制备氧化纤维素浆粕的方法技术

技术编号:8049031 阅读:265 留言:0更新日期:2012-12-07 02:01
本发明专利技术涉及用于制备氧化纤维素浆粕原纤网络和具有木质素纤维素纤维的复合材料的方法,所述方法包括以下步骤:(a)将纤维素浆粕氧化以获得约0.3至2.5毫摩尔羧基/克纤维素浆粕;和约0.1-5.0毫摩尔醛基/克纤维素浆粕;(b)对步骤(a)的纤维素浆粕均质化,其中纤维素纤维被精制以提供含有以下纤维的纤维素浆粕:0-50%的具有0.7mm-2.1mm的平均长度的纤维;和50-100%的具有0.05-500微米(μm)的粒径的纤维;以及任选地(c)与木质素纤维素纤维合并。在所述方法中还可以包括步骤(d):将通过步骤(b)或通过步骤(c)得到的纤维素浆粕干燥。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种制备均质化的氧化纤维素浆柏的方法。纤维素浆柏可以进一步通过干燥步骤被加工为具有提供高吸收容量的稳定原纤网络的纤维素吸收性产品。该方法也可以包括这样一个步骤,其中,在干燥步骤之前将纤维素浆柏与木质素纤维素纤维合并。本专利技术也涉及纤维素吸收性产品和它们的应用。
技术介绍
吸收性材料用于许多不同用途中,例如在卫生产品和伤口康复产品中。共同的需求是产品的高吸收容量。有许多不同的方法可以用于调节和优化吸收性材料的吸收性质和容量。与之相联系的还有,在吸收之后保持液体的性质(也在产品被置于压力下时),这是在某些领域和用途中的重要方面。制备具有指定孔体积的、给出改善的吸收容量产品的方法,由EP 0 209884A2和 EP 0 210 570A1是公知的。这些文献描述了这样的方法,其中,在用于制备保持吸收性的浆柏的微原纤化纤维素的交联过程中加入形成孔的颗粒。所述方法需要用于移除所述形成孔的颗粒的附加工艺步骤。US 5 104 411描述了含有交联的并冷冻干燥的微纤维浆柏的吸收性产品。源于例如化学木浆柏的纤维素纤维,在冷冻干燥步骤之前被反复击打并交联。化学浆柏不通过任何氧化过程预处理。US 2003/0073663A1描述了用于如甲基纤维素和乙基纤维素的纤维素衍生物的氧化方法。氧化的纤维素衍生物被用作生物可吸收的医疗装置。通过将纤维素衍生物暴露在如四氯化碳的惰性溶剂中的氮的氧化物中,进行氧化过程。EP I 325 754A1描述了含有氧化纤维素的伤口敷料材料,其中,氧化纤维素与结构蛋白结合并且是海绵状或膜状的。纤维素的平均分子量优选大于50000且氧化纤维素优选为氧化再生纤维素(ORC)。WO 95/07303描述了通过在如2,2,6,6-四甲基哌啶-I-氧基(Tempo)的硝酰基化合物的存在下使用次氯酸盐,氧化具有高专一性的碳水化合物的方法。在pH在9至13之间的水性反应介质中进行氧化过程。据称,提供的方法给出氧化碳水化合物的高收率,而具有较少的副反应。EP 1149846也描述了在例如2,2,6,6_四甲基哌啶-I-氧基的存在下使用次氯酸盐氧化多糖的方法。此处所述氧化方法在不使用溴化物催化剂的情况下进行。在T Saito, A Isogai,Biomacromolecules, 2004,5,1983-1989 中,描述了用 2, 2,6,6-四甲基哌唳-I-氧基(Tempo)氧化源自棉绒的纤维素衆柏的方法。在T Saito,等,Biomacromoecules, 2006, 5,1689-1691 中,描述了包括用 2,2,6,6-四甲基哌啶-I-氧基(Tempo)氧化源自棉绒的纤维素浆柏,之后均质化的方法。在T Saito,等,Biomacromoecules, 2007,8, 2485-2491 中,描述了通过用 2,2,6,6-四甲基哌啶-I-氧基(Tempo)氧化天然纤维素制备纤维素纳米纤维的方法。这是一种其中通过在柔和处理下迫使羧基形成而形成纤维素纳米纤维的方法。WO 2010/071584描述了含有高吸水性的材料和纤维素纳米纤维的复合材料。然而,存在着对于通过有效而经济的、且也不使用如成孔剂、交联剂等附加组分的方法生产的具有高吸收容量的纤维素吸收性材料的需要。也存在对于环保的方法的要求。本专利技术满足了如上讨论的要求和需要,并且提供了一种用于制备吸收性产品的方法。专利技术概述本专利技术的目的是提供一种用于制备纤维素吸收性材料的方法。本专利技术的另ー个目的涉及通过该方法获得的产品。 吸收性材料可以用于广阔范围的用途,如失禁产品和尿布;如膏药的伤ロ护理产品,用于从伤ロ吸收体液,例如,处于膏药和绷带的形式。使用可通过本专利技术的方法获得的产品以利用吸湿性质的其它领域是,作为湿气吸收剂和高吸收性纸产品,例如,在电子产品中,在对湿度敏感的产品的包装中等。此外,液体的吸收在许多领域是重要的,例如在如鱼和肉的食品的运输和储藏中。通过本专利技术,提供了ー种方法,其中按下列一般步骤加工纤维素浆柏(a)氧化处理;(b)机械处理/均质化;并且任选地(C)与木质素纤维素纤维合并。可以任选地在该方法后进行干燥步骤(d)。通过本专利技术,提供了ー种方法,其中,在第一步骤(步骤(a))中的纤维素浆柏通过氧化处理为ー种产物,其中纤维素聚合物的葡萄糖单元的羟基被氧化。由于醛基和羧基的量改变而改变化学性质,因此在葡萄糖単元上取代的羟基转变成醛基和羧酸基。在用于获得通过如由步骤(a)至步骤(d)定义的方法获得的产品的过程中,醛基的存在是重要的。醛基増加了稳定原纤网络的稳定性,从而由于当具有一定量的羧基时的大的表面积,达到了高吸收容量。羧基參与液体的吸收及其在产品中的保持。原纤网络生成了具有较小降解倾向且因此保持大表面积的产品。通过如在步骤(a)至步骤(d)中所定义的方法获得三维结构体。更具体地,用于制备氧化纤维素浆柏原纤网络的本专利技术的方法包括下述步骤(a)将纤维素浆柏氧化以获得至少0. 3毫摩尔羧基/克纤维素浆柏;和至少0. I毫摩尔醛基/克纤维素浆柏;和(b)对步骤(a)的纤维素浆柏均质化(例如通过机械处理),其中将纤维素纤维精制以提供纤维素浆柏,其含有0-50%的具有0. 7mm-2. Imm的“Kajaani纤维长度”的纤维;和50-100%的具有0. 05-500微米的“Malvern粒径”的纤维。“Kajaani纤维长度”在本文中指的是通过Kajaani FS300仪器(使用Tappi标准T271)测量的样品的平均纤维长度(长度-重量(length-weighted))(进ー步在“实施例”段落描述)。“Malvern粒径”在本文中是指使用采用激光衍射技术的Malvern Mastersizer2000仪器(使用默认设置)测量的粒径。两种方法均用于表征纤维,因为部分材料(短的部分)低于KajaaniFS300的检测极限。该方法可以进一歩包括任选的步骤,步骤(C)向由步骤(b)提供的纤维素浆柏原纤网络中添加木质素纤维素纤维。该方法可以进一步包括任选的步骤,步骤(d):将由步骤(b)或步骤(C)提供的纤维素浆柏原纤网络干燥。本专利技术也涉及通过本专利技术的方法获得的产品,以及通过本专利技术的方法的不同步骤,例如从步骤(b)、步骤(C)和步骤(d)获得的产品。通过本专利技术的方法,提供了一种改进纤维素材料以含有大量醛基和羧基的方法。新的化学组成导致了例如多孔性泡沫的三维结构体的增强的稳定性。该方法也提供了具有高表面积(BET表面积)的产品。该产品也具有高的孔隙率。因此,产物具有大的对于液体吸收可达到的面积,并且,也改善了可以提供被吸收液体的良好保持的毛细作用。通过含有步骤(c)的方法,得到了具有改良的机械性质的产品。因此,通过本专利技术的方法,获得了与未处理的浆柏的产品相比具有改良的吸收、液体铺展、液体储存性质和机械性质的产品。 专利技术优选实施方案详述本专利技术涉及用于制备氧化纤维素浆柏原纤网络的方法、纤维素吸收性材料和纤维素复合材料吸收性产品(增强吸收性材料)。它也涉及通过该方法获得的产品,因此涉及纤维素浆柏、纤维素吸收性材料和增强复合材料吸收性材料。用于氧化过程的原料:适用于本专利技术的纤维素是任何木质素纤维素材料。本文中,术语“作为原料的纤维素浆柏”,表示本文档来自技高网...

【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:汉斯·特里安德尔弗雷德里克·韦尔纳松哈拉尔德·布莱里德克里斯托弗·隆德
申请(专利权)人:萨德拉森林业主复合经济公司
类型:发明
国别省市:

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