[发明专利]用于制造纤维素材料的方法和系统

说明书

发明领域

本发明涉及用于制造纤维素材料的方法和系统。另外，本发明涉及纤丝纤维素材料。

技术背景

纤维素是一种充裕的天然原料，其是一种包含几百至上万个连接的D-葡萄糖单元直链的多糖。可用精制机或磨碎机精制纤维素纤维从而生产精制的纤维素材料，例如纤丝纤维素材料。通常，要生产精制的纤维素材料，尤其是纤丝纤维素材料，需要显著量的拍打能量。因此，在纤丝纤维素生产中可能存在效率问题。

由于上述问题，已经发现，添加一些化合物来提高纤维素材料生产中精制步骤的效率是有益的。但是，仍然需要新的解决方案来提高纤维素材料生产的效率。

发明概述

本发明揭示了一种制造纤丝纤维素材料的新的解决方案。在该方法中，可以使用纤维素纤维作为原料，并在筛板压机中处理所述纤维素纤维，优选使用某些化学剂，从而获得纤维素材料。

本发明一些方面的特征如独立权利要求1、10和12中所述。本发明的各实施方式如从属权利要求中所述。

本发明的发明人出人意料地发现了一种以提高的生产效率生产纤维素材料的方法。有利的是，该解决方案包括这样一个步骤，在该步骤中，在按剂量加入第二化学剂(即阴离子剂，优选一氯乙酸钠)之前或过程中，在纤维素原料中按剂量加入碱化剂并使其吸收到纤维素原料中。而且，该解决方案包括至少一个筛板压机，通常在该筛板压机中对包含纤维素原料和所述至少两种化学剂的混合物进行压缩和混合。此外，根据本发明使用的筛板压机通常消除纤维素纤维的内部结合和/或纤维素纤维之间的结合。

根据本发明的一种有利的实施方式，该方法包括至少一种预处理步骤，随后优选按剂量加入碱化剂和第二化学剂。在这种情况中，该系统有利地包括：

-至少一个预精制机以精制纤维素纤维材料，该预精制机位于筛板压机之前，和/或

-至少一个用于提高纤维素纤维材料的干物质含量的装置。有利的是，将制造的纤维素材料精制成纤丝纤维素材料。

根据本发明的一种有利的实施方式，生产的纤维素材料的取代度为0.05-0.35羧甲基/脱水葡萄糖单元，更优选为0.15-0.25羧甲基/脱水葡萄糖单元。

根据本发明的一种有利的实施方式，该方法包括至少一些以下步骤：

-将纤维素纤维引入系统中，

-预处理纤维素纤维，

-向系统中按剂量加入至少两种化学剂，优选在流化床型混合器中进行化学剂的剂量加入，

-将纤维素纤维传送到筛板压机，

-在筛板压机中至少部分地进行纤维素纤维与化学剂之间的反应，其中该反应以至少50％的稠度进行，

-在加热装置中加热经处理的材料，

-洗涤材料(例如稀释并干燥材料)，和

-在精制机中精制反应后的纤维素纤维以生产纤丝纤维素材料。

根据本发明的一种有利的实施方式，该系统包括至少一些以下装置：

-将纤维素纤维作为原料引入系统的装置，

-至少一个预处理装置以处理材料然后将该材料供给到筛板压机，

-筛板压机，

-用于在筛板压机之前和/或在筛板压机中按剂量加入至少两种化学剂加入系统的装置；优选在流化床型混合器中进行化学剂的剂量加入；

-用于将纤维素纤维供给到筛板压机的供给装置，

-用于在筛板压机中至少部分地进行纤维素纤维和化学剂之间的反应的装置，

-加热装置，例如烘箱，以提高材料的温度，

-用于洗涤材料的装置(例如，用于稀释和干燥该材料的装置)，和

-用于精制反应后的纤维素纤维以生产纤丝纤维素材料的精制机。

有利的是，使用阴离子剂处理纤维素纤维从而使纤维阴离子化。可例如使用某些化学剂处理纤维素纤维，形成具有一定的取代度从而不溶于水的略微羧甲基化的纤维素。根据本发明的这种有利的实施方式，将碱化剂和阴离子剂(例如一氯乙酸，优选一氯乙酸钠(SMCA))吸收到纤维素原料中，然后使纤维素原料与按剂量加入的化学剂在筛板压机中以较高的干物质含量反应。所用纤维素原料优选包括化学浆液，例如木浆。碱化剂最优选是氢氧化钠。