BR112018070890B1 - Secagem/transportamento e liberação de mfc - Google Patents
Secagem/transportamento e liberação de mfc Download PDFInfo
- Publication number
- BR112018070890B1 BR112018070890B1 BR112018070890-9A BR112018070890A BR112018070890B1 BR 112018070890 B1 BR112018070890 B1 BR 112018070890B1 BR 112018070890 A BR112018070890 A BR 112018070890A BR 112018070890 B1 BR112018070890 B1 BR 112018070890B1
- Authority
- BR
- Brazil
- Prior art keywords
- microfibrillated cellulose
- mfc
- precipitated
- aqueous medium
- filler
- Prior art date
Links
Classifications
-
- D—TEXTILES; PAPER
- D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
- D21H—PULP COMPOSITIONS; PREPARATION THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASSES D21C OR D21D; IMPREGNATING OR COATING OF PAPER; TREATMENT OF FINISHED PAPER NOT COVERED BY CLASS B31 OR SUBCLASS D21G; PAPER NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- D21H11/00—Pulp or paper, comprising cellulose or lignocellulose fibres of natural origin only
- D21H11/16—Pulp or paper, comprising cellulose or lignocellulose fibres of natural origin only modified by a particular after-treatment
- D21H11/18—Highly hydrated, swollen or fibrillatable fibres
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B82—NANOTECHNOLOGY
- B82Y—SPECIFIC USES OR APPLICATIONS OF NANOSTRUCTURES; MEASUREMENT OR ANALYSIS OF NANOSTRUCTURES; MANUFACTURE OR TREATMENT OF NANOSTRUCTURES
- B82Y30/00—Nanotechnology for materials or surface science, e.g. nanocomposites
-
- D—TEXTILES; PAPER
- D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
- D21C—PRODUCTION OF CELLULOSE BY REMOVING NON-CELLULOSE SUBSTANCES FROM CELLULOSE-CONTAINING MATERIALS; REGENERATION OF PULPING LIQUORS; APPARATUS THEREFOR
- D21C3/00—Pulping cellulose-containing materials
- D21C3/04—Pulping cellulose-containing materials with acids, acid salts or acid anhydrides
-
- D—TEXTILES; PAPER
- D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
- D21C—PRODUCTION OF CELLULOSE BY REMOVING NON-CELLULOSE SUBSTANCES FROM CELLULOSE-CONTAINING MATERIALS; REGENERATION OF PULPING LIQUORS; APPARATUS THEREFOR
- D21C3/00—Pulping cellulose-containing materials
- D21C3/04—Pulping cellulose-containing materials with acids, acid salts or acid anhydrides
- D21C3/06—Pulping cellulose-containing materials with acids, acid salts or acid anhydrides sulfur dioxide; sulfurous acid; bisulfites sulfites
-
- D—TEXTILES; PAPER
- D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
- D21C—PRODUCTION OF CELLULOSE BY REMOVING NON-CELLULOSE SUBSTANCES FROM CELLULOSE-CONTAINING MATERIALS; REGENERATION OF PULPING LIQUORS; APPARATUS THEREFOR
- D21C3/00—Pulping cellulose-containing materials
- D21C3/04—Pulping cellulose-containing materials with acids, acid salts or acid anhydrides
- D21C3/16—Pulping cellulose-containing materials with acids, acid salts or acid anhydrides nitrogen oxides; nitric acid nitrates, nitrites
-
- D—TEXTILES; PAPER
- D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
- D21C—PRODUCTION OF CELLULOSE BY REMOVING NON-CELLULOSE SUBSTANCES FROM CELLULOSE-CONTAINING MATERIALS; REGENERATION OF PULPING LIQUORS; APPARATUS THEREFOR
- D21C9/00—After-treatment of cellulose pulp, e.g. of wood pulp, or cotton linters ; Treatment of dilute or dewatered pulp or process improvement taking place after obtaining the raw cellulosic material and not provided for elsewhere
- D21C9/001—Modification of pulp properties
- D21C9/007—Modification of pulp properties by mechanical or physical means
-
- D—TEXTILES; PAPER
- D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
- D21C—PRODUCTION OF CELLULOSE BY REMOVING NON-CELLULOSE SUBSTANCES FROM CELLULOSE-CONTAINING MATERIALS; REGENERATION OF PULPING LIQUORS; APPARATUS THEREFOR
- D21C9/00—After-treatment of cellulose pulp, e.g. of wood pulp, or cotton linters ; Treatment of dilute or dewatered pulp or process improvement taking place after obtaining the raw cellulosic material and not provided for elsewhere
- D21C9/08—Removal of fats, resins, pitch or waxes; Chemical or physical purification, i.e. refining, of crude cellulose by removing non-cellulosic contaminants, optionally combined with bleaching
- D21C9/083—Removal of fats, resins, pitch or waxes; Chemical or physical purification, i.e. refining, of crude cellulose by removing non-cellulosic contaminants, optionally combined with bleaching with inorganic compounds
-
- D—TEXTILES; PAPER
- D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
- D21C—PRODUCTION OF CELLULOSE BY REMOVING NON-CELLULOSE SUBSTANCES FROM CELLULOSE-CONTAINING MATERIALS; REGENERATION OF PULPING LIQUORS; APPARATUS THEREFOR
- D21C9/00—After-treatment of cellulose pulp, e.g. of wood pulp, or cotton linters ; Treatment of dilute or dewatered pulp or process improvement taking place after obtaining the raw cellulosic material and not provided for elsewhere
- D21C9/08—Removal of fats, resins, pitch or waxes; Chemical or physical purification, i.e. refining, of crude cellulose by removing non-cellulosic contaminants, optionally combined with bleaching
- D21C9/086—Removal of fats, resins, pitch or waxes; Chemical or physical purification, i.e. refining, of crude cellulose by removing non-cellulosic contaminants, optionally combined with bleaching with organic compounds or compositions comprising organic compounds
-
- D—TEXTILES; PAPER
- D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
- D21H—PULP COMPOSITIONS; PREPARATION THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASSES D21C OR D21D; IMPREGNATING OR COATING OF PAPER; TREATMENT OF FINISHED PAPER NOT COVERED BY CLASS B31 OR SUBCLASS D21G; PAPER NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- D21H17/00—Non-fibrous material added to the pulp, characterised by its constitution; Paper-impregnating material characterised by its constitution
- D21H17/20—Macromolecular organic compounds
- D21H17/21—Macromolecular organic compounds of natural origin; Derivatives thereof
- D21H17/24—Polysaccharides
- D21H17/25—Cellulose
-
- D—TEXTILES; PAPER
- D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
- D21H—PULP COMPOSITIONS; PREPARATION THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASSES D21C OR D21D; IMPREGNATING OR COATING OF PAPER; TREATMENT OF FINISHED PAPER NOT COVERED BY CLASS B31 OR SUBCLASS D21G; PAPER NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- D21H17/00—Non-fibrous material added to the pulp, characterised by its constitution; Paper-impregnating material characterised by its constitution
- D21H17/63—Inorganic compounds
- D21H17/65—Acid compounds
-
- D—TEXTILES; PAPER
- D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
- D21H—PULP COMPOSITIONS; PREPARATION THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASSES D21C OR D21D; IMPREGNATING OR COATING OF PAPER; TREATMENT OF FINISHED PAPER NOT COVERED BY CLASS B31 OR SUBCLASS D21G; PAPER NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- D21H17/00—Non-fibrous material added to the pulp, characterised by its constitution; Paper-impregnating material characterised by its constitution
- D21H17/63—Inorganic compounds
- D21H17/67—Water-insoluble compounds, e.g. fillers, pigments
-
- D—TEXTILES; PAPER
- D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
- D21H—PULP COMPOSITIONS; PREPARATION THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASSES D21C OR D21D; IMPREGNATING OR COATING OF PAPER; TREATMENT OF FINISHED PAPER NOT COVERED BY CLASS B31 OR SUBCLASS D21G; PAPER NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- D21H17/00—Non-fibrous material added to the pulp, characterised by its constitution; Paper-impregnating material characterised by its constitution
- D21H17/63—Inorganic compounds
- D21H17/67—Water-insoluble compounds, e.g. fillers, pigments
- D21H17/675—Oxides, hydroxides or carbonates
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Wood Science & Technology (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Nanotechnology (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Composite Materials (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Paper (AREA)
- Polysaccharides And Polysaccharide Derivatives (AREA)
- Processing And Handling Of Plastics And Other Materials For Molding In General (AREA)
- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
Abstract
A presente invenção se refere a um método de formação de uma solução aquosa compreendendo celulose microfibrilada, o método compreendendo as etapas de provisão de um material compósito substancialmente seco, compreendendo celulose microfibrilada e um material de enchimento, em que referido material de enchimento é precipitado em cima de fibras ou de fibrilas de referida celulose microfibrilada; provisão de um meio aquoso, em que o método adicionalmente compreende a etapa de abaixamento do valor de pH de referido meio aquoso, e então, misturação de referido meio aquoso com referido material compósito substancialmente seco, de maneira tal que o material de enchimento é liberado a partir de referida celulose microfibrilada, assim dissolvendo referida celulose microfibrilada; ou a etapa de misturação de referido meio aquoso com referido material compósito substancialmente seco, e então, abaixamento do pH de referida mistura, de maneira tal que o material de enchimento é liberado a partir de referida celulose microfibrilada, assim, liberando referida celulose microfibrilada.
Description
[0001] O presente documento se refere a um método de dissolução de um compósito compreendendo celulose microfibrilada e um enchimento, de maneira tal que a celulose microfibrilada é liberada para uma solução aquosa.
[0002] Quando celulose microfibrilada ou nanofibrilada [microfibrillated/nanofibrillated cellulose (MFC/NFC)], também chamada microfibrilas de celulose [cellulose microfibrils (CMF)], é produzida e dissolvida em água, a suspensão de fibra aquosa usualmente não inclui mais do que 1% de fibra e o restante sendo água. Esta concentração de fibra muito baixa envolve altos custos de transportamento para MFC/NFC na prática, na medida em que carga de bombeamento e de transportamento inclui primordialmente água e minoritário compartilhamento de fibras. Isto é evidentemente um fator de limitação para utilização de MFC/NFC no exterior (fora) dos sítios onde MFC/NFC é produzida.
[0003] Aplicações de MFC/NFC podem ser, por exemplo, nos campos de alimentação, de cosméticos, de tintas, de plásticos, de papel, de produtos médicos e de compósitos e a MFC/NFC, por conseqüência, necessita ser transportada para estes tipos de facilidades de produção.
[0004] É possível secar a MFC/NFC de maneira tal a conseguir um material semissólido ou sólido que pode ser transportado de uma maneira mais eficiente em custos.
[0005] Entretanto, para aplicações requerendo que a MFC/NFC venha a ser dissolvida ou liberada em uma solução aquosa, estes tipos de MFC/NFC seca poderiam não ser utilizáveis na medida em que os mesmos podem ser difíceis para dissolver ou para liberar uma vez que os mesmos tenham sido secos. Algumas das técnicas de secagem convencionais utilizadas são adicionalmente bastante dispendiosas, tais como liofilização (secagem por congelamento) e secagem por pulverização (spray drying).
[0006] Quando de secagem por pulverização de MFC/NFC o problema de hornificação (de encrespamento) também freqüentemente aparece e isto tem sido convencionalmente solucionado por adição de diferentes tipos de produtos químicos, tal como agente surfactante (agente ativo de superfície). Alguns destes produtos químicos são, entretanto, não desejáveis a partir de um ponto de vista ambiental, e alguns produtos químicos não podem ser utilizados em produtos alimentícios ou médicos, e em adição para isto, os custos destes produtos químicos podem também ser bastante altos.
[0007] No pedido de patente internacional número WO 2014/072913 A1 um efetivo novo método de secagem de um material compósito compreendendo MFC é apresentado, onde partículas de um de enchimento, tal como carbonato de cálcio precipitado, são possibilitadas para se formar sobre a superfície das fibras ou das fibrilas, e onde um compósito seco é subseqüentemente formado por uma operação de secagem e de misturação. As fibras de MFC, por conseqüência, formam um núcleo que é coberto por partículas de PCC. Isto cria um material compósito compreendendo MFC que pode ser armazenado, transportado, e então, utilizado em um estado seco e ser prontamente dispersado (como um compósito). O compósito de MFC/PCC pode, então, ser utilizado, por exemplo, em produção de plásticos ou de papel/papelão.
[0008] Existe, por conseqüência, uma necessidade para um método onde MFC/NFC pode ser mais eficientemente em custos transportada, preferivelmente em um estado substancialmente seco, e então, pode ser convertida de volta em um estado dissolvido ou liberado para subseqüente utilização em diferentes aplicações.
[0009] É um objetivo da presente invenção o de proporcionar um método aperfeiçoado para transportamento de celulose microfibrilada em um estado seco ou substancialmente seco, e então, a dissolução da mesma para uma solução aquosa.
[0010] O objetivo é completamente ou parcialmente conseguido por um método em concordância com as reivindicações de patente independentes anexadas. Concretizações são estabelecidas nas reivindicações de patente dependentes anexadas, e na seguinte descrição e nos Desenhos.
[0011] Em concordância com um primeiro aspecto da presente invenção, é proporcionado um método de formação de uma solução aquosa compreendendo celulose microfibrilada, o método compreendendo as etapas de provisão de um material compósito substancialmente seco, compreendendo celulose microfibrilada e um material de enchimento, em que referido material de enchimento é precipitado em cima de fibras ou de fibrilas de referida celulose microfibrilada; e provisão de um meio aquoso; em que o método adicionalmente compreende a etapa de: * abaixamento do valor de pH de referido meio aquoso, e então, misturação de referido meio aquoso com referido material compósito substancialmente seco, de maneira tal que o material de enchimento é liberado a partir de referida celulose microfibrilada, por conseqüência, dissolvendo referida celulose microfibrilada; * ou a etapa de misturação de referido meio aquoso com referido material compósito substancialmente seco, e então, abaixamento do pH de referida mistura, de maneira tal que o material de enchimento é liberado a partir de referida celulose microfibrilada, por conseqüência, liberando referida celulose microfibrilada.
[0012] Através deste método é proporcionada uma maneira de formação de uma solução aquosa compreendendo celulose microfibrilada liberada ou separada (MFC), por utilização de uma forma seca da MFC. A MFC pode, por conseqüência, vir a ser transportada ou armazenada na forma de compósito seco, e então, adicionada para um processo onde a mesma é necessitada.
[0013] O compósito poderia ser formado como é apresentado no pedido de patente internacional número WO 2014/072913 A1. É, por conseqüência, possível transportar e dosar MFC para um processo de uma maneira eficiente. Celulose microfibrilada pode, por exemplo, ser utilizada para provisão de propriedades de resistência e de volume (massa) para papel ou papelão.
[0014] O pH do meio aquoso pode ser abaixado precedentemente para a adição do material compósito, ou referido pH pode ser abaixado depois da adição.
[0015] Isto significa que o material compósito seco pode, por conseqüência, ser adicionado ou misturado, por exemplo, para a solução de estoque e que um agente acídico é adicionado subseqüentemente.
[0016] O material de enchimento pode ser um material de enchimento precipitado sendo qualquer um de um carbonato de cálcio precipitado e um carbonato de magnésio precipitado, ou uma mistura dos mesmos, e referido material de enchimento precipitado pode ser formado ou precipitado em cima das fibras da celulose microfibrilada por possibilitar que precursores de referido material de enchimento precipitado venham a reagir uns com os outros na presença de referida celulose microfibrilada.
[0017] O meio aquoso pode ser um meio de processo em um processo de fabricação de papel.
[0018] O meio de processo pode ser qualquer um de uma polpa ou de uma solução de estoque.
[0019] Isto significa que a celulose microfibrilada pode ser diretamente liberada para o estoque ou polpa e ser dosada no meio de processo dependendo da aplicação desejada.
[0020] No método em concordância com o primeiro aspecto da presente invenção, um agente acídico pode ser utilizado na etapa de abaixamento do pH do meio aquoso.
[0021] O agente acídico pode ser qualquer um de alúmen, de ácido hidroclorídrico, de ácido sulfúrico, de ácido cítrico, de ácido fosfórico, de ácido acético e de ácido nítrico.
[0022] O pH pode ser abaixado para um valor suficientemente baixo para que o enchimento precipitado venha a se decompor.
[0023] Por “suficientemente baixo” se quer significar que o pH é abaixado ou ajustado para um nível onde uma eficiente decomposição do enchimento precipitado venha a acontecer.
[0024] O agente acídico pode, por exemplo, vir a ser adicionado em uma quantidade suficiente para reduzir ou para quebrar o efeito de tamponamento do compósito de decomposição.
[0025] A etapa de misturação de referido meio aquoso com referido material compósito substancialmente seco pode ser desempenhada sob agitação.
[0026] Por agitação da mistura, uma decomposição mais eficiente do material de enchimento precipitado, e também uma distribuição de pH mais uniforme na solução aquosa, podem ser conseguidas.
[0027] Em uma alternativa da presente invenção, o material compósito seco é adicionado para o meio aquoso ao mesmo tempo em que o pH é abaixado. Isto significa que o compósito seco e o agente acídico podem ser adicionados simultaneamente.
[0028] A concentração de celulose microfibrilada na solução aquosa pode estar na faixa de 0,1% até 20% fundamentada sobre o conteúdo seco total da solução aquosa. Isto significa que depois de abaixamento do pH na solução aquosa, a concentração da celulose microfibrilada liberada pode ser nesta faixa. A concentração pode ser calculada fundamentada sobre a adição do compósito.
[0029] O material compósito substancialmente seco pode ser adicionado na forma de qualquer um de um pó e de um material particulado ou de uma mistura dos mesmos. Isto significa que o material compósito pode ser facilmente transportado para a facilidade ou para o processo onde o mesmo é para ser utilizado, e que a celulose microfibrilada pode posteriormente ser facilmente dosada para o processo e liberada pela adição de acídico, por exemplo, para a água de processo, tal como a solução de estoque. O compósito pulverizado pode, por conseqüência, ser dosado para a solução de estoque e o pH abaixado pela adição de um ácido, em conseqüência disso, liberando a celulose microfibrilada para a solução de estoque.
[0030] Na presente invenção, um processo para transportamento e para dosagem de celulose microfibrilada (MFC) de uma maneira eficiente é apresentado. A MFC é transportada e dosada como um material compósito seco.
[0031] Celulose microfibrilada (MFC) deverá, no contexto do presente pedido de patente significa uma fibra de partícula de celulose de nano escala ou fibrila com pelo menos uma dimensão de menos do que 100 nm. MFC compreende parcialmente ou totalmente celulose fibrilada ou fibras de lignocelulose. As fibrilas liberadas possuem um diâmetro de menos do que 100 nm, enquanto que o diâmetro de fibrila efetivo ou distribuição de tamanho de partícula e/ou relação de aspecto (comprimento/largura) depende da fonte e dos métodos de fabricação. A fibrila a menor é chamada fibrila elementar e possui um diâmetro de aproximadamente 2 nm - 4 nm (ver, por exemplo, Chinga Carrasco, G., Cellulose fibres, nanofibrils and microfibrils,: The morphological sequence of MFC components from a plant physiology and fibre technology point of view, Nanoscale research letters 2011, 6:417), enquanto é comum que a forma agregada das fibrilas elementares, também definida como microfibrila (ver, por exemplo, Fengel, D., Ultrastructural behavior of cell wall polysaccharides, Tappi J., March 1970, Vol. 53, No.3.), é o produto principal que é obtido quando de fabricação de MFC, por exemplo, por utilização de um processo de refino estendido ou processo de desintegração por queda de pressão. Dependendo da fonte e do processo de fabricação, o comprimento das fibrilas pode variar a partir de em torno de 1 micrômetro até mais do que 10 micrômetros. Um grau de MFC grosso modo poderia conter uma fração substancial de fibras fibriladas, isto é, fibrilas se projetando a partir da traqueide (fibra de celulose), e com uma determinada quantidade de fibrilas liberadas a partir da traqueide (fibra de celulose).
[0032] Existem diferentes acrônimos para MFC, tais como microfibrilas de celulose, celulose fibrilada, celulose nanofibrilada, agregados de fibrila, fibrilas de celulose de nano escala, nano fibrilas de celulose, micro fibras de celulose, fibrilas de celulose, celulose microfibrilar, agregados de fibrila e agregados de micro fibrila de celulose. MFC pode também ser caracterizada por várias propriedades físicas ou físico-químicas, tais como grande área de superfície ou sua habilidade para formar um material assemelhado a gel em baixos sólidos (1% em peso - 5% em peso) quando dispersada em água. A fibra de celulose é preferivelmente fibrilada em uma extensão tal que a área de superfície específica final da MFC formada é a partir de 1 m2/g até cerca de 200 m2/g, ou mais preferivelmente de 50 m2/g - 200 m2/g quando determinada para um material liofilizado (congelado a seco) com o método de BET.
[0033] Vários métodos existem para fazer MFC, tais como refino de passe único ou múltiplo, pré-hidrólise seguida por refino ou alta desintegração de cisalhamento ou liberação de fibrilas. Uma ou diversas etapas de pré- tratamento é/são usualmente requerida/s de maneira tal a fazer a fabricação de MFC tanto eficiente em energia e quanto sustentável. As fibras de celulose da polpa a serem supridas podem, por conseqüência, ser pré-tratadas enzimaticamente ou quimicamente, por exemplo, para reduzir a quantidade de hemicelulose ou de lignina. As fibras de celulose podem ser quimicamente modificadas antes da fibrilação, em que as moléculas de celulose contêm grupos funcionais outros (ou mais) do que encontrados na celulose original. Tais grupos incluem, entre outros, carboximetil (CMC), grupos aldeído e/ou carboxila (celulose obtida por oxidação mediada por N-oxil, por exemplo, “TEMPO”), ou amônio quaternário (celulose catiônica). Depois de ter sido modificada ou oxidada em um dos métodos anteriormente descritos, é mais fácil desintegrar as fibras para MFC ou tamanho nano fibrilar ou NFC.
[0034] A celulose nano fibrilar pode conter algumas hemiceluloses; a quantidade é dependente da fonte de planta. Desintegração mecânica das fibras pré-tratadas, por exemplo, matéria prima de celulose hidrolisada, pré- intumescida, ou oxidada, é realizada com equipamento adequado, tal como um refinador, moedor, homogeneizador, coloider, moedor de fricção, sonicador de ultrassom, fluidizador, tal como microfluidizador, macrofluidizador ou homogeneizador do tipo de fluidizador. Dependendo do método de fabricação de MFC, o produto poderia também conter finos, ou celulose nano cristalina ou, por exemplo, outros produtos químicos presentes em fibras de madeira ou em processo de fabricação de papel. O produto poderia também conter várias quantidades de partículas de fibra de tamanho mícron que não foram eficientemente fibriladas.
[0035] MFC é produzida a partir de fibras de celulose de madeira, tanto a partir de fibras de madeira dura ou quanto a partir de fibras de madeira macia. Podem também ser feitas a partir de fontes microbianas, fibras de agricultura, tais como polpa de palha de trigo, bambu, bagaço ou outras fontes de fibra de não madeira. É preferivelmente feita a partir de polpa incluindo polpa a partir de fibra virgem, por exemplo, polpas mecânicas, químicas e/ou termomecânicas. Pode também ser feita a partir de papel quebrado ou reciclado.
[0036] A anteriormente descrita definição de MFC inclui, mas não é limitada para, o novo padrão proposto TAPPI W13021 sobre nano fibrila de celulose ou micro fibrila (CMF) definindo um material de nano fibra de celulose contendo fibrilas elementares múltiplas tanto com regiões cristalinas e quanto com regiões amorfas, possuindo uma alta relação de aspecto com largura de 5 nm - 30 nm e relação de aspecto usualmente maior do que 50.
[0037] O material compósito compreendendo um material de enchimento e celulose microfibrilada pode ser conseguido através do método conforme é apresentado no pedido de patente internacional número WO 2014/072913 A1.
[0038] Neste processo, um material de enchimento é possibilitado para reagir ou para precipitar em uma solução aquosa na qual celulose micro fibrilada está presente, de maneira tal que a precipitação acontece sobre a superfície e fibrilas da celulose micro fibrilada. Esta suspensão é, então, seca em uma simultânea operação de misturação e de aquecimento, proporcionando o compósito com características específicas.
[0039] O material compósito pode ser formado por provisão de uma suspensão de MFC em uma solução aquosa, e adição de dióxido de carbono para esta suspensão de maneira tal que precipitados de carbonato de cálcio (PCC) em cima das fibras ou fibrilas da MFC.
[0040] Neste método, partículas assemelhadas à pedra do material compósito seco podem ser formadas, as quais podem, então, ser facilmente transportadas para qualquer sítio de processo onde as mesmas são necessitadas e dosadas para o processo em concordância com isso. No pedido de patente internacional número WO 2014/072913 A1 diferentes utilizações para o material compósito são apresentadas, onde o material compósito pode ser disperso para diferentes aplicações.
[0041] Existem também outros métodos para formação de materiais compósitos ou compósitos secos compreendendo celulose microfibrilada conhecidos no estado da técnica, e estes compósitos podem também ser utilizados no presente método para liberação de MFC para um meio de processo a partir do complexo de compósito por utilização de um maio acídico.
[0042] No abaixo mencionado, um método de dissolução do compósito como formado em concordância com o pedido de patente internacional número WO 2014/072913 A1 é apresentado, onde a MFC é liberada para um líquido de processo, por conseqüência, proporcionando uma maneira de transportamento e de dosagem da MFC em si mesma de uma maneira mais conveniente, do que comparada com transportamento de MFC em solução de água. Este método poderia ser equivalentemente utilizado para outros compósitos compreendendo MFC, onde a MFC pode ser liberada a partir do complexo de compósito por abaixamento do valor de pH, por exemplo, com um meio acídico.
[0043] O material compósito é preferivelmente dosado em uma solução aquosa, ou uma solução compreendendo material fibroso, tal como um líquido de processo em um processo de fabricação de papel. O material compósito pode ser adicionado na forma de qualquer um de um pó e de um material particulado ou de uma mistura dos mesmos.
[0044] O líquido de processo pode, por exemplo, ser uma polpa ou uma solução de estoque, para a qual MFC é para ser dosada.
[0045] O material compósito pode, por exemplo, ser adicionado no cofre (arca), barril, torre ou contêiner de misturação, ou em qualquer lugar em um processo onde MFC é necessitada.
[0046] O valor de pH do líquido de processo é, então, abaixado, preferivelmente pela utilização de um meio ou agente acídico, de maneira tal que as partículas de PCC sobre as superfícies das fibras ou fibrilas de MFC são liberadas, e dióxido de carbono é gerado e separado. Quando o dióxido de carbono é separado, as fibras de MFC podem ser liberadas no sítio de processo.
[0047] O valor de pH é abaixado ou ajustado para um nível onde uma decomposição eficiente do enchimento de precipitado pode acontecer. Isto significa que a quantidade de agente acídico que é adicionada irá ser dependente e ajustada em concordância com a taxa de decomposição desejada e para o pH corrente (atual) no meio aquoso. O valor de pH no meio aquoso pode, por exemplo, ser continuamente mensurado, e a adição de meio acídico pode, por conseqüência, ser automaticamente controlada e administrada em concordância com isso.
[0048] O valor de pH do líquido de processo pode alternativamente ser abaixado durante agitação do líquido de processo. A agitação pode ser conseguida, por exemplo, por um dispositivo de misturação motorizado, tal como um ventilador ou um rotor.
[0049] O meio ou agente acídico pode ser, por exemplo, alúmen, que é convencionalmente utilizado em preparação de estoque. Alternativamente, o meio ou agente acídico pode ser qualquer outro ácido adequado, tal um ácido hidroclorídrico (HCl), ácido sulfúrico (H2SO4), ácido acético (CH3COOH) ou ácido nítrico (H2NO3).
[0050] Em um exemplo, o compósito é adicionado para a preparação de estoque, compreendendo um dispositivo de misturação motorizado. O pH é abaixado por adição de um ácido. Desta maneira, o carbonato de cálcio precipitado, PCC (CaCO3) irá quebrar para íons de cálcio (Ca) e dióxido de carbono (CO2) irá ser liberado. O CO2 irá ser liberado para o ar circundante e irá ser cuidado pelo sistema de ventilação. Íons de Ca estão sempre presentes em tais sistemas e não provocam quaisquer problemas. O valor de pH é tanto mais baixo o quanto mais rápido a reação venha a acontecer.
[0051] As fibras de MFC irão ser liberadas no estoque / na polpa.
[0052] A decomposição de PCC irá tamponar o valor de pH do líquido de processo para o nível de 8,6. O agente ou meio ácido, por conseqüência, necessita ser adicionado em uma quantidade suficiente para quebrar este efeito de tamponamento.
[0053] As fibras de MFC liberadas no meio aquoso podem, então, serem utilizadas para diferentes tipos de subseqüentes aplicações onde for necessitado.
[0054] A concentração da MFC liberada na solução aquosa ou no meio aquoso pode, por exemplo, estar na faixa de 0,1% até 20% fundamentada sobre o conteúdo seco total da solução aquosa, ou alternativamente, na faixa de 0,1% até 15%, ou na faixa de 0,1% até 10%. A concentração de MFC irá ser dependente da aplicação desejada da MFC. A quantidade ou a adição do material compósito pode, por conseqüência, ser calculada fundamentada sobre o conhecido conteúdo de MFC de compósito, e sobre o subseqüente desejado conteúdo de MFC da solução aquosa.
[0055] É aparente para as pessoas especializadas no estado da técnica que na medida em que a tecnologia avança, a idéia básica da presente invenção pode ser implementada de várias maneiras. A presente invenção e suas diferentes concretizações específicas não são conseqüentemente, restringidas para aquelas que foram anteriormente mencionadas, mas podem ser variadas e modificadas dentro do escopo de proteção da presente invenção que é unicamente limitada no que se refere para o que é estabelecido pelas reivindicações de patente subseqüentemente.
Claims (11)
1. Método de formação de uma solução aquosa compreendendo celulose microfibrilada, o método compreendendo as etapas de: fornecer um material compósito substancialmente seco, compreendendo celulose microfibrilada e um material de enchimento, em que referido material de enchimento é precipitado em cima de fibras ou de fibrilas da referida celulose microfibrilada; fornecer um meio aquoso; caracterizado pelo fato de que o método compreende adicionalmente a etapa de: abaixar o valor de pH do referido meio aquoso, e então, misturar referido meio aquoso com referido material compósito substancialmente seco, de modo que o material de enchimento é liberado a partir de referida celulose microfibrilada, liberando então a referida celulose microfibrilada; ou a etapa de: misturar referido meio aquoso com referido material compósito substancialmente seco, e então abaixar o pH da referida mistura, de modo que o material de enchimento é liberado a partir da referida celulose microfibrilada, liberando então a referida celulose microfibrilada.
2. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o referido material de enchimento é um material de enchimento precipitado sendo qualquer um dentre um carbonato de cálcio precipitado e um carbonato de magnésio precipitado, ou uma mistura destes, e em que o referido material de enchimento precipitado é formado ou precipitado em cima das fibras de celulose microfibrilada por possibilitar que precursores do referido enchimento precipitado reajam uns com os outros na presença da referida celulose microfibrilada.
3. Método, de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizado pelo fato de que o meio aquoso é um meio de processo em um processo de fabricação de papel.
4. Método, de acordo com a reivindicação 3, caracterizado pelo fato de que referido meio de processo é qualquer um dentre uma polpa e uma solução de estoque.
5. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que, na etapa de abaixar o pH do meio aquoso, um agente ácido é adicionado.
6. Método, de acordo com a reivindicação 5, caracterizado pelo fato de que o agente ácido é qualquer um dentre alúmen, ácido clorídrico, ácido sulfúrico, ácido cítrico, ácido fosfórico, ácido acético e ácido nítrico.
7. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que o pH é reduzido para um valor suficientemente baixo para que o enchimento precipitado se decomponha.
8. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que a etapa de misturar é realizada sob agitação.
9. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 8, caracterizado pelo fato de que o material compósito seco é adicionado ao meio aquoso ao mesmo tempo em que o pH é reduzido.
10. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que a concentração de celulose microfibrilada na solução aquosa está na faixa de 0,1% até 20% com base no teor seco total da solução aquosa.
11. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que o referido material compósito substancialmente seco é adicionado na forma de qualquer um dentre um pó e um material particulado ou uma mistura destes.
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SE1650486A SE539960C2 (en) | 2016-04-11 | 2016-04-11 | Method of forming an aqueous solution comprising microfibrillated cellulose by releasing microfibrillated cellulose from a dried composite material |
SE1650486-2 | 2016-04-11 | ||
PCT/IB2017/052008 WO2017178938A1 (en) | 2016-04-11 | 2017-04-07 | Drying/transportation and releasing mfc |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
BR112018070890A2 BR112018070890A2 (pt) | 2019-02-05 |
BR112018070890B1 true BR112018070890B1 (pt) | 2022-08-23 |
Family
ID=58633059
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
BR112018070890-9A BR112018070890B1 (pt) | 2016-04-11 | 2017-04-07 | Secagem/transportamento e liberação de mfc |
Country Status (9)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US10947670B2 (pt) |
EP (1) | EP3443163B1 (pt) |
CN (1) | CN109072553B (pt) |
BR (1) | BR112018070890B1 (pt) |
CA (1) | CA3020060A1 (pt) |
ES (1) | ES2821781T3 (pt) |
PL (1) | PL3443163T3 (pt) |
SE (1) | SE539960C2 (pt) |
WO (1) | WO2017178938A1 (pt) |
Families Citing this family (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP3505563A4 (en) * | 2016-08-26 | 2020-04-15 | Oji Holdings Corporation | CELLULOSE-CONTAINING FIBER MATERIAL AND METHOD FOR PRODUCING CELLULOSE-CONTAINING FIBER MATERIAL |
JP2023500195A (ja) | 2019-11-05 | 2023-01-05 | ファイバーリーン テクノロジーズ リミテッド | ミクロフィブリル化セルロースおよびリサイクルセルロース材料を含むバインダ組成物および方法 |
CN111138719A (zh) * | 2019-11-25 | 2020-05-12 | 中国制浆造纸研究院有限公司 | 一种含纳米纤维素的粉体的制备方法 |
Family Cites Families (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4481076A (en) | 1983-03-28 | 1984-11-06 | International Telephone And Telegraph Corporation | Redispersible microfibrillated cellulose |
CA2077239C (en) | 1991-09-02 | 1997-05-06 | Takeshi Demura | Bathroom tissue and process for producing the same |
FR2689530B1 (fr) * | 1992-04-07 | 1996-12-13 | Aussedat Rey | Nouveau produit complexe a base de fibres et de charges, et procede de fabrication d'un tel nouveau produit. |
WO1997048730A1 (fr) | 1996-06-21 | 1997-12-24 | Bio-Polymer Research Co., Ltd. | Procedes de traitement de cellulose bacterienne |
US5935880A (en) | 1997-03-31 | 1999-08-10 | Wang; Kenneth Y. | Dispersible nonwoven fabric and method of making same |
FI103520B (fi) * | 1998-03-03 | 1999-07-15 | Upm Kymmene Corp | Parannetut paperinvalmistusmenetelmät |
FI125941B (en) | 2012-02-13 | 2016-04-15 | Upm Kymmene Corp | Method and apparatus for processing fibrillar cellulose and fibrillar cellulose product |
SE538243C2 (sv) | 2012-11-09 | 2016-04-12 | Stora Enso Oyj | Förfarande för att bilda och därefter torka ett kompositmaterial innefattande en mikrofibrillerad cellulosa |
-
2016
- 2016-04-11 SE SE1650486A patent/SE539960C2/en unknown
-
2017
- 2017-04-07 PL PL17719717T patent/PL3443163T3/pl unknown
- 2017-04-07 CA CA3020060A patent/CA3020060A1/en active Pending
- 2017-04-07 CN CN201780026930.6A patent/CN109072553B/zh active Active
- 2017-04-07 ES ES17719717T patent/ES2821781T3/es active Active
- 2017-04-07 WO PCT/IB2017/052008 patent/WO2017178938A1/en active Application Filing
- 2017-04-07 BR BR112018070890-9A patent/BR112018070890B1/pt active IP Right Grant
- 2017-04-07 US US16/091,156 patent/US10947670B2/en active Active
- 2017-04-07 EP EP17719717.5A patent/EP3443163B1/en active Active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US20190127911A1 (en) | 2019-05-02 |
EP3443163B1 (en) | 2020-06-24 |
CN109072553A (zh) | 2018-12-21 |
SE1650486A1 (en) | 2017-10-12 |
ES2821781T3 (es) | 2021-04-27 |
CA3020060A1 (en) | 2017-10-19 |
US10947670B2 (en) | 2021-03-16 |
CN109072553B (zh) | 2021-05-07 |
SE539960C2 (en) | 2018-02-13 |
EP3443163A1 (en) | 2019-02-20 |
PL3443163T3 (pl) | 2020-12-28 |
BR112018070890A2 (pt) | 2019-02-05 |
WO2017178938A1 (en) | 2017-10-19 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Fall et al. | Colloidal stability of aqueous nanofibrillated cellulose dispersions | |
EP3350369B1 (en) | A method to produce a film comprising microfibrillated cellulose and an amphoteric polymer | |
BR112018076345B1 (pt) | Película microfibrilada | |
BR112018005424B1 (pt) | Película com boas propriedades de barreira e método para fabricar a mesma | |
Chinga-Carrasco et al. | Bleached and unbleached MFC nanobarriers: properties and hydrophobisation with hexamethyldisilazane | |
BR112019021081A2 (pt) | Película de barreira compreendendo celulose microfibrilada, dialdeído celulose microfibrilada e método para fabricação da película de barreira | |
Geng et al. | Strength and modulus improvement of wet-spun cellulose I filaments by sequential physical and chemical cross-linking | |
BR112019000110B1 (pt) | Método para fabricação de produto intermediário para conversão para celulose microfibrilada | |
BR112019007975B1 (pt) | Um método para formar uma rede compreendendo fibras | |
BR112020007688A2 (pt) | um método para produção de uma película possuindo boas propriedades de barreira e uma película possuindo boas propriedades de barreira | |
BR112018073560B1 (pt) | Película de bloqueio de radiação ultravioleta e composição compreendendo celulose microfibrilada, método para a produção da dita película e utilização da referida composição | |
BR112018070890B1 (pt) | Secagem/transportamento e liberação de mfc | |
EP3728450B1 (en) | A method to produce a fibrous product comprising microfibrillated cellulose | |
Trigui et al. | Twin-screw extrusion for the production of nanocellulose-PVA gels with a high solid content | |
BR112019028065A2 (pt) | dosagem de suspensão de nanocelulose em fase de gel | |
Lee et al. | Study on the surface modification of pulp with cationic polyelectrolyte for the manufacture of cationic cellulose nanofibril | |
BR112020017828A2 (pt) | Método para fabricação de uma composição compreendendo celulose microfibrilada | |
Setter et al. | Effect of different pre-treatments on the redispersion capacity of spray-dried microfibrillated cellulose: elaboration and characterization of biofilms | |
CN110041438B (zh) | 一种疏水性纤维素纳米片及其制备方法 | |
US20220235201A1 (en) | A method to produce a fibrous product comprising microfibrillated cellulose |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
B06W | Patent application suspended after preliminary examination (for patents with searches from other patent authorities) chapter 6.23 patent gazette] | ||
B350 | Update of information on the portal [chapter 15.35 patent gazette] | ||
B09A | Decision: intention to grant [chapter 9.1 patent gazette] | ||
B16A | Patent or certificate of addition of invention granted [chapter 16.1 patent gazette] |
Free format text: PRAZO DE VALIDADE: 20 (VINTE) ANOS CONTADOS A PARTIR DE 07/04/2017, OBSERVADAS AS CONDICOES LEGAIS |