[发明专利]微原纤多糖的制备方法

说明书

本发明涉及制备微原纤(microfibrillar)多糖，特别是微原纤纤维素(MFC)的方法，可由所述方法获得的微原纤多糖，及其用途。

发明背景

微原纤纤维素(MFC)，最常见的微原纤多糖，由已经被层离(delaminate)为具有大比例裸露纤维壁的微原纤的小碎片的木纤维制备。

生产的MFC具有高比表面积，这在纸和纤维结构中赋予强结合能力、高保水性、在水分散体中的良好稳定性以及高粘度。

纤维素纤维可以通过酶处理，尤其是通过WO 2004/055268中公开的用纤维素酶进行处理而层离为微原纤纤维素。但是，通过酶处理使纤维层离贵多倍和/或无效。

希望提供一种能够提高生产能力的方法，鉴于现有技术的方法中纤维堵塞妨碍了此类尝试。还希望提供一种以提高的产品稠度制备微原纤纤维素的方法，即提供一种在不经受造成生产中断的纤维堵塞、温度和/或压力升高的情况下具有较高微原纤浓度的悬浮液。考虑到本领域中已知的MFC产品，另一目标是提供具有提高的表面电荷和稳定性的MFC的制备方法。本发明旨在提供此类方法。

发明

本发明涉及微原纤多糖的制备方法，其包括在包含氧化剂和至少一种过渡金属的水悬浮液中处理多糖，将所述多糖机械层离以形成微原纤多糖。

术语多糖包括但不限于纤维素、半纤维素、甲壳质、壳聚糖、瓜尔胶、果胶、藻酸盐、琼脂、黄原胶、淀粉、直链淀粉、支链淀粉、alternan、胞外多糖、齿斑葡聚糖、葡聚糖、出芽短梗霉聚糖、果聚糖、刺槐豆胶、角叉藻聚糖、糖原、糖胺聚糖、胞壁质、细菌荚膜多糖、及其衍生物，其中纤维素是优选的。多糖可以原样使用，或可以使用纺丝以生成或改善纤维结构。

但是，纤维素是本发明中使用的优选多糖。本发明中所用的纤维素的来源包括以下：(a)木纤维，例如，来自硬木和软木，例如来自化学浆、机械浆、热机械浆、化学-热机械浆、回收的纤维、新闻纸；(b)种子纤维，例如来自棉花；(c)种子外壳纤维，例如来自大豆壳、豌豆壳、玉米皮；(d)韧皮纤维，例如来自亚麻、大麻、黄麻、苎麻、洋麻；(e)叶纤维，例如来自马尼拉麻、剑麻；(f)茎或麦杆纤维，例如来自甘蔗渣、玉米、小麦；(g)草纤维，例如来自竹子；(h)来自藻类的纤维素纤维，例如velonia；(i)细菌或真菌；和(j)薄壁组织细胞，例如来自蔬菜和果实，特别是甜菜，和柑橘属果实，例如柠檬、来檬、橙、葡萄柚。也可以使用这些纤维素材料的微晶形式。优选的纤维素来源是(1)纯化的、任选漂白的、由亚硫酸盐、牛皮纸(硫酸盐)、或预水解的牛皮纸制浆法生产的木浆；(2)纯化的棉短绒；和(3)果实与蔬菜，特别是甜菜和柑橘属果实。该纤维素来源不是限制性的，可以使用任何来源，包括合成纤维素或纤维素类似物。

根据一个实施方案，在所述水悬浮液中处理多糖并同时将其层离。这使该方法更时间有效且不会损害产品的质量。

根据一个实施方案，在层离之前处理多糖。

根据一个实施方案，在酸性或中性pH例如大约1至大约8，或大约2至大约6，或大约3至大约5下进行该处理一段足以促进该多糖的纤维层离的时间。根据一个实施方案，在不存在或基本上不存在任何碱性化学品例如苛性钠或类似物的情况下进行多糖的处理。

根据一个实施方案，基于多糖的重量，以大约0.1至大约5，或大约0.5至大约3，或大约0.5至大约1.5重量％的量添加氧化剂。