RU2404194C2 - Способ получения микроволокнистого полисахарида - Google Patents

Способ получения микроволокнистого полисахарида Download PDF

Info

Publication number
RU2404194C2
RU2404194C2 RU2008102975/05A RU2008102975A RU2404194C2 RU 2404194 C2 RU2404194 C2 RU 2404194C2 RU 2008102975/05 A RU2008102975/05 A RU 2008102975/05A RU 2008102975 A RU2008102975 A RU 2008102975A RU 2404194 C2 RU2404194 C2 RU 2404194C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
cellulose
pulp
polysaccharide
microfiber
aqueous suspension
Prior art date
Application number
RU2008102975/05A
Other languages
English (en)
Other versions
RU2008102975A (ru
Inventor
Анэттэ ХЭИНЭС-СОН-ХУЛЬТЭН (SE)
Анэттэ ХЭИНЭС-СОН-ХУЛЬТЭН
Original Assignee
Акцо Нобель Н.В.
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Акцо Нобель Н.В. filed Critical Акцо Нобель Н.В.
Publication of RU2008102975A publication Critical patent/RU2008102975A/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2404194C2 publication Critical patent/RU2404194C2/ru

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08B—POLYSACCHARIDES; DERIVATIVES THEREOF
    • C08B1/00—Preparatory treatment of cellulose for making derivatives thereof, e.g. pre-treatment, pre-soaking, activation
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21C—PRODUCTION OF CELLULOSE BY REMOVING NON-CELLULOSE SUBSTANCES FROM CELLULOSE-CONTAINING MATERIALS; REGENERATION OF PULPING LIQUORS; APPARATUS THEREFOR
    • D21C3/00—Pulping cellulose-containing materials
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21C—PRODUCTION OF CELLULOSE BY REMOVING NON-CELLULOSE SUBSTANCES FROM CELLULOSE-CONTAINING MATERIALS; REGENERATION OF PULPING LIQUORS; APPARATUS THEREFOR
    • D21C9/00—After-treatment of cellulose pulp, e.g. of wood pulp, or cotton linters ; Treatment of dilute or dewatered pulp or process improvement taking place after obtaining the raw cellulosic material and not provided for elsewhere
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21H—PULP COMPOSITIONS; PREPARATION THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASSES D21C OR D21D; IMPREGNATING OR COATING OF PAPER; TREATMENT OF FINISHED PAPER NOT COVERED BY CLASS B31 OR SUBCLASS D21G; PAPER NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D21H11/00—Pulp or paper, comprising cellulose or lignocellulose fibres of natural origin only

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Polysaccharides And Polysaccharide Derivatives (AREA)
  • Paper (AREA)
  • General Preparation And Processing Of Foods (AREA)
  • Processes Of Treating Macromolecular Substances (AREA)
  • Solid-Sorbent Or Filter-Aiding Compositions (AREA)

Abstract

Изобретение относится к способу получения микроволокнистой целлюлозы. Волокна целлюлозы обрабатывают в водной суспензии, содержащей окислитель и по меньшей мере один переходный металл в ионной форме. Обработка протекает с одновременным механическим расслаиванием волокон целлюлозы. Способ позволяет получить микроволокнистую целлюлозу с длиной волокон от по меньшей мере приблизительно 0,05 мм. 2 н. и 10 з.п. ф-лы, 4 табл.

Description

Настоящее изобретение относится к способу получения микроволокнистого полисахарида, в частности микроволокнистой целлюлозы (MFC), микроволокнистому полисахариду, полученному указанным способом, и его применению.
Уровень техники
Микроволокнистую целлюлозу (MFC), наиболее распространенный микроволокнистый полисахарид, получают из древесных волокон, которые были расслоены на маленькие фрагменты с большой пропорцией микроволокон незакрытых волокнистых оболочек.
Полученная MFC имеет большую удельную площадь поверхности, которая обеспечивает сильную связующую способность бумаге и волокнистым структурам, высокое водоудержание, хорошую стабильность в водных дисперсиях, а также высокую вязкость.
Целлюлозные волокна могут быть расслоены в микроволокнистую целлюлозу путем ферментативной обработки, особенно путем обработки целлюлазами, которая раскрыта в WO 2004/055268. Однако расслаивание волокон посредством ферментативной обработки является во много раз более дорогостоящим и/или неэффективным.
Было бы желательно предоставить способ, который мог бы увеличить производительность, принимая во внимание известные в данной области способы, в которых, помимо прочего, спутывание волокон препятствует таким попыткам. Было бы также желательно предоставить способ получения микроволокнистой целлюлозы с повышенной консистенцией продукта, то есть с предоставлением суспензии, имеющей более высокую концентрацию микроволокон без отрицательного эффекта спутывания волокон, увеличения температуры и/или давления, приводящего к приостановке производства. Дополнительной целью является предоставление способа получения MFC, имеющей увеличенный поверхностный заряд и стабильность, принимая во внимание MFC продукты, известные в данной области. Настоящее изобретение предполагает предоставление указанного способа.
Сущность изобретения
Настоящее изобретение относится к способу получения микроволокнистого полисахарида, включающему обработку полисахарида в водной суспензии, включающей окислитель и по меньшей мере один переходный металл, механическое расслаивание указанного полисахарида с образованием микроволокнистого полисахарида.
Термин "полисахарид" включает, без ограничения, целлюлозу, гемицеллюлозу, хитин, хитозан, гуаровую камедь, пектин, альгинат, агар, ксантан, крахмал, амилозу, амилопектин, альтернан, геллан, мутан, декстран, пуллулан, фруктан, смолу рожкового дерева, каррагенан, гликоген, глюкозаминогликаны, муреин, бактериальные капсульные полисахариды и их производные, причем предпочтительной является целлюлоза. Полисахарид может быть использован как он есть или для генерации, или улучшения волокнистой структуры может быть использовано кручение.
Целлюлоза является тем не менее предпочтительным полисахаридом для применения в настоящем изобретении. Источники целлюлозы для применения в данном изобретении включают следующие: а) древесные волокна, например, полученные из древесины твердых пород или древесины мягких пород, как, например, из химических пульп, механических пульп, термальных механических пульп, химических термальных механических пульп, рециркулированные волокна, газетную бумагу; б) волокна семян, например из хлопчатника; в) волокно пустых стручков семян, например из стручков соевых бобов, стручков гороха, стручков кукурузы; г) лубяные волокна, например из льна, конопли, джута, рами, кенафа; д) волокна из листьев, например из манильской конопли, агавы сизалевой; е) волокна стеблей или соломы, например из багассы, кукурузы, пшеницы; ж) травянистые волокна, например из бамбука; з) целлюлозные волокна из водорослей, таких как велония; бактерии или грибы; и и) паренхимные клетки, например, из овощей и фруктов и в особенности сахарной свеклы и цитрусовых фруктов, как, например, лимонов, лайма, апельсинов, грейпфрутов. Микрокристаллические формы этих целлюлозных материалов могут быть также использованы. Предпочтительными источниками целлюлозы являются: 1) очищенные, необязательно беленые древесные пульпы, полученные из сульфитных, крафт (сульфатных) или прегидролизованных крафт способов получения пульпы; 2) очищенный хлопковый пух; и 3) фрукты и овощи, в особенности сахарная свекла и цитрусовые фрукты. Источник целлюлозы не ограничивается, и любой источник может быть использован, включая синтетическую целлюлозу или аналоги целлюлозы.
В соответствии с одним вариантом осуществления полисахарид обрабатывают в указанной водной суспензии и расслаивают одновременно. Это делает способ более эффективным по времени без ухудшения качества продукта.
В соответствии с одним вариантом осуществления полисахарид обрабатывают до расслаивания.
В соответствии с одним вариантом осуществления обработку выполняют при кислотном или нейтральном pH, таком как от приблизительно 1 до приблизительно 8 или от приблизительно 2 до приблизительно 6, или от приблизительно 3 до приблизительно 5 в течение времени, достаточного для облегчения расслаивания волокон полисахарида. В соответствии с одним вариантом осуществления обработку полисахарида осуществляют при отсутствии или, по существу, при отсутствии любых щелочных химикатов, таких как гидроксид натрия или тому подобное.
В соответствии с одним вариантом осуществления окислитель добавляют в количестве от приблизительно 0,1 до приблизительно 5 или от приблизительно 0,5 до приблизительно 3, или от приблизительно 0,5 до приблизительно 1,5% в расчете на массу полисахарида.
Может быть использован широкий диапазон окислителей, в котором предпочтительны окислители, генерирующие радикалы. Примеры таких окислителей включают неорганические или органические пероксисоединения, озон, озониды, подобные диметилоксирану, галоген (например, хлор или бром)-содержащие окислители, кислород. Неорганические пероксисоединения являются особенно предпочтительными и могут быть, например, выбраны из пероксида водорода или соединений, генерирующих пероксид водорода, таких как перкарбонаты, пербораты, пероксисульфаты, пероксифосфаты или пероксисиликаты щелочных металлов, или соответствующие слабые кислоты. Используемые органические пероксисоединения включают пероксикарбоновые кислоты, подобные перуксусной кислоте или пербензойной кислоте. Используемые галогенсодержащие окислители включают хлорит щелочного металла, гипохлорит щелочного металла, диоксид хлора и хлорнатриевую соль циануровой кислоты. Также возможно использование комбинаций различных окислителей. Другие добавки, которые могут быть добавлены в водную суспензию, включают минеральные кислоты, такие как хлористоводородная кислота. Концентрация такой кислоты предпочтительно составляет от приблизительно 0,1 до приблизительно 3, предпочтительно от приблизительно 0,5 до приблизительно 1,5 молей. Переходные металлы в ионной форме могут быть добавлены в полисахаридные волокна до, после или одновременно с окислителем, например, в водный раствор. Примеры используемых металлов включают железо, медь, марганец, вольфрам и молибден, из которых железо (например, Fe2+ или Fe3+) особенно предпочтительно. Ионы металлов могут быть использованы в форме солей или комплексов с обычными комплексообразующими агентами, такими как EDTA [ЭДТА], DTPA, фосфаты или комплексообразующие агенты на основе фосфорной кислоты, щавелевой кислоты, аскорбиновой кислоты, нитритацетата, чесночной кислоты, фульвовой кислоты или полиоксометалатов. Дополнительные инициаторы, которые могут быть использованы, включают TAED, цианамид и УФ-излучение. Также возможно использование комбинаций различных переходных металлов. Количество используемого переходного металла зависит от количества используемого окислителя, но составляет в большинстве случаев от приблизительно 0,000001 до приблизительно 20 или от приблизительно 0,00001 до приблизительно 5, или от приблизительно 0,0001 до приблизительно 1% в расчете на массу окислителя.
В случае ионов железа и пероксида водорода приемлемое количество Fe составляет предпочтительно от приблизительно 0,000001 до приблизительно 20 или от приблизительно 0,00001 до приблизительно 10% в расчете на массу окислителя.
В соответствии с одним предпочтительным вариантом осуществления полисахарид обрабатывают раствором от приблизительно 0,00001 до приблизительно 10% FeSO4 в расчете на массу окислителя и от приблизительно 0,5 до приблизительно 1,5% H2O2 в расчете на массу полисахарида в течение 1 ч при 70°C и при pH 4,5.
Окислитель и переходный металл могут быть добавлены к полисахариду, диспергированному в воде, спирте или любом другом приемлемом неорганическом или органическом растворителе.
В соответствии с одним вариантом осуществления сухая масса водной полисахаридной суспензии в течение обработки составляет от приблизительно 5 до приблизительно 15 или от приблизительно 8 до приблизительно 12, или от приблизительно 9 до приблизительно 11%.
В соответствии с одним вариантом осуществления температура в водной суспензии составляет от приблизительно 20 до приблизительно 100, более предпочтительно от приблизительно 60 до приблизительно 80°C. В соответствии с одним вариантом осуществления микроволокнистый полисахарид расслаивают в течение от приблизительно 10 до приблизительно 120 или от приблизительно 20 до приблизительно 80, или от приблизительно 40 до приблизительно 60 минут.
В соответствии с одним вариантом осуществления по меньшей мере приблизительно 70 или по меньшей мере приблизительно 80, или по меньшей мере приблизительно 90 мас.% полисахарида превращается в микроволокнистый полисахарид.
В качестве дополнения к добавленному окислителю также возможно использовать ультразвук или фото- или электрореакции Фентона (in situ генерация гидроксильных радикалов с помощью излучения или электрического тока).
Для целей настоящего изобретения полисахаридные микроволокна относятся к субструктурам малого диаметра с высоким отношением длины к диаметру, сравнимым по размерам с целлюлозными микроволокнами, которые встречаются в природе. Несмотря на то, что настоящее описание изобретения относится к микроволокнам и образованию микроволокон, подразумевается, что эти термины в данном описании включают нановолокна (целлюлозные или другие).
Целлюлоза, являясь предпочтительным полисахаридом в соответствии с изобретением, находится в природе на нескольких иерархических уровнях организации и ориентации. Целлюлозные волокна включают слоистую вторичную оболочечную структуру, в которой макроволокна упорядочены.
Макроволокна включают множество микроволокон, которые далее включают целлюлозные молекулы, упорядоченные в кристаллических и аморфных областях. Целлюлозные микроволокна изменяются по диаметру от приблизительно 5 до приблизительно 100 нанометров для различных видов растений и наиболее типично находятся в диапазоне от приблизительно 25 до приблизительно 35 нанометров в диаметре. Микроволокна находятся в пучках, которые расположены параллельно в матриксе аморфных гемицеллюлоз (в частности, ксилоглюканов), пектиновых полисахаридов, лигнинов и обогащенных гидроксипролином гликопротеинов (включая экстензин). Микроволокна находятся на расстоянии приблизительно 3-4 нм в пространстве, занятом матриксными соединениями, перечисленными выше. Специфическое упорядочивание и локализация матриксных материалов и то, как они взаимодействуют с целлюлозными микроволокнами, до сих пор полностью не известно.
Предпочтительно полисахарид расслаивают до такой степени, что конечная удельная площадь поверхности образовавшегося микроволокнистого полисахарида составляет от приблизительно 1 до приблизительно 100 или от приблизительно 1,5 до приблизительно 15, или от приблизительно 3 до приблизительно 10 м2/г. Вязкость полученной водной суспензии микроволокнистого полисахарида приемлемо составляет от приблизительно 200 до приблизительно 4000 или от приблизительно 500 до приблизительно 3000, или от приблизительно 800 до приблизительно 2500 мПа·с. Стабильность, которая является мерой степени седиментации суспензии, предпочтительно составляет от приблизительно 60 до 100 или от приблизительно 80 до приблизительно 100%, где 100% указывает на отсутствие седиментации в течение по меньшей мере 2 недель (6 месяцев).
Микроволокнистые полисахариды, полученные в соответствии с настоящим изобретением, приемлемо имеют длину от приблизительно 0,05 до приблизительно 0,9 или от приблизительно 0,1 до приблизительно 0,5, или от приблизительно 0,2 до приблизительно 0,3 мм.
Нерасслоенные древесные волокна, например целлюлозные волокна, отличаются от микроволокнистых волокон, поскольку длина волокна древесных волокон обычно изменяется в пределах от приблизительно 0,7 до приблизительно 2 мм. Удельная площадь поверхности таких волокон обычно составляет от приблизительно 0,5 до 1,5 м2/г.
Расслаивание может быть выполнено в различных устройствах, приемлемых для расслаивания волокон полисахаридов. Предварительным условием для обработки волокон является то, что устройство настроено или контролируется так, чтобы волокна освобождались из волокнистых оболочек. Это может выполняться путем перетирания волокон между собой оболочками или другими частями устройства, в котором происходит расслаивание. Предпочтительно расслаивание выполняют при помощи нагнетания насосом, смешивания, нагревания, обработки паром, цикла повышения давления - снижения давления, динамического воздействия, размалывания, ультразвука, обработки микроволнами, перетирания и их комбинаций, наиболее предпочтительно механическое расслаивание выполняют путем размалывания, перетирания или их комбинаций. В любой из механических операций, раскрытых в данном описании, совершенно необходимо применение достаточного количества энергии для получения микроволокнистого полисахарида. Изобретение также относится к микроволокнистому полисахариду, полученному с помощью способа, как раскрыто в данном описании. Предпочтительно микроволокнистый полисахарид включает микроволокнистую целлюлозу, более предпочтительно - микроволокнистую целлюлозу, полученную из небеленой пульпы. Микроволокнистая целлюлоза может быть использована в любом из различных способов, известных в данной области.
Для изобретения, описанного следующим образом, очевидно, что одно и то же можно варьировать многими способами. Такие вариации не рассматриваются как отступление от сущности и объема настоящего изобретения, и все такие модификации, как было бы очевидно для специалиста в данной области, предназначены для включения в объем притязаний формулы изобретения. В то время как примеры в данном описании ниже предоставляют более специфические детали реакций, следующие общие принципы могут быть раскрыты в данном описании. Следующие примеры будут далее иллюстрировать, как описанное изобретение может быть выполнено без ограничения его объема.
Все части и проценты относятся к частям и процентам по массе, если не указано иное.
Пример 1
а) Пульпа, использованная в экспериментах, представляла собой беленую сульфитную пульпу из Domsjö (15% содержание гемицеллюлозы), предназначенную для изготовления бумаги.
Стандартная Domsjö сульфитная пульпа.
2. Предварительно обработанная Domsjö сульфитная пульпа. Условия, использованные на стадии предварительной обработки, были следующие: пульпа 10% плотности; 0,01% FeSO4 в расчете на массу сухой пульпы; 1% H2O2 в расчете на массу сухой пульпы, 1 ч при 70°C и pH 4,5, регулируемый серной кислотой.
б) MFC получали из образцов пульпы 1 и 2 путем пропускания 1% волокнистой суспензии через голландер (Drais PMC 25TEX) при следующих условиях: зерна оксида циркония (65% засыпка), скорость вращения ротора 1200 об/мин и скорость потока 100 л/ч. Потребление энергии и способность материала поддаваться обработке были зафиксированы во время испытаний.
в) MFC продукты после испытания б) пропускали в следующий раз через мельницу и при тех же самых условиях, за исключением скорости потока, которая составляла 200 л/ч.
г) Следующие свойства MFC продукта были охарактеризованы: длина волокна, вязкость, водоудерживающая способность (WRV), стабильность и заряд. Результаты приведены в таблице 1.
Таблица 1
Потребление энергии и характеристики MFC продуктов, полученных из беленой сульфитной пульпы из Domsjö (15% содержание гемицеллюлозы)
  Стандартная MFC
Пассаж 1		 Редокс MFC
Пассаж 1		 Стандартная MFC
Пассаж 2		 Редокс MFC
Пассаж 2
Энергия (кВт·ч/т) 8561 5299 12842 7924
Длина волокна (мм) 0,37 0,24 0,28 0,25
WRV (г/г) 4,78 4,42 5,10 5,39
Вязкость (мПа·с) 1486 1035 1839 1098
Стабильность (%) 100 100 100 100
Z-потенциал (мВ) -52,5 -64,9 -81,3 -101,8
Пример 2
а) Пульпа, использованная в экспериментах, представляла собой небеленую крафт-пульпу из мягкой древесины из Södra Cell AB, предназначенную для изготовления полностью беленой пульпы.
1. Стандартная Värö крафт-пульпа.
2. Предварительно обработанная Värö крафт-пульпа. Условия, использованные на стадии предварительной обработки, были следующие: пульпа 10% плотности; 0,01% FeSO4 в расчете на массу сухой пульпы; 2% H2O2 в расчете на массу сухой пульпы, 1 ч при 70°C и pH 4,5, регулируемый серной кислотой.
б) MFC получали из образцов пульпы 1 и 2 путем пропускания 1% волокнистой суспензии через голландер (Drais PMC 25TEX) при следующих условиях: зерна оксида циркония (65% засыпка), скорость вращения ротора 1200 об/мин и скорость потока 100 л/ч. Потребление энергии (см. таблицу 2) и способность материала поддаваться обработке были зафиксированы во время испытаний.
в) MFC продукты после испытания б) пропускали в следующий раз через мельницу и при тех же самых условиях, за исключением скорости потока, которая составляла 200 л/ч.
г) Следующие свойства MFC продукта были охарактеризованы: WRV, вязкость, стабильность и Z-потенциал (см. таблицу 2).
Таблица 2
Потребление энергии и характеристики MFC продуктов, полученных из небеленой крафт-пульпы из мягкой древесины из Värö
  Стандартная MFC
Пассаж 1		 Редокс MFC
Пассаж 1		 Стандартная MFC
Пассаж 2		 Редокс MFC
Пассаж 2
Энергия (кВт·ч/т) 8692 5276 12810 8042
Длина волокна (мм) 0,37 0,34 0,30 0,29
WRV (г/г) 5,99 4,59 4,14 4,00
Вязкость (мПа·с) 2160 2302 1424 805
Стабильность (%) 100 100 100 100
Z-потенциал (мВ) -49,4 -69,1 -46,0 -61,5
Пример 3
а) Пульпа, использованная в экспериментах, представляла собой растворенную сульфитную пульпу из Domsjö (5% содержание гемицеллюлозы).
1. Стандартная Domsjö растворенная пульпа (5% гемицеллюлоза).
2. Стандартная Domsjö растворенная пульпа (5% гемицеллюлоза) с добавлением 0,1% карбоксиметилцеллюлозы (Akucell AF 1985, DS: 0,85 и MW: 340000).
3. Предварительно обработанная Domsjö растворенная пульпа (5% гемицеллюлоза). Условия, использованные на стадии предварительной обработки, были следующие: пульпа 10% плотности; 0,01% FeSO4 в расчете на массу окислителя; 1% H2O2 в расчете на массу сухой пульпы, 1 ч при 70°C и pH 4,5, регулируемый серной кислотой.
4. Предварительно обработанная Domsjö растворенная пульпа (5% гемицеллюлоза), как в пункте 3, с добавлением 0,1% карбоксиметилцеллюлозы (Akucell AF 1985, DS: 0,85 и MW: 340000).
б) MFC получали из образцов пульпы 1 и 2 путем пропускания 1,5% волокнистой суспензии через голландер (Drais PMC 25TEX) при следующих условиях: зерна оксида циркония, 65% засыпка, скорость вращения ротора 1200 об/мин и скорость потока 100 л/ч. Потребление энергии и способность материала поддаваться обработке были зафиксированы во время испытаний.
в) MFC продукты после испытания б) пропускали в следующий раз через мельницу и при тех же самых условиях, за исключением скорости потока, которая составляла 200 л/ч.
Таблица 3
Общее потребление энергии для получения MFC из сульфитной пульпы из Domsjö (5% содержание гемицеллюлозы)
Пульпа Пассаж 1 (кВт·ч/т) Пассаж 2 (кВт·ч/т)
Стандартная пульпа 5956 8934
Стандартная пульпа + добавление CMC 4992 7626
Предварительно обработанная пульпа 3712 5692
Предварительно обработанная пульпа + добавление CMC 3941 5875
Была получена микроволокнистая целлюлоза, имеющая среднее арифметическое значение длины волокна от 0,23 до 0,37 мм, водоудерживающую способность по меньшей мере 400% и высокую стабильность. MFC продукты, полученные из редоксобработанной пульпы, имеют более высокий заряд (Z-потенциал) по сравнению со стандартными продуктами. Потребление энергии снизилось приблизительно на 40%, когда пульпу предварительно обрабатывали реагентом Фентона. Кроме того, способность материала поддаваться обработке на голландере была улучшена (отсутствие спутывания, остановок, связанных с температурой или давлением). Аналогичные тенденции по результатам получены для испытаний с небеленой крафт-пульпой из мягкой древесины и беленой растворенной пульпой. Вязкость беленой сульфитной пульпы (15% содержание гемицеллюлозы) и небеленой крафт-пульпы снизилась до 47-66% при воздействии предварительной обработки (см. таблицу 4).
Таблица 4
Характеристики сульфитной пульпы (15% содержание гемицеллюлозы) и небеленой крафт-пульпы, использованной в исследовании
  Domsjö стандартная пульпа Domsjö редокс пульпа Värö стандартная пульпа Värö редокс пульпа
Вязкость (дм3/кг) 998 531 1193 397
WRV (г/г) 1,49 1,60 1,46 1,50
Длина волокна (мм) 0,91 0,92 1,12 1,18
Z-потенциал (мВ) -18,2 -17,0 -19,4 -10,8

Claims (12)

1. Способ получения микроволокнистой целлюлозы, включающий обработку волокон целлюлозы в водной суспензии, содержащей окислитель и по меньшей мере один переходный металл в ионной форме, и одновременное механическое расслаивание указанных волокон целлюлозы с образованием микроволокнистой целлюлозы.
2. Способ по п.1, где температура в водной суспензии составляет от приблизительно 20 до приблизительно 100°С.
3. Способ по п.1 или 2, где микроволокнистую целлюлозу расслаивают в течение от приблизительно 10 до приблизительно 120 мин.
4. Способ по п.1 или 2, где по меньшей мере 70% целлюлозы превращается в микроволокнистую целлюлозу.
5. Способ по п.1 или 2, где целлюлозу обрабатывают при рН от приблизительно 3 до приблизительно 5.
6. Способ по п.1 или 2, где переходный металл присутствует в водной суспензии в количестве от приблизительно 0,000001 до приблизительно 50% в расчете на массу окислителя.
7. Способ по п.1 или 2, где окислитель присутствует в водной суспензии в количестве от приблизительно 0,1 до приблизительно 5% в расчете на массу целлюлозы.
8. Способ по п.1 или 2, где целлюлозу расслаивают при помощи нагнетания насосом, смешивания, нагревания, обработки паром, цикла повышения давления - снижения давления, динамического воздействия, размалывания, ультразвука, обработки микроволнами, перетирания и их комбинаций.
9. Способ по п.1 или 2, где окислителем является пероксид водорода и переходным металлом является железо.
10. Способ по п.1 или 2, где сухая масса водной суспензии целлюлозы составляет от приблизительно 5 до приблизительно 15%.
11. Микроволокнистая целлюлоза, полученная с помощью способа по любому из пп.1-10 таким образом, что она включает микроволокна целлюлозы длиной от по меньшей мере приблизительно 0,05 мм.
12. Микроволокнистая целлюлоза по п.11, которая представляет собой небеленую микроволокнистую целлюлозу.
RU2008102975/05A 2005-06-28 2006-05-30 Способ получения микроволокнистого полисахарида RU2404194C2 (ru)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP05105764.4 2005-06-28
EP05105764 2005-06-28

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2008102975A RU2008102975A (ru) 2009-08-10
RU2404194C2 true RU2404194C2 (ru) 2010-11-20

Family

ID=35543903

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2008102975/05A RU2404194C2 (ru) 2005-06-28 2006-05-30 Способ получения микроволокнистого полисахарида

Country Status (17)

Country Link
EP (1) EP1896508B1 (ru)
JP (2) JP4707743B2 (ru)
KR (1) KR100942753B1 (ru)
CN (2) CN101208358B (ru)
AR (1) AR055978A1 (ru)
AU (1) AU2006262963B2 (ru)
BR (1) BRPI0612006B1 (ru)
CA (1) CA2612065C (ru)
MX (1) MX277615B (ru)
MY (1) MY144999A (ru)
NO (1) NO343075B1 (ru)
NZ (1) NZ564484A (ru)
PL (1) PL1896508T3 (ru)
RU (1) RU2404194C2 (ru)
TW (1) TWI349059B (ru)
WO (1) WO2007001229A1 (ru)
ZA (1) ZA200711043B (ru)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2707872C1 (ru) * 2019-05-22 2019-12-02 федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Южно-Уральский государственный университет (национальный исследовательский университет)" Способ микронизации фукоидана

Families Citing this family (33)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2840182B1 (en) * 2005-05-02 2019-07-03 International Paper Company Ligno cellulosic materials and the products made therefrom
JP5108587B2 (ja) * 2007-12-11 2012-12-26 花王株式会社 セルロース分散液の製造方法
SE0800807L (sv) * 2008-04-10 2009-10-11 Stfi Packforsk Ab Nytt förfarande
NZ608542A (en) * 2008-12-19 2015-02-27 Xyleco Inc Processing hydrocarbon-containing materials
FI124724B (fi) * 2009-02-13 2014-12-31 Upm Kymmene Oyj Menetelmä muokatun selluloosan valmistamiseksi
PL2319984T3 (pl) * 2009-11-04 2014-08-29 Kemira Oyj Sposób wytwarzania papieru
BR112012029601B1 (pt) 2010-05-27 2020-10-27 Kemira Oyj composição, método para produzir um filme de auto-suporte, filme de auto-suporte, objeto de múltiplas camadas, método para a produção de um objeto de múltiplas camadas e uso de uma composição
CN102933767B (zh) * 2010-05-27 2016-05-18 凯米拉公司 包含阴离子聚合物的纤维素阻隔组合物
KR20130132381A (ko) 2010-07-12 2013-12-04 아크조 노벨 케미칼즈 인터내셔널 비.브이. 셀룰로스 섬유 조성물
EA031484B1 (ru) * 2011-06-30 2019-01-31 Нано-Грин Байорифайнериз Инк. Способ каталитической конверсии лигноцеллюлозной биомассы и получения кристаллической целлюлозы
WO2013050436A1 (en) 2011-10-07 2013-04-11 Akzo Nobel Chemicals International B.V. Paper and board production
FI127111B (en) 2012-08-20 2017-11-15 Stora Enso Oyj Process and intermediate for the production of highly refined or microfibrillated cellulose
FI127526B (en) 2012-11-03 2018-08-15 Upm Kymmene Corp Process for manufacturing nanofibrillar cellulose
CN104047198B (zh) * 2013-03-14 2016-11-23 金东纸业（江苏）股份有限公司 制备纳米纤维素的方法
GB201304939D0 (en) 2013-03-18 2013-05-01 Cellucomp Ltd Process for Preparing Cellulose-Containing Particles from Plant Material
US10648130B2 (en) * 2013-06-20 2020-05-12 Solenis Technologies, L.P. Process for the production of a microfibrillated cellulose composition
FI20135773L (ru) * 2013-07-16 2015-01-17 Stora Enso Oyj
FI129421B (fi) * 2014-03-12 2022-02-15 Maelkki Yrjoe Nanoselluloosan ja sen esiasteiden valmistus ja käyttö
FI126042B (en) 2014-03-31 2016-06-15 Upm Kymmene Corp Method for producing nanofibril cellulose and nanofibril cellulose product
FI126755B (en) * 2014-04-28 2017-05-15 Kemira Oyj A process for preparing a suspension from microfibrillated cellulose, microfibrillated cellulose and its use
WO2016060120A1 (ja) * 2014-10-15 2016-04-21 王子ホールディングス株式会社 微細セルロース繊維を含む組成物
EP3408432A4 (en) 2016-01-28 2019-10-02 Nano-Green Biorefineries Inc. PREPARATION OF CRYSTALLINE CELLULOSE
SE540103C2 (en) 2016-07-11 2018-03-27 Stora Enso Oyj Method of manufacturing intermediate product for conversioninto microfibrillated cellulose
JP6886649B2 (ja) * 2016-11-15 2021-06-16 国立大学法人京都大学 変性セルロース及びこれを用いた樹脂組成物
US10287366B2 (en) 2017-02-15 2019-05-14 Cp Kelco Aps Methods of producing activated pectin-containing biomass compositions
KR102129740B1 (ko) * 2018-07-26 2020-07-03 인하대학교 산학협력단 마이크로-나노피브릴 키틴/대나무 나노파이버 복합체
CN109898321A (zh) * 2019-02-27 2019-06-18 天津科技大学 一种利用羧甲基纤维素负载Fe2+对纸浆纤维表面氧化的方法
EP4018036A1 (en) 2019-11-05 2022-06-29 FiberLean Technologies Limited Binder composition and method comprising microfibrillated cellulose and recycled cellulosic materials
GB202117810D0 (en) 2021-12-09 2022-01-26 Fiberlean Tech Ltd Surface coating comprising microfibrillated cellulose
WO2023180277A1 (en) 2022-03-21 2023-09-28 Fiberlean Technologies Limited Porous surface coated with nanocellulose
WO2023180806A1 (en) 2022-03-23 2023-09-28 Fiberlean Technologies Limited Resin reinforced with nanocellulose for wood-based panel products
WO2024110781A1 (en) 2022-11-22 2024-05-30 Fiberlean Technologies Limited Sequential application of layers, comprising nanocellulose, onto the surface of paper or paperboard substrates
US20240167227A1 (en) 2022-11-22 2024-05-23 Fiberlean Technologies Limited Barrier coatings applied to nanocellulose-coated paper and paperboard

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2368527A (en) * 1942-09-10 1945-01-30 Sidney M Edelstein Treatment of cellulosic pulp
US4454005A (en) * 1975-04-10 1984-06-12 The Regents Of The University Of California Method of increasing interfiber bonding among fibers of lignocellulosic material, and resultant product
US4661205A (en) * 1981-08-28 1987-04-28 Scott Paper Company Method of bleaching lignocellulosic material with peroxide catalyzed with a salt of a metal
JPS6019921A (ja) * 1983-07-15 1985-02-01 Toyota Motor Corp タ−ボチャ−ジャの過給圧制御装置
JP3125475B2 (ja) * 1992-10-29 2001-01-15 王子製紙株式会社 新聞用紙
JP3036354B2 (ja) * 1994-05-17 2000-04-24 特種製紙株式会社 微細フィブリル化セルロースの製造方法
FR2730252B1 (fr) * 1995-02-08 1997-04-18 Generale Sucriere Sa Cellulose microfibrillee et son procede d'obtention a partir de pulpe de vegetaux a parois primaires, notamment a partir de pulpe de betteraves sucrieres.
US6183596B1 (en) * 1995-04-07 2001-02-06 Tokushu Paper Mfg. Co., Ltd. Super microfibrillated cellulose, process for producing the same, and coated paper and tinted paper using the same
JP4302794B2 (ja) * 1998-06-23 2009-07-29 ダイセル化学工業株式会社 微小繊維状セルロース及びその製造方法
DE19953589B4 (de) * 1999-11-08 2005-05-25 Sca Hygiene Products Gmbh Polysaccharid mit funktionellen Gruppen, Verfahren zu dessen Herstellung und daraus hergestellte Produkte
JP2001303473A (ja) * 2000-04-19 2001-10-31 Oji Paper Co Ltd オフセット印刷用紙及びその製造方法
JP2002294559A (ja) * 2001-03-30 2002-10-09 Tokushu Paper Mfg Co Ltd シート状高吸収体及びその製造方法
US7396974B2 (en) * 2002-02-08 2008-07-08 University Of Maine Oxidation using a non-enzymatic free radical system mediated by redox cycling chelators
SE526681C2 (sv) * 2002-12-18 2005-10-25 Korsnaes Ab Publ Fibersuspension av enzymbehandlad sulfatmassa som råvarumaterial för förpackning
US7700764B2 (en) * 2005-06-28 2010-04-20 Akzo Nobel N.V. Method of preparing microfibrillar polysaccharide

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2707872C1 (ru) * 2019-05-22 2019-12-02 федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Южно-Уральский государственный университет (национальный исследовательский университет)" Способ микронизации фукоидана

Also Published As

Publication number Publication date
JP2011094287A (ja) 2011-05-12
ZA200711043B (en) 2009-06-24
CN101208358B (zh) 2011-05-04
NZ564484A (en) 2010-04-30
BRPI0612006A2 (pt) 2010-10-13
PL1896508T3 (pl) 2018-04-30
KR100942753B1 (ko) 2010-02-18
TWI349059B (en) 2011-09-21
CN101208358A (zh) 2008-06-25
MY144999A (en) 2011-12-15
WO2007001229A1 (en) 2007-01-04
TW200718825A (en) 2007-05-16
BRPI0612006B1 (pt) 2017-11-14
NO343075B1 (no) 2018-10-29
NO20080479L (no) 2008-03-28
EP1896508A1 (en) 2008-03-12
KR20080023739A (ko) 2008-03-14
CA2612065A1 (en) 2007-01-04
CA2612065C (en) 2011-04-12
EP1896508B1 (en) 2017-10-25
AU2006262963B2 (en) 2010-03-25
AU2006262963A1 (en) 2007-01-04
RU2008102975A (ru) 2009-08-10
JP2008544112A (ja) 2008-12-04
MX2007015340A (es) 2008-02-11
AR055978A1 (es) 2007-09-12
MX277615B (es) 2010-07-27
JP4707743B2 (ja) 2011-06-22
CN101994271A (zh) 2011-03-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2404194C2 (ru) Способ получения микроволокнистого полисахарида
US7700764B2 (en) Method of preparing microfibrillar polysaccharide
Pinto et al. Cellulose processing from biomass and its derivatization into carboxymethylcellulose: A review
García et al. Industrial and crop wastes: A new source for nanocellulose biorefinery
AU2014353890B2 (en) Nanocellulose
JP5544053B1 (ja) セルロースナノファイバー
CN104981568B (zh) 生产溶解浆的方法、溶解浆以及方法的用途
AU2008253520B2 (en) Method to remove hemicellulose from cellulosic fibres using a solution of ammonia and hydrogen peroxide
JP2020512488A (ja) タバコ由来ナノセルロース材料
EP3172378B1 (en) Method of preparing cellulose nano-fibres from stalks of annual plants
JP6270819B2 (ja) 果実繊維物品およびその製造
Milanovic et al. Influence of TEMPO-mediated oxidation on properties of hemp fibers
JPWO2017078048A1 (ja) セルロースナノファイバーの製造方法
JP5966677B2 (ja) セルロースナノファイバーの製造方法
Das et al. Nanocellulose Preparation from Diverse Plant Feedstocks, Processes, and Chemical Treatments: A Review Emphasizing Non-woods.
Pinto et al. Scientific African
Dungani et al. Isolation and Characterization of Cellulose Nanofiber (CNF) from Kenaf (Hibiscus cannabinus) Bast through the Chemo-Mechanical Process.
Fillat Latorre et al. Assessing cellulose nanofiber production from olive tree pruning residue

Legal Events

Date Code Title Description
PC41 Official registration of the transfer of exclusive right

Effective date: 20160704