羧基烷基纤维素制造技术

本发明专利技术公开了羧基烷基纤维素。

【技术实现步骤摘要】
专利
本专利技术涉及羧基烷基纤维素。专利技术背景个人护理吸收产品，比如婴儿尿布，成人失禁衬垫，和女性护理产品，通常含有包括分布在纤维性模(matrix)内的超吸收聚合物粒子的吸收芯。超吸收剂是水可膨胀的一般对体液具有高度吸收能力的水不溶性吸收材料。常用的超吸收聚合物(SAPs)大多数来源于丙烯酸，其本身来自油，一种非可再生的原料。丙烯酸聚合物和SAPs通常被认为是不可生物降解的。尽管它们被广泛使用，还是有一部分吸收产品市场担忧源自非可再生油的材料的使用和它们的不可生物降解性质。基于丙烯酸的聚合物还构成尿布和失禁衬垫的主要成本。SAP的使用者关心低成本的SAPs。高成本部分源自制造丙烯酸的成本，而其又依赖于油价的波动。此外，尿布在使用之后被丢弃，此时它们通常包含比其最大量或理论量少得多的体液。换句话说，在它们的液体保持容量方面，它们是“过分设计的”。该“过分设计”使得SAP使用时的效率不高。所述效率不高部分源自SAPs被设计成具有高凝胶强度的事实(如在负荷下高吸收性或AUL所表现)。目前使用的SAP粒子的高凝胶强度(在膨胀后)帮助其维持粒子之间的许多空隙空间，这对迅速吸收液体是有帮助的。然而，在所述产品处于饱和状态时，这个高“空隙容积”同时在其里面产生许多空隙(粒子之间的)液体。当有很多空隙液体时，吸收产品的“再湿”值或“潮湿感受”被损害。在个人护理吸收产品中，美国南方松绒毛浆通常与SAP一同使用。所述绒毛浆是全世界认可用于吸收产品的优选纤维。所述优选是基于绒毛浆有利的高纤维长度(大约2.8mm)以及其相对容易从湿法浆粕(wetlaid pulp sheet)加工为气流纤网(airlaid web)。绒毛浆也可以从可再生和可生物降解的纤维素纸浆纤维制备。与SAP相比，这些纤维基于每质量是便宜的，但是基于每液体保持单位则往往更昂贵。这些绒毛浆纤维大多数在纤维之间的空隙之内吸收。为此，纤维性模在施加压力后容易释放获得的液体。释放获取的液体这一倾向会在使用包含只用纤维素纤维形成的芯的吸收产品的过程中导致显著的皮肤潮湿。这样的产品还往往泄漏获得的液体，因为液体没有被有效保持在这样的纤维吸收芯中。因此存在对超吸收组合物的需求，该组合物由可生物降解的可再生资源例如纤维素制造而且具有经济效益。以这种方法，所述超吸收组合物可被用于有效的吸收产品设计中，从而它们能被使用到更接近其理论容量而不使穿着者觉得潮湿。本专利技术力求满足这个需要并提供更多有关的优点。专利技术概述在一个方面，本专利技术提供从κ值为大约1到大约65的纸浆中获得的羧基烷基纤维素。在一个方面，羧基烷基纤维素为水溶性羧基烷基纤维素，包括用足以提供羧基置换程度从大约0.4到大约1.4的羧基烷基化纸浆的量的羧基烷基化剂处理的纸浆。在一个实施方案中，羧基烷基纤维素为交联的水溶性羧基烷基纤维素。交联的水溶性羧基烷基纤维素包括用足以提供羧基置换程度从大约0.4到大约1.4的羧基烷基化纸浆的量的羧基烷基化剂处理和用足以维持羧基烷基纤维素溶解于水的量的交联剂处理的纸浆。在一个实施方案中，本专利技术提供水溶性羧基烷基纤维素，包括用足以提供羧基置换程度从大约0.4到大约1.4的羧基烷基化纸浆的量的羧基烷基化剂处理的交联纸浆。在另一实施方案中，本专利技术提供水溶性羧基烷基纤维素，包括用足以维持羧基烷基化纸浆溶解于水的量的交联剂处理的羧基置换程度从大约0.4到大约1.4的羧基烷基化纸浆。在上述实施方案中，羧基烷基纤维素从中制备的纸浆具有大约1到大约65的κ值。在其他方面，提供包括羧基烷基纤维素的吸收产品。附图简述本专利技术的上述方面和许多附带的优点当参考以下详细说明，结合附图而更透彻理解时将变得更容易被接受，其中图1是掺入本专利技术的羧基烷基纤维素聚合物网络并具有获取层的吸收构造的横剖面视图；图2是掺入本专利技术的羧基烷基纤维素聚合物网络并具有获取层和分配层的吸收构造的横剖面视图；图3A-C是分别掺入包括本专利技术的羧基烷基纤维素聚合物网络的复合材料的吸收物品和由图1和图2表示的吸收构造的横剖面视图；以及图4是用于测量在负荷下吸收性(AUL)值的装置的示意图。优选实施方案详述在一个方面，本专利技术提供羧基烷基纤维素。本专利技术的羧基烷基纤维素由与制造羧基烷基纤维素的常规纸浆相比具有高木质素含量，高κ值，高半纤维素含量，和高聚合程度的纸浆制成。对生产本专利技术羧基烷基纤维素有用的纸浆包括由不含预水解步骤的制浆方法制造的纸浆。有用的纸浆包括通过具有比常规制浆方法蒸煮时间更短和蒸煮温度更低的方法制备的纸浆。其它有用的纸浆包括通过不含广泛漂白阶段的方法制备的纸浆。从中制造羧基烷基纤维素的纸浆具有κ值从大约1到大约65。在一个实施方案中，从中制造羧基烷基纤维素的纸浆具有κ值从大约2到大约40。在一个实施方案中，从中制造羧基烷基纤维素的纸浆具有κ值大约35。K值通过标准方法TAPPI T-236来测量。在一个实施方案中，从中制造羧基烷基纤维素的纸浆是牛皮浆。在一个实施方案中，所述羧基烷基纤维素是羧甲基纤维素。在一个实施方案中，所述羧基烷基纤维素是羧乙基纤维素。本专利技术的羧基烷基纤维素由木质素含量基于纤维素的重量从大约0.15到大约10wt％的纸浆制成。木质素含量通过实施例6和7描述的方法测定。本专利技术的羧基烷基纤维素由半纤维素含量基于纤维素的重量从大约0.1到大约17wt％的纸浆制成。本纤维素含量通过实施例6和7描述的方法测定。本专利技术的羧基烷基纤维素由未漂白或轻度漂白的纸浆制成。未漂白和轻度漂白的纸浆包含纤维素，半纤维素和木质素。因此，由未漂白或轻度漂白的纸浆制造的本专利技术产品除羧基烷基纤维素之外，还可包含羧基烷基半纤维素和羧基烷基木质素。本专利技术的羧基烷基纤维素由聚合度从大约1200到大约3600的纸浆制成。聚合度通过标准方法ASTM D1795测定。本专利技术的羧基烷基纤维素具有从大约0.4到大约1.4的羧基置换程度。羧基置换程度通过滴定测定。1wt％本专利技术羧基烷基纤维素的水溶液具有大于大约100cP的粘度。在一个实施方案中，1wt％本专利技术羧基烷基纤维素的水溶液粘度大于大约600cP。在一个实施方案中，1wt％本专利技术羧基烷基纤维素的水溶液粘度大于大约1000cP。在一个实施方案中，1wt％本专利技术羧基烷基纤维素的水溶液粘度大于大约2000cP。在一个实施方案中，1wt％羧基烷基纤维素的水溶液粘度大于大约4000cP。粘度通过标准方法ASTM D2196-99测定。本专利技术的羧基烷基纤维素的自由膨胀容量(Free Swell Capacity)为至少大约20g/g。在一个实施方案中，羧基烷基纤维素的自由膨胀容量为大约20g/g到大约80g/g。自由膨胀容量通过实施例4所述的方法确定。本专利技术的羧基烷基纤维素的离心容量(Centrifuge Capacity)为至少大约10g/g。在一个实施方案中，羧基烷基纤维素的离心容量为从大约10g/g到大约50g/g。离心容量通过实施例4所述的方法确定。本专利技术的羧基烷基纤维素的在负荷下吸收性(AUL)值为至少大约5g/g。在一个实施方案中，羧基烷基纤维素的在负荷下吸收性值为大约5g/g到大约20g/g。在负荷下吸收性值通过实施例5所述的方法确定。在一个实施方案中，羧基烷基纤维素为水溶性羧基烷基纤维素，包括本文档来自技高网...

【技术保护点】
从κ值为大约１到大约６５的纸浆中获得的羧基烷基纤维素。

【技术特征摘要】
US 2004-12-29 11/027,3611.从κ值为大约1到大约65的纸浆中获得的羧基烷基纤维素。2.权利要求1的羧基烷基纤维素，其中羧基烷基纤维素为羧甲基纤维素或羧乙基纤维素。3.权利要求1的羧基烷基纤维素，其中所述纸浆的木质素含量为纤维素的大约0.15到大约10wt％。4.权利要求1的羧基烷基纤维素，其中所述纸浆的半纤维素含量为纤维素的大约0.1到大约17wt％。5.权利要求1的羧基烷基纤维素，其粘度(1wt％水溶液)大于大约100cP。6.权利要求1的羧基烷基纤维素，其羧基置换程度为大约0.4到大约1.4。7.水溶性羧基烷基纤维素，包括用足以提供羧基置换程度从大约0.4到大约1.4的羧基烷基化纸浆的量的羧基烷基化剂处理的纸浆，其中所述处理的纸浆的κ值为大约1到大约65。8.权利要求7的羧基烷基纤维素，其中羧基烷基纤维素为羧甲基纤维素或羧乙基纤维素。9.权利要求7的羧基烷基纤维素，其中所述纸浆的木质素含量为纤维素的...

【专利技术属性】
技术研发人员：罗孟奎，阿马尔N内奥吉，
申请(专利权)人：韦尔豪泽公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]