[发明专利]用于生产具有良好的阻隔性质的膜的方法

说明书

本发明涉及用于制造膜的方法，所述膜根据ASTM D‑3985，在25℃大于50％的相对湿度下，或在25℃高于75％的相对湿度下，或在25℃高于85％的相对湿度下，具有在1cc/m2/24h至500cc/m2/24h的范围内的氧气透过率，其中所述方法包括以下步骤：提供包含微原纤化纤维素的第一悬浮液，其中悬浮液的干含量在0.1至10重量％的范围，以基于微原纤化纤维素的量(干/干)的0.1至10重量％的量，向所述第一悬浮液加入湿强度添加剂，由此形成微原纤化纤维素和湿强度添加剂的混合物，向基材施加所述混合物以形成纤维幅材以及干燥所述幅材以形成所述膜。本发明还涉及根据所述方法生产的膜。

技术领域

本文件涉及在高相对湿度(RH)下具有良好且稳定的氧气透过率(OTR)的阻隔膜。更特别地，本公开内容涉及制造这样的膜的方法。

背景技术

目前，包含微原纤化纤维素(MFC)的膜已被证明具有优异的阻隔性质(参见例如Aulin等,Oxygen and oil barrier properties of microfibrillated cellulose filmsand coatings,Cellulose(2010)17:559-574,Lavoine等,Microfibrillated cellulose–Its barrier properties and applications in cellulosic materials:A review,Carbohydrate polymers 90(2012)735-764,Kumar等,Comparison of nano-andmicrofibrillated cellulose films,Cellulose(2014)21:3443-3456)，而气体阻隔性质非常依赖周围环境中的水分或相对湿度。因此，非常常见的是MFC膜必须用聚合物膜涂覆，以防止水分或水蒸气使MFC膜溶胀和破坏MFC膜。

在高相对湿度下缺乏气体阻隔性质比如氧气或空气已经被研究并记载，但是这些方案中的大部分都是昂贵的且难以在工业环境中实施。一种途径是对MFC或纳米纤维素改性，比如在EP2554589A1中公开的，其中用硅烷偶联剂对MFC分散体改性。EP2551104A1教导了使用在较高相对湿度(RH)下具有改进的阻隔性质的MFC和聚乙烯醇(PVOH)和/或聚糖醛酸。另一种方案为用具有高耐水牢度和/或低水蒸气透过率的膜来涂覆膜。JP2000303386A公开了例如其上涂覆了胶乳的MFC膜，而US2012094047A教导了使用与多糖比如MFC混合的木材水解物，其可用聚烯烃层涂覆。除了这种化学改性之外，还已经研究了交联纤丝或纤丝和共聚物的可能性。这提高了膜的耐水牢度，但也提高了水蒸气透过率。EP2371892A1、EP2371893A1，分别要求保护具有金属离子、乙二醛、戊二醛和/或柠檬酸的交联MFC。

然而，许多上述方案需要后处理步骤或高剂量才能有效。许多公开的方案还限制了MFC膜的生产且特别是MFC膜的再制浆。

因此需要找到更简单的生产这样的膜的方案，优选可在造纸机或纸板制造机，或在经改造的造纸机或纸板制造机上使用，其中可避免随后的涂覆或浸渍步骤，因为造纸机上的涂覆站(coating stations)的数量通常受到限制。

发明概述

本公开内容的目的为提供改进的包含微原纤化纤维素的膜，其具有改进的阻隔性质，甚至在周围较高的相对湿度下。

本发明由所附的独立权利要求来限定。在所附从属权利要求中以及在以下说明书和附图中阐述实施方式。