[发明专利]纤维素纳米纤丝及其制造方法

权利要求书

1.纤维素纳米纤丝，其包含：

至少100μm的长度，和

约30至约300nm的宽度，

其中该纳米纤丝在物理上彼此分开，基本上不含原纤维化的纤维素，

其中该纳米纤丝具有超过700ml的按照Paptac标准测试方法C1的表观排水度，

其中在水中包含1%w/w纳米纤丝的悬浮液25°C时在100s^-1的剪切速率下具有大于100cps的粘度。

2.权利要求1的纳米纤丝，其中按照GB 2 296 726所述的沉降试验超过0.1%w/w的水悬浮液不能沉降。

3.权利要求1的纳米纤丝，其中按照GB 2 296 726所述的沉降试验小于0.05%w/w的水悬浮液沉降50%体积。

4.权利要求1的纳米纤丝，其中该长度为100μm至500μm。

5.权利要求1的纳米纤丝，其包含至少60meq/kg的表面电荷。

6.由纤维素原料浆生产纤维素纳米纤丝的方法，其包括如下步骤：

提供包含初始长度至少为100μm的纤维素纤丝的浆；

将浆供给到至少一个纳米纤丝化步骤，其包括：

通过使该纤丝暴露于具有平均线速度为1000m/min至2100m/min的刀片的剥离搅拌器以将浆的纤维素纤丝剥离，

其中在基本上保持初始长度的同时刀片剥离纤维素纤维以产生纳米纤丝，

其中该纳米纤丝基本上不含原纤维化的纤维素。

7.权利要求6的方法，其包括使纳米纤丝与大号纤丝分离。

8.权利要求6的方法，其包括将大号纤丝再循环到该至少一个纳米纤丝化步骤。

9.处理纸制品的方法，从而与未处理过的纸制品相比改善该纸制品的强度性质，其包括：

向纸制品添加至多50wt%的纤维素纳米纤丝，

其中该纳米纤丝包含：

至少100μm的长度，和

约30至约300nm的宽度，

其中该纳米纤丝基本上不含原纤维化的纤维素，

其中该纳米纤丝具有超过700ml的按照Paptac标准测试方法C1的表观排水度，

其中在水中包含1%w/w纳米纤丝的悬浮液25°C时在100s^-1的剪切速率下具有大于100cps的粘度，

其中该强度性质包括湿纸幅强度、干纸强度和首程留着率中的至少一种。

10.权利要求9的方法，其中该方法包括混合少于5%(w/w)纳米纤丝水悬浮液的悬浮液以生产经过处理的纸制品。

11.权利要求10的方法，其中该纸制品的湿纸幅强度在没干燥过的湿纸页的抗张能吸收方面至少提高100%。

12.权利要求10的方法，其中干纸强度提高到用淀粉制造的手抄纸的干燥强度的两倍之上。

13.用于由纤维素原料生产长度为至少100μm的纤维素纳米纤丝的纤维素纳米纤丝机，该纳米纤丝机包含：

适宜处理纤维素原料的容器，其包含：

进口、

出口、和

内表面壁，

其中该容器限定具有圆形、正方形、三角形或多边形的横截面的腔室；

沿着穿过该横截面的轴可操作地安装在腔室内并且有绕轴旋转方向的转轴，该转轴包含多个安装在轴杆上的剥离搅拌器；

该剥离搅拌器包含：

彼此相对连在轴杆上并且径向地从轴向外延伸的第一组刀片，该第一组刀片包含：

从轴到第一刀片末端所限定的并且在沿着轴的方向上突出的第一半径；

彼此相对连在中心轮毂上并且径向地从轴向外延伸的第二组刀片，该第二组刀片包含从轴到第二刀片末端所限定的并且在沿着轴的方向上突出的第二半径，

其中每片刀片具有在轴杆旋转方向上运动的刀刃，以及

限定内表面壁与第一刀片尖端之间的间隙，其中该间隙大于纳米纤丝的长度。

14.权利要求13的纳米纤丝机，其中第一半径大于第二半径。

15.权利要求13的纳米纤丝机，其中第一组刀片在轴向上取向并且与中心轮毂在不同平面。

16.权利要求13的纳米纤丝机，其中该刀片具有至少1000m/min的平均线速度。