EP0010243A1

Process for treating biomasses; modified biomasses and their application.

Abstract

1. Process for working up biomasses of the most diverse nature by reacting the biomasses with carbonyl compounds, thiocarbonyl compounds and/or carbonyl compounds which are in dissociation equilibrium with low-molecular, non-condensed N-alkylol compounds, in an aqueous medium, if appropriate in the presence of a catalyst and optionally in the presence of additives, characterized in that the unreacted carbonyl compounds, thiocarbonyl compounds and/or carbonyl compounds which are in equilibrium with low-molecular, non-condensed N-alkylol compounds are then subjected to a condensation reaction with aminoplast-forming agents, which optionally contain N-alkylol groups, or with phenoplast-forming agents, in an aqueous medium, if appropriate in the presence of a catalyst and if appropriate in the presence of chain stoppers, and optionally in the presence of additives, and, if appropriate, the modified biomasses thus formed are then freed from undesired substances still contained therein and/or subjected to an after-treatment.

EP0010243A1, drawing sheet 1
Sheet 1 of 120

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Projected expiry passed 8 October 1999, 27 years ago.

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11 claims: 11 independent, 0 dependent

  1. 1
    1) Process for the treatment of biomass, characterized in that Various types of biomass- In a first reaction phase, optionally with hydrolytic degradation or with denatuation of the cell walls present in the biomass in an aqueous medium with carbonyl compounds, thiocarbonyl compounds and / or carbonyl compounds which are in dissociation equilibrium with low-molecular weight, uncondensed N-alkylol compounds, optionally in the presence of a catalyst and optionally condensed in the presence of additives,- Then in a second reaction phase, the unreacted carbonyl compounds, thiocarbonyl compounds and / or carbonyl compounds, which are in equilibrium with low molecular weight, uncondensed N-alkylol compounds, in an aqueous medium with aminoplast formers, which may contain N-alkylol groups, or. with phenoplast formers, if appropriate in the presence of a catalyst and if appropriate in the presence of chain terminators and if appropriate in the presence of additives, and- The resulting modified biomasses are then optionally freed of any undesirable substances still present, and / or subjected to post-treatment. 1) Verfahren zur Aufbereitung von Biomassen, dadurch gekennzeichnet, daß man Biomassen verschiedenster Art - in einer ersten Reaktionsphase gegebenenfalls unter hydrolytischen Abbau bzw. unter Denatuierung der in den Biomassen vorhandenen Zellwände in wäßrigem Medium mit Carbonylverbindungen, Thiocarbonylverbindungen und/oder Carbonylverbindungen, die mit niedermolekularen, nicht kondensierten N-Alkylolverbindungen im Dissozationsgleichgewicht stehen, gegebenenfalls in Gegenwart eines Katalysators sowie gegebenenfalls in Gegenwart von Zusatzstoffen kondensiert,- dann in einer zweiten Reaktionsphase die nicht umgesetzten Carbonylverbindungen, Thiocarbonylverbindungen und/oder Carbonylverbindungen, die mit niedermolekularen, nicht kondensierten N-Alkylolverbindungen im Gleichgewicht stehen, in wäßrigem Medium mit Aminoplastbildnern, die gegebenenfalls N-Alkylolgruppen enthalten,bzw. mit Phenoplastbildnern gegebenenfalls in Gegenwart eines Katalysators und gegebenenfalls in Gegenwart von Kettenabbrechern sowie gegebenenfalls in Gegenwart von Zusatzstoffen umsetzt und- die so entstehenden modifizierten Biomassen gegebenenfalls anschließend von noch enthaltenen unerwünschten Stoffen befreit, und/oder einer Nachbehandlung unterwirft.
  2. 2
    2) Process according to claim 1, characterized in that the reaction at temperatures between 00C and 200 ° C performed. 2) Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man die Umsetzung bei Temperaturen zwischen 00C und 200°C durchführt.
  3. 3
    3) Process according to claims 1 and 2, characterized in that one carries out the reaction at room temperature. 3) Verfahren gemäß Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß man die Umsetzung bei Raumtemperatur durchführt.
  4. 4
    4) Process according to claim 1, characterized in that one carries out the reaction under reduced or elevated pressure. 4) Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man die Umsetzung unter vermindertem oder erhöhtem Druck durchführt.
  5. 5
    5) Process according to claim 1, characterized in that formaldehyde, crotonaldehyde or isobutyraldehyde is used as the carbonyl compound. 5) Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man Formaldehyd, Crotonaldehyd oder Isobutyraldehyd als Carbonylverbindung einsetzt.
  6. 6
    6) Process according to claim 1, characterized in that urea, monomethylolurea and / or dimethylolurea is used as an aminoplast former. 6) Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man Harnstoff, Monomethylolharnstoff und/oder Dimethylolharnstoff als Aminoplastbildner einsetzt.
  7. 7
    7) Process according to claim 1, characterized in that crude azulminic acids, modified azulmic acids and / or stabilized azulmic acids are used as aminoplast formers. 7) Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man Rohazulminsäuren, modifizierte Azulminsäuren und/oder stabilisierte Azulminsäuren als Aminoplastbildner einsetzt.
  8. 8
    8) Process according to claim 1, characterized in that one uses sulfuric acid or phosphoric acid as catalysts. 8) Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man Schwefelsäure oder Phosphorsäure als Katalysatoren einsetzt.
  9. 9
    9) Modified biomass, characterized by a content of- With carbonyl compounds, thiocarbonyl compounds and / or carbonyl compounds which are in dissociation equilibrium with low molecular weight, uncondensed N-alkylol compounds- And with aminoplast formers, which may contain N-alkylol groups, or with biomass cell constituents condensed with phenoplast formers or other reactive substances occurring in biomass, and optionally through a content of additives. 9) Modifizierte Biomassen, gekennzeichnet durch einen Gehalt an - mit Carbonylverbindungen, Thiocarbonylverbindungen und/oder Carbonylverbindungen, die mit niedermolekularen, nicht kondensierten N-Alkylolverbindungen im Dissozationsgleichgewicht stehen- und mit Aminoplastbildnern, die gegebenenfalls N-Alkylolgruppen enthalten, bzw. mit Phenoplastbildnern kondensierten Biomassen-Zellinhaltsstoffen bzw. anderen in Biomassen vorkommenden reaktionsfähigen Stoffen, sowie gegebenenfalls durch einen Gehalt an Zusatzstoffen.
  10. 10
    10) Modified biomasses, characterized in that they are produced by using various types of biomasses- In a first reaction phase, where appropriate with hydrolytic degradation or with denaturation of the cell walls present in the biomass in an aqueous medium with carbonyl compounds, thiocarbonyl compounds and / or carbonyl compounds which are in dissociation equilibrium with low molecular weight, uncondensed N-alkylol compounds, optionally in the presence of a catalyst and optionally condensed in the presence of additives,- Then in a second reaction phase, the unreacted carbonyl compounds, thiocarbonyl compounds and / or carbonyl compounds, which are in equilibrium with low molecular weight, non-condensed N-alkylol compounds, in an aqueous medium with aminoplast formers, which may contain N-alkylol groups, or with phenoplast formers, if appropriate in the presence of a catalyst and if appropriate in the presence of chain terminators and if appropriate in the presence of additives, and- The resulting modified biomass, if necessary, subsequently freed of any undesirable substances still present and / or subjected to post-treatment. 10) Modifizierte Biomassen, dadurch gekennzeichnet, daß man sie herstellt, indem man Biomassen verschiedenster Art - in einer ersten Reaktionsphase gegebenenfalls unter hydrolytischem Abbau bzw. unter Denaturierung der in den Biomassen vorhandenen Zellwände in wäßrigem Medium mit Carbonylverbindungen, Thiocarbonylverbindungen und/oder Carbonylverbindungen, die mit niedermolekularen, nicht kondensierten N-Alkylolverbindungen im Dissozationsgleichgewicht stehen, gegebenenfalls in Gegenwart eines Katalysators sowie gegebenenfalls in Gegenwart von Zusatzstoffen kondensiert,- dann in einer zweiten Reaktionsphase die nicht umgesetzten Carbonylverbindungen, Thiocarbonylverbindungen und/oder Carbonylverbindungen, die mit niedermolekularen, nicht kondensierten N-Alkylolverbindungen im Gleichgewicht stehen, in wäßrigem Medium mit Aminoplastbildnern, die gegebenenfalls N-Alkylolgruppen enthalten, bzw. mit Phenoplastbildnern gegebenenfalls in Gegenwart eines Katalysators und gegebenenfalls in Gegenwart von Kettenabbrechern sowie gegebenenfalls in Gegenwart von Zusatzstoffen umsetzt und- die so entstehenden modifizierten Biomassen gegebenenfalls anschließend von noch enthaltenen unerwünschten Stoffen befreit und/oder einer Nachbehandlung unterwirft.
  11. 11
    11) Use of modified biomass according to claim 10 as reactive fillers and / or as flame retardants in plastics, as catalysts and / or as support materials for catalysts. 11) Verwendung von modifizierten Biomassen gemäß Anspruch 10 als reaktive Füllstoffe und/oder als Flammschutzmittel in Kunststoffen, als Katalysatoren und/oder als Trägermaterialien für Katalysatoren.