MÉTODO Y APARATO PARA PRODUCIR CELULOSA MICROFIBRILADA.

La presente invención se refiere a métodos y aparatos para fabricar fibras de celulosa microfibrilada (MFC) cuyas propiedades se utilizan en una amplia gama de campos industriales incluyendo fabricación de papel, industria de pinturas, fabricación de membranas, industria de alimentos y campos cosméticos, y en particular, más adecuado como agente aglutinante y un agente de dispersión para polímeros altamente absorbentes en productos tales como artículos sanitarios que utilizan polímeros altamente absorbentes. Antecedentes de la técnica Las fibras de celulosa microfibrilada consisten en que una parte o la totalidad de las fibras tienen fibras extremadamente finas, específicamente en que decenas de cadenas de celulosa de las mismas tienen la finura de nivel microfibrilar. Hasta ahora, se han propuesto diversos métodos para la fabricación de fibras de celulosa microfibrilada. Por ejemplo, se han propuesto un método de obtención de celulosa bacteriana mediante fermentación usando Acetobacter, un método para convertir la pasta en fibras microfibriladas que también usa un aparato de molienda abrasivo (documento JP 7-310296 A) y un método para tratar la pasta durante un periodo largo de tiempo usando un homogeneizador de alta presión. Sin embargo, cualquiera de tales métodos requiere un equipo especialmente diseñado y energía alta, y las propiedades de los productos finales resultantes no son constantes. Actualmente, aún no se ha realizado ningún método de fabricación continua de fibras de celulosa microfibrilada para una industria. Obsérvese que en el campo de fabricación de papel, como máquina de fibrilado y batido de alta eficacia, se usan amplia y generalmente refinadores de disco tales como refinador de disco único y refinador de disco doble (a continuación en el presente documento DDR). Se han realizado intentos para obtener fibras de celulosa microfibrilada más finamente usando los refinadores de disco. Un ejemplo es un procedimiento de realización de una pasta altamente fibrilada y batida que se usa como materia prima para papel pergamino. Sin embargo, en el procedimiento anteriormente mencionado se ha dicho que es difícil alcanzar el nivel microrrefinado de fibras de celulosa microfibrilada. Además, no se ha realizado ningún informe de que se haya obtenido MFC mediante un refinador de disco. Descripción de la invención La presente invención se refiere a un método y un aparato para la fabricación de fibras de celulosa microfibrilada, permitiendo una producción estable y eficaz de las mismas. Es decir, la presente invención proporciona lo siguiente (1) ~ (15). (1) Un método para la fabricación de fibras de celulosa microfibrilada de 0,2 mm o menos en cuanto a longitud de fibra promedio en número y de 10 mL/g o más en cuanto a retención de agua que indica el volumen de agua que puede retenerse por un peso unitario de fibras de celulosa, sometiendo una suspensión que contiene una pasta con una concentración de componente sólido del 1 al 6% en peso a tratamiento con un refinador de disco 10 veces o más. (2) Un método para la fabricación de fibras de celulosa microfibrilada según (1) anterior, en el que dicho tratamiento con un refinador de disco se realiza de 30 a 90 veces. (3) Un método para la fabricación de fibras de celulosa microfibrilada según (1) o (2) anterior, en el que la longitud de fibra promedio en número de dichas fibras de celulosa microfibrilada es de 0,1 a 0,2 mm y la retención de agua de dichas fibras de celulosa microfibrilada es de 25 a 35 mL/g. (4) Un método para la fabricación de fibras de celulosa microfibrilada según uno cualquiera de (1) a (3) anteriores, en el que la concentración de componente sólido de dicha suspensión es del 1 al 4% en peso. (5) Un método para la fabricación de fibras de celulosa microfibrilada según (4) anterior, en el que dicha suspensión es una suspensión obtenida por dilución con etanol o una mezcla de etanol y agua. (6) Un método para la fabricación de fibras de celulosa microfibrilada según uno cualquiera de (1) a (5) anteriores, en el que se emplea un refinador de disco. (7) Un método para la fabricación de fibras de celulosa microfibrilada según uno cualquiera de (1) a (5) anteriores, en el que se emplean dos refinadores de disco y el número total de tratamientos con un primer refinador de disco y con un segundo refinador de disco es 10 veces o más, en el que tras realizar una vez o más dicho tratamiento con el primer refinador de disco, se realiza una vez o más dicho tratamiento con el segundo refinador de disco. 2   (8) Un método para la fabricación de fibras de celulosa microfibrilada según uno cualquiera de (1) a (5) anteriores, en el que se emplean dos refinadores de disco y el número total de tratamientos con un primer refinador de disco y con un segundo refinador de disco es 10 veces o más, en el que se repite 5 veces o más una operación en la que tras realizar una vez de dicho tratamiento con el primer refinador de disco, se realiza una vez de dicho tratamiento con el segundo refinador de disco. (9) Un método para la fabricación de fibras de celulosa microfibrilada según (7) u (8) anterior, en el que dicho primer refinador de disco y dicho segundo refinador de disco son del mismo tipo. (10) Un método para la fabricación de fibras de celulosa microfibrilada según (7) u (8) anterior, en el que dicho primer refinador de disco y dicho segundo refinador de disco son diferentes en al menos uno seleccionado de un grupo que consiste en la anchura de paleta, la anchura de ranura y la razón de anchura de paleta con respecto a anchura de ranura de placa de disco. (11) Un método para la fabricación de fibras de celulosa microfibrilada según uno cualquiera de (1) a (10) anteriores, en el que como dicho refinador de disco, se emplea un refinador de disco que tiene una placa de disco de 3,0 mm o menos de anchura de paleta y 1,0 o menos de razón de anchura de paleta con respecto a anchura de ranura. (12) Un método para la fabricación de fibras de celulosa microfibrilada según (10) anterior, en el que como dicho primer refinador de disco, se emplea un refinador de disco que tiene una placa de disco de 2,5 mm o menos de anchura de paleta y 1,0 o menos de razón de anchura de paleta con respecto a anchura de ranura y como dicho segundo refinador de disco, se emplea un refinador de disco que tiene una placa de disco de 2,5 mm o más de anchura de paleta y 1,0 o más de razón de anchura de paleta con respecto a anchura de ranura. (13) Fibras de celulosa microfibrilada que pueden obtenerse mediante el método para la fabricación de fibras de celulosa microfibrilada según uno cualquiera de (1) a (12) anteriores, en las que la longitud de fibra promedio en número es de 0,2 mm o menos y la retención de agua que indica el volumen de agua que puede retenerse por fibras de celulosa de un peso unitario es de 10 mL/g o más. (14) Un aparato para la fabricación de fibras de celulosa microfibrilada según (13) anterior, dotado de un dispositivo de desfibración, un baño de circulación conectado a dicho dispositivo de desfibración, un refinador de disco que tiene una entrada y una salida estando dicha entrada conectada a dicho baño de circulación, y un baño de depósito conectado a dicha salida de dicho refinador de disco, estando la salida de dicho refinador de disco también conectada a dicho baño de circulación, en el que dicho dispositivo de desfibración desfibra láminas de pasta suministradas para dar una suspensión, dicho baño de circulación almacena temporalmente la suspensión, dicho refinador de disco trata dicha suspensión suministrada desde dicho baño de circulación, dicha suspensión tratada con dicho refinador de disco se suministra a dicho baño de circulación, y luego dicha suspensión se suministra a dicho refinador de disco, mediante lo cual el tratamiento con dicho refinador de disco se realiza cíclicamente, y tras realizar el tratamiento 10 veces o más, dicha suspensión se suministra a dicho baño de depósito en un momento establecido. (15) Un aparato para la fabricación de fibras de celulosa microfibrilada según (13) anterior, dotado de un dispositivo de desfibración, un refinador de disco que tiene una entrada y una salida estando dicha entrada conectada a dicho dispositivo de desfibración, y un baño de depósito conectado a dicha salida de dicho refinador de disco, estando la salida de dicho refinador de disco también conectada a dicho dispositivo de desfibración, en el que dicho dispositivo de desfibración desfibra láminas de pasta suministradas para dar una suspensión, dicho refinador de disco trata dicha suspensión suministrada desde dicho dispositivo de desfibración, dicha suspensión tratada con dicho refinador de disco se suministra a dicho dispositivo de desfibración, y luego dicha suspensión se suministra a dicho refinador de... [Seguir leyendo]

1. Método para la fabricación de fibras de celulosa microfibrilada de 0,2 mm o menos en cuanto a la longitud de fibra promedio en número y de 10 mL/g o más en cuanto a la retención de agua que indica el volumen de agua que puede retenerse por un peso unitario de fibras de celulosa, sometiendo la suspensión que contiene una pasta con una concentración de componente sólido del 1 al 6% en peso a tratamiento con un refinador de disco 10 veces o más. 2. Método para la fabricación de fibras de celulosa microfibrilada según la reivindicación 1, en el que dicho tratamiento con un refinador de disco se realiza de 30 a 90 veces. 3. Método para la fabricación de fibras de celulosa microfibrilada según la reivindicación 1 ó 2, en el que la longitud de fibra promedio en número de dichas fibras de celulosa microfibrilada es de 0,1 a 0,2 mm y la retención de agua de dichas fibras de celulosa microfibrilada es de 25 a 35 mL/g. 4. Método para la fabricación de fibras de celulosa microfibrilada según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, en el que la concentración de componente sólido de dicha suspensión es del 1 al 4% en peso. 5. Método para la fabricación de fibras de celulosa microfibrilada según la reivindicación 4, en el que dicha suspensión es una suspensión obtenida por dilución con etanol o una mezcla de etanol y agua. 6. Método para la fabricación de fibras de celulosa microfibrilada según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, en el que se emplea un refinador de disco. 7. Método para la fabricación de fibras de celulosa microfibrilada según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, en el que se emplean dos refinadores de disco y el número total de tratamientos con un primer refinador de disco y con un segundo refinador de disco es 10 veces o más, en el que tras realizar una vez o más dicho tratamiento con el primer refinador de disco, se realiza una vez o más dicho tratamiento con el segundo refinador de disco. 8. Método para la fabricación de fibras de celulosa microfibrilada según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, en el que se emplean dos refinadores de disco y el número total de tratamientos con un primer refinador de disco y con un segundo refinador de disco es 10 veces o más, en el que se repite 5 veces o más una operación en la que tras realizar una vez dicho tratamiento con el primer refinador de disco, se realiza una vez dicho tratamiento con el segundo refinador de disco. 9. Método para la fabricación de fibras de celulosa microfibrilada según la reivindicación 7 u 8, en el que dicho primer refinador de disco y dicho segundo refinador de disco son del mismo tipo. 10. Método para la fabricación de fibras de celulosa microfibrilada según la reivindicación 7 u 8, en el que dicho primer refinador de disco y dicho segundo refinador de disco son diferentes en al menos uno seleccionado de un grupo que consiste en la anchura de paleta, la anchura de ranura y la razón de anchura de paleta con respecto a anchura de ranura de la placa de disco. 11. Método para la fabricación de fibras de celulosa microfibrilada según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 10, en el que como dicho refinador de disco, se emplea un refinador de disco que tiene una placa de disco de 3,0 mm o menos de anchura de paleta y 1,0 o menos de razón de anchura de paleta con respecto a anchura de ranura. 12. Método para la fabricación de fibras de celulosa microfibrilada según la reivindicación 10, en el que como dicho primer refinador de disco, se emplea un refinador de disco que tiene una placa de disco de 2,5 mm o menos de anchura de paleta y 1,0 o menos de razón de anchura de paleta con respecto a anchura de ranura y como dicho segundo refinador de disco, se emplea un refinador de disco que tiene una placa de disco de 2,5 mm o más de anchura de paleta y 1,0 o más de razón de anchura de paleta con respecto a anchura de ranura. 13. Fibras de celulosa microfibrilada que pueden obtenerse mediante el método para la fabricación de fibras de celulosa microfibrilada según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 12, en las que la longitud de fibra promedio en número es de 0,2 mm o menos y la retención de agua que indica el volumen de agua que puede retenerse por fibras de celulosa de un peso unitario es de 10 mL/g o más. 14. Aparato para la fabricación de fibras de celulosa microfibrilada según la reivindicación 13, dotado de un dispositivo de desfibración, un baño de circulación conectado a dicho dispositivo de desfibración, un refinador de disco que tiene una entrada y una salida estando dicha entrada conectada a dicho baño de circulación, y 17   un baño de depósito conectado a dicha salida de dicho refinador de disco, estando la salida de dicho refinador de disco también conectada a dicho baño de circulación, en el que dicho dispositivo de desfibración desfibra láminas de pasta suministradas para dar una suspensión, dicho baño de circulación almacena temporalmente la suspensión, dicho refinador de disco trata dicha suspensión suministrada desde dicho baño de circulación, dicha suspensión tratada con dicho refinador de disco se suministra a dicho baño de circulación, y luego dicha suspensión se suministra a dicho refinador de disco, mediante lo cual el tratamiento con dicho refinador de disco se realiza cíclicamente, y tras realizar el tratamiento 10 veces o más, dicha suspensión se suministra a dicho baño de depósito en un momento establecido. 15. Aparato para la fabricación de fibras de celulosa microfibrilada según la reivindicación 13, dotado de un dispositivo de desfibración, un refinador de disco que tiene una entrada y una salida estando dicha entrada conectada a dicho dispositivo de desfibración, y un baño de depósito conectado a dicha salida de dicho refinador de disco, estando la salida de dicho refinador de disco también conectada a dicho dispositivo de desfibración, en el que dicho dispositivo de desfibración desfibra láminas de pasta suministradas para dar una suspensión, dicho refinador de disco trata dicha suspensión suministrada desde dicho dispositivo de desfibración, dicha suspensión tratada con dicho refinador de disco se suministra a dicho dispositivo de desfibración, y luego dicha suspensión se suministra a dicho refinador de disco, mediante lo cual el tratamiento con dicho refinador de disco se realiza cíclicamente, y tras realizar el tratamiento 10 veces o más, dicha suspensión se suministra a dicho baño de depósito en un momento establecido. 18   19     21   22   23   24