可再分散的纤维素长丝（CF)的膜或干燥的水可再分散的纤维 素长丝（CF)的粉末或薄片也可以被用作用于制造复合体和用于包装或其它应用的强的和 可回收的膜。它们也可以在再分散于水性介质中时作为添加剂用于增强其它消费品或工业 产品。
[0058] 水可再分散的膜的干燥度（固含量）、定量和单程留存率尤其取决于用于制造 纤维素长丝（CF)的总能量和来源，制造薄页纸、纸或纸板的机器的速率和机器的构造和 操作参数，如应用的真空箱数目、流浆箱的浓度和流速，和成型织物孔径。如在先专利申 请PCT/CA2012/000060、TO2012/097446A1 所述，通过采用优选 2, 000-20,OOOkWh/t、更 优选5, 000-20, 000kWh/t、且最优选5, 000-12, 000kWh/t的总能量输入木材或植物纤维 的多程高浓（20-65重量％ )磨浆来制造CF，使至少50重量％的其纤丝化材料具有至多 300-350ym的长度和大约100-500nm的直径。机器以这种方式操作：允许生产具有优选 70-95%、更优选75-95%和最优选80-95%的固含量；优选5-120g/m2、更优选10-100g/m2、 且最优选10-80g/m2的定量的CF膜。任选地，可以将助留或助滤化学品与CF在纸、薄页纸 或纸板造纸机的流浆箱中混合，以增加所述干燥的水可再分散的CF的膜的单程留存率和/ 或滤除率。
[0059] 事实上，每种固体材料都是可过滤的，只要过滤介质的孔径足够小来保留所述材 料。然而，随着孔径下降，流动阻力增加并且因此滤除率降低。本发明人发现，使用温和的 压力下降条件（即不需要高压或真空），在水中的准纳米材料在高的速率下是可过滤的。在 相对稀松的织物上，给定l〇〇_500nm直径的长丝，750m/min、1000m/min和更高的过滤速率 是令人惊讶的。
[0060] 本文中将"浓度"定义为水与木材或植物纤维或纤维素长丝（CF)的混合物中木材 或植物纤维或纤维素长丝（CF)的重量百分比。
[0061] 本文中将"定量"定义为每平方米（M2)纤维素长丝（CF)的膜或纸浆纤维和CF的 片材以克（g)表示所述膜或片材的重量。
[0062] 本发明中绝干（od)基的重量是指排除了水重量的重量。对于潮湿的材料如CF而 言，其为由材料的浓度计算的材料的不含水重量。
[0063] 现参考附图，图1显示了由漂白的软木硫酸盐纸浆的多程高浓磨浆制造的具有至 多300-350ym的长度和大约100-500nm的直径的代表性纤维素长丝（CF)的扫描电子显微 镜图像。
[0064] 来自机器的最终CF膜产品具有非常少的孔隙率至没有孔隙率。此外，因为本发明 的CF膜在机器上形成期间快速闭合，所以滤除率随着膜固结并且其孔体系变得密封而快 速下降。因此，膜在机器上并以薄的厚度最佳地保持快速移动。膜的厚度优选为10-50ym 且不大于300ym。
[0065] 本发明通过以下实施例进行阐释，但并不限于此。
[0066] 通用程序A:在中试造纸机上生产干燥的水可再分散的CF膜
[0067] 在FPInnovations的中试造纸机上生产干燥的水可再分散的CF膜，所述造纸机 的构造可以适应于生产中等至高定量的印刷和书写级以及薄页纸和纸巾。已介绍用于造 纸的机器的标准构造的详细描述（Crotogino，R.，etal.，〃Paprican'sNewPilotPaper Machine, "Pulp&PaperCanada,第 101 卷，no. 10, 2000，第 48-52 页）〇
[0068] 简而言之，所述机器主要由宽度为0. 46米的双网辊压成型部，四辊、三辊隙压制 部和两个Yankee干燥器构成。对于生产CF膜而言，发现两种构造是适合的，尽管薄页纸和 纸巾模式在经济上是低劣的，因为压制部的除去将更湿的膜带至干燥部。发现单个Yankee 干燥器足以干燥膜，但是造纸领域的专家应认识到的是，常规的干燥器如旋转蒸汽填充缸 在受控的条件下对于干燥这些膜将会是等效或更优的。
[0069] 除非另外指明，将1000kg绝干（od)基的CF(其中不低于50重量％的纤丝化材料 具有至多300-350ym的长度、大约100-500nm的直径和33-37 %的浓度），由漂白的软木 硫酸盐纸浆的多程高浓磨浆来制造，在造纸机（PM)干燥部碎浆机/压碎碎浆机中以3-4% 浓度分散在自来水中并且储存于50m3罐中。然后将分散的CF送至造纸机浆池，在此将CF 用自来水稀释至约2.0%浓度。向冲浆泵回路（在PM浆池之后）计量加入另外的自来水 并将CF浆料稀释至0.2-0. 5 %浓度。然后将CF浆料过筛并送至PM流浆箱。调节流浆箱 流速（800-5000L/min)、机器速率（500-750m/min)和其它机器操作参数以允许形成薄膜， 所述薄膜在成型部之后分别在所述成型部中不使用或使用真空箱的情况下具有6-8%和 9-10. 5%的固含量，以达到在压制部之后膜的30-37%的固含量，以及在干燥部之后生产具 有80-85%的固含量和15-22g/m2的定量的干燥的水可再分散的CF膜。所生产的干燥的CF 膜的宽度为〇. 30-0. 33m且所述膜的单程留存率为85-90%。
[0070] 通用程序B:CF或中试造纸机生产的CF膜在水性介质中的实验室分散体
[0071] 除非另有指明，将24g(od基）的通用程序A中描述的CF或24g(od基）的根据所 描述的通用程序A生产的干燥的水可再分散的CF膜在BritishDisintegrator中用已知 量的去离子水0)1H20)稀释至1. 2%浓度，所述去离子水的温度被升高至80°C。将CF浆 料在3000rpm下混合15分钟以产生分散体，然后将其从所述Disintegrator中取出并冷却 至室温（~23°C)。
[0072] 通用程序C:在中试造纸机碎浆机中CF或中试造纸机生产的CF膜在水性介质中 的分散体
[0073] 除非另有指明，将1000kg(od基）的通用程序A中描述的CF或1000kg(od基）的根 据所描述的通用程序A生产的干燥的水可再分散的CF膜在中试造纸机压碎碎浆机（Beloit VerticalTri-DynePulper,ModelNo. 5201，SerialNo.BC-1100)或干燥部碎衆机中用以 已知量的自来水稀释至3. 0-4. 0%浓度，所述自来水的温度被升高至~50°C。将CF浆料在 480rpm下混合15分钟以产生分散体，然后将其从所述碎浆机中取出并储存于50m3罐中，然 后冷却至室温（~23°C)。
[0074] 通用程序D:由纸浆和CF产物的混合物制备手工抄纸
[0075] 除非另有指明，将干磨盘形式的硬木硫酸盐纸浆（HWKP)首先与DIH20组合并在螺 旋碎浆机中以10%浓度、800rpm和50°C重新制浆/粉碎15分钟。然后将重新制浆的HWKP 与根据所描述的通用程序B或C制备的CF分散体的样品以96/4 (HWKP/CF)的重量（od基） 比组合，并且与DIH20组合以0. 33%浓度产生纸浆和CF的浆料。根据PAPTAC测试方法， 标准C. 4制备手工抄纸（60g/m2)。所述抄纸的抗张强度根据PAPTAC测试方法，标准D. 34 测定。在单独的实验中，还由100%HWKP制备手工抄纸（60g/m2)并测量它们的抗张强度。
[0076] 通用程序E:在标准片材机上制备CF膜
[0077] 使用改性的PAPTAC测试方法，标准C. 5制备尺寸为0.02m2的圆形CF膜，如下。 除非另有指明，将〇. 4、0. 8或1. 2g(od基）的根据所描述的通用程序B或C制备的CF用 DIH20稀释以0.05%的浓度产生CF浆料。将分散体转移至标准片材机中，除非另有指明， 所述标准片材机配备有使用Teflon匙的150目筛。将标准片材机内的分散体使用Teflon 棒横跨定纸框轻柔地来回搅拌，然后使其静止。然后使标准片材机的排水阀释放以允许排 水，并且当从所述定纸框中已排出水并且在钢网顶部已形成CF膜时关闭。典型地，超过 90%的纤维素长丝保留在CF膜中。精确的留存值取决于在制造CF中施加的总能量和标 准片材机筛网尺寸。对于采用5000-10, 000kWh/t的总比磨浆能由漂白软木硫酸盐纸浆的 多程高能磨浆制造的CF，使用150目筛允许CF膜中超过90%的长丝的留存率。对于采用 12, 000-20, 000kWh/t的总比磨浆能由漂白软木硫酸盐纸浆的多程高能磨浆制造的CF，使 用450目筛允许CF膜中超过90%的长丝的留存率。