CN117999311A - 一种方法、通过该方法获得的产品及干燥的纤维素和/或木质纤维素颗粒 - Google Patents
一种方法、通过该方法获得的产品及干燥的纤维素和/或木质纤维素颗粒 Download PDFInfo
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Abstract
根据本发明的一个示例方面,提供一种方法,包括:提供包含纤维素和/或木质纤维素纤维的湿浆组合物;将湿浆组合物与至少一种添加剂化学品混合,以获得湿浆和添加剂化学品的混合物;在混合物的稠度低于80%时,由混合物来制备纤维素和/或木质纤维素颗粒;干燥该颗粒,其中颗粒中的纤维可分散到熔融热塑性或热固性基质中,以获得在熔融基质中的纤维的分散体。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于生产优选用作制造复合材料的原材料的纤维素和/或木质纤维素颗粒的方法。
背景技术
众所周知,利用纤维素纤维材料(诸如木浆)与塑料材料(诸如热塑性或热固性材料)一起用于制造复合材料。纤维素纤维的一个重要功能是加固复合材料结构。
在典型的复合材料制造工艺中,首先制备母料,母料包含纤维素材料和塑料的浓缩混合物。然后用塑料材料稀释该母料,使其适于供应给挤出工艺,在挤出工艺中形成最终的复合材料制品。
为了制造母料,在纤维素纤维材料与塑料材料混合之前,该纤维通常要经过碾磨以获得细粉,从而能够稳定地供应并分散到塑料材料中。然而,对纤维进行研磨会减少纤维长度,从而也降低纤维在复合材料结构中的增强潜力。
为了省去对碾磨的需要,已知在制造母料之前将纤维素纤维材料与塑料材料预先混合。这种方法将纤维的增强功能限制在预混合步骤中使用的塑料材料上。
还已知由干燥的纤维素材料制备颗粒。然而,这种颗粒含有高度聚集的纤维素纤维。
需要开发新的纤维材料,用于通过涉及复合步骤的工艺制造木塑复合材料。
需要有更多用途的方法来制造浆基材料和塑料材料的复合材料,使得最终产品的组成,特别是就塑料成分而言,可以在更大范围内变化。
还需要提高可持续性和材料效率。
本发明的实施方案旨在克服现有技术中的至少一些缺点。
发明内容
本发明由独立权利要求中的特征定义。从属权利要求中定义了一些具体的实施方案。
根据本发明的第一方面,提供一种方法,包括:提供包含纤维素和/或木质纤维素纤维的湿浆组合物;将湿浆组合物与至少一种添加剂化学品混合以获得湿浆和添加剂化学品的混合物;在混合物的稠度小于80%时,由混合物制备纤维素和/或木质纤维素颗粒;干燥颗粒,其中颗粒中的纤维可分散到熔融的热塑性或热固性基质中以获得在熔融基质中的纤维的分散体。
第一方面的各种实施方案可以包括以下列表中的一个或多个特征:
·所述混合以3至30%,诸如3至10%,诸如3%至5%或5%至10%的稠度进行。
·所述混合以10%至30%的稠度进行。
·颗粒中至少90wt-%的纤维(总干物质)可分散到熔融的热塑性或热固性基质中,形成稳定的分散体,优选稳定至少1小时。
·湿浆组合物包含以下或由以下组成:稠度小于60%,诸如小于50%,例如在20-50%或30-40%的范围内的湿木浆。
·湿浆组合物包含始终未干燥的浆组合物或由始终未干燥的浆组合物组成。
·湿浆组合物由始终未干燥的浆组合物组成。
·混合物包含始终未干燥的混合物。
·湿浆组合物包含化学浆或由化学浆组成,诸如牛皮纸浆。
·该方法还包括例如在所述混合步骤之前,将所述浆组合物脱水,优选至稠度为至少3%。
·该方法还包括例如在所述混合步骤之前,将所述浆组合物脱水,优选至稠度为至少10%,诸如10%至30%。
·在所述混合步骤中,湿浆组合物的稠度为至少10%。
·所述至少一种添加剂化学品包括使纤维或纤维表面更加疏水的疏水剂,优选使得纤维的COBB值小于110g/m2,诸如小于100g/m2,诸如小于90g/m2。
·所述至少一种添加剂化学品包括使纤维或纤维表面更加疏水的疏水剂,优选使得纤维的COBB值小于50g/m2,诸如小于15g/m2,诸如小于10g/m2。
·所述至少一种添加剂化学品选自下组:脂肪酸、烷基烯酮二聚体(AKD)、脂肪醇、脂肪酸酯、生物聚合物、阳离子多胺、阳离子聚乙烯亚胺(PEI)、阳离子或非离子聚丙烯酰胺、聚二甲基二烯丙基氯化铵(pDADMAC)、羧甲基纤维素(CMC)、马来酸酐(MA)、马来酸酐接枝聚丙烯(MAPP)、硅烷、烷氧基硅烷以及它们的衍生物及其组合。
·所述至少一种添加剂化学品选自下组:CMC、淀粉、AKD、疏水剂,以及它们的任意组合。
·该方法还包括在所述颗粒制备步骤之前,将湿浆组合物与包含纤维素和/或木质纤维素纤维的第二浆组合物混合,其中第二浆组合物的组成不同于湿浆组合物的组成。
·第二浆组合物的稠度为至少5%,例如10%至60%。
·第二浆组合物包含改性木浆纤维,所述改性木浆纤维能够减少纤维间相互作用,通常是非共价纤维间键合。
·湿浆组合物和第二浆组合物中的一者或两者包含纤维化浆,诸如纤维化化学浆。
·第二浆组合物包含纤维化浆。
·第二浆组合物包含微晶纤维素(MCC)。
·第二浆组合物包含水解的纤维素和/或木质纤维素纤维,优选是水解的纤维素和/或木质纤维素软木纤维。
·该方法还包括在所述颗粒制备步骤之前,将浆组合物脱水,优选至稠度为至少20%,诸如30%至60%。
·在所述颗粒制备期间,混合物的稠度为10%至80%,诸如20%至60%,例如至少30%,诸如30%至40%。
·所述颗粒制备步骤产生干密度在150至250kg/m3范围内的三维颗粒。
·所述颗粒制备步骤产生干密度在150至700kg/m3范围内的三维颗粒。
·所述颗粒制备步骤产生至少90wt-%的颗粒的所有三维尺寸都在0.1cm至10cm范围内的三维颗粒。
·所述干燥通过转鼓式干燥机、带式干燥机、柜式干燥、悬浮空气干燥(air bornedrying)、气流干燥(flash drying)或流化床干燥进行,优选将温度保持在40至200℃的范围内。
·所获得的颗粒包含的塑料材料占总干物质的比例小于5wt-%,优选小于1wt-%,例如小于0.5wt-%。
·所述纤维素和/或木质纤维素纤维不包含任何回收的或废弃的或人造的纤维素和/或木质纤维素纤维。
根据本发明的第二方面,提供一种通过根据第一方面的方法获得的产品。
根据本发明的第三方面,提供干燥的纤维素和/或木质纤维素颗粒,其中颗粒包含总干物质的至少80wt-%,例如至少90wt-%的纤维素和/或木质纤维素纤维;并且颗粒的干密度在100至250kg/m3的范围内;并且其中颗粒中的纤维可分散到熔融的热塑性或热固性基质中,以获得纤维在熔融基质中的分散体。
根据本发明的第四方面,提供干燥的纤维素和/或木质纤维素颗粒,其中颗粒包含总干物质的至少80wt-%,例如至少90wt-%的纤维素和/或木质纤维素纤维;并且颗粒的干密度在150至700kg/m3的范围内;并且其中颗粒中的纤维可分散到熔融的热塑性或热固性基质中,以获得在熔融基质中的纤维的分散体。
第二方面或第三方面或第四方面的各种实施方案可以包括以下项目列表中的一个或多个特征:
·产品包括包含非团聚的纤维素和/或木质纤维素纤维的干燥颗粒。
·产品包含直接适用于供应给复合工艺,与热塑性或热固性材料结合以制备纤维-塑料复合材料的颗粒。
·产品包含可分散到熔融的热塑性或热固性基质中,优选以形成稳定的分散体,例如至少稳定1小时的颗粒。
·产品的干物质含量为至少85wt-%,诸如至少95wt-%,例如至少99wt-%。
·按总干物质计算,产品包含至少80wt-%,诸如至少90wt-%,例如至少95wt-%的纤维素和/或木质纤维素纤维,所述纤维素和/或木质纤维素纤维优选源自湿化学浆。
·产品包含占总干物质至少0.1wt-%,诸如至少0.5wt-%,例如至少1wt-%,例如在0.1wt-%至2wt-%范围内的至少一种添加剂化学品或总添加剂化学品。
·所述至少一种添加剂化学品包含能够实质上减少或防止纤维间相互作用的剂。
·颗粒或纤维的COBB值小于110g/m2,诸如小于90g/m2,诸如小于50g/m2。
·颗粒或纤维的水接触角为至少120°,诸如至少140°。
·产品包含小于15wt-%,诸如小于10wt-%,例如小于5wt-%,例如1至10wt-%的水。
·产品包含占总干物质小于5wt-%,诸如小于2wt-%,例如小于1wt-%,例如小于0.5wt-%的塑料材料,诸如热塑性或热固性材料。
·添加剂化学品包含小于5wt-%,诸如小于2wt-%,例如小于1wt-%,例如小于0.5wt-%的塑料材料,诸如热塑性或热固性材料。
·颗粒中的纤维可分散到当处于熔融基质形式时的热塑性或热固性材料中。
·长度加权平均纤维长度大于0.5mm,诸如小于5mm,例如0.5mm至3mm,例如0.7mm至2.5mm。
·颗粒的亮度根据ISO 2470测定为至少60%,诸如至少80%,诸如80%至90%。
·颗粒的干密度为至少150kg/m3。
·颗粒的干密度在100kg/m3至700kg/m3的范围内,诸如150kg/m3至700kg/m3。
·颗粒具有多孔结构。
·至少90wt-%的颗粒具有大体上三维形状,通常是三维不规则形状。
·颗粒为三维颗粒,优选至少90wt-%的颗粒的所有三个维度都在毫米到厘米的范围内。
·颗粒包含小于15wt-%的水。
·颗粒包含小于1wt-%的塑料材料,诸如热塑性或热固性材料。
·颗粒不包含任何回收的或废弃的或人造的纤维素和/或木质纤维素纤维。
本发明的优点
本发明通过提供一种可直接用于与热塑性或热固性材料的复合工艺中的新的中间纤维产品,从而简化了从湿纤维素材料到纤维-塑料复合材料制品的制造工艺。
在一些实施方案中,可以减少或甚至避免纤维素纤维的团聚,这可能有利于本产品在纤维素纤维-塑料复合材料制造中的应用。
本发明一些实施方案的一个优点在于,由于产品具有最佳的粒度分布和颗粒密度,还由于纤维素和/或木质纤维素颗粒具有良好的分散性和与塑料耦合(couple)的能力,因此可以很容易地将其供应给复合工艺中。这种分散和耦合特性可以借助于添加剂化学品来实现。因此,复合材料制造商可以更自由地选择浆含量,诸如化学浆含量,同时仍能实现复合材料的良好均质性。
本发明一些实施方案的一个优点在于,产品可以完全不含塑料材料,特别是不含热塑性和热固性材料。因此,在复合材料制造工艺的后期阶段,可以更自由地选择在复合步骤中添加的热塑性或热固性材料。
因此,本发明可以提供一种无塑料产品,该产品可在包含纤维素材料和塑料材料的复合材料的制造过程中用作基本干燥的纤维素起始材料。
本发明可以提供一种完全可生物降解的纤维素产品。
本发明一些实施方案的优点包括复合材料产品的性能得到改善,例如冲击强度高。
本发明可以促进纤维素材料在复合材料制造中的利用。
本发明可以减少或防止纤维在挤压和复合过程中受损。
附图说明
图1以流程图的形式说明了根据本发明的至少一些实施方案的方法。
具体实施方式
定义
所谓“湿浆”是指包含由分散在溶剂(诸如水或例如离子液体)中或与该溶剂混合的浆的组合物。通常,湿浆的稠度小于60%。优选地,湿浆是始终未干燥过的,因此来源于不包括干燥步骤(例如通过外部加热干燥,诸如将稠度值提高到大于60%的干燥步骤)的制浆工艺。这种干燥通常不包括单纯的脱水。
“始终未干燥的浆”是指在制浆工艺期间没有经过任何干燥步骤的浆。这种干燥通常不包括单纯的脱水。
优选地,术语“湿浆”是指“湿的和始终未干燥的浆”。
“纤维化”是指纤维素纤维的外表面被纤维化的处理,这通常会导致表面积增大,但通常没有纤维切割。
“纤维素颗粒”是指宏观纤维素颗粒,通常是肉眼可辨的宏观纤维素颗粒。纤维素颗粒可以包括纤维素和/或木质纤维素,通常是纤维素。
“塑料材料”通常是指热塑性材料和/或热固性材料。热塑性材料在加热时,其组成不发生任何化学变化,因此可以反复成型。热固性材料只能熔化及成型一次:在凝固后,它们将保持固态。如果重新被加热,热固性材料会分解而不是熔化。在热固工艺中,会发生不可逆的化学反应。
“生物降解性”是指以对环境无害的方式自然腐烂的能力。
“分散体”是指包含多于一个相的材料,其中至少一个相由细分的相域组成,诸如固体颗粒或纤维,通常在胶体尺寸范围内,分散在整个连续相(诸如液相)中。在本上下文中,“纤维分散体”可以指包含单独分散的纤维或主要由单独分散的纤维组成的分散体。
“稳定的分散体”是指分散相在一段时间内(诸如一小时)保持一致的粒径,并保持悬浮状态的分散体。
表达“基本上不包含任何”通常指“包含小于5wt-%,诸如小于2wt-%,例如小于1wt-%”。
除非本文另有说明或从上下文中可以明确看出,本文中提及的任何百分比均表示为基于各组合物总重量的重量百分比。
本发明提供适用于由纤维素材料和塑料材料来制造复合材料的新型纤维素和/或木质纤维素材料。本发明还提供制备所述纤维素和/或木质纤维素材料的方法。
本发明产品可以制备为不含塑料的、基本干燥的产品,同时仍能保持足够的能力分散到塑料基质(诸如热塑性或热固性基质)中,并与塑料材料形成粘结。
在一些实施方案中,该方法包括提供至少一种包含纤维素和/或木质纤维素纤维的湿浆组合物;将湿浆组合物与至少一种添加剂化学品混合,以获得湿浆和添加剂化学品的混合物;在稠度低于80%时,由混合物来制备纤维素和/或木质纤维素颗粒;以及干燥该颗粒。颗粒中的纤维可分散到熔融的热塑性或热固性基质中,以获得纤维在熔融基质中的分散体。
该方法可以与各种附加工艺步骤相结合,诸如纤维化、精制、添加其它浆组合物、降低聚合度、脱水和/或进一步添加添加剂化学品等。
湿浆
在本发明方法中,起始材料是湿浆组合物,优选是包含湿木浆的组合物。起始材料可以称为第一浆组合物。
纤维素和/或木质纤维素纤维可以是任何纤维素或木质纤维素纤维,例如纤维素或木质纤维素浆纤维,诸如化学和/或机械制浆的未漂白或漂白纤维,或其组合。
在一个实施方案中,浆可以包括机械浆、半化学浆、化学浆、热机械浆或化学机械浆。化学浆可以通过以下任何一种制浆方法生产:牛皮纸工艺、亚硫酸盐工艺、有机溶剂(organosolv)工艺。
在一个实施方案中,浆可以由任何阔叶树制成,诸如桦木科的树,例如桦树或杨树,水杨科的树,桉树,混合热带硬木或松树,或前述的任意组合。浆也可以由针叶树诸如云杉或松树或它们的组合制成。浆也可以由阔叶树和针叶树的组合制成。
在一个实施方案中,浆可以由任何一年生植物制成,诸如稻草、芦苇、草芦、竹子、甘蔗、甘蔗渣或任何草类植物。
有利的是纤维素和/或木质纤维素纤维从木浆中获得,优选选自下组:化学浆、机械浆及其混合物。
浆可以是包含化学浆和机械浆两者的混合物。优选地,混合物主要包含化学浆,诸如总干物质的多于50wt-%是化学浆。
在一个实施方案中,湿浆组合物包含化学浆或由之组成,诸如漂白或未漂白牛皮纸浆,其由牛皮纸工艺制备,该工艺至少包括以下步骤:蒸煮(去木质)、氧去木质和任选的漂白。
在一个实施方案中,湿浆组合物始终未经干燥。
纤维素和/或木质纤维素纤维优选是原生纤维素和/或木质纤维素纤维。
在一个实施方案中,湿浆组合物不包含任何或基本上不包含任何来自废料的纤维素和/或木质纤维素纤维,诸如废纸或回收纸或者废纸板或回收纸板或断裂纤维。
在一个实施方案中,湿浆组合物不包含任何或基本上不包含任何纺织纤维或回收纺织纤维。
在一个实施方案中,湿浆组合物不包含任何或基本不包含任何再生或人造纤维素和/或木质纤维素纤维或细丝。
优选地,湿浆组合物不包含任何或基本上不包含任何回收的或废弃的或人造的纤维素和/或木质纤维素纤维。优点是提高了颗粒的纯度和均质性。
在一些实施方案中,湿浆组合物(诸如湿木浆)的稠度小于60%,诸如小于40%,诸如小于30%,例如在5至50%,或20至45%,或30至40%的范围内。
在一个实施方案中,湿浆组合物在作为本方法的起始材料之前没有经过任何前期干燥处理至含水量小于30%,诸如小于10%。
添加剂化学品
通常,添加剂化学品不包含任何塑料材料。因此,添加剂化学品通常是非热塑性塑料或非热固性塑料。
在一个实施方案中,添加剂化学品可以包括与纤维可分散到其中的塑料材料不同的塑料材料。优点是本发明可以在不限制塑料材料选择的情况下掺入一定量的塑料材料,即在随后的复合步骤使用的熔融塑料基质。
将湿浆组合物与至少一种添加剂化学品(诸如功能性添加剂化学品)混合,以获得湿浆和添加剂化学品的混合物。
优选地,添加剂化学品以大于10%,例如小于40%,诸如10%至30%的稠度添加到湿浆中。
在一些实施方案中,添加剂化学品以大于3%,例如3至10%,诸如3至5%的稠度添加到湿浆中。
在添加添加剂化学品期间,相对较低的稠度有利于获得均匀的最终产品,即颗粒。
混合优选通过混合装置进行,诸如易于使用的混合装置,通常使用低剪切力。优选地,如果需要,混合装置被配置成加热和/或冷却混合物。优选地,将添加剂化学品(例如以液体形式)注入混合装置中,与湿浆混合。
添加剂化学品可以在本发明方法的一个或多个步骤中添加。优选地,至少在颗粒制备步骤之前加入添加剂化学品。
添加剂可以包括例如吸附剂、分散剂、偶联剂、脱粘剂和/或表面活性剂或其组合。
在优选的实施方案中,添加剂化学品能够在颗粒制备期间减少或防止纤维素和/或木质纤维素纤维的团聚。
在优选的实施方案中,添加剂化学品能够改善所获得的纤维素和/或木质纤维素颗粒的分散性,特别是对塑料液体或熔融基质的分散性。
在优选的实施方案中,添加剂化学品包含能够防止纤维间相互作用的药剂。
吸附剂和分散剂可以选自下组:脂肪酸、烷基烯酮二聚体(AKD)、脂肪醇、脂肪酸酯、生物聚合物、阳离子多胺、阳离子聚乙烯亚胺(PEI)、阳离子或非离子聚丙烯酰胺、聚二甲基二烯丙基氯化铵(pDADMAC)、羧甲基纤维素(CMC)、淀粉、马来酸酐(MA)、马来酸酐接枝聚丙烯(MAPP)、硅烷、烷氧基硅烷以及它们的衍生物及其组合。
添加剂化学品,诸如吸附剂和分散剂,可以选自以下任何一组:
a)碳氢化合物和/或烃类化合物和/或碳氢化合物衍生物,其可以是不饱和或饱和的、直链或支链或环状的,并且可以具有官能团,例如乙烯基、醇、醛、羧酸以及离子和/或非离子官能团;
b)聚合物及其衍生物,诸如聚烯烃、多元醇、聚合电解质、多肽、多糖及其低聚物和/或单体,例如聚二甲基二烯丙基氯化铵(pDADMAC);
c)低分子量物质,诸如氨基酸、酚类、脂肪酸、脂肪酸基化学品、醇类,例如甘油、丙二醇、烷基烯酮二聚体(AKD);
d)润滑剂、蜡、油、蔬菜油(vegetable oil)、植物油(plant oil);
e)有机和无机矿物及矿物衍生物,诸如碳酸钙、滑石粉、高岭土、硅烷、硅氧烷、甲壳素或壳聚糖;以及
它们的任何衍生物及其组合。
优选地,添加剂化学品是无毒的,对人体或环境无害。
优选地,添加剂化学品与食品接触材料和应用兼容。
在一个实施方案中,添加剂化学品选自油和蜡。
优选地,所述至少一种添加剂化学品减少或抑制纤维在干燥期间的团聚。纤维团聚的减少或抑制可以通过将纤维颗粒冲浆入水中并将其平均纤维絮凝物尺寸与初始材料中的平均纤维絮凝物尺寸进行比较来测量。对于起始浆材料和通过本发明方法获得的纤维素和/或木质纤维素颗粒来说,平均纤维絮团尺寸优选基本相似。
术语“平均纤维絮凝物尺寸”通常是指冲浆中纤维实体或纤维组分的平均尺寸。在这些纤维实体或纤维组分中,纤维是相互关联的。
“纤维絮凝物”可以定义为纤维网络,其中每根纤维都通过与至少三根其它纤维接触而锁定在网络中的合适位置。在一些实施方案中,这种絮凝物或网络的尺寸不会增大,其中的纤维量也不会增加。
有利的是,所述至少一种添加剂化学品能够使纤维彼此分开。添加剂化学品的性能或能力可以通过测量常规浆板特性(诸如抗拉强度)来确定。在一个实施方案中,添加剂化学品优选不会实质上提高纤维素和/或木质纤维素颗粒的抗拉强度,或最多将抗拉强度提高小于5%。
有利的是,如通过水接触角测量的,所述至少一种添加剂化学品能够降低纤维表面的表面张力。
有利的是,所述至少一种添加剂化学品能够减少或防止纤维间的粘结,尤其是在干燥步骤中。
有利的是,所述至少一种添加剂化学品在纤维上表现出良好的保留性。
有利的是,所述至少一种添加剂化学品能够在混料期间提高流动性(flowability)、流度(fluidity)和/或可供给能力(feedability)。
有利的是,所述至少一种添加剂化学品是能够使纤维或纤维表面更加疏水的疏水剂。优选地,所述至少一种添加剂化学品是使纤维或纤维表面更疏水的疏水剂,优选地,这样纤维的COBB值就会小于110g/m2,诸如小于90g/m2,诸如小于15g/m2,诸如小于10g/m2。
在一些实施方案中,可以在该方法的一个或多个步骤中添加添加剂化学品。例如,可以在纤维化步骤、在DP(聚合度)降低步骤、在颗粒制备步骤和/或在干燥步骤中添加添加剂化学品。
通常,添加剂化学品在颗粒制备步骤之前添加到湿浆或包含湿浆和任选的其它浆的混合物中。
通常,添加剂化学品(诸如吸附剂或分散剂)的用量小于干浆重量的3wt-%,诸如小于2wt-%,诸如小于1wt-%。
如果添加了几种添加剂化学品,其总用量优选小于干浆重量的10wt-%,诸如小于5wt-%。
添加剂化学品可以包括偶联剂,这些偶联剂可以在用本发明产品和塑料材料制造木塑复合材料期间增强最终产品(即干燥颗粒)与塑料材料的偶联或粘合能力。
优选地,在干燥步骤之前和/或期间添加脱粘化学品或脱粘剂。脱粘剂通常为表面活性剂,诸如阳离子或阴离子聚电解质。脱粘剂的作用是使纤维素纤维相互分离,即防止纤维相互粘合。脱粘剂可以是例如CMC(羧甲基纤维素)。
在用本发明产品和塑料材料制造木塑复合材料期间,偶联剂可以增强最终产品与塑料材料的偶联或粘合能力。
偶联剂通常为酸酐,诸如马来酸酐(MA),或聚合物,诸如马来酸接枝聚丙烯(MAPP),或有机-无机偶联剂,诸如硅烷或烷氧基硅烷,或其任何衍生物或组合。
在一个实施方案中,添加剂化学品选自CMC、淀粉、AKD、疏水剂及其任意组合。
添加其它浆组合物
该方法可包括,在所述颗粒制备步骤之前,将湿浆组合物(第一浆组合物)与至少一种其它或第二浆组合物混合,其中第二浆组合物的组成可以不同于湿浆组合物的组成。
第二浆组合物可以包括浆组合物,诸如第二湿浆组合物,包含纤维素和/或木质纤维素纤维。
第二浆组合物中的纤维素和/或木质纤维素纤维可以是任何纤维素或木质纤维素纤维,例如纤维素或木质纤维素浆纤维,诸如来自化学和/或机械制浆的未漂白或漂白纤维,或其组合。
在一个实施方案中,第二浆组合物的浆可包括机械浆、半化学浆、化学浆、热机械浆、化学机械浆。化学浆可以通过以下任何一种制浆方法生产:牛皮纸工艺、亚硫酸盐工艺、有机溶剂工艺。
在一个实施方案中,第二浆组合物的浆可以由任何阔叶树制成,诸如桦木科的树,例如桦树或杨树,水杨科的树,桉树,混合热带硬木或松树,或前述的任意组合。浆也可以由针叶树诸如云杉或松树或它们的组合制成。浆也可以由阔叶树和针叶树的组合制成。
在一个实施方案中,第二浆组合物的浆可以由任何一年生植物制成,诸如稻草、芦苇(common reed)、草芦(reed canary grass)、竹子、甘蔗、甘蔗渣或任何草类植物(grassplant)。
有利的是第二浆组合物的纤维素和/或木质纤维素纤维从木浆中获得,优选选自下组:化学浆、机械浆及其混合物。
第二浆组合物的浆可以是包含化学浆和机械浆两者的混合物。优选地,混合物主要包含化学浆,诸如超过总干物质的50wt-%是化学浆。
在一个实施方案中,第二浆组合物包含或由化学浆组成,诸如漂白或未漂白牛皮纸浆,其由牛皮纸工艺制备,该工艺至少包括以下步骤:蒸煮(去木质)、氧去木质和任选的漂白。
优选地,其它或第二浆组合物不包含任何或基本上任何回收的或废弃的或人造的纤维素和/或木质纤维素纤维。
第二浆组合物的稠度优选为至少5%,例如10%至60%。
在一个实施例中,第二浆组合物可以包括稠度为至少10%的化学木浆。
第二浆组合物可以包含改性木浆纤维,改性木浆纤维能够减少纤维间相互作用,诸如减少纤维间的非共价键合。
例如,第二浆组合物可以具有较低的DP,诸如低于500g/ml。
例如,一种或多种浆组合物,诸如湿浆组合物和第二浆组合物,可以包含纤维化浆,诸如纤维化化学浆。
在一个实施方案中,一种或多种浆组合物可以包括精制浆。
以总干物质计算,湿浆和其它浆组合物的相对量例如可以为1:10至10:1。
纤维化步骤
优选地对至少一种浆(有利的是第二浆)进行纤维化,以使浆具有所需的纤维尺寸和纤维表面特性。
所述纤维化可以例如通过机械处理、化学处理和/或酶处理进行,优选是机械处理。
优选地,纤维化在精制机中通过机械处理进行。机械处理可以用于将纤维相互分离并增加纤维的表面积。纤维化可以通过精制进行。精制机可以配备特殊的填充物,以达到非常低的边缘比负荷。
在纤维化过程中,纤维长度不会缩短或至少不会实质上缩短。纤维化时可能会产生极少量的细粉。经纤维化的纤维优选具有很高的纤维化水平。
在一个实施方案中,由于纤维化,纤维的表面积增加至少15%。
在一个优选的实施方案中,由于纤维化,浆的特性改变。浆的强度和弹性模量可能增加。平均纤维长度可以保持不变。可以只产生少量的细纤维。同时,纤维变得高度纤维化。
由于纤维化,浆中的纤维素纤维变成高度纤维化的纤维,优选保持平均纤维长度。由于高度纤维化的纤维表面,纤维的纤维周长可能会增加。
在一个实施方案中,其中在所述纤维化期间,长度加权平均纤维长度不减少或减少不超过20%,诸如不超过10%,例如不超过5%。
在一个实施方案中,在所述纤维化之后,长度加权平均纤维长度大于0.5mm,诸如小于5mm,例如0.5至3mm,例如0.7至2.5mm。
在一个实施方案中,由于纤维化,平均纤维宽度增加至少5%,例如至少10%。
在一个实施方案中,由于纤维化,平均纤维宽度可以增加到至少30μm。
在一个实施方案中,由于纤维化,纤维周长可以增加3%至24%。
在一个实施方案中,细粉(fine)含量在纤维化期间可以增加,但不超过浆总干重的40%,诸如不超过20%。根据SCAN-CM66:05标准,浆细粉通常被定义为通过直径为76μm的200目筛网的圆孔的部分。在制浆期间会产生初级细粉,而浆的进一步加工会产生次级细粉。
在一个实施方案中,该方法包括对至少一种湿浆进行纤维化处理,从而所述至少一种湿浆获得所需的尺寸和表面特性。
在一些实施方案中,将一种或多种纤维化浆(诸如纤维化湿浆)与一种或多种非纤维化浆(诸如纤维化湿浆)混合以制备浆的混合物。
在一个实施方案中,该方法包括对2至5种湿浆独立进行纤维化,从而可以定制每种浆的初始特性和最终特性。例如,起始原料浆可因组成、产地和/或稠度等原因而彼此不同。或者,起始原料浆可以是相同的,但分别进行纤维化。所述单独纤维化的浆可以相互混合,以制备纤维化浆的混合物。
经纤维化的纤维素纤维与塑料聚合物的粘合可能优于未纤维化的纤维素纤维。仅对部分浆起始材料进行纤维化可以降低因纤维化而产生的能源成本。
精制(refining)
在一个实施方案中,浆处理的其它合适方法是使用传统的机械精制方法,用锥形或圆盘精制机和传统的填料进行精制。其优点是可以提高纤维强度。
在另一个实施方案中,湿浆不经过任何传统精制工艺处理。避免精制的好处是浆的脱水容易,所需的干燥能量也较少。
在一个实施方案中,浆是精制且纤维化的。
在一个实施方案中,浆是未精制但纤维化的。
在一个实施方案中,浆是精制但未纤维化的。
在一个实施方案中,浆是未精制且未纤维化的。
调整DP
该方法可以包括降低纤维素的聚合度(DP)的步骤。例如,一种或多种用作起始原料的浆可以在混合前进行降低DP的步骤。
纤维素的聚合度(DP)可以通过以下任何一种方法降低:化学、机械和/或酶法。优选地,浆(诸如湿浆)的DP(以粘度衡量)小于700ml/g,例如在400至700ml/g的范围内。
在一个实施方案中,降低浆的DP的步骤可以针对第二浆组合物进行,例如在将第二浆与湿浆起始材料混合之前。
在一个实施方案中,降低浆的DP的步骤可以结合精制步骤进行,在精制步骤之前或之后。
在颗粒制备步骤之前,可以将浆的聚合度(以粘度衡量)调整至500至800ml/g。
脱水步骤
在本发明方法的不同步骤中,对包括浆和添加剂化学品的混合物的浆组合物进行脱水可能是有利的,以便将稠度调整到合适的水平,特别是调整到适合混合添加剂化学品的水平和/或适合制备颗粒的水平。
所述脱水可以通过例如压榨、过滤或离心进行。
在脱水步骤后,浆组合物的稠度例如为10%至60%,诸如30%至60%,优选30%至40%。
在一个实施方案中,该方法包括在混合步骤之前将浆组合物脱水,优选脱水至稠度为至少10%,诸如10%至30%。
在一个实施方案中,该方法包括在颗粒制备步骤之前将浆组合物脱水,优选脱水至稠度为至少20%,诸如30%至60%。
优选地,脱水在混合步骤之前进行。这样做的好处是可以避免脱水时添加剂化学品的损失。
在一些实施方案中,脱水在混合步骤之后但在颗粒制备步骤之前进行。
颗粒制备和干燥
例如,通过使用颗粒制备装置,诸如造粒装置或压制机或其它类似装置,将浆或浆与添加剂化学品的混合物成型为颗粒。优选地,颗粒制备装置使用湿浆或始终未干燥的浆,稠度为至少30%,诸如30%至50%,诸如30%至40%。在一个实施方案中,可以向装置中加入添加剂化学品。然后,浆和添加剂化学品的混合物通常在装置中旋转,并压制或成型为包含松散结合的纤维的三维颗粒。
优选地,颗粒制备装置被配置为接收基本无塑料的湿浆组合物作为输入。
在一个实施方案中,颗粒制备装置包括一个开放的腔室,在该腔室中,颗粒从浆和化学品的混合物中形成或成型。颗粒制备装置可以包括一个模具或一个成型件(form),该模具或成型件被配置为从混合物中成型颗粒。浆和添加剂化学品的混合物优选通过辊装置或模具的开口压制。例如,辊模可以包括一个带有开口的弧形板。混合物被成型为长条,长条在通过板后会掉落,然后通过刀具将长条切割成所需的颗粒长度。辊装置或模具上的开口直径可以在1至10cm之间。所得到的纤维素和/或木质纤维素颗粒的直径在0.4至4cm之间。
优选地,在制备颗粒时,不使用在密闭腔室中施加高压的挤压机或任何其它类似的装置。
在所述颗粒制备期间,混合物优选具有至少10%的稠度,诸如至少15%,诸如至少30%,例如在15至40%的范围内,例如在30至50%的范围内,诸如30至40%。
优选地,调整颗粒制备步骤,使所得到的颗粒的干密度为至少150kg/m3。在一个实施方案中,所述颗粒制备步骤产生的三维颗粒的干密度在150至250kg/m3之间。在一个实施方案中,所述颗粒制备步骤产生的三维颗粒的干密度在150至700kg/m3之间。
优选地,所获得的纤维素和/或木质纤维素颗粒的所有尺寸应在毫米至厘米的范围内,诸如0.1至10cm。在一个实施方案中,所述颗粒制备步骤产生的三维颗粒中至少90%的颗粒的三维尺寸都在0.1至10cm范围内,例如0.1至5cm。
将所获得的纤维素和/或木质纤维素颗粒干燥至合适的含水量,例如至含水量小于15%,诸如小于5%。
干燥可以例如通过鼓式干燥机、带式干燥机、柜式干燥机、悬浮空气干燥、气流干燥或流化床干燥进行。
优选地,不采用接触式干燥,诸如滚筒干燥或卷筒干燥(web drying)。
纤维优选在干燥期间保持非团聚状态。优选地,干燥步骤不增加纤维的团聚。
有利地,干燥通过非接触式方法进行,诸如使用空气或流化床。
优选地,在干燥期间不使用压榨或辊。
在干燥步骤后,颗粒的干物质含量优选大于90%。
最终产品,即干燥的纤维素和/或木质纤维素颗粒的特性如下所述。
优选地,颗粒易于降解为液体基质。在一个实施方案中,颗粒可在液体基质中易于分解或相互分离。典型的液体基质包括熔融塑料材料。
纤维素和/或木质纤维素颗粒可以基本是干燥的或烘干。
通常,产品呈干燥的纤维素和/或木质纤维素颗粒形式,包含未团聚的纤维素和/或木质纤维素纤维。
在一个实施方案中,纤维素和/或木质纤维素颗粒或产品的干物质含量为至少90wt-%,诸如至少95wt-%,例如至少99wt-%。
从总干物质计算,纤维素和/或木质纤维素颗粒或产品可以包含至少80wt-%,诸如至少90wt-%,例如至少95wt-%的纤维素和/或木质纤维素纤维,这些纤维素和/或木质纤维素纤维优选源自湿化学浆。
在一些实施方案中,本发明的纤维素和/或木质纤维素颗粒或产品包括化学浆,如牛皮纸浆,例如机械纤维化牛皮纸浆。
优选地,本发明的纤维素和/或木质纤维素颗粒或产品不包含任何或基本上不包含任何回收的或废弃的或人造的纤维素和/或木质纤维素纤维。
纤维素和/或木质纤维素颗粒或产品可以包含占总干物质至少0.1wt-%,诸如至少0.5wt-%,例如至少1wt-%,例如在0.1至2wt-%范围内的至少一种添加剂化学品。
在一些实施方案中,所述至少一种添加剂可以包括能够防止纤维间相互作用的剂。
在一些实施方案中,纤维素和/或木质纤维素颗粒或产品包含小于15wt-%,诸如小于10wt-%,例如小于5wt-%,例如1至10wt-%的水。
优选地,纤维素和/或木质纤维素颗粒或产品包含占总干物质小于5wt-%,诸如小于2wt-%,例如小于1wt-%,例如小于0.5wt-%的塑料材料,诸如热塑性或热固性材料。
优选地,本发明的纤维素和/或木质纤维素颗粒或产品不包含任何或基本上不包含任何合成纤维。
在优选的实施方案中,纤维素和/或木质纤维素颗粒或产品无塑料材料。特别是,纤维素和/或木质纤维素颗粒或产品可以不含热塑性材料,诸如聚烯烃,诸如聚乙烯或聚丙烯、聚酯、聚对苯二甲酸乙二酯(PET)、聚氯乙烯、聚碳酸酯和聚苯乙烯。
在一个实施方案中,纤维素和/或木质纤维素颗粒或产品包含小于10wt-%,例如小于5wt-%,例如小于2wt-%的细小纤维。
在一个实施方案中,纤维素和/或木质纤维素颗粒或产品的亮度可以为至少60%,诸如至少70%。
例如,纤维素和/或木质纤维素颗粒或产品可以具有至少80%的亮度,诸如80%至90%。在一个实施例中,颗粒或产品的亮度可以小于95%。
亮度通常根据ISO 2470确定。
在一个实施方案中,纤维素和/或木质纤维素颗粒或产品的干密度为至少100kg/m3,诸如至少150kg/m3,例如至少180kg/m3,例如在100至250kg/m3的范围内。
在一个实施方案中,纤维素和/或木质纤维素颗粒或产品的干密度在100至700kg/m3范围内,例如在250至700kg/m3范围内。
相对较高的密度有利于使颗粒更易于流动,在进一步加工期间更容易进料,例如进入复合工艺。
通常,纤维素和/或木质纤维素颗粒或产品具有多孔结构。
在一些实施方案中,至少90%(诸如至少95%)的颗粒具有大体三维形状。通常,颗粒的所有三个维度的数量级相同,诸如在毫米和/或厘米的范围内。
在一个实施方案中,对于至少90%的颗粒,颗粒的所有三个维度至少为0.1cm,诸如在0.1至2cm的范围内,诸如0.5至1.5cm。
在一个实施方案中,对于至少90%的颗粒,颗粒的一个尺寸(例如长度)在0.7至1.5cm的范围内,另一个尺寸(例如宽度)在0.4至1.2cm的范围内。
颗粒可以包括纤维,其疏水性可以借助于在包含所述纤维的浆组合物中混合添加剂化学品(诸如疏水剂)来提高。
颗粒可以具有至少90°的水接触角,诸如至少100°,诸如至少130°。
颗粒或产品的COBB值可以小于100g/m2,或80至120g/m2,甚至小于40g/m2。当COBB值小于40g/m2时,颗粒的吸水能力会显著降低甚至被抑制。
在一些实施方案中,颗粒或产品的COBB值可以小于50g/m2,或10-30g/m2,或小于15g/m2。
本发明产品基本上可以是可生物降解的。
本发明产品优选可直接供应到复合工艺,优选与热塑性或热固性材料结合,以制备纤维-塑料复合材料。“复合(compounding)”是指将塑料聚合物熔化并与其它化合物或添加剂(诸如填料、纤维和/或增强材料)混合的工艺。
本发明产品优选以自由流动的形式可直接供应到给复合工艺,在复合工艺中,本发明产品与塑料材料混合并挤出,以制备包含基于木材的纤维素纤维的复合材料产品。
颗粒通常包括包含非团聚纤维素纤维和/或木质纤维素纤维的干燥颗粒。
在一个实施方案中,颗粒可分散到熔融的热塑性或热固性基质中,以获得纤维在熔融基质中的分散体,优选形成稳定的分散体,例如稳定至少1小时。
本发明产品可以赋予复合材料以提高的强度性能。
现在参见附图:
图1以流程图说明了根据本发明一个实施方案的方法。该方法包括以下步骤:在步骤10中提供湿浆,在步骤13中向湿浆中添加添加剂化学品,在步骤15中由湿浆和添加剂化学品的混合物来制备纤维素颗粒,以及在步骤17中干燥纤维素颗粒。
在该方法中可以加入一个或多个任选的步骤,如虚线框所示:
在一个实施方案中,可在步骤11中精制湿浆,然后在步骤13中添加添加剂化学品。
在一个实施方案中,可以在步骤12中加入其它浆,诸如第二浆,并与湿浆混合,然后在步骤13中加入添加剂化学品。
在一些实施方案中,在步骤14中,浆或多种浆与添加剂化学品的混合物可以在颗粒制备步骤15之前脱水。
第二步添加添加剂化学品,即步骤16,可以在颗粒制备步骤16之后进行。
应当理解的是,所公开的本发明的实施方案并不局限于本文所公开的特定结构、工艺步骤或材料,而是扩展到相关技术领域的普通技术人员所认识到的等同物。还应理解的是,本文所使用的术语仅用于描述特定的实施方案,并不具有限制性。
本说明书中提及的“一个实施方案”或“实施方案”是指与该实施方案相关的特定特征、结构或特性包括在本发明的至少一个实施方案中。因此,在本说明书各处出现的短语“在一个实施方案中”或“在实施方案中”不一定都是指同一实施方案。
如本文所用,为方便起见,可以将多个项目、结构元素、组成元素和/或材料列在一个共用列表中。然而,这些列表应被理解为清单中的每个成员都被单独标识为一个独立且唯一的成员。因此,在没有相反说明的情况下,此类列表中的任何单个成员都不应被理解为同一列表中任何其它成员的事实上的等同物。此外,本文还提到了本发明的各种实施方案和实施例,以及其各组成部分的替代方案。应理解的是,这些实施方案、实施例和替代方案不应被理解为彼此事实上的等同物,而应被视为本发明的独立自主的表述。
此外,所述特征、结构或特性可以在一个或多个实施方案中以任何合适的方式组合。在以下描述中,提供了许多具体细节,诸如长度、宽度、形状等示例,以便对本发明的实施方案有透彻的理解。然而,相关领域的技术人员会认识到,本发明可以在没有一个或多个具体细节的情况下实施,也可以使用其它方法、组件、材料等来实施。在其它情况下,本发明未展示或描述众所周知的结构、材料或操作以免使得本发明的方面不清楚。
尽管上述实施例说明了本发明在一个或多个特定应用中的原理,但对于本领域的普通技术人员而言,显而易见的是,在形式、用途和实施细节方面可以做出许多修改,而无需发挥创造力,并且不会偏离本发明的原理和概念。因此,除了所述权利要求之外,本发明不意在受到限制。
本文中使用的动词“包括”和“包含”是开放式的限制,既不排除也不要求存在未被引用的特征。除非另有明确说明,否则权利要求中的特征可以相互自由组合。此外,应理解的是,本文中通篇使用了“一”或“一个/种”,即单数形式,并未排除复数形式。
工业适用性
本发明在工业上至少适用于制造适合与塑料材料复合的纤维素材料。
附图标记列表
10 提供湿浆
11 精制
12 添加第二浆
13 添加添加剂化学品
14 脱水
15 制备颗粒
16 添加添加剂
17 干燥
Claims (37)
1.一种方法,包括:
-提供包含纤维素和/或木质纤维素纤维的湿浆组合物;
-将稠度优选为10%至30%的所述湿浆组合物与至少一种添加剂化学品混合,以获得湿浆和添加剂化学品的混合物;
-在所述混合物的稠度小于80%时,由所述混合物制备纤维素和/或木质纤维素颗粒;
-干燥所述颗粒,
-其中,所述颗粒中的纤维可分散到熔融的热塑性或热固性基质中,以获得在熔融基质中的纤维的分散体。
2.根据权利要求1所述的方法,其中,所述颗粒中总干物质的至少90wt-%的纤维可分散到熔融的热塑性或热固性基质中,以形成稳定的分散体,优选稳定至少1小时。
3.根据权利要求1或权利要求2的方法,其中,所述湿浆组合物包含以下或由以下组成:稠度小于60%,诸如小于50%,例如在20%至50%或30%至40%的范围内的湿木浆。
4.根据前述任一项权利要求所述的方法,其中,所述湿浆组合物包含始终未干燥的浆组合物或由始终未干燥的浆组合物组成;和/或所述混合物包含始终未干燥的混合物或由始终未干燥的混合物组成。
5.根据前述任一项权利要求所述的方法,其中,所述湿浆组合物包含化学浆诸如牛皮纸浆或由之组成。
6.根据前述任一项权利要求所述的方法,还包括例如在所述混合步骤之前,将所述浆组合物脱水,优选至稠度为至少10%,诸如10%至30%,并且优选在所述混合步骤中,所述湿浆组合物的稠度为至少10%。
7.根据前述任一项权利要求所述的方法,其中,所述至少一种添加剂化学品包括使所述纤维或纤维表面更加疏水的疏水剂,优选使得所述纤维的COBB值小于110g/m2,诸如小于100g/m2,诸如小于90g/m2。
8.根据前述任一项权利要求所述的方法,其中,所述至少一种添加剂化学品选自下组:脂肪酸、烷基烯酮二聚体(AKD)、脂肪醇、脂肪酸酯、生物聚合物、阳离子多胺、阳离子聚乙烯亚胺(PEI)、阳离子或非离子聚丙烯酰胺、聚二甲基二烯丙基氯化铵(pDADMAC)、羧甲基纤维素(CMC)、马来酸酐(MA)、马来酸酐接枝聚丙烯(MAPP)、硅烷、烷氧基硅烷以及它们的衍生物及其组合。
9.根据前述任一项权利要求所述的方法,还包括在所述颗粒制备步骤之前,将所述湿浆组合物与包含纤维素和/或木质纤维素纤维的第二浆组合物混合,其中所述第二浆组合物的组成不同于所述湿浆组合物的组成。
10.根据前述任一项权利要求所述的方法,其中,所述第二浆组合物的稠度为至少5%,例如10%至60%。
11.根据前述任一项权利要求所述的方法,其中,所述第二浆组合物包含改性木浆纤维,所述改性木浆纤维能够减少纤维间相互作用,通常是非共价纤维间键合。
12.根据前述任一项权利要求所述的方法,其中,所述湿浆组合物和所述第二浆组合物中的一者或两者包含纤维化浆,诸如纤维化化学浆。
13.根据前述权利要求中任一项所述的方法,还包括在所述颗粒制备步骤之前,将所述浆组合物脱水,优选至稠度为至少20%,诸如30%至60%。
14.根据前述任一项权利要求所述的方法,其中,在所述颗粒制备期间,所述混合物的稠度为10%至80%,诸如20%至60%,例如至少30%,诸如30%至40%。
15.根据前述任一项权利要求所述的方法,其中,所述颗粒制备步骤产生干密度在150至250kg/m3范围内的三维颗粒。
16.根据前述任一项权利要求所述的方法,其中,所述干燥通过带式干燥机、柜式干燥机、悬浮空气干燥器、气流干燥器或流化床干燥器进行,优选将温度保持在40至200℃的范围内。
17.根据前述任一项权利要求所述的方法,其中,所述纤维素和/或木质纤维素纤维不包含任何回收的或废弃的或人造的纤维素和/或木质纤维素纤维。
18.一种产品,通过根据前述任一项权利要求所述的方法获得。
19.根据权利要求18所述的产品,包括包含非团聚的纤维素和/或木质纤维素纤维的干燥颗粒。
20.根据权利要求18或19所述的产品,包含直接适用于供应给复合工艺,与热塑性或热固性材料结合以制备纤维-塑料复合材料的颗粒。
21.根据权利要求18至20中任一项所述的产品,其中,所述颗粒中的纤维可分散到熔融的热塑性或热固性基质中,优选以形成稳定的分散体,例如至少稳定1小时。
22.根据权利要求18至21中任一项所述的产品,其中,所述产品的干物质含量为至少85wt-%,诸如至少95wt-%,例如至少99wt-%。
23.根据权利要求18至22中任一项所述的产品,按总干物质计算,包含至少80wt-%,诸如至少90wt-%,例如至少95wt-%的纤维素和/或木质纤维素纤维,所述纤维素和/或木质纤维素纤维优选源自湿化学浆。
24.根据权利要求18至23中任一项所述的产品,包含占总干物质至少0.1wt-%,诸如至少0.5wt-%,例如至少1wt-%,例如在0.1wt-%至2wt-%范围内的至少一种添加剂化学品或总添加剂化学品。
25.根据权利要求18至24中任一项所述的产品,其中,所述至少一种添加剂化学品包含能够实质上减少或防止纤维间相互作用的作用剂。
26.根据权利要求18至25中任一项所述的产品,其中,所述颗粒或纤维的COBB值小于110g/m2,诸如小于90g/m2,诸如小于20g/m2。
27.根据权利要求18至26中任一项所述的产品,其中所述颗粒或纤维的水接触角为至少120°。
28.根据权利要求18至27中任一项所述的产品,包含占总干物质小于5wt-%,诸如小于2wt-%,例如小于1wt-%,例如小于0.5wt-%的塑料材料,诸如热塑性或热固性材料。
29.根据权利要求18至28中任一项所述的产品,所述添加剂化学品包含小于5wt-%,诸如小于2wt-%,例如小于1wt-%,例如小于0.5wt-%的塑料材料,诸如热塑性或热固性材料。
30.根据权利要求18至29中任一项所述的产品,其中,长度加权平均纤维长度大于0.5mm,诸如小于5mm,例如0.5mm至3mm,例如0.7mm至2.5mm。
31.根据权利要求18至30中任一项所述的产品,其中,根据ISO 2470测定,所述颗粒的亮度为至少80%,诸如80%至90%。
32.根据权利要求18至31中任一项所述的产品,其中,所述颗粒的干密度为至少150kg/m3,诸如在150kg/m3至250kg/m3的范围内。
33.根据权利要求18至32中任一项所述的产品,其中所述颗粒具有多孔结构。
34.干燥的纤维素和/或木质纤维素颗粒,其中
所述颗粒包含占总干物质至少80wt-%,诸如至少90wt-%的纤维素和/或木质纤维素纤维;以及
所述颗粒的干密度在100kg/m3至250kg/m3的范围内;以及
其中,所述颗粒中的纤维可分散到熔融的热塑性或热固性基质中,以获得在熔融基质中的纤维的分散体。
35.根据权利要求34所述的颗粒,其中,所述颗粒为三维颗粒,优选至少90wt-%的颗粒的所有三个维度都在毫米到厘米的范围内,优选在0.1cm至10cm的范围内。
36.根据权利要求34或35所述的颗粒,其中
所述颗粒包含小于15wt-%的水;以及
所述颗粒包含小于1wt-%的塑料材料,诸如热塑性或热固性材料。
37.根据权利要求34至36中任一项所述的颗粒,其中,所述颗粒不包含任何回收的或废弃的或人造的纤维素和/或木质纤维素纤维。
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