用于改进纤维基制品的耐油脂性和耐油性的方法与流程

本公开内容总体涉及用于提高纤维基制品的耐油脂性和耐油性的方法。本公开内容特别地但不排他地涉及通过模制纤维原料用于改进纤维基制品的耐油脂性和耐油性的方法。

背景技术：

1、这部分在不承认本文所述的代表现有技术的任何技术的情况下说明有用的背景技术信息。

2、由单次使用的塑料容器和包装材料引起的污染泛滥，给全球景观留下伤疤并且威胁精致的生态系统和栖居于它们的生命形式。单次使用的容器以聚苯乙烯泡沫塑料和膨胀聚苯乙烯(eps)包装、待运容器、瓶子、薄膜袋和光降解塑料粒料的形式沿着水路迁移到海洋。用于减少塑料污染的可持续解决方案正在获得推动力。然而，持续的采用要求这些解决方案不仅对环境有益，而且从性能和成本的观点来看可与塑料竞争。

3、通过简单的背景，模制纸浆(模制纤维)自从1930年代就已经用于制造容器、托盘和其他包装，但是在1970年代在引入化石基塑料泡沫包装之后经历了衰退。纸浆可由旧新闻纸、瓦楞纸箱和其他植物纤维生产。如今，模制纸浆包装广泛用于电子产品、家用商品、汽车零件和医疗产品，并且用作用于运输电子和其他易碎部件的边缘/角部保护器或托板。

4、纤维素纤维基包装产品是可生物降解的、可堆肥的，并且与化石基塑料不同，不会迁移到海洋中。然而，目前已知的纤维技术不太适合用于肉和家禽、预制食品、农产品、可微波食品或用作饮料容器例如热咖啡的盖。特别地，选择性地将一种或多种油、水、蒸汽和/或氧阻隔材料整合到浆料中，和/或选择性地将阻隔层中的一个或多个施加至最终包装产品的全部或部分表面可为麻烦的、耗时的和昂贵的。

5、根据模制纸浆应用，在不同的容器类型中需要油、油脂、水、水蒸气、氧气和/或其他气体或液体阻隔性质。使用合适的浆料化学品可改进工艺效率、机械性质、阻隔性质和/或表面可涂布性，并因此使得模制纸浆产品的生产与由平面板(planar board)制成的产品相比更具有竞争性。

技术实现思路

0、发明概述

1、在第一方面，本发明提供用于改进模制纤维基制品的耐油脂性和耐油性的方法，包括

2、获得包含纤维素纤维的纤维原料，

3、将组合物引入至纤维原料，所述组合物包含

4、-合成聚合物组分，其为丙烯酰胺和至少一种阴离子单体的共聚物，该合成聚合物组分具有1-60mol％的阴离子度(anionicity)，和

5、-阳离子聚合物组分，

6、合成聚合物组分和阳离子聚合物组分提供给组合物在以下范围内的电荷密度

7、●当在ph 2.8下测量时0.05至1meq/g，和

8、●当在ph 7.0下测量时-0.2至-3meq/g，

9、任选地将聚酰胺胺-表氯醇、乙二醛化(glyoxalated)的聚丙烯酰胺、淀粉或它们的混合物引入至纤维原料，和

10、模制纤维原料。

11、在第二方面，本发明提供模制纤维基制品，其中该模制纤维基制品包含组合物，所述组合物包含

12、-合成聚合物组分，其为丙烯酰胺和至少一种阴离子单体的共聚物，聚合物组分具有1-60mol％的阴离子度，和

13、-阳离子聚合物组分，

14、合成聚合物组分和阳离子聚合物组分提供给组合物在以下范围内的电荷密度

15、●当在ph 2.8下测量时0.05至1meq/g，和

16、●当在ph 7.0下测量时-0.2至-3meq/g，

17、任选的聚酰胺胺-表氯醇、乙二醛化的聚丙烯酰胺、淀粉或它们的混合物，和

18、任选的颜料材料，或

19、其中模制纤维基制品使用根据本发明的方法生产。

20、在第三方面，本发明提供组合物的用途，所述组合物包含

21、-合成聚合物组分，其为丙烯酰胺和至少一种阴离子单体的共聚物，聚合物组分具有1-60mol％的阴离子度，和

22、-阳离子聚合物组分，

23、合成聚合物组分和阳离子聚合物组分提供给组合物在以下范围内的电荷密度

24、●当在ph 2.8下测量时0.05至1meq/g，和

25、●当在ph 7.0下测量时-0.2至-3meq/g，并且此外

26、任选的聚酰胺胺-表氯醇、乙二醛化的聚丙烯酰胺、淀粉或它们的混合物，和

27、任选的颜料材料，用于改进模制纤维基制品的耐油脂性和耐油性。

28、现在令人惊讶地发现了包含组合物的模制(例如热成型)纤维基制品具有提高的耐油性，所述组合物包含合成聚合物组分和阳离子聚合物组分(例如阳离子淀粉组分)，其中所述组合物具有特殊电荷密度。令人惊讶地发现了组合物在纤维基制品中充当油阻隔体。也据信所述组合物在纤维基制品中也充当油脂阻隔体。

29、发现了与没有组合物的模制纤维基制品相比，该组合物赋予模制纤维基制品耐橄榄油性(即渗透时间和吸收)。也据信获得耐油脂性。

30、还令人惊讶地发现了包含组合物和聚酰胺胺-表氯醇(paae)、乙二醛化的聚丙烯酰胺、淀粉或它们的混合物的模制纤维基制品具有提高的耐油性。也据信提高耐油脂性。

31、发现了与没有组合物和聚酰胺胺-表氯醇、乙二醛化的聚丙烯酰胺或它们的混合物的模制纤维基制品相比，所述组合物连同聚酰胺胺-表氯醇、乙二醛化的聚丙烯酰胺、淀粉或它们的混合物一起提高模制(例如热成型)纤维基制品的耐油性60分钟。也据信也增强耐油脂性。

32、不受任何理论束缚，据信包含组合物的模制纤维产物将捕获油脂和油组分并充当油脂和油的阻隔体，其中所述组合物包含合成聚合物组分和阳离子聚合物组分。

33、本发明的纤维基制品是至少部分可生物降解的和可堆肥的，优选大部分是可生物降解的和可堆肥的，更优选几乎完全可生物降解的和可堆肥的，最优选是可生物降解的和可堆肥的。

34、还令人惊讶地发现了具有耐油性和耐油脂性的模制纤维基制品可由简单且低成本方法生产。已发现了具有耐油性和耐油脂性的模制纤维基制品可通过以下步骤生产：将包含合成聚合物组分和阳离子聚合物组分的组合物引入至包含纤维素纤维的纤维原料，其中所述组合物具有特殊电荷密度，并任选地引入聚酰胺胺-表氯醇、乙二醛化的聚丙烯酰胺、淀粉或它们的混合物，并模制(例如热成型)纤维原料。

35、令人惊讶地发现了通过将组合物以高量(例如基于纤维原料的干重量计5-50kg/t)引入至纤维原料，生产的模制制品具有高的耐油性。更甚至当额外地将聚酰胺胺-表氯醇、乙二醛化的聚丙烯酰胺、淀粉或它们的混合物引入至纤维原料时提高耐油性。也据信也增强耐油脂性。

36、据信模制(例如热成型)纤维基制品具有改进的弯曲刚度，因为令人惊讶地观察到与不包含组合物或组合物和聚酰胺胺-表氯醇、乙二醛化的聚丙烯酰胺、淀粉或它们的混合物的模制纤维基制品相比，改进了拉伸弯曲刚度。据信改进的拉伸指数和拉伸弯曲刚度将能够减小每平方模制纤维基制品的质量，因为可减小模制纤维基制品的厚度。

37、因为可减小每平方的厚度和质量，所以可减小模制纤维基制品的重量，并因此减少纤维原材料的成本。

38、也据信添加组合物或组合物和聚酰胺胺-表氯醇、乙二醛化的聚丙烯酰胺、淀粉或它们的混合物至纤维原料以用于制造纸板的工艺，将为纸板提供耐油脂性和耐油性。

39、还发现了在其添加至纤维原料之前添加颜料和/或其他添加剂至组合物改进模制纤维基制品的光泽度、光滑性、可涂布性和/或阻隔性质。

40、所附权利要求限定保护范围。