DIPA-Esterquat解键剂用于薄纸和绒毛浆生产的用途制造技术

本发明专利技术涉及含有0.01‑0.5重量％的包含由至少3个碳原子组成的氧烷基的氨化合物的纤维素纤维材料，其根据OECD 301F方法以至少60％的程度可生物降解，并且涉及生产松解的纤维素纤维的方法。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】DIPA-Esterquat解键剂用于薄纸和绒毛浆生产的用途本专利技术涉及含有0.01-0.5重量％的包含由至少3个碳原子组成的氧烷基的氨化合物的纤维素纤维材料，其根据OECD301F方法以至少60％的程度可生物降解，并且涉及生产松解的纤维素纤维(debondedcellulosefiber)的方法。解键剂(debonder)用于制造绒毛浆、薄纸(tissuepaper)和其他形式的纸。在薄纸、纸巾和其他形式的纸中，解键剂可用于降低纤维片的密度。降低该片材的密度此外可以改变不同类型的纸和薄纸的吸收性质和适印性。这允许纸制造商实现期望的最终使用性质。有两种主要类型的化学品用作绒毛浆和薄纸的解键剂。第一组材料是烷基为8至20个碳长的二烷基二甲基氯化铵。第二类是基于季铵化咪唑啉的材料。US3,755,220公开了称为解键剂的某些化学添加剂干扰在造纸过程中在纸页形成过程中发生的天然纤维与纤维的键合。这种键合的减少导致纸张更柔软、或更不粗糙。Freimark等人接着教导使用湿强度树脂来增强纸页的湿强度，同时使用解键剂来抵消湿强度树脂的不良影响。这些解键剂确实降低了干拉伸强度，但通常还存在湿拉伸强度的降低。US3,821,068还公开了化学解键剂可用于降低薄纸幅(paperweb)的挺度，从而增强柔软性。化学解键剂已在各种参考文献例如US3,554,862中公开。这些材料包括季铵盐，如椰油基三甲基氯化铵、油基三甲基氯化铵，二(氢化)牛油二甲基氯化铵和三甲基硬脂基氯化铵。US4,144,122公开了使用复合季铵化合物如双(烷氧基(2-羟基)丙烯)季铵氯化物来软化纸幅。作者还试图通过使用非离子表面活性剂如脂肪醇的环氧乙烷和环氧丙烷加合物来克服由解键剂引起的吸收性的任何降低。WO1993/021382公开了二甲基二(氢化)牛油氯化铵与聚氧乙烯二醇的脂肪酸酯组合使用可赋予薄纸幅柔软性和吸收性。常规的季铵化合物，例如众所周知的二烷基二甲基铵盐(例如二牛油二甲基氯化铵，二牛油二甲基甲基硫酸铵，二(氢化)牛油二甲基氯化铵等)是有效的化学解键剂。不幸的是，这些季铵化合物不可生物降解。本专利技术的一个目的是获得一种在室温下可分散且易于生物降解的解键剂。令人惊奇的是，本专利技术的季氨化合物解决了现有技术中的至少一个问题。因此，本专利技术提供了纤维素纤维材料，其含有基于纤维素纤维材料的干重为0.01至0.5重量％的式(I)的氨化合物R12N+((A)aR2)2B-式(I)其中R1独立地为由1至6个碳原子组成的烷基；R2独立地为不饱和或饱和的酰基；A独立地为由至少3个碳原子组成的氧烷基；a为1至3；其中基团R2由60％至99％(w/w)的不饱和酰基组成；B是选自由氯离子、乙酸根、甲基硫酸根、及其混合物组成的阴离子；其中式(I)化合物根据OECD301F方法以至少60％的程度可生物降解。本专利技术还提供一种吸收材料，其由根据本专利技术的松解的纤维素纤维组成。本专利技术还提供了生产本专利技术的松解的纤维素纤维的方法。本专利技术还提供了使用式(I)的氨化合物使纤维素纤维松解的方法。本专利技术还提供了使用式(I)的液氨化合物润滑纤维素纤维的方法。有利的是，本专利技术的式(I)化合物是可生物降解的。另一个优点是本专利技术化合物在室温下是液体。特别有利的是本专利技术化合物允许依赖剂量的性质改变，特别是吸收性和耐破指数。吸收性是产品及其组成幅(web)吸收大量液体、特别是含水溶液或分散液的能力的量度。人类消费者所感知的总体吸收性通常被认为是给定质量的薄纸在饱和时将吸收的液体总量以及所述质量吸收液体的速率的组合。解键是各个纤维素纤维之间氢键的掩蔽。形成的薄纸最终具有各个纤维之间增强的柔韧性和润滑性，并且不僵硬不粗糙。本专利技术提供的主题在下文中说明性地描述，而无意将本专利技术限制于这些说明性实施方案。在下文中指定范围、通式或化合物类别时，这些不仅应包括明确提及的相应范围或化合物组，还应包括可通过提取单个值获得的所有子范围和化合物亚组(范围)或化合物。当在本说明书的上下文中引用文献时，其内容，特别是关于形成引用该文档的上下文的主题的内容，被全部考虑，以形成本专利技术公开内容的一部分。除非另有说明，否则百分比是以重量计的百分数。当在下文中报告平均值时，除非另有说明，否则所讨论的值是加权平均值。当在下文中报告通过测量确定的参数时，除非另有说明，否则它们已在25℃的温度和101325Pa的压力下测定。优选式(I)的季氨化合物，其在环境温度下为液体，优选在-20℃至+20℃，更优选-10℃至+15℃，特别是优选在0至10℃之间的熔融范围中的熔点。式(I)的液体季氨化合物的优点在于这些化合物能够更深地渗透到纤维素纤维中，即使在由纤维素纤维制成的干燥产品上它们也保持液态，从而使这些产品更柔软和柔软。另一个优点是，用于随后含纤维素纤维的原料产品纤维化以获得绒毛浆的锤磨机的能量上传降低，因此锤击过程中产品的温度降低。优选式(I)的季氨化合物，其中R2优选彼此独立地为饱和或不饱和脂肪酸的相同或不同的酰基。优选的脂肪酸包括4至40个碳原子，更优选地，脂肪酸是不饱和的，选自棕榈油酸((Z)-9-十六碳烯酸)，油酸((Z)-9-十六碳烯酸)，反油酸((E)-9-十八碳烯酸)，顺式-异油酸((Z)-11-十八碳烯酸)，亚油酸((9Z，12Z)-9,12-十八碳二烯酸)，α-亚麻酸((9Z，12Z，15Z)-9,12,15-十八碳三烯酸)，γ-亚麻酸((6Z，9Z，12Z)-6,9,12-十八碳三烯酸)，二-均-γ-亚麻酸((8Z，11Z，14Z)-8,11,14-二十碳三烯酸)，花生四烯酸((5Z，8Z，11Z，14Z)-5,8,11,14-二十碳四烯酸)，芥酸((Z)-13-二十二碳烯酸)，神经酸((Z)-15-二十四碳烯酸)，蓖麻油酸和十一碳烯酸，以及混合物，例如菜籽油酸，大豆脂肪酸，向日葵脂肪酸，花生脂肪酸和妥尔油脂肪酸酸。在本文中特别优选的是油酸基团。更特别优选的是式(I)的季氨化合物，其为液体，并且其中酰基是包含油酸，硬脂酸，棕榈酸和γ-亚麻酸的脂肪酸混合物，其中这些上述脂肪酸优选相当于脂肪酸混合物中至少85重量％。特别优选的是根据本专利技术的季氨化合物，其为液体，其中脂肪酸混合物的酰基包含至少70重量％，优选至少75重量％，更优选至少80重量％，甚至更优选至少85重量％，特别优选至少90重量％，特别优选至少95重量％的油酸，所有脂肪酸的总和为100重量％。优选式(I)的季氨化合物，其中R1独立地选自己基，戊基，正丁基，异丁基，正丙基，异丙基，乙基和甲基，特别优选甲基。根据本专利技术的季氨化合物的另一个优点是它们的生物降解性。生物降解性优选通过OECD301F方法测定。更优选地，生物降解性按照OECD301F的28d中的规定来确定。根据本专利技术的季氨化合物优选具有至少60％，甚至更优选至少70％，特别优选至少75％的生物降解性，最大生物降解性值为100％。优选的是，式(I)的季氨化合物，其可与有机溶剂混溶，优选在环境温度下优选在0至20℃之间没有混溶隙。溶剂是具有至少一个羟基的任何无毒、非生态毒性的有机化合物，优选单羟基脂族化合物，二羟基脂族化合物，低聚羟基脂族化合物，其可以是低聚的或聚合的。更优选地，溶剂选自醇，二醇，低聚或本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.含有0.01‑0.5重量％的式(I)的氨化合物的纤维素纤维材料R12N+((A)aR2)2B‑      式(I)其中，R1独立地为由1至6个碳原子组成的烷基；R2独立地为不饱和或饱和的酰基；A独立地为由至少3个碳原子组成的氧烷基；a为1至3；其中基团R2由60％至99％(w/w)的不饱和酰基组成；B是选自氯离子、乙酸根、甲基硫酸根、及其混合物的阴离子；其中式(I)的化合物根据OECD 301F方法以至少60％的程度可生物降解。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.03.15 US 62/308,5321.含有0.01-0.5重量％的式(I)的氨化合物的纤维素纤维材料R12N+((A)aR2)2B-式(I)其中，R1独立地为由1至6个碳原子组成的烷基；R2独立地为不饱和或饱和的酰基；A独立地为由至少3个碳原子组成的氧烷基；a为1至3；其中基团R2由60％至99％(w/w)的不饱和酰基组成；B是选自氯离子、乙酸根、甲基硫酸根、及其混合物的阴离子；其中式(I)的化合物根据OECD301F方法以至少60％的程度可生物降解。2.根据权利要求1的纤维素纤维材料，其中式(I)的氨化合物在环境温度下是液体，优选具有在-20℃至+20℃、更优选-10℃至+15℃、特别优选0℃至10℃的熔点范围内的熔点。3.根据权利要求1或2中任一项的纤维素纤维材料，其中在式(I)的氨化合物中，R2彼此独立地是饱和或不饱和脂肪酸的相同或不同的酰基，其中优选地，所述脂肪酸是不饱和的，选自棕榈油酸((Z)-9-十六碳烯酸)、油酸((Z)-9-十六碳烯酸)、反油酸((E)-9-十八碳烯酸)、顺式-异油酸((Z)-11-十八碳烯酸)、亚油酸((9Z,12Z)-9,12-十八碳二烯酸)、α-亚麻酸((9Z,12Z,15Z)-9,12,15-十八碳三烯酸)、γ-亚麻酸((6Z,9Z,12Z)-6,9,12-十八碳三烯酸)、二-均-γ-亚麻酸((8Z,11Z,14Z)-8,11,14-二十碳三烯酸)、花生四烯酸((5Z,8Z,11Z,14Z)-5,8,11,14-二十碳四烯酸)、芥酸((Z)-13-二十二碳烯酸)、神经酸((Z)-15-二十四碳烯酸)、蓖麻油酸、和十一碳烯酸、其任意混合物，例如菜籽油酸、大豆脂...

【专利技术属性】
技术研发人员：D·刘易斯，J·佩高，D·普雷维斯，
申请(专利权)人：赢创德固赛有限公司，
类型：发明
国别省市：德国,DE