过离心纤维化，例如使用纺丝杯或级联纺丝机，使熔体形成为纤维，从而形成纤维团。然后收集这些纤维并固结。通常在纤维化阶段通过喷入形成纤维的团状物中来添加粘结剂。这些方法是本领域公知的。
[0396]
在一个实施方案中，粘附板仅包括一个粘附层。优选地，一个粘附层形成粘附板，即不存在其他的层。
[0397]
在另一个实施方案中，粘附板可包括至少两个粘附层：第一粘附层和另一粘附层。该实施方案示于图2中。减震垫(10)包括具有上主表面和下主表面的粘附板(20)，其中粘附板包括至少一个粘附层(30a)，该粘附层(30a)包含用固化的粘结剂组合物粘结的人造玻璃质纤维(mmvf)。粘附板(20)还包括另一粘附层(30b)，该粘附层(30b)包含用根据本发明的固化的粘结剂组合物粘结的人造玻璃质纤维(mmvf)。
[0398]
减震垫还包括粘结至粘附板(20)的上主表面的上膜层(40a)和粘结至粘附板(20)
的下主表面的下膜层(40b)。
[0399]
在该实施方案中，第一粘附层优选地如上所述，即为至少一个粘附层。具有两个粘附层的粘附板的优点在于，该粘附板可以用于改进减震垫的耐用性，同时满足了运动性能(例如，震动吸收和能量恢复)的要求。
[0400]
在该实施方案中，另一粘附层的厚度优选在3mm至10mm、优选5mm至8mm的范围内。这意味着，当粘附板包括两个粘附层时，粘附板的总厚度优选为15mm至50mm。
[0401]
在该实施方案中，另一粘附层的密度优选在175kg/m3至300kg/m3的范围内，优选在200kg/m3至260kg/m3的范围内，最优选235kg/m3。优选地，另一粘附层的密度不同于第一粘附层的密度。优选地，另一粘附层的密度低于第一粘附层的密度。
[0402]
在该实施方案中，优选将另一粘附层与第一粘附层粘结在一起。这可通过同时生产两个层并将它们固化在一起来实现。优选地，另一粘附层位于第一粘附层的下方。优选地，另一粘附层形成粘附板的下表面，并且第一粘附层形成粘附板的上表面。
[0403]
在另一个实施方案中，可以通过使用粘合剂来实现另一粘附层和第一粘附层的粘结在一起。本文所述的粘结剂可用作粘合剂，以将另一粘附层和第一粘附层粘结在一起。
[0404]
另一粘附层可具有至少一个粘附层的上述优选特征中的任何特征。
[0405]
优选地，基于粘附层的重量，另一粘附层包含1.0重量％至6.0重量％的固化的粘结剂组合物，优选2.5重量％至4.5重量％，最优选3.0重量％至3.8重量％。与该3.0重量％至3.8重量％的范围相关的优点在于，该范围使减震垫能够具有所需的硬度和弹性。
[0406]
优选地，粘附层为亲水性的，也就是说，粘附层吸引水。对于至少一个粘附层，可以如上所述测定mmvf基质样品的亲水性。
[0407]
另一粘附层为亲水性的优点在于，该粘附层使减震垫能够吸收、存储和排出水。使用根据该实施方案的减震垫延长了人造体育场的可用性，这是由于减震垫吸收水并储存水，从而提高了体育场的运动性能。减震垫能够通过吸水来主动防止或处理洪涝。根据本发明的减震垫可以通过降低表面温度(即表面冷却)来延长体育场的可用性。这是因为减震垫可以储存水，并且可以将水向上输送到填充层(如果存在)，或者与空气直接接触以进行蒸发。因此，体育场表面(即人造草皮)之间的区域保持湿润，并通过蒸发保持温度稳定。
[0408]
减震垫的另一粘附层可包括0.01重量％至1重量％的润湿剂，优选0.05重量％至0.5重量％的润湿剂，更优选0.1重量％至0.3重量％的润湿剂。然而，发明人发现润湿剂对于本发明的减震垫的粘附层不是必需的。这被认为是由于粘结剂组合物的性质。因此，优选减震垫的另一粘附层不包含任何润湿剂。这意味着减震垫的另一粘附层优选不包含润湿剂，即包含0重量％的润湿剂。这是有益的，因为这避免了任何添加的润湿剂浸出到周围区域。
[0409]
另一粘附层的亲水性可以根据与水的接触角来定义。优选地，另一层的mmvf与水的接触角小于90
°
。如上所述测量接触角。
[0410]
优选地，另一粘附层基本上不含油。最优选地，另一粘附层不含油。这意味着另一粘附层具有0重量％的油。通常将油添加到用于诸如隔音、绝缘、隔热和防火之类的目的的mmvf基质中。然而，本发明人意想不到地发现，当粘附板不含油或基本上不含油时，粘附板具有足够的亲水性以吸水和排水。在该实施方案中，如上所述，粘结剂组合物可为亲水性的、两亲性的或疏水性的。优选地，当粘结剂组合物为疏水性或两亲性时，粘附板不含油或
基本上不含油。
[0411]
可由导水率限定粘附层的亲水性。优选地，另一粘附层的导水率为5米/天至200米/天，优选10米/天至50米/天。根据iso 17312:2005测定导水率。该导水率的优点在于，减震垫可以吸收多余的水，并以足够的速度使水从体育场转移开，以防止洪涝。如上所述，这可通过包括不含油或基本上不含油的粘附板和/或本发明的粘结剂来实现。
[0412]
在优选的实施方案中，至少一个粘附层的厚度为15mm，并且密度为275kg/m3；并且另一粘附层的厚度为5mm至8mm，并且密度为235kg/m3。该实施方案的优点在于，可以改进减震垫的耐用性，同时满足了体育运动性能(例如，震动吸收和能量恢复)的要求。顶层改进了耐用性，而底层优化了震动吸收和能量恢复。
[0413]
优选地，粘附板为亲水性的。对于至少一个粘附层，可以如上所述来实现。
[0414]
优选地，粘附板被垂直压缩了小于其初始垂直厚度的10％，更优选1％至9％，最优选3％至8％。这通过压缩处理或预处理来实现。该处理的优点在于，在体育场中的适当位置时，减震垫变形较小，即，这会产生减小的垂直变形。足球和曲棍球人造场地必须满足的标准包括特定的垂直变形值。发明人意想不到地发现，对粘附板进行压缩处理可减小减震垫在使用中的垂直变形值，在压缩处理中，将粘附板压缩了小于其初始垂直厚度的10％。
[0415]
可通过任意方法进行压缩处理，然而，优选通过一对或多对辊的辊压对粘附板进行压缩处理。
[0416]
将根据本发明的粘附板粘结至上膜层和/或下膜层。可将上膜层粘结至粘附板的上主表面。可将下膜层粘结至粘附板的下主表面。
[0417]
具有上膜层的优点在于，上膜层吸收了来自上方的点荷载。例如，当使用体育场时，这将在减震垫上施加压力。上膜层使减震垫能够满足曲棍球和足球人造场地的严格要求。
[0418]
具有下膜层的优点在于，下膜层吸收了来自下方的点荷载。例如，减震垫可能放置在地面中的不平坦的表面上，例如在砾石层上。当使用体育场时，这将在减震垫的底层上产生点荷载。下膜层使减震垫能够满足曲棍球和足球人造场地的严格要求。
[0419]
具有粘结至粘附层的上膜层和下膜层的优点在于，与非附着膜相比，粘结至粘附层的上膜层和下膜层提供了显著更高的点荷载阻力。安装单个制品也更容易，这简化了安装过程。
[0420]
在一个实施方案中，将上膜层和下膜层粘贴或热熔化到粘附板上。在该实施方案中，优选使用乙烯乙酸乙烯酯(eva)或聚乙烯(pe)胶来将上膜层和下膜层粘结到粘附板。
[0421]
在一个实施方案中，通过在膜层和粘附板之间放置粘结剂并固化所述粘结剂，从而将上膜层和下膜层粘结到粘附板。粘结剂优选如本文所述。本发明人已经发现，使用所述的粘结剂将上膜层和下膜层粘结到粘附板上产生具有高剥离强度的非常强的粘结。
[0422]
在一个实施方案中，在粘附板的粘结剂固化之前，通过接触放置上膜层和下膜层，将上膜层和下膜层粘结至粘附板。当固化发生时，所述膜将附着在粘附层上。本发明人已经发现，当以这种方式固化时，本文所述的粘结剂产生了上膜层和下膜层与粘附层的非常好的附着性。
[0423]
优选地，上膜层延伸遍及并粘结至粘附板的整个上表面。优选地，下膜层延伸遍及并粘结至粘附板的整个下表面。这产生了更稳定且耐用的减震垫。
[0424]
优选地，上膜层包含玻璃纤维、聚合物纤维、玻璃微纤维或它们的混合物。最优选地，上膜层包括玻璃纤维层，优选为非织造玻璃纤维层。
[0425]
此外，上膜层优选包括网状层，其中网状层包含玻璃纤维、聚合物纤维或它们的混合物。最优选地，上膜层包含玻璃纤维的网状物，其中网状物中的纱线具有25特克斯至40特克斯，更优选32特克斯至36特克斯。
[0426]
优选地，上膜层包括一体化(即粘结在一起)的非织造玻璃纤维层和网状层。
[0427]
优选地，下膜层包含玻璃纤维、聚合物纤维、玻璃微纤维或它们的混合物。
[0428]
本发明涉及一种用于人造体育场的减震垫。减震垫如上所述。其可以具有本文所述的任何附加特征。
[0429]
本发明还涉及一种制造减震垫的方法，包括以下步骤：
[0430]
(i)提供人造玻璃质纤维；
[0431]
(ii)用不含苯酚和甲醛的水性粘结剂组合物喷洒所述人造玻璃质纤维；
[0432]
(iii)收集和固结所述人造玻璃质纤维，并使所述水性粘结剂组合物固化以形成粘附层；
[0433]
(iv)提供具有上主表面和下主表面的粘附板，其中所述粘附板包括至少一个粘附层；
[0434]
其中，固化前的所述水性粘结剂组合物包括：
[0435]-组分(i)，其为一种或一种以上木质素磺酸盐类木质素的形式，其基于所述木质素磺酸盐类木质素的干重具有0.03mmol/g至1.4mmol/g的羧酸基团含量；
[0436]-组分(ii)，其为一种或一种以上交联剂的形式。
[0437]
减震垫可具有上面详细讨论的任何附加特征。粘结剂组合物可以具有上述任何特征。
[0438]
人造玻璃质纤维可以由矿物熔体制成。通过提供矿物材料并在熔炉中熔化它们，以常规方式提供矿物熔体。熔炉可以是任何已知用于生产mmvf矿物熔体的熔炉类型，例如，竖式炉如冲天炉、罐式炉、电炉或旋风炉。
[0439]
可以采用任何合适的方法通过纤维化从矿物熔体中形成mmvf。纤维化可以通过纺杯工艺进行，其中熔体通过转杯(纺杯或圆盘纤维化，也称为内部离心)壁上的孔口被离心挤出。或者，纤维化可以通过离心纤维化进行，通过将熔体喷射到一个纤维化转子的外表面上并剥离，或者从多个纤维化转子的级联剥离，这些转子绕基本水平的轴旋转(级联喷丝头)。
[0440]
熔体从而被形成为夹带在空气中的纤维团，且纤维作为传送带上的网被收集，并从纤维化装置中被带走。然后将纤维网固结，这可能包括交叉铺网和/或纵向压缩和/或垂直压缩和/或缠绕在芯轴上，以生产用于管道绝缘的圆柱形制品。也可以执行其他固结工艺。
[0441]
优选地，当纤维是空气中夹带的团时，将粘结剂组合物施加到纤维上。或者，可以在收集到传送带上后施加粘结剂，但这不太优选。
[0442]
通常，在矿物熔体成纤维后立即将粘结剂喷涂到空气中的矿物纤维上。水性粘结剂组合物通常以粘结mmvf产品的0.1重量％至18重量％，优选0.2重量％至8重量％的量(以干基计)施用。
[0443]
固结后，固结的纤维网被送入固化装置中以固化粘结剂。经喷涂的矿物纤维网通常在固化炉中通过热空气流进行固化。热空气流可以从下方、上方或在固化炉的长度方向上的不同区域中的交替方向引入矿物纤维网中。通过粘结剂组分的化学和/或物理反应使网固化。
[0444]
在一个实施方案中，固化在100℃至300℃的温度进行，如170℃至270℃，如180℃至250℃，如190℃至230℃。
[0445]
此外，本发明人发现，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，使用》230℃的固化温度。
[0446]
在优选的实施方案中，在用于矿棉生产的常规固化炉中进行固化，优选在150℃至300℃的温度操作，如170℃至270℃，如180℃至250℃，如190℃至230℃。
[0447]
在一个实施方案中，固化发生时间为30秒至20分钟，如1分钟至15分钟，如2分钟至10分钟。
[0448]
可以在将粘结剂施加到纤维上后立即开始固化工艺。固化被定义为这样的过程：粘结剂组合物经历物理和/或化学反应，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。固化的粘结剂组合物粘结纤维以形成结构性粘附的纤维基质。
[0449]
在一个实施方案中，在热压机中进行与矿物纤维接触的粘结剂的固化。
[0450]
在热压机中固化与矿物纤维接触的粘结剂具有特殊优势，可以生产高密度制品。
[0451]
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上吹空气或气体而施加压力。
[0452]
优选地，根据本发明的方法还包括通过压缩对粘附板进行预处理的步骤，其中粘附板的压缩垂直变形小于10％，优选1％至9％，优选3％至8％。这是通过压缩处理或预处理来实现的。这种处理的优点在于，在体育场中的适当位置时，减震垫变形较小，即，这会产生减小的垂直变形。足球和曲棍球人造场地必须满足的标准包括特定的垂直变形值。发明人意想不到地发现，对粘附板进行压缩处理，其中将其压缩少于其初始垂直厚度的10％，会减小减震垫在使用中的垂直变形值。
[0453]
可以通过任何方法进行压缩处理，然而，优选通过一对或多对辊的辊压对粘附板进行压缩处理。
[0454]
所述方法还可以包括以下步骤：
[0455]
(i)将上膜层粘结到粘附板的上表面；和/或
[0456]
(ii)将下膜层粘结到粘附板的下表面。
[0457]
在一个实施方案中，通过胶或粘合剂进行步骤(i)和/或步骤(ii)中的粘结。
[0458]
在可选的实施方案中，通过在膜层和粘附板之间放置粘结剂、并固化粘结剂进行步骤(i)和/或步骤(ii)中的粘结。优选地，粘结剂如本文所述。
[0459]
本发明还涉及一种在体育场中使用减震垫以提供吸收震动表面的方法，包括以下步骤：将减震垫或减震垫组放置在体育场的表面下方，其中减震垫包括：具有上主表面和下主表面的粘附板，其中粘附板包括至少一个粘附层，粘附层包括与不含苯酚和甲醛的固化的水性粘结剂组合物粘结的人造玻璃质纤维(mmvf)；其中，固化前的水性粘结剂组合物包括：
[0460]-组分(i)，其为一种或一种以上木质素磺酸盐类木质素的形式，其基于所述木质素磺酸盐类木质素的干重具有0.03mmol/g至1.4mmol/g的羧酸基团含量；
[0461]-组分(ii)，其为一种或一种以上交联剂的形式。
[0462]
所述减震垫可以具有上面详细讨论的任何附加特征。
[0463]
本发明还涉及减震垫在体育场中用于吸收震动的用途，其中减震垫包括：具有上主表面和下主表面的粘附板，其中粘附板包括至少一个粘附层，粘附层包括与不含苯酚和甲醛的固化的水性粘结剂组合物粘结的人造玻璃质纤维(mmvf)；其中，固化前的水性粘结剂组合物包括：
[0464]-组分(i)，其为一种或一种以上木质素磺酸盐类木质素的形式，其基于所述木质素磺酸盐类木质素的干重具有0.03mmol/g至1.4mmol/g的羧酸基团含量；
[0465]-组分(ii)，其为一种或一种以上交联剂的形式。
[0466]
减震垫可具有上面详细讨论的任何附加特征。
[0467]
本发明还涉及减震垫在体育场中用于吸收水和/或排水的用途，其中减震垫包括：具有上主表面和下主表面的粘附板，其中粘附板包括至少一个粘附层，粘附层包括与不含苯酚和甲醛的固化的水性粘结剂组合物粘结的人造玻璃质纤维(mmvf)；其中，固化前的水性粘结剂组合物包括：
[0468]-组分(i)，其为一种或一种以上木质素磺酸盐类木质素的形式，其基于所述木质素磺酸盐类木质素的干重具有0.03mmol/g至1.4mmol/g的羧酸基团含量；
[0469]-组分(ii)，其为一种或一种以上交联剂的形式。
[0470]
减震垫可具有上面详细讨论的任何附加特征。
[0471]
减震垫可以吸收来自地面的雨水，或者可以吸收地下灌溉系统提供的水。在雨水过多时，减震垫可以将水排放到下部的底基层。减震垫提供水平排水，这意味着可以在体育场的边上排出和收集水。
[0472]
本发明还涉及减震垫用于冷却体育场的表面温度的用途，其中减震垫包括：具有上主表面和下主表面的粘附板，其中粘附板包括至少一个粘附层，粘附层包括与不含苯酚和甲醛的固化的水性粘结剂组合物粘结的人造玻璃质纤维(mmvf)；其中固化前的水性粘结剂组合物包括：
[0473]-组分(i)，其为一种或一种以上木质素磺酸盐类木质素的形式，其基于所述木质素磺酸盐类木质素的干重具有0.03mmol/g至1.4mmol/g的羧酸基团含量；
[0474]-组分(ii)，其为一种或一种以上交联剂的形式。
[0475]
减震垫可具有上面详细讨论的任何附加特征。
[0476]“冷却”一词具有其在本领域的通常含义，即降低温度。这意味着降低体育场及其周围环境的温度。这是通过减震垫层吸收水来实现的，例如来自上方地面的雨水或地下灌溉系统的水。这些水被保存在减震垫中并转移到表面，在那里由于空气温度和风而蒸发。
[0477]
本发明涉及一种体育场，其包括：
[0478]
(i)下部基层；
[0479]
(ii)上部草层和/或人造草层；
[0480]
(iii)位于基层和草层或人造草层之间的减震垫层；
[0481]
其中减震垫层包括至少一个减震垫，减震垫包括具有上主表面和下主表面的粘附
板，其中粘附板包括至少一个粘附层，粘附层包括与不含苯酚和甲醛的固化的水性粘结剂组合物粘结的人造玻璃质纤维(mmvf)；其中，固化前的水性粘结剂组合物包括：
[0482]-组分(i)，其为一种或一种以上木质素磺酸盐类木质素的形式，其基于所述木质素磺酸盐类木质素的干重具有0.03mmol/g至1.4mmol/g的羧酸基团含量；
[0483]-组分(ii)，其为一种或一种以上交联剂的形式。
[0484]
减震垫可具有上面详细讨论的任何附加特征。
[0485]
本发明人发现，根据本发明的减震垫可用于形成体育场，不需要使用塑料填充层。这是因为减震垫可以吸收和储存水的事实。减震垫持水意味着无需塑料填充层即可满足所需的运动性能。因此，这产生了上述诸多益处。如果不需要塑料填充层，就不存在微塑料对环境(包括海洋环境)的污染。
[0486]
优选地，基层包括石材，更优选压实的碎石或混凝土。优选地，基层的深度为20cm至50cm。优选地，将基层施加到平整的地面层上。
[0487]
上部的层可包括草、人造草或草和人造草的组合。优选地，上部的层包括人造草。它可以是100％人造草，或者可以是包括天然草和合成草的混合草皮。优选地，该层的深度为40mm至70mm。人造草纤维优选以垫子的形式提供，但可以通过将人造草簇绒到减震垫上方的基质层中来现场制造。人造草纤维优选由合成纤维制成，合成纤维任选地涂覆有聚硅氧烷。
[0488]
如图3所示。如本文所述的减震垫层(100)位于基层(200)上方。然后将草或人造草的顶层(300)置于减震垫上方。
[0489]
体育场还可以包括：(iv)填充层，填充层在减震垫层与草层或人造草层之间、或在草层或人造草层中，其中填充层包括沙子或非塑料材料。任选的填充层主要用于稳定草或人造草，而不是特别需要满足运动性能要求。沙子或非塑料材料的重量可防止草层或人造草层脱离合适位置，并将草纤维保持在适当的位置。
[0490]
非塑料材料包括二氧化硅颗粒、软木或生物材料，如颗粒状玉米芯。
[0491]
优选地，填充层不包含任何塑料材料，这意味着它包含少于5％的塑料，优选小于2％、优选小于1％的塑料。
[0492]
本发明还涉及一种造体育场的方法，包括以下步骤：
[0493]
(i)提供下部基层；
[0494]
(ii)在基层上方提供减震垫层；
[0495]
(iii)在减震垫层上方提供上部草层和/或人造草层；
[0496]
其中减震垫层包括至少一个减震垫，减震垫包括具有上主表面和下主表面的粘附板，其中粘附板包括至少一个粘附层，粘附层包括与不含苯酚和甲醛的固化的水性粘结剂组合物粘结的人造玻璃质纤维(mmvf)；其中，固化前的水性粘结剂组合物包括：
[0497]-组分(i)，其为一种或一种以上木质素磺酸盐类木质素的形式，其基于所述木质素磺酸盐类木质素的干重具有0.03mmol/g至1.4mmol/g的羧酸基团含量；
[0498]-组分(ii)，其为一种或一种以上交联剂的形式。
[0499]
减震垫可具有上面详细讨论的任何附加特征。
[0500]
本发明还涉及一种或一种以上木质素磺酸盐类木质素形式的木质素组分用于制备用于包括人造玻璃质纤维(mmvf)的减震垫的粘附板的不含苯酚和甲醛的粘结剂组合物
的用途，基于所述木质素磺酸盐类木质素的干重，所述木质素磺酸盐类木质素具有0.03mmol/g至1.4mmol/g的羧酸基团含量
[0501]
在一个实施方案中，粘结剂组合物不含苯酚和甲醛。
[0502]
在一个实施方案中，本发明涉及一种或一种以上具有上述组分(i)的特征的木质素磺酸盐类木质素形式的木质素组分用于制备用于包括人造玻璃质纤维(mmvf)的粘附生长基质产品的、优选不含苯酚和甲醛的粘结剂组合物的用途，其中该粘结剂组合物还包括如上述定义的组分(ii)和任选的(iii)，优选条件是所述水性粘结剂组合物不包括选自以下的交联剂：
[0503]
·
分子量mw为500或更低的环氧化合物
[0504]
和/或
[0505]
条件是所述水性粘结剂组合物不包括选自以下的交联剂：
[0506]
·
羰基化合物，其选自醛、式r—[c(o)r1]
x
的羰基化合物
[0507]
其中：
[0508]
r表示饱和或不饱和的直链、支链或环状烃基，包括一个或一个以上由5或6个碳原子组成的芳族核的基团，包括一个或一个以上含有4或5个碳原子和氧、氮或硫原子的芳族杂环的基团，r基团可以含有其他官能团，
[0509]
r1表示氢原子或c
1-c
10
烷基，且x从1到10不等
[0510]
和/或
[0511]
条件是所述水性粘结剂组合物不包括选自以下的交联剂：
[0512]
·
聚胺
[0513]
和/或
[0514]
条件是所述水性粘结剂组合物不包括选自以下的交联剂：
[0515]
·
单糖和低聚糖。
[0516]
在一个实施方案中，本发明涉及一种或一种以上具有上述组分(i)的特征的木质素磺酸盐类木质素形式的木质素组分用于制备优选不含苯酚和甲醛的粘结剂组合物的用途，其中该粘结剂组合物还包括如上述定义的组分(iia)。
[0517]
减震垫可具有上面详细讨论的任何附加特征。
[0518]
实施例
[0519]
在以下实施例中，制备了若干种属于本发明定义的粘结剂，并将其与现有技术的粘结剂进行了比较。分别测定了本发明的粘结剂和现有技术的粘结剂的以下性能：
[0520]
粘结剂组分固体含量
[0521]
固化前在给定粘结剂溶液中各组分的含量基于组分的无水质量。
[0522]
木质素磺酸盐由挪威的borregaard和佛罗里达的lignotech以液体形式提供，固体含量为约50％。primid xl552由ems-chemie ag提供，硅烷(momentive vs-142 40％活性)由momentive提供，为简便起见计算为100％。nh4oh 24.7％由univar提供，并以提供的形式使用。peg 200、脲、koh颗粒、1,1,1-三(羟甲基)丙烷由sigma-aldrich提供，为简便起见，假定为无水。
[0523]
粘结剂固体
[0524]
固化后的粘结剂含量称为“粘结剂固体”。
[0525]
将盘状岩棉样品(直径：5cm；高度1cm)从岩棉中切出，并在580℃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)分配到锡箔容器中的经热处理的岩棉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直接称量装有岩棉盘的锡箔容器的重量。在锡箔容器中制造两种这样的载有粘结剂混合物的岩棉盘，然后在200℃将它们加热1小时。冷却并在室温储存10分钟后，称量样品并将粘结剂固体计算为两个结果的平均值。
[0526]
然后可以通过用所需量的水和10％的硅烷水溶液(momentive vs-142)稀释来制备具有所需粘结剂固体的粘结剂。
[0527]
实施例1：吸水性
[0528]
根据en1609:2013测量四种不同的粘结剂组合物的吸水性，如下表1所示。使用四个产品全厚度为200x 200mm的单独试样进行测试，得到一个结果。
[0529]
如下制备对比粘结剂1，puf粘结剂：
[0530]
通过在46％氢氧化钾水溶液(25.5g)的存在下使37％的甲醛水溶液(606g)和苯酚(189g)反应制备酚醛树脂，以每分钟约为1℃的加热速率至反应温度为84℃。反应在84℃继续进行，直到树脂的耐酸性为4，并且大部分苯酚被转化。然后加入脲(241g)并冷却该混合物。
[0531]
耐酸性(at)表示给定体积的粘结剂可以用酸稀释而不会使混合物变得浑浊(粘结剂沉淀)的次数。用硫酸确定粘结剂生产中的停止标准，并且耐酸性低于4表示粘结剂反应结束。
[0532]
为了测定at，通过用1l离子交换水稀释2.5ml浓硫酸(》99％)来产生滴定剂。然后在室温用该滴定剂对5ml待研究的粘结剂进行滴定，同时通过手动摇动使粘结剂保持活动；如果需要，可以使用磁力搅拌器和磁子。继续滴定，直到粘结剂中出现摇晃粘结剂时不会消失的轻微浑浊。
[0533]
耐酸性(at)的计算方法是将滴定所用的酸的量(ml)除以样品的量(ml)：
[0534]
at＝(使用的滴定体积(ml))/(样品体积(ml))
[0535]
使用所获得的脲改性酚醛树脂，通过加入25％的氨水(90ml)和硫酸铵(13.2g)，然后加入水(1.30kg)来制备粘结剂。
[0536]
然后如上所述测定粘结剂固体，并用所需量的水和硅烷(15％的粘结剂固体的溶液，0.5％的粘结剂固体的硅烷溶液)稀释混合物。
[0537]
如下制备对比粘结剂2：
[0538]
在6000升反应器中加入3267kg水，然后加入287kg氨水(24.7％)。然后在30分钟至45分钟的时间内缓慢加入1531kg木质素upm biopiva 100。将混合物加热至40℃并在该温度保持1小时。1小时后，对不溶解的木质素进行检查。这可以通过在玻璃板或赫格曼量规上检查溶液来实现。不溶木质素在棕色粘结剂中可见为小颗粒。在溶解步骤中，木质素溶液的颜色将从棕色变为亮黑色。在木质素完全溶解后，加入1升消泡剂(11-10，来自)。该批次物料的温度保持在40℃。然后开始添加307,5kg 35％过氧化氢。过氧化氢以200-300升/小时的速率给料。以200升/小时的速率加入前半部分过氧化氢，而之后给料速率增加到300升/小时。
[0539]
在添加过氧化氢的过程中，通过加热或冷却控制反应混合物中的温度，使最终反
应温度达到65℃。
[0540]
分析最终产物的cooh基团含量、干固体物质、ph、粘度和剩余的h2o2。将60g这种氧化的木质素(18.2％固体)与1.4g primid xl552(100％固体)和2.8g peg200(100％固体)混合。添加0.6g硅烷(momentive vs-142 40％活性，10％水溶液)和17.4g水，混合得到15％固体。
[0541]
如下制备根据本发明的粘结剂1：
[0542]
将600.0kg木质素磺酸铵置于混合容器中，向其中加入8.0升nh4oh(24.7％)并搅拌。然后，加入190kg primid xl552溶液(预先制备的31重量％水溶液)和68kg peg 200(100％固体)并混合，然后加入11kg硅烷(momentive vs-142 40％活性，10％水溶液)。
[0543]
如下制备根据本发明的粘结剂2：
[0544]
将730.0kg木质素磺酸铵置于混合容器中，向其中加入8.5升nh4oh(24.7％)并搅拌。然后，加入151kg primid xl552溶液(预先制备的31重量％水溶液)和43kg peg 200(100％固体)并混合，然后加入13kg硅烷(momentive vs-142 40％活性，10％水溶液)。
[0545]
结果如下表1所示。
[0546]
从表1中可以看出，根据本发明的粘结剂的吸水性显著高于puf粘结剂或基于木质素的不含甲醛的对比粘结剂。
[0547]
表1
[0548][0549]
实施例2：湿强度
[0550]
通过在室温将棒材浸入水中四天来测定湿强度。在从水中取出棒材后20分钟内测定强度。
[0551]
棒材制作如下。对于各种粘结剂，由粘结剂和来自岩棉纺丝生产的岩棉球的混合物制造16个棒材。
[0552]
将具有15％干固体物质(16.0g)的这种粘结剂溶液的样品与球料(80.0g)充分混合。然后将所得混合物填充到四个以耐热硅胶形式提供的槽中，用于制作小棒材(每个形状4
×
5个槽；槽顶部尺寸：长＝5.6cm，宽＝2.5cm；槽底部尺寸：长＝5.3cm，宽＝2.2cm；槽高度＝1.1cm)。然后将放置在槽中的混合物用适当大小的扁平金属棒压制，以产生均匀的棒材表面。每个粘结剂的16根棒材都是以这种方式制成的。然后，通常在225℃对所得棒材进行固化。固化时间为1小时。冷却至室温后，小心地将棒材从容器中取出。
[0553]
棒材在三点弯曲试验中断裂(试验速度：10.0mm/min；破裂程度：50％；标称强度：30n/mm2；支撑距离：40mm；最大偏转20mm；标称电子模块体10000n/mm2)，在bent tram机器上
研究其机械强度。在机器中放置棒材时，“顶面”(即尺寸长度＝5.6cm，宽度＝2.5cm的面)朝上。
[0554]
根据本发明的粘结剂、粘结剂2如上述实施例1所述。
[0555]
如下制备对比粘结剂3：
[0556]
将75.1％的葡萄糖浆水溶液(19.98g；因此有效量为15.0g葡萄糖浆)、50％次磷酸水溶液(0.60g；因此有效量为0.30g、4.55mmol的次磷酸)和氨基磺酸(0.45g，4.63mmol)的水溶液(30.0g)在室温搅拌，直到获得澄清的溶液。
[0557]
然后滴加28％的氨水溶液(0.80g；因此有效量为0.22g、13.15mmol氨)直到ph＝7.9。然后测量粘结剂固体(21.2％)。
[0558]
用水(0.403g/g粘结剂混合物)和10％硅烷水溶液(0.011g/g粘结剂混合物，momentive vs-142)稀释粘结剂混合物。用于机械强度研究的最终粘结剂混合物的ph＝7.9。
[0559]
如上面实施例1所述制备对比粘结剂1，即puf粘结剂。
[0560]
结果如表2所示。从表2中可以看出，根据本发明的粘结剂(粘结剂2)的湿强度略低于puf的湿强度，但高于不含甲醛的对比粘结剂的湿强度。
[0561]
表2
[0562][0563]
实施例3：老化后的脱层强度
[0564]
根据en1607:2013测量老化后的脱层强度。mmvf试样的老化是在70
±
2℃和95
±
5％相对湿度的气候室中暴露于湿热作用7天。
[0565]
测试了三种不同的粘结剂。
[0566]
对比粘结剂1如上面针对实施例1所述。它是puf粘结剂。
[0567]
对比粘结剂3如上所述。它是一种糖基粘结剂。
[0568]
粘结剂2是如上所述根据本发明的。
[0569]
结果如下表3所示。从表3中可以看出，与另一种不含甲醛的粘结剂(对比粘结剂3)相比，具有本发明粘结剂(粘结剂2)的产品在28天后的脱层强度(以百分比计)得到改善，类似于puf。
[0570]
表3-脱层，基于初始(天)的百分比(％)
[0571][0572]
实施例4-剥离强度
[0573]
将johns manville生产的玻璃纤维无纺布evalith dh 50/20毛毡(fleece)切成
3cm宽的股。通过辊以40g/m2的负载水平将粘结剂施加到毛毡上。以2500pa的压力将带有粘结剂的毛毡压在密度为145kg/m3的mmvf成品上，并在200℃至225℃(取决于使用的粘结剂粘合剂)固化45分钟。mmvf产品中的粘结剂是根据本发明如上所述的粘结剂2。
[0574]
粘结剂粘合剂固化后，将mmvf产品静置冷却2小时至室温，并测量剥离强度。用mecmesin测力仪通过90度剥离试验进行测量，剥离强度以克表示。
[0575]
该方法针对四种不同的将毛毡粘结或附着到mmvf产品上的粘结剂进行。所述粘结剂如下：
[0576]
如下制备根据本发明的粘结剂3：
[0577]
向200.0g木质素磺酸盐溶液(50％固体)中加入2.5g nh4oh(24.7％)并混合，然后加入20.0g primid xl552(100％固体)和23.0g peg 200(100％固体)并混合。最后，加入120.3g水并混合，以产生35％的固体，然后用于测试粘附力。该粘结剂在225℃固化。
[0578]
对比粘结剂1如上所述(puf粘结剂)。这种粘结剂在200℃固化。
[0579]
对比粘结剂2如上所述(基于木质素的粘结剂)。该粘结剂在225℃固化。
[0580]
对比粘结剂3如上所述(无甲醛的、糖基粘结剂)。该粘结剂在225℃固化。
[0581]
结果如表4所示。从表4中可以看出，当使用本发明的粘结剂将毛毡粘到mmvf产品上时，剥离强度略低于puf但可以接受，且与不含甲醛的对比粘结剂相比有所提高。
[0582]
表4
[0583][0584]
实施例5
[0585]
机械强度研究
[0586]
棒材试验
[0587]
在棒材试验中测试粘结剂的机械强度。对于每种粘结剂，用粘结剂和来自岩棉纺纱生产的岩棉球的混合物制造16根棒材。
[0588]
将包括15％干固体物质的该粘结剂溶液样品(16.0g)与球料(80.0g)充分混合。然后将所得混合物填充到四个以耐热硅胶形式提供的槽中，用于制作小棒材(每个形状4
×
5个槽；槽顶部尺寸：长＝5.6cm，宽＝2.5cm；槽底部尺寸：长＝5.3cm，宽＝2.2cm；槽高度＝1.1cm)。然后将放置在槽中的混合物用适当大小的扁平金属棒压制，以产生均匀的棒材表面。每个粘结剂的16根棒材都是以这种方式制成的。然后，通常在225℃对所得棒材进行固化。固化时间为1小时。冷却至室温后，小心地将棒材从容器中取出。其中5根棒材在80℃水浴中老化3小时。例如在表1.1、1.2、1.4、1.5、1.6中使用了这种固化制备棒材的方法。表1.3中的结果基于一种略有不同的方法，该方法包括在90℃预处理2小时的步骤，然后在225℃固化1小时，而其余步骤相同。
[0589]
干燥3天后，老化棒材和5根未老化棒材在3点弯曲试验中断裂(试验速度：10.0mm/min；破裂程度：50％；标称强度：30n/mm2；支撑距离：40mm；最大偏转20mm；标称电子模块体10000n/mm2)在bent tram机上研究其机械强度。在机器中放置棒材时，“顶面”(即尺寸长度＝5.6cm，宽度＝2.5cm的面)朝上。
[0590]
粘结剂实施例，参考粘结剂(用脲改性的酚醛树脂，puf甲阶酚醛树脂)
[0591]
这种粘结剂是一种用脲改性的酚醛树脂，一种puf甲阶酚醛树脂。
[0592]
通过在46％氢氧化钾水溶液(25.5g)的存在下使37％的甲醛水溶液(606g)和苯酚(189g)反应制备酚醛树脂，以每分钟约为1℃的加热速率至反应温度为84℃。反应在84℃继续进行，直到树脂的耐酸性为4，并且大部分苯酚被转化。然后加入脲(241g)并冷却该混合物。
[0593]
耐酸性(at)表示给定体积的粘结剂可以用酸稀释而不会使混合物变得浑浊(粘结剂沉淀)的次数。用硫酸确定粘结剂生产中的停止标准，并且耐酸性低于4表示粘结剂反应结束。
[0594]
为了测定at，通过用1l离子交换水稀释2.5ml浓硫酸(》99％)来产生滴定剂。然后在室温用该滴定剂对5ml待研究的粘结剂进行滴定，同时通过手动摇动使粘结剂保持活动；如果需要，可以使用磁力搅拌器和磁子。继续滴定，直到粘结剂中出现摇晃粘结剂时不会消失的轻微浑浊。
[0595]
耐酸性(at)的计算方法是将滴定所用的酸的量(ml)除以样品的量(ml)：
[0596]
at＝(使用的滴定体积(ml))/(样品体积(ml))
[0597]
使用所获得的脲改性酚醛树脂，通过加入25％的氨水(90ml)和硫酸铵(13.2g)，然后加入水(1.30kg)来制备粘结剂。
[0598]
然后如上所述测定粘结剂固体，并用所需量的水和硅烷(15％的粘结剂固体的溶液，0.5％的粘结剂固体的硅烷溶液)稀释混合物以进行机械测量。
[0599]
粘结剂实施例，参考粘结剂(基于碱氧化木质素的粘结剂)
[0600]
在6000升反应器中加入3267kg水，然后加入287kg氨水(24.7％)。然后在30分钟至45分钟的时间内缓慢加入1531kg木质素upm biopiva 100。将混合物加热至40℃并在该温度保持1小时。1小时后，对不溶解的木质素进行检查。这可以通过在玻璃板或赫格曼量规上检查溶液来实现。不溶木质素在棕色粘结剂中可见为小颗粒。在溶解步骤中，木质素溶液的颜色将从棕色变为亮黑色。在木质素完全溶解后，加入1升消泡剂(11-10，来自)。该批次物料的温度保持在40℃。然后开始添加307,5kg 35％过氧化氢。过氧化氢以200-300升/小时的速率给料。以200升/小时的速率加入前半部分过氧化氢，而之后给料速率增加到300升/小时。
[0601]
在添加过氧化氢的过程中，通过加热或冷却控制反应混合物中的温度，使最终反应温度达到65℃。
[0602]
分析最终产物的cooh基团含量、干固体物质、ph、粘度和剩余的h2o2。将60g这种氧化的木质素(18.2％固体)与1.4g primid xl552(100％固体)和2.8g peg200(100％固体)混合。添加0.6g硅烷(momentive vs-142 40％活性，10％水溶液)和17.4g水并混合，以得到15％固体，然后用于棒材试验中的机械性能测试。
[0603]
根据本发明的粘结剂组合物
[0604]
在下文中，粘结剂实施例的条目编号对应于表1-1至1-6中使用的条目编号。
[0605]
使用
31
p nmr测定用于根据本发明的粘结剂的所有木质素磺酸盐的羧酸基团含量，并且发现对于所有实施例，基于木质素磺酸盐类木质素的干重，羧酸基团含量在0.05mmol/g至0.6mmol/g的范围内。
[0606]
实施例2
[0607]
向30.0g木质素磺酸盐溶液(50％固体)中加入0.4g nh4oh(24.7％)并混合，然后加入1.9g primid xl552(100％固体)并混合。最后，加入0.7g硅烷(momentive vs-142 40％活性，10％水溶液)和64.3g水并混合，以产生15％的固体，然后用于棒材试验中的机械性能测试。
[0608]
实施例11
[0609]
向30.0g木质素磺酸盐溶液(50％固体)中加入0.4g nh4oh(24.7％)并混合，然后加入2.1g primid xl552(100％固体)和3.4g peg 200(100％固体)并混合。最后，加入0.7g硅烷(momentive vs-142 40％活性，10％水溶液)和61.8g水并混合，以产生15％的固体，然后用于棒材试验中的机械性能测试。
[0610]
实施例15
[0611]
向30.0g木质素磺酸盐溶液(50％固体)中加入0.4g nh4oh(24.7％)并混合，然后加入2.9g primid xl552(100％固体)和3.4g peg 200(100％固体)并混合。最后，加入0.8g硅烷(momentive vs-142 40％活性，10％水溶液)和67g水并混合，以产生15％的固体，然后用于棒材试验中的机械性能测试。
[0612]
实施例30
[0613]
向30.0g木质素磺酸盐溶液(50％固体)中加入0.4g nh4oh(24.7％)并混合，然后加入2.9g primid xl552(100％固体)和3.4g 1,1,1-三(羟甲基)丙烷(100％固体)并混合。最后，加入0.8g硅烷(momentive vs-142 40％活性，10％水溶液)和67g水并混合，以产生15％的固体，然后用于棒材试验中的机械性能测试。
[0614]
实施例33
[0615]
向100.0g木质素磺酸盐溶液(50％固体)中加入0.3g颗粒形式的koh并混合，然后加入10.8g primid xl552(100％固体)和11.3g peg 200(100％固体)并混合。最后，加入2.6g硅烷(momentive vs-142 40％活性，10％水溶液)和228g水并混合，以产生15％的固体，然后用于棒材试验中的机械性能测试。
[0616]
实施例41
[0617]
向30.0g木质素磺酸盐溶液(50％固体)中加入0.4g nh4oh(24.7％)并混合，随后加入1.9g primid xl552(100％固体)、1.7gpeg 200(100％固体)和1.7g脲(100％固体物)并混合。最后，加入0.7g硅烷(momentive vs-142 40％活性，10％水溶液)和60.5g水并混合，以产生15％的固体，然后用于棒材试验中的机械性能测试。
[0618]
机械性能如表1.1-1.6所示。如表1.1至1.6所示，制备了另外的实施例粘结剂组合物。为了简单起见，所有其他成分的数量均是根据100克干木质素重新计算的。
[0619]
从表1.1中可以看出，需要交联剂(primid xl 552)和增塑剂(peg 200)的组合来实现高的机械性能(棒材试验中的未老化和老化强度)，其处于与参考粘结剂相当的水平(11和15相对于2和9相对于参考粘结剂)。
[0620]
表1.2和1.3示出可以使用不同的增塑剂(13和15相对于30)或增塑剂的组合(34相对于41)，并且peg 200是优选的增塑剂。
[0621]
表1.4示出，硅烷的添加可以帮助实现与参考粘结剂相同水平的老化强度。
[0622]
表1.5示出，在不存在碱的情况下粘结剂具有高强度，但是可以向配方中添加非永
久性碱(nh4oh)或永久性碱(koh)以保护生产设备免受腐蚀，而强度无明显变化。
[0623]
表1.6示出可以使用不同的木质素磺酸盐。
[0624]
这总体上意味着，我们能够生产基不含苯酚且不含甲醛的粘结剂组合物的mmvf产品，该粘结剂组合物具有高含量的基于木质素的可再生材料，其具有与参考体系相当的机械性能，并且可以以更简单、更便宜的方式生产。
[0625]
[0626]
[0627]
[0628]
[0629]
[0630][0631]
实施例47-54
[0632]
在下文中，粘结剂实施例的条目编号对应于表2.1中使用的条目编号。
[0633]
使用
31
p nmr测定用于本发明粘结剂的所有木质素磺酸盐的羧酸基团含量，并发现基于木质素磺酸盐类木质素的干重，羧酸基团含量在0.05mmol/g至0.6mmol/g的范围内，而对于用于实施例47、48、49、50、51、52、53、54的该特定批次，羧酸基团的含量为0.14mmol/g。
[0634]
实施例47
[0635]
向30.0g木质素磺酸盐溶液(50％固体)中加入0.4g nh4oh(24.7％)并混合，然后加入0.7g硅烷(momentive vs-142 40％活性，10％水溶液)，并加入68.9g水并混合，以产生15％固体，然后用于棒材试验中的机械性能测试。
[0636]
实施例49
[0637]
向30.0g木质素磺酸盐溶液(50％固体)中加入0.4g nh4oh(24.7％)并混合，然后加入6.0g primid xl552(100％固体)并混合。最后，加入1.0g硅烷(momentive vs-142 40％活性，10％水溶液)和102.6g水并混合，以产生15％的固体，然后用于棒材试验中的机械性能测试。
[0638]
机械性能如表2.1所示。如表2.1所示，制备了另外的实施例粘结剂组合物。
[0639]
为了简单起见，所有其他成分的数量均是根据100g干木质素重新计算的。
[0640]
从表2.1中可以看出，在木质素磺酸盐和交联剂(primid xl 552)的组合中，更高量的交联剂产生更好的机械性能。
[0641]
表2.1
[0642][0643]
实施例53：岩棉产品的试验：
[0644]
低密度产品已根据工厂制造的矿棉(mw)产品的产品标准ds/en13162:2012+a1:2015进行了性能检查，这意味着除石棉产品的其他基本特性外，还具有相关的机械性能。
[0645]
测试是在板坯上进行的，根据en13162中规定的每种不同测试方法的尺寸规范和
获得一个测试结果所需的试样数量，已经从板坯切割出试样。所获得的机械性能的每个规定值是根据en13162的更多结果的平均值。
[0646]
对包装前直接从生产线上取样的产品或试样(线上切割)和/或包装后24小时从包装中取样的产品和试样(24小时包装)进行测试。
[0647]
尺寸
[0648]
产品和试样的尺寸已根据相关试验方法进行，相关试验方法为ds/en82:2013：建筑用隔热产品-长度和宽度的测定，以及ds/en823-2013：建筑用隔热产品-厚度的测定。
[0649]
粘结剂含量(烧失量)
[0650]
依据ds/en13820:2003：建筑用隔热材料——有机物含量的测定来测定粘结剂含量，其中粘结剂含量定义为在给定温度下燃烧掉的有机物的量，给定温度在标准中规定为(500
±
20℃)。在测试中，使用了温度(590
±
20℃，持续至少10分钟或更长时间，直到质量恒定)以确保所有有机物质均被烧掉。烧失量的测定由对应于使用软木钻孔机在试样上均匀分布的8-20个挖取样品(至少8个挖取样品)的至少10g棉组成，以确保包括整个产品厚度。粘结剂含量作为loi。粘结剂包括粘结剂添加剂。
[0651]
抗拉强度
[0652]
低密度产品的抗拉强度是根据en 1608:2013：建筑用隔热产品-平行于表面的抗拉强度的测定而确定的。抗拉强度是在线上切割的试样和24小时包装的试样上测量的。
[0653]
自偏转(f70)
[0654]
根据内部测试方法测量自偏转，以确定产品净重引起的偏转。将长度为990
±
10mm、宽度为最小270
±
5mm、最大680
±
5mm的试样水平放置在两个相互中心距离为(700
±
2)mm的支架(倾斜台)和两个可移动支撑装置上。在试样中间测量自偏转，并以机械或电子方式(带显示器的转换器)进行记录，然后在标尺或数字显示器上读取。如果初始产品的长度超过990
±
10mm，则切掉多余的长度。在试样的两个表面上测量自偏转。自偏转＜10mm时测量精度为
±
0.2mm，自偏转＞10mm时测量精度为
±
1mm)。
[0655]
自偏转报告为(f70，70cm跨度)＝(f1+f2)/2mm，其中f1是表面1朝上的测量值，f2是表面2朝上的测量值。
[0656]
对线上切割的试样和24小时包装的试样进行测试。
[0657]
实施例53
[0658]
岩棉产品是通过使用实施例53中的粘结剂，在固化炉温度设定为275℃的条件下生产的。
[0659]
将609.0kg木质素磺酸铵置于混合容器中，向其中加入8lnh4oh(24.7％)并搅拌。然后，加入384kg primid xl552溶液(预先制备的31重量％水溶液)并混合，然后加入14kg硅烷(momentive vs-142 40％活性，10％水溶液)。
[0660]
本实施例的粘结剂用于生产低密度岩棉产品，如表3.1所示，测量了厚度和密度。固化炉温度设置为275℃。
[0661]
实施例54
[0662]
岩棉产品是通过使用实施例54中的粘结剂，在固化炉温度设定为255℃的条件下生产的。
[0663]
将730.0kg木质素磺酸铵置于混合容器中，向其中加入8.5lnh4oh(24.7％)并搅
拌。然后，加入151kg primid xl552溶液(预先制备的31重量％水溶液)和43kg peg 200(100％固体)并混合，然后加入13kg硅烷(momentive vs-142 40％活性，10％水溶液)。
[0664]
本实施例的粘结剂用于生产高密度岩棉产品，厚度为100mm，密度为145kg/m3，其中该产品的烧失量(loi)为3.5重量％。固化炉温度设置为255℃。
[0665]

技术特征：
1.一种体育场，其包括：(i)下部基层；(ii)上部草层和/或人造草层；(iii)位于所述基层和所述草层和/或人造草层之间的减震垫层；其中所述减震垫层包括至少一个减震垫，所述减震垫包括具有上主表面和下主表面的粘附板，其中所述粘附板包括至少一个粘附层，所述粘附层包括与不含苯酚和甲醛的固化的水性粘结剂组合物粘结的人造玻璃质纤维(mmvf)；其中，固化前的所述水性粘结剂组合物包括：-组分(i)，其为一种或一种以上木质素磺酸盐类木质素的形式，其基于所述木质素磺酸盐类木质素的干重具有0.03mmol/g至1.4mmol/g的羧酸基团含量；-组分(ii)，其为一种或一种以上交联剂的形式。2.根据权利要求1所述的体育场，其中所述水性粘结剂组合物还包括：组分(iii)，其为一种或一种以上增塑剂的形式。3.根据前述权利要求中任一项所述的体育场，条件是所述水性粘结剂组合物不包括选自以下的交联剂：-分子量m
w
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表示饱和或不饱和的直链、支链或环状烃基，包括一个或一个以上由5或6个碳原子组成的芳族核的基团，包括一个或一个以上含有4或5个碳原子和氧、氮或硫原子的芳族杂环的基团，r基团可以含有其他官能团，r1表示氢原子或c
1-c
10
烷基，且x从1到10不等，-聚胺。4.根据前述权利要求中任一项所述的体育场，其中基于木质素磺酸盐类木质素的干重，组分(i)的羧酸基团含量为0.05mmol/g至0.6mmol/g。5.根据前述权利要求中任一项所述的体育场，其中组分(i)为一种或一种以上木质素磺酸盐类木质素的形式，考虑到组分(
ⅰ
)的m_n重量平均值，所述木质素磺酸盐类木质素的平均羧酸基团含量为每个大分子小于1.8个基团，如小于1.4个基团、如小于1.1个基团、如小于0.7个基团、如小于0.4个基团。6.根据前述权利要求中任一项所述的体育场，其中基于木质素磺酸盐类木质素的干重，组分(i)的酚类oh基团的含量为0.3mmol/g至2.5mmol/g，如0.5mmol/g至2.0mmol/g、如0.5mmol/g至1.5mmol/g。7.根据前述权利要求中任一项所述的体育场，其中基于木质素磺酸盐类木质素的干重，组分(i)的脂族oh基团含量为1.0mmol/g至8.0mmol/g，如1.5mmol/g至6.0mmol/g，如2.0mmol/g至5.0mmol/g。8.根据前述权利要求中任一项所述的体育场，其中所述组分(i)包括木质素磺酸铵和/或木质素磺酸钙和/或木素磺酸镁，以及它们的任意组合。9.根据前述权利要求中任一项所述的体育场，其中组分(i)包括木质素磺酸铵和木质素磺酸钙，其中nh
4+
与ca
2+
的摩尔比在5:1至1:5的范围内，特别是3:1至1:3。10.根据前述权利要求中任一项所述的体育场，其中基于木质素磺酸盐和糖的重量，所
述水性粘结剂组合物包含添加糖的量为0至小于5重量％。11.根据前述权利要求中任一项所述的体育场，其中基于组分(i)和(ii)的干重，所述水性粘结剂组合物包括的组分(
ⅰ
)的量为50重量％至98重量％，如65重量％至98重量％，如80重量％至98重量％。12.根据前述权利要求中任一项所述的体育场，其中所述组分(ii)为选自以下的一种或一种以上交联剂的形式：-β-羟基烷基酰胺交联剂，和/或-噁唑啉交联剂，和/或-由多官能有机胺如链烷醇胺、二胺如己二胺组成的组，和/或-分子量大于500的环氧化合物，如基于脂肪酸甘油三酯的环氧化油，或一种或一种以上柔性低聚物或聚合物，如低tg丙烯酸基聚合物，如低tg乙烯基聚合物，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，如环氧基团，和/或-一种或一种以上选自由脂肪胺组成的组中的交联剂；和/或-一种或一种以上脂肪酰胺形式的交联剂；和/或-一种或一种以上选自聚酯多元醇如聚己内酯的交联剂；和/或-一种或一种以上选自由淀粉、改性淀粉、cmc组成的组中的交联剂；和/或-一种或一种以上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-一种或一种以上选自基于三聚氰胺的交联剂的交联剂，如基于六羟甲基三聚氰胺六甲醚(hmmm)的交联剂。13.根据前述权利要求中任一项所述的体育场，其中所述组分(ii)包括一种或一种以上选自β-羟基烷基酰胺交联剂和/或噁唑啉交联剂的交联剂。14.根据前述权利要求中任一项所述的体育场，其中基于组分(i)的干重，包括的组分(ii)的量为1重量％至50重量％，如4重量％至20重量％，如6重量％至12重量％。15.根据前述权利要求中任一项所述的体育场，其中所述组分(ii)为选自以下的一种或一种以上交联剂的形式：-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)己二酰二胺交联剂，如n,n,n
′
,n
′‑
四(2-羟乙基)己二酰二胺和/或-由多官能有机胺如链烷醇胺、二胺如己二胺组成的组，和/或-分子量大于500的环氧化合物，如基于脂肪酸甘油三酯的环氧化油，或一种或一种以上柔性低聚物或聚合物，如低tg丙烯酸基聚合物，如低tg乙烯基聚合物，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，如环氧基团，和/或-一种或一种以上多官能碳二亚胺形式的交联剂，如脂族多官能碳二亚胺。16.根据前述权利要求中任一项所述的体育场，其中所述组分(ii)包括一种或一种以上交联剂，所述交联剂选自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)己二酰二胺交联剂，如n,n,n
′
,n
′‑
四(2-羟乙基)己二酰二胺。17.根据前述权利要求中任一项所述的体育场，其中基于组分(i)的干重，包括的组分(ii)的量为2重量％至90重量％，如6重量％至60重量％，如10重量％至40重量％，如25重量％至40重量％。
18.根据权利要求2至17中任一项所述的体育场，其中组分(iii)为以下形式：-一种或一种以上增塑剂，其选自由脂肪醇、单羟基醇如戊醇、硬脂醇组成的组；和/或-一种或一种以上增塑剂，其选自由烷氧基化物如乙氧基化物、如丁醇乙氧基化物、如丁氧基三甘醇组成的组；和/或-一种或一种以上增塑剂，其为丙二醇的形式；和/或-一种或一种以上增塑剂，其为乙二醇酯的形式；和/或-一种或一种以上增塑剂，其选自由己二酸酯、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、戊酸酯组成的组；和/或-一种或一种以上增塑剂，其选自由酚衍生物如烷基或芳基取代的酚组成的组；和/或-一种或一种以上增塑剂，其选自由硅烷醇、硅氧烷组成的组；和/或-一种或一种以上增塑剂，其选自由硫酸盐如烷基硫酸盐、磺酸盐如烷基芳基磺酸盐如烷基磺酸盐、磷酸盐如三聚磷酸盐组成的组；和/或-一种或一种以上增塑剂，其为羟基酸的形式；和/或-一种或一种以上增塑剂，其选自由单体酰胺如乙酰胺、苯甲酰胺、脂肪酸酰胺如妥尔油酰胺组成的组；和/或-一种或一种以上增塑剂，其选自由季铵化合物如三甲基甘氨酸、二硬脂基二甲基氯化铵组成的组；和/或-一种或一种以上增塑剂，其选自由植物油如蓖麻油、棕榈油、亚麻籽油、大豆油组成的组；和/或-妥尔油，和/或-一种或一种以上增塑剂，其选自由氢化油、乙酰化油组成的组；和/或-一种或一种以上增塑剂，其选自酸性甲酯；和/或-一种或一种以上增塑剂，其选自由烷基多糖苷、葡糖酰胺、氨基葡糖酰胺、蔗糖酯、脱水山梨糖醇酯组成的组；和/或-一种或一种以上增塑剂，其选自由聚乙二醇、聚乙二醇醚组成的组；和/或-一种或一种以上增塑剂，其为多元醇形式，如甘油，如1,1,1-三(羟甲基)丙烷；和/或-三乙醇胺。19.根据权利要求2至18中任一项所述的体育场，其中组分(iii)为丙二醇、苯酚衍生物、硅烷醇、硅氧烷、羟基酸、植物油、聚乙二醇、聚乙二醇醚、三乙醇胺或它们的任意混合物的形式。20.根据权利要求2至19中任一项所述的体育场，其中组分(iii)包括一种或一种以上的增塑剂，所述增塑剂的沸点为100℃至380℃、更优选120℃至300℃、更优选140℃至250℃。21.根据权利要求2至20中任一项所述的体育场，其中组分(iii)包括一种或一种以上的聚乙二醇，所述聚乙二醇的平均分子量为150g/mol至50000g/mol，特别是150g/mol至4000g/mol，更特别是150g/mol至1000g/mol，优选150g/mol至500g/mol，更优选200g/mol至400g/mol。22.根据权利要求2至21中任一项所述的体育场，其中基于组分(i)的干重，组分(iii)的存在量为0.5重量％至60重量％、优选2.5重量％至25重量％、更优选3重量％至15重
量％。23.根据前述权利要求中任一项所述的体育场，其中所述水性粘结剂组合物包括另外的组分(iv)，该另外的组分(iv)为一种或一种以上偶联剂形式，如有机官能硅烷。24.根据前述权利要求中任一项所述的体育场，其中所述水性粘结剂组合物包括组分(v)，该组分(v)为一种或一种以上选自下组中的组分形式：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。25.根据前述权利要求中任一项所述的体育场，所述水性粘结剂组合物包括脲形式的另外的组分，基于组分(i)的干重计，脲的量特别为5重量％至40重量％，如10重量％至30重量％，如15重量％至25重量％。26.根据前述权利要求中任一项所述的体育场，其中所述至少一个粘附层不包含氨氧化木质素(aol)。27.根据前述权利要求中任一项所述的体育场，其中所述减震垫还包括：粘结到所述粘附板的上主表面的上膜层；和/或粘结到所述粘附板的下主表面的下膜层。28.根据前述权利要求中任一项所述的体育场，其中所述至少一个粘附层的厚度在12mm至60mm的范围内，优选在15mm至40mm的范围内，更优选在20mm至35mm的范围内，最优选在23mm至30mm的范围内。29.根据前述权利要求中任一项所述的体育场，其中所述至少一个粘附层的密度在175kg/m3至300kg/m3的范围内，优选在220kg/m3至280kg/m3的范围内，更优选275kg/m3。30.根据前述权利要求中任一项所述的体育场，其中所述至少一个粘附层的导水率为5米/天至200米/天、优选10米/天至50米/天，并且/或与水的接触角小于90
°
。31.根据前述权利要求中任一项所述的体育场，其中所述至少一个粘附层包括几何纤维直径为1.5微米至10微米、优选2微米至8微米、更优选2微米至5微米的mmvf。32.根据前述权利要求中任一项所述的体育场，其中所述至少一个粘附层不包含任何润湿剂。33.根据前述权利要求中任一项所述的体育场，还包括：(iv)填充层，所述填充层在所述减震垫层与所述草层和/或人造草层之间或在所述草层和/或人造草层中，其中所述填充层包括沙子或非塑料材料。34.一种制造体育场的方法，包括以下步骤：(i)提供下部基层；(ii)在所述基层上方提供减震垫层；(iii)在所述减震垫层上方提供上部草层和/或人造草层；其中所述减震垫层包括至少一个减震垫，所述减震垫包括具有上主表面和下主表面的粘附板，其中所述粘附板包括至少一个粘附层，所述粘附层包括与不含苯酚和甲醛的固化的水性粘结剂组合物粘结的人造玻璃质纤维(mmvf)；其中，固化前的所述水性粘结剂组合物包括：-组分(i)，其为一种或一种以上木质素磺酸盐类木质素的形式，其基于所述木质素磺酸盐类木质素的干重具有0.03mmol/g至1.4mmol/g的羧酸基团含量；-组分(ii)，其为一种或一种以上交联剂的形式。35.根据权利要求34所述的方法，还包括在所述减震垫层和所述上部草层或人造草层
之间提供填充层，其中所述填充层包括沙子或非塑料材料。36.一种减震垫，所述减震垫包括具有上主表面和下主表面的粘附板，其中所述粘附板包括至少一个粘附层，所述粘附层包括与不含苯酚和甲醛的固化的水性粘结剂组合物粘结的人造玻璃质纤维(mmvf)；其中，固化前的所述水性粘结剂组合物包括：-组分(i)，其为一种或一种以上木质素磺酸盐类木质素的形式，其基于所述木质素磺酸盐类木质素的干重具有0.03mmol/g至1.4mmol/g的羧酸基团含量；-组分(ii)，其为一种或一种以上交联剂的形式。37.根据权利要求36所述的减震垫，还包括权利要求2至33所述的任何特征。38.一种制造减震垫的方法，包括以下步骤：(i)提供人造玻璃质纤维；(ii)用不含苯酚和甲醛的水性粘结剂组合物喷洒所述人造玻璃质纤维；(iii)收集和固结所述人造玻璃质纤维，并使所述水性粘结剂组合物固化以形成粘附层；(iv)提供具有上主表面和下主表面的粘附板，其中所述粘附板包括至少一个粘附层；其中，固化前的所述水性粘结剂组合物包括：-组分(i)，其为一种或一种以上木质素磺酸盐类木质素的形式，其基于所述木质素磺酸盐类木质素的干重具有0.03mmol/g至1.4mmol/g的羧酸基团含量；-组分(ii)，其为一种或一种以上交联剂的形式。39.一种在体育场中使用减震垫以提供吸收震动表面的方法，包括以下步骤：将减震垫或减震垫组放置在体育场的表面下方，其中所述减震垫包括：具有上主表面和下主表面的粘附板，其中所述粘附板包括至少一个粘附层，所述粘附层包括与不含苯酚和甲醛的固化的水性粘结剂组合物粘结的人造玻璃质纤维(mmvf)；其中，固化前的所述水性粘结剂组合物包括：-组分(i)，其为一种或一种以上木质素磺酸盐类木质素的形式，其基于所述木质素磺酸盐类木质素的干重具有0.03mmol/g至1.4mmol/g的羧酸基团含量；-组分(ii)，其为一种或一种以上交联剂的形式。40.减震垫在体育场中用于吸收震动的用途，其中所述减震垫包括：具有上主表面和下主表面的粘附板，其中所述粘附板包括至少一个粘附层，所述粘附层包括与不含苯酚和甲醛的固化的水性粘结剂组合物粘结的人造玻璃质纤维(mmvf)；其中，固化前的所述水性粘结剂组合物包括：-组分(i)，其为一种或一种以上木质素磺酸盐类木质素的形式，其基于所述木质素磺酸盐类木质素的干重具有0.03mmol/g至1.4mmol/g的羧酸基团含量；-组分(ii)，其为一种或一种以上交联剂的形式。41.减震垫在体育场中用于吸收水和/或排水的用途，其中所述减震垫包括：具有上主表面和下主表面的粘附板，其中所述粘附板包括至少一个粘附层，所述粘附层包括与不含苯酚和甲醛的固化的水性粘结剂组合物粘结的人造玻璃质纤维(mmvf)；其中，固化前的所述水性粘结剂组合物包括：-组分(i)，其为一种或一种以上木质素磺酸盐类木质素的形式，其基于所述木质素磺酸盐类木质素的干重具有0.03mmol/g至1.4mmol/g的羧酸基团含量；
‑
组分(ii)，其为一种或一种以上交联剂的形式。42.减震垫用于冷却体育场的表面温度的用途，其中所述减震垫包括：具有上主表面和下主表面的粘附板，其中所述粘附板包括至少一个粘附层，所述粘附层包括与不含苯酚和甲醛的固化的水性粘结剂组合物粘结的人造玻璃质纤维(mmvf)；其中，固化前的所述水性粘结剂组合物包括：-组分(i)，其为一种或一种以上木质素磺酸盐类木质素的形式，其基于所述木质素磺酸盐类木质素的干重具有0.03mmol/g至1.4mmol/g的羧酸基团含量；-组分(ii)，其为一种或一种以上交联剂的形式。43.一种或一种以上木质素磺酸盐类木质素形式的木质素组分用于制备用于包括粘结的人造玻璃质纤维(mmvf)的减震垫的粘附板的不含苯酚和甲醛的粘结剂组合物的用途，基于所述木质素磺酸盐类木质素的干重，所述木质素磺酸盐类木质素具有0.03mmol/g至1.4mmol/g的羧酸基团含量。

技术总结
本发明涉及体育场，其包括：(i)下部基层；(ii)上部草层和/或人造草层；(iii)位于所述基层和所述草层或人造草层之间的减震垫层；其中所述减震垫层包括至少一个减震垫，所述减震垫包括具有上主表面和下主表面的粘附板，其中所述粘附板包括至少一个粘附层，所述粘附层包括与不含苯酚和甲醛的固化的水性粘结剂组合物粘结的人造玻璃质纤维(MMVF)；其中，固化前的所述水性粘结剂组合物包括：-组分(i)，其为一种或一种以上木质素磺酸盐类木质素的形式，其基于所述木质素磺酸盐类木质素的干重具有0.03mmol/g至1.4mmol/g的羧酸基团含量；-组分(ii)，其为一种或一种以上交联剂的形式。其为一种或一种以上交联剂的形式。其为一种或一种以上交联剂的形式。


技术研发人员：琳达
受保护的技术使用者：洛科威有限公司
技术研发日：2021.10.01
技术公布日：2023/9/9