[發明專利]具有新穎性質的纖維素材料

無效

• 申請號: 201080018100.7
• 申請日: 2010-03-17
• 公開（公告）號: CN102414277A
• 公開（公告）日: 2012-04-11
• 發明（設計）人: T·Q·胡;A·海耶克
• 申請（專利權）人: FP創新研究中心
• 主分類號: C08L97/02
• 分類號: C08L97/02;C08B15/06;C08H8/00;C08L1/08;D21H11/02;D21H17/07
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利商標事務所 11038
• 代理人: 柳冀

發明背景

技術領域

本發明涉及具有新穎性質的纖維素質、木質纖維或纖維素材料如紙漿和紙張的生產領域，其中所述的新穎性質如嵌入的標記物特征，其可區別于不具有這樣的特征的纖維素質、木質纖維或纖維素材料。

背景技術

在商品化的造紙紙漿如北方漂白軟木牛皮紙(NBSK)紙漿和漂白化學熱磨機械紙漿(BCTMP)以及在其他纖維素材料如棉纖維和納米晶體纖維素(也稱為纖維素納米晶體)中最占優勢的官能團是羥基(-OH)基團。已經將該官能團用于造紙紙漿或其它纖維素材料的化學改性。Allan等已經將在未漂白和漂白的牛皮紙紙漿中的羥基(-OH)基團與二氯-s-三嗪基染料分子反應以將該染料分子引入紙漿中。Dong和Roman已經描述了通過纖維素納米晶體中的羥基(-OH)相繼與過量的表氯醇(555mg表氯醇每克纖維素)、氫氧化銨和熒光素-5’-異硫氰酸鹽反應而將熒光分子標記至纖維素納米晶體。

羧基(-COOH)基團和伯氨基(H₂N-)基團形成酰胺鍵[-C(o)-NH-]的碳化二亞胺-介導的偶聯反應在有機化學、肽合成和蛋白改進中是公知的反應。經常稱作酰胺化的反應一般在有機溶劑中采用脂質-可溶解的碳化二亞胺如N，N’-二環己基碳化二亞胺(DCC)、C₆H₁₁-N＝C＝N-C₆H₁₁作為偶聯劑進行。該反應還可以在水中采用水溶性碳化二亞胺如N-(3-二甲基氨基丙基)-N’-乙基碳化二亞胺鹽酸化物(也稱為1-乙基-3-(3-(二甲基氨基)丙基)碳化二亞胺鹽酸化物)(EDC·HCl)、CH?₃CH₂-N＝C＝N-CH₂CH₂CH₂-N(CH₃)CH₃·HCl作為偶聯劑/活化劑進行[參見由Lonngren和Goldstein以及由Nakajima和Ikada的參考文獻]。添加劑如N-羥基琥珀酰亞胺(NHS)或1-羥基苯并三唑(HOBt)已經顯示提高這樣的在水中的反應的效率[參見由Sehgal和Vijay，以及由Nozaki的參考文獻]。在硬木漂白牛皮紙漿中的纖維素羧基(-COOH)與鹽酸甲胺(H₂NCH₃·HCl)在1-乙基-3-(3-二甲基-氨基丙基)-碳化二亞胺HCl鹽以減少紙漿中羧基含量的酰胺化已經簡要地報導[參見由Kitaoka等的參考文獻]。

已經描述了熒光素胺在用于潛在作為pH傳感器的用途的纖維素載體上的固定[參見由Saari和Seitz的參考文獻]。所述的固定通過纖維素與氫氧化鉀溶液以及然后在丙酮中氰尿酰氯的反應，接著通過用水和丙酮洗滌氰尿酰氯-反應的纖維素以及將氰尿酰氯-反應的纖維素浸泡于在丙酮中的熒光素胺溶液而實現。將熒光素胺通過氯代基團(-Cl)或羧基(-COOH)基團與在熒光素胺中的伯氨基(H₂N-)在有機溶劑中的反應而固定到合成的共聚物也已經報導[參見Ham等以及Kang等的參考文獻]。

通常將熒光增白劑(FWA)[也稱為光學增白劑(OBA)]用于造紙工業以改善光學性質如紙制品的I?SO亮度。大部分可商購的FWA是4，4’-二氨基均二苯代乙烯的二、四或六磺化的1，3，5-三嗪基衍生物。這樣的衍生物的一個實例是4，4’-雙[[4-[雙(2-羥乙基)氨基]-6-(4-磺酸苯胺)-1，3，5-三嗪-2-基]氨基]均二苯代乙烯-2，2’-二磺酸四鈉鹽](商品稱作Tinopal?ABP-A)。可將FWA在濕部如造紙方法的成漿池加入。然而，紙漿和紙如BCTMP以及含BCTMP的紙的ISO亮度改善經常部分由于FWA至紙漿纖維的低親和力而受到局限。

然而，在本發明之前，還沒有在水性介質中將伯或仲氨基芳基化合物/分子如5-氨基熒光素(也稱為熒光素胺異構體I或熒光素胺)或4，4’-雙[[4-[雙(2-羥乙基)氨基]-6-(4-磺酸苯胺)-1，3，5-三嗪-2-基]氨基]均二苯代乙烯-2，2’-二磺酸四鈉鹽](商品稱作T?inopa?l(商標)ABP-A)持久地附著到造紙紙漿或其他纖維素材料如棉纖維、羧甲基纖維素、納米原纖化(nanofibrillated)的纖維素和納米晶體纖維素。

發明內容

本發明的目的在于提供具有外來的或改進性質的改性的纖維素質、木質纖維或纖維素材料。