[发明专利]氧化多糖对纤维素材料在干燥状态和潮湿状态下的功能化和增强

说明书

本发明涉及吸附在纤维素材料上的化合物，特别是基于多糖的化合物。本发明特别涉及在潮湿和/或干燥状态下此类化合物作为纤维素材料的增强剂的应用。本发明涉及包含至少一种吸附在纤维素材料上的多糖的组合的化合物，所述多糖包含至少两个不同的单糖单元，形成第一和第二单糖单元，所述第二单糖单元是包含至少所述第一单糖单元的链上的分支，至少一部分第二单糖单元是非环状的并且具有醛官能，所述醛官能可能与纤维素材料的羟基官能形成半缩醛官能。

【技术领域】

本发明涉及吸附在纤维素材料上的化合物，特别是基于多糖的化合物。特别是，本发明涉及在潮湿和/或干燥状态下所述化合物作为纤维素材料的增强剂的应用。

【背景技术】

一个技术问题是开发易于使用的增强剂，特别是在工业层面，并优选是低成本的。纤维素材料，如典型的造纸纤维或纺织纤维，广泛应用于许多领域(包装用纸和纸板、平面印刷、特种纸、复合增强材料…)。在众多应用中，这些材料的水敏感性是限制其用途的主要因素，尽管从可持续发展的角度来看，其生物可再生性使其具有吸引力。过去已经开发了许多添加剂来提高处理过的纤维素材料的湿强度(WS)。

现有技术中推荐的解决方案通常需要特定的、或多或少复杂的过程，主要求助于来自石化工业的、公认具有毒性的化合物(乙二醛、甲醛、环氧氯丙烷等)。

此外，一般而言，所使用的添加剂或增强剂具有在干燥状态下或在潮湿状态下增强纤维素材料的强度的特性。但是很难识别在干燥状态和潮湿状态下增强纤维素材料强度的试剂。现有技术通常使用不同的添加剂来实现这两种技术功能。因此，开发新型增强剂以克服这一技术难题具有优势。

另外，一般来说，现有的石油化工产品是有毒的，或怀疑是有毒的。为绕过这一困难，比例被降低和/或这些产品的商业用途受到限制。

一般来说，对于增强剂必须在潮湿状态下有效的应用，目前提出的解决方案并不令人满意，特别是因为增强需要使用有毒产品和复杂结构和/或包括铝箔或塑料的繁琐工艺或设备。实业家往往更喜欢塑料材料，这是令人遗憾的。

专利US 3,205,125中已知一种造纸方法，该方法包括在纸张形成之前向纸浆中添加0.1％到5％的氧化聚半乳甘露聚糖胶的步骤，氧化剂为高碘酸或其碱金属盐，每无水己糖单位的用量为0.01到0.4摩尔。

多糖衍生物也可从专利5,554,745中得知，该衍生物含有半乳糖，其中包含由半乳糖氧化酶氧化得到的阳离子醛。酶氧化产物在多糖的特定位置、即在半乳糖单元的C6位置具有醛官能。这些阳离子衍生物用作纸张增强添加剂。

【发明目的】

发明人已经发现，本发明的化合物允许解决本发明中阐述的至少一个且优选所有技术问题。

本发明的主要目的是解决提供一种新化合物的技术问题，该化合物能够用作纤维素材料的增强剂，特别是能够在干燥和/或潮湿状态下增强纤维素材料的强度。

本发明的目的是解决在潮湿状态下，特别优选是干燥和潮湿状态下提供抗性纤维素材料的技术问题。

本发明的目的是解决提供一种允许受控制备所述化合物的方法的技术问题。

本发明的具体目的是解决提供注重环境的所述化合物及其制备方法的技术问题，特别是使用天然来源的化合物，限制有毒材料的使用。

本发明的目的是在不改变现有工艺的情况下，在工业上以可靠的且优选以低成本解决技术问题。

【发明内容】

特别是，本发明涉及多糖化合物的制备、多糖化合物与纤维素材料的络合(complexing)及其应用，特别是在干燥和/或潮湿状态下作为增强纤维素材料的强度的试剂的应用。