[发明专利]生产包含微原纤化纤维素的膜的方法

说明书

本发明涉及制造具有触觉性质的包含大量微原纤化纤维素(MFC)的膜的方法。根据本发明，形成了包含MFC的湿幅材，随后向湿幅材添加平均直径为至少1μm的颗粒，随后脱水和/或干燥。湿幅材可例如通过湿铺或流延成形方法而形成。颗粒可例如通过流延涂覆或喷涂而添加至湿幅材。

技术领域

本发明涉及制造具有触觉性质的包含大量微原纤化纤维素(MFC)的膜的方法。根据本发明，形成了包含MFC的湿幅材，随后向湿幅材添加平均直径为至少1μm的颗粒，随后脱水和/或干燥。湿幅材可例如通过湿铺或流延成形的方法而形成。颗粒可例如通过流延涂覆、帘式涂覆或喷涂而添加至湿幅材。

背景技术

对能够在表面(比如包装材料，薄膜，纸和纸板的表面)上提供三维结构(体)的兴趣越来越高。三维表面结构典型地提供触觉效果，即三维结构提供感官感觉，例如使得触摸表面的人们能够注意到表面具有三维结构，即触知效果。取决于关注的具体结构，触觉效果影响人们对表面的感知和表面的性质。

包含大量微原纤化纤维素(MFC)的膜在本领域中是已知的。取决于它们是如何被生产的，该膜可具有特别有利的强度和/或阻隔性质，同时也是可生物降解的和可再生的。包含MFC的膜例如被用在制造包装材料中并且可层压在或提供在纸或纸板材料的表面上。

已知包含大量的MFC的MFC膜或幅材难以脱水。已测试了多种化学和机械方案，比如不同的留着化学品、聚合物、长纤维、不同的脱水概念等。典型地，湿部中的造纸纤维悬浮体的阳离子需求或电荷对于留着和脱水是非常重要的。电荷调节，比如离子或电荷中和和/或聚合物桥接分别地协助常规的纤维絮凝和脱水以及留着。使用基于纳米颗粒的留着化学品已经在一定程度上得到了测试，特别是在常规造纸中，其目标因此是电荷和颗粒间控制。这样的留着概念是有效的，例如当以较高的机器速度运行时或如果悬浮体难以脱水的话。

然而，为了实现表面上或基材的触觉效果，一般需要相对较大的颗粒。将这样的颗粒添加至制造薄基材比如MFC膜的方法中的湿部可负面地影响膜的强度和阻隔性质。向湿部引入这样的外来颗粒或组分还可改变湿部化学，造成颗粒间和颗粒内的变化。某些颗粒，尤其是大颗粒，在胶体方面是不稳定的，并且需要不同的稳定化方法或给料方式，以避免沉降或例如喷嘴或丝网织物堵塞。不仅从成本角度来看，添加至基材的颗粒或组分为原生形式也可为有利的。许多具有关注的触觉性质的颗粒可能还具有复杂的化学性质，这造成与配料中的组分的意料之外的或不期望的或有干扰的相互作用，或者造成配料中的组分之间的意料之外的或不期望的或有干扰的相互作用。

传统上，提供例如纸产品的触觉体验的表面改性通过以下实现：首先制造纸，并且然后在分开的方法中对干纸的表面进行改性，比如通过印刷，这典型地还需要另外的化学品，比如粘合剂，以确保颗粒附接至纸的干表面。另一个方案是向湿部添加某种类型的纤维或然后在矿物涂料中使用特别的添加剂以提供触觉效果。

WO2014154937A1涉及生产纸或板的方法，其包括提供包含纤维素纤维的原料，向原料添加包含微原纤化纤维素和强度添加剂的混合物，在添加所述混合物之后向原料添加微米颗粒，在丝网上使原料脱水以形成幅材，并且将幅材干燥。

US2003152724涉及具有触知性质的经涂覆的纸板，其通过将组织化试剂(texturized agents)印刷到纸表面中，随后加热和固化而制造。

需要制备包含大量MFC的膜的高效方法，所述膜还提供触觉体验，优选具有基本上得到保持的阻隔和强度性质。对于在生产膜期间的运行能力方面的生产效率而言重要的是能够成本有效地生产具有足够的阻隔和强度性质的膜。理想的是该方法适合大规模生产并且使得对实现触觉效果的另外的化学品的需求最小化。另外，如果这样的包含大量MFC的膜可为可再生的(任选地为可生物降解的和/或可堆肥的)并且基本上不含塑料会是理想的。

发明内容

本公开内容的目的是提供制造具有触觉性质的包含大量的微原纤化纤维素(MFC)的膜的改进的方法。