CN111315659A - 用于包装微纤化纤维素的紧凑系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种用于微纤化纤维素的紧凑包装的系统,其包含包装,所述包装包含至少一种聚合物材料。所述包装包括基本上由作为溶剂中的悬浮液存在的微纤化纤维素(“MFC”)组成的内容物。所得到的系统具有基本上圆形或基本上矩形或椭圆形的外周缘,如由一旦被内容物完全填满的包装的尺寸所限定的。本发明的系统具有的优点尤其是提供了一种坚固且牢固的基本上是圆形的包装形状。所得到的经包装的MFC的单元可以容易地堆叠在托板上。包装保持悬浮液(糊剂)的保水能力。本发明还涉及制造这样的系统的方法。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于微纤化纤维素的紧凑包装的系统。
微纤化纤维素通常以糊状悬浮液的形式商业化,其不能容易地从容器中排空。本发明的系统包含包装,所述包装包含至少一种聚合物材料。所述包装包括基本上由作为溶剂中的悬浮液存在的微纤化纤维素(“MFC”)组成的内容物。微纤化纤维素在溶剂中的固体含量为2%干物质至50%干物质(即MFC重量相对于总重量,即以%给出的“w/w”),优选3%至30%,进一步优选5%至12%。所得到的系统具有基本上圆形、基本上矩形或椭圆形的外周缘,如由一旦被内容物完全填满的包装的尺寸所限定的。
本发明的系统具有的优点尤其是提供了一种坚固且牢固的包装形状,所述包装形状基本上是圆形的,或者基本上是矩形的或椭圆形的。所得到的经包装的MFC的单元可以容易地堆叠在托板上。包装保持悬浮液(糊剂)的保水能力。
本发明还涉及制造这样的系统的方法。
背景技术
微纤化纤维素(也称为“网状”纤维素或如“超细”纤维素,或“纤维素纳米原纤”等并且在以下还被称为“MFC”)是纤维素基产品并描述于例如US 4,481,077、US 4,374,702和US 4,341,807中。根据US 4 374 702(“Turbak”),微纤化纤维素具有相对于纤维素减少的长度(直径,纤维长度),改善保水性和可调的粘弹性质。具有进一步改善的性质和/或为特定应用定制的性质的MFC是从W O 2007/091942和WO 2015/180844等已知的。
在制造之后,准备运输给消费者的微纤化纤维素通常作为“糊剂”,即作为固体微纤化纤维在溶剂中,通常在水中的悬浮液存在。具有通常8-15%的干含量(固体含量)的脱水微纤化纤维素处理起来是有挑战性的。所述糊剂(悬浮液)既不是液体也不是固体,而是糊剂,并且具有非牛顿流动性质(参见图1,其为脱水至固体含量为8-12%的未被包含的微纤化纤维素的照片)。
WO 2014/029909公开了一种用于调节微纤化纤维素的方法,使得微纤化纤维素可以更容易地以干燥形式运输,然后在不同的位置再润湿并进一步粉碎。WO 2014/106684公开了在精制之后获得的浆粕可进一步脱水,例如用于运输,然后在使用之前稀释至合适的稠度。
常规包装,如塑料袋、桶或筒,已被证明对于容纳较大体积/数量的微纤化纤维素是不理想的。虽然可将微纤化纤维素填充到各种类型的容器中,但是清空通常用于运输固体或液体的容器如箱、袋或罐是比较困难的并且需要资源。
MFC可以填充到塑料袋中,原则上,塑料袋相对容易排空,但是由于通常在袋中形成的“气袋”,袋不可能堆叠。当试图将填充的袋堆叠在托板上时,这种气袋的存在引起问题。特别是在储存和运输期间,这样的袋将采用不同的形状,这样如果不是不可能的话,也使得运输困难。
基于上述内容,本发明的目的是提供一种特别用于作为“糊剂”存在的微纤化纤维素的紧凑包装,其中所述包装应当避免或最小化如上所述的任何或所有缺点。
发明内容
本发明人令人惊讶地发现,可以以一定的方式包装具有2%重量/重量(“w/w”)至50%w/w,优选3%w/w至30%w/w,进一步优选5%w/w至12%w/w的干物质(固体)含量的微纤化纤维素(MFC)悬浮液,使得微纤化纤维素的性能特征不(显著)劣化,如它们在常规包装中可能发生的那样,例如简单填充到塑料袋中。
根据本发明的第一方面,上述问题及其他通过一种系统来解决,所述系统包含:
·至少一个包装,其包含至少一种聚合物材料;
·所述包装的内容物,其完全被所述包装包含,其中所述内容物基本上由存在于至少一种溶剂中的微纤化纤维素组成;
其中所述微纤化纤维素和所述溶剂形成微纤化纤维素在所述溶剂中的悬浮液,其中微纤化纤维素的固体含量相对于悬浮液的总重量为2%重量/重量(“w/w”)至50%w/w,优选3%w/w至30%w/w,进一步优选5%w/w至12%w/w,其中所述包装,当完全用所述内容物填充时,限定整个系统即经包装的微纤化纤维素的外周缘,所述外周缘基本上为圆形或基本上为矩形,或椭圆形,并且其中所述系统的长度是限定所述(基本上圆形、椭圆形或矩形)周缘的横截面的最大宽度的至少1.5倍,优选至少3倍,进一步优选至少4倍。
根据本发明,术语“悬浮液”应理解为是指一种液体,其中分散有固体颗粒(此处为:纤维),如本领域技术人员通常所理解的并且如IUPAC“Gold Book”[PAC,1972,31,577(物理化学量和单位的符号和术语手册,附录II:定义,胶体和表面化学中的术语和符号);第606页]中定义的。
在本发明中,微纤化纤维素纤维在溶剂中的悬浮液具有“糊剂”的稠度,并且显示非牛顿流动性质(参见图1)。这样的悬浮液/糊剂有时也称为“凝胶”(或如果溶剂是水则称为“水凝胶”)
根据本发明,参数“干物质”(也称为“固体含量”)是指一旦所有溶剂(通常为水)被除去后剩余的MFC的量,并且以相对于包含MFC和溶剂的悬浮液的总重量的重量%提供。
根据本发明,通过烘箱干燥(105℃,16小时)测量溶剂中微纤化纤维素的“固体含量”。将至少30g样品称入预称重的铝称重盘中。然后将样品在105℃干燥16小时。将具有干物质的铝称重盘称重,基于下式计算干物质:[重量(盘+干燥后的样品)-重量(盘)×100%]/重量(干燥前的样品)。
除非另外指明,否则本公开中提及的任何参数是在标准条件下,即在室温(20℃)、环境压力(1bar)和50%环境湿度下测量的。
除非另外指明,否则对于整个系统的组分的量给出的任何比率均意在以相对于系统内容物的总重量的重量%(即,不包括包装)给出。
根据本发明,要求内容物被包装“包含”应理解为是指整个内容物,即作为糊剂/悬浮液/凝胶存在的MFC包含在包装中,并且以足够的量存在,使得基本上不可拉伸、几乎不可拉伸或部分可拉伸的包装采用可以最大限度地实现的预定最终外部尺寸,而不会破裂或以其它方式损害包装的结构完整性。
包含内容物的包装关于至少一个开口是封闭,即,包装可以与重力方向一致地定向,而没有内容物的任何损失。在用于运输的最终实现中,包含内容物的包装关于两个(或所有,如果存在多于两个开口的话)开口/端部是封闭(见图2,描述本发明的这样的最终实现的右图)。
在本发明的实施方案中,包装是管状或管形的,即具有基本上圆形的外周缘,并且比其宽度长至少1.5倍,优选至少3倍,进一步优选至少4倍(长度“l”>直径“d”)。
根据本发明,包装包含至少一种聚合物材料,优选两种或更多种不同的聚合物材料。
在本发明的实施方案中,所述至少一种聚合物不是弹性体,并且所述包装被实现为(复合)膜。
在本发明的实施方案中,所述膜具有50μm至5mm,优选100μm至2mm,进一步优选100μm至500μm的厚度。
在本发明的实施方案中,所述包装,以薄膜、复合物或其它实现,具有根据标准ASTM D882-02(2002年6月出版)测定的5MPa至500MPa,优选20MPa至300MPa的拉伸强度。
对于至少一种聚合物材料[或两种或多种这样的材料的任何组合,或至少一种聚合物材料与任何其它合适的(非聚合物)材料的组合]没有限制,只要包装的合适的拉伸强度、伸长率和/或拉伸模量是可实现的。
此外,对于聚合物材料(或多种聚合物材料或包含至少一种聚合物的任何复合物)的种类没有限制,只要包装能够在通常的储存和运输条件下容纳MFC。而且,对于构成包装的层、聚合物或其它(例如金属或纤维)的数量没有限制。
在本发明的实施方案中,所述至少一种聚合物选自用于食品包装和非食品包装应用的聚合物。因此,优选的聚合物包括:聚乙烯,特别是HDPE、LDPE和LLDPE(参见下文更详细的讨论),聚丙烯,聚碳酸酯,PET及其任意组合,或与其它材料如纤维、金属涂层/箔等的任意组合。
对于包装尺寸没有限制,所述包装尺寸是一旦包装优选管状包装膜填充有MFC糊剂(内容物)以便获得尺寸稳定性(见图2这样的尺寸稳定系统的图示)所获得的。
在本发明的实施方案中,所述系统的直径,即限定包含(和包括)MFC糊剂的包装的横截面的直径和/或最大尺寸,是2cm至50cm,优选5cm至30cm,进一步优选10cm至25cm。
在本发明的实施方案中,所述系统,即持有MFC糊剂的一个独立管状结构,的重量是每单元1kg至50kg,优选2kg至20kg。
根据本发明,要求系统的内容物“基本上由MFC组成”应理解为是指内容物必须包含至少90重量%(相对于内容物的总重量)的MFC,优选至少95重量%,进一步优选至少99重量%的MFC,即悬浮在溶剂中的微纤化纤维素纤维,即如上所述的糊剂或凝胶。
对于溶剂不存在限制,只要溶剂能够在通常用于存储和运输的条件下将MFC纤维保持在悬浮液中。
在本发明的实施方案中,所述溶剂是亲水性溶剂,优选极性溶剂,进一步优选质子溶剂。优选的溶剂是水或醇或这样的溶剂的任何混合物。
在优选的实施方案中,所述溶剂基本上由水组成,即包含至少90%,优选至少95%,进一步优选至少99%的水。“水”可以是工业应用中通常使用的蒸馏水、处理水或自来水。
根据本发明,术语“基本上圆形”应理解为是指系统的整个周缘(包装填充有内容物,直到包装已经达到其最大外部尺寸,而不破裂或以其他方式受损)是由一个圆来描述的,其中就椭圆形周缘的长轴与短轴之间的相对差而言,其与理想圆的偏差[如由(πr2)所描述的]不大于10%,优选不大于5%(显然,对于理想圆,这个差是0%,其中长轴和短轴是相同的并且对应于半径r)。
因此“椭圆形”是指存在彼此不同的长轴和短轴,但不超过30%,优选不超过20%。
因此,术语“基本上矩形”应理解为是指系统的整个周缘(包装填充有内容物,直到包装已经达到其最大外部尺寸,而不破裂或以其他方式受损)是由一个矩形来描述的,其中就矩形的任何边的曲率和/或就矩形的任何角而言,其与理想矩形的偏差不大于10%,优选不大于5%。
在优选的实施方案中,基本上矩形的横截面基本上是正方形。
整个系统的“圆形”或椭圆形或“矩形”或“正方形”几何形状,如由包装和适应于其的微纤化纤维素限定的,对本发明的工作是有利的,因为那些“卷”或“砖”然后可以进一步堆叠和稳定包装,例如在盒子中和/或在托板上。
此外,本发明人发现,除了提供坚固且牢固的包装形状之外,当根据本发明包装微纤化纤维素时,微纤化纤维素的保水能力保持基本不变,因为紧凑的包装(从所有侧面施加相等的压力)使微纤化纤维素稳定并避免沉降和/或分离效应。相反,在普通塑料袋中储存时,在短时间之后将看到水滴,即MFC不能保持其保水能力。
不希望受理论的束缚,拒信,其中,在包装期间使用的并且根据本发明的挤出工艺进一步稳定和均质化MFC。因此,与其它已知的储存和运输系统相反,利用本发明的包装,MFC的保水性被基本上保留。
根据本发明,除了包装和内容物之外,系统还可以包含另外的部件,例如一个或多个标签或编码或任何另外的(二次)包装。
根据本发明的“微纤化纤维素”(MFC)应理解为涉及已经经受机械处理的纤维素纤维,所述机械处理导致比表面的增加和纤维素纤维在横截面(直径)和/或长度方面的尺寸减小,其中所述尺寸减小优选导致具有在纳米范围内的直径和在微米范围内的长度的“原纤”。
在作为用于生产微纤化纤维素(典型地以“纤维素浆粕”存在)的起始产品的纤维素中,不能发现或至少没有发现显著的或甚至没有发现明显部分的单个且“分离的”纤维素“原纤”。木纤维中的纤维素是纤维的聚集体。在纤维素(浆粕)中,初级原纤聚集成微原纤,其进一步聚集成更大的原纤束并最终聚集成纤维素纤维。纤维素浆粕的木基纤维的直径典型地在10-50μm的范围内(这些纤维的长度甚至更大)。当纤维素纤维被微纤化时,可产生具有从nm至μm的横截面尺寸和长度的“释放的”原纤的非均质混合物。原纤和原纤束可以共存于所得的微纤化纤维素中。
在本公开通篇描述的微纤化纤维素(“MFC”)中,通过常规光学显微镜,例如在40x的放大倍数下可以识别并容易地辨别单个原纤或原纤束。
根据第二方面,上述问题中的全部或一些通过用于包装微纤化纤维素的方法解决,其中所述方法至少包含以下步骤:
·提供包装,所述包装包含至少一种聚合物材料,并且如果所述包装被内容物填充至其预期的最大外部尺寸,则所述包装具有基本上圆形或椭圆形或基本上矩形的周缘,并且所述包装具有基本上垂直于由所述周缘限定的区域的长度尺寸,其是所述长度尺寸的至少1.5倍,优选至少3倍,进一步优选为所述长度尺寸的至少4倍;
·将微纤化纤维素从挤出机挤出到所述包装中,直到包装全部填充有微纤化纤维素,使得包装实现其预期的外部尺寸。
在本发明的实施方案中,所述方法产生根据上述实施方案中任一项的系统:
在本发明的实施方案中,所述方法至少包含以下另外的步骤:
·在用MFC填充包装之后,在所有末端封闭包装,以实现尺寸稳定性,使得所得到的系统不仅在通常的运输和/或储存条件下保持尺寸稳定性,而且在所述通常的运输和/或储存条件下保持内容物。
·在从挤出机中挤出MFC之前:将MFC悬浮液装入真空填充设备中,以进一步均质化悬浮液(糊剂)。
图3示出了用MFC糊剂填充包装的示例性方法。
在步骤1中,通过传输机从基于纤维素浆粕制备MFC的方法的最后脱水步骤输送MFC糊剂。然后将该MFC输送至泵和/或挤出机。
MFC可以按部分输送(如图3所示)或可以连续输送。在步骤1中可以使用其它合适的装置(除了传输机)。
在步骤2中,优选在挤出机中,MFC被进一步混合、均质化并通过喷嘴挤出并进入包装,优选以恒定的速率。
对于挤出机不存在限制,并且可以使用任何适于处理MFC的稠度和粘度的糊剂的挤出机。作为实施例,可以使用任何可从Karl Schnell公司购得的挤出机/泵系统,尤其是基于正排量泵原理的KS泵系统,即任何真空填充系统。这种设计特别适用于高粘性产品。
因此,在本发明的实施方案中,挤出机是真空填充单元或包含真空填充单元。
在本发明的实施方案中,整个泵在挤出过程期间被抽空。
在步骤3中,优选地在剪断机中,优选地在管的每一端用两个夹子封闭管形包装(包括MFC作为内容物)。
传输机用于在不同站之间输送[图3中的步骤(4)]。整个过程优选地是完全自动化的。
在该方法中使用的任选设备是用于给每个管贴标签例如批号、产品类型、制造日期等的贴标签设备(5),用于运输用波形板或硬纸板盒的撑箱机(7),以及用于将波形板或硬纸板盒包装到托板上的托板机(palleting machine)。
在本发明的实施方案中,机器人(6)用于将填充的管提升到纸板盒中和/或提升波形板或硬纸板盒。可以提升“单个盒”(一个管)或“多个盒”(>2-3个管)。
根据本发明的第三方面,以上所述的问题中的全部或一些通过使用如以上任何实施方案中所述的系统来存储和/或运输MFC而解决。
附图说明
下面参考附图更详细地描述本发明,附图仅用于说明,其中:
图1示出了干物质含量为约8%至12%的微纤化纤维素;“糊剂”状结构明显;
图2示出了根据本发明包装的MFC(右图);甚至在除去包装之后,MFC保持其尺寸稳定性;没有观察到水的损耗(左图);
图3示出了用于将MFC填充到本发明的包装中的路线和过程的示意性描述。
具体实施方式
如上所述,用于本系统的包装的至少一种聚合物可以选自用于食品包装和非食品包装应用的聚合物。因此,优选的聚合物包括:聚乙烯,特别是HDPE、LDPE和LLDPE,聚丙烯,聚碳酸酯,PET,及其任意组合,或与其它材料如纤维、金属涂层/箔等的任意组合。
低密度聚乙烯或LDPE是热塑性包装,其易于加工,并且可以与其它聚合物和/或添加剂如EVA、HDPE、LLDPE、填料、颜料共混以改变其基本性质。
线性低密度聚乙烯(LLDPE)具有与LDPE类似的性质,但具有较高的拉伸和冲击强度以及较好的热封性,而LDPE提供较高的透明度、易于加工和较高的光泽度。
茂金属聚乙烯或mPE是通过利用茂金属催化剂制备的低密度聚乙烯。这种技术允许快速密封。所得包装具有优异的抗穿刺性和透氧性以及良好的断裂拉伸强度,并且比普通聚乙烯坚固得多。
高密度聚乙烯或HDPE是乳白色半透明的热塑性塑料,其是柔性的,但比LDPE更刚性且更坚固,并且具有良好的冲击强度和优异的抗穿刺性。HDPE比其它聚乙烯膜更硬,这是用于需要保持其形状的包装的重要特性。
聚丙烯或PP是具有高透明度、高光泽度和良好拉伸强度的热塑性塑料。两种最重要类型的PP是流延非取向聚丙烯(CPP)和双轴取向聚丙烯(BOPP)。两种类型都具有高光泽、超常的光学性质、良好或优异的热封性能、高耐热性和良好的尺寸稳定性。通常,CPP具有较高的抗撕裂性和抗冲击性、较好的低温性能和较好的阻气性和热封性,而BOPP具有较高的拉伸强度、较高的模量(刚度)、较低的伸长率和较低的雾度。
聚碳酸酯(PC)是一种无定形工程热塑性塑料,其具有优异的机械、光学、电学和热学性质。它极其坚韧并具有杰出的抗冲击性和高光学透明度。PC膜用于要求高耐刮擦性、耐化学性和耐候性以及高晶体透明性(crystal clear transparency)的膜应用。
乙烯基膜也称为聚氯乙烯或PVC,是一种通用的、廉价的热塑性塑料,具有良好的尺寸稳定性、良好的冲击强度和优异的耐候性,易于冲切,可用常规的丝网印刷和胶版印刷方法印刷。
聚酯膜是由聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)制成的高性能、晶体透明的热塑性塑料。与其它普通塑料膜相比,PET膜具有高拉伸强度、优异的尺寸稳定性、低吸湿性和在相当宽的温度范围内良好的物理性能保持。
聚偏二氯乙烯(PVDC)是一种通过偏二氯乙烯的聚合生产的合成热塑性塑料。最常见的类型是双轴取向膜。PVDC具有杰出的氧气和湿气阻隔性质,并且也可使用普通油墨体系印刷,并提供优异的粘合强度、高耐热性和低吸水性。
聚酰胺(PA),也称为尼龙,是一种透明的且可印刷的热塑性塑料,其具有相对高的熔点、超常的强度和韧性以及良好的氧阻隔特性。两种最常见的类型是流延和双轴取向的尼龙膜。双轴取向的聚酰胺或BOPA膜可以用于很多种应用,尤其是需要高气体阻隔特性的应用。
如以上已经指出的,原则上,任何类型的微纤化纤维素(MFC)可用于如根据本发明使用的包装的内容物,只要存在于原始纤维素浆粕中的纤维束在制备MFC的过程中充分分解,使得所得纤维/原纤的平均直径在纳米范围内,并且因此相对于原始纤维素材料中可用的表面,已经产生了整个纤维素基材料的更多表面。MFC可以根据本领域中描述的任何方法制备,包括在上面“背景技术”部分中具体引用的现有技术。
用于制备MFC的纤维素的来源
根据本发明,对纤维素的来源没有具体限制,因此对微纤化纤维素的来源也没有具体限制。原则上,纤维素微纤的原料可以是任何纤维素材料,特别是木材、一年生植物、棉花、亚麻、稻草、苎麻、甘蔗渣(来自甘蔗)、合适的藻类、黄麻、甜菜、柑橘类水果、来自食品加工业或能源作物的废料,或细菌来源或来自动物来源,例如来自被囊类的纤维素。
在优选的实施方案中,将木基材料用作原料,硬木或软木或两者(以混合物形式)。进一步优选地,将软木用作原料,一种软木或不同软木类型的混合物。细菌微纤化纤维素由于其相对高的纯度也是优选的。
改性(衍生)和非改性(未衍生)纤维素/MFC
原则上,根据本发明的微纤化纤维素可以在其官能团方面未改性,或者可以物理改性或化学改性,或者两者。
纤维素微纤表面的化学改性可以通过纤维素微纤的表面官能团,更特别地羟基官能团的各种可能的反应来实现,优选通过:氧化、甲硅烷基化反应、醚化反应、与异氰酸酯的缩合、与烯化氧的烷氧基化反应或与缩水甘油基衍生物的缩合或取代反应。化学改性可以在去原纤化步骤之前或之后进行。
原则上,纤维素微纤也可通过物理途径改性,通过在其表面吸附,或通过喷雾,或通过涂覆,或通过包封微纤。优选的改性微纤可通过物理吸附至少一种化合物而获得。所述MFC也可以通过与两亲化合物(表面活性剂)结合来进行改性。
然而,在优选的实施方案中,微纤化纤维素是未物理改性的。
在本发明的一个优选实施方案中,微纤化纤维素通过至少包含以下步骤的方法制备:
(a)使纤维素浆粕经受至少一个机械预处理步骤;
(b)使步骤(a)的机械预处理后的纤维素浆粕经受均质步骤,其产生相对于存在于步骤(a)的机械预处理后的纤维素浆粕中的纤维素纤维而言长度和直径减小的原纤和原纤束,所述步骤(b)产生微纤化纤维素;
其中均质步骤(b)包括压缩来自步骤(a)的纤维素浆粕并使纤维素浆粕经受压降。
机械预处理步骤优选是精制步骤或包含精制步骤。机械预处理的目的是“拍打”纤维素浆粕,以增加细胞壁的可接近性,即增加表面积。
机械预处理步骤中优选使用的精制机包括至少一个旋转盘。其中,纤维素浆粕浆料在至少一个旋转盘和至少一个固定盘之间受到剪切力。
在机械预处理步骤之前,或除了机械预处理步骤之外,纤维素浆粕的酶(预)处理是任选的附加步骤,其对于一些应用可能是优选的。关于与微纤化纤维素结合的酶预处理,WO2007/091942的相应内容通过引用并入本文。任何其它类型的预处理,包括化学预处理,也在本发明的范围内。
在(机械)预处理步骤之后进行的均质步骤(b)中,来自步骤(a)的纤维素浆粕至少一次,优选至少两次通过均质器,如例如PCT/EP2015/001103中所述的,其相应内容通过引用并入本文。
实施例
实施例1:
微纤化纤维素的制备
在本发明的系统/包装中使用的MFC是市售的并且由Borregaard商业化为“ExilvaF01V”,这基于来自挪威云杉(软木)的纤维素浆粕。
步骤(i)中的MFC作为具有10%的固体含量的糊剂存在。溶剂为水。
实施例2:
微纤化纤维素的包装
图3示出了用来自实施例1的MFC糊剂填充包装的示例性方法。
在步骤1中,通过传输机从由纤维素浆粕制备所述MFC的方法的最后脱水步骤输送所述MFC糊剂。然后将该MFC输送至挤出机。MFC按部分输送(如图3所示)。
在步骤2中,MFC以恒定的速率被进一步混合、均质化并通过喷嘴挤出并进入包装。挤出机是Karl Schnell销售的KS泵系统(真空填充机)。不希望受理论的束缚,拒信,在包装期间使用的并且根据本发明的挤出工艺进一步稳定和均质化MFC。因此,与其它已知的储存和运输系统相反,利用本发明的包装,MFC的保水性被基本上保留。
在步骤3中,在剪断机中,在管的每一端用两个夹子封闭管形包装(包括MFC作为内容物)。
传输机用于在不同站之间输送[图3中的步骤(4)]。整个过程是完全自动化的。
在该方法中使用的另外的设备是用于给每个管贴标签例如批号、产品类型、制造日期等的贴标签设备(5),用于运输的波形板或硬纸板盒的撑箱机(7),以及用于将波形板或硬纸板盒包装到托板上的托板机。
机器人(6)用于将填充的管提升到纸板盒中和/或提升波形板或硬纸板盒。
总之,已经用挤出机进行了许多成功的试验,所述挤压机使MFC均质化并用MFC填充包装。
图2示出了在去除包装之后产品是完全均质的。
Claims (14)
1.一种系统,其包含:
·至少一个包装,其包含至少一种聚合物材料;
·所述包装的内容物,其完全被所述包装包含,其中所述内容物基本上由存在于至少一种溶剂中的微纤化纤维素组成;
其中所述微纤化纤维素和所述溶剂形成微纤化纤维素在所述溶剂中的悬浮液,
其中微纤化纤维素的固体含量相对于悬浮液的总重量为2%重量/重量至50%w/w,优选3%w/w至30%w/w,进一步优选5%w/w至12%w/w,其中所述包装,当完全用所述内容物填充时,限定整个系统即经包装的微纤化纤维素的外周缘,所述外周缘基本上为圆形或基本上为矩形,或椭圆形,并且
其中所述系统的长度是限定所述周缘的横截面的最大宽度的至少1.5倍,优选至少3倍,进一步优选至少4倍。
2.根据权利要求1所述的系统,其中所述包装基本上是圆形并且优选是管状或管形的。
3.根据权利要求1或权利要求2所述的系统,其中所述至少一种聚合物不是弹性体。
4.根据前述权利要求中任一项所述的系统,其中所述包装被实现为膜,优选其中所述膜具有50μm至5mm,优选100μm至2mm,进一步优选100μm至500μm的厚度。
5.根据前述权利要求中任一项所述的系统,其中所述包装具有根据2002年6月出版的标准ASTM D882-02测定的5MPa至500MPa,优选20MPa至300MPa的拉伸强度。
6.根据前述权利要求中任一项所述的系统,其中所述包装的至少一种聚合物选自用于食品包装和非食品包装应用的聚合物并且包括以下中的至少一种:聚乙烯,特别是HDPE、LDPE和LLDPE、聚丙烯、聚碳酸酯、PET及其任意组合,或与其它材料如纤维、金属涂层、箔等的任意组合。
7.根据前述权利要求中任一项所述的系统,其中所述系统的直径,即包含作为内容物的MFC的包装的直径,是2cm至50cm,优选5cm至30cm,进一步优选10cm至25cm。
8.根据前述权利要求中任一项所述的系统,其中所述系统的重量,即持有MFC内容物的一个独立结构的重量,是每单元1kg至50kg,优选2kg至20kg。
9.根据前述权利要求中任一项所述的系统,其中所述溶剂基本上由水组成,即包含至少90%,优选至少95%,进一步优选至少99%的水。
10.一种包装微纤化纤维素的方法,其中所述方法至少包含以下步骤:
·提供包装,所述包装包含至少一种聚合物材料,并且如果所述包装被内容物填充至其预期的最大外部尺寸,则所述包装具有基本上圆形的周缘或有基本上矩形或椭圆形的周缘,并且具有基本上垂直于由所述周缘限定的区域的长度尺寸,其是所述长度尺寸的至少两倍,优选为所述长度尺寸的至少四倍;
·将微纤化纤维素从挤出机挤出到所述包装中,直到所述包装全部填充有微纤化纤维素,使得包装实现其预期的外部尺寸。
11.根据权利要求10所述的方法,所述方法产生根据权利要求1-9中任一项所述的系统。
12.根据权利要求10或权利要求11所述的方法,其中所述方法至少包含以下步骤:
·在用MFC填充包装之后,在所有末端封闭包装,以实现尺寸稳定性,使得所得到的系统不仅在通常的运输和/或储存条件下保持尺寸稳定性,而且在所述通常的运输和/或储存条件下保持内容物。
·在从挤出机中挤出MFC之前:将MFC悬浮液装入真空填充设备中,以进一步均质化悬浮液(糊剂)。
13.如权利要求1-9中任一项所述的系统用于储存或运输或储存并运输MFC的用途。
14.根据权利要求1-9中任一项所述的系统或根据权利要求10-12中任一项所述的方法或根据权利要求13所述的用途,其中微纤化纤维素通过包含至少以下步骤的方法制备:
(a)使纤维素浆粕经受至少一个机械预处理步骤;
(b)使步骤(a)的机械预处理后的纤维素浆粕经受均质步骤,其产生相对于存在于步骤(a)的机械预处理后的纤维素浆粕中的纤维素纤维而言长度和直径减小的原纤和原纤束,所述步骤(b)产生微纤化纤维素;
其中均质步骤(b)包括压缩来自步骤(a)的纤维素浆粕并使纤维素浆粕经受压降。
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