BR112018005424B1 - Película com boas propriedades de barreira e método para fabricar a mesma - Google Patents
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Abstract
PELÍCULA COM BOAS PROPRIEDADES DE BARREIRA E MÉTODO PARA FABRICAR A MESMA. A presente invenção refere-se a um método para fabricar uma película tendo uma taxa de transmissão de oxigênio na faixa de 1 cc/m2/24h a 500 cc/m2/24h de acordo com ASTM D-3985, com uma umidade relativa de mais do que 50% a 25°C, ou superior a 75% a 25°C, ou superior a 85% a 25°C, em que o método compreende as etapas de: fornecer uma primeira suspensão compreendendo uma celulose microfibrilada, em que o teor seco da suspensão está na faixa de 0,1% a 10% em peso, adicionar um aditivo de resistência úmida à dita primeira suspensão, a uma quantidade de 0,1% a 10% em peso com base na quantidade de celulose microfibrilada (seca/seca), desse modo formando uma mistura da celulose microfibrilada e do aditivo de resistência úmida, aplicar a dita mistura a um substrato para formar uma manta fibrosa e secar a dita manta para formar a dita película. A presente invenção também se refere a uma película produzida de acordo com o método.
Description
[0001] O presente documento refere-se a uma película de barreira tendo uma taxa de transmissão de oxigênio boa e estável (OTR) com umidade relativa alta (RH). Mais particularmente, a presente descrição refere-se a um método de fabricar uma tal película.
[0002] Atualmente, as películas compreendendo celulose microfibrilada (MFC), demonstraram obter propriedades de barreira excelentes (veja, por exemplo, Aulin et al., Oxygen and oil barrier properties of microfibrillated cellulose films and coatings, Cellulose (2010) 17:559-574, Lavoine et al., Microfibrillated cellulose - Its barrier properties and applications in cellulosic materials: A review, Carbohydrate polymers 90 (2012) 735-764, Kumar et al., Comparison of nano- and microfibrillated cellulose films, Cellulose (2014) 21:34433456), enquanto que as propriedades de barreira de gás são muito dependentes da umidade ou da umidade relativa no ambiente circundante. Portanto, é bastante comum que as películas de MFC tenham que ser revestidas com uma película de polímero para evitar a umidade ou o vapor de água intumescer e romper a película de MFC.
[0003] A falta das propriedades de barreira de gás tais como oxigênio ou ar, com umidade relativa alta foi investigada e descrita embora a maioria destas soluções seja antieconômica e difícil de implementar em ambiente industrial. Uma via é modificar a MFC ou nanocelulose tal como divulgada em EP2554589A1 onde a dispersão de MFC foi modificada com o agente de acoplamento de silano. A EP2551104A1 ensina o uso de MFC e álcool polivinílico (PVOH) e/ou ácido poliurônico com propriedades de barreira melhoradas com umidade relativa mais alta (RH). Uma outra solução é revestir a película com uma película que tem alta solidez à água e/ou baixa taxa de transmissão de vapor de água. A JP2000303386A divulga, por exemplo, látex revestido com película de MFC, enquanto US2012094047A ensina o uso de hidrolisados de madeira misturados com polissacarídeos tais como MFC que pode ser revestida com uma camada de poliolefina. Além desta modificação química, a possibilidade de fibrilas ou fibrilas reticuladas e copolímeros foi investigada. Isto melhora a solidez à água das películas, mas também as taxas de transmissão de vapor de água. EP2371892A1, EP2371893A1, reivindicam a MFC reticulada com íons metálicos, glioxal, glutaraldeído e/ou ácido cítrico, respectivamente.
[0004] Entretanto, muitas das soluções acima requerem uma etapa pós-tratamento ou dosagens altas de modo a ser eficaz. Muitas das soluções divulgadas também limitam a produção de uma película de MFC e particularmente repolpa da mesma.
[0005] Existe assim, uma necessidade de encontrar uma solução simples de produzir tais películas, preferivelmente algo que possa ser usado em uma máquina de papel ou cartão, ou versões modificadas desta, onde uma etapa de revestimento subsequente ou de impregnação pode ser evitada, visto que o número de estações de revestimento usualmente é limitado em uma máquina de papel.
[0006] É um objetivo da presente descrição, fornecer uma película melhorada compreendendo celulose microfibrilada, que tem propriedades de barreira melhoradas mesmo com umidade relativa mais alta nos arredores.
[0007] A invenção é definida pelas reivindicações independentes anexadas. As formas de realização são apresentadas nas reivindicações dependentes anexadas e na descrição e desenhos a seguir.
[0008] De acordo com um primeiro aspecto, é fornecido um método para fabricar uma película tendo uma taxa de transmissão de oxigênio na faixa de 1 cc/m2/24h a 500 cc/m2/24h, com uma umidade relativa de mais do que 50 % a 25 °C, ou superior a 75 % a 25 °C, ou superior a 85 % a 25 °C, em que o método compreende as etapas de: fornecer uma primeira suspensão compreendendo uma celulose microfibrilada, em que o teor seco da suspensão está na faixa de 0,1 a 10 % em peso, adicionar um aditivo de resistência úmida à dita primeira suspensão, a uma quantidade de 0,1 a 10 % em peso com base na quantidade de celulose microfibrilada (seca/seca), desse modo formando uma mistura da celulose microfibrilada e do aditivo de resistência úmida e aplicar a dita mistura a um substrato para formar uma manta fibrosa e secar a dita manta para formar a dita película.
[0009] Verificou-se surpreendentemente que é possível adicionar o aditivo de resistência úmida em uma quantidade relativa baixa ao fazer as películas de barreira obterem uma taxa de transmissão de oxigênio estável da película mesmo com valores de umidade relativa altos. Convencionalmente um aditivo de resistência úmida é usado em um papel apenas para aumentar a resistência úmida. Este método proporciona a fabricação de uma película tendo uma taxa de transmissão de oxigênio boa (OTR) com um nível de umidade relativa alto. Mais importante, o aditivo não afetará a capacidade da película de celulose microfibrilada de criar valores de OTR baixos, isto é, sendo uma película de barreira boa.
[0010] De acordo com uma forma de realização, o substrato ao qual a mistura é aplicada pode ser um fio poroso em que a mistura forma uma manta. É assim possível, aplicar o método na extremidade úmida de uma máquina de papel.
[0011] Através deste método uma película independente pode ser fabricada aplicando-se uma suspensão compreendendo MFC e aditivo de resistência úmida na extremidade úmida de uma máquina de fabricar papel. Deste modo, uma película tendo propriedades de barreira excelentes pode ser formada. A película pode subsequentemente ser aplicada como uma camada de barreira em um papel ou cartão.
[0012] De acordo com uma forma de realização, o substrato ao qual a mistura é aplicada pode ser também um papel ou cartão em um processo de fabricar papel, assim formando um revestimento de película no dito papel ou cartão.
[0013] Por este método, é possível aplicar diretamente a mistura a um papel ou cartão para obter a película de barreira em um papel ou cartão em uma maneira fácil.
[0014] De acordo com uma forma de realização alternativa, o método pode ainda compreender a etapa de aplicar a dita mistura ao substrato em uma etapa de colagem de superfície em um processo de fabricar papel ou cartão.
[0015] O método pode, de acordo com uma forma de realização, ainda compreender uma etapa de curar a película formada. A cura, isto é, a secagem, pode ser realizada por calor, ar, radiação ou secagem de contato etc.
[0016] De acordo com uma forma de realização, o método pode compreender a etapa de co-mistura e fibrilação da dita celulose microfibrilada na presença da dita resina de resistência úmida. Isto pode proporcionar propriedades de barreira ainda melhores da película.
[0017] De acordo com uma forma de realização do primeiro aspecto a celulose microfibrilada pode ter um valor de Schopper Riegler (SR°) de mais do que 90 SR°, ou mais do que 93 SR°, ou mais do que 95 SR°.
[0018] O aditivo de resistência úmida pode ser uma resina de resistência úmida, e pode compreender qualquer uma de poliaminopoliamida-epicloro-hidrina (PAE), resinas de melamina, resinas de ureia formaldeído, polietilenopoliamino amônia epicloro-hidrina (PAE ou PPE), polietilenoimina, quitosana, quitosana acilada de anidrido maleico (MAAC), amido de dialdeído (DAS), ou combinações e suas misturas.
[0019] Preferivelmente, o aditivo ou resina de resistência úmida é tal que proporciona uma resistência úmida a longo prazo.
[0020] De acordo com uma forma de realização do primeiro aspecto a primeira suspensão pode ainda compreender qualquer um de um amido, carboximetil celulose, uma carga, produtos químicos de retenção, aditivos de floculação, aditivos de defloculação, aditivos de resistência à seco, amaciantes, ou suas misturas.
[0021] De acordo com um segundo aspecto é fornecida uma película obtida pelo método de acordo com o primeiro aspecto que a película compreende celulose microfibrilada e um agente de resistência úmida, em que a película tem uma taxa de transmissão de oxigênio na faixa de 1 cc/m2/24h a 500 cc/m2/24h medida de acordo com a norma ASTM D-3985, com uma umidade relativa de mais do que 50 % a 25 °C, e em que a película compreende uma mistura de uma celulose microfibrilada e de uma resina de resistência úmida.
[0022] De acordo com uma forma de realização do segundo aspecto a película pode ter um peso base inferior a 50 g/m2, ou inferior a 35 g/m2, ou inferior a 25 g/m2.
[0023] A dita película pode ser qualquer uma de uma película independente e um revestimento de película em um papel ou cartão.
[0024] De acordo com o método inventivo uma primeira suspensão compreendendo uma celulose microfibrilada é proporcionada e misturada com um aditivo de resistência úmida para formar a mistura compreendendo a celulose microfibrilada e o aditivo de resistência úmida.
[0025] A mistura pode ser então aplicada em um substrato para formar uma manta fibrosa.
[0026] O suporte pode ser um fio poroso de uma máquina de fabricar papel, isto é, qualquer tipo de máquina de fabricar papel conhecida a uma pessoa versada na técnica usada para fabricar papel, cartão, tecido ou quaisquer produtos similares.
[0027] De acordo com uma forma de realização alternativa, a mistura da celulose microfibrilada e do aditivo de resistência úmida pode ser aplicada como um revestimento a um papel ou cartão em um processo de fabricar papel. A mistura, desse modo, forma um revestimento de película no dito papel ou cartão, tendo as propriedades de barreira desejadas.
[0028] De acordo com uma outra forma de realização a mistura pode ser aplicada ao substrato em uma etapa de colagem de superfície em um processo de fabricar papel ou cartão. A mistura pode ser aplicada como um líquido de colagem de superfície convencional ou como uma espuma. Por colagem de superfície entende-se métodos de revestimento de contato convencionais usados em indústria de papel e cartão. Esses são, por exemplo, prensa para película, colagem de superfície (espaço de pinçamento da prensa inundado ou cercado), rolo de porta, Revestidor invertido de rolo de porta, aplicador Twin HSM, Sistema de aplicação de líquido, medição de lâmina/rolo com a lâmina Bill, TwoStream, medição de Lâmina/Lâmina com o mirrorBlade, VACPLY, ou aplicação e medição com um equipamento injetor na manta de papel (Chapt. 14, Coating and surface sizing technologies, Linnonmaa, J., and Trefz, M., in Pigment coating and surface sizing of paper, Papermaking Science and Technology, Book 11, 2nd Ed., 2009). Além disso, métodos de gravura e gravura reversa, colagem com base em medição indireta em rolo usando por exemplo, pulverização, fiação ou deposição de espuma também podem ser incluídos nesta definição. Outras variações e modificações ou combinações dos métodos de revestimento, óbvias para uma pessoa versada na técnica, também estão incluídas aqui.
[0029] De acordo com uma forma de realização esta manta pode ser assim subsequentemente seca para formar uma película.
[0030] De acordo com uma forma de realização a película, compreendendo a celulose microfibrilada e um aditivo de resistência úmida, tem uma taxa de transmissão de oxigênio na faixa de 1 cc/m2/24h a 500 cc/m2/24h medida de acordo com a norma ASTM D-3985, com uma umidade relativa de mais do que 50 % a 25 °C. De acordo com uma forma de realização alternativa a película, compreendendo a celulose microfibrilada e um aditivo de resistência úmida, tem uma taxa de transmissão de oxigênio na faixa de 1 cc/m2/24h a 500 cc/m2/24h medida de acordo com ASTM D-3985, com uma umidade relativa de mais do que 75 % a 25 °C. De acordo com uma forma de realização ainda alternativa a película, compreendendo a celulose microfibrilada e um aditivo de resistência úmida, tem uma taxa de transmissão de oxigênio na faixa de 1 cc/m2/24h a 500 cc/m2/24h medida de acordo com ASTM D-3985, com uma umidade relativa de mais do que 85 % a 25 °C.
[0031] A quantidade de celulose microfibrilada na primeira suspensão e na película produzida pode, de acordo com uma forma de realização estar na faixa de 60 a 99,9 % em peso com base no teor de sólido seco total. De acordo com uma forma de realização alternativa a quantidade de MFC pode estar na faixa de 70 a 95 % em peso com base no teor de sólido seco total, ou na faixa de 75 a 90 % em peso com base no teor de sólido seco total.
[0032] De acordo com uma forma de realização a película pode ter um peso base inferior a 50 g/m2, ou inferior a 35 g/m2, ou inferior a 25 g/m2.
[0033] De acordo com uma forma de realização a película formada pode ser calandrada. A densidade final, propriedades da película e teor de umidade podem assim ser ajustados na calandra. Técnicas conhecidas tais como espaço de pinçamento rígido, espaço de pinçamento macio, espaço de pinçamento macio rígido, cilindro ou correia, em várias formas e combinações podem ser usadas.
[0034] De acordo com uma forma de realização a película pode ser curada, isto é, seca. A cura pode ser realizada por qualquer técnica convencional conhecida da pessoa versada, tal como por calor, ar, radiação ou secagem de contato etc.
[0035] De acordo com uma forma de realização, a MFC pode ter um valor de Schopper Riegler (SR°) de mais do que 90. De acordo com uma outra forma de realização, a MFC pode ter um valor de Schopper Riegler (SR°) de mais do que 93. De acordo com ainda uma outra forma de realização, a MFC pode ter um valor de Schopper Riegler (SR°) de mais do que 95. O valor de Schopper-Riegler pode ser obtido através do método padrão definido em EN ISO 5267-1. Este valor de SR alto é determinado para uma manta úmida repolpada, com ou sem produtos químicos adicionais, assim as fibras não se consolidaram em uma película ou começaram, por exemplo, hornificação.
[0036] O teor de sólido seco deste tipo de manta, antes de desintegrar e medir SR, é inferior a 50 % (p/p). Para determinar o valor de Schopper Riegler é preferível levar uma amostra logo depois da seção de fio onde a consistência de manta úmida é relativamente baixa.
[0037] A pessoa versada entende que os produtos químicos que produzem papel, tais como agentes de retenção ou agentes de desidratação, têm um impacto no valor de SR.
[0038] O valor de SR especificado aqui, é para ser entendido como uma indicação, mas não uma limitação, para refletir as características do próprio material de MFC. Entretanto, o ponto de amostragem de MFC também pode influenciar o valor de SR medido. Por exemplo, a composição de tecido pode ser uma suspensão fracionada ou não fracionada e estas podem ter valores de SR diferentes. Portanto, os valores de SR especificados apresentados aqui são, portanto, uma mistura de frações brutas e finas, ou uma fração única compreendendo um grau de MFC fornecendo o valor de SR desejado.
[0039] Celulose microfibrilada (MFC) deve, no contexto do pedido de patente significar uma fibra de partícula de celulose de nano escala ou fibrila com pelo menos uma dimensão inferior a 100 nm. A MFC compreende de forma parcial ou totalmente celulose fibrilada ou fibras de lignocelulose. As fibrilas liberadas têm um diâmetro inferior a 100 nm, enquanto que o diâmetro real de fibrila ou distribuição do tamanho de partícula e/ou razão de aspecto (comprimento/largura) depende da fonte e dos métodos de fabricação. A fibrila menor é chamada fibrila elementar e tem um diâmetro de aproximadamente 2 a 4 nm (veja, por exemplo, Chinga-Carrasco, G., Cellulose fibres, nanofibrils and microfibrils,: The morphological sequence of MFC components from a plant physiology and fibre technology point of view, Nanoscale research letters 2011, 6:417), embora seja comum que a forma agregada das fibrilas elementares, também definidas como microfibrila (Fengel, D., Ultrastructural behavior of cell wall polysaccharides, Tappi J., Março 1970, Vol 53, No 3.), seja o produto principal que é obtido ao produzir MFC, por exemplo, usando-se um processo de refinação prolongado ou processo de desintegração de queda de pressão. Dependendo da fonte e do processo de fabricação, o comprimento das fibrilas pode variar de em torno de 1 a mais do que 10 micrômetros. Um grau de MFC bruto pode conter uma fração substancial de fibras fibriladas, isto é, fibrilas salientes a partir do traqueídeo (fibra de celulose), e com uma certa quantidade de fibrilas liberadas a partir do traqueídeo (fibra de celulose).
[0040] Existem diferentes acrônimos para MFC tal como microfibrilas de celulose, celulose fibrilada, nanocelulose fibrilada, agregados de fibrila, fibrilas de celulose em nanoescala, nanofibras de celulose, nanofibrilas de celulose, microfibras de celulose, fibrilas de celulose, celulose microfibrilar, agregados de microfibrila e agregados de microfibrila de celulose. A MFC também pode ser caracterizada por várias propriedades físicas ou físico-químicas tais como grande área de superfície ou sua capacidade para formar um material como gel em sólidos baixos (1 a 5 % em peso) quando dispersa em água. A fibra de celulose é preferivelmente fibrilada para tal uma extensão que a área de superfície específica final da MFC formada é de cerca de 1 a cerca de 200 m2/g, ou mais preferivelmente 50 - 200 m2/g quando determinada por um material liofilizado com o método BET.
[0041] Vários métodos existem para produzir MFC, tal como refinação de passagem única ou múltipla, pré- hidrólise seguida por refinação ou desintegração de alto cisalhamento ou liberação de fibrilas. Uma ou várias etapas de pré-tratamento é usualmente necessária de modo a fazer com que MFC fabrique tanto a energia eficiente quanto a sustentável. As fibras de celulose da polpa a ser fornecida podem, portanto, serem pré-tratadas enzimaticamente ou quimicamente, por exemplo, hidrolisar ou intumescer a fibra ou reduzir a quantidade de hemicelulose ou lignina. As fibras de celulose podem ser quimicamente modificadas antes da fibrilação, em que as moléculas de celulose contêm outros grupos funcionais (ou mais) do que encontrados na celulose original. Tais grupos incluem, entre outros, grupos carboximetila (CMC), aldeído e/ou carboxila (celulose obtida por oxidação mediada por N-oxila, por exemplo “TEMPO”), ou amônio quaternário (celulose catiônica). Depois de serem modificados ou oxidados em um dos métodos descritos acima, é mais fácil desintegrar as fibras em MFC ou tamanho nanofibrilar ou NFC.
[0042] A celulose nanofibrilar pode conter algumas hemiceluloses; a quantidade é dependente da fonte da planta. Desintegração mecânica das fibras pré-tratadas, por exemplo, hidrolisadas, pré-intumescidas, ou matéria prima de celulose oxidada é realizada com equipamento adequado tal como um refinador, moedor, homogeneizador, produtor de coloide, moedor de fricção, sonicador de ultrassom, fluidificador tal como microfluidificador, macrofluidificador ou homogeneizador tipo fluidificador. Dependendo do método de fabricação de MFC, o produto também pode conter celuloses finas, ou nanocristalinas ou, por exemplo, outros produtos químicos presentes em fibras de madeira ou em processo de fabricação de papel. O produto também pode conter várias quantidades de partículas de fibra de tamanho de mícron que não foram eficientemente fibriladas.
[0043] A MFC é produzida a partir de fibras de madeira de celulose, tanto de fibras de madeira rígida quanto de madeira macia. Pode ser também produzida de fontes microbianas, fibras agrícolas tais como polpa de palha de trigo, bambu, bagaço, ou outras fontes de fibra de não madeira. É preferivelmente, produzida de polpa incluindo polpa de fibra virgem, por exemplo, polpas mecânicas, químicas e/ou termomecânicas. Pode ser também produzida de papel velho ou reciclado.
[0044] A definição descrita acima de MFC inclui, mas não é limitada a nova proposta TAPPI padrão W13021 em nanofibrila de celulose (CNF) definindo um material de nanofibra de celulose contendo múltiplas fibrilas elementares tanto com regiões critalinas quanto amorfas, tendo uma razão de aspecto alta com largura de 5 - 30 nm e razão de aspecto usualmente maior do que 50.
[0045] Em uma forma de realização da presente invenção, a celulose microfibrilada é fibrilada na presença do aditivo de resistência úmida. Isto significa que o aditivo de resistência úmida é adicionado antes do processo de fibrilação ou durante o processo de fibrilação.
[0046] De acordo com uma forma de realização, o teor seco da primeira suspensão compreendendo a celulose microfibrilada pode estar na faixa de 0,1 a 10 % em peso.
[0047] O aditivo de resistência úmida pode ser adicionado à dita primeira suspensão, a uma quantidade de 0,1 a 10 % em peso com base na quantidade de MFC (seca/seca). Uma quantidade alta de agente de resistência úmida aumentará o valor de OTR da película produzida.
[0048] De acordo com uma forma de realização, o dito aditivo de resistência úmida é um aditivo de resistência úmida ou uma resina de resistência úmida que proporciona uma resistência úmida a longo prazo na manta ou película.
[0049] A resina de resistência úmida pode ser qualquer uma de poliaminopoliamida-epicloro-hidrina (PAE), resinas de melamina, resinas de ureia formaldeído, polietilenopoliamino amônia epicloro-hidrina (PAE ou PPE), polietilenoimina, quitosana, quitosana acilada de anidrido maleico (MAAC), amido de dialdeído (DAS), ou combinações e suas misturas.
[0050] A primeira suspensão pode ainda compreender outros aditivos para fornecer características diferentes à película. Aqueles aditivos, podem ser qualquer um de um amido, carboximetil celulose, uma carga, produtos químicos de retenção, aditivos de floculação, aditivos de defloculação, aditivos de resistência à seco, amaciantes, ou suas misturas, mas também podem ser outros tipos de aditivos adequados para a particular aplicação da película.
[0051] De acordo com uma forma de realização, os aditivos são selecionados tal que a película seja biodegradável depois de um certo tempo.
[0052] A Taxa de transmissão de oxigênio (cc/m2/24h) para películas de 20 gsm preparadas a partir de MFC bruta e MFC fina (3 x fluidizadas) com várias quantidades de resina de resistência úmida PAE adicionadas foram medidas de acordo com ASTM D-3985.
[0055] Assim, é claro a partir destes testes que a adição de baixas quantidades de agentes de resistência úmida claramente diminui o valor de OTR para a película de MFC, criando assim uma de barreira oxigênio boa.
[0056] Em vista da descrição detalhada acima da presente invenção, outras modificações e variações tornar- se-ão evidentes àquele versado na técnica. Entretanto, deve ser evidente que tais outras modificações e variações podem ser efetuadas sem se afastar a partir do espírito e escopo da invenção.
Claims (10)
1. Método para fabricar uma película tendo uma taxa de transmissão de oxigênio na faixa de 1 cc/m2/24h a 500 cc/m2/24h de acordo com ASTM D-3985, a uma umidade relativa de mais do que 50% a 25°C, ou superior a 75% a 25°C, ou superior a 85% a 25°C, o método caracterizado por compreender as etapas de: fornecer uma primeira suspensão compreendendo uma celulose microfibrilada em uma quantidade de 60% a 99,9% em peso, com base no teor de sólidos secos total, em que o teor seco da suspensão está na faixa de 0,1% a 10% em peso; adicionar um aditivo de resistência úmida à dita primeira suspensão, em uma quantidade de 0,1% a 10% em peso com base na quantidade de celulose microfibrilada (seca/seca), formando assim uma mistura da celulose microfibrilada e do aditivo de resistência úmida, em que o dito aditivo de resistência úmida é a poliaminopoliamida- epicloridrina (PAE); co-misturar e fibrilar a dita celulose microfibrilada na presença do referido aditivo de resistência úmida; aplicar a dita mistura a um substrato para formar uma manta fibrosa; e secar a dita manta para formar a dita película.
2. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo suporte ser um fio poroso em uma máquina de fabricar papel ao qual a mistura é aplicada para formar a manta fibrosa.
3. Método, de acordo com reivindicação 1, caracterizado pelo suporte ser um papel ou cartão ao qual a mistura é aplicada para formar um revestimento de película no dito papel ou cartão.
4. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado por compreender ainda a etapa de aplicar a dita mistura ao substrato em uma etapa de colagem de superfície em um processo de fabricar papel ou cartão.
5. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado por compreender ainda uma etapa de cura da película formada.
6. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pela celulose microfibrilada ter um valor de Schopper Riegler (SR°) de mais do que 90 SR°, ou mais do que 93 SR°, ou mais do que 95 SR°.
7. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pela dita primeira suspensão compreender ainda qualquer um dentre um amido, carboximetil celulose, uma carga, produtos químicos de retenção, aditivos de floculação, aditivos de defloculação, aditivos de resistência à seco, amaciantes, ou suas misturas.
8. Película caracterizada por compreender celulose microfibrilada em uma quantidade de 60% a 99,9% em peso, com base no teor de sólidos secos total e um agente de resistência úmida, em que o agente de resistência úmida é a poliaminopoliamida-epicloridrina (PAE), em que a película tem uma taxa de transmissão de oxigênio na faixa de 1 cc/m2/24h a 500 cc/m2/24h medida de acordo com ASTM D3985, a uma umidade relativa de mais do que 50% a 25°C, e em que a película compreende uma mistura de uma celulose microfibrilada e uma resina de resistência úmida.
9. Película, de acordo com a reivindicação 8, caracterizada por ter um peso base inferior a 50 g/m2, ou inferior a 35 g/m2, ou inferior a 25 g/m2.
10. Película, de acordo com qualquer uma das reivindicações 8 e 9, caracterizada por ser qualquer uma dentre uma película independente e um revestimento de película em um papel ou cartão.
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CN111748111B (zh) * | 2019-03-29 | 2021-09-14 | 武汉大学 | 一种利用pH值在6~8的壳聚糖溶液制备的壳聚糖膜材料及其制备方法 |
CN112064398B (zh) * | 2020-09-07 | 2021-10-19 | 杨笃云 | 高强度疏水性环保壁纸的制备方法 |
CN112176763B (zh) * | 2020-09-07 | 2021-10-26 | 吴乐毅 | 高强度疏水壁纸的制备方法 |
SE2051575A1 (en) * | 2020-12-30 | 2022-07-01 | Stora Enso Oyj | Method of producing a cellulose fiber structure and a fiber structure |
WO2022144682A1 (en) * | 2020-12-30 | 2022-07-07 | Stora Enso Oyj | Method of producing a cellulose fiber structure and a fiber structure |
CN113026417B (zh) * | 2021-03-15 | 2022-04-26 | 浙江理工大学 | 一种可生物降解防油纸的制备方法 |
CN114150533A (zh) * | 2021-12-14 | 2022-03-08 | 浙江科技学院 | 一种超疏水耐热纸基材料及其制备方法 |
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