TW202117131A - 表面改質纖維素纖維 - Google Patents

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Abstract

一種製造表面改質之漂白的化學紙漿纖維的方法，其包含使該漂白的化學紙漿纖維流化且使該流化之漂白的化學紙漿纖維與包含表面改質化合物之表面改質組成物的氣溶膠接觸。

Description

表面改質纖維素纖維
本發明係關於一種製造表面改質之漂白的化學紙漿纖維的方法，其係鑑於該纖維合併於多種聚合物基質中。
在聚合物複合材料(尤其是纖維強化的複合材料)的領域中，在該聚合物基質中所包封之該纖維之分散液的品質是最重要的，因為當與未分散之纖維叢聚一起成夾雜物(inclusions)(也已知為「毛束(flocks)」)的情況相比，更好的分散通常能有更好的機械性質。 當與無機纖維諸如玻璃纖維相比，在不易將彼等併入聚合物基質中的觀念上，更需要一些纖維及尤其是源於植物的纖維，諸如木纖維。 有多重策略尋求使該等纖維，諸如源於植物的纖維，更好地分散於該聚合物基質中。例如，在將該纖維合併於該聚合物基質中的期間，可以使用較高之剪力，但此相對直接的手段，一方面，使方法需要大量的能量投資而在成本考量上是不宜的，且另一方面，會由於該高剪力，在稍後縮短纖維而損壞纖維的品質。另一策略是透過熱-冷混合器製備進料顆粒(granule)的策略，其中源於植物的纖維在該熱-冷混合器的第一「熱」階段中與聚合物基質之顆粒初步結合，直至基本上沾黏至該聚合物團粒(pellet)的該纖維因摩擦熱而軟化，且其中將所形成之纖維/聚合物叢聚體傾入該冷混合器之「冷」階段，在該冷混合器中將該叢聚體攪動以避免形成更大的叢聚體。能將所製備之纖維/聚合物叢聚體導至擠出機中，在該擠出機中能將纖維與聚合物基質之混合物進一步混合且摻混以獲得令人滿意的分散度。然而，此策略需要使用特殊設備諸如該熱-冷混合器，這代表大量的資本支出且需要精確的方法控制。 因此，需要對於在該纖維強化複合材料之製造中的該上述困境提供一種解決方法，藉由該解決方法，使用潛在破壞性的剪力並在高能量成本下，將纖維和聚合物基質之混合物合併於該聚合物基質中，或藉由該解決方法，在該纖維強化複合材料之製造前，利用非一般且昂貴之機械方法將纖維和聚合物基質之混合物製造成中間的纖維/聚合物叢聚體。
上述問題藉由根據本發明之方法所解決或減輕，該方法使植物系纖維能在無須透過能量密集的處理對植物系纖維的混合物賦予破壞性剪力的情況下，且在無須中間的纖維/聚合物叢聚體之複雜形成的情況下，被合併於聚合物基質中。 藉由根據本發明之方法所得之植物系纖維使該纖維能利用一般設備，以適度剪力，被合併於聚合物基質中。 本發明之目的是要提供一種製造表面改質之漂白的化學紙漿纖維的方法，其包含使該漂白的化學紙漿纖維流化且使該流化之漂白的化學紙漿纖維與包含表面改質化合物之表面改質組成物的氣溶膠接觸。 在本發明之內文中，「表面改質之漂白的化學紙漿纖維」一詞是指漂白的化學紙漿纖維，其已藉由表面改質化合物黏合/吸附在該漂白的化學紙漿纖維上或藉由在該表面改質化合物與該漂白的化學紙漿纖維之間形成化學鍵結而改質。 在根據本發明之製造表面改質之漂白的化學紙漿纖維的方法中，使該流化之漂白的化學紙漿纖維與氣溶膠接觸，使得包含表面改質化合物之該表面改質組成物能在該流化之漂白的化學紙漿纖維與該表面改質組成物之氣溶膠小滴/液體粒子碰撞後，即沉積在該漂白的化學紙漿纖維上。 該流化之漂白的化學紙漿纖維可在能使該漂白的化學紙漿纖維流化且提供包含表面改質化合物之表面改質組成物的氣溶膠的合適裝置中，與氣溶膠接觸。合適裝置可以是例如配備混合腔(其特徵在於能形成漂白的化學紙漿纖維的漩渦的旋轉混合裝置)且進一步配備能產生並輸送氣溶膠至該混合腔中的噴嘴的裝置。其他適合裝置可以是流化床反應器，其中該漂白的化學紙漿纖維藉由較佳經加熱之氣流而流化，該氣流可包含含有表面改質化合物之表面改質組成物的該氣溶膠，或也可分開地且較佳在不使用另外的機械混合裝置下噴灑該氣溶膠。 最後沉積在該表面改質之漂白的化學紙漿纖維上的表面改質化合物的量能藉由以下方式影響：例如控制該流化之漂白的化學紙漿纖維與氣溶膠接觸的時間或例如控制該氣溶膠中該小滴的大小或例如控制在該表面改質組成物中所包含之表面改質化合物的量，其他參數能為噴嘴、大小的流速、或該液體和該吹動之空氣的壓力。 該表面改質組成物可包含一或多種表面改質化合物，其可以或不可以在該漂白的化學紙漿纖維的表面改質期間所歷之條件下，能夠與該漂白的化學紙漿纖維的纖維素分子化學反應。在一具體例中，在大氣壓及室溫下，亦即在約1 atm及25℃下，施加該表面改質組成物的氣溶膠。在使用矽烷於該表面改質組成物中的情況下，溫度提高至120℃或更高，但不熱降解該漂白的化學紙漿纖維，為要透過水解促進矽烷類型表面改質化合物的黏合。 在該漂白的化學紙漿纖維的表面改質期間，在該一或多種表面改質化合物不能與該漂白的化學紙漿纖維的纖維素分子進行化學反應的情況下，當熔態熱塑性聚合物與表面改質之漂白的化學紙漿纖維混合時，所施加之一或多種表面改質化合物可被熱活化，以透過該表面改質化合物與該漂白的化學紙漿纖維的纖維素分子之間形成化學鍵結而與該漂白的化學紙漿纖維的纖維素分子進行化學反應。 進行熱活化之例示的表面改質化合物是以一或多種烯二羧酸酐為底質之偶合劑。此偶合劑通常可呈接枝的聚烯烴諸如MAPP或MAPE被取得。 在該漂白的化學紙漿纖維的表面改質期間，在該一或多種表面改質化合物能與該漂白的化學紙漿纖維的纖維素分子進行化學反應的情況下，當該漂白的化學紙漿纖維與該一或多種表面改質化合物接觸時，所施加之一或多種表面改質化合物可被水活化，以透過該表面改質化合物與該漂白的化學紙漿纖維的纖維素分子之間形成化學鍵結而與該漂白的化學紙漿纖維的纖維素分子進行化學反應。 進行水活化之例示的表面改質化合物是以一或多種矽烷為底質之偶合劑，其較佳具有一或多個，更佳二或三個能在水存在下反應以接枝在該纖維素分子上之可水解的取代基團，諸如烷氧基團(-OR)或鹵素。可被使用之例示矽烷是三乙氧基辛基矽烷、三乙氧基異丁基矽烷、三乙氧基丙基矽烷、或甲基矽醇鉀鹽(potassium methyl siliconate)。 該漂白的化學紙漿纖維可源於多種化學紙漿化方法，包括但不限於Kraft、亞硫酸鹽或硫酸鹽紙漿化。對應地，該漂白的化學紙漿纖維可以是漂白的Kraft紙漿纖維、漂白的亞硫酸鹽紙漿纖維或漂白的硫酸鹽紙漿纖維。在一較佳具體例中，該漂白的化學紙漿纖維可以是漂白的溶解紙漿且尤其可以是未精製之漂白的化學紙漿纖維。 在本發明之內文中，該漂白的化學紙漿纖維可以是呈個別纖維形式，該個別纖維可以藉由在例如刀磨機中研磨漂白的化學紙漿纖維的紙漿片而獲得。若該漂白的化學紙漿纖維是呈個別纖維形式，該纖維之整個表面是可接近的且能以該氣溶膠處理，否則若該漂白的化學紙漿纖維呈個別纖維的黏聚體存在，則此等處理是不可能。該個別漂白的化學紙漿纖維較佳可具有約5至10重量%，更佳地約7、8或9重量%之水含量，此水含量使表面改質化合物能更容易地與該個別漂白的化學紙漿纖維的成分纖維素分子進行反應。 有利地，漂白的化學紙漿纖維的纖維的纖維長度係例如藉由使該研磨的紙漿片通過200 μm之網篩而控制。 在一較佳具體例中，該漂白的化學紙漿纖維可藉由化學紙漿化且漂白木料(諸如硬木料或軟木料)製作，或該漂白的化學紙漿纖維可由植物(諸如大麻、稻草、洋麻、黃麻、亞麻、椰子、香蕉、或瓊麻)製成。 在根據本發明之製造表面改質之漂白的化學紙漿纖維之方法的較佳具體例中，該氣溶膠包含表面改質組成物之液態粒子，其較佳具有之1至450 μm之平均直徑。 在根據本發明之製造表面改質之漂白的化學紙漿纖維之方法的較佳具體例中，其中該表面改質組成物包含經烯二羧酸酐(dicarboxylic alkenoic anhydride)接枝之聚烯烴作為該表面改質化合物，諸如經順丁烯二酸酐接枝之聚丙烯(MAPP)或經順丁烯二酸酐接枝之聚乙烯(MAPE)。 在根據本發明之製造表面改質之漂白的化學紙漿纖維之方法的較佳具體例中，該表面改質組成物是經烯二羧酸酐接枝之聚烯烴的水性且較佳非離子性分散液，較佳包含1至2重量%之該經烯二羧酸酐接枝之聚烯烴。 在根據本發明之製造表面改質之漂白的化學紙漿纖維之方法的較佳具體例中，該表面改質組成物包含作為該表面改質化合物之根據式I之矽烷或由該矽烷所構成(純的或在乙醇中)
Figure 02_image001
其中R1 是能進行水解之基團(諸如C1 -C10 烷氧基、-OH或鹵素)，其中n是選自1、2或3之整數，其中R2 能獨立地是氫、甲基、乙基或可隨意地被取代之較佳具有3至12碳原子之支鏈或直鏈烷基或烯基鏈；或根據式I之矽烷的鹽，較佳是根據式I之矽烷的金屬鹽。例示之較佳具有3至12個碳原子之支鏈或直鏈烷基或烯基鏈是甲基、乙基、正-或異-丙基、正-丁基或第三-丁基、戊基、己基、庚基、辛基、壬基、癸基、十一基、十二基、或乙烯基、丁烯基或丙烯基等。 在根據本發明之製造表面改質之漂白的化學紙漿纖維之方法的較佳具體例中，該表面改質組成物包含作為該表面改質化合物之根據式I之矽烷或由該矽烷所構成，其中R1 是C1 -C10 烷氧基，其中n是選自2或3之整數，其中R2 能獨立地是甲基、乙基或較佳具有3至12碳原子之支鏈或直鏈烷基鏈。能被使用之例示的C1 -C10 烷氧基部分是甲氧基、乙氧基、正-或異-丙氧基及第三-丁氧基等。 在根據本發明之製造表面改質之漂白的化學紙漿纖維之方法的較佳具體例中，該表面改質組成物是根據式I之一或多種矽烷的醇(諸如甲醇或乙醇)溶液或根據式I之一或多種矽烷之鹽的水溶液，較佳是其金屬鹽之水溶液且更佳是其鹼金屬鹽之水溶液。例示之鹽是鈉或鉀甲基矽氧烷。例示之根據式I的矽烷是胺基丙基矽烷、三乙氧基辛基矽烷、丙基矽烷或異丁基矽烷。 在根據本發明之製造表面改質之漂白的化學紙漿纖維之方法的更佳具體例中，該表面改質組成物包含作為該表面改質化合物之根據式I之矽烷或由該矽烷所構成(純的或在乙醇中)
Figure 02_image003
其中R1 是-OH，其中n是選自2或3之整數，其中R2 是較佳具有3至4碳原子且可隨意地被胺基取代之支鏈或直鏈烷基，例如當R2 是丙基、異丁基或胺基丙基時。 在該表面改質組成物為根據式I之一或多種矽烷的醇溶液的情況下，較佳在該溶液中有某一水含量。有利地，根據式I之一或多種矽烷的醇溶液具有5重量%，或1重量%至9重量%之水含量。在該表面改質組成物是根據式I之一或多種矽烷的含水之醇溶液的情況下，該水較佳被調節成酸性pH，較佳4至5。 在根據本發明之製造表面改質之漂白的化學紙漿纖維之方法的較佳具體例中(其中該表面改質組成物是根據式I之一或多種矽烷的醇溶液或根據式I之一或多種矽烷之鹽的水溶液)，該表面改質組成物可包含0.1至50 wt%，更佳地10至40 wt%之根據式I之矽烷或其鹽。 在根據本發明之製造表面改質之漂白的化學紙漿纖維之方法的較佳具體例中及在使用根據式I之一或多種矽烷的情況下，及尤其在該表面改質組成物基本上由該表面改質化合物所構成的情況下，該方法可進一步包括將該漂白的化學紙漿纖維的水或水分含量維持在約5至10重量%，更佳在約7、8或9重量%之範圍內，同時使該流化之漂白的化學紙漿纖維與包含表面改質化合物之表面改質組成物的氣溶膠接觸。 在根據本發明之製造表面改質之漂白的化學紙漿纖維之方法的較佳具體例中及在使用根據式I之一或多種矽烷且該表面改質組成物是根據式I之一或多種矽烷之醇溶液的情況下，該醇可以是乾的醇或更有利地可以是具有5重量%，或1重量%至9重量%之水含量的醇。 在根據本發明之製造表面改質之漂白的化學紙漿纖維之方法的較佳具體例中，該漂白之化學紙漿纖維係利用以該漂白之化學紙漿纖維的重量計0.1至10 wt%之量的表面改質化合物改質。尤其，在該表面改質化合物包含矽烷的情況下，已發現以該漂白之化學紙漿纖維的重量計1至5 wt%或1至2 wt%之量的表面改質化合物是有利的，但在該表面改質化合物包含經烯二羧酸酐接枝之聚烯烴(諸如MAPP或MAPE)的情況下，已發現以該漂白之化學紙漿纖維的重量計2至10 wt%或約4至5 wt%之量的表面改質化合物是有利的。 在根據本發明之製造表面改質之漂白的化學紙漿纖維之方法的較佳具體例中，該漂白之化學紙漿纖維係在流化床反應器中流化。 在該漂白的化學紙漿纖維係在流化床中流化的情況下，該流化可藉由使表面改質組成物之氣溶膠經過該漂白的化學紙漿纖維而達成，或可藉由使不同的流化氣體經過該漂白的化學紙漿纖維且將表面改質組成物之氣溶膠噴灑在該漂白的化學紙漿纖維上而達成。在後項情況下，可順著與該流化氣體基本上相同之方向或不同方向，將表面改質組成物之氣溶膠噴灑在該漂白之化學紙漿纖維上。在較佳具體例中，可逆著與該流化氣體基本上相同之方向，將表面改質組成物之氣溶膠噴灑在該漂白的化學紙漿纖維上，例如表面改質組成物之氣溶膠基本上順著垂直向下之方向，噴灑在該漂白的化學紙漿纖維上，但該流化氣體基本上順著垂直向上之方向經過該漂白的化學紙漿纖維。 在根據本發明之製造表面改質之漂白的化學紙漿纖維之方法的較佳具體例中，該漂白之化學紙漿纖維係在混合裝置中被流化，尤其是藉由震動或機械攪動該漂白的化學紙漿纖維。例示之混合裝置(其中該流化係在混合裝置中達成)包含至少一個混合腔和混合工具。該混合工具能將該漂白的化學紙漿纖維帶入渦流中或是一種包含至少一個混合腔及一個能形成振動流化床之振動工具的裝置。在二者情況下，能將氣溶膠提供給該混合腔，該氣溶膠可藉由例如霧化噴嘴在原位上產生或可從在該混合腔外側之氣溶膠來源饋入該混合腔。 能將該漂白的化學紙漿纖維帶入渦流中的例示混合工具是攪拌器、轉鼓、葉片、葉輪、刀片等。 本發明之一目的也是要提供一種用於製造包含表面改質之漂白的化學紙漿纖維或基本上由該纖維所構成之黏聚物材料的方法，其包含製造根據以上任一者之表面改質之漂白的化學紙漿纖維，以黏合劑液體(其也可以是水)潤濕該表面改質之漂白的化學紙漿纖維，且使該濕表面改質之漂白的化學紙漿纖維黏聚成包含表面改質之漂白的化學紙漿纖維或基本上由該纖維所構成之黏聚物，該黏聚物較佳具有高於50 g/dm3 ，或高於80 g/dm3 或高於190 g/dm3 之體密度。該黏合劑液體可進一步包含黏合劑聚合物(例如PVOH)之水溶液。 使該濕表面改質之漂白的化學紙漿纖維黏聚步驟可在合適的黏聚裝置(諸如轉筒式乾燥器、葉片式混合器、熱混合器、銷(pin)混合器、流化床系統、高衝擊之垂直混合器(例如Hosokawa柔混器(flexomix)))中達成，且較佳在高衝擊之垂直混合器中進行。 在根據本發明之製造包含表面改質之漂白的化學紙漿纖維或基本上由該纖維所構成之黏聚物材料的方法之較佳具體例中，該黏合劑液體是水且/或較佳將包含表面改質之漂白的化學紙漿纖維或基本上由該纖維所構成之黏聚物材料乾燥至水含量不高於5 wt%，不高於2 wt%。 在根據本發明之製造包含表面改質之漂白的化學紙漿纖維或基本上由該纖維所構成之黏聚物材料的方法之較佳具體例中，包含該表面改質之漂白的化學紙漿纖維或基本上由該纖維所構成之黏聚物材料基本上不含在該表面改質化合物(諸如MAPP或MAPE)及/或黏合劑聚合物以外的熱塑性聚合物，尤其是基本上不含非接枝之熱塑性聚烯烴(諸如聚丙烯或聚乙烯)。 本發明之一目的也是要提供一種製造聚合物複合材料之方法，其包含將呈熔體狀之熱塑性聚合物與根據以上所製造之表面改質之漂白的化學紙漿纖維混合，其中該表面改質之漂白的化學紙漿纖維較佳是呈包含根據以上所製造之表面改質之漂白的化學紙漿纖維或由該纖維所構成之黏聚物材料形式，其中該熱塑性聚合物較佳是熱塑性聚烯烴(諸如聚丙烯或聚乙烯)。 在根據本發明之製造聚合物複合材料的方法的較佳具體例中，呈熔體狀之熱塑性聚合物與表面改質之漂白的化學紙漿纖維的混合係在擠出機中進行。 本發明之目的也是要提供表面改質之漂白的化學紙漿纖維，其在與尚未表面改質之漂白的化學紙漿纖維相比時，需要低至少10%、至少20%、至少30%、至少40%、至少50%或至少60%之能量以分散在熱塑性聚合物基質中，較佳透過擠出該聚合物基質和該纖維，且隨意地在額外偶合劑之存在下。尤其，根據製造本發明之表面改質之漂白的化學紙漿纖維的方法獲得該表面改質之漂白的化學紙漿纖維。 本發明之目的也是要提供表面改質之漂白的化學紙漿纖維，其需要低於0.2 kWh/kg、較佳低於0.150 kWh/kg且更佳低於0.125 kWh/kg之比能量(specific energy)以分散在熱塑性聚合物基質(諸如聚烯烴)中，較佳透過擠出該聚合物基質和該纖維，且隨意地在額外偶合劑之存在下。尤其，根據製造本發明之表面改質之漂白的化學紙漿纖維的方法獲得該表面改質之漂白的化學紙漿纖維。 本發明之目的也是要提供一種黏聚物材料，其包含如請求項1至10中任一項所製造之表面改質之漂白的化學紙漿纖維或基本上由該纖維所構成。 本發明之目的也是要提供一種製造聚合物複合材料的方法，其包含混合呈熔體狀之熱塑性聚合物與根據本發明所製造之表面改質之漂白的化學紙漿纖維或根據本發明所製造之黏聚物材料，其中該熱塑性聚合物較佳是熱塑性聚烯烴，諸如聚丙烯或聚乙烯，且/或以該聚合物複合材料之總重量計，在該聚合物複合材料中所包含之熱塑性聚合物的量是30至99重量百分比且/或在該聚合物複合材料中所包含之表面改質之漂白的化學紙漿纖維的量是1至70重量百分比。 在製造聚合物複合材料之方法的較佳具體例中，以該聚合物複合材料之總重量計，熱塑性聚合物的量是60至90重量百分比且/或在該聚合物複合材料中所包含之表面改質之漂白的化學紙漿纖維的量是10至40重量百分比。 本發明之目的也是要提供一種聚合物複合材料，其較佳為丸粒型，其係藉由混合呈熔體狀之熱塑性聚合物與根據本發明之表面改質之漂白的化學紙漿纖維或黏聚物材料獲得，其中該表面改質之漂白的化學紙漿纖維較佳呈黏聚物材料形式，其包含根據本發明所製造之表面改質之漂白的化學紙漿纖維或由該纖維所構成。 在根據本發明之聚合物複合材料之較佳具體例中，該改質之漂白的化學紙漿纖維需要低於0.2 kWh/kg、較佳低於0.150 kWh/kg且更佳低於0.125 kWh/kg之比能量，以分散在該熱塑性聚合物基質(諸如聚烯烴)中，較佳透過擠出該聚合物基質和該纖維，且隨意地在額外偶合劑(諸如經烯二羧酸酐接枝之聚烯烴)之存在下。尤其，根據製造本發明之表面改質之漂白的化學紙漿纖維的方法獲得該表面改質之漂白的化學紙漿纖維。 本發明之另外具體例係列於附屬項中。
漂白之化學紙漿纖維的表面改質 表面改質之漂白的化學紙漿纖維係藉由使漂白的化學紙漿纖維在配備雙攪拌刀片(其配備邊尖端的刮削器)的加熱的實驗室級攪拌裝置中流化而製造。上蓋(top lid)係配置一孔，由此孔，三乙氧基辛基矽烷之氣溶膠能被施加至該流化之漂白的化學紙漿纖維上。三乙氧基辛基矽烷之表面改質組成物的氣溶膠被傳遞，同時該攪拌裝置係在100 rpm下操作，直至施加量相當於以該漂白的化學紙漿纖維重量計約2 wt%。在已經傳遞三乙氧基辛基矽烷之表面改質組成物之後，該攪拌裝置進一步在200 rpm下操作以在室溫下均質化15分鐘，然後降至100 rpm且溫度提高至約95℃之溫度。速度和溫度再維持20分鐘以將該三乙氧基辛基矽烷固化至該纖維。在冷卻回到室溫之後，該表面改質之漂白的化學紙漿纖維被恢復(recuperate)。 然後將該表面改質之漂白的化學紙漿纖維在家用攪拌器中黏聚。該纖維以每百纖維(phf)約150份之水潤濕，同時操作該攪拌器直至彼等開始黏聚。然後將該黏聚物材料收集且在80℃之爐中乾燥數小時直至乾燥。該黏聚物材料係在圖1中顯示。 為了要測定將該表面改質之漂白的化學紙漿纖維分散於聚烯烴基質中所需的比能量，將表面改質之漂白的化學紙漿纖維的黏聚物材料用在擠出試驗中。 在未經表面改質且用於比較之漂白的化學紙漿纖維的情況下，根據上述程序獲得該黏聚物材料，除了黏聚物之形成需要更多的水，亦即每百纖維(phf)約200份之水。 比較用實例 利用配備具有25 mm之直徑且具有44之L/D比率之螺桿的Coperion ZSK26 Mc18共旋轉雙螺桿擠出機，將40份之漂白的化學木質紙漿纖維(其係藉由在刀磨機中研磨對應之紙漿片所得且利用200 μm網目篩出而呈黏聚物材料形式)、57份之均聚物PP(其在使用2.16 kg負荷在230℃下測量時，具有47的MFI)、及3份之MAPP偶合劑結合成聚合物複合物。 該擠出機含有11個桶單元區段，其中主要給料斗被定位在區段1，第一側面進料單元在區段4提供，第二側面進料單元在區段7提供。該螺桿包含數個捏合區：3個捏合區在區段4與7之間且4個捏合區在區段7與11之間。 當將該漂白之化學木質紙漿纖維經由在區段4之該第一側面進料單元，在400 rpm之螺桿旋轉速度下，以15 kg/h之總通量計量時，獲得聚合物複合物(其中不能經由目視檢查來確認有毛束(flock))所需之最低比能量被測定為0.240 kWh/kg。當使用較低之比能量時，藉由例如降低該螺桿速度或將該纖維饋至更下游處，觀察到在該聚合物複合物內有該纖維之次佳分散以及可見的毛束。 本發明實例 根據與以上相同之方案獲得聚合物複合物，除了該纖維是根據上述本發明之具體例所得之表面改質之漂白的化學木質紙漿纖維。 當將該漂白之化學木質紙漿纖維經由在區段7之該第二側面進料單元(亦即繞過在區段4與7之間的捏合區)，在120 rpm之螺桿旋轉速度下，以15 kg/h之總通量計量時，獲得聚合物複合物(其中不能經由目視檢查來確認有毛束)所需之最低比能量被測定為0.115 kWh/kg。 因此，該表面改質之漂白的化學紙漿纖維使漂白的化學紙漿纖維能在該相同之分散水平下併入聚合物基質中，但與尚未經表面處理之該漂白的化學紙漿纖維相比，約少使用50%的能量。
本發明之較佳具體例係參照該圖以在下列描述，該圖之目的在於說明本發明之該等較佳具體例而非在於限制本發明。在該圖中， [圖1]顯示基本上由表面改質之漂白的化學紙漿纖維所構成之黏聚物材料。

Claims (17)

  1. 一種製造表面改質之漂白的化學紙漿纖維的方法，其包含使該漂白的化學紙漿纖維流化且使該流化之漂白的化學紙漿纖維與包含表面改質化合物之表面改質組成物的氣溶膠接觸。
  2. 如請求項1之製造表面改質之漂白的化學紙漿纖維的方法，其中該氣溶膠包含表面改質組成物之液態粒子，該粒子較佳具有1至450 μm之平均直徑。
  3. 如請求項1或2之製造表面改質之漂白的化學紙漿纖維的方法，其中該漂白的化學紙漿纖維係用以該漂白的化學紙漿纖維的重量計0.1-10 wt%之量的表面改質化合物改質。
  4. 如請求項1或2之製造表面改質之漂白的化學紙漿纖維的方法，其中該表面改質組成物包含作為該表面改質化合物之經烯二羧酸酐(dicarboxylic alkenoic anhydride)接枝的聚烯烴，諸如經順丁烯二酸酐接枝之聚丙烯(MAPP)或經順丁烯二酸酐接枝之聚乙烯(MAPE)。
  5. 如請求項4之製造表面改質之漂白的化學紙漿纖維的方法，其中該表面改質組成物是該經烯二羧酸酐接枝之聚烯烴的水性且較佳非離子性分散液，其較佳包含5至10 wt%之該經烯二羧酸酐接枝之聚烯烴。
  6. 如請求項1或2之製造表面改質之漂白的化學紙漿纖維的方法，其中該表面改質組成物包含作為該表面改質化合物之根據式I (R1 )n Si(R2 )4-n 的矽烷或由該矽烷所構成，其中R1 是能進行水解之基團，諸如C1 -C10 烷氧基、-OH或鹵素，其中n是選自1、2或3的整數，其中R2 能獨立地是氫、甲基、乙基或可以或不可以被取代之較佳具有3至10碳原子之支鏈或直鏈烷基或烯基鏈；或其中該表面改質組成物包含作為該表面改質化合物之根據式I (R1 )n Si(R2 )4-n 的矽烷之鹽或由該鹽所構成。
  7. 如請求項6之製造表面改質之漂白的化學紙漿纖維的方法，其中該表面改質組成物是根據式I之矽烷於醇諸如甲醇或乙醇中的溶液；或根據式I之矽烷之鹽的水溶液，較佳為其金屬鹽的水溶液。
  8. 如請求項6之製造表面改質之漂白的化學紙漿纖維的方法，其中該表面改質組成物包含2至50 wt%且較佳20至30 wt%之根據式I之矽烷。
  9. 如請求項1或2之製造表面改質之漂白的化學紙漿纖維的方法，其中將該漂白之化學紙漿纖維在流化床反應器中流化。
  10. 如請求項1或2之製造表面改質之漂白的化學紙漿纖維的方法，其中將該漂白的化學紙漿纖維在混合裝置中流化。
  11. 如請求項1或2之製造表面改質之漂白的化學紙漿纖維的方法，其中將該表面改質之漂白的化學紙漿纖維乾燥至水含量不高於約5 wt%。
  12. 一種製造包含表面改質之漂白的化學紙漿纖維或基本上由該纖維所構成之黏聚物材料的方法，其包含製造如請求項1至11中任一項之表面改質之漂白的化學紙漿纖維，以黏合劑液體潤濕該表面改質之漂白的化學紙漿纖維，且使該濕表面改質之漂白的化學紙漿纖維黏聚成包含表面改質之漂白的化學紙漿纖維或基本上由該纖維所構成之黏聚物，該黏聚物較佳具有高於80 g/dm3 之體密度。
  13. 如請求項12之製造包含表面改質之漂白的化學紙漿纖維或基本上由該纖維所構成之黏聚物材料的方法，其中該黏合劑液體是水且/或其中將包含表面改質之漂白的化學紙漿纖維或基本上由該纖維所構成之該黏聚物材料乾燥至水含量不高於5 wt%。
  14. 如請求項12或13之製造包含表面改質之漂白的化學紙漿纖維或基本上由該纖維所構成之黏聚物材料的方法，其中包含表面改質之漂白的化學紙漿纖維或基本上由該纖維所構成之該黏聚物材料基本上不含熱塑性聚合物，尤其是基本上不含非接枝之熱塑性聚烯烴，諸如聚丙烯或聚乙烯。
  15. 一種包含如請求項1至11中任一項所製造之表面改質之漂白的化學紙漿纖維或基本上由該纖維所構成之黏聚物材料，該黏聚物較佳係如請求項12至14中任一項的方法獲得。
  16. 一種製造聚合物複合材料之方法，其包含將呈熔體狀之熱塑性聚合物與如請求項1至10中任一項所製造之表面改質之漂白的化學紙漿纖維或如請求項12至14中任一項所製造之黏聚物材料混合，其中該熱塑性聚合物較佳是熱塑性聚烯烴諸如聚丙烯或聚乙烯，且以該聚合物複合材料之總重量計，在該聚合物複合材料中所包含之熱塑性聚合物的量較佳是30至99重量百分比且/或在該聚合物複合材料中所包含之表面改質之漂白的化學紙漿纖維的量較佳是1至70重量百分比。
  17. 一種聚合物複合材料，其較佳呈粒狀，係藉由將呈熔體狀之熱塑性聚合物與如請求項1至10中任一項所製造之表面改質之漂白的化學紙漿纖維或如請求項12至14中任一項所製造之黏聚物材料混合所得，其中該熱塑性聚合物較佳是熱塑性聚烯烴諸如聚丙烯或聚乙烯，且/或以該聚合物複合材料之總重量計，在該聚合物複合材料中所包含之熱塑性聚合物的量是30至99重量百分比且/或在該聚合物複合材料中所包含之表面改質之漂白的化學紙漿纖維的量是1至70重量百分比。
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