促进水去除的方法技术

本发明专利技术涉及促进包含微纤化纤维素组合物中水去除的方法。根据本发明专利技术，在包含微纤化纤维素的组合物中，提供具有低分子量且分子量低于10000的阳离子聚电解质。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及权利要求1的序言中所定义的用于促进含有微纤化纤维素的组合物中的水去除的方法。
技术介绍
从现有技术，可知制造纸浆(pulp)和纸制品的不同方法。此外，从现有技术，可知通过与造纸相关的不同填充剂和涂层剂，例如颜料，提高纸制品性能。已知造纸业的宗旨在于为纸制品提供可能最好的性能。另一方面，从现有技术，可知制造微纤化纤维素以及将其应用于制造纸浆和纸制品。在有关微纤化纤维素的研究中，已发现，除了其他方面，微纤化纤维素提高纸的强度。相对于材料重量，微纤化纤维素具有大的比表面积且因此具有大的结合面积。利用微纤化纤维素提高纸特性的问题在于其具有高保水性且因此具有高含水量。输送具有高含水量的微纤化纤维素既不经济也不生态。另外，从微纤化纤维素或含有微纤化纤维素的纸浆和纸中去除水是困难的且局限于某一水平的干物质含量。专利技术目的本专利技术的目的在于解决上述与纸制品制造相关的问题并公开促进包含微纤化纤维素的组合物中的水去除的新型方法。
技术实现思路
本专利技术方法的特征如权利要求中所述。本专利技术基于促进包含微纤化纤维素的组合物中的水去除的方法。根据本专利技术，在包含微纤化纤维素的组合物中提供具有低分子量且分子量低于10000的阳离子聚电解质，以促进水从该组合物中去除。优选地，以水悬浮液的形式提供包含微纤化纤维素的组合物。组合物可包含的微纤化纤维素范围为大于0%至小于100%。尤其地，本专利技术基于利用小的阳离子聚电解质，并因此基于促进水从含有微纤化纤维素的组合物中去除。众所周知，大的聚电解质可促进在包含微纤化纤维素的组合物中形成常不利于水去除的网状物(network)。结合本专利技术，可惊奇地发现，可通过利用足够小的阳离子聚电解质，促进水的去除。优选地，添加小的阳离子聚电解质影响含有微纤化纤维素的组合物所形成的网状物的结构和表面化学性质。这样，可更容易地去除水。在本专利技术的一个实施方式中，利用预定的水去除技术，从提供有阳离子聚电解质、包含微纤化纤维素的组合物中去除水。在一个实施方式中，水去除技术可选自:过滤、增稠、沉淀、加压、重力法、负压法、过压法、基于真空的方法以及其各种组合。在上下文中的微纤化纤维素指的是由微纤丝即一组源自纤维素原料的分离的纤维素微纤丝或微纤丝束组成的纤维素。纤维素纤维包含微纤丝，所述微纤丝是纤维素纤维的细丝状成分。通过纤丝化使纤维素纤维呈纤维状。微纤丝的纵横比通常较高；单个微纤丝的长度可大于I微米，且平均直径通常小于20纳米。微纤丝束的直径可更大，但通常小于I微米。最小的微纤丝与所谓的基本纤丝类似，其直径通常为2至4纳米。微纤丝或微纤丝束的尺寸和结构取决于原料和制造方法。微纤化纤维素可由任何植物原料形成，例如木质原料如硬木原料或软木原料，或其他的包含纤维素的植物原料。植物原料可包括如农业废料、草、秸杆、树皮、颖果、皮、花、蔬菜、棉花、玉米、小麦、燕麦、黑麦、大麦、大米、亚麻、大麻、马尼拉麻、剑麻、洋麻、黄麻、苎麻、甘蔗渣、竹或芦苇，或其不同组合。微纤化纤维素还可包括半纤维素、木质素和/或提取剂，其量取决于所采用的原料。借助适用于所述目的的设备，如研磨机、粉碎机、均质机、流化装置、微小或大的流化装置、低温压碎和/或超声粉碎机，从上述包含纤维素的原料中分离出微纤化纤维素。还可利用微生物，例如醋酸杆菌属(Acetobacter)、土壤杆菌属(Agrobacterium)、根瘤菌属(Rhizobium)、假单胞菌属(Pseudomonas)或产碱杆菌(Alcailgenes),优选地醋酸杆菌属，且更优选地木醋杆菌种(Acetobacter xyIinum)或巴氏醋杆菌种(Acetobacterpasteurianus)，通过发酵工艺，直接获得微纤化纤维素。微纤化纤维素的原料还可包括如被囊类(拉丁语:tunicata),以及属于囊泡藻界(拉丁语:chromalveolata)类的有机物,例如卵菌(拉丁语:oomyCete)，它们可产生纤维素。在一个实施方式中，微纤化纤维素可为任何化学或物理改性的且由微纤丝或微纤丝束组成的纤维素衍生物。化学改性可基于如纤维素分子的羧甲基化、氧化、酯化和醚化反应。还可通过将阴离子材料、阳离子材料或非离子材料或其组合物理吸附至纤维素表面，进行改性。可在制造微纤化纤维素之前、期间或之后，实施改性。可通过本领域本身所熟知的任何方法，从纤维素基原料形成微纤化纤维素。在一个实施方式中，通过纤丝化，从干燥的和/或浓缩的纤维素原料形成包含微纤化纤维素的混合组合物。在一个实施方式中，对纤维素原料进行浓缩。在一个实施方式中，对纤维素原料进行干燥。在一个实施方式中，对纤维素原料进行干燥并浓缩。在一个实施方式中，对纤维素原料进行化学预处理，以便更容易破碎，即不稳定，借此，从化学上不稳定的纤维素原料形成包含微纤化纤维素的混合组合物。例如，N-烃氧基(例如，2，2，6，6-四甲基-1-哌啶N-氧化物)介导的氧化反应提供极不稳定的原料，该原料异常容易地破碎成微纤化纤维素。这种类型的化学预处理被描述在例如专利申请W009/084566以及JP20070340371中。微纤化纤维素的纤丝为相对于直径非常长的纤维。微纤化纤维素具有大的比表面积。因此，微纤化纤维素能形成许多结合体(bond)并结合许多颗粒。此外，微纤化纤维素具有良好的强度特性。在一个实施方式中，微纤化纤维素至少部分为或主要为纳米纤维素。纳米纤维素至少主要由纳米尺寸级(nanosize-class)纤丝组成,其直径少于100纳米，但是长度在微米尺寸级(μπι-size class)内或更小。可选择地，微纤化纤维素还可指纳米纤化纤维素、纳米纤丝纤维素、纤维素的纳米纤维、纳米级纤丝化纤维素、微纤丝纤维素或纤维素的微纤丝。优选地，上下文中的微纤化纤维素不指所谓的纤维素纳米晶须或微晶纤维素(MCC)。在一个实施方式中，可以分散体形式，例如，凝胶或凝胶状形式，或稀释的分散体形式，或悬浮液形式，即水悬浮液，提供包含微纤化纤维素的组合物。在一个实施方式中，组合物可主要由微纤化纤维素组成。在本专利技术的一个实施方式中，组合物为包含微纤化纤维素的纤维混合物。除了微纤化纤维素外，纤维混合物还包含其他合适的纤维和/或不同的添加剂和/或填料。在一个实施方式中，可由任何植物原料形成所述纤维混合物中的纤维。在本专利技术的一个实施方式中，将阳离子聚电解质添加至包含微纤化纤维素的组合物。在一个实施方式中，将阳离子聚电解质添加至包含微纤化纤维素的纤维混合物。在一个实施方式中，首先将阳离子聚电解质添加至纤维组合物，然后将微纤化纤维素添加至该组合物，形成纤维混合物。在本专利技术的一个实施方式中，将阳离子聚电解质添加至包含微纤化纤维素的组合物，例如水悬浮液，并将因此形成的组合物添加至纤维组合物，形成纤维混合物。在上下文中，纤维组合物指的是任何基于纤维的组合物或纸浆，其可由任何植物原料，例如，木质原料，如硬木原料或软木原料，或其他包含纤维例如纤维素纤维的植物原料形成。纤维组合物可为通过化学方法形成的纤维基纸浆，其中纤维彼此分离并利用化学方法通过化学剂除去大部分木质素，所述化学方法可为例如硫酸盐法、亚硫酸盐法、苏打法、基于有机溶剂的方法或本领域本身所熟知的其他化学处理方法。纤维组合物可为通过机械方法例如TMP、P本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：J·莱恩，T·泰琶勒，I·卡加恩特，
申请(专利权)人：芬欧汇川有限公司，
类型：
国别省市：