[发明专利]具有高纤维素纤维含量的熔融加工材料

说明书

本发明涉及包含纤维素纤维的产品及制备其的熔融加工方法，其中纤维素纤维被至少部分改性以含有二醇纤维素。

技术领域

本发明涉及二醇纤维素的熔融加工产品和制备该产品的方法。本发明有利于制备具有高纤维素含量的挤出和/或注塑成型产品。

背景技术

纤维素可能是地球上最丰富的生物聚合物，它被认为是未来可持续的和基于生物的经济中的重要组成部分。

纤维素的问题是例如通过各种熔融加工技术来加工纤维素的难度。纤维素特别是纤维素纤维的挤出和注射成型需要高含量的第二热塑性聚合物以促进该过程。然而，这些复合材料或纤维素和第二聚合物的混合物已经显示出遭受在纤维素纤维和第二聚合物之间的拉出和剥离，以及形成附聚物。

Bengtsson等人(Composites:Part A,38(2007),1922-1931)公开了一种纤维素纤维增强的聚丙烯复合材料，其纤维素纤维含量高达60％。该复合材料通过在将纤维素与聚丙烯混合之前制备纤维素粒料并通过挤出来制备。

US2007/0004826公开了纤维素醚、增塑剂和消泡剂的组合物，其中该组合物可用于挤出无机组合物。

Larsson等人(Green Chemistry,18(2016),3324-3333)和PCTSE2016/050663描述了一种通过部分氧化纤维素纤维(至二醛纤维素)，然后完全还原所形成的醛，形成二醇纤维素来制备二醇纤维素的方法。所得材料用于通过常规造纸技术制备材料。

仍然没有公开例如通过挤出或注塑成型的熔融加工的高纤维素含量的材料。

发明内容

本发明的目的是通过提供含纤维素纤维的产品克服现有技术的缺点，其中的纤维素已经至少部分地被改性成二醇纤维素。

本发明的主要方面涉及根据权利要求1的产品。

在第二方面，本发明涉及制备根据本发明的产品的方法，其中该方法包括：

a)提供一种包括纤维素纤维的材料，其中纤维素纤维被至少部分改性以含有二醇纤维素，并且其中熔融加工产品中改性纤维素纤维的量大于60wt％；和

其中，基于纤维素材料中可氧化的C2-C3键的总数，被至少部分改性的纤维素向二醇纤维素的转化率为至少10％；

b)任选地让材料吸附水分或水足够长的时间或直到已吸附足够量的水或水分；和

c)将材料熔融加工成产品。

在第三方面，本发明涉及一种包括纤维素纤维的材料，其中纤维素纤维被至少部分改性成二醇纤维素，并且其中材料中改性纤维素纤维的量大于60wt％；

其中，基于纤维素材料中可氧化的C2-C3键的总数，被至少部分改性的纤维素向二醇纤维素的转化率为至少10％；

并且其中该材料任选地已吸附5-40wt％的水分或水。

在第四方面，本发明涉及熔融加工含纤维素纤维的产品的方法，其中该方法包括:

a)提供包含改性纤维素纤维的材料，其中该改性纤维素纤维被至少部分地改性成二醇纤维素；

b)让材料吸附水分或水足够长的时间或直到吸附足够量的水或水分；和

c)将材料熔融加工成产品。

在第五方面，本发明涉及产品作为气体屏障例如氧气和/或水蒸气屏障的用途。

在第六方面，本发明涉及该产品作为液体屏障如水屏障的用途。