稠度的含水紙漿懸浮液，（ii)向所述懸浮液中加入至少一種氧化劑，和(iii)在機械混合或 剪切下氧化所述懸浮液。根據(jù)本發(fā)明，通過以下的進一步步驟(iv)獲得包含MFC的凝膠狀懸 浮液:使來自步驟（iii)的經(jīng)氧化的懸浮液經(jīng)歷原纖化、優(yōu)選均質(zhì)化。在具有低剪切力的輕 且溫和的機械混合下，如前所述的在相對高稠度下的氧化改善了纖維結(jié)構(gòu)和均勻性并減少 了細料的形成。與在較低稠度下的氧化相比，所用的化學(xué)品的量典型地較低。與高稠度相結(jié) 合的緩和的處理避免了纖維的切斷且因此有助于獲得具有高縱橫比的MFC。所述經(jīng)氧化的 紙漿的原纖化有效地將纖維分開成單獨的原纖并產(chǎn)生MFC懸浮液，出人意料地發(fā)現(xiàn):所述 MFC懸浮液與在常規(guī)的低稠度下氧化的紙漿相比具有增大很多的粘度。
[0020] 根據(jù)本發(fā)明，提高的稠度增強了纖維的剪切并且打開了它們的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，從而，在 整個材料中產(chǎn)生均勾氧化。這樣的瓦解(disruption)引起原纖化并產(chǎn)生具有提高的透明度 的懸浮液，這要求非常少的進一步原纖化以獲得作為最終產(chǎn)物的MFC。同時，將媒介性氧化 催化劑的量降低至在常規(guī)的低稠度下進行氧化的所需劑量的一部分。
[0021] 為了改善后勤（logistics)，可在其中產(chǎn)生纖維素漿的紙漿廠(mill)實施氧化，然 后，將所獲得的仍處于高稠度下的經(jīng)氧化的懸浮液輸送至另一位置(例如MFC產(chǎn)物的最終使 用場所）以用于在較低的稠度下進行洗滌和原纖化，從而獲得最終產(chǎn)物。所述經(jīng)氧化的懸浮 液甚至可被干燥以用于輸送，因為其易于在水中再膠液化以用于再生含水懸浮液。根據(jù)該 方法獲得的原纖的高的表面電荷密度增強了再濕潤性和膠液化。
[0022]代替MFC，在高稠度下的經(jīng)氧化的懸浮液可構(gòu)成最終產(chǎn)物。換句話說，對于本發(fā)明 來說，在其最寬的意義下，產(chǎn)生MFC的最終原纖化步驟不是必需的。作為例如涂料或阻擋物 分散體的成分，這樣的高稠度的懸浮液是有用的。
[0023] 代替均質(zhì)化，用于產(chǎn)生MFC的原纖化步驟可為機械研磨、流化、機械原纖化、擠出 等，這樣的可選擇的原纖化技術(shù)是技術(shù)人員已知的。
[0024] 優(yōu)選地，經(jīng)歷氧化的紙衆(zhòng)懸浮液的稠度為20~30重量％。甚至，可使用最高達40重 量％、50重量％、或60重量％或更高的較高稠度。由于干燥，稠度可在氧化過程中升高，所述 氧化過程可花費幾個小時。
【附圖說明】
[0025]圖1.在氧化之后（在原纖化處理之前）的實施例1(5重量％稠度氧化）的光學(xué)顯微 圖像(2.5倍放大率)。條塊長度為1mm。
[0026] 圖2.在氧化之后(在原纖化處理之前）的實施例2(20重量％稠度氧化）的光學(xué)顯微 圖像(2.5倍放大率）。明顯地，當(dāng)與實施例1相比時，看到了纖維的更高的原纖化。條塊長度 為 lmm〇
[0027] 圖3.在a)第一流化循環(huán)、b)第二流化循環(huán)和c)第三流化循環(huán)后的實施例1(低稠 度，5重量％氧化)的光學(xué)顯微圖像(10倍放大率）。條塊長度為100μπι。
[0028] 圖4.在a)第一流化循環(huán)、b)第二流化循環(huán)和c)第三流化循環(huán)后的實施例2的光學(xué) 顯微圖像(10倍放大率）。條塊長度為?ΟΟμπι。
[0029] 圖5.在氧化和Ultra Turrax處理后的實施例3(20重量％稠度氧化）的光學(xué)顯微圖 像。條塊長度為l〇〇ym。
[0030] 圖6.在氧化和Ultra Turrax處理后的實施例4(20重量％稠度氧化）的光學(xué)顯微圖 像。條塊長度為l〇〇ym。
[0031] 圖7.在氧化和Ultra Turrax后的實施例5(20重量％稠度氧化)的光學(xué)顯微圖像。
【具體實施方式】
[0032]根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，通過首先提供具有至少15重量％、優(yōu)選20~30重 量％ (對上限無限制）的稠度的含水纖維素漿懸浮液來產(chǎn)生微原纖化纖維素(MFC)。優(yōu)選地， 起始纖維素材料具有低于5重量％木質(zhì)素的低的木質(zhì)素含量，以紙漿懸浮液的干內(nèi)容物計。 向所述懸浮液中加入至少一種氧化劑且優(yōu)選助催化劑，并且，通過繼續(xù)機械攪拌而使其混 合。然后，通過在繼續(xù)機械混合或剪切的同時加入媒介性催化劑來啟動和實施氧化。就此而 言，所述步驟可在產(chǎn)生起始材料(例如未干燥的牛皮紙漿）的紙漿廠實施，將所述起始材料 離心或擠壓至所需的高稠度。然后，可將所述仍處于高稠度下的經(jīng)氧化的懸浮液輸送至最 終MFC制品的使用場所，在所述使用場所處，任選地，對紙漿進行洗滌并最終在較低的稠度 下進行均質(zhì)化或原纖化以獲得凝膠狀產(chǎn)物。
[0033]提高的稠度后跟著是攪拌懸浮液所需的機械能隨著提高。作為相似的現(xiàn)象，文獻 中已經(jīng)表明：隨著稠度從8重量％逐步地升高到9重量％、10重量％、11重量％、12重量％、15 重量％和16重量％直至17重量％，紙漿漿料在管道內(nèi)的栗送中的壓力損失和因此的能量消 耗以相對的比例從93顯著地增大到95、100、115、150、320和400直至525。暗示著，在約12重 量％的稠度下，機械力開始升高，并且，從15重量％向上，它們變得對于以下非常有效:紙漿 懸浮液中的纖維束的散開，纖維的剪切，以及由此使它們對氧化敏感。同時，使機械能保持 為最低是必要的，以便獲得溫和的剪切并且避免切斷原纖(否則的話，這將損害所期望的高 縱橫比）。
[0034] 一般而言，本發(fā)明中所實施的氧化步驟將纖維素?zé)N鏈(包括多糖）中的部分羥基轉(zhuǎn) 變成氧化纖維素的典型基團，例如羧酸、羧酸酯、醛和酮基團，后兩者甚至處于水合形式。為 了引發(fā)氧化，通常需要媒介性催化劑，這樣的催化劑是本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的。作為這樣的 氧化媒介性催化劑的實例，可提及氮雜金剛烷-N-氧基(AZAD0)和2,2,6,6_四甲基哌啶-1-氧基(TEMPO)基團，已經(jīng)對它們進行試驗并發(fā)現(xiàn)可用于本發(fā)明中，但本發(fā)明不限于這兩種。 [0035] TEMPO和AZAD0催化劑可擇一使用或共同使用。此外，可根據(jù)所得產(chǎn)物的所需性質(zhì) 來選擇催化劑。AZAD0是更有功效(powerful)的，但是，當(dāng)與TEMPO相比時，AZAD0是不太有特 效(spec i f i c)的氧化催化劑。TEMPO催化劑偏愛06'的氧化，因此，當(dāng)原纖的高縱橫比是所希 望的性質(zhì)時，TEMPO是比AZAD0優(yōu)選的。
[0036]另一方面，AZAD0氧化過程可更快速地實施且使用較少的催化劑。所得的原纖與使 用TEMPO催化劑之后相比具有較低的縱橫比。當(dāng)期望產(chǎn)物的較低粘度時，這是有利的性質(zhì)。 縱橫比不但影響流變性質(zhì)，而且還潛在地影響材料的強度，所以，較高的縱橫比通常賦予較 高的粘度和較高的強度增強。
[0037]代替TEMPO或AZAD0，可使用它們的具有有用的催化活性的任何已知衍生物，作為 實例，可提及1 -甲基-AZAD0。
[0038] 用于本發(fā)明的優(yōu)選氧化劑是堿金屬次氯酸鹽，例如NaCIO。適宜地，加入堿金屬溴 化物(例如NaBr)作為助催化劑。此外，可使用二氧化氯和亞氯酸鹽代替次氯酸鹽或者與次 氯酸鹽一起使用。
[0039] 另外，化學(xué)計量氧化劑還可選自以下化學(xué)品:過氧二硫酸鹽和過氧單硫酸鹽、有機 過氧酸以及它們的鹽、過硼酸鹽、過碳酸鹽、過氧化氫和有機過氧化物、過氧化脲、分子氧和 臭氧。
[0040] 此外優(yōu)選地，應(yīng)注意到不同的化學(xué)計量氧化劑的混合，例如以醛與羧酸鹽的特定 比率作為目標(biāo)。
[0041 ]除了溴化物鹽以外，一些其它適合的助催化劑為