Область техники

Настоящее изобретение относится к водной связующей композиции для минеральных волокон, продукту минеральной ваты, скрепленному связующим веществом, способу получения продукта минеральной ваты, скрепленного связующим веществом, и применению по меньшей мере одного гидроколлоида в связующей композиции для получения продукта минеральной ваты.

Уровень техники

Продукты минеральных волокон, как правило, содержат искусственные стекловидные волокна (MMVF), такие как, например, стеклянные волокна, керамические волокна, базальтовые волокна, шлаковая вата, минеральная вата и каменная вата, которые связаны отвержденным термоотверждаемым полимерным связующим материалом. Для применения в качестве термических и акустических изоляционных продуктов обычно получают маты из связанных минеральных волокон, превращая расплав, полученный из подходящих сырьевых материалов, в волокна традиционным способом, например с помощью прядильной чашки или каскадного роторного способа. Волокна выдувают в формующую камеру и в процессе воздушного переноса и в еще горячем состоянии опрыскивают раствором связующего вещества и случайным образом укладывают в форме мата или полотна на движущемся конвейере. Волоконный мат затем перемещают в полимеризационную печь, в которой горячий воздух продувают через мат для отверждения связующего вещества и жесткого связывания минеральных волокон вместе.

Ранее предпочтительными связующими смолами были фенолформальдегидные смолы, получение которых может быть экономичным и которые можно разбавлять мочевиной перед применением в качестве связующего вещества. Однако существующее и предлагаемое законодательство, направленное на снижение или устранение выбросов формальдегида, привело к разработке связующих веществ без содержания формальдегида, таких как, например, связующие композиции на основе поликарбоксильных полимеров и полиолов или полиаминов, как описано в публикациях EP-A-583086, EP-A-990727, EP-A-1741726, US-A-5,318,990 и US-A-2007/0173588.

Другая группа нефенолформальдегидных связующих веществ представляет собой продукты реакций соединения/отщепления алифатических и/или ароматических ангидридов с алканоламинами, как описано в публикациях WO 99/36368, WO 01/05725, WO 01/96460, WO 02/06178, WO 2004/007615 и WO 2006/061249. Эти связующие композиции являются водорастворимыми и обладают превосходными связующими свойствами с точки зрения скорости отверждения и плотности при отверждении. В публикации WO 2008/023032 описаны модифицированные мочевиной связующие вещества такого типа, который позволяет получать продукты минеральной ваты, для которых характерно уменьшенное поглощение влаги.

Так как некоторые из исходных материалов, используемых при производстве таких связующих веществ, являются достаточно дорогостоящими химикатами, сохраняется потребность в получении связующих веществ, не содержащих формальдегида, которые можно получать экономичным образом.

Дополнительным эффектом, относящимся к ранее известным водным связующим композициям из минеральных волокон, является происхождение по меньшей мере большинства исходных материалов, используемых для производства этих связующих веществ, от ископаемого топлива. В настоящее время потребители склонны предпочитать продукты, которые полностью или по меньшей мере частично производят из возобновляемых материалов, и, следовательно, существует необходимость в обеспечении связующих веществ для минеральной ваты, которые по меньшей мере частично производят из возобновляемых материалов.

Дополнительным эффектом, относящимся к ранее известным водным связующим композициям для минеральных волокон, является содержание в них компонентов, являющихся коррозионными и/или вредными. В данном случае необходимо принимать меры по защите оборудования, связанного с получением продуктов минеральной ваты для предотвращения коррозии, а также лицам, работающим с этим оборудованием, необходимо соблюдать меры безопасности. Это ведет к росту затрат и проблемам со здоровьем, и, следовательно, существует потребность в обеспечении связующих композиций для минеральных волокон с уменьшенным содержанием коррозионных и/или вредных материалов.

Еще одним эффектом, относящимся к ранее известным водным связующим композициям для минеральных волокон, является, как правило, потребность для производства этих связующих веществ в серьезном оборудовании для отверждения, чтобы осуществить отверждение связующего вещества. Оборудование для отверждения обычно представляет собой печь, работающую при температурах намного выше 100°C, например около 200°C. Связующие композиции, которые могут отверждаться в таких условиях, называются термоотверждаемыми связующими композициями. Длина печи составляет несколько метров для размещения непрерывно подаваемого в нее полотна и обеспечения полного отверждения полотна на выходе из печи. Такое печное оборудование характеризуется очень большим энергопотреблением.

В публикации EP 2424886 B1 (Dynea OY) описан композитный материал, содержащий поперечносшиваемую смолу из белкового материала. В типичном варианте осуществления композитный материал представляет собой отливку, содержащую неорганический наполнитель, например песок и/или древесину, и белковый материал, а также ферменты, способные сшивать белковый материал. В публикации EP 2424886 B1 не описан продукт из минеральной ваты.

Публикация C. Pena, K. de la Caba, A. Eceiza, R. Ruseckaite, I. Mondragon в Biores. Technol. 2010, 101, 6836-6842 посвящена замене небиоразлагаемых пластиковых пленок возобновляемыми сырьевыми материалами из растений и отходов мясоперерабатывающей промышленности. В таком контексте в данной публикации описано применение гидролизуемого танина каштана для модификации желатина с формированием пленок. В данной публикации не описаны связующие вещества, в частности связующие вещества для минеральной ваты.

Ранее были предложены связующие вещества на основе возобновляемых материалов для минеральных волокон. Хотя некоторые из этих связующих веществ имеют превосходные общие свойства, у полученных с использованием этих связующих веществ продуктов минеральной ваты по-прежнему существуют некоторые недостатки в плане прочности и поглощения воды по сравнению с продуктами минеральной ваты, полученными с использованием фенолформальдегидных смол.

Изложение сущности изобретения

Соответственно, целью настоящего изобретения было обеспечение связующей композиции, особенно подходящей для связывания минеральных волокон, в качестве сырья, для которой используют возобновляемые материалы, и уменьшают или устраняют использование коррозионных и/или вредных материалов, и в то же время обеспечивают получение продуктов минеральной ваты, обладающих превосходными прочностными свойствами и низким поглощением воды.

Целью настоящего изобретения дополнительно было обеспечение связующей композиции, не требующей высокой температуры для отверждения и, следовательно, устраняющей необходимость в применении высоких температур при производстве продукта, связанного связующим веществом.

Дополнительной целью настоящего изобретения было обеспечение продукта минеральной ваты, связанного такой связующей композицией.

Дополнительной целью настоящего изобретения было обеспечение способа получения такого продукта минеральной ваты.

Дополнительной целью настоящего изобретения было обеспечение способа применения такой связующей композиции для получения продукта минеральной ваты.

Дополнительной целью настоящего изобретения было обеспечение способа связывания друг с другом поверхностей двух или более элементов, причем в способе применяют адгезив, отверждение которого не требует высоких температур, и при этом в процессе обращения, нанесения и отверждения адгезива воздействие опасных веществ сведено к минимуму, а меры защиты не являются обязательными, и в то же время адгезив имеет превосходные прочностные качества и низкое поглощение воды.

В соответствии с первым аспектом настоящего изобретения обеспечена предпочтительно не содержащая формальдегида связующая композиция для минеральных волокон, содержащая по меньшей мере один гидроколлоид и по меньшей мере один сложный эфир жирных кислот и глицерина.

В соответствии со вторым аспектом настоящего изобретения предложен продукт минеральной ваты, содержащий минеральные волокна, скрепленные связующим веществом, полученным в результате отверждения связующей композиции, содержащей по меньшей мере один гидроколлоид.

В соответствии с третьим аспектом настоящего изобретения предложен способ получения продукта минеральной ваты, включающий стадии введения минеральных волокон в контакт со связующей композицией, содержащей по меньшей мере один гидроколлоид и по меньшей мере один сложный эфир жирных кислот и глицерина.

В соответствии с четвертым аспектом настоящего изобретения предложено применение по меньшей мере одного гидроколлоида и по меньшей мере одного сложного эфира жирных кислот и глицерина в связующем веществе для производства продукта минеральной ваты.

В соответствии с пятым аспектом настоящего изобретения предложен способ связывания друг с другом поверхностей двух или более элементов, причем указанные элементы скреплены связующим веществом минеральной ваты, при этом способ включает стадии:

- обеспечения двух или более элементов,

- нанесения адгезива на одну или более подлежащих связыванию поверхностей до, в процессе или после приведения подлежащих связыванию поверхностей в контакт друг с другом,

- отверждения адгезива, причем адгезив содержит

- по меньшей мере один гидроколлоид,

- по меньшей мере один сложный эфир жирных кислот и глицерина.

Авторы настоящего изобретения неожиданно обнаружили, что можно получать продукт минеральной ваты, имеющий превосходные прочностные свойства и низкое поглощение воды, содержащий минеральные волокна, скрепленные связующим веществом, полученным в результате отверждения связующей композиции, причем связующую композицию можно получать по большей части из возобновляемых материалов, композиция не содержит или лишь в небольшой степени содержит какие-либо коррозионные и/или вредные агенты, и производство продукта минеральной ваты не приводит к выбросам, например выбросам ЛОС (летучих органических соединений), в процессе получения.

Авторы настоящего изобретения также неожиданно обнаружили, что с помощью описанного способа можно связывать поверхности элементов друг с другом или связывать один или более элементов минеральной ваты с другим элементом.

Описание предпочтительных вариантов осуществления

Связующая композиция в соответствии с настоящим изобретением содержит по меньшей мере один гидроколлоид и по меньшей мере один сложный эфир жирных кислот и глицерина.

В предпочтительном варианте осуществления связующие вещества в соответствии с настоящим изобретением не содержат формальдегида.

Для целей настоящей заявки термин «не содержит формальдегида» используется, чтобы охарактеризовать продукт минеральной ваты, в котором эмиссия формальдегида из продукта минеральной ваты составляет менее 5 мкг/м²/ч, предпочтительно менее 3 мкг/м²/ч. Предпочтительно тест проводят в соответствии со стандартом ISO 16000 по тестированию эмиссии альдегидов.

Неожиданным преимуществом вариантов осуществления продуктов минеральной ваты в соответствии с настоящим изобретением являются характерные для них свойства самовосстановления. После воздействия очень жестких условий, когда продукты минеральной ваты теряют часть своей прочности, продукты минеральной ваты в соответствии с настоящим изобретением могут восстанавливать частично или полностью или даже превосходить исходную прочность. В одном варианте осуществления прочность в состаренном состоянии составляет по меньшей мере 80%, например по меньшей мере 90%, например по меньшей мере 100%, например по меньшей мере 130%, например по меньшей мере 150% прочности в несостаренном состоянии. Это контрастирует с традиционными продуктами минеральной ваты, для которых потеря прочности после воздействия жестких условий среды необратима. Без ограничений, накладываемых какой-либо конкретной теорией, авторы настоящего изобретения полагают, что это неожиданное свойство продуктов минеральной ваты в соответствии с настоящим изобретением обусловлено сложным характером связей, формирующих сеть в отвержденной связующей композиции, например в белке, сшитом содержащим фенол и/или хинон соединением, или сшитом ферментом, также с содержанием четвертичных структур и водородных связей, что обеспечивает формирование связей в сети после возврата к нормальным условиям среды. В случае изоляционного продукта, который при использовании, например, в качестве изоляции крыши, летом может подвергаться воздействию очень высоких температур, это является важным преимуществом для обеспечения долговременной стабильности продукта.

Гидроколлоид

Гидроколлоиды представляют собой гидрофильные полимеры растительного, животного, микробного или искусственного происхождения, которые обычно содержат много гидроксильных групп и могут являться полиэлектролитами. Они широко применяются для контроля функциональных свойств пищевых продуктов на водной основе.

Гидроколлоиды могут представлять собой белки или полисахариды, полностью или частично растворимые в воде и используемые главным образом для повышения вязкости непрерывной фазы (водной фазы), т.е. в качестве желирующего агента или загустителя. Их также можно применять в качестве эмульгаторов, поскольку их стабилизирующее влияние на эмульсии обусловлено увеличением вязкости водной фазы.

Гидроколлоид обычно состоит из смесей сходных, но не идентичных молекул, и его можно получать из разных источников и с применением разных способов получения. На характерные для него физические свойства влияет термообработка и, например, такие факторы, как содержание солей, pH и температура. В описаниях гидроколлоидов часто представлены идеализированные структуры, но поскольку они являются натуральными продуктами (или их производными) со структурами, определяемыми, например, стохастическим действием ферментов, в точности не заложенным в генетическом коде, структура может отличаться от идеализированной структуры.

Многие гидроколлоиды представляют собой полиэлектролиты (например, альгинат, желатин, карбоксиметилцеллюлоза и ксантановая камедь).

Полиэлектролиты - это полимеры, в которых существенное количество повторяющихся звеньев несет электролитную группу. Полиэлектролитами являются поликатионы и полианионы. Эти группы диссоциируют в водных растворах (в воде), в результате чего полимеры становятся заряженными. По свойствам полиэлектролиты, таким образом, сходны как с электролитами (соли), так и полимерами (высокомолекулярные соединения), и иногда их называют полисолями.

Заряженные группы обеспечивают сильную гидратацию, особенно применительно к молекулам. Присутствие противоионов и соионов (ионов с тем же зарядом, что у полиэлектролита) вносит сложное поведение, которое является ионоспецифичным.

Часть противоионов остается плотно связанной с полиэлектролитом за счет его захвата электростатическим полем, в результате чего их активность и подвижность уменьшается.

В одном варианте осуществления связующая композиция содержит один или более противоионов, выбранных из группы, состоящей из Mg2+, Ca2+, Sr2+, Ba2+.

Другим свойством полиэлектролита является высокая линейная плотность заряда (количество заряженных групп на единицу длины).

По существу нейтральные гидроколлоиды являются менее растворимыми, тогда как полиэлектролиты являются более растворимыми.

Многие гидроколлоиды также образуют гели. Гели представляют собой содержащие жидкую воду сети, демонстрирующие поведение, сходное с поведением твердых веществ, с характеристической прочностью, зависящей от концентрации, и твердостью и хрупкостью, зависящими от структуры присутствующего (-их) гидроколлоида (-ов).

Гидрогели являются гидрофильными поперечносшитыми полимерами, которые способны набухать, поглощая и удерживая большие количества воды. Особенно известно их применение в средствах гигиены. Часто применяются такие материалы, как полиакрилаты, но гидрогели можно получить путем поперечного сшивания растворимых гидроколлоидов с получением нерастворимого, но эластичного и гидрофильного полимера.

К примерам гидроколлоидов относятся: агар-агар, альгинат, арабиноксилан, каррагинан, карбоксиметилцеллюлоза, целлюлоза, курдлан, желатин, геллан, β-глюкан, гуаровая камедь, гуммиарабик, камедь бобов рожкового дерева, пектин, крахмал, ксантановая камедь. В одном варианте осуществления по меньшей мере один гидроколлоид выбран из группы, состоящей из желатина, пектина, крахмала, альгината, агар-агара, каррагинана, геллановой камеди, гуаровой камеди, гуммиарабика, камеди бобов рожкового дерева, ксантановой камеди, производных целлюлозы, таких как карбоксиметилцеллюлоза, арабиноксилана, целлюлозы, курдлана, β-глюкана.

Примеры полиэлектролитных гидроколлоидов содержат: желатин, пектин, альгинат, каррагинан, гуммиарабик, ксантановую камедь, производные целлюлозы, такие как карбоксиметилцеллюлоза.

В одном варианте осуществления по меньшей мере один гидроколлоид представляет собой полиэлектролитный гидроколлоид.

В одном варианте осуществления по меньшей мере один гидроколлоид выбран из группы, состоящей из желатина, пектина, альгината, каррагинана, гуммиарабика, ксантановой камеди, производных целлюлозы, таких как карбоксиметилцеллюлоза.

В одном варианте осуществления по меньшей мере один гидроколлоид представляет собой гелеобразующий агент.

В одном варианте осуществления по меньшей мере один гидроколлоид использован в форме соли, например соли Na+, K+, NH4+, Mg2+, Ca2+, Sr2+, Ba2+.

Желатин

Желатин получают путем химического разложения коллагена. Желатин может также быть получен рекомбинантными методами. Желатин является водорастворимым и имеет молекулярную массу от 10,000 до 500,000 г/моль, например от 30,000 до 300,000 г/моль, в зависимости от степени гидролиза. Желатин является широко применяемым пищевым продуктом, и, следовательно, по существу общепринято, что это вещество совершенно не токсично, и поэтому при работе с желатином не требуются меры предосторожности.

Желатин является гетерогенной смесью одноцепочечных и многоцепочечных полипептидов, обычно демонстрирующих спиральные структуры. Как правило, тройная спираль коллагена типа I, полученного из кожи и костей, являющихся источником желатина, состоит из двух α1(I) и одной α2(I) цепей.

В растворах желатина могут происходить превращения типа клубок-спираль.

Желатины типа A получают при обработке кислотой. Желатины типа В получают при обработке основанием.

В желатин можно вводить химические поперечные связи. В одном варианте осуществления используют трансглутаминазу для связывания остатков лизина и глутамина; в одном варианте осуществления используют глутаральдегид для связывания лизина с лизином; в одном варианте осуществления используют танины для связывания лизиновых остатков.

Желатин можно также подвергать дополнительному гидролизу до более мелких фрагментов вплоть до 3000 г/моль.

При охлаждении раствора желатина могут формироваться коллагеноподобные спирали.

Другие гидроколлоиды также могут содержать спиральные структуры, такие как коллагеноподобные спирали. Желатин может образовывать спиральные структуры.

В одном варианте осуществления отвержденное связующее вещество содержит гидроколлоид, имеющий спиральные структуры.

В одном варианте осуществления по меньшей мере один гидроколлоид представляет собой низкопрочный желатин, например желатин с прочностью геля 30-125 по Блуму.

В одном варианте осуществления по меньшей мере один гидроколлоид представляет собой среднепрочный желатин, например желатин с прочностью геля 125-180 по Блуму.

В одном варианте осуществления по меньшей мере один гидроколлоид представляет собой высокопрочный желатин, например желатин с прочностью геля 180-300 по Блуму.

В предпочтительном варианте осуществления желатин предпочтительно происходит из одного или более источников из группы, состоящей из видов млекопитающих и птиц, таких как корова, свинья, лошадь, домашняя птица, и/или из чешуи, кожи рыб.

В одном варианте осуществления к связующим композициям в соответствии с настоящим изобретением можно добавлять мочевину. Авторы изобретения обнаружили, что добавление даже небольших количеств мочевины приводит к денатурации желатина, а это может замедлять гелеобразование, что может быть желательным в некоторых вариантах осуществления. Добавление мочевины также может приводить к размягчению продукта.

Авторы изобретения обнаружили, что группы карбоновых кислот в желатинах эффективно взаимодействуют с трех- и четырехвалентными ионами, например с солями алюминия. Особенно это касается желатинов типа B, которые содержат больше групп карбоновых кислот, чем желатины типа A.

Авторы настоящего изобретения обнаружили, что в некоторых вариантах осуществления отверждение/сушку связующих композиций в соответствии с настоящим изобретением, включающих в себя желатин, не следует начинать при очень высоких температурах.

Авторы изобретения обнаружили, что запуск отверждения при низких температурах может приводить к получению более прочных продуктов. Без ограничений, накладываемых какой-либо конкретной теорией, авторы изобретения предполагают, что запуск отверждения при высоких температурах может приводить к образованию непроницаемой внешней оболочки из связующей композиции, которая затрудняет высвобождение воды под ней.

Неожиданно было обнаружено, что связующие вещества в соответствии с настоящим изобретением, включающие в себя желатины, имеют очень высокую термостойкость. Авторы настоящего изобретения обнаружили, что в некоторых вариантах осуществления затвердевшие связующие вещества могут выдерживать температуры вплоть до 300°C без разложения.

Пектин

Пектин представляет собой гетерогенную группу кислотных структурных полисахаридов, содержащихся в фруктах и овощах, образующих стабильные в кислых условиях гели.

По существу пектины не обладают точной структурой, и они могут содержать до 17 разных моносахаридов и более 20 разных типов связей. Большую часть молекул образуют остатки D-галактуроновой кислоты.

Прочность геля увеличивается при повышении концентрации Ca2+, но уменьшается с увеличением температуры и кислотности (pH<3).

Пектин может образовывать спиральные структуры.

Гелеобразующая способность двухвалентных катионов аналогична таковой у альгинатов (для Mg2+намного меньше, чем для Ca2+, для Sr2+меньше, чем для Ba2+).

Альгинат

Альгинаты представляют собой каркасные полисахариды, образуемые бурыми морскими водорослями.

Альгинаты представляют собой линейные неразветвленные полимеры, содержащие связанные β-(1,4)-связями остатки D-маннуроновой кислоты (M) и связанные α-(1,4)-связями остатки L-гулуроновой кислоты (G). Альгинат также может представлять собой бактериальный альгинат, такой как бактериальный альгинат, который дополнительно является O-ацетилированным. Альгинаты не являются случайными сополимерами, но, в зависимости от водоросли-источника, состоят из блоков сходных и строгим образом чередующихся остатков (т.е. MMMMMM, GGGGGG и GMGMGMGM), каждый из которых имеет свои конформационные предпочтения и поведение. Можно получать альгинаты с широким диапазоном средней молекулярной массы (50-100 ООО остатков). Свободные карбоновые кислоты содержат молекулу воды H3O+, прочно связанную водородной связью с карбоксилатом. Ионы Ca2+могут заместить эту водородную связь, стехиометрически соединяя между собой цепи гулуроната, но не маннуроната, в так называемую ячеечную конформацию. Для получения специализированных альгинатов можно использовать рекомбинантные эпимеразы с разными специфичностями.

Альгинат может образовывать спиральные структуры.

Каррагинан

Каррагинан - это общий термин для каркасных полисахаридов, полученных путем экстракции щелочью (и модификации) из красных морских водорослей.

Каррагинаны являются линейными полимерами, содержащими около 25 ООО производных галактозы с регулярными, но не точно определенными структурами, зависящими от источника и условий экстракции.

κ-каррагинан (каппа-каррагинан) получают путем щелочного элиминирования из μ-каррагинана, выделяемого главным образом из тропической морской водоросли Kappaphycus alvarezii (также имеющей название Eucheuma cottonii).

ι-каррагинан (йота-каррагинан) получают путем щелочного элиминирования из ν-каррагинана, выделяемого главным образом из филиппинской морской водоросли Eucheuma denticulatum (также именуемой Spinosum).

λ-каррагинан (лямбда-каррагинан) (выделяемый главным образом из Gigartina pistillata или Chondrus crispus) превращают в θ-каррагинан (тета-каррагинан) путем щелочного элиминирования, но при гораздо меньшей скорости, чем скорость, которая приводит к получению ι-каррагинана и κ-каррагинана.

Самые прочные гели κ-каррагинана формируют с использованием K+, а не Li+, Na+, Mg2+, Ca2+или Sr2+.

Все каррагинаны могут образовывать спиральные структуры.

Гуммиарабик

Гуммиарабик - это сложная и вариабельная смесь арабиногалактановых олигосахаридов, полисахаридов и гликопротеинов. Гуммиарабик состоит из смеси полисахарида с низкой относительной молекулярной массой и более высокомолекулярного гликопротеина, богатого гидроксипролином, при широкой вариабельности.

В гуммиарабике одновременно присутствует гидрофильный карбонат и гидрофобный белок.

Ксантановая камедь

Ксантановая камедь - это устойчивый к обезвоживанию микробный полимер, полученный, например, путем аэробной погруженной ферментации из Xanthomonas campestris.

Ксантановая камедь представляет собой анионный полиэлектролит с каркасом из β-(1,4)-D-глюкопиранозоглюкана (в качестве целлюлозы) с боковыми цепями -(3,1)-α-связанной D-маннопиранозо-(2,1)-β-D-глюкуроновой кислоты-(4,1)-β-D-маннопиранозы на чередующихся остатках.

Предполагается, что естественным состоянием ксантановых камедей являются бимолекулярные антипараллельные двойные спирали. Переход между упорядоченной двойной спиральной конформацией и одиночной более гибкой вытянутой цепью может происходить при температуре в диапазоне 40-80°C. Ксантановые камеди могут образовывать спиральные структуры.

Ксантановые камеди могут содержать целлюлозу.

Производные целлюлозы

Примером производного целлюлозы является карбоксиметилцеллюлоза.

Карбоксиметилцеллюлоза (КМЦ) - это химически модифицированное производное целлюлозы, образующееся путем реакции целлюлозы с щелочами и хлоруксусной кислотой.

Структура КМЦ основана на β-(1,4)-D-глюкопиранозном полимере целлюлозы. Разные варианты могут иметь разные степени замещения, но, как правило, они находятся в диапазоне 0,6-0,95 производных на мономерную единицу.

Агар-агар

Агар-агар - это каркасный полисахарид, получаемый из того же семейства красных морских водорослей (Rhodophycae), что и каррагинаны. В коммерческих целях его получают из видов Gelidium и Gracilariae.

Агар-агар состоит из смеси агарозы и агаропектина. Агароза - это линейный полимер с относительной молекулярной массой (молекулярным весом) около 120 000, основанный на звене -(1,3)-β-D-галактопиранозы-(1,4)-3,6-ангидро-α-L-галактопиранозы.

Агаропектин - это гетерогенная смесь молекул меньшего размера, присутствующих в меньших количествах.

Агар-агар может образовывать спиральные структуры.

Арабиноксилан

В природе арабиноксиланы встречаются в отрубях злаковых растений (Graminiae).

Арабиноксиланы состоят из остатков α-L-арабинофуранозы, присоединенных в качестве точек ветвления к β-(1,4)-связанным D-ксилопиранозным полимерным каркасным цепям.

Арабиноксилан может образовывать спиральные структуры.

Целлюлоза

Целлюлоза - это каркасный полисахарид, встречающийся в растениях в виде микроволокон (диаметром 2-20 нм и длиной 100-40 ООО нм). Целлюлозу обычно получают из древесной массы. Целлюлоза также производится в сильно гидратированной форме некоторыми бактериями (например, Acetobacter xylinum).

Целлюлоза представляет собой линейный полимер из звеньев β-(1,4)-D-глюкопиранозы в конформации 4C1. Существуют четыре кристаллических формы, Iα, Iβ, II и III.

Производными целлюлозы могут быть метилцеллюлоза, гидроксипропилметилцеллюлоза, гидроксиэтилметилцеллюлоза, гидроксиэтилцеллюлоза, гидроксипропилцеллюлоза.

Курдлан

Курдлан - это полимер, получаемый в коммерческих целях из мутантного штамма Alcaligenes faecalis var. myxogenes. Курдлан (курдлановая камедь) представляет собой неразветвленный линейный 1,3 β-D глюкан без боковых цепей со средней относительной молекулярной массой.

Курдлан может образовывать спиральные структуры.

Курдлановая камедь является нерастворимой в холодной воде, но водные суспензии пластифицируются и на какое-то время растворяются с образованием обратимых гелей при нагревании до температуры около 55°C. Нагревание при более высоких температурах обеспечивает более упругие необратимые гели, сохраняющие свою структуру при охлаждении.

Склероглюкан также представляет собой 1,3 β-D глюкан, но имеет дополнительные 1,6 β-связи, которые придают ему растворимость в условиях окружающей среды.

Геллан

Геллановая камедь представляет собой линейный тетрасахарид 4)-L-рамнопиранозил-(α-1,3)-D-глюкопиранозил-(β-1,4)-D-глюкуронопиразил-(β-1,4)-D-глюкопиранозил-(β-1) с заместителями в виде O(2) L-глицерила и O(6) ацетила на 3-связанной глюкозе.

Геллан может образовывать спиральные структуры.

β-Глюкан

β-Глюканы встречаются в отрубях злаковых растений (Gramineae).

β-Глюканы состоят из линейных неразветвленных полисахаридов из связанных β-(1,3)- и β-(1,4)-D-глюкопиранозных звеньев, расположенных неповторяющимся, но и не случайным образом.

Гуаровая камедь

Гуаровая камедь (также именуемая гуараном) представляет собой запасаемый полисахарид (зерновая мука), получаемый из семян бобового кустарника Cyamopsis tetragonoloba.

Гуаровая камедь - это галактоманнан, сходный с камедью бобов рожкового дерева, состоящий из (1,4)-связанного β-D-маннопиранозного каркаса, связанного в точках ветвления в 6-положениях с α-D-галактозой (т.е. 1,6-связанной α-D-галактопиранозой).

Гуаровая камедь состоит из неионного полидисперсного палочкообразного полимера.

В отличие от камеди бобов рожкового дерева она не образует гелей.

Камедь бобов рожкового дерева

Камедь бобов рожкового дерева (также именуемая камедью сладких стручков и карубином) представляет собой запасаемый полисахарид (зерновая мука), полученный из семян (косточек) рожкового дерева (Ceratonia siliqua).

Камедь бобов рожкового дерева - это галактоманнан, сходный с гуаровой камедью, состоящий из (1,4)-связанного β-D-маннопиранозного каркаса, связанного в точках ветвления в 6-положениях с α-D-галактозой (т.е. 1,6-связанной α-D-галактопиранозой).

Камедь бобов рожкового дерева - это полидисперсное вещество, состоящее из неионных молекул.

Крахмал

Крахмал состоит из двух типов молекул, амилозы (обычно 20-30%) и амилопектина (обычно 70-80%). Оба типа состоят из полимеров, образованных звеньями α-D-глюкозы в конформации 4C1. В амилозе они имеют связи -(1,4)- с кислородными атомами кольца, все из которых расположены с одной стороны, тогда как в амилопектине около одного остатка из каждых двадцати также имеют связи -(1,6)- с образованием точек ветвления. Относительные пропорции амилозы и амилопектина, а также точек ветвления -(1,6)- зависят от источника крахмала. Крахмал можно получать из кукурузы, пшеницы, картофеля, тапиоки и риса. Амилопектин (без амилозы) можно выделить из крахмала «восковой кукурузы», тогда как амилозу (без амилопектина) лучше всего выделять после специфического гидролиза амилопектина пуллуланазой.

Амилоза может образовывать спиральные структуры.

В одном варианте осуществления по меньшей мере один гидроколлоид является функциональным производным крахмала, например поперечносшитого, окисленного, ацетилированного, гидроксипропилированного и частично гидролизованного крахмала.

В предпочтительном варианте осуществления связующая композиция содержит по меньшей мере два гидроколлоида, причем один гидроколлоид представляет собой желатин, а по меньшей мере один другой гидроколлоид выбран из группы, состоящей из пектина, крахмала, альгината, агар-агара, каррагинана, геллановой камеди, гуаровой камеди, гуммиарабика, камеди бобов рожкового дерева, ксантановой камеди, производных целлюлозы, таких как карбоксиметилцеллюлоза, арабиноксилана, целлюлозы, курдлана, β-глюкана.

В одном варианте осуществления связующая композиция содержит по меньшей мере два гидроколлоида, причем один гидроколлоид представляет собой желатин, а по меньшей мере другой гидроколлоид представляет собой пектин.

В одном варианте осуществления связующая композиция содержит по меньшей мере два гидроколлоида, причем один гидроколлоид представляет собой желатин, а по меньшей мере другой гидроколлоид представляет собой альгинат.

В одном варианте осуществления связующая композиция содержит по меньшей мере два гидроколлоида, причем один гидроколлоид представляет собой желатин, а по меньшей мере другой гидроколлоид представляет собой карбоксиметилцеллюлозу.

В предпочтительном варианте осуществления связующая композиция в соответствии с настоящим изобретением содержит по меньшей мере два гидроколлоида, причем один гидроколлоид представляет собой желатин, и при этом желатин присутствует в водной связующей композиции в количестве 10-95 мас.%, например 20-80 мас.%, например 30-70 мас.%, например 40-60 мас.%, от массы гидроколлоидов.

В одном варианте осуществления связующая композиция содержит по меньшей мере два гидроколлоида, причем один гидроколлоид и по меньшей мере другой гидроколлоид имеют комплементарные заряды.

В одном варианте осуществления один гидроколлоид представляет собой один или более из желатина или гуммиарабика, имеющих комплементарные заряды, из одного или более гидроколлоидов, выбранных из группы, состоящей из пектина, альгината, каррагинана, ксантановой камеди или карбоксиметилцеллюлозы.

В одном варианте осуществления связующая композиция может отверждаться при температуре не более 95°C, например 5-95°C, например 10-80°C, например 20-60°C, например 40-50°C.

В одном варианте осуществления водная связующая композиция в соответствии с настоящим изобретением не является термоотверждаемым связующим веществом.

Термоотверждаемая композиция находится в состоянии мягкого твердого вещества или вязкой жидкости, предпочтительно содержит преполимер, причем предпочтительно содержит смолу, которая при отверждении необратимо превращается в неплавкую нерастворимую полимерную сеть. Отверждение, как правило, индуцируют тепловым воздействием, причем обычно требуются температуры более 95°C.

Отвержденная термоотверждающаяся смола называется термоотверждаемым или термоотверждающимся пластиком/полимером, а при использовании в качестве основы в полимерном композите обычно называется термоотверждаемым полимерным матриксом. В одном варианте осуществления водная связующая композиция в соответствии с настоящим изобретением не содержит поли(мет)акриловой кислоты, соли поли(мет)акриловой кислоты или сложного эфира поли(мет)акриловой кислоты.

В одном варианте осуществления по меньшей мере один гидроколлоид представляет собой биополимер или модифицированный биополимер.

Биополимеры представляют собой полимеры, образуемые живыми организмами. Биополимеры могут содержать мономерные звенья, ковалентно связанные с образованием более крупных структур.

Существует три основных класса биополимеров, классифицированных по использованным мономерным звеньям и структуре сформированного биополимера: полинуклеотиды (РНК и ДНК), которые являются длинными полимерами, состоящими из 13 или более нуклеотидных мономеров; полипептиды, например белки, которые являются полимерами аминокислот; полисахариды, например линейно связанные полимерные углеводные структуры.

Полисахариды могут быть линейными или разветвленными; обычно они соединяются гликозидными связями. Кроме того, многие сахаридные звенья могут подвергаться различным химическим модификациям и могут образовывать части других молекул, например гликопротеинов.

В одном варианте осуществления по меньшей мере один гидроколлоид представляет собой биополимер или модифицированный биополимер с коэффициентом полидисперсности в отношении распределения молекулярных масс, равным 1, например 0,9-1.

В одном варианте осуществления связующая композиция содержит белки животного происхождения, включая коллаген, желатин и гидролизованный желатин, и связующая композиция дополнительно содержит по меньшей мере одно фенол- и/или хинонсодержащее соединение, например танин, выбранный из одного или более компонентов группы, состоящей из дубильной кислоты, конденсированных танинов (проантоцианидинов), гидролизуемых танинов, галлотанинов, эллагитанинов, сложных танинов и/или танина, полученного из одного или более из дуба, каштана, сумаха оленерогого и теллимы крупноцветковой.

В одном варианте осуществления связующая композиция содержит белки животного происхождения, включая коллаген, желатин и гидролизованный желатин, и при этом связующая композиция дополнительно содержит по меньшей мере один фермент, выбранный из группы, состоящей из трансглутаминазы (EC 2.3.2.13), протеиндисульфидизомеразы (EC 5.3.4.1), тиолоксидазы (EC 1.8.3.2), полифенолоксидазы (EC 1.14.18.1), в частности катехолоксидазы, тирозиноксидазы и фенолоксидазы, лизилоксидазы (EC 1.4.3.13) и пероксидазы (EC 1.11.1.7).

Сложный эфир жирных кислот и глицерина

Связующая композиция в соответствии с настоящим изобретением содержит компонент в форме по меньшей мере одного сложного эфира жирных кислот и глицерина.

Жирная кислота представляет собой карбоновую кислоту с алифатической цепью, которая является либо насыщенной, либо ненасыщенной.

Глицерин представляет собой полиольное соединение, имеющее название в номенклатуре ИЮПАК пропан-1,2,3-триол.

Жиры и масла природного происхождения представляют собой сложные эфиры глицерина с жирными кислотами (также называемые триглицеридами).

Для целей настоящего изобретения термин «сложный эфир жирных кислот и глицерина» относится к сложным моно-, ди- и триэфирам глицерина с жирными кислотами.

Хотя в контексте настоящего изобретения термин «жирная кислота» может представлять собой любую карбоновую кислоту с алифатической цепью, предпочтительно, чтобы она представляла собой карбоновую кислоту с алифатической цепью, имеющей от 4 до 28 атомов углерода, предпочтительно с четным числом атомов углерода. Алифатическая цепь жирных кислот предпочтительно неразветвлена.

В предпочтительном варианте осуществления по меньшей мере один сложный эфир жирных кислот и глицерина имеет форму растительного масла и/или животного масла. В контексте настоящего изобретения термин «масло» подразумевает по меньшей мере один сложный эфир жирных кислот и глицерина в форме масел или жиров.

В одном предпочтительном варианте осуществления по меньшей мере один сложный эфир жирных кислот и глицерина представляет собой растительное масло.

В предпочтительном варианте осуществления по меньшей мере один сложный эфир жирных кислот и глицерина представляет собой жиры из мякоти плодов, например пальмовое масло, оливковое масло, масло авокадо; жиры из ядер семян, такие как масла лауриновой кислоты, такие как кокосовое масло, пальмоядровое масло, масло бабассу и другие масла из пальмовых орехов, другие источники масел лауриновой кислоты; масла пальмитиновой-стеариновой кислоты, такие как масло какао, масло ши, талловый жир и родственные жиры (растительные масла); масла пальмитиновой кислоты, такие как хлопковое масло, масло дерева капок и родственные масла, масло семени тыквы, кукурузное (маисовое) масло, масла злаковых; масла олеиновой-линолевой кислоты, такие как подсолнечное масло, кунжутное масло, льняное масло, перилловое масло, конопляное масло, чайное масло, сафлоровое масло и масло масличного нута, масло виноградных косточек, маковое масло, масло бобовых, такое как соевое масло, арахисовое масло, люпиновое масло; масла крестоцветных, такие как рапсовое масло, горчичное масло; масла конъюгированных кислот, такие как тунговое масло и родственные масла, ойтиковое масло и родственные масла; масла замещенных жирных кислот и, такие как касторовое масло, хаульмугровое, гидрокарпусовое масло и масло горли, вернониевое масло; животные жиры, такие как жир наземных животных, например свиное сало, говяжье сало, баранье сало, лошадиное сало, гусиный жир, куриный жир; жир морских животных, например китовый жир или рыбий жир.

В предпочтительном варианте осуществления по меньшей мере один сложный эфир жирных кислот и глицерина имеет форму растительного масла, в частности выбранного из одного или более компонентов группы, состоящей из льняного масла, оливкового масла, тунгового масла, кокосового масла, конопляного масла, рапсового масла и подсолнечного масла.

В предпочтительном варианте осуществления по меньшей мере один сложный эфир жирных кислот и глицерина выбран из одного или более компонентов группы, состоящей из растительного масла, имеющего йодное число в диапазоне от приблизительно 136 до 178, например льняного масла, имеющего йодное число в диапазоне от приблизительно 136 до 178, растительного масла, имеющего йодное число в диапазоне от приблизительно 80 до 88, например оливкового масла, имеющего йодное число в диапазоне от приблизительно 80 до 88, растительного масла, имеющего йодное число в диапазоне от приблизительно 163 до 173, например тунгового масла, имеющего йодное число в диапазоне от приблизительно 163 до 173, растительного масла, имеющего йодное число в диапазоне от приблизительно 7 до 10, например кокосового масла, имеющего йодное число в диапазоне от приблизительно 7 до 10, растительного масла, имеющего йодное число в диапазоне от приблизительно 140 до 170, например конопляного масла, имеющего йодное число в диапазоне от приблизительно 140 до 170, растительного масла, имеющего йодное число в диапазоне от приблизительно 94 до 120, например рапсового масла, имеющего йодное число в диапазоне от приблизительно 94 до 120, растительного масла, имеющего йодное число в диапазоне от приблизительно 118 до 144, например подсолнечного масла, имеющего йодное число в диапазоне от приблизительно 118 до 144.

В одном варианте осуществления по меньшей мере один сложный эфир жирных кислот и глицерина не имеет природного происхождения.

В одном варианте осуществления по меньшей мере один сложный эфир жирных кислот и глицерина представляет собой модифицированное растительное или животное масло.

В одном варианте осуществления по меньшей мере один сложный эфир жирных кислот и глицерина содержит по меньшей мере одну трансжирную кислоту.

В альтернативном предпочтительном варианте осуществления по меньшей мере один сложный эфир жирных кислот и глицерина имеет форму животного жира, такого как рыбий жир.

Авторы настоящего изобретения обнаружили, что важным параметром сложного эфира жирных кислот и глицерина, применяемого в связующих веществах в соответствии с настоящим изобретением, является степень ненасыщенности жирных кислот.Степень ненасыщенности жирных кислот обычно измеряют йодным числом (также называемым йодным значением, или величиной абсорбции йода, или йодным индексом). Чем выше йодное число, тем больше связей C=C присутствует в жирной кислоте. Для определения йодного числа как меры ненасыщенности жирных кислот дается ссылка на публикацию Thomas, Alfred (2002) «Fats and fatty oils» в книге «Ullmann’s Encyclopedia of industrial chemistry», Weinheim, Wiley-VCH.

В предпочтительном варианте осуществления по меньшей мере один сложный эфир жирных кислот и глицерина содержит растительное масло и/или животное масло с йодным числом ≥ 75, например от 75 до 180, например ≥ 130, например от 130 до 180.

В альтернативном предпочтительном варианте осуществления по меньшей мере один сложный эфир жирных кислот и глицерина содержит растительное масло и/или животное масло с йодным числом ≤ 100, например ≤ 25.

В одном варианте осуществления по меньшей мере один сложный эфир жирных кислот и глицерина представляет собой высыхающее масло. Описание высыхающего масла приведено в публикации Poth, Ulrich (2012) «Drying oils and related products» в книге «Ullmann’s Encyclopedia of industrial chemistry», Weinheim, Wiley-VCH.

Соответственно, авторы настоящего изобретения обнаружили, что особенно хороших результатов достигают, когда йодное число находится либо в достаточно высоком диапазоне, либо в альтернативном варианте осуществления в достаточно низком диапазоне. Не желая ограничиваться какой-либо конкретной теорией, авторы настоящего изобретения предполагают, что преимущественные свойства, обеспечиваемые сложными эфирами жирных кислот с высоким йодным числом с одной стороны, и низким йодным числом с другой стороны, основаны на различных механизмах. Авторы настоящего изобретения предполагают, что преимущественные свойства сложных глицериновых эфиров жирных кислот, имеющих высокое йодное число, могут быть связаны с участием двойных связей C=C, обнаруживаемых в высоких количествах в таких жирных кислотах, в реакции поперечной сшивки, тогда как сложные эфиры глицерина и жирных кислот с низким йодным числом и без большого количества двойных связей C=C могут обеспечивать стабилизацию отвержденного связующего вещества посредством взаимодействий Ван-дер-Ваальса.

В предпочтительном варианте осуществления содержание сложного эфира жирных кислот и глицерина составляет от 0,5 до 40, например от 1 до 30, например от 1,5 до 20, например от 3 до 10, например от 4 до 7,5 мас.%, в пересчете на сухой гидроколлоид.

В одном варианте осуществления связующая композиция содержит желатин и связующая композиция дополнительно содержит танин, выбранный из одного или более компонентов группы, состоящей из дубильной кислоты, конденсированных танинов (проантроцианидинов), гидролизуемых танинов, галлотанинов, эллагитанинов, сложных танинов и/или танина, производного от одного или более из дуба, каштана, сумаха оленерогого и теллимы крупноцветковой, предпочтительно дубильной кислоты, и связующая композиция дополнительно содержит по меньшей мере один сложный эфир жирных кислот и глицерина, например по меньшей мере один сложный эфир жирных кислот и глицерина, выбранный из одного или более компонентов группы, состоящей из льняного масла, оливкового масла, тунгового масла, кокосового масла, конопляного масла, рапсового масла и подсолнечного масла.

В одном варианте осуществления связующая композиция содержит желатин и связующая композиция дополнительно содержит по меньшей мере один фермент, представляющий собой трансглутаминазу (EC 2.3.2.13), и связующая композиция дополнительно содержит по меньшей мере один эфир глицерина и жирных кислот, такой как по меньшей мере один сложный эфир жирных кислот и глицерина, выбранный из одного или более компонентов группы, состоящей из льняного масла, оливкового масла, тунгового масла, кокосового масла, конопляного масла, рапсового масла и подсолнечного масла.

В одном варианте осуществления водная связующая композиция не содержит формальдегида.

В одном варианте осуществления связующая композиция в соответствии с настоящим изобретением по существу состоит из:

- по меньшей мере одного гидроколлоида;

- по меньшей мере одного сложного эфира жирных кислот и глицерина;

- необязательно по меньшей мере одного регулятора pH;

- необязательно по меньшей мере одного поперечносшивающего агента;

- необязательно по меньшей мере одного средства против зарастания;

- необязательно по меньшей мере одного средства против набухания;

- воды.

В одном варианте осуществления к связующей композиции можно добавлять масло.

В одном варианте осуществления по меньшей мере одно масло представляет собой неэмульгированное углеводородное масло.

В одном варианте осуществления по меньшей мере одно масло представляет собой эмульгированное углеводородное масло. В одном варианте осуществления по меньшей мере одно масло представляет собой растительное масло.

В одном варианте осуществления по меньшей мере один поперечносшивающий агент представляет собой танин, выбранный из одного или более компонентов группы, состоящей из дубильной кислоты, конденсированных танинов (проантоцианидинов), гидролизуемых танинов, галлотанинов, эллагитанинов, сложных танинов и/или танина, полученного из одного или более из дуба, каштана, сумаха оленерогого и теллимы крупноцветковой.

В одном варианте осуществления по меньшей мере один поперечносшивающий агент представляет собой фермент, выбранный из группы, состоящей из трансглутаминазы (EC 2.3.2.13), протеиндисульфидизомеразы (EC 5.3.4.1), тиолоксидазы (EC 1.8.3.2), полифенолоксидазы (EC 1.14.18.1), в частности катехолоксидазы, тирозиноксидазы и фенолоксидазы, лизилоксидазы (EC 1.4.3.13) и пероксидазы (EC 1.11.1.7).

В одном варианте осуществления по меньшей мере одно средство против набухания представляет собой дубильную кислоту и/или танины.

В одном варианте осуществления по меньшей мере одно средство против зарастания представляет собой противомикробный агент.

Противомикробными агентами могут быть бензойная кислота, пропионовая кислота, бензоат натрия, сорбиновая кислота и сорбат калия, ингибирующие рост как бактериальных, так и грибковых клеток. Однако можно использовать натуральные биоконсерванты. В качестве противогрибкового и противобактериального средства рассматривается хитозан. Чаще всего используемые биоконсерванты с противомикробным действием представляют собой лизоцим и низин. К другим распространенным и пригодным для использования биоконсервантам относятся бактериоцины, такие как лактицин, педиоцин, и противомикробные ферменты, такие как хитиназа и глюкозооксидаза. Противогрибковым и противобактериальным действием также обладает фермент лактопероксидаза (LPS). Можно также использовать натуральные противомикробные агенты, такие как танины, эфирные масла розмарина и чеснока, масло орегано, лимонного сорго или коричное масло в различных концентрациях.

Продукт минерального волокна

Настоящее изобретение относится к продукту минеральной ваты, содержащему минеральные волокна, скрепленные описанным выше связующим веществом.

В одном варианте осуществления потери при прокаливании (LOI) продукта минеральной ваты в соответствии с настоящим изобретением находятся в диапазоне 0,1-25,0%, например 0,3-18,0%, например 0,5-12,0%, например 0,7-8,0 мас.%.

В одном варианте осуществления связующее вещество не является поперечносшитым.

В альтернативном варианте осуществления связующее вещество является поперечносшитым.

Настоящее изобретение также относится к продукту минеральной ваты, включая продукт минеральной ваты, содержащий минеральные волокна, скрепленные связующим веществом, полученным в результате отверждения связующей композиции, содержащей гидроколлоид.

В одном варианте осуществления по меньшей мере один гидроколлоид выбран из группы, состоящей из желатина, пектина, крахмала, альгината, агар-агара, каррагинана, геллановой камеди, гуаровой камеди, гуммиарабика, камеди бобов рожкового дерева, ксантановой камеди, производных целлюлозы, таких как карбоксиметилцеллюлоза, арабиноксилана, целлюлозы, курдлана, β-глюкана.

В одном варианте осуществления по меньшей мере один гидроколлоид представляет собой полиэлектролитный гидроколлоид.

В одном варианте осуществления связующее вещество получают в результате отверждения связующей композиции, в которой по меньшей мере один гидроколлоид выбран из группы, состоящей из желатина, пектина, альгината, каррагинана, гуммиарабика, ксантановой камеди, производных целлюлозы, таких как карбоксиметилцеллюлоза.

В одном варианте осуществления связующее вещество получают путем отверждения связующей композиции, содержащей по меньшей мере два гидроколлоида, причем один гидроколлоид представляет собой желатин, а по меньшей мере один другой гидроколлоид выбран из группы, состоящей из пектина, крахмала, альгината, агар-агара, каррагинана, геллановой камеди, гуаровой камеди, гуммиарабика, камеди бобов рожкового дерева, ксантановой камеди, производных целлюлозы, таких как карбоксиметилцеллюлоза, арабиноксилана, целлюлозы, курдлана, β-глюкана. В одном варианте осуществления связующее вещество получают в результате отверждения связующей композиции, в которой желатин присутствует в количестве 10-95 мас.%, например 20-80 мас.%, например 30-70 мас.%, например 40-60 мас.%, от массы гидроколлоидов.

В одном варианте осуществления связующее вещество получают в результате отверждения связующей композиции, в которой один гидроколлоид и по меньшей мере другой гидроколлоид имеют комплементарные заряды.

В одном варианте осуществления потери при прокаливании (LOI) находятся в диапазоне 0,1-25,0%, например 0,3-18,0%, например 0,5-12,0%, например 0,7-8,0 мас.%.

В одном варианте осуществления связующее вещество получают в результате отверждения связующей композиции при температуре менее 95°C, например 5-95°C, например 10-80°C, например 20-60°C, например 40-50°C.

В одном варианте осуществления связующее вещество получают в результате отверждения связующей композиции, которая не является термоотверждаемой связующей композицией.

В одном варианте осуществления связующее вещество получают из связующей композиции, которая не содержит поли(мет)акриловой кислоты, соли поли(мет)акриловой кислоты или сложного эфира поли(мет)акриловой кислоты.

В одном варианте осуществления связующее вещество получают в результате отверждения связующей композиции, содержащей по меньшей мере один гидроколлоид, представляющий собой биополимер или модифицированный биополимер.

В одном варианте осуществления связующее вещество получают в результате отверждения связующей композиции, содержащей белки животного происхождения, включая коллаген, желатин и гидролизованный желатин, и связующая композиция дополнительно содержит по меньшей мере одно фенол- и/или хинонсодержащее соединение, например танин, выбранный из одного или более компонентов группы, состоящей из дубильной кислоты, конденсированных танинов (проантоцианидинов), гидролизуемых танинов, галлотанинов, эллагитанинов, сложных танинов и/или танина, полученного из одного или более из дуба, каштана, сумаха оленерогого и теллимы крупноцветковой.

В одном варианте осуществления связующее вещество получают в результате отверждения связующей композиции, содержащей белки животного происхождения, включая коллаген, желатин и гидролизованный желатин, и причем связующая композиция дополнительно содержит по меньшей мере один фермент, выбранный из группы, состоящей из трансглутаминазы (EC 2.3.2.13), протеиндисульфидизомеразы (EC 5.3.4.1), тиолоксидазы (EC 1.8.3.2), полифенолоксидазы (EC 1.14.18.1), в частности катехолоксидазы, тирозиноксидазы и фенолоксидазы, лизилоксидазы (EC 1.4.3.13) и пероксидазы (EC 1.11.1.7).