本文作者:kaifamei

包含微纖化纖維素和回收的纖維素材料的粘合劑組合物和方法與流程

更新時間:2025-12-27 08:15:11 0條評論

包含微纖化纖維素和回收的纖維素材料的粘合劑組合物和方法與流程

包含微纖化纖維素和回收的纖維素材料的粘合劑組合物和方法1.相關申請2.本技術是申請日為2020年10月29日、申請?zhí)枮?02080071063.x、標題為“包含微纖化纖維素和回收的纖維素材料的粘合劑組合物和方法”的中國發(fā)明專利申請的分案申請。

技術領域


:3.本發(fā)明涉及制造板材或片材的方法,所述板材或片材包含回收的含纖維素材料、包含微纖化纖維素和一種或多種無機顆粒材料的粘合劑組合物、以及任選的一種或多種添加劑。4.本發(fā)明還涉及包含微纖化纖維素和一種或多種無機顆粒材料的粘合劑組合物及使用此類粘合劑組合物制造板材和片材的方法,所述板材和片材包括回收的含纖維素材料,諸如回收的紙漿(例如舊瓦楞紙板)、或造紙廠損紙和/或工業(yè)廢料、或來自造紙廠的富含礦物質填料和纖維素材料的紙流、及其組合;以及由此類回收的含纖維素材料和粘合劑組合物制造的復合材料、板材、面板、片材和建筑產(chǎn)品。5.與不使用包含微纖化纖維素和一種或多種無機顆粒材料的粘合劑組合物制造的最終產(chǎn)品相比,由此類方法獲得的最終產(chǎn)品具有更好的物理特性,包括改進的彈性模量(“moe”)和斷裂模量(“mor”)。

背景技術


::6.中密度纖維板(mdf)是一種工程木制品,由去纖維的硬木和軟木以及其他組分、諸如蠟和樹脂制造。mdf板是普遍存在的復合產(chǎn)品,用于許多最終應用,例如,用于制造家具和家具部件以及室內建筑材料。7.mdf板通過施加高溫和高壓形成面板。mdf板比膠合板更致密,比刨花板更堅固且更致密。然而,當切割時,mdf會將塵粒和潛在的氣態(tài)甲醛釋放到空氣中,這通常用于在mdf中用于粘合纖維的樹脂中。與mdf板相關的環(huán)境問題與制造過程中使用的粘合劑有關,如前所述,這些粘合劑通常含有甲醛。甲醛可以釋放多年,而在mdf上涂覆涂層以防止甲醛逸出只能鎖藏問題。垃圾填埋場是mdf材料的通常落腳點;因此,污染物可以繼續(xù)從mdf中滲出多年,從而可能污染地下水。8.另一方面,回收含有纖維素紙漿的物品,諸如舊瓦楞紙板(occ),也正在成為一項環(huán)境挑戰(zhàn)。如果合適的復合材料可以從回收的紙漿或造紙廠損紙和/或工業(yè)廢料、或來自造紙廠的富含礦物質填料和纖維素材料的紙流(統(tǒng)稱為“回收的含纖維素材料”)產(chǎn)生,以便由這種回收的含纖維素材料和包含微纖化纖維素和無機顆粒材料的粘合劑組合物制造可成型的板材和片材,則這種工藝可以實現(xiàn)對mdf產(chǎn)品的具有成本效益和環(huán)境敏感的替代品。9.制造微纖化纖維素的現(xiàn)有技術方法包括通過精制、碾磨、打漿和均質化進行機械碎解,以及例如通過擠出機進行精制。這些機械措施可以通過化學或化學酶促處理作為預備步驟來增強。纖維素纖維的各種已知微纖化方法在美國專利號6,602,994b1中總結,包括例如均質化、蒸汽爆破、加壓-減壓、沖擊、研磨、超聲波、微波爆破、碾磨以及它們的組合。wo2007/001229公開了酶處理,并且作為一種選擇的方法,在過渡金屬存在下氧化以將纖維素纖維轉化為mfc。在氧化步驟之后,材料通過機械方式碎解。也可以使用機械與化學處理的組合??梢允褂玫幕瘜W品的實例是那些通過化學反應對纖維素纖維進行改性的化學品或經(jīng)由例如化學品接枝或吸附到纖維上/纖維內而對纖維素纖維進行改性的化學品。10.生產(chǎn)微纖化纖維素(“mfc”)的各種方法是本領域已知的。包含通過研磨程序產(chǎn)生的微纖化纖維素的某些方法和組合物描述于wo-a-2010/131016中。husband,j.c.,svending,p.,skuse,d.r.,motsi,t.,likitalo,m.,coles,a.,fiberleantechnologiesltd.,2015,“paperfillercomposition,”pct國際申請?zhí)杦o-a-2010/131016。包含這種微纖化纖維素的紙產(chǎn)品已顯示出優(yōu)良的紙?zhí)匦?,諸如紙的破裂強度和拉伸強度。wo-a-2010/131016中描述的方法還能夠經(jīng)濟地產(chǎn)生微纖化纖維素。11.wo2007/091942a1描述了一種方法,其中首先精制化學紙漿,然后用一種或多種木材降解酶處理,最后均質化以產(chǎn)生作為最終產(chǎn)品的mfc。紙漿的稠度據(jù)被教導優(yōu)選為0.4至10%。據(jù)說優(yōu)點是避免了高壓流化器或均化器中的堵塞。12.wo2010/131016描述了一種用于產(chǎn)生具有或不具有無機顆粒材料的微纖化纖維素的研磨程序。這種研磨程序在下面描述。在wo-a-2010/131016(其內容通過引用的方式整體并入本文)中闡述的方法的一個實施方案中,所述方法利用纖維素纖維的機械碎解來成本有效地且大規(guī)模地生產(chǎn)微纖化纖維素(“mfc”),而無需纖維素預處理。所述方法的一個實施方案使用攪拌介質碎屑機研磨技術,該技術通過攪拌研磨介質珠粒將纖維碎解成mfc。在此過程中,添加諸如碳酸鈣或高嶺土的礦物質作為研磨助劑,從而大大減少所需的能量。husband,j.c.,svending,p.,skuse,d.r.,motsi,t.,likitalo,m.,coles,a.,fiberleantechnologiesltd.,2015,“paperfillercomposition,”美國專利us9127405b2。13.攪拌式介質碾磨機由旋轉葉輪組成,該葉輪將動能傳遞給小研磨介質珠粒,這些小研磨介質珠粒通過剪切力、壓縮力和沖擊力的組合磨碎物料。多種研磨設備可用于通過本文公開的方法產(chǎn)生mfc,所述研磨設備包括例如塔式碾磨機、篩分碾磨機或攪拌介質碎屑機。技術實現(xiàn)要素:14.根據(jù)本說明書的描述、附圖、實施例和權利要求,本發(fā)明人已經(jīng)發(fā)現(xiàn)制造板材和片材的方法,所述板材和片材包含回收的含纖維素材料、包含微纖化纖維素和一種或多種無機顆粒材料的粘合劑組合物、以及任選的一種或多種添加劑;以及發(fā)現(xiàn)板材和片材在多種板材、面板和建筑產(chǎn)品中的用途。15.本發(fā)明基于在回收的含纖維素材料中使用包含微纖化纖維素和無機顆粒材料(在本文中有時稱為“礦物質”)的粘合劑組合物,以便由此類回收的含纖維素材料制備板材和片材以最終生產(chǎn)包含此類板材和片材的終產(chǎn)品。此類終產(chǎn)品包括例如家具和家具部件,包括桌子、儲物單元、櫥柜單元、模塊化家具單元、沙發(fā)、椅子、躺椅和許多其他家具用品。其他潛在的最終用途應用包括室內建筑材料,包括例如天花板瓦片、墻板和絕緣板。16.本發(fā)明的另一方面是基于在回收的含纖維素材料中使用包含微纖化纖維素而不含無機顆粒材料(本文有時稱為“礦物質”)的粘合劑組合物,以便由此類回收的含纖維素材料制備板材和片材以最終生產(chǎn)包含此類板材和片材的最終產(chǎn)品。此類最終產(chǎn)品包括例如家具和家具部件,包括桌子、儲物單元、櫥柜單元、模塊化家具單元、沙發(fā)、椅子、躺椅和許多其他家具用品。其他潛在的最終用途應用包括室內建筑材料,包括例如天花板瓦片、墻板和絕緣板。17.本方法的一個優(yōu)點是由回收的含纖維素材料產(chǎn)生板材和片材,這些材料本身可以在其使用壽命結束時回收,從而為由本發(fā)明的板材和片材制成的物品提供循環(huán)生命周期。僅對垃圾填埋場的影響就將是巨大的。18.在本發(fā)明的另一方面,回收的含纖維素材料可用于產(chǎn)生粘合劑組合物中使用的微纖化纖維素,從而進一步實現(xiàn)利用回收的含纖維素材料和生產(chǎn)最終用途產(chǎn)品的環(huán)境目標,所述最終用途產(chǎn)品也可被回收。19.因此,通過本發(fā)明方法產(chǎn)生的板材和片材中使用的微纖化纖維素可以由回收的含纖維素材料或由包含例如回收的含纖維素材料的原生紙漿產(chǎn)生。在任何一種情況下,最終產(chǎn)品都可以完全可回收的方式產(chǎn)生。20.又一方面,粘合劑組合物可被制備并用于回收的含纖維素材料中,所述回收的含纖維素材料包含回收的紙漿或造紙廠損紙和/或工業(yè)廢料、或來自造紙廠的富含礦物質填料和纖維素材料的紙流,它們被加工成板材或片材用于進一步的最終用途應用。所述加工可以包括例如壓縮模塑和壓制成型。21.在本公開的另一方面,優(yōu)選的最終用途應用是含纖維素的板材、片材和建筑產(chǎn)品的制造。它們包括制造家具和家具部件以及各種類型的建筑產(chǎn)品,諸如天花板瓦片、墻板和絕緣板。22.在本公開的方面和實施方案的一個實施方案中,板材和片材可以使用壓縮模塑成型為結構部件的形狀。所述結構部件可用于家具或辦公室結構中。結構部件的實例包括用于沙發(fā)、椅子或躺椅的框架的一部分,而辦公室結構的實例包括隔間墻或公告板。在本說明書之后的權利要求書和實施例中鑒定了其他實例。23.在本公開的方面和實施方案的一個實施方案中,微纖化纖維素可以本領域已知的方式、諸如通過機械方法諸如精制、均質化、研磨、去纖化或任選地利用其他化學或酶促手段來制備。24.本發(fā)明的另一方面是一種制造板材或片材的方法,所述板材或片材包含回收的含纖維素材料、包含微纖化纖維素和一種或多種無機顆粒材料的粘合劑組合物、以及任選的一種或多種添加劑,所述方法包括以下步驟:25.(a)提供或獲得回收的含纖維素材料的第一水性漿料,其中所述水性漿料以0.1wt.%至10wt.%的稠度碎解;26.(b)提供或獲得微纖化纖維素和一種或多種無機顆粒材料的第二水性漿料,其中所述一種或多種無機顆粒材料與微纖化纖維素的比率為約99:5:0.5至約0.5:99.5,其中所述微纖化纖維素從原生紙漿或回收的含纖維素材料獲得;27.(c)將回收的含纖維素材料的第一水性漿料與微纖化纖維素和一種或多種無機顆粒材料的第二水性漿料以0.1wt.%至25wt.%的稠度混合,并添加任何任選的添加劑,其中所述混合物包含0.5wt.%至25wt.%微纖化纖維素和一種或多種無機顆粒材料;28.(d)將步驟(c)的混合物泵送到合適尺寸的模具或成型器中,所述模具或成型器任選地包括壓機;29.(e)排干和/或壓制并干燥所述板材或片材,其中所述板材或片材與在不使用微纖化纖維素的情況下以類似方法制備的板材或片材相比具有增加的彈性模量和斷裂模量。30.本發(fā)明的又一方面是一種制造板材或片材的方法,所述板材或片材包含回收的含纖維素材料、包含微纖化纖維素和一種或多種無機顆粒材料的粘合劑組合物、以及任選的一種或多種添加劑,所述方法包括以下步驟:31.(a)提供或獲得舊瓦楞紙板的第一水性漿料,其中所述水性漿料以0.1wt.%至10wt.%的稠度碎解;32.(b)提供或獲得微纖化纖維素和一種或多種無機顆粒材料的第二水性漿料,其中所述一種或多種無機顆粒材料與微纖化纖維素的比率為約99.5:0:5至約0.5:99.5,其中所述微纖化纖維素從原生紙漿或回收的含纖維素材料獲得;33.(c)將回收的含纖維素材料的第一水性漿料與微纖化纖維素和一種或多種無機顆粒材料的第二水性漿料以0.1wt.%至25wt.%的稠度混合,并添加任何任選的添加劑,其中所述混合物包含0.5wt.%至25wt.%微纖化纖維素和一種或多種無機顆粒材料;34.(d)將步驟(c)的混合物泵送到合適尺寸的模具或成型器中,所述模具或成型器任選地包括壓機;35.(e)排干和/或壓制并干燥所述板材,其中所述板材與不使用無微纖化纖維素的情況下以類似方法制備的板材相比具有增加的彈性模量和斷裂模量。36.在本公開的前述方面和實施方案的一個實施方案中,回收的含纖維素材料選自由以下組成的組:回收的紙漿或造紙廠損紙和/或工業(yè)廢料、或來自造紙廠的富含礦物質填料和纖維素材料的紙流、或其組合。37.在本公開的前述方面和實施方案的一個實施方案中,回收的含纖維素材料是舊瓦楞紙板。38.在本公開的前述方面和實施方案的一個實施方案中,第一水性漿料以約1、2、3或4wt.%的稠度碎解。39.在本公開的前述方面和實施方案的一個實施方案中,步驟(c)的混合物包含約0.5wt.%、約1wt.%、約2wt.%、約3wt.%、約4wt.%、約5wt.%、約6wt.%、約7wt.%、約8wt.%、約9wt.%、約10wt.%、約11wt.%、約12wt.%、約13wt.%、約14wt.%、約15wt.%、約16wt.%、約17wt.%、約18wt.%、約19wt.%、約20wt.%、約21wt.%、約22wt.%、約23wt.%、約24wt.%或約25wt.%的微纖化纖維素和一種或多種無機顆粒材料。40.在本公開的前述方面和實施方案的一個實施方案中,微纖化纖維素的添加量以干基計基于每噸原料干固體為5-100kg、優(yōu)選10-80kg、更優(yōu)選15-70kg且最優(yōu)選15-50kg。41.在本公開的前述方面和實施方案的一個實施方案中,微纖化纖維素和添加劑是微纖化纖維素、一種或多種無機顆粒材料與強度添加劑的預混合物,其以2-6重量%、更優(yōu)選3-5重量%的稠度添加到造紙機的濃原料流中。42.在本公開的前述方面和實施方案的一個實施方案中,可以在碎解機、精制機或碎漿機中或通過本領域已知的其他類似方式進行所述碎解。43.在本公開的前述方面和實施方案的一個實施方案中,進行碎解直到回收的含纖維素材料的csf為約20-700csf。44.在本公開的前述方面和實施方案的一個實施方案中,碎解進一步包括在疏解機中處理漿料。45.在本公開的前述方面和實施方案的一個實施方案中,一種或多種無機顆粒材料與微纖化纖維素的比率為約80:20至約50:50。46.在本公開的前述方面和實施方案的一個實施方案中,一種或多種無機顆粒材料與微纖化纖維素的比率為約80:20、約85:15、或約90:10、或約91:9、或約92:8、或約93:7、或約94:6、或約95:5、或約96:4、或約97:3、或約98:2、或約99:1、或約50:50。47.在本公開的前述方面和實施方案的一個實施方案中,以無機顆粒材料的干重和在紙漿中的干纖維量計,待共研磨的混合物中無機顆粒材料和纖維素紙漿的量可以約99.5:0.5至約0.5:99.5的比率變化。48.在本公開的前述方面和實施方案的一個實施方案中,所述組合物不包括太大以致于不能通過標稱孔徑尺寸為150μm,例如標稱孔徑尺寸為125μm、106μm、或90μm、或74μm、或63μm、或53μm、45μm、或38μm的bss篩(根據(jù)bs1796)的纖維。在一個實施方案中,水性懸浮液使用具有125μm標稱孔徑的bss篩進行篩分。49.在本公開的前述方面和實施方案的一個實施方案中,微纖化纖維素和無機顆粒材料及其他任選添加劑的水性漿液和懸浮液可以包括分散劑、殺生物劑、懸浮助劑、鹽和其他添加劑,例如淀粉或羧甲基纖維素或聚合物,它們可以促進研磨期間或之后礦物質顆粒與纖維的相互作用。50.在本公開的前述方面和實施方案的一個實施方案中,可以任選地使用增強劑諸如固定或兩性淀粉、幾丁質、瓜爾膠、羧甲基纖維素及其任何混合物。示例性增強劑包括:濕部馬鈴薯淀粉(購自chemigate公司,產(chǎn)品名稱raisamyltm50021)。各種陽離子蒸煮淀粉是本領域已知的,例如,來自solam的淀粉,諸如solbondtm,包括基于馬鈴薯的solbondpctm、基于豌豆的solbondlctm、基于小麥的solbondwctm、基于馬鈴薯和小麥的solbondpwctm、基于馬鈴薯和豌豆的solbondsbctm以及solbondntm,即冷水溶性陽離子淀粉??梢允褂玫钠渌矸郯╩aizestachbp(未改性的天然淀粉)和pearldent未改性淀粉。本領域已知的另一形式的陽離子淀粉是購自smscorporation的excelcat300tm陽離子淀粉。本領域已知的陰離子淀粉是anchortmlracidmodifiedcomstarch。51.本領域已知的固定劑包括:catiofasttm(159、160、bpliquid)、fp、gm、pr8154s、sf、vfh、vlh、vlw、vmp和vsh,可購自btcchemicaldistribution。52.強度添加劑是提高紙張強度諸如強度壓縮強度、破裂強度和拉伸斷裂強度的化學品。強度添加劑充當纖維的粘合劑,因此也增強纖維之間的相互連接。53.在本公開的前述方面和實施方案的一個實施方案中,可以任選地使用增強劑,例如,選自以下的一種或多種合成聚合物:陽離子聚丙烯酰胺(c-pam)、乙二醛化聚丙烯酰胺(g-pam)、兩性聚丙烯酰胺、聚二烯丙基二甲基氯化銨(聚-dadmac)、聚丙烯酰胺(paae)、聚乙烯胺(pvam)、聚環(huán)氧乙烷(peo)、聚乙烯亞胺(pei)或兩種或更多種這些聚合物的混合物。54.在本公開的前述方面和實施方案的一個實施方案中,合成聚合物可以是甲基丙烯酰胺或丙烯酰胺與至少一種陽離子單體的共聚物。示例性合成增強劑是fb46(可購自kemira公司,產(chǎn)品名稱fennobondtm46(陽離子聚丙烯酰胺基樹脂))。55.在本公開的前述方面和實施方案的一個實施方案中,添加劑可以是中等分子量或低分子量的陽離子、陰離子、兩性離子或兩性凝聚劑。56.在本公開的前述方面和實施方案的一個實施方案中,可以任選地使用具有在以下范圍內的平均分子量的合成增強助劑:100,000-20,000,000g/mol、通常300,000-8,000,000g/mol、更通常300,000-1,500,000g/mol。57.在本公開的前述方面和實施方案的一個實施方案中,增強劑的添加量以干基計基于每噸原料干固體為5-100kg、優(yōu)選10-80kg、更優(yōu)選15-70kg且最優(yōu)選15-50kg。58.在本公開的前述方面和實施方案的一個實施方案中,陽離子保留聚合物是陽離子聚丙烯酰胺,其平均分子量為4,000,000-18,000,000da、優(yōu)選4,000,000-12,000,000da、更優(yōu)選7,000000-10,000,000da且/或電荷密度為0.2-2.5meq/g、優(yōu)選0.5-1.5meq/g、更優(yōu)選0.7-1.2meq/g。59.在本公開的前述方面和實施方案的一個實施方案中,無機顆粒材料可以具有這樣的粒度分布,以使得至少約10重量%、例如至少約20重量%、例如至少約30重量%、例如至少約40重量%、例如至少約50重量%、例如至少約60重量%、例如至少約70重量%、例如至少約80重量%、例如至少約90重量%、例如至少約95重量%、或例如約100%的顆粒具有小于2μm的當量球徑(e.s.d.)。60.在本公開的前述方面和實施方案的一個實施方案中,添加劑可以是微粒,例如膨潤土(可購自kemira公司,產(chǎn)品名稱altonittmsf)、二氧化硅(可購自kemira公司,產(chǎn)品名稱fennosiltm517)。本領域已知的其他膨潤土包括可購自btcchemicaldistribution的cedosorbtm(e43、m18、m2和vr1)以及同樣可購自btcchemicaldistribution的hydrocoltm(bu、hbb、oc、om2、om@ls、om6、om6ls、ack和sh)。61.本說明書中使用的術語“微?!卑{米尺寸或微米尺寸的固體、水不溶性無機顆粒。膠體微粒的典型平均粒徑為10-6mm至10-3mm。62.微粒包括無機膠體微粒。優(yōu)選地,無機膠體微粒包括二氧化硅基微粒、天然硅酸鹽微粒、合成硅酸鹽微粒或其混合物。典型的天然硅酸鹽微粒是例如膨潤土、水輝石、蛭石、貝得石(baidelite)、皂石和鋅蒙脫石。典型的合成硅酸鹽微粒是例如氣相或合金二氧化硅、硅膠和合成金屬硅酸鹽,諸如mg和al型硅酸鹽。63.在本公開的前述方面和實施方案的一個實施方案中,微粒是二氧化硅基微粒、天然硅酸鹽微粒諸如膨潤土或水輝石、合成硅酸鹽微?;蚱浠旌衔?。在另一實施方案中,微粒為二氧化硅基微?;蚺驖櫷?。通常,二氧化硅基微粒的添加量以干基計基于每噸原料干固體為0.1-4kg、優(yōu)選0.2-2kg、更優(yōu)選0.3-1.5kg、還更優(yōu)選0.33-1.5kg、甚至更優(yōu)選0.33-1kg、最優(yōu)選0.33-0.8kg。64.在本公開的前述方面和實施方案的一個實施方案中,二氧化硅基微粒的添加量以干基計基于每噸原料干固體為至少0.33kg、優(yōu)選0.33-4kg、更優(yōu)選0.33-2kg且最優(yōu)選0.33-1.5kg。65.通常,基于天然或合成硅酸鹽的微粒的添加量以干基計基于每噸原料干固體為0.1-10kg、優(yōu)選1-8kg、更優(yōu)選2-5kg。66.在本公開的前述方面和實施方案的一個實施方案中,無機顆粒材料可具有如通過malvernmastersizers機器所測量的粒度分布,使得至少約10體積%、例如至少約20體積%、例如至少約30體積%、例如至少約40體積%、例如至少約50體積%、例如至少約60體積%、例如至少約70體積%、例如至少約80體積%、例如至少約90體積%、例如至少約95體積%或例如約100體積%的顆粒具有小于2μm的當量球徑(e.s.d.)。67.在本公開的前述方面和實施方案的一個實施方案中,可以使用malverninsitec設備進行激光散射。68.在本公開的前述方面和實施方案的一個實施方案中,無機顆粒材料是堿土金屬碳酸鹽,例如碳酸鈣。無機顆粒材料可以是研磨碳酸鈣(gcc)或沉淀碳酸鈣(pcc),或gcc與pcc的混合物。在另一實施方案中,無機顆粒材料是天然板狀礦物質,例如高嶺土。無機顆粒材料可以是高嶺土與碳酸鈣的混合物,例如高嶺土與gcc的混合物,或高嶺土與pcc的混合物,或高嶺土、gcc與pcc的混合物。69.在本公開的前述方面和實施方案的一個實施方案中,至少一種或多種無機顆粒材料選自由以下組成的組:碳酸鎂、白云石、石膏、埃洛石、球粘土、偏高嶺土、完全煅燒高嶺土、滑石、云母、珍珠巖、硅藻土、氫氧化鎂、三水合鋁、或其組合。70.在本公開的前述方面和實施方案的一個實施方案中,將至少一種無機顆粒材料中的一些或全部與步驟(a)的回收的含纖維素材料一起添加。71.在本公開的前述方面和實施方案的一個實施方案中,對微纖化纖維素的水性懸浮液進行處理以除去至少一部分或基本上所有的水以形成部分干燥或基本上完全干燥的產(chǎn)物。例如,水性懸浮液中至少約10體積%的水可以從水性懸浮液中除去,例如,水性懸浮液中至少約20體積%、或至少約30體積%、或至少約40體積%、或至少約50體積%、或至少約60體積%、或至少約70體積%、或至少約80體積%、或至少約90體積%、或至少約100體積%的水可被除去??梢允褂萌魏魏线m的技術從水性懸浮液中除去水,包括例如通過重力或真空輔助排水(加壓或不加壓)、或通過蒸發(fā)、或通過過濾、或通過這些技術的組合。部分干燥或基本上完全干燥的產(chǎn)物將包含微纖化纖維素和無機顆粒材料以及在干燥之前可能已經(jīng)添加到水性懸浮液中的任何其他任選添加劑。如本文所述,部分干燥或基本上完全干燥的產(chǎn)物可以任選地再水合并結合到板材或片材組合物和其他紙產(chǎn)品中。72.在本公開的前述方面和實施方案的一個實施方案中,部分干燥或基本上完全干燥的微纖化纖維素和無機顆粒材料可以根據(jù)美國專利號10,435,482來制備,該專利的內容通過引用的方式整體并入本文。微纖化纖維素和無機顆粒材料及任選添加劑的水性懸浮液可以通過本文的程序制備,然后通過一種或多種方式脫水,包括例如通過帶式壓機或高壓自動帶式壓機、或離心機、管壓機、螺旋壓機或旋轉壓機來脫水,以產(chǎn)生微纖化纖維素和無機顆粒材料及任選添加劑的脫水組合物,然后將所述脫水組合物通過流化床干燥器、微波或射頻干燥器、或熱掃式碾磨機或干燥器、單元式碾磨機或多轉子單元式碾磨機中的一種或多種或通過冷凍干燥進行干燥,以產(chǎn)生干燥或部分干燥的微纖化纖維素和無機顆粒材料組合物及任選添加劑,隨后可通過本領域已知的方式將其再分散。73.在本公開的前述方面和實施方案的一個實施方案中,微??捎糜诟纳圃系拿撍匦?。微粒的功能似乎涉及從聚電解質橋釋放水,使它們收縮,并充當涉及吸附在不同纖維或細顆粒上的大分子的橋中的連接。這些效果為水在纖維周圍流動創(chuàng)造了更流線型的路徑。微粒促進首過保留的趨勢將傾向于對初始脫水率有積極的影響。74.在本公開的前述方面和實施方案的一個實施方案中,干燥或部分干燥的微纖化纖維素和無機顆粒材料組合物及任選的添加劑組合物可以根據(jù)wo2018/193314中闡述的程序進行再分散,該專利的內容通過引用的方式整體并入本文。75.在本公開的前述方面和實施方案的一個實施方案中,可以通過向具有至少第一和第二入口和出口的槽中添加一定量的合適的分散液來進行脫水、部分干燥或基本上完全干燥的微纖化纖維素和無機顆粒材料組合物及任選添加劑的再分散,其中所述槽還包括連接到所述出口的混合器和泵;(b)通過第一入口將足量的脫水、部分干燥或基本上完全干燥的微纖化纖維素添加到槽中,以產(chǎn)生所需固體濃度為0.5至5%纖維固體的微纖化纖維素和無機顆粒材料組合物及任選添加劑的液體組合物;將分散液和脫水、部分干燥或基本上完全干燥的微纖化纖維素在槽中用混合器混合,以便使微纖化纖維素部分解聚并再分散,從而形成可流動的漿料;用泵將可流動的漿料泵送到流動池的入口,其中所述流動池包括再循環(huán)回路和一個或多個串聯(lián)的超聲探頭及至少第一和第二出口,其中所述流動池的第二出口連接到槽的第二入口,從而提供連續(xù)的再循環(huán)回路,以在所需的時間段和/或總能量內向漿料連續(xù)施加超聲波能量,其中所述流動池在第二出口處包括可調節(jié)的閥以產(chǎn)生再循環(huán)漿料的背壓,進一步其中步驟(c)的包含微纖化纖維素的液體組合物在0至4巴的操作壓力和在20℃至50℃的溫度下通過再循環(huán)回路連續(xù)再循環(huán);(e)通過超聲探頭在19至100khz的頻率范圍內以高達60%、高達100%或高達200%的幅度連續(xù)向漿料施加200至10,000kwh/t的超聲波能量輸入,直至用于1至120分鐘的超聲波儀的物理限制;(f)將具有增強的拉伸強度和/或粘度特性的包含微纖化纖維素的再分散懸浮液從流動池的第一出口收集在合適的容納容器中。76.在本發(fā)明的又一方面,板材或片材使用壓縮模塑成型為結構部件的形狀;其中所述結構部件用于家具或辦公室結構中。77.在本公開的前述方面和實施方案的一個實施方案中,結構部件是沙發(fā)、椅子或躺椅的框架的一部分。78.在本公開的前述方面和實施方案的一個實施方案中,結構部件是桌子、儲物單元、櫥柜單元或模塊化家具單元的一部分。79.在本公開的前述方面和實施方案的一個實施方案中,板材或片材具有更高的強度以接受緊固件。80.在本公開的前述方面和實施方案的一個實施方案中,板材或片材是天花板瓦片、墻板或絕緣板。81.在本公開的前述方面和實施方案的一個實施方案中,板材或片材可以是多層構造或層壓板材或片材。82.在本公開的前述方面和實施方案的一個實施方案中,使用一種或多種添加劑制造板材或片材。83.在本公開的前述方面和實施方案的一個實施方案中,添加劑是助留劑、助濾劑、成型助劑、施膠助劑或流平助劑。84.在本公開的前述方面和實施方案的一個實施方案中,助留劑選自中高電荷密度、極高分子量的陽離子聚合物(例如,performtmpc930,可購自solenis,wilmington,de,usa)。85.在本公開的前述方面和實施方案的一個實施方案中,成型助劑選自陰離子或非離子分散劑(例如,聚環(huán)氧乙烷、陰離子聚丙烯酰胺)。86.在本公開的前述方面和實施方案的一個實施方案中,施膠助劑選自造紙施膠劑(改性淀粉或用于表面施膠的其他水膠體;烷基琥珀酸酐、烷基烯酮二聚體和用于內部施膠的松香)。本領域已知的施膠劑的實例是:sabtm(18和18/50,分別為ph中性紙施膠的聚合氯化鋁(pac)和ph酸性紙施膠的聚合氯化鋁(pac),可購自adityabirlachemicals。其他可用的施膠劑包括basoplasttm(250d、270d、285s、420g、450g、88conc.和90conc.),它們均可購自basf。還可以使用可購自kemiraoyj的fennosizetm(as、g、kd和rs)和購自solenis(wilmington,de,usa)的hercontmwi155。87.本領域已知的其他添加劑是:陰離子聚丙烯酰胺的微聚合物,以商標fennopoltm8635出售;脫氣劑和消泡劑,以fennotechtm可購自kemiraoyj;以及多組分保留系統(tǒng),包含fennopoltm(陽離子聚丙烯酰胺)、fennosiltm(陰離子微或線性聚合丙烯酰胺)、fennolitetm(膨潤土)和fennosiltm(硅溶膠)technologies),可購自kemiraoyj。88.最后,一些其他添加劑可以包括膠態(tài)二氧化硅,以levasiltmrd2180可購自akzonobel;和凝聚劑,以nalcotm74528可購自nalco。89.在本公開的前述方面和實施方案的一個實施方案中,片材或板材可包含流平助劑。90.在本公開的前述方面和實施方案的一個實施方案中,板材或片材是使用一種或多種添加劑制造的發(fā)泡體。示例性添加劑是膨脹珍珠巖。額外的添加劑是發(fā)泡劑,諸如十二烷基硫酸鈉或發(fā)酵粉。91.在本公開的前述方面和實施方案的一個實施方案中,與不使用微纖化纖維素的情況下以類似方法制備的板材相比,所述板材或片材具有至少5%的增加的彈性模量和/或至少5%的增加的斷裂模量。92.在本公開的前述方面和實施方案的一個實施方案中,與不使用微纖化纖維素的情況下以類似方法制備的板材相比,所述板材或片材具有至少10%的增加的彈性模量和/或至少10%的增加的斷裂模量。93.在本公開的前述方面和實施方案的一個實施方案中,與不使用微纖化纖維素的情況下以類似方法制備的板材相比,所述板材或片材具有至少15%的增加的彈性模量和/或至少15%的增加的斷裂模量。94.在本公開的前述方面和實施方案的一個實施方案中,與不使用微纖化纖維素的情況下以類似方法制備的板材相比,所述板材或片材具有至少20%的增加的彈性模量和/或至少20%的增加的斷裂模量。95.在本公開的前述方面和實施方案的一個實施方案中,與不使用微纖化纖維素的情況下以類似方法制備的板材相比,所述板材或片材具有至少25%的增加的彈性模量和/或至少25%的增加的斷裂模量。96.在本公開的前述方面和實施方案的一個實施方案中,與不使用微纖化纖維素的情況下以類似方法制備的板材相比,所述板材或片材具有至少30%的增加的彈性模量和/或至少30%的增加的斷裂模量。97.在本公開的前述方面和實施方案的一個實施方案中,微纖化纖維素具有約20至約50的纖維陡度。在另一實施方案中,纖維陡度范圍為約25至約45。在又一實施方案中,纖維陡度范圍為約30至約40。98.在本公開的前述方面和實施方案的一個實施方案中,板材或片材的厚度為1至25mm。99.在本公開的前述方面和實施方案的一個實施方案中,板材或片材的厚度為2至5mm。100.在本公開的前述方面和實施方案的一個實施方案中,板材或片材的厚度為3至4mm。101.在本公開的前述方面和實施方案的一個實施方案中,板材或片材的厚度為5至10mm。102.在本公開的前述方面和實施方案的一個實施方案中,板材或片材的厚度為10至15mm。103.在本公開的前述方面和實施方案的一個實施方案中,板材或片材的厚度為20至25mm。104.在本公開的前述方面和實施方案的一個實施方案中,添加劑是淀粉或羧甲基纖維素。105.在本公開的前述方面和實施方案的一個實施方案中,添加劑是松香。附圖說明106.為了更完整地理解本文所公開的原理及其優(yōu)點,參考結合附圖進行的以下描述,在附圖中:107.圖1a和1b是濾液質量隨時間的變化(圖1a)和板材的水載荷隨時間的變化(圖1b)的繪圖。108.圖2a-c.圖2示出了活塞壓制板在100巴下的光學圖像;(圖2a)濾布側,(圖2b)活塞側,和(圖3c)橫截面。109.圖3a-d是描述在五個壓制壓力下并且由100%occ紙漿制成的板材的初始排水速率(圖3a)、歸一化排水時間(圖3b)、含水率(圖3c)和密度(圖3d)的圖表選擇。110.圖4是mor與板材密度的關系繪圖。虛線是用于視覺引導的線性擬合曲線。111.圖5a-d是微纖化纖維素和無機顆粒材料劑量對初始排水速率(圖5a)、歸一化排水時間(圖5b)、含水率(圖5c)和干燥速率常數(shù)(圖5d)的影響的圖。112.圖6a-d是微纖化纖維素和無機顆粒材料劑量對moe(圖6a)、mor(圖6b)、吸水率(圖6c)和厚度膨脹率(圖6d)的影響的圖。113.圖7是mor與板材密度的關系繪圖。虛線是用于視覺引導的線性擬合曲線。114.圖8是微纖化纖維素與所命名礦物的各種組合的mp的mor值圖。115.圖9是實施例2中樣品的生產(chǎn)條件和實驗室測試結果的總結。具體實施方式116.本文提供的題目、小標題和子標題不應被解釋為限制本公開的各個方面。因此,通過從整體上參考說明書,可以更全面地定義下文定義的術語。本文中引用的所有參考文獻均通過引用的方式整體并入。117.本發(fā)明涉及片材或板材的制備,在所述片材或板材中包含微纖化纖維素和一種或多種無機顆粒材料作為粘合劑組合物,其中所述板材由回收的紙漿或造紙廠損紙和/或工業(yè)廢料、或來自造紙廠的富含礦物質填料和纖維素材料的紙流制成,且任選地其中微纖化纖維素也可以由回收的紙漿或造紙廠損紙和/或工業(yè)廢料、或來自造紙廠的富含礦物質填料和纖維素材料的紙流制備。本發(fā)明還涉及如前述的片材或板材在制造包括家具和家具部件的板材產(chǎn)品中的用途,其中微纖化纖維素和一種或多種無機顆粒材料的粘合劑組合物提高由這種片材或板材制成的復合材料的密度和/或板材強度。118.除非另外定義,本文使用的科學和技術術語將具有由本領域普通技術人員通常所理解的含義。另外,除非上下文另有要求,單數(shù)術語應包括復數(shù)且復數(shù)術語應包括單數(shù)。119.在本技術中,除非另有陳述,“或”的使用意指“和/或”。在多個從屬權利要求的上下文中,“或”的使用僅是指替代方案中的超過一個的先前獨立權利要求或從屬權利要求。120.還應注意的是,如本說明書和所附權利要求所用,單數(shù)形式“一個/種(a、an)”和“所述(the)”以及任何詞語的任何單數(shù)使用包括復數(shù)個指示物,除非明確地并且清楚地限于一個/種指示物。121.參考以下定義可以最清楚地理解本發(fā)明:122.術語“約”在本文中用于意指大致上、在某一范圍內、粗略地或大約。在術語“約”結合數(shù)字范圍使用時,其通過擴展所闡述數(shù)值上下的邊界來修飾該范圍。一般來講,術語“約”在本文中用于以高于及低于所述值+/-10%的變化來修飾數(shù)值。123.如本文所用,術語“包含(comprising)”(以及包含的任何形式,諸如“包含(comprise)”、“包含(comprises)”和“包含(comprised)”)、“具有(having)”(以及具有的任何形式,諸如“具有(have)”和“具有(has)”)、“包括(including)”(以及包括的任何形式,諸如“包括(includes)”和“包括(include)”)或“含有(containing)”(以及含有的任何形式,諸如“含有(contains)”和“含有(contain)”)是包含性的或開放式的并且不排除另外的、未被敘述的要素或方法步驟。另外,與術語“包含”結合使用的術語也被理解為能夠與術語“由……組成”或“基本上由……組成”結合使用。124.如本文所用,術語“包括”及其語法變體旨在是非限制性的,使得列表中項目的敘述不排除可以取代或添加至所列項目的其他類似項目。125.如本文所用,短語“x至y的整數(shù)”意指包括端點的任何整數(shù)。舉例來說,短語“1至5的整數(shù)”意指1、2、3、4或5。126.如本文所用,本文所用的術語“可生物降解的”是指隨著時間的推移可被自然界中所見的水和/或酶降解而對環(huán)境沒有任何有害影響的組合物。本公開的組合物表現(xiàn)出滿足astmd6868-11"standardspecificationforlabelingofenditemsthatincorporateplasticsandpolymersascoatingsoradditives"(astminternational,westconshohocken,pa.)的要求的特性?;蛘?,本公開的組合物表現(xiàn)出滿足astmd6400-04??"specificationforcompostableplastics"(astminternational,westconshohocken,pa.)的要求的特性。127.如本文所用的術語“增強劑”描述了一種材料,當該材料摻入可生物降解組合物中時,與使用不含增強劑的組合物形成的類似復合物所表現(xiàn)出的特征相比改進了由此形成的復合物的一種或多種特征。這些特征可包括但不限于最大負載下的應力、斷裂應力、斷裂應變、模量、彈性模量、斷裂模量或韌性。128.術語回收的含纖維素材料意指回收的紙漿或造紙廠損紙和/或工業(yè)廢料、或來自造紙廠的富含礦物質填料和纖維素材料的紙流。129.本發(fā)明涉及對wo-a-2010/131016中描述的方法和組合物的修改,例如改進,該專利的全部內容通過引用的方式并入本文。130.wo-a-2010/131016公開了一種制備微纖化纖維素的方法,包括例如通過研磨,任選地在研磨介質和無機顆粒材料的存在下,使包含纖維素的纖維材料微纖化。當用作紙中的填料時,例如,作為常規(guī)礦物質填料的替代物或部分替代物,通過所述方法獲得的微纖化纖維素,任選地與無機顆粒材料組合,提高了紙的破裂強度特性。也就是說,相對于僅填充有礦物質填料的紙,發(fā)現(xiàn)填充有微纖化纖維素的紙具有改進的破裂強度。換言之,發(fā)現(xiàn)微纖化纖維素填料具有紙張破裂強度提高屬性。在該發(fā)明的一個特別有利的實施方案中,包含纖維素的纖維材料在研磨介質的存在下研磨,任選地與無機顆粒材料組合,以獲得具有20至約50的纖維陡度的微纖化纖維素。131.wo-a-2010/131016中描述的方法包括通過在顆粒研磨介質的存在下研磨使包含纖維素的纖維基材微纖化的步驟,在研磨完成后將研磨介質去除?!拔⒗w化”意指與預微纖化紙漿的纖維相比,其中纖維素的微纖維作為單個物質或作為小聚集體釋放或部分釋放的過程。適用于造紙的典型纖維素纖維(即預微纖化紙漿)包括數(shù)百或數(shù)千個單獨的纖維素原纖維的較大聚集體。通過使纖維素微纖化,賦予微纖化纖維素和包含微纖化纖維素的組合物以特定的特征和特性,包括本文所述的特征和特性。132.包含纖維素的纖維基材(在本文中不同地稱為“包含纖維素的纖維基材”、“纖維素纖維”、“纖維狀纖維素原料”、“纖維素原料”和“含纖維素的纖維(或纖維狀)”等)可以衍生自回收的紙漿或造紙廠損紙和/或工業(yè)廢料、或來自造紙廠的富含礦物質填料和纖維素材料的紙流。133.可將回收的纖維素紙漿打漿(例如在valley打漿機中)和/或以其他方式精制(例如在錐形或板式精制機中加工)至任何預定的游離度,在本領域中報告為加拿大標準游離度(csf),單位為cm3。csf意指通過紙漿懸浮液可以排出的速率所量度的紙漿游離度或排水率的值,并且此測試是根據(jù)t227cm-09tappi標準進行的。例如,纖維素紙漿在被微纖化之前可以具有約10cm3或更高的加拿大標準游離度?;厥盏睦w維素紙漿可具有以下csf:約700cm3或更低,例如等于或小于約650cm3、或等于或小于約600cm3、或等于或小于約550cm3、或等于或小于約500cm3、或等于或小于約450cm3、或等于或小于約400cm3、或等于或小于約350cm3、或等于或小于約300cm3、或等于或小于約250cm3、或等于或小于約200cm3、或等于或小于約150cm3、或等于或小于約100cm3、或等于或小于約50cm3。回收的纖維素紙漿可具有20至約700的csf。然后可以通過本領域公知的方法將回收的纖維素紙漿脫水,例如,可以通過篩網(wǎng)過濾紙漿以獲得包含至少約10%固體,例如至少約15%固體、或至少約20%固體、或至少約30%固體、或至少約40%固體的濕片材?;厥盏募垵{可以未精制的狀態(tài)(即未經(jīng)打漿或脫水)利用,或以其他方式精制。134.在一個實施方案中,微纖化纖維素也可以由回收的紙漿或造紙廠損紙和/或工業(yè)廢料、或來自造紙廠的富含礦物質填料和纖維素材料的紙流制備。135.可以將包含纖維素的纖維基材添加到研磨容器中,所述纖維基材包含干燥狀態(tài)的纖維素。例如,可以將干燥的損紙直接添加到研磨機容器中。研磨機容器中的水性環(huán)境將促進紙漿的形成。136.在一個優(yōu)選實施方案中,將occ包用水分散在碎漿機中,并添加微纖化纖維素和無機顆粒材料的水性粘合劑組合物。然后將occ和粘合劑組合物轉移到原料槽中,接著稀釋并泵送到其中可以添加施膠劑的高位槽中。示例性施膠劑是c-pam,然而,可以使用如說明書中其他地方所述的其他施膠劑。然后將occ紙漿和粘合劑組合物轉移到板材模具中。濕板材由傳送臺移動到壓制部,在此處壓制板材,然后在設備的干燥部干燥。白水(whitewater)被再循環(huán)。137.無機顆粒材料138.當存在無機顆粒材料時,例如可以是堿土金屬碳酸鹽或硫酸鹽,諸如碳酸鈣、碳酸鎂、白云石、石膏、含水高嶺石組粘土諸如高嶺土、埃洛石或球粘土、無水(煅燒的)高嶺石組粘土諸如偏高嶺土或完全煅燒的高嶺土、滑石、云母、珍珠巖或硅藻土、或氫氧化鎂、或三水合鋁或其組合。139.用于方法中的優(yōu)選無機顆粒材料是碳酸鈣。此后,本發(fā)明可能傾向于根據(jù)碳酸鈣以及與碳酸鈣被加工和/或處理的方面有關的方面進行討論。本發(fā)明不應被解釋為限于此類實施方案。140.本發(fā)明中使用的顆粒狀碳酸鈣可以通過研磨從天然來源獲得。研磨過的碳酸鈣(gcc)通常通過粉碎然后研磨礦物質源諸如白堊、大理石或石灰石來獲得,隨后可以進行粒度分級步驟,以獲得具有所需細度的產(chǎn)物。其他技術諸如漂白、浮選和磁選也可用于獲得具有所需細度和/或顏的產(chǎn)物。顆粒狀固體材料可自發(fā)研磨,即通過固體材料顆粒本身之間的磨耗,或者,在包含與待研磨的碳酸鈣不同材料的顆粒的顆粒狀研磨介質的存在下研磨。這些過程可以在存在或不存在分散劑和殺生物劑的情況下進行,這些試劑可以在所述過程的任何階段添加。141.沉淀碳酸鈣(pcc)可用作本發(fā)明中顆粒狀碳酸鈣的來源,并可通過本領域可用的任何已知方法產(chǎn)生。tappimonographseriesno30,"papercoatingpigments",第34-35頁描述了制備沉淀碳酸鈣的三種主要商業(yè)工藝,所述沉淀碳酸鈣適用于制備用于造紙工業(yè)的產(chǎn)品,但也可用于實踐本發(fā)明。在所有三種工藝中,首先將碳酸鈣給料(諸如石灰石)煅燒以產(chǎn)生生石灰,然后將生石灰在水中熟化以產(chǎn)生氫氧化鈣或石灰乳。在第一種工藝中,石灰乳直接用二氧化碳氣體碳酸化。此工藝的優(yōu)點是不形成副產(chǎn)物,并且碳酸鈣產(chǎn)物的性質和純度比較容易控制。在第二種工藝中,使石灰乳與純堿接觸,以通過復分解產(chǎn)生碳酸鈣沉淀和氫氧化鈉溶液。如果此工藝在商業(yè)上使用,則氫氧化鈉可以大體上與碳酸鈣完全分離。在第三種主要商業(yè)工藝中,石灰乳首先與氯化銨接觸,得到氯化鈣溶液和氨氣。然后使氯化鈣溶液與純堿接觸,以通過復分解產(chǎn)生碳酸鈣沉淀和氯化鈉溶液。根據(jù)所使用的具體反應過程,晶體可以多種不同的形狀和尺寸產(chǎn)生。pcc晶體的三種主要形式是文石、菱面體和偏三角面體,它們都適用于本發(fā)明,包括其混合物。142.碳酸鈣的濕法研磨包括形成碳酸鈣的水性懸浮液,然后可以將其任選地在合適的分散劑存在下研磨。可以參考例如ep-a-614948(其內容通過引用的方式整體并入)以獲得關于碳酸鈣濕法研磨的更多信息。143.在一些情況下,可以包括少量添加的其他礦物質,例如,也可以存在高嶺土、煅燒高嶺土、硅灰石、鋁土礦、滑石或云母中的一種或多種。144.當本發(fā)明的無機顆粒材料是從天然存在的來源獲得時,一些礦物質雜質可能會污染研磨材料。例如,天然存在的碳酸鈣可以與其他礦物質一起存在。因此,在一些實施方案中,無機顆粒材料包括一定量的雜質。然而,一般而言,本發(fā)明中使用的無機顆粒材料將含有小于約5重量%、優(yōu)選小于約1重量%的其他礦物質雜質。145.在本發(fā)明方法的微纖化步驟期間使用的無機顆粒材料優(yōu)選具有這樣的粒度分布,其中至少約10重量%的顆粒具有小于2μm的當量球徑(e.s.d.),例如,至少約20重量%、或至少約30重量%、或至少約40重量%、或至少約50重量%、或至少約60重量%、或至少約70重量%、或至少約80重量%、或至少約90重量%、或至少約95重量%、或約100重量%的顆粒具有小于2μm的e.s.d。146.除非另有說明,否則本文針對無機顆粒材料提及的粒度特性是使用由micromeriticsinstrumentscorporation,norcross,ga.,usa(電話:+17706623620;網(wǎng)址:www.micromeritics.com)供應的sedigraph5100機器(在本文中稱為“micromeriticssedigraph5100單元”)通過在水性介質中在完全分散的條件下沉降顆粒材料而以公知的方式測量的。這種機器提供具有小于給定e.s.d值的尺寸的顆粒的測量值和累積重量百分比曲線,該尺寸在本領域中稱為‘當量球徑’(e.s.d)。平均粒度d50是以此方式測定的顆粒e.s.d的值,在該值下50重量%的顆粒具有小于該d50值的當量球徑。147.或者,在說明的情況下,本文針對無機顆粒材料提及的粒度特性是通過激光散射領域中采用的公知常規(guī)方法,使用由malverninstrumentsltd供應的malvernmastersizers機器(或通過結果基本相同的其他方法)測量的。在激光散射技術中,粉末、懸浮液和乳液中的顆粒尺寸可以基于米氏理論的應用,使用激光束的衍射來測量。這種機器提供具有小于給定e.s.d值的尺寸的顆粒的測量值和累積體積百分比曲線,該尺寸在本領域中稱為‘當量球徑’(e.s.d)。平均粒度d50是以此方式測定的顆粒e.s.d的值,在該值下50體積%的顆粒具有小于該d50值的當量球徑。148.除非另有說明,否則微纖化纖維素材料的粒度特性是通過激光散射領域中采用的公知常規(guī)方法,使用由malverninstrumentsltd供應的malverninsitecl機器(或通過結果基本相同的其他方法)測量的。149.下面提供了使用malvernmastersizers機器表征無機顆粒材料與微纖化纖維素的混合物的粒度分布的程序細節(jié)。150.另一優(yōu)選使用的無機顆粒材料是高嶺土粘土。本發(fā)明不應被解釋為限于此類實施方案。因此,在一些實施方案中,高嶺土以未加工的形式使用。151.本發(fā)明中使用的高嶺土粘土可以是來源于天然來源的加工材料,即原始的天然高嶺土粘土礦物質。加工過的高嶺土粘土通常可以含有至少約50重量%的高嶺石。例如,大多數(shù)商業(yè)加工的高嶺土粘土含有大于約75重量%的高嶺石,并且可以含有大于約90重量%、在一些情況下大于約95重量%的高嶺石。152.本發(fā)明中使用的高嶺土粘土可以通過本領域技術人員熟知的一種或多種其他工藝,例如通過已知的精制或選礦步驟,由原始的天然高嶺土粘土礦物質制備。153.例如,粘土礦物質可用還原性漂白劑、諸如連二亞硫酸鈉漂白。如果使用連二亞硫酸鈉,則在連二亞硫酸鈉漂白步驟之后,漂白的粘土礦物質可以任選地脫水,任選地洗滌并再次任選地脫水。154.可以處理粘土礦物質以除去雜質,例如通過本領域熟知的絮凝、浮選或磁選技術?;蛘撸诒景l(fā)明第一方面中使用的粘土礦物質可以固體形式或作為水性懸浮液未經(jīng)處理。155.本發(fā)明中使用的顆粒狀高嶺土粘土的制備方法還可以包括一個或多個粉碎步驟,例如研磨或碾磨。用粗高嶺土的輕粉碎來對其進行適當?shù)姆謱?。粉碎可以通過使用塑料(例如尼龍)的珠子或顆粒、沙子或陶瓷研磨或碾磨助劑來進行。粗高嶺土可以使用公知的程序進行精制以除去雜質并改進物理特性。高嶺土粘土可以通過已知的粒度分級程序,例如篩分和離心(或兩者)來處理,以獲得具有所需d50值或粒度分布的顆粒。156.微纖化纖維素157.微纖化纖維素包括纖維素,其是包含重復葡萄糖單位的天然存在的聚合物。在本說明書中使用的術語“微纖化纖維素”也表示為mfc,包括微纖化的(microfibrillated)/微纖化(microfibrillar)纖維素和納米纖化的/納米纖化纖維素(nfc),這些材料也被稱為納米纖維素。[0158]“微纖化”意指與預微纖化紙漿的纖維相比,其中纖維素的微纖維作為單個物質或作為小聚集體釋放或部分釋放的過程。適用于造紙的典型纖維素纖維(即預微纖化紙漿)包括數(shù)百或數(shù)千個單獨的纖維素纖維的較大聚集體。[0159]微纖化纖維素是通過剝去可能已經(jīng)通過機械剪切暴露的纖維素纖維外層來制備的,有或沒有預先的酶促或化學處理。存在許多本領域已知的制備微纖化纖維素的方法。[0160]通常,在一個方面,微纖化工藝包括在無機顆粒材料的存在下使包含纖維素的纖維基材微纖化。根據(jù)本方法的特定實施方案,微纖化步驟是在充當微纖化劑的無機顆粒材料的存在下進行的。[0161]在某些實施方案中,包含微纖化纖維素的組合物可通過包括在研磨介質存在下使包含纖維素的纖維基材微纖化的工藝獲得。所述工藝有利地在水性環(huán)境中進行。[0162]在一個優(yōu)選實施方案中,包含纖維素的纖維基材可以衍生自回收的含纖維素材料,即衍生自回收的紙漿或造紙廠損紙和/或工業(yè)廢料、或來自造紙廠的富含礦物質填料和纖維素材料的紙流、或其組合。[0163]微纖化是在研磨介質存在下進行的,該研磨介質起到促進預微纖化纖維素的微纖化的作用。此外,無機顆粒材料可用作微纖化劑,即,當在無機顆粒材料存在下共同加工,例如共同研磨時,纖維素起始材料可以在相對較低的能量輸入下被微纖化。[0164]包含纖維素的纖維基材可以呈紙漿的形式(即,纖維素纖維在水中的懸浮液),其可以通過任何合適的化學或機械處理或其組合來制備。[0165]除非另有說明,否則微纖化纖維素材料的粒度特性是通過激光散射領域中采用的公知常規(guī)方法,使用由malverninstrumentsltd供應的malvernmastersizers機器(或通過結果基本相同的其他方法)測量的。[0166]下面提供了使用malvernmastersizers機器表征無機顆粒材料與微纖化纖維素的混合物的粒度分布的程序細節(jié)。[0167]可以在無機顆粒材料的存在下將包含纖維素的纖維基材微纖化以獲得具有如通過激光散射所測量的約5至約500μm范圍內的d50的微纖化纖維素。可以在無機顆粒材料存在下將包含纖維素的纖維基材微纖化以獲得具有以下d50的微纖化纖維素:等于或小于約400μm,例如等于或小于約300μm、或等于或小于約200μm、或等于或小于約150μm、或等于或小于約125μm、或等于或小于約100μm、或等于或小于約90μm、或等于或小于約80μm、或等于或小于約70μm、或等于或小于約60μm、或等于或小于約50μm、或等于或小于約40μm、或等于或小于約30μm、或等于或小于約20μm、或等于或小于約10μm。[0168]可以在無機顆粒材料的存在下將包含纖維素的纖維基材微纖化以獲得具有在約0.1-500μm范圍內的模態(tài)纖維粒度和在0.25-20μm范圍內的模態(tài)無機顆粒材料粒度的微纖化纖維素。可以在無機顆粒材料的存在下將包含纖維素的纖維基材微纖化以獲得具有以下模態(tài)纖維粒度的微纖化纖維素:至少約0.5μm、例如至少約10μm、或至少約50μm、或至少約100μm、或至少約150μm、或至少約200μm、或至少約300μm、或至少約400μm。[0169]可以在無機顆粒材料的存在下將包含纖維素的纖維基材微纖化以獲得具有如通過malvern所測量的等于或大于約10的纖維陡度的微纖化纖維素。纖維陡度(即纖維的粒度分布的陡度)由下式確定:[0170]陡度=100x(d30/d70)[0171]微纖化纖維素可具有等于或小于約100的纖維陡度。微纖化纖維素可具有等于或小于約75、或等于或小于約50、或等于或小于約40、或等于或小于約30的纖維陡度。微纖化纖維素可具有約20至約50、或約25至約40、或約25至約35、或約30至約40的纖維陡度。[0172]可以將更精細的礦物質峰擬合到所測量的數(shù)據(jù)點,并從分布中在數(shù)學上減去以留下纖維峰,纖維峰可以轉換為累積分布。類似地,可以從原始分布中在數(shù)學上減去纖維峰以留下礦物質峰,也可以將礦物質峰轉換為累積分布。然后可以使用這兩條累積曲線來計算平均粒度(d50)和分布的陡度(d30/d70x100)。然后可以使用微分曲線來出礦物質部分和纖維部分二者的模態(tài)粒度。[0173]制備微纖化纖維素和無機顆粒材料的水性懸浮液[0174]在一個實施方案中,微纖化纖維素和無機顆粒材料及其他任選添加劑的水性懸浮液可以下列方式制備。其他任選的添加劑包括分散劑、殺生物劑、懸浮助劑、鹽和其他添加劑,例如淀粉或羧甲基纖維素或聚合物,它們可以在研磨期間或之后促進礦物質顆粒與纖維的相互作用。[0175]無機顆粒材料可以具有這樣的粒度分布,使得至少約10重量%、例如至少約20重量%、例如至少約30重量%、例如至少約40重量%、例如至少約50重量%、例如至少約60重量%、例如至少約70重量%、例如至少約80重量%、例如至少約90重量%、例如至少約95重量%、或例如約100%的顆粒具有小于2μm的e.s.d。在另一實施方案中,無機顆粒材料可具有如通過malvernmastersizers機器所測量的粒度分布,使得至少約10體積%、例如至少約20體積%、例如至少約30體積%、例如至少約40體積%、例如至少約50體積%、例如至少約60體積%、例如至少約70體積%、例如至少約80體積%、例如至少約90體積%、例如至少約95體積%、或例如約100體積%的顆粒具有小于2μm的e.s.d。[0176]待共同研磨的混合物中無機顆粒材料和纖維素紙漿的量可基于無機顆粒材料的干重和紙漿中干纖維的量以約99.5:0.5至約0.5:99.5的比率變化,例如,基于無機顆粒材料的干重和紙漿中干纖維的量,以約99.5:0.5至約50:50的比率變化。例如,無機顆粒材料與干纖維的量的比率可為約99.5:0.5至約70:30。在一個實施方案中,無機顆粒材料與干纖維的比率為約80:20、或例如約85:15、或約90:10、或約91:9、或約92:8、或約93:7、或約94:6、或約95:5、或約96:4、或約97:3、或約98:2、或約99:1。在一個優(yōu)選實施方案中,無機顆粒材料與干纖維的重量比為約95:5。在另一優(yōu)選實施方案中,無機顆粒材料與干纖維的重量比為約90:10。在另一優(yōu)選實施方案中,無機顆粒材料與干纖維的重量比為約85:15。在另一優(yōu)選實施方案中,無機顆粒材料與干纖維的重量比為約80:20。[0177]在一個實施方案中,組合物不包括太大以致于不能通過標稱孔徑尺寸為150μm,例如標稱孔徑尺寸為125μm、106μm、或90μm、或74μm、或63μm、或53μm、45μm、或38μm的bss篩(根據(jù)bs1796)的纖維。在一個實施方案中,水性懸浮液使用具有125μm標稱孔徑的bss篩進行篩分。[0178]因此,應理解,如果經(jīng)研磨或均質化的懸浮液被處理以除去超過選定尺寸的纖維,則在研磨或均質化之后水性懸浮液中微纖化纖維素的量(即重量%)可小于紙漿中干纖維的量。因此,進料到研磨機或均化器的紙漿和無機顆粒材料的相對量可以根據(jù)在除去超過選定尺寸的纖維后水性懸浮液中所需的微纖化纖維素的量來調整。[0179]在一個實施方案中,無機顆粒材料是堿土金屬碳酸鹽,例如碳酸鈣。無機顆粒材料可以是研磨碳酸鈣(gcc)或沉淀碳酸鈣(pcc),或gcc與pcc的混合物。在另一實施方案中,無機顆粒材料是天然板狀礦物質,例如高嶺土。無機顆粒材料可以是高嶺土與碳酸鈣的混合物,例如高嶺土與gcc的混合物,或高嶺土與pcc的混合物,或高嶺土、gcc與pcc的混合物。[0180]因此,根據(jù)一個實施方案,包含纖維素的纖維基材和無機顆粒材料以至少約4wt.%的初始固體含量存在于水性環(huán)境中,其中至少約2重量%是包含纖維素的纖維基材。在一些實施方案中,初始固體含量可為至少約0.25wt.%、0.5wt.%、1wt.%、1.5wt.%、2wt.%、2,5wt.%、3wt.%、4wt.%、5wt.%。在一些實施方案中,初始固體含量可為至少約6wt.%、7wt.%、8wt.%、9wt.%或約10wt.%。至少約5重量%的初始固體含量可以是包含纖維素的纖維基材。[0181]在另一實施方案中,水性懸浮液被處理以除去至少一部分或基本上所有的水以形成部分干燥或基本上完全干燥的產(chǎn)物。例如,水性懸浮液中至少約10體積%的水可以從水性懸浮液中除去,例如,水性懸浮液中至少約20體積%、或至少約30體積%、或至少約40體積%、或至少約50體積%、或至少約60體積%、或至少約70體積%、或至少約80體積%、或至少約90體積%、或至少約100體積%的水可被除去。可以使用任何合適的技術從水性懸浮液中除去水,包括例如通過重力或真空輔助排水(加壓或不加壓)、或通過蒸發(fā)、或通過過濾、或通過這些技術的組合。[0182]板材的壓制可以在例如1至150巴的不同壓力下,用液壓機(例如活塞壓機)的形式進行,以加固板材并降低含水率。此過程中水的溫度范圍可在10至90℃內-較高的溫度預計會加速排水并增加干燥器之前板材的固體。壓機部可以在全尺寸機器上使用液壓機模具或氣缸壓機來實現(xiàn)。[0183]干燥過程在烘箱中在高溫(通常超過100℃)下進行,溫度可為約130℃。更大規(guī)模地,這可以通過氣體蒸汽(熱干燥)、真空干燥、傳導干燥(例如滾筒干燥)或紅外線干燥來進行。[0184]在本公開的前述方面和實施方案的一個實施方案中,包含纖維素的纖維基材以小于約5wt%、或小于約4wt%、或小于約3wt%、或小于約2wt%、或小于約1.5wt%、或小于約1wt%、或小于約0.5wt%的初始固體含量存在于水性環(huán)境中。[0185]在本公開的前述方面和實施方案的一個實施方案中,在方法中使用的能量總量小于約10,000kwh/噸包含纖維素的纖維基材中的干纖維、或小于約5,000kwh/噸包含纖維素的纖維基材中的干纖維、或小于約3,000kwh/噸包含纖維素的纖維基材中的干纖維、或小于約2,500kwh/噸包含纖維素的纖維基材中的干纖維、或小于約2,000kwh/噸包含纖維素的纖維基材中的干纖維。[0186]基于無機顆粒填料的總干重,在典型研磨過程中為獲得所需水性懸浮液組合物的總能量輸入通??梢越橛诩s100與1500kwht-1之間。總能量輸入可小于約1000kwht-1、例如小于約800kwht-1、小于約600kwht-1、小于約500kwht-1、小于約400kwht-1、小于約300kwht-1、或小于約200kwht-1。[0187]當在無機顆粒材料的存在下共研磨纖維素紙漿時,可以在相對較低的能量輸入下將纖維素紙漿微纖化。包含纖維素的纖維基材中每噸干纖維的總能量輸入將小于約10,000kwht-1、例如小于約9000kwht-1、或小于約8000kwht-1、或小于約7000kwht-1、或小于約6000kwht-1、或小于約5000kwht-1、例如小于約4000kwht-1、小于約3000kwht-1、小于約2000kwht-1、小于約1500kwht-1、小于約1200kwht-1、小于約1000kwht-1、或小于約800kwht-1。總能量輸入根據(jù)被微纖化的纖維基材中干纖維的量及任選的研磨速度和研磨持續(xù)時間而變化。[0188]由于待研磨材料的懸浮液可具有相對較高的粘度,因此可以優(yōu)選在研磨之前將合適的分散劑加入到懸浮液中。分散劑可以是例如水溶性縮合磷酸鹽、聚硅酸或其鹽、或聚電解質,例如具有不大于80,000的數(shù)量平均分子量的聚(丙烯酸)或聚(甲基丙烯酸)的水溶性鹽。基于無機顆粒固體材料的干重量,所用分散劑的量通常將在0.1重量%至2.0重量%的范圍內。懸浮液可適當?shù)卦?℃至100℃范圍內的溫度下研磨。[0189]在微纖化步驟期間可包括的其他添加劑包括:羧甲基纖維素、兩性羧甲基纖維素、氧化劑、2,2,6,6-四甲基-1-氧基(tempo)、tempo衍生物和木材降解酶。[0190]可生物降解的組合物還可以任選地包含抑制可再生復合物吸收水分的防潮劑。這種防潮劑還可以減少因使用蛋白質而產(chǎn)生的任何氣味。防潮劑可以是任何已知的蠟或油?;蛘?,防潮劑是植物基、石油基或動物基蠟或油。植物基防潮劑可選自包括以下的組:巴西棕櫚蠟、茶樹油、大豆蠟、大豆油、羊毛脂、棕櫚油、棕櫚蠟、花生油、葵花油、菜子油、菜籽油、海藻油、椰子油和巴西棕櫚油。石油基防潮劑可選自包括以下的組:石蠟、石蠟油和礦物油。動物基防潮劑可選自包括蜂蠟和鯨油的組。[0191]待研磨材料的懸浮液的ph可為約7或大于約7(即堿性),例如,懸浮液的ph可為約8、或約9、或約10、或約11。待研磨材料的懸浮液的ph可以小于約7(即酸性),例如,懸浮液的ph可為約6、或約5、或約4、或約3。[0192]待研磨材料的懸浮液的ph可以通過加入適量的酸或堿來調節(jié)。合適的堿包括堿金屬氫氧化物,例如naoh。其他合適的堿是碳酸鈉和氨。合適的酸包括無機酸諸如鹽酸和硫酸,或有機酸。示例性酸是正磷酸。[0193]在一個示例性實施方案中,部分干燥或基本上干燥的微纖化纖維素和無機顆粒材料可以根據(jù)美國專利號10,435,482來制備,該專利的內容通過引用的方式整體并入本文。微纖化纖維素和無機顆粒材料及任選添加劑的水性懸浮液可在本文中制備,然后通過一種或多種方式脫水,包括例如通過帶式壓機或高壓自動帶式壓機、或離心機、管壓機、螺旋壓機或旋轉壓機來脫水,以產(chǎn)生微纖化纖維素和無機顆粒材料及任選添加劑的脫水組合物,然后將所述脫水組合物通過流化床干燥器、微波或射頻干燥器、或熱掃式碾磨機或干燥器、單元式碾磨機或多轉子單元式碾磨機中的一種或多種或通過冷凍干燥進行干燥,以產(chǎn)生干燥或部分干燥的微纖化纖維素和無機顆粒材料組合物及任選添加劑,隨后可通過本領域已知的方式將其再分散。[0194]在一個實施方案中,干燥或部分干燥的微纖化纖維素和無機顆粒材料組合物以及任選添加劑組合物可以根據(jù)wo2018/193314進行再分散,該文獻的內容通過引用的方式整體并入本文。[0195]在一個實施方案中,可以通過向具有至少第一和第二入口和出口的槽中添加一定量的合適的分散液來進行脫水、部分干燥或基本上干燥的微纖化纖維素和無機顆粒材料組合物及任選添加劑的再分散,其中所述槽還包括連接到所述出口的混合器和泵;(b)通過第一入口將足量的脫水、部分干燥或基本上干燥的微纖化纖維素添加到槽中,以產(chǎn)生所需固體濃度為0.5至5%纖維固體的微纖化纖維素和無機顆粒材料組合物及任選添加劑的液體組合物;將分散液和脫水、部分干燥或基本上干燥的微纖化纖維素在槽中用混合器混合,以便使微纖化纖維素部分解聚并再分散,從而形成可流動的漿料;用泵將可流動的漿料泵送到流動池的入口,其中所述流動池包括再循環(huán)回路和一個或多個串聯(lián)的超聲探頭及至少第一和第二出口,其中所述流動池的第二出口連接到槽的第二入口,從而提供連續(xù)的再循環(huán)回路,以在所需的時間段和/或總能量內向漿料連續(xù)施加超聲波能量,其中所述流動池在第二出口處包括可調節(jié)的閥以產(chǎn)生再循環(huán)漿料的背壓,進一步其中步驟(c)的包含微纖化纖維素的液體組合物在0至4巴的操作壓力和在20℃至50℃的溫度下通過再循環(huán)回路連續(xù)再循環(huán);(e)通過超聲探頭在19至100khz的頻率范圍內以高達60%、高達100%或高達200%的幅度連續(xù)向漿料施加200至10,000kwh/t的超聲波能量輸入,直至用于1至120分鐘的超聲波儀的物理限制;(f)將具有增強的拉伸強度和/或粘度特性的包含微纖化纖維素的再分散懸浮液從流動池的第一出口收集在合適的容納容器中。[0196]均質化[0197]在本公開的前述方面和實施方案的一個實施方案中,包含纖維素的纖維基材的微纖化可以在濕條件下在無機顆粒材料的存在下通過如下方法完成:其中纖維素紙漿與無機顆粒材料的混合物被加壓(例如,加壓至約500巴的壓力),然后通過低壓區(qū)?;旌衔锿ㄟ^低壓區(qū)的速率足夠高并且低壓區(qū)的壓力足夠低以引起纖維素纖維的微纖化。例如,可以通過迫使混合物穿過具有窄入口孔和寬得多的出口孔的環(huán)形開口來實現(xiàn)壓降。隨著混合物加速進入更大的體積(即低壓區(qū)),壓力的急劇下降會引起空化,從而導致微纖化。在一個實施方案中,包含纖維素的纖維基材的微纖化可以在無機顆粒材料的存在下在濕條件下在均化器中完成。在均化器中,纖維素紙漿-無機顆粒材料混合物被加壓(例如,加壓至約500巴的壓力),并被迫使穿過小噴嘴或孔。可將混合物加壓至約100至約1000巴的壓力,例如至等于或大于300巴、或等于或大于約500、或等于或大于約200巴、或等于或大于約700巴的壓力。均質化使纖維經(jīng)受高剪切力,使得當加壓的纖維素紙漿離開噴嘴或孔時,空化造成紙漿中的纖維素纖維發(fā)生微纖化。可以添加額外的水以改善懸浮液通過均化器的流動性。可以將所得的包含微纖化纖維素和無機顆粒材料的水性懸浮液送回均化器的入口,以便多次通過均化器。在一個優(yōu)選實施方案中,無機顆粒材料是天然板狀礦物質,諸如高嶺土。因此,均質化不僅有利于纖維素紙漿的微纖化,而且有利于板狀無機顆粒材料的分層。[0198]板狀無機顆粒材料,諸如高嶺土,被理解為具有至少約10、例如至少約15、或至少約20、或至少約30、或至少約40、或至少約50、或至少約60、或至少約70、或至少約80、或至少約90、或至少約100的形狀因子。如本文所用,形狀因子是使用美國專利號5,576,617中描述的電導率方法、設備和方程測量的不同尺寸和形狀的顆粒的顆粒直徑與顆粒厚度之比的量度,該專利通過引用的方式并入本文。[0199]可在不存在包含纖維素的纖維基材的情況下,在均化器中將板狀無機顆粒材料諸如高嶺土的懸浮液處理至預定的粒度分布,之后將包含纖維素的纖維材料添加到無機顆粒材料的水性漿料中,并且將合并的懸浮液如上所述在均化器中加工。繼續(xù)均質化過程,包括一次或多次通過均化器,直到獲得所需的微纖化水平。類似地,板狀無機顆粒材料可在研磨機中處理至預定粒度分布,然后與包含纖維素的纖維材料合并,隨后在均化器中加工。示例性均化器是mantongaulin(apv)均化器。[0200]在已經(jīng)進行微纖化步驟之后,可以對包含微纖化纖維素和無機顆粒材料的水性懸浮液進行篩分以除去超過某一尺寸的纖維并除去任何研磨介質。例如,可以使用具有選定標稱孔徑尺寸的篩對懸浮液進行篩分,以除去未能通過篩的纖維。標稱孔徑尺寸意指方形孔徑相對兩側的標稱中心間距或圓形孔徑的標稱直徑。所述篩可以是bss篩(根據(jù)bs1796),其標稱孔徑尺寸為150μm,例如,標稱孔徑尺寸為125μm、或106μm、或90μm、或74μm、或63μm、或53μm、45μm或38μm。在一個實施方案中,水性懸浮液使用具有125μm標稱孔徑的bss篩進行篩分。然后可以任選地將水性懸浮液脫水。[0201]在us20190127911中公開了一種制備微纖化纖維素的替代方法。通過將填料材料沉淀到所述微纖化纖維素的纖維或原纖維上并提供水性介質來制備包含微纖化纖維素和填料材料的基本上干燥的復合材料。所述方法包括降低水性介質的ph,然后在降低ph的步驟之前或之后,將水性介質與基本上干燥的復合材料混合。隨后填料材料從微纖化纖維素中釋放出來。[0202]然后可以通過本領域公知的方法將纖維素紙漿脫水,例如,可以通過篩來過濾紙漿以獲得包含至少約10%固體,例如至少約15%固體、或至少約20%固體、或至少約30%固體、或至少約40%固體的濕片材。紙漿可以在未精制的狀態(tài)下利用,也就是說,沒有被打漿或脫水,或以其他方式被精制。[0203]可以將包含纖維素的纖維基材以干燥狀態(tài)添加到研磨容器中。例如,可以將干燥的損紙直接添加到研磨機容器中。研磨機容器中的水性環(huán)境將促進紙漿的形成。[0204]微纖化步驟可以在任何合適的設備中進行,包括但不限于精制機。在一個實施方案中,微纖化步驟在濕磨條件下在研磨容器中進行。在另一實施方案中,微纖化步驟在均化器中進行。[0205]在本公開的前述方面和實施方案的一個實施方案中,高固體形式的微纖化纖維素和無機顆粒材料(其中水已被部分或基本上完全去除)可被運送到遠程制造現(xiàn)場,然后通過將高固體粘合劑組合物再分散在合適的分散器中或通過如wo2018/193314,microfibrillatedcellulosewithenhancedpropertiesandmethodofmakingsame和wo2017/182883redispersedmicrofibrillatedcellulose中所述的其他方式而配制,這些專利通過引用的方式整體并入本文。[0206]包含回收的紙漿和粘合劑組合物的可成型片材的特性根據(jù)本領域已知的下列方法進行最佳測試,所述粘合劑組合物包含微纖化纖維素和無機顆粒材料。[0207]尺寸和厚度(bsen324-1)[0208]密度/密度變化(bsen323)[0209]彎曲強度/彎曲彈性抗彎剛度/剛性(bsen310)[0210]內部膠結強度(bsen319)[0211]尺寸穩(wěn)定性(bsen318)[0212]厚度膨脹率(bsen317)[0213]含水率(bsen322)[0214]機械加工性/方形度/邊緣直度(bsen324-2)[0215]抗螺釘拔出力(bsen320)[0216]甲醛釋放量(bsen120)[0217]實施例[0218]為了更充分地理解本發(fā)明,提出以下實施例。這些實施例是為了說明本發(fā)明的實施方案,而不應被解釋為以任何方式限制本發(fā)明的范圍。[0219]實施例1.制造包含舊瓦楞紙板(“occ”)和粘合劑組合物的板材,所述粘合劑組合物包含微纖化纖維素(“mfc”)和任選的一種或多種無機顆粒材料。[0220]紙漿總百分比計算[0221]以下列方式測定總pop%。[0222]pop%(紙漿百分比)是纖維總固體的質量百分比。[0223]將空坩堝稱重至小數(shù)點后4位(“dp”)。(w1)。進行固體%測定后立即將》1g的烘干產(chǎn)物添加到坩堝中并稱重至4dp(w2)。使用長柄鉗,將坩堝置于950℃的爐中30分鐘,然后取出并在干燥器中冷卻,之后重新稱重至4dp。(w3)。[0224]以下列方式測定pop%。[0225]紙漿“%pop”的百分比表示為纖維總固體的質量百分比并由下式給出:[0226]例如,如果mfc用高嶺土來纖化,則[0227]pop%=((w2-w1)-((w3-w1))/((1-loi)))/((w2-w1))×100[0228]其中w1=4.1中記錄的坩堝重量[0229]w2=4.2中記錄的烘干產(chǎn)物加上坩堝的重量[0230]w3=4.4中記錄的灰燼加坩堝的重量[0231]loi=燒失量(表示為分率-例如,10%應表示為0.1)[0232]對于高嶺土,950℃下的典型燒失量為0.14。[0233]對于滑石,950℃下的典型燒失量為0.08。[0234]對于煅燒的粘土,950℃下的典型燒失量為零。[0235]理想情況下,應測量制造樣品的特定礦物質樣品的loi,但如果無法獲得,則可以使用典型值來替代。[0236]%pop的標準偏差為0.5。[0237]將舊瓦楞紙板(“occ”)(產(chǎn)品代碼dsb205618,dssmith)在大型碎解機中以12升以5wt.%稠度精制20分鐘。粘合劑組合物包含50%紙漿百分比(pop)的intramaxtm57(imax57;可從imerysmineralslimited,unitedkingdom獲得)和fiberleantm微纖化纖維素(mfc)。imax57是一種紙?zhí)盍霞壐邘X土。將粘合劑組合物以4600rpm離心30分鐘,并且通過水分平衡測量離心過的粘合劑組合物的總固體含量。使用旋轉葉輪用蒸餾水制備0.1wt.%的陰離子有機聚合物助留劑(performtmpc930,可從solenis,wilmington,de,usa獲得)組合物。[0238]板材漿料的組成包括50%紙漿百分比(pop)的精制occ紙漿和/或mfc(fiberleantm)(參見下表1),即比率為50:50的mfc和粘土。因此,對于10wt.%的50popmfc和粘土,存在5wt.%mfc和5wt.%粘土。類似地,20wt.%的50popmfc/粘土包含10wt.%mfc和10wt.%粘土。將所得漿料以4wt.%稠度與絮凝劑(0.2wt.%劑量的陰離子有機聚合物助留劑(performtmpc930)(solenis)以干板材質量計來混合,然后以550ml的總體積倒入活塞壓機中。使用五種壓力條件來產(chǎn)生板材:40巴、60巴、80巴、100巴和120巴。[0239]將微纖化纖維素、occ和添加劑裝入活塞筒中,并通過氣動活塞壓緊另一端的排水紗布。提取、干燥并測試如此形成的盤。水從裝置中排出的速率隨著所施加壓力而變化,并且是一個重要參數(shù),因為這會影響生產(chǎn)速率和干燥成本。[0240]表1板材漿料的組成[0241][0242]在每個壓制壓力下為每種組合物制作雙份板材。使用連接到記錄程序(例如,可從rscomponents獲得的rscom程序)的天平記錄由活塞壓機產(chǎn)生的流出水的速率。rscom是一種商用軟件,用于將來自質量天平的數(shù)據(jù)記錄到計算機的文件中。[0243]初始排水速率由每塊板材的質量對時間繪圖的初始斜率梯度確定,并且排水時間在質量變化變得小于1gs-1時確定(圖1a和圖1b)。濕板材在活塞壓機中的停留時間小于5分鐘。[0244]將濕板材在天平上稱重,精度為0.01g。將在每個壓力下制成的雙份板材之一置于130℃的預熱烘箱中過夜。另一塊板材在水分天平上干燥,并將所收集的干燥動力學數(shù)據(jù)用于鑒定每塊板材的干燥速率(圖1b)。[0245]測試[0246]壓制板材的固體含量[0247]從活塞壓機收集濕壓板材后,在將濕板材放入烘箱或水分天平之前記錄濕板材的質量(m濕)。在干燥器中冷卻后記錄干板材的重量(m干)。根據(jù)方程1計算濕板材的固體含量。[0248][0249]板材密度[0250]獲得干板材的質量(以上)。板材的厚度用數(shù)顯卡尺(h)測量,并且結果是重復測量的平均值。板材被假定為如圖2所示的均勻圓盤,其中直徑(d)為7cm。因此,板材密度通過方程2以gcm-3為單位來計算。[0251][0252]圖2a-c展示了100巴下的活塞壓制板材的光學圖像;圖像是(圖2a)濾布側、(圖2b)活塞側和(圖2c)橫截面。[0253]彎曲測量在tiniusolsenh10ks臺式測試儀上進行。支撐跨度為64mm且測試速度為2mm/min。將干燥的板材切成1.5cm寬的條狀,并在測試前在50%rh、23℃下調節(jié)1小時。測試結果是基于每個樣品的重復測量值。實驗在50%rh、23℃下進行。[0254]彈性模量(moe)是材料的剛性,用于測量物體在被施加應力時抵抗彈性變形的能力。斷裂模量(mor,抗彎強度)是彎曲失敗時的極限應力。[0255]吸水率和厚度膨脹率測試[0256]將板材切成15mm的條狀,并且將來自每塊板材的最小的一片用于測試。在天平上記錄初始質量(m0),精度為±0.01g,并且用ip54digitalcaliper測量厚度(h0),精度為±0.01mm,然后將所有樣品以相同的方向放入裝滿蒸餾水的大托盤中,使它們完全浸沒。為了減少任何損壞,樣本僅被邊緣處理。24小時后將樣本從托盤中取出并放在干燥架上。記錄濕板材的相應厚度(h1)和質量(m1)以計算吸水率(方程3)和厚度膨脹率(方程4)。[0257][0258][0259]結果[0260]活塞壓力對板材特性的影響[0261]初始研究是使用100wt.%occ進行的,以了解活塞壓制壓力對板材形成和相應特性的影響。從圖3可以得到幾個觀察結果。[0262]在整個壓力范圍內,初始排水速率相對恒定-在排水過程開始時形成了相似的水通道結構。(圖3a)[0263]歸一化的排水時間隨著壓力的增加而增加-板材的底層在更高的壓力下滲透變差。(圖3b)[0264]在更高壓力下,含水率略有增加-由于在更高壓力下底層的滲透性變小,因此更多的水保留在板材中。(圖3c)[0265]干燥板材的密度隨著壓力的增加而降低-因為在更高的活塞壓力下,更多的水被除去,所以最終板材中生成的更多空隙導致密度降低。(圖3d)。[0266]板材密度對彎曲強度的影響[0267]將所有活塞壓制板材的mor結果針對相應的板材密度作圖,以便(i)了解mor與密度之間的相關性和(ii)比較有/沒有微纖化纖維素的板材強度。從圖4可以得到幾個觀察結果。[0268]mor值隨著板材密度的增加而增加-mor數(shù)據(jù)在線性擬合曲線上看起來相當雜亂,這可能歸因于不良的板材形成。[0269]對于所有3種組合物,由活塞壓機得到的板材密度范圍在0.66-0.75g/cm-3內-在本研究中,尚不清楚微纖化纖維素能否提高板材密度。[0270]添加微纖化纖維素顯著改善了mor。[0271]微纖化纖維素對板材形成的影響[0272]如果微纖化纖維素的劑量低于10wt.%(5wt.%微纖化纖維素),則添加50%pop微纖化纖維素顯示出對圖5中的板材形成過程(排水和干燥)幾乎沒有影響。顯示了微纖化纖維素劑量對于初始排水速率(圖5a)、歸一化的排水時間(圖5b)、含水率(圖5c)和干燥速率常數(shù)(圖5d)的影響。[0273]微纖化纖維素對板材特性的影響[0274]顯示添加50%popfiberlean微纖化纖維素逐漸改善板材的機械性能(圖6a和圖6b),但對板材的耐水性沒有影響(圖6c和圖6d)。圖6a-d。微纖化纖維素劑量對moe(圖6a)、mor(圖6b)、吸水率(圖6c)和厚度膨脹率(圖6d)的影響。[0275]結果證明了生產(chǎn)具有提高的板材彎曲強度的含有mfc的板材的可行性。[0276]結果[0277]實施例1的表1中鑒定的實驗數(shù)據(jù)在下表2至4中報告。[0278]板材密度對彎曲強度的影響[0279]將所有活塞壓制板材的mor結果針對相應的板材密度作圖,以便(i)了解mor與密度之間的相關性和(ii)比較有/沒有微纖化纖維素的板材強度。從圖7可以得到幾個觀察結果。圖7mor相對于板材密度。虛線是用于視覺引導的線性擬合曲線。[0280]這項研究證明了生產(chǎn)合理厚度為至少6mm的小板材的可行性。初步結果表明,微纖化纖維素可用作提高板材強度的添加劑。[0281]mor值隨著板材密度的增加而增加。添加微纖化纖維素顯著改善了mor。[0282]下表2-4報告了由occ制造的測試板材,用于表1中鑒定的實驗。下表2中報告了在有occ和沒有微纖化纖維素的情況下制成的板材的結果。用occ和50%pop微纖化纖維素和粘土在10wt.%和20wt.%兩種劑量下制造的測試板材的結果示于下表3和表4中。[0283]表2[0284][0285]下表3中報告了以10wt.%摻入微纖化纖維素的測試板材。[0286]表3[0287][0288]在下表4中報告了以20wt.%摻入有微纖化纖維素的測試板材。[0289][0290][0291]實施例2是按照實施例1的程序進行的。實施例2的數(shù)據(jù)在下表5中報告。[0292]表5[0293][0294][0295]實施例3[0296]實施例3根據(jù)實施例1的材料和程序進行,不同之處在于微纖化纖維素是根據(jù)下述程序由回收的紙漿制備的。[0297]最佳研磨參數(shù)(4%總固體,50%pop,42%mvc,50kw/m3)是通過使用supermill(試驗型攪拌介質碎屑機(smd)研磨機),在155kg的3mullite介質負載下運行一系列校準研磨來確立的。各種校準研磨的生產(chǎn)工藝涉及將舊瓦楞紙板紙漿與nd1500(粘土填料)共同研磨,目標為50%pop,變量為介質體積濃度、總固體百分比和比能輸入。[0298]樣品的生產(chǎn)條件和實驗室測試結果的總結在圖9中列出。[0299]將舊瓦楞紙板(occ)(產(chǎn)品代碼dsb205618,dssmith)以12升以5wt.%稠度在大型碎解機中精制20分鐘。粘合劑組合物包含50%紙漿百分比(pop)的可由imerysmineralslimited獲得的intramaxtm57(imax57)和根據(jù)說明書中闡述的研磨程序由回收紙漿制造的微纖化纖維素。imax57是一種紙?zhí)盍霞壐邘X土。將粘合劑組合物在4600rpm下離心30分鐘,并通過水分天平測量離心后的粘合劑組合物的總固體。使用旋轉葉輪用蒸餾水制備0.1wt.%的陰離子有機聚合物助留劑(performpc930,可由solenis,wilmington,de,usa獲得)組合物。[0300]板材漿料的組成包括精制的occ紙漿和occ紙漿及由回收紙漿制成的微纖化纖維素。將4wt.%稠度的所得漿料與絮凝劑(0.2wt.%劑量的陰離子有機聚合物助留劑(performpc930)以干板材質量計來混合,然后以550ml的總體積倒入活塞壓機中。使用五種壓力條件來產(chǎn)生板材:40巴、60巴、80巴、100巴和120巴。[0301]將由回收的紙漿、occ和添加劑制造的微纖化纖維素裝入活塞筒中,并通過氣動活塞壓緊另一端的排水紗布。提取、干燥并測試如此形成的盤。水從裝置中排出的速率是所施加壓力的應變量,并且是一個重要參數(shù),因為這會影響生產(chǎn)速率和干燥成本。將mfc和occ板材與使用類似程序制造的板材(但該板材僅包含occ)進行比較。[0302]結果[0303]與使用相同程序但未添加微纖化纖維素制造的對照板材相比,由occ和從回收的紙漿制造的微纖化纖維素制成的板材顯示出減小的厚度、增加的密度及顯著改善的moe和mor。結果示于下表6中。[0304]表6[0305][0306]實施例4[0307]根據(jù)實施例2制造板材,但是使用90wt.%occ與10wt.%辦公用紙的混合物,以及劑量為10wt.%的由回收紙漿(50%pop;填料為nd1500高嶺土粘土(imerys,u.k.))制造的微纖化纖維素。將mfc和occ板材與使用類似程序制造的板材(但該板材僅包含occ)進行比較。[0308]結果[0309]與使用類似程序但不使用由回收紙漿制造的微纖化纖維素制成的對照板材相比,這些板材表現(xiàn)出相當?shù)暮穸?、增加的密度及顯著增加的moe和mor。[0310]實施例4的結果示于下表7中。[0311]表7[0312][0313]實施例5[0314]根據(jù)實施例2,由使用碎漿機制造的90wt.%occ和由回收紙漿(50%pop;填料為nd1500高嶺土粘土(imerys,u.k.))制造的10wt.%微纖化纖維素制造板材。將mfc和occ板材與使用類似程序制造的板材(但該板材僅包含occ)進行比較。[0315]結果[0316]與使用類似程序但不使用由回收紙漿制造的微纖化纖維素制成的對照板材相比,這些板材表現(xiàn)出增加的厚度、增加的密度及顯著增加的moe和mor。[0317]實施例4的結果示于下表8中。[0318]表8。[0319][0320]實施例6[0321]根據(jù)實施例2,由使用盤式精制機以3wt.%稠度制造的90wt.%occ和由回收紙漿(50%pop;填料為nd1500高嶺土粘土(imerys,u.k.)制造的10wt.%微纖化纖維素制造板材。將mfc和occ板材與使用類似程序制造的板材(但該板材僅包含occ)進行比較。[0322]結果[0323]與使用類似程序但不使用由回收紙漿制造的微纖化纖維素制成的對照板材相比,這些板材表現(xiàn)出增加的厚度、減小的密度及顯著增加的mor。[0324]實施例6的結果示于下表9中。[0325]表9[0326][0327]在實施例7中,通過canadianstandardfreeness(csf)測量(tappitestmethodt227om-17)測定回收紙漿的精制程度。將收集的樣品稀釋至0.3wt.%稠度并記錄溫度,然后使1升稀釋液通過csf測試儀。從側出口排出的水體積對應于以ml為單位的csf值,然后根據(jù)溫度對測量值進行校正?;厥占垵{的游離度在下表10中報告。[0328]表10[0329][0330]實施例8[0331]由使用疏解機產(chǎn)生的occ制成板材。測試板材含有82wt.%使用疏解機制得的occ和18wt.%由回收紙漿以33%紙漿百分比(pop)制造的微纖化纖維素;填料是來自imerysmineralslimited(u.k.)的ic60碳酸鈣。在微纖化纖維素的共加工中使用的礦物質是水平為67wt.%的碳酸鈣(ic60)。將mfc和occ板材與使用類似程序制造的板材(但該板材僅包含occ)進行比較。[0332]結果[0333]根據(jù)實施例2由occ和33wt.%紙漿的微纖化纖維素制造的板材表現(xiàn)出增加的厚度和密度及顯著增加的mor和moe。測試的結果在下表11中提供。[0334]表11[0335][0336]實施例9[0337]根據(jù)實施例3,由20wt.%紙漿百分比的微纖化纖維素和由回收紙漿(20%pop填料為來自imerysu.k.的nd1500高嶺土粘土)制造的微纖化纖維素制得板材。將mfc和occ板材與使用類似程序制造的板材(但該板材僅包含occ)進行比較。[0338]結果[0339]板材表現(xiàn)出相當?shù)暮穸群兔芏?。然而,板材顯示出moe和mor的顯著增加。實施例9的結果在下表12中提供。[0340]表12[0341][0342][0343]實施例10[0344]根據(jù)實施例2的程序,使用occ和由回收紙漿(50%pop,填料為來自imerysuk的nd1500粘土)制備的微纖化纖維素及由50wt.%snowcal60研磨碳酸鈣和50wt.%pcc-s組成的額外填料制造板材。將mfc和occ板材與使用類似程序制造的板材(但該板材僅包含occ)進行比較。[0345]結果[0346]板材顯示出減小的厚度、增加的密度及顯著增加的moe和mor值。結果示于下表13中。[0347]表13[0348][0349]實施例11[0350]根據(jù)實施例2,使用表14所示的礦物質,在有和沒有由回收紙漿(50%pop,填料為來自imerysu.k.的nd1500粘土)制造的微纖化纖維素的情況下制造occ板材。使用與根據(jù)表14使用的礦物質類型相對應的額外填料。所用的礦物質包括三水合鋁(ath)、膨潤土、滑石(luzenac,imerysfrance)、云母、沉淀碳酸鈣、珍珠巖、偏高嶺土、煅燒高嶺土、球粘土、氫氧化鎂、碳酸鎂、硅藻土、白云石和埃洛石。將mfc和occ板材與使用類似程序制造的板材(但該板材僅包含occ)進行比較。[0351]結果[0352]除白云石和埃洛石外,板材含有特定的礦物質和微纖化纖維素,其中moe和mor均顯著增加。在白云石的情況下,moe與沒有微纖化纖維素的對照板材相當,而使用埃洛石和微纖化纖維素的板材的moe顯著增加。結果表明利用mfc提高含有各種礦物質的板材的機械性能(moe/mor)的可行性。結果示于下表14和圖8中。[0353]表14[0354][0355][0356][0357]實施例12[0358]由90wt.%occ和5wt.%由漂白軟木牛皮紙原生紙漿(50%pop,填料為來自imerysmineralslimited(u.k.)的ic60碳酸鈣)制備的微纖化纖維素及5wt.%由來自imerysmineralslimited(u.k.)的研磨碳酸鈣(ic60)組成的額外填料制備板材。將mfc和occ板材與使用類似程序制造的板材(但該板材僅包含occ)進行比較。[0359]結果[0360]板材表現(xiàn)出與對照板材相當?shù)暮穸群兔芏?,而含有微纖化纖維素的板材顯示出moe和mor的顯著增加。結果示于下表15中。[0361]表15[0362][0363]實施例13[0364]使用劑量水平為5wt.%、10wt.%和15wt.%的由回收紙漿(50%pop,填料為來自imerysuk的nd1500高嶺土粘土)制備的微纖化纖維素來制備包含水平為70wt.%、80wt.%、90wt.%和100wt.%的occ的板材。將mfc和occ板材與使用類似程序制造的板材(但該板材僅包含occ)進行比較。[0365]結果[0366]與沒有微纖化纖維素的100wt.%occ的對照板材相比,由微纖化纖維素制成的occ板材具有較低的厚度,但密度增加。然而,含微纖化纖維素的板材顯示出moe和mor的顯著增加。結果示出于下表16中。[0367]表16[0368][0369]實施例14[0370]在不使用90wt.%occ、5wt.%根據(jù)實施例2的程序制造的來自回收紙漿(50%pop,填料:來自imerysuk的nd1500粘土)的微纖化纖維素和5wt.%由來自imerysmineralslimited(u.k.)的nd1500高嶺土粘土組成的額外填料進行壓制的情況下制得低密度板材。將低密度occ板材與包含90wt.%occ、5wt.%根據(jù)實施例2的程序制造的來自回收紙漿的微纖化纖維素和5wt.%由nd1500高嶺土粘土組成的額外填料的在40巴下壓制的板材進行比較。[0371]結果[0372]結果顯示,在壓制板材后,moe和mor有顯著增加。結果還顯示,可以制備低密度板材,其可用于諸如輕質材料絕緣體的應用中。結果報告于下表17中。[0373]表17[0374][0375][0376]實施例15[0377]制備90wt.%occ板材,其包含5wt.%來自回收紙漿(50%pop,填料:來自imerysu.k.的nd1500粘土)的微纖化纖維素,以及來自sigmaaldrich的稀釋至1%固體的非離子聚氧乙烯或稀釋至1%固體的陰離子聚丙烯酰胺(kemiraoy)的分散助劑及由來自imerys的nd1500高嶺土粘土組成的額外填料。成型助劑的劑量基于干板材質量計為0.1wt.%。對照板材由100wt.%occ組成,不含成型助劑。[0378]結果[0379]與對照100wt.%occ板材相比,實驗板材表現(xiàn)出更小的厚度和更大的密度。與occ對照板材相比,兩個實驗板材都顯示出moe和mor的顯著增加。結果報告于下表18中。[0380]表18[0381][0382]實施例16[0383]將包含90wt.%occ和10wt.%來自回收紙漿(50%pop,填料:來自imerysu.k.的nd1500粘土)的微纖化纖維素的板材與由100wt.%occ組成的對照板材進行比較。根據(jù)實施例4的程序,由回收紙漿制備微纖化纖維素。添加基于干板材質量計水平為0.5wt.%的施膠劑aquapeltmf315,16wt.%固體(solenis)。[0384]結果[0385]實驗板材厚度較小,但密度更大。實驗板材表現(xiàn)出moe和mor值的顯著增加。與對照板材相比,實驗板材表現(xiàn)出更小的吸水率和顯著更小的膨脹率。結果報告于下表19中。[0386]表19[0387][0388]實施例17[0389]根據(jù)實施例4,由漂白軟木牛皮紙漿的原生紙漿(50%pop,填料:來自imerysu.k.的nd1500粘土)和回收紙漿(50%pop,填料:來自imerysu.k.的nd1500粘土)制造的微纖化纖維素的纖維陡度在下表20中報告。還報告了微纖化纖維素的d30、d50、d70和d90值。[0390]表20[0391][0392]實施例18[0393]在本實施例中制備了兩塊板材的層壓板。由90wt.%occ、5wt.%根據(jù)實施例2由回收紙漿(50%pop,填料:來自imerysu.k.的nd1500粘土)制備的微纖化纖維素和5wt.%由來自imerys的nd1500高嶺土粘土組成的額外填料制備多層板材。將實驗板材與由100wt.%occ制成的板材進行比較。[0394]結果[0395]實驗多層板材顯示出減小的厚度和密度及顯著增加的moe和mor值。數(shù)據(jù)在下表21中報告。[0396]表21[0397][0398]實施例19[0399]將由80wt.%occ、10wt.%根據(jù)實施例2的程序由回收紙漿(50%pop,填料:來自imerysu.k.的nd1500粘土)制備的微纖化纖維素、5wt.%由高嶺土組成的額外填料和5wt.%天然淀粉制備的板材與包含100wt.%occ或80wt.%occ、10wt.%高嶺土填料和10wt.%天然淀粉的對照板材進行比較。實驗板材顯示出與包含額外填料和天然淀粉的對照板材相當?shù)暮穸群兔芏?,但與由100wt.%occ制成的對照板材相比,厚度減小且密度增加。與兩個對照板材相比,moe和mor值顯示出顯著增加。結果在下表22中報告。[0400]表22[0401][0402][0403]實施例20[0404]將由90wt.%occ和10wt.%根據(jù)實施例2的程序由回收紙漿(50%pop,填料:來自imerysu.k.的nd1500粘土)制造的微纖化纖維素以及以1:1的比率一起稀釋至30%固體的松香和aklum制成的板材與由100wt.%occ制造的對照板材進行比較。松香和alum混合物的劑量基于干板材質量計為2.6wt.%。[0405]結果[0406]與未施膠的對照板材相比,實驗板材表現(xiàn)出減小的厚度和增加的密度。與實驗板材相比,實驗板材表現(xiàn)出moe和mor值的顯著增加。結果示于下表23中。[0407]表23[0408][0409]前述實施方案和優(yōu)點僅是示例性的,并且不應被解釋為限制本發(fā)明。另外,本發(fā)明的實施方案的描述旨在是說明性的而非限制權利要求的范圍。對于本領域技術人員而言,許多替代方案、修改和變化將是顯而易見的。[0410]應理解,雖然已經(jīng)結合其具體實施方式對本發(fā)明進行了描述,但前面的描述旨在說明而非限制本發(fā)明的范圍,本發(fā)明的范圍由所附權利要求的范圍限定。其他方面、優(yōu)點和修改在以下權利要求的范圍內。[0411]在本說明書中描述的各個實施方案可以組合以提供另外的實施方案。如果必要的話,可以修改實施方案的方面,以采用不同專利、申請和公開的概念以提供又另外的實施方案。[0412]本文所引用的每一篇專利、專利申請、公布和登錄號的公開內容特此通過引用的方式整體并入本文。[0413]雖然已經(jīng)參照各個實施方案公開了本公開內容,但是本領域其他技術人員可以在不偏離本公開的真實精神和范圍的情況下設想其他實施方案和這些實施方案的變型。所附權利要求旨在理解為包括所有此類實施方案和等效變型。總體上,在以下權利要求書中,所使用的術語不應解讀為將權利要求書限制為說明書和權利要求書中公開的具體實施方案,而應解讀為包括所有可能的實施方案連同這些權利要求所享有的等效權利的全部范圍。因此,權利要求書不受本公開文本的限制。[0414]前述書面說明書被認為足以使本領域技術人員能夠實施這些實施方案。前述描述和實施例詳述了某些實施方案并且描述了由諸位發(fā)明人設想的最佳模式。然而,應當理解,無論前述內容在文本中的詳細程度如何,實施方案可以以多種方式實踐,并且應該根據(jù)所附權利要求及其任何等同物來解釋。[0415]本技術中討論的參考文獻出于其預期目的通過引用的方式整體并入,基于其上下文,這些目的是清楚的。當前第1頁12當前第1頁12

技術特征:


1.一種制造板材或片材的方法,所述板材或片材包含回收的含纖維素材料、包含微纖化纖維素和一種或多種無機顆粒材料的粘合劑組合物以及任選的一種或多種添加劑,所述方法包括以下步驟:(a)提供或獲得回收的含纖維素材料的第一水性漿料,其中所述水性漿料以0.1wt.%至10wt.%的稠度碎解;(b)提供或獲得微纖化纖維素和一種或多種無機顆粒材料的第二水性漿料,其中所述一種或多種無機顆粒材料與微纖化纖維素的比率為約99.5:0.5至約0.5:99.5,其中所述微纖化纖維素從原生紙漿或回收的含纖維素材料獲得;(c)將回收的含纖維素材料的第一水性漿料與微纖化纖維素和一種或多種無機顆粒材料的第二水性漿料以0.1wt.%至25wt.%的稠度混合,并添加任何任選的添加劑,其中所述混合物包含0.5wt.%至35wt.%的微纖化纖維素和一種或多種無機顆粒材料;(d)將步驟(c)的所述混合物泵送到合適尺寸的模具或成型器中,所述模具或成型器任選地包括壓機;(e)排干和/或壓制并干燥所述板材或片材,其中所述板材或片材與不使用微纖化纖維素的情況下以類似方法制備的板材或片材相比具有增加的彈性模量和斷裂模量。

技術總結


制造包含回收的含纖維素材料、包含微纖化纖維素和一種或多種無機顆粒材料的粘合劑組合物以及任選的一種或多種添加劑的片材或板材的方法,其中所述片材或板材與不使用微纖化纖維素的情況下以類似方法制備的板材相比以及與由此制造的板材、面板和建筑產(chǎn)品相比具有增加的彈性模量和斷裂模量。增加的彈性模量和斷裂模量。增加的彈性模量和斷裂模量。


技術研發(fā)人員:

S

受保護的技術使用者:

菲博林科技有限公司

技術研發(fā)日:

2020.10.29

技術公布日:

2023/1/17


文章投稿或轉載聲明

本文鏈接:http://m.newhan.cn/zhuanli/patent-1-69672-0.html

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