在制造片材形式的纤维素捕获纤维中可用的材料制造技术

本发明专利技术的实施方案涉及在制造片材形式的纤维素基捕获纤维中用的改性剂，该改性剂是多羧酸化合物与多官能团环氧化合物的反应产物。使用该改性剂生产片材形式的纤维素基捕获纤维的方法包括用该改性剂处理片材形式的纤维素纤维，并干燥和固化处理过的片材，促进纤维内键合的形成。所得纤维素基捕获纤维可在吸收制品的捕获层和／或吸收芯中使用。（*该技术在2024年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术的实施方案涉及用于制造片材形式的纤维素基捕获(acquisition)纤维的改性剂和制造该改性剂的方法。可通过使多官能团环氧化合物和多羧酸化合物反应制造改性剂。本专利技术的实施方案还涉及使用本专利技术的改性剂，制造片材形式的纤维素基捕获纤维的方法。本专利技术的疏水纤维素纤维可用具有改进的离心保留能力、捕获速度、回弹性、松散体积和负载下的吸收度来表征。该纤维特别地适合于在拟用于体液处理的吸收制品中使用。2.
技术介绍
拟用于个人护理的吸收制品，例如成人失禁护垫，妇女护理产品和婴儿尿布典型地由至少一层顶片、背底片、布置在顶片和背底片之间的吸收芯，和布置在顶片和吸收芯之间的任选使用的捕获层组成。捕获层例如由捕获纤维组成，通常被掺入到吸收制品内，以提供液体更好的分布，增加的液体吸收速度，降低的凝胶结块，和改进的表面干燥度。宽范围的各种捕获纤维是本领域已知的。在这些当中，包括合成纤维，纤维素纤维和合成纤维的复合材料，和交联的纤维素纤维。优选交联的纤维素纤维，这是因为它来源丰富、可生物降解且相对便宜。多年来在文献中已经公开了交联的纤维素纤维及其制造方法(参见，例如G.C.Tesoro，在Handbook of Fiber Science andTechnology(纤维科学技术手册)中，Vol.II，M.Lewin和S.B.Sello编辑，第1-46页，Marcel Dekker，New York(1983)Cross-linking ofCellulosics(纤维素的交联))。典型地通过使纤维素与多官能团试剂反应，制备交联的纤维素纤维，所述多官能团试剂能同时与或者相同链或者相邻链内纤维素的葡糖苷(anhydroglucose)重复单元中的羟基反应。纤维素纤维典型地以绒毛形式交联。制造绒毛形式的交联纤维的方法包括在交联剂、催化剂和软化剂的水溶液中浸渍溶胀或非溶胀的纤维。然后一般通过在升温下加热如此处理的纤维，使之处于溶胀状态使之交联，正如在美国专利No.3241553中所述，或者在将其脱纤维之后，使之处于塌陷状态使之交联，正如在美国专利No.3224926和欧洲专利No.0427361B1中所述，每一篇的公开内容在此通过参考全文引入。认为纤维的交联以许多方式改进纤维的物理和化学性能，例如改进(干燥和湿润状态下的)回弹性，增加吸收性，降低起皱，和改进抗收缩性。然而，交联的纤维素纤维没有广泛地在吸收产品中使用，这似乎是因为难以成功地交联片材形式的纤维素纤维。更具体地说，已发现，在没有引起纤维明显问题的情况下，片材形式的交联纤维倾向于难以脱纤维。这些问题包括严重的纤维断裂和增加数量的结头和nits(硬的纤维块)。这些缺点使得交联产品完全不适合于许多应用。认为这些问题可归因于两个因素(a)干燥状态下的片状纤维彼此紧密接触；和(b)存在打浆和漂白残渣，例如木质素和半纤维素。片状纤维的机械缠结和氢键键合使纤维紧密接触。结果，当用交联剂处理纤维并加热以供固化时，纤维倾向于形成纤维间交联(在两个相邻的纤维之间)，而不是纤维内交联(在单一纤维内部的链与链之间)。打浆和漂白残渣，例如木质素和半纤维素在交联反应的加热条件下与交联剂结合，形成热固性粘合剂。因此，这些残渣起到粘合剂粘结相邻纤维的作用，结果在任何条件下，在没有显著的纤维断裂的情况下，非常难以分离它们。由于交联的纤维倾向于发脆，因此纤维本身常常断裂，从而在完整的相邻纤维之间留下粘结区域。已提出许多解决方法克服片材形式的交联纤维有关的一些问题。这一问题的一种所谓的解决方法是最小化干燥状态下纤维之间的接触。例如，Graef等人在美国专利5399240(其公开内容在此通过参考将其全文引入)中公开了用交联剂和松解剂(de-bonder)处理片材形式的纤维的方法。然后在升温下固化片材形式的纤维。松解剂倾向于干扰纤维之间的氢键键合，并因此最小化纤维之间的接触。结果，产生具有相对低含量结头和nits的纤维。遗憾的是，长的疏水烷烃链倾向于对纤维具有非所需的疏水影响，例如导致降低的吸收性和润湿性，从而使得它不适合于其中要求高的吸收速度和快速捕获的应用，例如吸收制品。在Bernardin等人的美国专利3434918公开了用交联剂和催化剂处理片材形式的纤维的方法。处理过的片材然后湿法熟化，使得交联剂不溶。湿法熟化的纤维在固化之前再分散，与未处理的纤维混合，压片，然后固化。交联纤维和未处理纤维的混合物潜在地可用于制造其中希望高的松散体积和良好的吸水性且在产品内没有过度硬挺度的产品，例如过滤介质、薄纸和毛巾等。遗憾的是，未处理纤维的存在使得所生产的纤维不适合于在卫生产品，例如尿布中作为捕获层。描述片材形式的纤维的处理方法的其它文献包括例如美国专利Nos.4204054、3844880和3700549(每一篇的公开内容在此通过参考全文引入)。然而，以上所述的方法使片材形式的纤维的交联方法复杂化，且使得该方法耗时和成本高。结果，这些方法导致纤维性能显著下降和成本显著增加的交联纤维。在以前的研究工作(2002年6月11日提交的标题为“ChemicallyCross-Linked Cellulosic Fiber and Method of Making the Same(化学交联的纤维素纤维及其制造方法)”的美国专利申请序列号No.10/166254，和2001年4月10日提交的标题为“Cross-Linked Pulpand Method of Making the Same”(交联的纸浆及其制造方法)的序列号No.09/832634，和2003年3月14日提交的标题为“Method ForMaking Chemically Cross-Linked Cellulosic Fiber In The SheetForm(制造化学交联的片材形式的纤维素纤维的方法)”的美国申请，律师档案号60892.000005)中，表明可成功地交联片材形式的丝光纤维和丝光纤维与常规纤维的混合物。所生产的交联纤维显示出与常规的单独交联的纤维素纤维类似或者更好的性能特征。此外，与常规的单独交联纤维相比，所生产的纤维显示出较少的变色和降低含量的结头与nit。纤维的丝光化(这是用氢氧化钠(碱)的水溶液处理纤维)是最早已知的纤维改性方法之一。它在150年前由John Mercer专利技术(参见，英国专利13691850)。该方法通常在纺织工业中使用，以改进棉织物的拉伸强度、可染性和光泽(参见，例如R.Freytag，J.-J.Donze，Chemical Processing of Fibers and Fabrics，Fundamental and Applications(纤维和织物的化学处理，基本原理和应用)，Part A，Handbook of Fiber Science and Technology(纤维科学与技术手册)，Vol.I M.Lewis和S.B.Sello编辑，第1-46页，Mercell Decker，New York(1983))。此处关于已知捕获纤维素纤维及其制备方法的一些优缺点的说明不打算限制本专利技术的范围。确实，本专利技术可包括以上所述的一些或所有方法和化学试剂且没有同样的缺点。专利技术概述鉴于交联片本文档来自技高网...

【技术保护点】
制造片材形式的纤维素捕获纤维用改性剂，其中该改性剂是多羧酸与多官能团环氧化合物的反应产物。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：OA哈梅德，HJ赫梅莱夫斯基，
申请(专利权)人：雷奥尼尔TRS控股公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]