[发明专利]用于生产包含纳米纤维素的膜的方法和包含纳米纤维素的膜

说明书

本发明涉及用于生产包含纳米纤维素的膜的方法，该方法包含：提供悬浮体，该悬浮体包含50‑100重量％的纳米纤维素，基于总干重计；在无孔支持体上形成所述悬浮体的纤维质幅材；提供压制织物，所述压制织物包含幅材侧第一表面和相反的第二表面，其中所述压制织物包含织造的第一织物层，所述织造的第一织物层作为提供所述幅材侧第一表面的层而布置在压制织物中，使得所述压制织物在所述幅材侧第一表面处具有织造的表面结构；施加所述压制织物的所述幅材侧表面与所述幅材直接接触；通过将布置在所述压制织物和所述无孔支持体之间的所述幅材引导通过压制设备来湿压所述幅材，以及将经脱水的幅材干燥，以形成所述膜。本发明进一步涉及由所述方法生产的膜。

技术领域

本发明涉及用于生产包含纳米纤维素的膜的方法。此外，本发明涉及可通过所述方法获得的包含纳米纤维素的膜。

背景技术

已知晓，包含高量纳米纤维素(诸如微纤化纤维素(MFC))的膜具有良好的强度和氧阻隔性质。这例如由Syverud,“Strength and barrier properties of MFC films”,Cellulose 2009 16:75-85描述，其中生产了具有在15-30gsm之间的定量(basis weight，基重)的MFC膜，并且研究了强度和阻隔性质。

然而，由于纳米纤维素的特征性质，在纳米纤维素膜的生产期间，难以以高速度和高能量效率使膜脱水和生产膜。例如，纳米纤维素与非常良好的保水性相关，非常良好的保水性提供了高脱水阻力。

例如，当使用纳米纤维素膜作为阻隔物时，关键的是膜不具有针孔或将负面地影响阻隔性质的其它缺陷。还可为重要的是，纳米纤维素膜的表面是光滑的。

湿法成网(wet laid)技术可用于生产纳米纤维素膜，即，使包含纳米纤维素的配料(furnish)在丝网(wire)上脱水。然而，通过湿法成网技术难以生产具有良好阻隔性质的纳米纤维素膜和以高生产速度生产纳米纤维素膜，尤其是若使用更细级别的纳米纤维素。容易得到丝网痕迹(marks)，这将负面地影响膜的阻隔和光学性质。此外，当使用丝网时，难以得到存在于配料中的小原纤维(fibril)的良好保留。

还可通过使用膜流延法生产纳米纤维素膜，即，将膜流延于无孔支持体上，所述无孔支持体例如塑料或金属支持体，并且随后通过例如蒸发干燥而将膜缓慢干燥。已显示，流延法生产出具有非常光滑的表面、具有良好阻隔性质的纳米纤维素膜。然而，该方法对于以商业规模生产而言是不经济、缓慢且无效率的。这首先是由于难以高效地增加经流延的膜的固含量，即，在不破坏膜(和网络)形成的情况下难以快速移去水或排水。最重要地，在施加(流延)时的低固含量与蒸发干燥相结合，导致高能量消耗。

因此，对于改进用于生产具有良好阻隔性质(诸如氧阻隔性质)的纳米纤维素膜的方法而言仍然存在空间。

发明内容

本发明的目的是提供用于以高效的方式生产具有良好阻隔性质(诸如氧阻隔性质)的包含纳米纤维素的膜的改进的方法，该方法消除或缓解现有技术方法的缺点中的至少一些。

本发明由所附独立权利要求限定。在所附从属权利要求和以下描述中阐述实施方式。

本发明涉及用于生产包含纳米纤维素的膜的方法，其中该方法包含以下步骤：

-提供悬浮体，该悬浮体包含在50重量％至100重量％之间的纳米纤维素，基于总干重计，

-在无孔支持体上形成所述悬浮体的纤维质幅材，其中所述形成的纤维质幅材具有1-25重量％的干含量，

-提供压制织物(press fabric)，所述压制织物具有幅材侧(web-side)第一表面和相反的第二表面，其中所述压制织物包含至少织造的第一织物层，其中所述织造的第一织物层是由多根纱线织造的，并且其中所述织造的第一织物层作为提供所述幅材侧第一表面的层而布置在压制织物中，使得所述压制织物在所述幅材侧第一表面处具有织造的表面结构，