纤维素纤维组合物制造技术

本发明专利技术涉及包含纤维素纤维的组合物，该纤维素纤维具有0.001-0.25的平均阴离子基团取代度，及·至多1,100μm的长度加权平均纤维长度和超过10μm的长度加权平均纤维宽度，或·至多1,100μm的长度加权平均纤维长度，且其中至少50重量%的纤维素材料不溶于水，或·至多30的长度加权平均纤维长度/宽度比，或·超过35μm的长度加权平均纤维宽度。本发明专利技术还涉及包含纤维素纤维的组合物，该纤维素纤维具有至少1.5m2/g的比表面积、至多30的长度加权平均纤维长度/宽度比和基于该组合物重量至少5重量%的干固体含量，或基于纤维素纤维总重量至多30重量%的长度加权平均纤维长度为至多100μm的纤维素纤维。生产包含纤维素纤维的组合物的方法，该方法包括对纤维素纤维进行化学处理和机械处理，其中该化学处理包括用下列处理纤维素纤维：(i)至少一种含有任选地经取代的羧基的试剂、(ii)至少一种氧化剂和至少一种过渡金属或(iii)至少一种氮氧自由基，且该机械处理包括利用双螺杆挤出机或行星式辊筒挤出机挤出纤维素纤维。本发明专利技术还涉及生产包含纤维素纤维的组合物的方法，该方法包括挤出平均阴离子基团取代度为0.001-0.25的纤维素纤维。本发明专利技术还涉及可通过该方法获得的包含纤维素纤维的组合物；生产纤维素纸浆混合物的方法，该方法包括使该组合物与纤维素纸浆混合；可通过该方法获得的纤维素纸浆混合物；以及该组合物和纤维素纸浆混合物在纸和板的生产中作为添加剂的用途；使用该组合物或纤维素纸浆混合物生产纸和板的方法；可通过该方法获得的纸和板；以及该纸和板的各种用途。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及纤维素纤维组合物、制备纤维素纤维组合物的方法、纤维素纤维组合物在纸和板的生产中的用途、使用纤维素纤维组合物制备纤维素纸浆混合物的方法、纸浆混合物在制备纸和板中的用途、使用纤维素纤维组合物或纸浆混合物生产纸和板的方法、包含纤维素纤维组合物或纸浆混合物的纸和板以及包含纤维素纤维组合物或纸浆混合物的纸和板的各种用途。
技术介绍
强度对于纤维素产品如纸和板而言是重要的，且提高这些产品的强度提供了许多益处。例如，提高纸的强度可提高填料载荷并减少原纤维用量，因此降低在造纸方法中的原料成本。同样，提高板的强度可减少克重，同时维持由该板制成的纤维素产品的强度性能， 从而还导致节省原纤维用量并降低运输成本，因此具有环境和经济益处。本领域已知多种用于改进纸和板的强度的添加剂，包括天然和合成聚合物、经改性填料、经改性纤维素纤维等。经改性纤维素纤维的一个实例为微原纤纤维素，其由已层离(delaminate)为小碎片且纤维壁的大部分微原纤未被覆盖的纤维素纤维得到。WO00/47628,WO 2004/055268、W02007/001229 和 WO 2008/076056 公开了微原纤纤维素、制备其的方法及其在纸产品生产中作为添加剂的用途。WO 00/47628公开了包含阴离子电荷的微原纤纤维素，其可用于造纸机中以提高纸生产期间排水和/或脱水速率并改进纸页的强度。然而，在纸和板的生产方法中仍存在与经改性纤维素纤维如微原纤纤维素及其使用相关的一些问题。尽管经验为在造纸方法中使用这些产品作为强度添加剂(strengthadditive)可在造纸机湿部中提供良好或甚至改进的初始排水和/或脱水，但经验还有经改性纤维素纤维如微原纤纤维素可吸收并保留显著量的水。这些特性可导致进入机器压制段和干燥段的纤维素纸幅的水含量较高，因此除去残留水并干燥纤维素纸幅需要更多能量和/或降低造纸机速度和生产率。经改性纤维素纤维如微原纤纤维素还可含有显著量细粒，S卩非常小的纤维素纤维和纤维碎片。在纸和板的生产方法中纤维素细粒通常难以保留，这可导致细粒累积于该方法中再循环的白水中。可通过以下方式来减轻或解决这些问题降低排水速率、提高助留剂的剂量和/或同时使用阳离子促凝剂如低分子量的高度阳离子性有机聚合物和铝化合物或提高该阳离子促凝剂的剂量。经改性纤维素纤维如微原纤纤维素还可能难以生产，且生产其的方法可能复杂且以低产率或低干固体含量提供经改性纤维素纤维。因此，仍需要赋予纸和板以高强度并在纸和板的生产中，尤其在排水和保水性能、纸和板的干燥以及生产率方面提供改进的纤维素纤维组合物。还需要用于生产赋予纸和板以高强度的纤维素纤维组合物的改进方法。专利技术概述本专利技术的目的为提供赋予纸和板高或增加的强度的纤维素纤维组合物，优选高浓度纤维素纤维组合物。另一目的为提供提供具有高或增加的强度的纸和板的纤维素纸浆混合物。另一目的为提供使用该纤维素纤维组合物或纤维素纸浆混合物生产纸和板的方法。通过在纸和板的生产中，例如在制备多层板等级中使用该组合物或混合物，可减少原纤维用量并降低克重，同时维持强度性能，这导致降低原料和运输成本且具有环境和经济益处。本专利技术的另一目的为提供不吸收或保留显著量水的纤维素纤维组合物和纤维素纸浆混合物，优选高浓度产品。通过在纸和板的生产中使用该组合物或混合物，可在将所获得纤维素纸幅供至纸或板的制造机的压制段中时维持或增加其干燥速度。因此，本专利技术导致改进纸和板的制造方法并提高生产率。本专利技术的又一目的为提供具有低或降低的细粒含量的纤维素纤维组合物和纤维素纸浆混合物，优选高浓度产品。通过在纸和板的生产中使用该组合物或混合物，可减少在该方法中再循环的细粒的量。还可以减少该方法中所用阳离子促凝剂和/或助排剂和助留剂的量，并可以较高排水速率操作纸和板的制造机，而不显著降低白水质量。因此，本专利技术导致改进纸和板的制造方法并提高生产率。 本专利技术的再一目的为提供生产纤维素纤维组合物的方法，优选可以高生产率和/或以高浓度产品生产纤维素纤维组合物的方法，由此可避免稀的低浓度产品的浓缩步骤和/或运输且可实现上述优点。因此，在一个方面，本专利技术涉及包含纤维素纤维的组合物，该纤维素纤维具有O. 001-0. 25的平均阴离子基团取代度、至多1，IOOym的长度加权平均纤维长度和超过10μ m的长度加权平均纤维宽度。在另一方面，本专利技术涉及包含纤维素纤维的组合物，该纤维素纤维具有O. 001-0. 25的平均阴离子基团取代度、至多1，100 μ m的长度加权平均纤维长度，且其中至少50重量％的纤维素材料不溶于水。在另一方面，本专利技术涉及包含纤维素纤维的组合物，该纤维素纤维具有O. 001-0. 25的平均阴离子基团取代度和至多30的长度加权平均纤维长度/宽度比。在另一方面，本专利技术涉及包含纤维素纤维的组合物，该纤维素纤维具有0.001-0. 25的平均阴离子基团取代度和超过35 μ m的长度加权平均纤维宽度。在另一方面，本专利技术涉及包含纤维素纤维的组合物，该纤维素纤维具有至少1.5m2/g的比表面积、至多30的长度加权平均纤维长度/宽度比和基于该组合物重量为至少5重量％的干固体含量。在另一方面，本专利技术涉及包含纤维素纤维的组合物，该纤维素纤维具有至少I.5m2/g的比表面积、至多30的长度加权平均纤维长度/宽度比和基于该纤维素纤维总重量至多30重量％的长度加权平均纤维长度为至多100 μ m的纤维素纤维。在另一方面，本专利技术涉及生产包含纤维素纤维的组合物的方法，该方法包括对纤维素纤维进行化学处理和机械处理，其中该化学处理包括用下列物质处理纤维素纤维(i)至少一种含有任选地经取代的羧基的试剂、(ii)至少一种氧化剂和至少一种过渡金属或(iii)至少一种氮氧自由基，且该机械处理包括利用双螺杆挤出机或行星式挤出机对纤维素纤维进行挤出。在另一方面，本专利技术涉及生产包含纤维素纤维的组合物的方法，该方法包括对平均阴离子基团取代度为O. 001-0. 25的纤维素纤维进行挤出。在另一方面，本专利技术涉及可通过本专利技术方法获得的包含纤维素纤维的组合物。在另一方面，本专利技术涉及该包含纤维素纤维的组合物在纸和板的生产中，通常作为添加剂，尤其是作为强度添加剂的用途。在另一方面，本专利技术涉及生产纤维素纸浆混合物的方法，该方法包括将包含纤维素纤维的组合物与纤维素纸浆混合。在另一方面，本专利技术涉及可通过该方法获得的纤维素纸浆混合物，且涉及该纤维素纸浆混合物在纸和板的生产中的用途。在另一方面，本专利技术涉及生产纸和板的方法，该方法包括形成包含该纤维素纸浆混合物的含水悬浮液并使所获得悬浮液脱水。在另一方面，本专利技术涉及生产纸和板的方法，该方法包括将包含纤维素纤维的组合物加入含水纤维素纸浆悬浮液中并使所获得悬浮液脱水。在另一方面，本专利技术涉及生产纸和板的方法，该方法包括将经过挤出的包含纤维素纤维的组合物与纤维素纸浆混合。在另一方面，本专利技术涉及含有包含纤维素纤维的组合物或纤维素纸浆混合物的纸和板，且涉及可通过本专利技术方法获得的纸和板。·在另一方面，本专利技术涉及各种板等级及其生产。在另一方面，本专利技术涉及纸和板的各种用途，例如用于包装饮料和液体食物。本专利技术的这些及其他目的和方面将在下文中进一步详细阐述。附图简述图I为挤出机螺杆构造的侧视图。发本文档来自技高网...

【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·詹森，A·M·海涅松许尔滕，M·C·P·范艾克，B·H·奥，G·H·贝耶尔斯，R·C·拉伊，P·M·范德霍斯特，J·尼尔松，
申请(专利权)人：阿克佐诺贝尔化学国际公司，
类型：
国别省市：