[發明專利]制造用于轉化為微原纖化纖維素的中間體產物的方法

在審

• 申請號: 201780042481.4
• 申請日: 2017-07-03
• 公開（公告）號: CN109661492A
• 公開（公告）日: 2019-04-19
• 發明（設計）人: K.巴克福克;I.海斯卡寧;E.紹科寧;K.利蒂凱寧;H.薩克賽爾
• 申請（專利權）人: 斯道拉恩索公司
• 主分類號: D21H11/18
• 分類號: D21H11/18;C08B11/12;C08B15/04;C08L1/02;D21C9/00;D21C9/18
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務所 11105
• 代理人: 詹承斌

本發明涉及制造中間體產物的方法，所述中間體產物可被儲存和運輸并且在轉化時用有限的能量輸入就可被有效地轉化為微原纖化纖維素。更特別地，本發明涉及使用具有低取代度的經脫水的羧甲基纖維素或羧化的纖維素纖維和大量的添加劑。

技術領域

本發明涉及制造中間體產物的方法，所述中間體產物可被儲存和運輸并且在轉化時用有限的能量輸入就可被有效地轉化為微原纖化纖維素。更特別地，本發明涉及使用具有低取代度的經脫水的羧甲基纖維素或羧化的纖維素纖維和大量的添加劑。

背景技術

制造用于微原纖化纖維素或納米原纖纖維素(nanofibrillar cellulose)的中間體產物在現有技術中是已知的。用少量的帶電基團使纖維素纖維官能化會促進膨脹(swelling，溶脹)并且進一步促進原纖化，即釋放單獨的原纖絲或原纖絲附聚體。在纖維能夠膨脹的同時并且在非常適合原纖化的同時，中間體產物變得更難以脫水。

US6602994涉及生產衍生的微原纖多糖的方法。在衍生步驟中，使非微纖(non-microfibrillar)多糖與膨脹劑(swelling agent)比如陰離子試劑在堿性條件下接觸。然后，通過向非微纖多糖施加能量實現微原纖化。

US20130053454涉及一種方法，其中纖維素纖維通過機械、化學和/或酶處理進行預處理并且與顏料混合以形成分散體，并且然后將經預處理的纖維素纖維和顏料的分散體分散，由此形成包含微原纖化纖維素的組合物。

JP2015000977涉及由羧甲基纖維素在水性介質中在100-245MPa的高壓力下通過噴射處理生產羧甲基纖維素納米纖維的方法。

WO2015/082774A1涉及制造改性的纖維素產品，其包括在制造位置將纖維素紙漿加工為改性的纖維素紙漿以提高纖維對解離的敏感性(susceptibility)，和將改性的纖維素紙漿設置至合適的干物質含量，并且將改性的纖維素紙漿運輸至使用位置，在該位置其被解離成納米原纖纖維素。

WO2016024046A1提出了部分凝膠的或原纖化的中間體產物。該產物優選用羧基基團改性并且優選在低pH下進行脫水。其還強調了在清洗步驟后紙漿稠度為20-30％。

仍需要有效地生產微原纖化纖維素的更有效的方法，并且在脫水/干燥和原纖化/混合這兩方面，以及在考慮有效地將功能化學品混合入凝膠的產物中時有限地使用能量。此外，需要能夠有效地提供可容易地儲存、運輸和在現場以及在用于制造紙或板產品的方法前不久轉化為微原纖化纖維素的中間體產物。對于這樣的中間體產物，至關重要的是可用有限的能量輸入并且理想地不使用復雜的纖維活化、潤濕劑、酶處理或昂貴的設備而將中間體產物轉化為微原纖化纖維素。

發明內容

已經令人驚奇地發現添加某些功能添加劑可顯著地影響形成包含具有低取代度的羧甲基纖維素或羧化的纖維的中間體產物的能力，所述中間體產物隨后可在加工步驟中有效地轉化為微原纖化纖維素，其中在所述加工步驟中所述中間體產物被磨漿、流化(fluidized)或均質化。更特別地，已發現在制備中間體產物時通過使用某些添加劑或添加劑的組合，隨后可用有限使用的能量由所述中間體產物獲得微原纖化纖維素并且避免使用昂貴的設備。

因此，本發明的一個實施方式為制造可隨后轉化為微原纖化纖維素的中間體產物的方法，包括以下步驟：

a)提供包含具有小于0.4的取代度的羧甲基纖維素或羧化的纖維素纖維的水性懸浮體；和

b)在絲網上使步驟a)的懸浮體脫水以獲得具有至少30％干含量的片材或幅材形式的中間體產物；其中所述懸浮體具有濃度為懸浮體的固體物的至少1重量％的至少一種添加劑。

在步驟b)中獲得的中間體產物典型地具有至少1mm的平均纖維長度。

在本發明的一個實施方式中，在步驟a)中使用的羧甲基纖維素在步驟a)之前已經純化。