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CN102257219A - 改性纤维产品及其生产方法 - Google Patents

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CN102257219A
CN102257219A CN2009801527048A CN200980152704A CN102257219A CN 102257219 A CN102257219 A CN 102257219A CN 2009801527048 A CN2009801527048 A CN 2009801527048A CN 200980152704 A CN200980152704 A CN 200980152704A CN 102257219 A CN102257219 A CN 102257219A
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paper
plasticising
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H·米科南
T·马尔姆
V·库纳里
E·雷图莱南
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Valtion Teknillinen Tutkimuskeskus
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Abstract

本发明涉及一种改性纤维产品及其生产方法。根据该方法，透明区域产生于纤维产品，例如纸或纸板片或者纸或纸板网。根据本发明，将包含增塑剂的碳水化合物衍生物掺入纤维产品中，并且以液态和压力下，使被增塑剂增塑的碳水化合物衍生物以以下方式迁移到产品的纤维之间：所述方式使得至少部分增塑剂渗入纤维腔内，在这种情况下，所述纤维产品在经处理的区域变得透明。通过使用该解决方案，可能简化进一步加工消费包装用纸或纸板的方法。除了其他产品外，本发明可应用于具有窗口的信封，通过该窗口可见地址。其他应用为所有类型的食品包装和消费包装，其中目前使用产品展示的窗口。

Description

改性纤维产品及其生产方法
根据权利要求1的前序，本发明涉及生产改性纤维产品的方法。
根据这种方法，将透明区域产生于纤维产品，例如纸或纸板片或者纸或纸板网或者纸或纸板产品。
根据权利要求26的前序，本发明还涉及一种产品。
纸和纸板包装往往配有窗口，待出售的产品通过这些窗口是可见的。传统上，以以下方式产生窗口：所述方式使得一块纸或纸板被切掉，并被替换为一块稍大的胶合塑料材料，其中大多数情况下包含聚丙烯或聚乙烯。
很多缺点与现有技术相关，传统的生产方法包括几个阶段，所使用的塑料材料不能生物降解，塑料材料也必须覆盖纤维产品边缘的部分以固定所述材料，以及往往需要用于固定的单独粘合剂。
本发明的目的是为了消除与已知技术相关的至少一部分缺点，并对在纤维产品中产生透明或半透明区域形成全新的解决方案。
本发明是基于将包含增塑剂的碳水化合物衍生物掺入纤维产品中的概念。有可能的是，将增塑剂与碳水化合物衍生物一起或单独地掺入纤维产品中。用增塑剂增塑的碳水化合物衍生物在压力下压缩成为液体状态，以以使得至少一部分增塑剂渗入纤维腔内这样的方式在产品的纤维之间移动。
关于现有技术，我们可以参考第1012120号GB专利说明书所述的纸处理方法，这种方法中水印样透明区域通过将纸用不同化学药剂浸渍而制成。但是，碳水化合物衍生物例如本发明所使用的那些，并未在出版物中提及，而是使用蔗糖乙酸异丁酯；也没有在出版物中提及本发明的方法，其中增塑的液态碳水化合物衍生物在压力下掺入纸内。
在第2665566号JP专利说明书中，通过将在溶剂(例如苯、甲苯或二甲苯)或在氯化烃或在醇中稀释的石蜡、高级脂肪酸或脂肪酸醇酯或类似的材料施用在在纸表面上来改善纸的透明度。同样地，在该JP公布中，没有提及本解决方案。
因此，通过本发明，产生一种具有包含碳水化合物衍生物的至少一个透明区域的纤维产品，所述碳水化合物衍生物又是用增塑剂增塑的。
更具体地说，本发明的方法的主要特征在于，权利要求1的特征部分所描述的。
本发明的产品的又一特征在于，权利要求26的特征部分所描述的。
可用本发明达到有相当大的优势。因此，通过使用该解决方案，可能简化用于消费包装的纸或纸板的进一步处理。此外，纸包装中使用可生物降解塑料使得那些包装更容易回收。虽然存在用于产生透明或半透明纸的不同技术，但那些方法不可能产生局部的透明；相反，产品的宽度与造纸厂辊的一样(例如，在羊皮纸生产中)。
利用本发明能产生局部透明，在这种情况下，现在所用塑料薄膜的胶合方法就可以被淘汰。
在本文中，局部添加材料意指将热液体聚合物通过孔板或辊定量给予到纸表面上、所需尺寸的区域上，接着是压缩阶段。将可熔聚合物作为膜(即定形切割的膜片)引入到纸或纸板的表面上也是可能的，然后将其热压入纤维网络中，如以下详细描述。
因为使用可生物降解聚合物，回收过程中用泥土覆盖或堆肥废弃物是可能的。
除其他产品外，本发明可应用于具有窗口的信封，通过该窗口可见地址。其他应用为所有食品和消费包装，其中产品展示的窗口是被当前使用的。本发明还可用于在“水印”纸中产生透明图案。
以下将通过详细说明及附图对本发明进行更仔细的研究。
图1显示的是根据实施例10制备的产品的照片。
如上所述，本发明的方法产生改性的纤维产品，其表面被至少部分制成透明。一般而言，在表面产生一个或几个有限的透明区域。
此后，当其意指位于产品或表面的下面(在对面涉及到观察者)的符号(例如文本或图形或颜色或类似标记)通过纤维产品的改性区域，是可见的或可读的或另外可光学检测的时，改性纤维产品或其分区被称为“透明区域”。一般而言，本发明的目的是基本上改变或控制(或两者)可见光和UV和IR辐射的渗透率。因此，术语“透明的”是指已被制成“透明的”或“半透明的”产品。
还应指出的是，不同的波长范围内的渗透率可以通过使用不同的显色剂或添加剂得到改变。在某些产品中，其目的是限制UV辐射的渗透(否则UV辐射可能容易在例如食品中引起反应)，但同时允许可见光的渗透。
根据本发明的第一个实施方案，液态碳水化合物衍生物被施用，即涂铺在纤维产品的表面上，并使其渗入产品的纤维之间。用压力和(视需要)高温来增强该施用。
根据本发明的另一个实施方案，可熔的中间剂(填料)被掺入纤维产品中(在纤维之间)。将该物质通过使用例如供使用填料的常规技术来添加到纸中。
在这两种施用中，使用可通过采用软化剂(即，增塑剂)增塑的碳水化合物衍生物。当碳水化合物衍生物在压力下被施用到纤维产品时，或当增塑剂被添加到包含碳水化合物衍生物的纤维产品时并且当随后或同时将增塑剂、压力和可能的高温定向施用到产品上时，可能从增塑的碳水化合物衍生物分离出至少部分增塑剂，并渗入纤维之间，特别是渗入它们的腔内。
原则上，在本发明的第一个实施方案中，可熔聚合物可作为水性分散剂局部应用于纸的表面上，所述水性分散剂还包含必要的熔化添加剂。通过采用印刷技术，该分散剂可以施用于所需表面上，在这种情况下，与该施用同时或在其之后于热和压力(压缩)下进行的处理，在聚合物熔化并填充纤维之间的中间空间时，局部产生透明区域。
根据本发明的另一个实施方案，可熔生物聚合物填料，如淀粉酯，首先被添加到纤维网中，之后在精确限定的区域内采用增塑聚合物的添加剂对纸进行处理；这种添加剂可简单地如淡水或水中稀释的增塑剂，或像这样的液体增塑剂或熔化的增塑剂。可能的是，通过采用印刷技术将增塑剂施用到纤维网上，接着是使聚合物填料完全熔化的热压缩阶段。
优选地，纤维之间的中间剂是以下材料，其折射率尽可能地接近于纤维素指数。空气的折射率为1，水的折射率约为1.33，干大豆叶片细胞壁的折射率为1.51-1.545，其可能是最接近木质纤维的折射率的数值。烃衍生物的折射率的实例为：纤维素-癸酸酯(纤维素的己酸酯)＝1.47，纤维素乙酸酯＝1.475，淀粉乙酸酯＝1.47，再生纤维素薄膜(干)＝1.535-1.55。将这与玻璃指数进行比较，玻璃指数在1.5-1.8之间变化。如果有必要，可能通过显微镜浸油的方法来进行额外比较。
鉴于上文，可能用碳水化合物衍生物浸渍待处理的区域，在这种情况下，至少部分碳水化合物增塑剂从碳水化合物衍生物基质分离出并进一步渗入纤维腔内，增塑剂与所述碳水化合物衍生物相比是相对小分子的物质。
通常，至少约10％重量，优选约25％重量的增塑剂在施用期间从碳水化合物衍生物中分离。这个量中，至少约5％重量，最适宜约10-90％重量被渗入纤维产品的纤维腔内。
具体而言，将可在相对低温下液化的碳水化合物产品用于本发明。
根据一个优选实施方案，在施用用之前对碳水化合物衍生物进行加热。
正如以下更详细的描述，取决于所用的碳水化合物衍生物，施用温度一般为约20-250℃，特别为约50-200℃，最适宜为约50-150℃。本文中，“熔点”意指碳水化合物衍生物在非压力或特别是在压力条件下变成液体的临界温度。
正如上文所述，“碳水化合物衍生物”意指通过常规衍生得到的化学衍生物，和由这些通过进一步处理产生的衍生物，其得自碳水化合物，特别是长链碳水化合物，例如淀粉、糊精、纤维素、半纤维素和相应的聚合物。
还可能使用其他碳水化合物衍生物样热塑性生物聚合物例如PLA(聚乳酸)，作为初始材料。我们通过实验发现，这些材料可至少在相对于薄的纸(克重为从5或10克到至少110克/平方米，实例涉及到具有克重为60克/平方米的纸)，产生所需透明效果。如果需要，PLA的延展性可通过与乙酰化碳水化合物共混得到提高。因此，根据本发明的优选实施方案，PLA与氧化的直链淀粉乙酸酯共混，在这种情况下，与普通的PLA塑料相比，PLA淀粉聚合物混合物的延展性增加150％而不会断裂。
常规碳水化合物衍生物的一个独特优点是其低熔融粘度。
因此，优选使用一种或两种碳水化合物衍生物，例如纤维素、淀粉或糊精衍生物和两种或更多种衍生物的混合物。这些衍生物的实例为：纤维素C1-4烷基酯、氧化纤维素C1-4烷基酯、淀粉C1-4烷基酯、氧化淀粉C1-4低级烷基酯以及相应的醚，和酯和/或醚的混合物。合适的衍生物特别是纤维素和淀粉酯和醚，特别是低级烷基酯，例如甲基、乙基、丙基和丁基酯(纤维素或淀粉的甲酸酯、乙酸酯、丙酸酯和丁酸酯)。
除了常见的衍生物，还可能使用通过例如氧化作用或转糖基作用或它们的组合使摩尔质量降低的产品。
在转糖基反应中，二醇连接到例如纤维素或淀粉衍生物上，同时，碳水化合物衍生物的摩尔质量降低。在纤维素衍生物的情况下，这种反应以前未见文献报道。
有可能如下来进行纤维素衍生物的转糖基反应：通过使用质量比为1∶1-1∶10的二醇和纤维素酯经由均质间歇反应或通过使用根据最初材料质量计算的5-10％二醇经由反应性挤出来进行。其他碳水化合物衍生物也可使用相应的条件。
根据一个实施方案，碳水化合物(特别是纤维素)的这些转糖基或氧化产品通过使用连续运转机械化学挤压过程由纤维素衍生物(特别是酯或醚)产生，其中将醇组分(如果需要的话)、催化剂或氧化化学品完全使用或通过化学键与该产品结合。
我们意外地发现，当使用总剂量为1-10％的烷醇和/或氧化化学品时，该反应是成功的。为了比较和作为补充测试，将纤维素酯和烷醇的转糖基作用作为间歇反应进行，其中烷醇和纤维素聚合物的质量之比为10∶1。
作为互补的技术，可能进一步通过过氧化物氧化破坏纤维素分子，来降低固态的碳水化合物尤其是纤维素的摩尔质量。过氧化物降解在以下情形中提供了优点，在该情形中不适合改变纤维素聚合物或另一种碳水化合物衍生物的化学官能度，但只要调整摩尔质量至所需的大小。
根据本发明的一个实施方案，化合物是过氧化氢，其在反应阶段中形成氢过氧化物；这些过氧化物分解成气态产物，因而被从反应混合物中移除。原则上，有可能用众多过氧化合物(如过硫酸盐、过氧硫酸和有机过氧化物)产生相同的反应。
根据本发明的优选实施方案，使用0.1-10％的过氧化物，根据碳水化合物衍生物、特别是纤维素衍生物的干重计算。
由此从碳水化合物衍生物得到或转糖基作用或氧化作用之后获得的产品，是在施用前被增塑。增塑碳水化合物衍生物的玻璃化转变温度最适合为最高210℃，特别是最高170℃，最适合为最高150℃。
在本发明中，优选为单体型增塑剂的“外部增塑剂”最适合用于碳水化合物衍生物的增塑。除其他外，合适的增塑剂为C2-4醇(其包含1-5个羟基)或这些的酯，柠檬酸的烷基酯或也呈水溶液形式的两种或更多种物质的混合物。
更优选地，使用可生物降解增塑剂。
合适的增塑剂的实例为：乙酸的单-、双-和三-甘油酯；丙二醇、二丙二醇、甘油；柠檬酸的单-、双-或三-烷基酯；特别是单-、双-或三-C1-4烷基酯；或数种这些物质的混合物，以及淡水和增塑剂水溶液。
根据本发明的优选实施方案，增塑材料为单乙酸甘油酯，其是一种优选为在+17.8℃(熔点)至+290℃(分解点)的温度范围内使用的无毒、非挥发性(闪点＞110℃)的水溶性液体。
增塑剂的量和碳水化合物衍生物的量之比变化很大。一般而言，量约为1∶100-500∶100(每重量份/每重量份)，更优选增塑剂的量为至少约30∶100，特别是至少约50∶100-500∶100(每重量份/每重量份)。
因此，以上介绍的一个实例为通过使用塑料技术公知的加工方法，以百分比为20-200％或更优选为60-150％或80-120％的增塑剂这样的方式，对聚合物进行增塑，所述聚合物为纤维素乙酸酯或氧化纤维素乙酸酯或淀粉乙酸酯或氧化淀粉乙酸酯或具有类似材料性能的天然或合成聚合物。
还可能添加光学活性添加剂到聚合物中，通过该光学活性添加剂，可对光透射(即光的反射和吸收)进行调整。实例是在一种波长限制透射和在另一种波长增加透射的材料。例如，可能使用吸收紫外线范围内的辐射并发射可见光波长范围内的该辐射的荧光材料或相应材料。这种材料的百分比一般(根据聚合物计算)为约0.01-20％重量，特别是约0.1-10％重量。
待处理的纤维产品基本上为平面产品，例如纸张或纸板片或者纸或纸板网。待处理的纤维产品还可以为通过转变方法由纸或纸板制成的包装产品或类似产品。
局部施用于纤维产品的表面上的增塑碳水化合物衍生物的量，为约1-500克/平方米，特别是约10-350克/平方米，最合适为约50-250克/平方米。
待处理的纤维产品的克重为约40-500克/平方米，特别是约80-350克/平方米。所述纤维产品可包含化学纤维素质量、机械质量或化学机械质量或两种或更多种质量的组合。
待施用的碳水化合物衍生物的量和其包含在内的增塑剂的量根据纤维产品的克重和孔隙率以以下方式选择：所述方式使得待与其增塑剂一起施用的碳水化合物衍生物的量，与在所施用点的纤维产品的材料量的关系为约10∶100....250∶100(每重量份/每重量份)，在这种情况下，所述碳水化合物衍生物和增塑剂的之间的重量比约为1∶10...10∶1。
所述增塑碳水化合物衍生物可施用于并掺入纤维产品的一面，但根据一个优选实施方案，将所述增塑碳水化合物衍生物施用于并掺入纤维产品的两面。
将所述增塑碳水化合物衍生物于约50-200℃的温度下施用，或使它在纤维产品中被加热到此温度。
定向于处理点的压力/施加压力一般为约0.1-20MPa，特别是约0.5-10MPa。
如上所述，根据一个优选实施方案，将增塑剂单独施用到充满碳水化合物衍生物的纤维产品上。因此，在这个实施方案中，可能的是，通过使用模板将增塑剂施用到纤维产品上，从而限制了区域。这使精确限定透明区域的形成成为可能。
使用任何合适的技术施用增塑碳水化合物衍生物是可能的。具体而言，使用压制、挤压、柔性版印刷(flexo printing)、丝网印刷、转印膜技术(transfer film technique)或其他这类技术，其中特别是丝网印刷，即丝网印刷技术，是最令人关注的选择。
将通过利用转印膜技术由增塑聚合物制备的膜置于纸板两侧的所需点，并加压以便使其粘附到纸板。印刷机的表面必须是抗粘附的。纤维产品中所需设计的窗口易于获得。
使用挤压技术增塑的聚合物以液态施用于纸板上的所需点，之后，在压辊/砑光辊之间立即驱动纸板，在这种情况下，把聚合物浸透入纸板。
在柔性版印刷法中，液体聚合物被用来代替印刷油墨。这种技术可在例如当聚合物已以粉末形式添加到纸板，此后只添加增塑剂时使用。
本发明可用于生产食品包装、消费包装、运输包装和水印纸以及包括由透明区域形成的图形的类似产品。
根据一个优选实施方案，透明区域产生于纤维产品上的所需点，例如以使得它只形成最终纤维产品表面的一部分这样的方式。
以下阐述性实施例并不限制本发明的保护范围。
实施例1
通过使用过氧化氢氧化淀粉乙酸酯
将50千克富含直链淀粉的淀粉三乙酸酯(DS＞2.6乙酰基)装入250升DRAISS反应器中，之后，将33.3千克的15％过氧化氢混入淀粉乙酸酯中。将加热器和真空吸引器连接到反应器，以除去过量水和由反应释放的氧气。在温度上升到60℃后，使产物在1小时内体积扩大约两倍，并通过剩余的水分变得明显塑化，其状态现在成了软泡沫。由于水的影响，该淀粉酯被增塑到所需状态，因此，通过停止加热器中断反应。借助于反应器的混料器使冷却变硬的淀粉泡沫被压碎，先在室温下干燥，然后在温度为60℃的通风烘箱中干燥。
通过使用GPC测定该产品250MOX的分子量。
数均分子量：Mn＝21,671
重均分子量：Mw＝822,766
该产品完全溶于大多数工艺溶剂，如丙酮、乙酸乙酯以及它们与这些和醇的混合物，以及与丙酮、醇和水的混合物。
粘度
250MOX 15％乙酸乙酯∶乙醇(1∶1)27.2cP
250MOX 15％乙酸乙酯：20.9cP
实施例2
通过挤压方法氧化淀粉
使用挤压机氧化实施例1的富含直链淀粉的淀粉酯。这种挤压机是实验用Brabender Plasti-Corder PL 2100-6 1螺杆挤压机，将该挤压机的螺杆的几何形状经选择，以确保材料的高效向前运输。所用的孔板是锐孔板。
按照以下配方，通过将过氧化氢喷洒入流化床型混合机的淀粉三乙酸酯中对过氧化氢进行定量投入：
1000克淀粉三乙酸酯
333克的15％过氧化氢水溶液
将根据以上配方和方法制得的产品，投入挤压机中，其从挤压机中作为相当软的板状充分起泡物质挤出来。该挤压机的温度分布为90-150℃。干燥后，该产品变硬，并且很脆。
实施例3
通过使用过氧化氢氧化纤维素乙酸酯
将粉末状的纤维素乙酸酯重入流化床型混合机，其在这种情况下被称为“面团机”Electrolux Assistant。在混合的同时，用喷药瓶将35％过氧化氢水溶液定量投入粉末中。定量投入后，粉末被移动到置于通风烘箱中的另一个容器中。该烘箱的目的是为了加速过氧化氢的反应。由于当浓度为＞16％时过氧化氢的自燃，实验室实验以三个阶段进行，每一个阶段采用5％的剂量。在每个阶段中取样，并对每一样品的MFR(熔体流动速率)进行分析，制得熔体，对其粘度进行测量。
材料量：
实验I，5％过氧化氢
纤维素乙酸酯(CA)        100克(以干物质计)
过氧化物的水溶液(35％)  14.3克(CA量的5％)
实验II，10％过氧化氢
实验I的纤维素乙酸酯     100克(以干物质计)
过氧化物的水溶液(35％)  14.3克(CA量的5％)
实验III，15％过氧化氢
实验II的纤维素乙酸酯    100克(以干物质计)
过氧化物的水溶液(35％)  14.3克(CA量的5％)
每次定量投入后，在温度为110℃下于烘箱中达3-5小时，加快过氧化氢的反应。可假定的是，在该时间期间，过氧化氢完全反应，并转化为水和氧气。
分析
熔体流动速率指数是为氧化纤维素乙酸酯(CAox：s)作准备。温度230℃，在180秒内预热，质量2.16千克。
样品    手动             自动
5％     1.64克/10分钟    1.51立方厘米/10分钟
10％    2.16克/10分钟    2.05立方厘米/10分钟
15％    11.8克/10分钟    8.32立方厘米/10分钟
在采用柠檬酸三乙酯增塑后(比例为1∶1)，对实验I-III的产品熔体粘度(Brookfield-Thermocell)进行测量。
样品    粘度，200℃，剪切速率为0.281/秒
5％     24900cP
10％    24500cP
15％    12200cP
结果表明，在5％和10％的过氧化氢水平下，粘度水平几乎相同，但过氧化氢水平从10％增加到15％，粘度降低到不到一半。
实施例4
增塑的纤维素乙酸酯的制备
根据这个实施例，增塑的纤维素乙酸酯通过使用Berstorff双螺杆混料机来制备。首先，包含纤维素乙酸酯(67％重量)和50php(每百聚合物)的TEC(33％重量)的混合物由纤维素乙酸酯及柠檬酸三乙酯(TEC)制得。混合物的状态是稍干的粉末。该粉末通过计重给料机给入混料机。从混料机中产生的产品是条状的，并通过使用切料机颗粒化。温度分布为190-240℃。
通过Brabender分批搅拌机由从双螺杆混料机产生的颗粒和TEC以以下方式制得更高百分比增塑剂的材料：所述方式使得增塑剂的百分比分别为100php和150php。分批搅拌机的温度为200℃。
实施例5
增塑的纤维素乙酸酯通过使用热板压呢机(hot plate press)浸入纸或纸板
在这个实施例的方法中，根据实施例4增塑的一小片纤维素乙酸酯和纸板片被置于抗粘附塑料薄膜(在这种情况下其是聚对苯二甲酸乙二醇酯(polyethylene tereftalate))之间，并被引入热板压呢机的板之间。热板压呢机的板温度为180℃，以以下方式进行加压：首先使移动的板与样品接触，然后使增塑的纤维素乙酸酯变热。当增塑的纤维素乙酸酯明显开始熔化时，压呢机被加压合拢，并且压力升高到100-120巴。样品被压缩15秒，之后，打开压呢机，取出样品，并使其冷却。在样品冷却后，除去塑料薄膜。结果产生一个中间非常透明但朝向边缘透明度下降的圆形透明区域。纤维素乙酸酯所施用的纸板的那面非常有光泽，而另一面是不透明的。还以以下方式施用该方法：所述方式使得将增塑的纤维素乙酸酯片置于纸板片的两面，接着进行热压。在这种情况下，两个表面都很有光泽，而且透明度也得到提高。
实施例6
增塑的纤维素乙酸酯膜的制备
根据这个实施例，通过以以下方式使用热板加压制得膜：所述方式使得将合适量的增塑纤维素乙酸酯定量投入硅化纸板之间，并将测厚仪置于纸的边缘，所述测厚仪的厚度根据所需的膜厚度(5-30微米)改变。压呢机的温度为180℃，压力范围在40-200巴之间变化，这取决于所需的膜厚度。当制备薄膜时，采用高压。首先对增塑纤维素乙酸酯进行加热，之后增加压力，并保持约15秒，然后打开压呢机，取出样品，让其冷却。在膜冷却后，除去硅化纸，并且将圆形膜切割至12.5厘米×12.5厘米的尺寸。称重所产生的膜，并用于纸板的浸渍。
实施例7
通过使用由增塑纤维素乙酸酯制成的膜来浸渍纸板或纸
根据这个实施例的方法，浸渍通过以与实施例5完全相同的方式使用热板压呢机进行，但不使用增塑纤维素乙酸酯片，而是使用根据实施例6制得的膜。因此，最终产品大体上更平滑。
表1
Figure BPA00001391198900131
Figure BPA00001391198900141
比重计测量在黑色背景下进行。值为零(0)表示完全不透明。值为1表示完全透明。
根据实实施例4和6，也将其他材料制备为膜，并且压至纸张/纸板上。不通过比重计测量这些样品，而是视觉估计其透明度。
表2
Figure BPA00001391198900142
实施例8
依据实施例1，由材料250MOX制备含水浆体/分散体
本实验的目的是使用填料方法产生用于纸/纸板的填料，该填料在加热时熔化。
起始情况
6克      氧化淀粉乙酸酯250MOX-1-06
200毫升  以1∶1比例的丙酮/乙醇混合物，其中溶解聚合物
50毫升   水，其在聚合物溶于丙酮/乙醇混合物后加入
将上述制备的溶液通过移液管以约5毫升的剂量加入1600毫升的水中(加入耗时大约5分钟)；同时水溶液用磁体迅速地混合；用磁体继续混合2小时，在此期间，溶液中的丙酮量通过蒸发实质减少。
结果得到氧化淀粉乙酸酯250MOX的良好分散体，其不会沉淀或沉淀非常缓慢。
实施例9
通过用梯度压延增塑的纸张(sheet)
在实验中，对将热塑性淀粉250MOX添加到使用片料吹模产生的60g/m2的纸张进行测试。使用不同量的所加热塑性淀粉。通过将所需量的纤维浆和漂白软木纸浆添加到片料吹模产生纸张，以产生具有60g/m2克重和165×165毫米大小的纸张。添加纤维浆后，将所需量的热塑性淀粉250MOX添加到片料吹模中。为了保持在所需60g/m2的纸张克重，根据需要减少纤维浆的量。添加250MOX后，将纸张是在线上排干，在其上面放置3个吸墨纸板，使纸张通过5千克的擀面杖反复滚动5次，之后使其与线分离，并除去最上层的2个吸墨纸板。
将250MOX化学和/或机械地保留于纸张上。排干后，将纸张的反面置于烘干机板上，并用实验室压力机在3.5千帕的压缩负荷下对纸张进行压缩5+2分钟。
经压缩后，在实验室中以相对湿度为50％、温度为23℃对纸张进行干燥至少24小时，以防止它们收缩。从干燥板上拆下干的纸张。
经干燥后，将纸张置于相对湿度为90％的湿度箱中，以增加吸入250MOX填充的纸张中的水分水平，并增塑250MOX。将纸张暴露于90％的相对湿度至少4小时。在此之后，纸张被单独包封于Minigrip袋，以等待压延。
将纸张刚好在压延前单独从Minigrip袋中取出。压延的目的是利用水分和热使热塑性淀粉呈现半透明。纸张的压延在两个加热的金属圆筒间进行。金属圆筒的表面温度被提高到高于250MOX的塑化温度至少40℃，以使热塑性淀粉在短辊隙接触过程期间(即在它在两个金属圆筒之间时)增塑。
经压延后，透明/半透明的地方可在纸张中的其中热塑性淀粉以稍微较大量积累的地方(部分原因是因为分散差)看到。热塑性淀粉已熔化，这可以用显微镜证实。
实施例10
热塑性淀粉的局部增塑
在实验中，对将热塑性淀粉250MOX添加到通过使用片料吹模产生的60克/平方米的纸张进行测试。所添加热塑性淀粉的量在实验过程中为10％。通过将所需量的纤维浆和漂白软木纸浆添加到片料吹模产生纸张，以产生具有60克/平方米克重和165×165毫米大小的纸张。添加纤维浆后，10％的热塑性淀粉250MOX被添加到片料吹模中。最终纸张的克重为72克/平方米。添加250MOX后，将纸张在线上排干，在其上面放置3个吸墨纸板，使纸张通过5千克的擀面杖反复滚动5次，之后将其与线分离，并除去最上层的2个吸墨纸板。
250MOX被化学和/或机械地保留于纸张上。排干后，将纸张的反面置于烘干机板上，并用实验室压力机在3.5千帕的压缩负荷下对纸张进行压缩5+2分钟。
经压缩后，在实验室中以相对湿度为50％、温度为23℃对纸张进行干燥至少24小时，以防止它们收缩。从干燥板上拆下干的纸张。
纸张中的热塑性淀粉250MOX借助于模板被局部熔化，在这种情况下，纸张上形成透明的图形。甘油一乙酸酯(一种熔化添加剂)被喷涂在纸张上。喷涂按如下进行：
将72克/平方米的纸置于真空台的顶部，将由一般性膜(overheadfilm)预切的模板置于纸上，将真空真空吸引器连接上，然后喷涂甘油一乙酸酯。过量的甘油一乙酸酯在喷涂后立即机械地吸走。甘油一乙酸酯的喷涂量难以确定，因为其通过手动喷雾器添加。
所得结果显示于附图中。

Claims (29)

1.一种在纤维产品中产生透明区域的方法，其特征在于：
将包含增塑剂的碳水化合物衍生物掺入纤维产品，以及
以液态和在压力下，使被增塑剂增塑的碳水化合物衍生物以以下方式迁移到产品的纤维之间：所述方式使得至少部分增塑剂渗入纤维腔内。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，将所述增塑的碳水化合物衍生物加热到或超过其熔点，以熔化所述碳水化合物衍生物。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，将所述增塑的碳水化合物衍生物以液态或作为分散剂施用于纤维产品的表面上，在这种情况下，在压力和可能的加热下，使其渗入纤维之间。
4.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，将所述碳水化合物衍生物用作纤维产品中的填料，并且通过使用压力和可能的加热将增塑剂施用于包含碳水化合物衍生物的纤维产品上，以增塑所述碳水化合物衍生物和使其渗入纤维之间。
5.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，所述碳水化合物衍生物是纤维素、淀粉或糊精的衍生物，或者两种或更多种衍生物的混合物。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述碳水化合物衍生物是纤维素C1-4烷基酯、氧化纤维素C1-4烷基酯、淀粉C1-4烷基酯、氧化淀粉C1-4低级烷基酯或其混合物。
7.根据权利要求5或6所述的方法，其特征在于，所述增塑碳水化合物衍生物的玻璃化转变温度最高为210℃，特别是最高170℃，最适宜为最高150℃。
8.根据权利要求1-7中任一项所述的方法，其特征在于，使用单体型增塑剂。
9.根据权利要求1-8中任一项所述的方法，其特征在于，所述增塑剂为包含1-5个羟基的C2-4醇或其酯，柠檬酸的烷基酯或两种或更多种物质的混合物，或这些的水性混合物或水性分散剂，或淡水。
10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述增塑剂为甘油酯、丙二醇、二丙二醇、乙酸甘油酯、或单-、双-或三-烷基酯，具体是柠檬酸的单-、双-或三-C1-4烷基酯，或者是数种这些物质的混合物。
11.根据权利要求8-10中任一项所述的方法，其特征在于，所述增塑剂是可生物降解的。
12.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，所述增塑剂的量与所述碳水化合物衍生物的量之比的范围大约为1∶100-500∶100(每重量份/每重量份)。
13.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，待处理的纤维产品基本上是平面产品，例如纸或纸板片或者纸或纸板网。
14.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，待局部施用于纤维产品表面上或局部存在于纤维产品中的增塑碳水化合物衍生物的量，约为1-500克/平方米，特别是约10-350克/平方米，最适宜为约50-250克/平方米。
15.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，待处理的纤维产品的克重大约为40-500克/平方米，特别是约80-350克/平方米。
16.根据权利要求14或15所述的方法，其特征在于，所述碳水化合物衍生物和其包含的增塑剂的量根据纤维产品的克重以以下方式选择：所述方式使得所述碳水化合物衍生物和所述增塑剂的施用量与在处理点的纤维产品材料量的关系为约10∶100...250∶100(每重量份/每重量份)，在这种情况下，所述碳水化合物衍生物和所述增塑剂的重量比约为1∶10...10∶1。
17.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，在纤维产品的两面都有增塑的碳水化合物衍生物，或者将所述衍生物施用于纤维产品的两面。
18.根据权利要求1-3或5-17中任一项所述的方法，其特征在于，将所述增塑的碳水化合物衍生物在约50-200℃的温度下施用。
19.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，对所述增塑碳水化合物衍生物施加约0.1-20MPa的压力、特别是约0.5-10MPa的压力。
20.根据权利要求4-19中任一项所述的方法，其特征在于，借助于模板将增塑剂施用在纤维产品上，以限制被处理的区域。
21.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，使用压制、挤压、柔性版印刷、转印膜技术或类似的技术以施用所述碳水化合物衍生物或所述增塑剂。
22.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，产生具有由透明区域形成的图形的食品包装、消费包装或水印纸。
23.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，所述透明区域产生于纤维产品上的所需位置，例如以使得它仅形成最终纤维产品表面的一部分这样的方式。
24.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，至少约10％重量、优选约25％重量的所述增塑剂在施用期间从所述碳水化合物衍生物中分离。
25.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，使至少约5％重量、最适宜约10-90％重量的用于增塑碳水化合物衍生物的增塑剂，渗入纤维产品的纤维腔内。
26.一种具有至少一个透明区域的纤维产品，其特征在于，所述透明区域包含被增塑剂增塑的碳水化合物衍生物，并且所述透明区域的纤维腔内包含至少一些增塑剂。
27.根据权利要求26所述的纤维产品，其特征在于，所述产品是纸或纸板片，或者纸或纸板网，或由这些通过转变例如包装制成的产品。
28.根据权利要求26或27所述的纤维产品，其特征在于，所述透明区域构成纤维产品的最大约50％、特别是最大约25％、最适宜最大约15％、特别是约10-1％的区域。
29.根据权利要求26-28中任一项所述的纤维产品，其特征在于，其通过使用权利要求1-25中任一项所述的方法制备。
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