[发明专利]具有增强特性的微纤化纤维素及其制备方法

权利要求书

1.一种制备包含具有增强的粘度和拉伸强度特性的微纤化纤维素的水性悬浮液的方法，该方法包括下列步骤：在存在或不存在研磨材料的情况下，在水性环境中将包含纤维素的纤维基质微纤化，以制备包含微纤化纤维素的水性悬浮液，其中所述微纤化纤维素具有约20至约50的纤维陡度，其中所述纤维陡度由以下公式1确定：

陡度＝100x(d₃₀/d₇₀)    (1)

并且其中所述微纤化纤维素的d₅₀范围为约5μm至约500μm，并且还包括使包含微纤化纤维素的水性悬浮液经历脱水步骤以制备部分干燥的或干燥(例如基本干燥)的组合物，因此，当部分干燥或基本干燥的组合物被重构为水性浆料时，该水性浆料通过超声处理步骤被再分散，其中累积超声波能量输入为200kWh/t至10000kWh/t。

2.权利要求1所述的方法，其中在20至100kHz的频率范围内施加超声波能量。

3.前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述包含微纤化纤维素的水性悬浮液经历超声处理1至120分钟。

4.前述权利要求中任一项所述的方法，其中使用选自超声探头、超声水浴、超声均质机、超声箔和超声变幅杆的一种或多种装置进行所述超声处理。

5.前述权利要求中任一项所述的方法，其中以连续方式运行所述超声处理。

6.权利要求1-4中任一项所述的方法，其中以脉冲方式运行所述超声处理。

7.前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述超声处理的幅度最高为60％，特别是幅度最高为80％，更特别是幅度最高为100％。

8.前述权利要求中任一项所述的方法，其中包含纤维素的纤维基质为纸浆的形式，例如化学纸浆、或化学热磨机械纸浆、或机械纸浆、或再生纸浆、或造纸厂碎裂物、或造纸厂废料流、或造纸厂废料、或其组合。

9.前述权利要求中任一项所述的方法，其中在选自塔式研磨机和搅拌的介质磨碎机的研磨容器中进行纤维基质的微纤化。

10.前述权利要求中任一项所述的方法，其中通过该方法获得的包含具有增强的粘度和拉伸强度特性的微纤化纤维素的水性悬浮液适用于造纸或涂料纸、油漆和涂料、油墨、油田化学品、复合材料、消费品、化妆品、药理产品和食品的方法。

11.前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述方法还包括在超声步骤之前或之后的高剪切混合、均质化和精制中的一种或多种。

12.前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述微纤化步骤包括：在存在无机颗粒材料的情况下，在水性环境中将包含纤维素的纤维基质微纤化，以制备包含微纤化纤维素和无机颗粒材料的水性悬浮液。

13.权利要求12所述的方法，其中所述微纤化步骤包括：在存在无机颗粒材料的情况下，在研磨容器中研磨包含纤维素的纤维基质。

14.权利要求12-13中任一项所述的方法，还包括在不存在包含纤维素的纤维基质的情况下研磨所述无机颗粒材料以获得具有所需粒度的无机颗粒材料的初始步骤。

15.权利要求12-14中任一项所述的方法，其中所述无机颗粒材料是碱土金属碳酸盐或硫酸盐，例如碳酸钙、碳酸镁、白云石、石膏、含水钙矾石粘土例如高岭土、埃洛石或球状粘土、无水(煅烧)钙矾石粘土例如偏高岭土或完全煅烧高岭土、滑石、云母、珍珠岩、或硅藻土、或其组合。

16.权利要求1-11中任一项所述的方法，其中所述微纤化步骤包括：在存在研磨介质的情况下，通过研磨在水性环境中将包含纤维素的纤维基质微纤化，并且其中在不存在可研磨的无机颗粒材料的情况下进行研磨。