CN108049234A - 一种经化学改性的牛皮纸纤维 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种经化学改性的牛皮纸纤维，其包含经催化氧化且用羧基化酸处理的纤维素，并且其羧基含量大于6meq/100g，醛含量小于1meq/100g且粘度小于5.5mPa·s。该纸浆纤维素，具有增高的羧基含量，从而实现改良的抗微生物、抗泛黄和吸收性质。

Description

一种经化学改性的牛皮纸纤维
本申请是分案申请，其原申请的国际申请号为PCT/IB2014/001272，中国国家申请号为201480014286.7，申请日为2014年3月12日，发明名称为“具有增高羧基含量的低粘度牛皮纸纤维及其制造和使用方法”。
技术领域
本发明涉及一种经氧化的经酸处理牛皮纸纤维，其具有增高的羧基含量，从而特别是产生较好的水吸收能力、改良的湿强度和干强度、改良的抗泛黄特性及较低的pH。更具体来说，本发明涉及一种牛皮纸纤维(例如针叶木纤维)，其经氧化以产生独特的特性组合，与未经处理的纤维和经其他处理的纤维相比性能得到改善。
本发明进一步涉及一种来源于漂白针叶木的化学改性纤维素纤维，其具有增高的羧基含量，使其适用作吸收性产品中和其他消费型产品应用中的短纤浆，且在一些情况下适用作纤维素衍生物(包括纤维素醚、酯及胶粘纤维)生产中的化学纤维素原料。
本发明还涉及用于生产所述改良纤维的方法。纤维经受浸煮及氧脱木质素，继而进行漂白。通常，使纤维经受催化氧化处理及羧基化酸(carboxylating acid)处理。在一些实施方式中，用过氧化氢与铁或铜的组合使纤维氧化，随后进一步漂白以提供具有适当亮度(例如与标准漂白纤维相当的亮度)的纤维。在一个实施方式中，纤维可在牛皮纸工序(诸如牛皮纸漂白工序)中进行氧化，随后经受羧基化酸处理。在另一实施方式中，处理工序包括五个漂白阶段，其包含D0E1D1E2D2的程序，其中E1或E2阶段中的一个或多个包含催化氧化处理。纤维可在漂白后或在D0、D1及D2阶段中的一个或多个中经受羧基化酸处理。
最后，本发明涉及使用所述改良的经氧化且酸处理的牛皮纸纤维生产的产品。
背景技术
纤维素纤维及衍生物广泛用于纸、吸收性产品、食物或食物相关应用、药物及工业应用中。纤维素纤维的主要来源为木浆及棉花。纤维素来源及纤维素加工条件通常决定纤维素纤维特性，并由此决定纤维对某些最终用途的适用性。对加工成本相对低但高度通用从而能够用于多种应用中的纤维素纤维存在需求。
由化学牛皮纸制浆方法生产的牛皮纸纤维提供廉价的纤维素纤维来源，其一般为最终产品提供良好亮度及强度特性。因此，其广泛用于纸应用中。然而，标准牛皮纸纤维的最终用途可因由标准牛皮纸制浆及漂白而产生的纤维素的化学结构而受到限制。一般而言，标准牛皮纸纤维含有过多的残余半纤维素及其它天然存在的物质，该物质可干扰纤维的后续物理和/或化学改性。此外，标准牛皮纸纤维具有有限的化学官能性，且一般为刚性的且不是高压缩性的。
在标准牛皮纸处理工序中，在浸煮器中将称为“白液”的化学试剂与木材碎片组合以进行脱木质素。脱木质素是指下述工序，通过该工序与纤维素纤维结合的木质素因其在热碱性溶液中的高溶解度而脱除。该工序常常称为“蒸煮”。通常，白液为氢氧化钠(NaOH)及硫化钠(Na2S)的碱性水溶液。取决于所用木材种类及所需最终产品，以足以提供基于木材干重所需的总碱料的量将白液添加至木材碎片中。
一般而言，将浸煮器中木材/液体混合物的温度在约145℃～170℃保持约1～3小时的总反应时间。当浸煮完成时，将所得牛皮纸木浆从包括所用化学品及所溶解的木质素的废液(黑液)中分离。常规地，使黑液在牛皮纸回收工序中燃烧来回收钠及硫化学品以供再次使用。
在此阶段，牛皮纸浆由于残留在纤维素纤维上的木质素残余物而展现出特征性淡褐色。在浸煮及洗涤后，纤维通常进行漂白以脱除另外的木质素且使纤维变白变亮。因为漂白化学品比蒸煮化学品昂贵得多，因而通常在蒸煮工序期间要脱除尽可能多的木质素。不过，应理解的是，因为脱除过多木质素会增加纤维素降解，因而这些工序需要加以权衡。针叶木在蒸煮后且在漂白前的通常卡伯值(Kappa number)(用于测定纸浆中残余木质素量的量度)在28～32的范围内。
通常，纤维生产在浸煮与开始漂白之间包括氧脱木质素工序。该脱木质素工序一般减少木质素含量并提高漂白程序的有效性。
在浸煮及洗涤后，纤维一般分多阶段程序进行漂白，该多阶段程序传统上包含强酸性及强碱性漂白步骤，包括在漂白程序结束或接近结束时的至少一个碱性步骤。木浆的漂白一般出于选择性增加纸浆的白度或亮度的目标而进行，该工序通常通过在不负面影响物理特性的情况下脱除木质素及其它杂质来进行。化学纸浆(诸如牛皮纸浆)的漂白一般需要数个不同漂白阶段来以良好选择性实现所需亮度。通常，漂白程序采用在交替pH范围下进行的阶段。此种交替有助于脱除在漂白程序中生成的杂质，例如通过使木质素分解的产物溶解来脱除。因此，一般而言，预期在漂白程序中使用一系列酸性阶段(如连续的三个酸性阶段)将不提供与交替的酸性/碱性阶段(诸如酸性-碱性-酸性)相同的亮度。例如，常用的DEDED程序生产亮度大于DEDAD程序(其中A系指酸处理)的产品。
纤维素一般以包含数百至数万葡萄糖单元的聚合物链的形式存在。纤维素可进行氧化以改变其官能性。已知各种使纤维素氧化的方法。在纤维素氧化中，纤维素链的糖苷的羟基可例如转化为羰基，诸如醛基或羧酸基。取决于所用的氧化方法及条件，羰基改性的类型、程度及位置可以变化。已知某些氧化条件可使纤维素链本身降解，例如通过使纤维素链中的糖苷环断裂导致解聚合而降解。在大多数情况下，解聚合的纤维素不仅粘度降低，而且纤维长度也比起始纤维素材料短。当纤维素降解(诸如通过解聚合及/或显著减小纤维长度及/或纤维强度)时，其可能难以加工及/或可能不适于许多下游应用。对可改良纤维官能性的纤维素纤维的改性方法仍存在需求，该方法将不使纤维素纤维发生过度降解。
已进行各种尝试使纤维素氧化来在不使纤维素纤维降解的情况下向纤维素链提供羧酸及醛官能性。在许多纤维素氧化方法中，当纤维素上存在醛基时难以控制或限制纤维素的降解。先前关于解决此类问题的尝试已包括使用多步骤氧化工序，例如在一个步骤中在特定位点修饰某些羰基而在另一个步骤中使其它羟基氧化，和/或提供调节剂和/或保护剂，其均可为纤维素氧化工序带来额外的成本及副产物。
除了难以控制纤维素氧化产物的化学结构以及那些产物的降解以外，已知氧化方法可影响其它特性，包括化学和物理特性和/或最终产品中的杂质。例如，氧化方法可影响结晶度、半纤维素含量、颜色和/或最终产物中的杂质含量，以及纤维的泛黄特性。最终，氧化方法可影响对工业或其它应用的纤维素产品进行加工的能力。可用于本发明中的制浆及漂白工序包括国际申请公布第WO 2010/138941号和第WO/2012/170183号中披露的那些工序。这些工序可在不使纤维过度降解的情况下有效地使纤维氧化。
对于需要增加官能性的某些最终用途而言，可使本发明的纤维氧化，随后进行处理以进一步改变纤维官能特性。经氧化的纤维素纤维可用羧基化酸处理，其将醛官能团转化为羧基官能团。羧基化酸包括亚氯酸、酸性重铬酸钾及高锰酸钾。已知亚氯酸处理的方法。通常，使用亚氯酸钠或二氧化氯来形成亚氯酸。随着亚氯酸生成，其快速转化为次氯酸。通常，还与亚氯酸钠或二氧化氯一起添加过氧化氢，以将次氯酸转化回亚氯酸。
本发明的方法可得到具有现有技术纤维中未曾发现的特征的产品。因此，本发明的方法可用于生产比现有技术产品更优异的产品。另外，本发明的纤维可以成本有效地进行生产。
发明内容
I.方法
本发明提供用于生产纤维素纤维的新方法。该方法包括使纤维素经受牛皮纸制浆步骤、氧脱木质素步骤、漂白程序及羧基化酸处理。相似制浆及漂白工序披露于国际申请公开第WO 2010/138941号及第WO/2012/170183号中，在此通过援引将其全文并入。在如本申请所描述的条件下生产的纤维表现出与描述于国际申请公开第WO 2010/138941号中所述纤维相同的高白度及高亮度，同时具有比其高的羧基含量。
本发明提供了用于生产纤维素纤维的新方法。该方法包含使纤维素经受牛皮纸制浆步骤、氧脱木质素步骤、包括至少一个催化性氧化阶段的漂白程序、和羧基化酸处理。在一个实施方式中，纤维素的加工条件使得针叶木纤维表现出高亮度和低粘度，同时降低纤维在暴露于热、光和/或化学处理时泛黄的倾向。
用于本文所述方法中的纤维素纤维可来源于针叶木纤维、硬木纤维及其混合物。在一些实施方式中，纤维素纤维来源于针叶木，诸如南方松。在一些实施方式中，纤维素纤维来源于硬木，诸如桉树。在一些实施方式中，纤维素纤维来源于针叶木和硬木的混合物。在另一实施方式中，纤维素纤维来源于先前已经受全部或部分牛皮纸处理的纤维素纤维，即回收的纤维。
除具体说明不同或本领域普通技术人员将理解为不同的情况之外，本发明中所提及的“纤维素纤维”、“牛皮纸纤维”、“纸浆纤维”或“纸浆”是可互换的。如本文所用，“改性的经酸处理牛皮纸纤维”，即已根据本发明进行蒸煮、漂白、氧化及用羧基化酸处理的纤维可在上下文允许的程度内与“经氧化的经酸处理纤维”、“牛皮纸纤维”或“纸浆纤维”互换使用。
本发明提供了用于处理纤维素纤维的新方法。在一些实施方式中，本发明提供了一种对纤维素纤维进行改性的方法，其包含提供纤维素纤维和使该纤维素纤维氧化，从而产生改性纤维素纤维。如本文所用，“改性”、“经氧化”、“经催化氧化”、“催化氧化”及“氧化”可全部理解为可互换的，是指用至少一种金属催化剂(诸如铁或铜)和至少一种过氧化物(诸如过氧化氢)来处理纤维素纤维以使得该纤维素纤维的至少一部分羟基经氧化。词组“铁或铜”及类似的“铁(或铜)”是指“铁或铜或其组合”。在一些实施方式中，氧化包含同时增加纤维素纤维的羧酸和醛含量。
如本文所用，“聚合度”可缩写为“DP”。“超低聚合度”可缩写为“ULDP”。
在一些实施方式中，本发明提供了一种用羧基化酸处理经氧化的纤维素纤维的方法，其包含提供经氧化的纤维和使该经氧化的纤维素纤维进行酸处理。如本文所用，“酸处理”是指用至少一种酸(诸如亚氯酸)处理经氧化的纤维素纤维，以使得该经氧化的纤维素纤维的至少一部分醛基转化为羧基。
在一个实施方式中，使用本领域已知的方法来浸煮纤维素。浸煮的常见方法包括在热碱性溶液中从纤维素纤维中脱除木质素。此工序常常称为“蒸煮”。通常，白液为氢氧化钠(NaOH)及硫化钠(Na2S)的碱性水溶液。一般而言，将浸煮器中木材/液体混合物的温度在约145℃～170℃下维持约1～3小时的总反应时间。当浸煮完成时，从包括所用化学品和溶解的木质素的废液(黑液)中分离所得牛皮纸木浆。
浸煮可在进行或不进行氧脱木质素的情况下进行。纸浆在蒸煮及可选进行的氧脱木质素之后且在漂白之前的通常卡伯值(用于确定纸浆中残余木质素量的量度)在28～32的范围内。
根据另一实施方式，优选为南方松可在两容器液压浸煮器中采用蒸煮来浸煮至卡伯值在约10～约21范围内。使所得纸浆经受氧脱木质素，直至其卡伯值达到约8以下，例如6.5以下。纤维素纸浆随后在多阶段漂白程序中进行漂白，该多阶段漂白程序包括至少一个催化氧化阶段和酸处理阶段。
在一个实施方式中，该方法包括在具有平行下流式配置的连续浸煮器中浸煮纤维素纤维。白液进料的有效碱("EA")为纸浆的至少约15％，例如纸浆的至少约15.5％，例如纸浆的至少约16％，例如纸浆的至少约16.4％，例如纸浆的至少约17％，例如纸浆的至少约18％，例如纸浆的至少约18.5％。如本文所用，“纸浆的％”是指以牛皮纸浆的干重计的量。在一个实施方式中，白液进料分为向浸渍器中的纤维素施加的一部分白液及向浸煮器中的纸浆施加的剩余部分白液。根据一个实施方式，以50:50的比率施加白液。在另一实施方式中，白液以90:10～30:70的范围施加，例如在50:50～70:30的范围，例如60:40。根据一个实施方式，在一系列阶段中将白液添加到浸煮器中。根据一个实施方式，浸煮在约160℃～约168℃、例如约163℃～约168℃、如约166℃～约168℃的温度下进行，且纤维素处理至目标卡伯值达到约13～约21。据信，高于正常的有效碱("EA")及高于现有技术中所用的温度将实现低于正常的卡伯值。
根据本发明的一个实施方式，浸煮器以推流增大的方式运作，其随着纤维素进入浸煮器而增加液体与木材之比。据信，白液的此种添加有助于将浸煮器维持在液压平衡下，且有助于在浸煮器中实现连续的下流式条件。
在一个实施方式中，该方法包含在纤维素纤维已蒸煮至约13～约21的卡伯值后，对其进行氧脱木质素，以在漂白之前进一步减小木质素含量及进一步降低卡伯值。氧脱木质素可通过本领域普通技术人员已知的任何方法来进行。例如，氧脱木质素可按照常规的两阶段氧脱木质素工序来进行。在一个实施方式中，如果使用传统浸煮，则目标卡伯值可为10～18。在另一实施方式中，如果浸煮进行至卡伯值为21以下，则脱木质素可进行至目标卡伯值为约8以下，例如约6.5以下，例如约5～约8。
在一个实施方式中，在氧脱木质素期间，所施加的氧气小于纸浆的约3％，例如小于纸浆的约2.4％、例如小于纸浆的约2％、例如小于纸浆的约1.8％、例如小于纸浆的约1.6％。根据一个实施方式，在氧脱木质素期间，向纤维素中添加新制苛性碱。新制苛性碱可以纸浆的约2％至纸浆的约3.8％的量、例如纸浆的约3％至纸浆的约3.2％的量添加。根据一个实施方式，相对于标准牛皮纸生产，氧与苛性碱之比降低；然而，氧的绝对量保持相同。脱木质素可在约85℃～约104℃、例如约90℃～约102℃、例如约96℃～约102℃、例如约90℃～约96℃的温度下进行。
在纤维已达到所需卡伯值之后，使纤维经受多阶段漂白程序。多阶段漂白程序的各阶段可包括任何常规或期后发现的阶段系列，且可在常规条件下进行。
在一些实施方式中，在漂白前，将纤维素的pH调节至约2～约6、例如约2～约5、或约2～约4、或约2～约3的范围内的pH。
pH可使用本领域技术人员可想到的任何适合的酸来调节，例如硫酸或盐酸或来自漂白工序的酸性漂白阶段的滤液，如多阶段漂白工序的二氧化氯(D)阶段。例如，纤维素纤维可通过添加外部酸来进行酸化。外部酸的实例是本领域中已知的，且包括(但不限于)硫酸、盐酸及碳酸。在一些实施方式中，用来自漂白步骤的酸性滤液(诸如废滤液)来使纤维素纤维酸化。在至少一个实施方式中，用来自多阶段漂白工序的D阶段的酸性滤液来使纤维素纤维酸化。
所述纤维首先经受催化氧化处理。在一些实施方式中，用铁和/或铜及过氧化物来使纤维氧化。
纤维素纤维的氧化包括用至少催化量的金属催化剂(诸如铁或铜)及过氧化物(诸如过氧化氢)来处理纤维素纤维。在至少一个实施方式中，该方法包含用铁和过氧化氢来使纤维素纤维氧化。铁的来源可以是本领域技术人员将想到的任何适合的来源，如硫酸亚铁(例如七水合硫酸亚铁)、氯化亚铁、硫酸亚铁铵、氯化铁、硫酸铁铵或柠檬酸铁铵。
在一些实施方式中，该方法包括用铜及过氧化氢来使纤维素纤维氧化。类似地，铜的来源可以是本领域技术人员将想到的任何适合的来源。最后，在一些实施方式中，该方法包括用铜和铁与过氧化氢的组合来使纤维素纤维氧化。
当根据本发明使纤维素纤维氧化时，其在酸性环境中完成。纤维在氧化期间不应经受实质上为碱性的条件。在一些实施方式中，该方法包含在酸性pH下使纤维素纤维氧化。在一些实施方式中，该方法包含提供纤维素纤维，使该纤维素纤维酸化，随后在酸性pH下使该纤维素纤维氧化。在一些实施方式中，pH的范围为约2～约6，例如约2～约5，或约2～约4。
在一些实施方式中，该方法包括在多阶段漂白程序的一个或多个阶段中使纤维素纤维氧化。在一些实施方式中，纤维素纤维可在多阶段漂白程序(例如五阶段漂白程序)的第二阶段或第四阶段中进行氧化。在其他实施方式中，氧化可在多阶段漂白程序的两个以上阶段中进行。在一些实施方式中，纤维素纤维可在漂白程序之前或之后的一个或多个另外的阶段中进一步进行氧化。
根据本发明，多阶段漂白程序可为任何漂白程序。在至少一个实施方式中，多阶段漂白程序为五阶段漂白程序。在一些实施方式中，漂白程序为DEDED程序。在一些实施方式中，漂白程序为D0E1D1E2D2程序。在一些实施方式中，漂白程序为D0(EoP)D1E2D2程序。在一些实施方式中，漂白程序为D0(EO)D1E2D2。
多阶段漂白程序的非氧化阶段可包括任何常规或期后发现的阶段系列，且可在常规条件下进行。
在一些实施方式中，将氧化并入多阶段漂白工序的第二阶段中。在一些实施方式中，在具有D0E1D1E2D2程序的五阶段漂白工序中执行该方法，且第二阶段(E1)用于使牛皮纸纤维氧化。
在一些实施方式中，将氧化并入多阶段漂白工序的第四阶段中。在一些实施方式中，在具有D0E1D1E2D2程序的五阶段漂白工序中执行该方法，且第四阶段(E2)用于使牛皮纸纤维氧化。
在一些实施方式中，将氧化并入多阶段漂白工序的两个以上阶段中。在一些实施方式中，在具有D0E1D1E2D2程序的五阶段漂白工序中执行该方法，且第二阶段(E1)及第四阶段(E2)用于使牛皮纸纤维氧化。
在一些实施方式中，在纤维素纤维氧化后卡伯值增加。更具体而言，技术人员通常将预见到基于与高锰酸盐试剂反应的材料(诸如木质素)的预期减少，在整个氧化漂白阶段卡伯值将减小。然而，在如本文所述的方法中，纤维素纤维的卡伯值可由于杂质(例如木质素)损失而减小；然而，卡伯值可因纤维的化学改性而增大。不希望受理论束缚，据信，氧化纤维素增大的官能性将提供可与高锰酸盐试剂反应的额外位点。因此，经氧化的牛皮纸纤维的卡伯值相对于标准牛皮纸纤维的卡伯值升高。
一个或多个氧化阶段的适当滞留时间为足以用铁或铜催化剂催化过氧化氢的时间量。该时间可由本领域普通技术人员容易地确定。
根据本发明，进行氧化的时间和温度足以产生所需的反应完成度。例如，氧化可在约60℃～约90℃的温度下进行约40～约80分钟的时间。氧化反应的所需时间和温度将可由本领域技术人员容易地确定。
可使用本领域所认可的条件来使本发明的纤维经受任何传统漂白程序。本文提供的漂白条件仅为示例性的。
根据一个实施方式，使纤维素经受D(EoP)DE2D漂白程序。根据此实施方式，漂白程序的第一D阶段(D0)在至少约57℃、例如至少约60℃、例如至少约66℃、例如至少约71℃的温度下且在小于约3、例如约2.5的pH下进行。施加大于纸浆的约0.6％、例如大于纸浆的约0.8％、例如纸浆的约0.9％的量的二氧化氯。向纤维素施加足以维持pH的量的酸，例如施加纸浆的至少约1％、例如纸浆的至少约1.15％、例如纸浆的至少约1.25％的量的酸。
根据一个实施方式，第一E阶段(E1)在至少约74℃、例如至少约77℃、例如至少约79℃、例如至少约82℃的温度下且在大于约11、例如大于11.2、例如约11.4的pH下进行。施加大于纸浆的约0.7％、例如大于纸浆的约0.8％、例如纸浆的约1.0％的量的苛性碱。向纤维素施加纸浆的至少约0.48％、例如纸浆的至少约0.5％、例如纸浆的至少约0.53％的量的氧气。向纤维素施加纸浆的至少约0.35％、例如纸浆的至少约0.37％、例如纸浆的至少约0.38％、例如纸浆的至少约0.4％、例如纸浆的至少约0.45％的量的过氧化氢。本领域技术人员将认识到，可使用任何已知过氧化合物来替代部分或全部过氧化氢。
根据另一实施方式，如果氧化在E1阶段(E1)中进行，则其可在至少约75℃、例如至少约80℃、例如至少约82℃的温度下且在小于约3.5、例如小于3.0、例如小于约2.8的pH下进行。以纸浆的约25ppm～约200ppm Fe+2，例如50ppm～150ppm，例如25ppm～150ppm铁的比率在例如水性溶液中添加铁催化剂。可向纤维素施加较低水平，即小于纸浆的约0.5％、例如小于纸浆的约0.3％、例如纸浆的约0.25％的量的氢气。作为另选，可施加较高水平，即纸浆的1％以上、例如纸浆的1.25％，例如纸浆的1.5％以上、例如纸浆的2.0％以上的过氧化氢。本领域技术人员将认识到，可使用任何已知过氧化合物来替代部分或全部过氧化氢。
根据一个实施方式，漂白程序的第二D阶段(D1)在至少约74℃、例如至少约77℃、例如至少约79℃、例如至少约82℃的温度下且在小于约4、例如小于3.5、例如小于3.2的pH下进行。施加小于纸浆的约1.5％、例如小于约1.0％、例如小于纸浆的约0.8％、例如纸浆的约0.7％的量的二氧化氯。向纤维素施加可有效调节至所需pH的量、例如小于纸浆的约0.015％、例如小于纸浆的约0.01％、例如纸浆的约0.0075％的量的苛性碱。在此漂白阶段后纸浆的TAPPI粘度可为例如9mPa·s～12mPa·s，或可为更低值，例如6.5mPa·s以下。
根据一个实施方式，第二E阶段(E2)在至少约74℃、例如至少约77℃、例如至少约79℃、例如至少约82℃的温度下且在大于约11、例如大于11.2、例如约11.4的pH进行。施加大于纸浆的约0.7％、例如大于纸浆的约0.8％、例如大于纸浆的约1.0％、例如大于纸浆的1.2％的量的苛性碱。向纤维素施加纸浆的至少约0.25％，例如纸浆的至少约0.28％，例如纸浆的约3.0％的量的过氧化氢。本领域技术人员将认识到，可使用任何已知过氧化合物来替代部分或全部过氧化氢。
根据一个实施方式，如果第二E阶段(E2)为氧化阶段，则其在至少约74℃、例如至少约79℃的温度下且在大于约2.5、例如大于2.9、例如约3.3的pH下进行。以纸浆的约25ppm～约200ppm Fe+2，例如50ppm～150ppm，例如50ppm～100ppm铁的比率在例如水性溶液中添加铁催化剂。可向纤维素施加较低水平，即小于纸浆的约0.5％、例如小于纸浆的约0.3％、例如纸浆的约0.25％的量的过氧化氢。作为另选，可施加较高水平，即纸浆的1％以上、例如纸浆的1.5％以上、例如纸浆的2.0％以上的过氧化氢。本领域技术人员将认识到，可使用任何已知过氧化合物来替代部分或全部过氧化氢。
根据本发明，向处于酸性介质中的纤维素纤维添加足以实现最终纤维素产品所需的氧化和/或聚合度和/或粘度的量的过氧化氢。例如，过氧化物可以作为浓度为约1重量％～约50重量％的溶液，以按纸浆的干重计为约0.1％～约0.5％、或约0.1％～约0.3％、或约0.1％～约0.2％、或约0.2％～约0.3％的量添加。
至少以足以催化过氧化物对纤维素的氧化的量添加铁或铜。例如，可以按牛皮纸浆的干重计为约25ppm～约200ppm、例如50ppm～200ppm、例如50ppm～150ppm的量添加铁。本领域技术人员将能够容易地优化铁或铜的量，以实现最终纤维素产品所需的氧化水平或量和/或聚合度和/或粘度。
在一些实施方式中，该方法进一步包括在添加过氧化氢之前或之后加热，例如通过蒸汽加热。
在一些实施方式中，纸浆的最终DP和/或粘度可受铁或铜和过氧化氢的量以及氧化步骤前漂白条件的强度(robustness)的控制。本领域技术人员将认识到，本发明的经氧化牛皮纸纤维的其它特性可受催化剂和过氧化物的量以及氧化步骤前漂白条件的强度的影响。例如，本领域技术人员可调节铁或铜和过氧化氢的量以及氧化步骤前漂白条件的强度，以达到或实现最终产物中的所需亮度和/或所需的聚合度或粘度。
在一些实施方式中，在D1阶段洗涤器上酸化牛皮纸浆，还在D1阶段洗涤器上向牛皮纸浆中添加铁源(或铜源)，在添加铁源(或铜源)之后，在E2阶段塔前在混合器或泵中的添加点处添加过氧化物，牛皮纸浆在E2塔中反应且在E2洗涤器上洗涤，且可选地在E2塔前于蒸汽混合器中添加蒸汽。
在一些实施方式中，可添加铁(或铜)直至D1阶段结束，或还可在E2阶段开始时添加铁(或铜)，条件为首先在D1阶段中(亦即在添加铁(或铜)之前)酸化纸浆。可选地，可在添加过氧化物之前或之后添加蒸汽。
例如，在一些实施方式中，在具有铁(或铜)的酸性介质中用过氧化氢进行处理可包括将牛皮纸浆的pH调节至约2～约5的pH，向经酸化的纸浆中添加铁(或铜)源，并向牛皮纸浆中添加过氧化氢。
根据一个实施方式，漂白程序的第三D阶段(D2)在至少约74℃、例如至少约77℃、例如至少约79℃、例如至少约82℃的温度下且在小于约4、例如小于约3.8的pH下进行。施加小于纸浆的约0.5％、例如小于纸浆的约0.3％、例如纸浆的约0.15％的量的二氧化氯。
在一些实施方式中，该方法包括在多阶段漂白程序的两个以上阶段中使纤维素纤维氧化。在其它实施方式中，氧化可在选自于第一漂白阶段前的一个或多个氧化阶段、于该漂白程序中的一个或多个氧化阶段、和于该漂白阶段后阶段中的氧化中的两个阶段中进行。在一些实施方式中，纤维素纤维可在多阶段漂白程序(例如五阶段漂白程序)的第二阶段和第四阶段中均进行氧化。在一些实施方式中，纤维素纤维可在漂白程序之前或之后的一个或多个另外的阶段中进一步进行氧化。多阶段漂白程序的非氧化阶段可包括任何常规或期后发现的阶段系列，且可在常规条件下进行。在一些实施方式中，将氧化并入多阶段漂白工序的第二和第四阶段中。在一些实施方式中，在具有D0E1D1E2D2程序的五阶段漂白工序中执行该方法，其中第二阶段(E1)及第四阶段(E2)用于使牛皮纸纤维氧化。根据一些实施方式，如所述的实施方式那样，漂白程序不具有任何碱性阶段。因此，在一些实施方式中，本工序为酸性漂白程序。此外，与本领域预期相反，酸性漂白程序不会致使亮度和白度的实质损失。
作为另选，可以改变多阶段漂白程序以在使纤维素纤维氧化之前提供更强的漂白条件。在一些实施方式中，该方法包含在氧化步骤之前提供更强的漂白条件。更强的漂白条件可使纤维素纤维的聚合度和/或粘度能够在氧化步骤中在较少量的铁或铜和/或过氧化氢下降低。因此，可以改变漂白程序条件以使得最终纤维素产品的亮度和/或粘度可得到进一步控制。例如，与在氧化条件相同但漂白强度较低的情况下生产的经氧化产品相比，在氧化之前提供更强的漂白条件的同时减少过氧化物和金属的量可提供粘度更低且亮度更高的产品。此种条件在一些实施方式中、尤其在纤维素醚的应用中可能是有利的。
在一些实施方式中，例如，在本发明的范畴内使纤维素纤维氧化的方法可包括将牛皮纸浆酸化至约2～约5的pH(例如使用硫酸)，在约1％～约15％的稠度下，以按牛皮纸浆的干重计约25ppm～约250ppm Fe+2的施加率将铁源(例如硫酸亚铁，例如七水合硫酸亚铁)与经酸化的牛皮纸浆以及过氧化氢混合，过氧化氢可作为浓度为约1重量％～约50重量％的溶液、以按牛皮纸浆的干重计约0.1％～约2.0％的量添加。在一些实施方式中，将硫酸亚铁溶液与牛皮纸浆在约7％～约15％的稠度下混合。在一些实施方式中，将酸性牛皮纸浆与铁源混合，且与过氧化氢在约60℃～约80℃的温度下反应约40分钟～约240分钟的时间。
在一些实施方式中，五阶段漂白工序的各阶段至少包括混合器、反应器及洗涤器(如本领域技术人员已知的)。
使所述的经氧化纤维经受羧基化酸处理，诸如亚氯酸处理。经氧化纤维素纤维的亚氯酸处理包括用亚氯酸源(诸如亚氯酸钠和过氧化氢、或二氧化氯和过氧化氢)处理经氧化纤维素纤维。在至少一个实施方式中，该方法包括用亚氯酸钠和过氧化氢来对经氧化纤维素纤维进行酸处理。在另一个实施方式中，该方法包括用二氧化钠及过氧化氢来对经氧化纤维素纤维进行酸处理。
在一些实施方式中，该方法包括在多阶段漂白程序的一个或多个阶段中对经氧化纤维素纤维进行酸处理。在一些实施方式中，经氧化纤维素纤维可在多阶段漂白程序(例如五阶段漂白程序)的第三或第五阶段中进行酸处理。在一些实施方式中，经氧化纤维素纤维可在漂白程序后的一个或多个另外的阶段中进行酸处理。
在一些实施方式中，在纤维素纤维的酸处理之后羧基含量增大。据信，羧基化酸处理将醛官能团转化为羧基官能团。因此，经氧化的经酸处理牛皮纸纤维的羧基含量相对于先前的经氧化牛皮纸纤维的羧基含量升高。
根据本发明，酸处理以足以产生所需的反应完成度的时间和温度进行。例如，酸处理可在约80℃的温度下进行约120分钟～约150分钟的时间。酸处理所需的时间和温度将可由本领域技术人员容易地确定。
根据本发明，向经氧化纤维素纤维添加足以实现最终纤维素产品的所需羧基官能性的量的羧基化酸源。例如，作为亚氯酸来源，亚氯酸钠可作为浓度按纸浆的干重计为约1.6重量％～约2.4重量％的溶液添加至经氧化纤维素纤维中，或可使用二氧化氯作为亚氯酸来源。过氧化氢可以按纸浆的干重计为约0.15重量％、例如约0.25重量％、例如约0.4重量％、例如约0.6重量％～0.8重量％的浓度添加。
根据一个实施方式，使纤维素经受D0(EoP)D1E2D2或D0E1D1E2D2漂白程序。根据该实施方式，漂白程序的第一D阶段(D0)在至少约57℃、例如至少约60℃、例如至少约66℃、例如至少约71℃的温度下且在小于约3、例如约2.5的pH下进行。二氧化氯以大于纸浆的约0.6％、例如大于纸浆的约0.8％，例如纸浆的约0.9％的量施加。向纤维素施加酸，其量足以维持pH，例如量为纸浆的至少约1％，例如纸浆的至少约1.15％，例如纸浆的至少约1.25％。
根据一个实施方式，第一E阶段(E1，EoP)在至少约74℃、例如至少约77℃、例如至少约79℃、例如至少约82℃的温度下且在大于约11、例如大于11.2、例如约11.4的pH下进行。苛性碱以大于纸浆的约0.7％、例如大于纸浆的约0.8％、例如大于纸浆的约1.0％、例如大于纸浆的约1.5％的量施加。向纤维素施加纸浆的至少约0.48％、例如纸浆的至少约0.5％、例如纸浆的至少约0.53％的量的氧气。向纤维素施加纸浆的至少约0.35％、例如纸浆的至少约0.37％、例如纸浆的至少约0.38％、例如纸浆的至少约0.4％、例如纸浆的至少约0.45％的量的过氧化氢。本领域技术人员将认识到，可使用任何已知过氧化合物来替代部分或全部过氧化氢。
根据另一实施方式，如果氧化在E1阶段(E1)中进行，则其可在至少约75℃、例如至少约80℃、例如至少约82℃的温度下且在小于约3.5、例如小于3.0、例如小于约2.8的pH下进行。以纸浆的约25ppm～约200ppm Fe+2，例如50ppm～150ppm，例如25ppm～150ppm铁的比率添加例如水溶液中的铁催化剂。可向纤维素施加较低含量，即小于纸浆的约0.5％、例如小于纸浆的约0.3％、例如纸浆的约0.25％的量的过氧化氢。作为另选，可施加较高含量，即纸浆的1％以上、例如纸浆的1.5％以上、例如纸浆的2.0％以上的过氧化氢。本领域技术人员将认识到，可使用任何已知过氧化合物来替代部分或全部过氧化氢。
根据一个实施方式，漂白程序的第二D阶段(D1)在至少约74℃、例如至少约77℃、例如至少约79℃、例如至少约82℃的温度下且在小于约4、例如小于3.5、例如小于3.2的pH下进行。二氧化氯以小于纸浆的约1％、例如小于纸浆的约0.8％、例如纸浆的约0.7％的量施加。向纤维素施加可有效调节至所需pH的量，例如小于纸浆的约0.015％、例如小于纸浆的约0.01％、例如纸浆的约0.0075％的量的苛性碱。在此漂白阶段后纸浆的TAPPI粘度可为例如9mPa·s～12mPa·s，或可为更低，例如6.5mPa·s以下。
根据一个实施方式，漂白程序的第二D阶段(D1)为亚氯酸处理。D1阶段在至少约80℃的温度下且在小于3的pH下进行约120分钟～150分钟的时间。可使用浓度按纸浆的干重计为约1.6重量％～约2.4重量％的亚氯酸钠，或可以使用二氧化氯来生成亚氯酸。可以按纸浆的干重计为0.6重量％～0.8重量％的浓度添加过氧化氢。
根据一个实施方式，第二E阶段(E2)在至少约74℃、例如至少约77℃、例如至少约79℃、例如至少约82℃的温度下且在大于约11、例如大于11.2、例如约11.4的pH下进行。苛性碱以于纸浆的约0.7％、例如大于纸浆的约0.8％、例如大于纸浆的约1.0％、例如大于纸浆的1.2％的量施加。向纤维素施加纸浆的至少约0.25％、例如纸浆的至少约0.28％、例如纸浆的约3.0％的量的过氧化氢。本领域技术人员将认识到，可使用任何已知过氧化合物来替代部分或全部过氧化氢。
根据一个实施方式，若第二E阶段(E2)为氧化阶段，则其在至少约74℃、例如至少约79℃的温度下且在大于约2.5、例如大于2.9、例如约3.3的pH下进行。以纸浆的约25ppm～约200ppm Fe+2，例如50ppm～150ppm，例如50ppm～100ppm铁的比率添加例如水溶液中的铁催化剂。可向纤维素施加较低含量，即小于纸浆的约0.5％、例如小于纸浆的约0.3％、例如纸浆的约0.25％的量的过氧化氢。作为另选，可施加较高含量，即纸浆的1％以上、例如纸浆的1.5％以上、例如纸浆的2.0％以上的过氧化氢。本领域技术人员将认识到，可使用任何已知过氧化合物来替代部分或全部过氧化氢。
根据一个实施方式，漂白程序的第三D阶段(D2)在至少约74℃、例如至少约77℃、例如至少约79℃、例如至少约82℃的温度下且在小于约4、例如小于约3.8的pH下进行。二氧化氯以小于纸浆的约0.5％、例如小于纸浆的约0.3％、例如纸浆的约0.15％的量施加。
根据一个实施方式，漂白程序的第三D阶段(D2)为亚氯酸处理。D2阶段在至少约80℃的温度下且在小于3的pH下进行约120分钟～150分钟的时间。可使用浓度按纸浆的干重计为约1.6重量％～约2.4重量％的亚氯酸钠，或可以使用二氧化氯来生成亚氯酸。可以按纸浆的干重计为约0.6重量％～0.8重量％的浓度添加过氧化氢。若使用二氧化氯来生成亚氯酸，则可添加另外的过氧化氢。在该酸处理阶段后经氧化的经酸处理纸浆的羧基含量可为约7.2meq/100g～7.8meq/100g，且醛含量为约0.3meq/100g～0.6meq/100g。
因此，如上文所述，可对纤维进行以下程序中的一个或多个，其中C/A是指羧基化酸处理，OX表示氧化：D0(OX)D1(OX)D2、D0(OX)(C/A)E2D2、D0(OX)(C/A)(E/P)D2、D0(OX)(C/A)(OX)D2、D0E1D1(OX)(C/A)、D0(EoP)D1(OX)(C/A)、D0(OX)(C/A)(OX)(C/A)。
在一些实施方式中，所产生的纤维可用表面活性试剂处理。用于本发明中的表面活性试剂可为固体或液体。表面活性试剂可为任何表面活性试剂，包括(但不限于)软化剂、解胶剂(debonder)及相对于纤维非大量存在(substantive)(即不干扰其比吸收率)的表面活性剂。如本文所用，相对于纤维“非大量存在”的表面活性剂表现出如使用本文所述的pfi测试所测得的比吸收率增大30％以下。根据一个实施方式，比吸收率增大了25％以下、如20％以下、如15％以下、如10％以下。不希望受理论的束缚，表面活性剂的添加引发与测试流体竞争纤维素上的相同位点。因此，当表面活性剂太大量存在时，其在过多位点处反应从而降低纤维的吸收能力。
如本文所用，根据Scandinavian Pulp,Paper and Board Testing Committee的SCAN-C-33：80测试标准来测量PFI。该方法通常如下。首先，使用PFI垫板成形机来制备样品。开启真空，且将约3.01g短纤浆送入至垫板成形机入口。关闭真空，移除测试件，且将其置放在天平上检查垫板质量。将短纤质量调节至3.00g±0.01g，且记录为质量干。将短纤置放入测试圆筒中。将含有短纤的圆筒置放在吸收测试仪的带孔浅盘中，且开启水阀。向短纤垫板轻微施加500g负荷，同时提升测试件圆筒且迅速按压开始按钮。测试仪将运行30秒，随后显示器将显示读数00.00。当显示器显示读数20秒时，以最接近0.5mm记录干燥垫板高度(高度干)。当显示器再次显示读数00.00时，再次按压开始按钮以促使盘自动升高水位，随后记录时间显示读数(吸收时间，T)。测试仪将继续运行30秒。水盘将自动下降，且时间将再运行30秒。当显示读数20秒时，以最接近0.5mm记录湿垫板高度(高度湿)。移除样品固持器，将湿垫板转移至天平上以测量质量湿，且关闭水阀。比吸收率(s/g)为T/质量干。比容量(g/g)为(质量湿-质量干)/质量干。湿容积(cc/g)为[19.64cm2×高度湿/3]/10。干容积为[19.64cm2×高度干/3]/10。用于与经表面活性剂处理的纤维比较的参考标准为未添加表面活性剂的相同纤维。
通常，认识到软化剂及解胶剂常常仅可以作为复杂混合物而非单一化合物而购得。虽然下文说明将关注主要种类，但应理解在实践中一般将使用可购得的混合物。适合的软化剂、解胶剂及表面活性剂对本领域技术人员而言将是显而易见的，且在文献中广泛报道。
适合的表面活性剂包括相对于纤维非大量存在的阳离子表面活性剂、阴离子及非离子型表面活性剂。根据一个实施方式，表面活性剂为非离子表面活性剂。根据一个实施方式，表面活性剂为阳离子表面活性剂。根据一个实施方式，表面活性剂为植物类表面活性剂，如植物类脂肪酸，如植物类脂肪酸季铵盐。此种化合物包括DB999及DB1009，两者均可购自Cellulose Solutions。其它表面活性剂可包括(但不限于)Berol 388，其是来自AkzoNobel的乙氧基化壬基苯酚醚。
可以利用生物降解性软化剂。代表性的生物降解性阳离子软化剂/解胶剂披露于美国专利第5,312,522号、第5,415,737号、第5,262,007号、第5,264,082号和第5,223,096号中，在此通过援引将其全部的全文并入本文中。该化合物为季氨化合物的生物降解性二酯、季铵化胺酯和具有氯化季铵官能团的生物降解性植物油类酯，并且二酯二芥子酸基二甲基氯化铵是代表性的生物降解性软化剂。
表面活性剂以至多6磅/吨、如0.5磅/吨～3磅/吨、如0.5磅/吨～2.5磅/吨、如0.5磅/吨～2磅/吨、如小于2磅/吨的量添加。
表面活性试剂可在形成纸浆的卷、捆或片之前的任何时刻添加。根据一个实施方式，表面活性试剂恰好在纸浆机的流浆箱(headbox)之前，具体而言在主清洁器进给泵的入口处添加。
根据本发明的一个实施方式，本发明的经表面活性剂处理的纤维表现出比吸收率的有限增大(例如小于30％)且可过滤性同时降低(例如至少10％)。根据一个实施方式，经表面活性剂处理的纤维的比吸收率增大了小于30％，且可过滤性降低了至少20％、如至少30％、如至少40％。根据另一实施方式，经表面活性剂处理的纤维的比吸收率增大了小于25％，且可过滤性降低了至少10％、如至少约20％、如至少30％、如至少40％。根据又一实施方式，经表面活性剂处理的纤维的比吸收率增大了小于20％，且可过滤性降低了至少10％、如至少约20％、如至少30％、如至少40％。根据另一实施方式，经表面活性剂处理的纤维的比吸收率增大了小于15％，且可过滤性降低了至少10％、如至少约20％、如至少30％、如至少40％。根据再一实施方式，经表面活性剂处理的纤维的比吸收率增大了小于10％，且可过滤性降低了至少10％、如至少约20％、如至少30％、如至少40％。
如果将本发明纤维用于生产粘胶，则使用表面活性剂改良可过滤性。本发明的纤维在根据本发明用表面活性剂处理时可以以改良苛性碱穿透和可过滤性的方式分离该纤维。因此，根据一个实施方式，本发明的纤维可用作昂贵棉花或亚硫酸盐纤维的替代物，其替代程度可在比未经处理的纤维或现有技术纤维更大。
在一些实施方式中，本发明提供了一种用于控制臭味的方法，其包括：提供本发明的牛皮纸纤维，及将香味剂(odorant)涂覆至牛皮纸纤维上，以使得气氛中的香味剂量与在将等量香味剂涂覆至等重量标准牛皮纸纤维上后气氛中的香味剂量相比减少。在一些实施方式中，本发明提供了一种控制臭味的方法，其包括抑制细菌臭味生成。在一些实施方式中，本发明提供了一种用于控制臭味的方法，其包括使香味剂(诸如含氮香味剂)吸收至牛皮纸纤维。如本文所用，“含氮香味剂”可理解为指代包含至少一个氮的香味剂。
在一些实施方式中，本发明提供了一种用于生产短纤浆的方法，其包括提供本发明的牛皮纸纤维，随后生产短纤浆。例如，该方法包括在多阶段漂白工序中漂白牛皮纸纤维，随后形成短纤浆。在至少一个实施方式中，纤维在多阶段漂白工序后不进行精制。
在一些实施方式中，将牛皮纸纤维与至少一种超吸收性聚合物(SAP)组合。在一些实施方式中，SAP可为臭味减少剂。可根据本发明使用的SAP的实例包括(但不限于)由BASF公司出售的HysorbTM、由Sumitomo公司出售的Aqua 及由Evonik公司出售的
II.牛皮纸纤维
本文提到了“标准”、“常规”或“传统”牛皮纸纤维、经漂白的牛皮纸纤维、牛皮纸浆或经漂白的牛皮纸浆。此种纤维或纸浆常常描述为界定本发明的改良特性的参考点。如本文所用，这些术语是可互换的，且是指组成相同且以类似标准方式加工的纤维或纸浆。如本文所用，标准牛皮纸工序包括本领域认可条件下的蒸煮阶段及漂白阶段。标准牛皮纸加工不包括在浸煮之前的预水解阶段。
本说明书中提到的牛皮纸纤维素纤维的物理特征(例如纯度、亮度、纤维长度及粘度)根据实施例部分中所提供的方案来测量。
在一些实施方式中，本发明的经氧化的经酸处理牛皮纸纤维的亮度与标准牛皮纸纤维相等。在一些实施方式中，经改性的纤维素纤维的亮度为至少85、86、87、88、89、或90ISO。在一些实施方式中，亮度不超过约92。在一些实施方式中，亮度为约85～约92，或约86～约91，或约87～约91，或约88～约91。在一些实施方式中，亮度大于约91.4或91.5ISO。在一些实施方式中，亮度为约90～约91.5。
在一些实施方式中，本发明的经氧化的经酸处理纤维素的R18值为约79％～约89％，例如R18值为至少约86％、例如87.5％～88.2％、例如至少约87％、例如至少约87.5％、例如至少约87.8％、例如至少约88％。
在一些实施方式中，本发明的经氧化的经酸处理牛皮纸纤维的R10值为约72％～约82％，例如至少约82％，例如至少约83％，例如至少约84％，例如至少约85％。R18和R10含量描述于TAPPI T235中。R10表示在用10重量％苛性碱提取纸浆后所留下的残余未溶解的材料，R18表示在用18％苛性碱溶液提取纸浆后所留下的未溶解材料的残余量。一般而言，在10％苛性碱溶液中，半纤维素及化学降解短链纤维素在溶液中溶解并移除。相比之下，在18％苛性碱溶液中通常仅有半纤维素溶解并移除。因此，R10值与R18值之间的差(△R＝R18-R10)表示纸浆样品中存在的化学降解短链纤维素的量。
在一些实施方式中，经氧化的经酸处理纤维素纤维的S10苛性碱溶解度为约14％～约22％、或约16％～约20％。在一些实施方式中，经改性的纤维素纤维的S18苛性碱溶解度为小于约16％，例如小于约14.5％、例如小于约12.5％、例如小于约12.3％、例如约12％。
本发明提供具有低且超低粘度的牛皮纸纤维。除非另外说明，否则如本文所用的“粘度”是指如该方案中所引用的根据TAPPI T230-om99所测量的0.5％毛细管CED粘度。
除非另外说明，否则本文所用的“DP”是指由根据TAPPI T230-om99所测量的0.5％毛细管CED粘度计算出的重量平均聚合度(DPw)。参见例如The Chemistry and Processingof Wood and Plant Fibrous Materials中的J.F.Cellucon会议,第155页,测试方案8,1994(Woodhead Publishing Ltd.,Abington Hall,Abinton Cambridge CBI 6AHEngland,J.F.Kennedy等人编)。“低DP”是指约1160～约1860范围内的DP或约7mPa·s～约13mPa·s范围内的粘度。“超低DP”纤维是指约350～约1160范围内的DP或约3mPa·s～约7mPa·s范围内的粘度。
不希望受理论束缚，据信本发明的纤维在由根据TAPPI T230-om99所测量的CED粘度来计算DP时呈现为人工聚合度(artificial Degree of polymerization)。具体来说，据信本发明纤维的催化氧化处理不使纤维素断裂至由所测量的DP指示的程度，而主要具有打开键合和添加使纤维素更具反应性的取代基的作用，而非使纤维素链断裂。还据信，以添加苛性碱开始的CED粘度测试(TAPPI T230-om99)具有使纤维素链在新反应位点处断裂的作用，从而产生短片段的数量比在纤维测试前状态中所见的数量高得多的纤维素聚合物。这可以由纤维长度在生产期间不显著减少这一事实来确认。
在一些实施方式中，经氧化的经酸处理纤维素纤维的粘度为约3.0mPa·s～约6mPa·s。在一些实施方式中，粘度为约4.0mPa·s～约5.5mPa·s。在一些实施方式中，粘度为约4.5mPa·s～约5.5mPa·s。在一些实施方式中，粘度为约5.0mPa·s～约5.5mPa·s。在一些实施方式中，粘度小于6mPa·s、小于5.5mPa·s、小于5.0mPa·s、小于4.5mPa·s、或小于3.5mPa·s。
在一些实施方式中，本发明的牛皮纸纤维比标准牛皮纸纤维更具可压缩性和/或可压花性。在一些实施方式中，牛皮纸纤维可用于生产比使用等量标准牛皮纸纤维生产的结构更薄和/或密度更高的结构。
在一些实施方式中，本发明的牛皮纸纤维在漂白工序期间维持其纤维长度。
“纤维长度”及“平均纤维长度”在用于描述纤维性质时可互换使用，且是指长度加权的平均纤维长度。因此，例如，平均纤维长度为2mm的纤维应理解为意谓长度加权的平均纤维长度为2mm的纤维。
在一些实施方式中，当牛皮纸纤维为针叶木纤维时，如根据描述于以下实施例部分中的测试方案12所测量的那样，纤维素纤维的平均纤维长度为约2mm以上。在一些实施方式中，平均纤维长度不超过约3.7mm。在一些实施方式中，平均纤维长度为至少约2.2mm、约2.3mm、约2.4mm、约2.5mm、约2.6mm、约2.7mm、约2.8mm、约2.9mm、约3.0mm、约3.1mm、约3.2mm、约3.3mm、约3.4mm、约3.5mm、约3.6mm、或约3.7mm。在一些实施方式中，平均纤维长度为约2mm～约3.7mm，或约2.2mm～约3.7mm。
在一些实施方式中，本发明的经氧化的经酸处理牛皮纸纤维的羧基含量相对于经催化氧化但未经羧基化酸处理的经改性牛皮纸纤维增大，且进一步相对于标准牛皮纸纤维增大。
在一些实施方式中，经氧化的经酸处理牛皮纸纤维的羧基含量为约6meq/100g～约12meq/100g。在一些实施方式中，羧基含量在约6meq/100g～约8meq/100g。在一些实施方式中，羧基含量为至少约6meq/100g，例如至少约6.5meq/100g、例如至少约7.0meq/100g、例如至少约7.5meq/100g、和例如至少约8.0meq/100g。
在一些实施方式中，经氧化的经酸处理牛皮纸纤维的醛含量小于1.5meq/100g，例如小于约1.0meq/100g、例如约0.1meq/100g～约0.6meq/100g，如约0.3meq/100g～约0.6meq/100g。在一些实施方式中，相对于经催化氧化但未经羧基化酸处理的牛皮纸纤维，本发明的经氧化的经酸处理牛皮纸纤维的醛含量减少且羧基含量增大。醛官能团造成泛黄及回色(brightness reversion)。在一些实施方式中，本发明的经氧化的经酸处理牛皮纸纤维表现出泛黄减少且回色减少。
在一些实施方式中，本发明的经氧化的经酸处理牛皮纸纤维的羰基含量小于约5meq/100g，例如2.5meq/100g～约5.0meq/100g。在一些实施方式中，羰基含量小于约2.5meq/100g，例如为约0.5meq/100g～约2.5meq/100g。
本发明的牛皮纸纤维可比标准牛皮纸纤维更具柔性，且可伸长和/或弯曲和/或展现弹性和/或增加芯吸。另外，预期本发明的牛皮纸纤维将比标准牛皮纸纤维更软，从而提升其在吸收性产品应用(例如尿布及绷带应用)中的适用性。
在一些实施方式中，经氧化的经酸处理纤维素纤维的铜值小于约2.3。在一些实施方式中，铜值小于约2.0，例如小于约1.5。在一些实施方式中，铜值小于约1.3，例如小于约0.9。
在至少一个实施方式中，经氧化的经酸处理牛皮纸纤维的半纤维素含量实质上与标准的未经漂白的牛皮纸纤维相同。例如，针叶木牛皮纸纤维的半纤维素含量可为约12％～约17％。举例而言，硬木牛皮纸纤维的半纤维素含量可为约12.5％～约16.5％。
III.由牛皮纸纤维制得的产品
本发明提供了由本文所述的经氧化的经酸处理牛皮纸纤维制得的产品。在一些实施方式中，产品为通常由标准牛皮纸纤维制得的那些产品。在其它实施方式中，产品为通常由棉绒、预水解的牛皮纸或亚硫酸盐纸浆制得的那些产品。更具体来说，本发明的纤维可在不经进一步改质的情况下用于生产吸收性产品及用作制备化学衍生物(诸如醚及酯)的起始材料。
在一些实施方式中，本发明提供了一种用于生产短纤浆的方法。例如，该方法包含在多阶段漂白工序中漂白牛皮纸纤维，随后形成短纤浆。在至少一个实施方式中，在多阶段漂白工序后不对纤维进行精制。
在一些实施方式中，产品为吸收性产品，包括(但不限于)：医学器械(包括伤口护理，例如绷带)、婴儿尿布护理垫、成人失禁用产品、女性卫生产品(包括例如卫生巾及卫生棉)、气流成网无纺产品、气流成网复合物、“桌面”擦拭布、餐巾、纸巾和毛巾等。在一些实施方式中，本发明的牛皮纸纤维表现出改良的抑菌性质，使其适合于与皮肤接触的吸收性产品。本发明的吸收性产品可为一次性的。在一些实施方式中，本发明的纤维可用作通常用于生产这些产品的经漂白硬木或针叶木纤维的完全或部分替代物。
在一些实施方式中，本发明的牛皮纸纤维呈短纤浆形式，且具有一或多种使得牛皮纸纤维比吸收性产品中的常规短纤浆更有效的性质。更具体来说，本发明的牛皮纸纤维可具有改良的可压缩性，使其期望作为当前可获得的短纤浆纤维的替代物。因为本发明的纤维的改良的可压缩性，其可用于试图生产更薄、更致密的吸收性结构的实施方式。本领域技术人员在理解本发明的纤维的可压缩性质后可容易地设想可使用此纤维的吸收性产品。举例来说，在一些实施方式中，本发明提供包含本发明的牛皮纸纤维的超薄卫生产品。超薄短纤芯通常用于例如女性卫生产品或婴儿尿布中。可使用本发明的纤维生产的其它产品可为需要吸收性芯或压缩吸收层的任何产品。当压缩时，本发明的纤维展现吸收性无损失或无实质性损失，而且显示出改良的柔性。
本发明的纤维素纤维表现出抗病毒和/或抗微生物活性。本发明的纤维素纤维可用于生产将与微生物、病毒或细菌接触且将受益于抑制那些感染原的生长的制品。仅列举数例，吸收性制品或装置包括绷带、创可贴、医用纱布、吸收性敷料及垫片、医用手术服、医疗桌用纸、及医院使用的失禁用垫片。本发明的纤维可包括在吸收性装置内，例如可为该吸收性装置的一部分或可构成该吸收性装置的整个吸收性部分。
本发明的纤维在未经进一步改性的情况下还可用于生产包括(但不限于)以下的吸收性产品：纸巾、毛巾、餐巾及在传统造纸机上形成的其它纸产品。传统造纸过程包括制备水性纤维浆料，该浆料通常沉积在成形网上，在此其后移除水。本发明的牛皮纸纤维可在包括这些纤维的产品中提供改良的产品特征。在一些实施方式中，本发明的经氧化的经酸处理纤维可表现出改良的水吸收能力及改良的干强度和湿强度，使其适合于吸收性产品，包括纸巾及毛巾类应用。
在一些实施方式中，将牛皮纸纤维与至少一种超吸收性聚合物(SAP)组合。在一些实施方式中，SAP可为臭味减少剂。根据本发明可使用的SAP的实施例包括(但不限于)由BASF公司出售的HysorbTM、由Sumitomo公司出售的Aqua 及由Evonik公司出售的
在一些实施方式中，本发明提供了一种用于控制臭味的方法，其包括：提供本发明的经氧化的经酸处理牛皮纸纤维，及将香味剂涂覆至牛皮纸纤维上，以使得大气中的香味剂量与在将等量香味剂涂覆至等重量标准牛皮纸纤维上后大气中的香味剂量相比减少。在一些实施方式中，本发明提供了一种控制臭味的方法，其包含抑制细菌臭味生成。在一些实施方式中，本发明提供了一种用于控制臭味的方法，其包含使香味剂(诸如含氮香味剂)吸收至经氧化的经酸处理牛皮纸纤维上。如本文所用，“含氮香味剂”可理解为是指包含至少一个氮的香味剂。
IV.酸/碱水解产物
本发明的经氧化的经酸处理牛皮纸纤维在一些情况下可例如在制造纤维素醚、纤维素乙酸酯、粘胶及微晶纤维素中用作棉绒或亚硫酸盐纸浆的替代物。
在一些实施方式中，经氧化的经酸处理牛皮纸纤维的化学性质使其适合于制造纤维素醚。因此，本发明提供了一种来源于如所述经氧化的经酸处理牛皮纸纤维的纤维素醚。在一些实施方式中，纤维素醚系选自乙基纤维素、甲基纤维素、羟丙基纤维素、羧甲基纤维素、羟丙基甲基纤维素及羟乙基甲基纤维素。据信，本发明的纤维素醚可用于常规使用纤维素醚的任何应用中。例如而但非限制性地，本发明的纤维素醚可用于涂料、墨、粘合剂、控释药物片剂及膜中。
在一些实施方式中，经氧化的经酸处理牛皮纸纤维的化学性质使其适合于制造纤维素酯。因此，本发明提供了一种来源于本发明的经改性牛皮纸纤维的纤维素酯，如纤维素乙酸酯。在一些实施方式中，本发明提供了一种包含来源于本发明的经氧化的经酸处理牛皮纸纤维的纤维素乙酸酯的产品。例如但非限制性地，本发明的纤维素酯可用于家具、香烟滤嘴、墨、吸收性产品、医学装置及塑料中，包括例如LCD和等离子体屏幕及挡风玻璃。
在一些实施方式中，本发明的经氧化的经酸处理牛皮纸纤维可适合于制造粘胶。更具体而言，本发明的经氧化的经酸处理牛皮纸纤维可用作昂贵纤维素起始材料的部分替代物。本发明的经氧化的经酸处理牛皮纸纤维可替代多达15％以上，例如多达10％，例如多达5％的昂贵纤维素起始物质。因此，本发明提供了完全或部分地来源于如所述经氧化的经酸处理牛皮纸纤维的胶粘纤维(viscose fiber)。在一些实施方式中，由本发明的经氧化的经酸处理牛皮纸纤维生产粘胶，该牛皮纸纤维用碱及二硫化碳处理以形成称为粘胶的溶液，随后将其喷入稀硫酸及硫酸钠中以将粘胶复原为纤维素。据信，本发明的粘胶可用于常规使用胶粘纤维的任何应用中。例如但非限制性地，本发明的粘胶可用于人造丝、玻璃纸、长丝、食品包装袋及轮胎帘布中。
在一些实施方式中，经氧化的经酸处理牛皮纸纤维适合于制造微晶纤维素。微晶纤维素生产需要相对清洁、高度纯化的起始纤维素材料。因此，传统上，主要使用昂贵的亚硫酸盐纸浆用于其生产。本发明提供了来源于本发明的牛皮纸纤维的微晶纤维素。因此，本发明为微晶纤维素生产提供了具成本效益的纤维素来源。
本发明的纤维素可用于常规使用微晶纤维素的任何应用中。例如但非限制性地，本发明的纤维素可用于医药或营养品应用、食品应用、化妆品应用、纸应用中，或用作结构复合物。例如，本发明的纤维素可为粘合剂、稀释剂、崩解剂、润滑剂、压片助剂、稳定剂、调质剂、脂肪替代品、膨胀剂、防结块剂、发泡剂、乳化剂、增稠剂、分离剂、胶凝剂、载体材料、遮光剂或粘度调节剂。在一些实施方式中，微晶纤维素为胶体。
本领域普通技术人员还可设想包含来源于本发明的牛皮纸纤维的纤维素衍生物及微晶纤维素的其它产品。此种产品可见于例如化妆品及工业应用中。
用于生产化学衍生物的纤维可对已借助氧化工序赋予的官能性水平而具有敏感性。具体来说，随着纤维老化，醛基可能是回色的来源。用于生产化学衍生物及粘胶的纤维理想地具有低粘度且同时具有低醛含量。向任一氧化阶段中添加氧气对粘度影响极小，但显著地降低纤维的醛官能性。不希望受理论的束缚，据信醛基团氧化为二氧化碳且释放出。
因此，根据本发明的一个实施方式，在一个或多个催化氧化阶段中引入氧气以降低醛官能性水平。在催化氧化工序期间使用氧气可用于在随后用羧基化酸处理纤维的工序中和在不用羧基化酸处理的工序中降低醛含量。已在包括氧气的氧化阶段中处理的纤维的醛含量小于约4meq/100g，例如小于3.5meq/100g、如小于3.2meq/100g。
向氧化阶段添加的氧气水平为约0.1％～约1％，例如约0.3％～约0.7％、例如约0.4％～约0.5％、约0.5％～约0.6％。
如本文所用，“约”是指考虑因实验误差所致的差异。除非另有特定陈述，否则无论是否明确叙述“约”，所有测量值均应理解为由词语“约”修饰。因此，例如，陈述“长度为2mm的纤维”应理解为是指“长度为约2mm的纤维”。
本发明的一个或多个非限制性实施方式的细节在以下实施例中阐述。在考虑本发明后，本发明的其它实施方式对本领域普通技术人员而言应为显而易见的。
具体实施方式
实施例
1.根据TAPPI T235-cm00测量苛性碱溶解度(R10、S10、R18、S18)。
2.根据TAPPI T237-cm98测量羧基含量。
3.根据Econotech Services LTD专属程序ESM 055B测量醛含量。
4.根据TAPPI T430-cm99测量铜值。
5.根据下式由铜值计算羰基含量：羰基＝(铜值-0.07)/0.6，出自Biomacromolecules 2002,3,969-975。
6.根据TAPPI T230-om99测量0.5％毛细管CED粘度。
7.根据ASTM D1795(2007)测量固有粘度。
8.根据下式由0.5％毛细管CED粘度计算DP：DPw＝-449.6+598.4ln(0.5％毛细管CED)+118.02ln2(0.5％毛细管CED)，出自The Chemistry and Processing of Wood andPlant Fibrous Materials中出版的1994Cellucon会议，第155页，woodhead PublishingLtd,Abington Hall,Abington,Cambridge CBI 6AH,England,J.F.Kennedy等人编。
9.根据TAPPI T249-cm00通过Dionex离子层析进行分析来测量碳水化合物。
10.根据下式由碳水化合物组成计算纤维素含量：纤维素＝葡聚糖-(甘露聚糖/3)，出自TAPPI Journal 65(12):78-80 1982。
11.由糖的总和减去纤维素含量计算半纤维素含量。
12.在来自OPTEST,Hawkesbury,Ontario的Fiber Quality AnalyzerTM上根据制造商的标准程序测定纤维长度和粗度。
13.根据TAPPI T204-cm97测定DCM(二氯甲烷)提取物。
14.通过酸浸煮及藉由ICP分析来测定铁含量。
15.根据TAPPI T211-om02测定灰分含量。
16.根据TAPPI T525-om02测定亮度。
17.根据TAPPI方法T560测定CIE白度。
实施例1(第4阶段氧化)
制备本发明的纤维的方法
在具有下流式蒸煮的双容器连续浸煮器中蒸煮南方松碎片。白液施加率以有效碱(EA)计在浸渍容器中为8.42％，在淬灭(quench)循环中为8.59％。淬灭温度为166℃。浸煮后的卡伯值为20.4。棕色粗浆在两阶段氧脱木质素系统中施加2.98％的氢氧化钠(NaOH)及2.31％氧气(O2)以进一步脱木质素。温度为98℃。第一反应器压力为758kPa，第二反应器为372kPa。卡伯值为6.95。
在5阶段漂白设施中漂白经氧脱木质素的纸浆。在61℃的温度及2.4的pH下施加0.90％二氧化氯(ClO2)以进行第一二氧化氯阶段(D0)。
在76℃的温度下进行第二阶段或氧化性碱性提取阶段(EOP)。施加0.98％的NaOH，0.44％的过氧化氢(H2O2)，及0.54％的氧气(O2)。氧脱木质素后的卡伯值为2.1。
在74℃的温度及3.3的pH下进行第三阶段或二氧化氯阶段(D1)。施加0.61％的ClO2，及0.02％的NaOH。0.5％毛细管CED粘度为10.0mPa·s。
改变第四阶段以产生低聚合度纸浆。在D1洗涤器的再制浆器处以提供纸浆的75ppm Fe+2的比率添加呈2.5磅/加仑水溶液形式的七水合硫酸亚铁(FeSO4·7H2O)。该阶段的pH为3.3，且温度为80℃。在阶段进给泵的抽吸处施加纸浆的0.26％的H2O2。
在80℃的温度及3.9的pH下施加0.16％的ClO2以进行第五阶段或最终二氧化氯阶段(D2)。粘度为5.0mPa·s，且亮度为90.0％ISO。
铁含量为10.3ppm，所测得的提取物为0.018％，且灰分含量为0.1％。其它结果示于下表1中。
实施例2(第2阶段氧化)
在具有下流式蒸煮的双容器连续浸煮器中蒸煮南方松碎片。以有效碱(EA)计的白液施加率为18.7％，其中一半添加至浸渍容器中，一半添加至淬灭循环中。淬灭温度为165℃。浸煮后的卡伯值平均为14。棕色粗浆在两阶段氧脱木质素系统中施加2.84的％氢氧化钠(NaOH)及1.47％氧气(O2)以进一步脱木质素。温度为92℃～94℃。卡伯值为5.6。
在5阶段漂白设备中漂白经氧脱木质素的纸浆。在63℃的温度及2.5的pH下施加0.71％二氧化氯(ClO2)以进行第一二氧化氯阶段(D0)。(D0)阶段后的卡伯值为1.7。
改变第二阶段以产生低聚合度纸浆。以提供纸浆的25ppm Fe+2(增加至40ppm Fe+2)的比率添加呈2.5磅/加仑水溶液形式的七水合硫酸亚铁(FeSO4·7H2O)。该阶段的pH为2.8，且温度为82℃。在阶段进给泵的抽吸处施加纸浆的0.25％的H2O2。
在79.5℃的温度及2.9的pH下进行第三阶段或二氧化氯阶段(D1)，施加0.90％的ClO2及10.43％的NaOH。0.5％毛细管CED粘度为5.4mPa·s～6.1mPa·s。
在76℃的温度下进行第四阶段或碱性提取阶段(EP)。施加1.54％的NaOH，及0.28％的过氧化氢(H2O2)。pH为11.3。
在72℃的温度及4.4的pH下施加0.14％的ClO2以进行第五阶段或最后的二氧化氯阶段(D2)。
纤维特性示于下表1中。
实施例3：WO2010/138941
在具有下流式蒸煮的双容器连续浸煮器中蒸煮南方松碎片。白液施加率以有效碱(EA)计在浸渍容器中为8.32％，在淬灭循环中为8.46％。淬灭温度为162℃。浸煮后的卡伯值为27.8。棕色粗浆在两阶段氧脱木质素系统中施加2.44％的NaOH及1.91％O2以进一步脱木质素。温度为97℃。第一反应器压力为779kPa，第二反应器为386kPa。氧脱木质素后的卡伯值为10.3。
在5阶段漂白设备中漂白经氧脱木质素的纸浆。在66℃的温度及2.4的pH下施加0.94％的ClO2以进行第一二氧化氯阶段(D0)。
在83℃的温度下进行第二阶段或氧化性碱性提取阶段(EOP)。施加0.89％的NaOH，0.33％的H2O2，及0.20％的O2。该阶段后的卡伯值为2.9。
在77℃的温度及2.9的pH下进行第三阶段或二氧化氯阶段(D1)。施加0.76％的ClO2，及0.13％的NaOH。0.5％毛细管CED粘度为14.0mPa·s。
改变第四阶段以产生低聚合度的纸浆。在D1洗涤器的再制浆器处以提供纸浆的150ppm Fe+2的比率添加呈2.5磅/加仑水溶液形式的七水合硫酸亚铁(FeSO4·7H2O)。该阶段的pH为2.6且温度为82℃。在阶段进给泵的抽吸处施加纸浆的1.6％的H2O2。
在85℃的温度及3.35的pH下施加0.13％的ClO2以进行第五阶段或最后的二氧化氯阶段(D2)。粘度为3.6mPa·s，且亮度为88.7％ISO。
将在上述实施例中生产的各个经漂白纸浆在具有空气动力干燥器区段的Fourdrinier型纸浆干燥器上制成纸浆板。收集各纸浆的样本且分析化学成分及纤维性质。结果显示于表1中。
表1
实施例4：羧基化酸处理
使总体上根据实施例1(即在第四阶段中进行氧化的五阶段漂白)制备的纤维素纸浆在第五阶段或D2酸处理阶段中用亚氯酸进行羧基化酸处理。
在80℃的温度及2.65的pH下进行氧化阶段。以提供150ppm Fe+2的比率添加铁源。施加纸浆的1.5％的H2O2。
在80℃的温度及2.69的pH下施加0.6％的H2O2及1.6％的NaClO2以进行羧基化酸处理阶段(D2)。
纤维特性示于下表2中，其中比较了随漂白程序进行而运动的纤维，具体来说纤维在D1阶段后，在第四或氧化阶段后及在D2或酸处理阶段后的运动。
表2
实施例5：羧基化酸处理
使总体上根据实施例1(即在第四阶段中进行氧化的五阶段漂白)制备的纤维素纸浆在第五阶段或D2酸处理阶段中用亚氯酸进行羧基化酸处理。
在80℃的温度及2.05的pH下进行第四氧化阶段。以提供300ppm Fe+2的比率添加铁源。在阶段进给泵的抽吸处施加纸浆的3.0％的H2O2。
在80℃的温度及2.86的pH下施加0.8％的H2O2及2.4％的NaClO2以进行第五阶段或羧基化酸处理阶段(D2)。
纤维性质示于下表3中，其中比较随漂白程序进行而运动的纤维，具体来说在D1阶段后及在D2或酸处理阶段后的纤维。
表3
实施例6
在具有下流式蒸煮的双容器连续浸煮器中蒸煮南方松碎片。以有效碱(EA)计的白液施加率为16％，其中一半添加至浸渍容器中，一半添加至淬灭循环中。淬灭温度为162℃。浸煮后的卡伯值平均为30。棕色粗浆在两阶段氧脱木质素系统中施加3.1％的氢氧化钠(NaOH)及2.0％氧气(O2)以进一步脱木质素。温度为92℃～94℃。卡伯值为12.7。
在5阶段漂白设备中漂白经氧脱木质素的纸浆。在63℃的温度及2.5的pH下施加1.0％二氧化氯(ClO2)以进行第一二氧化氯阶段(D0)。
改变第二阶段以产生低聚合度的纸浆。以提供128ppm Fe+2的比率添加呈2.5磅/加仑水溶液形式的七水合硫酸亚铁(FeSO4·7H2O)。该阶段的pH为3.2，且温度为165℃。在阶段进给泵的抽吸处施加纸浆的1.5％的H2O2。0.5％毛细管CED粘度为4.7mPa·s。
在73℃的温度及2.0的pH下进行第三阶段的亚氯酸阶段(D1)，施加1.4％的ClO2及0.4％的过氧化氢(H2O2)。0.5％毛细管CED粘度为4.8mPa·s。
在10.6的pH下进行第四阶段或碱性提取阶段(EP)。施加1.25％的NaOH，及0.4％的过氧化氢(H2O2)。0.5％毛细管CED粘度为4.6mPa·s。
在72℃的温度及4.1的pH下施加0.25％的ClO2来进行第五阶段或最后的二氧化氯阶段(D2)。
纤维特性示于下表4中。
表4
已描述多个实施方式。尽管如此，应理解可在不背离本发明的精神及范围的情况下进行各种修改。因此，其它实施方式处于以下权利要求的范围内。

Claims (18)

1.一种经化学改性的牛皮纸纤维，其包含经催化氧化且用羧基化酸处理的纤维素，并且其羧基含量大于6meq/100g，醛含量小于1meq/100g且粘度小于5.5mPa·s。
2.如权利要求1所述的纤维，其中，所述羧基含量为至少7meq/100g。
3.如权利要求1所述的纤维，其中，ISO亮度为85～92，或87～91，或大于91.5。
4.如权利要求1所述的纤维，其聚合度为350～1860。
5.如权利要求1所述的纤维，其醛含量为0.3meq/100g～1.0meq/100g。
6.如权利要求1所述的纤维，其羰基含量为1.5meq/100g～5.0meq/100g。
7.如权利要求1所述的纤维，其粘度为3mPa·s～5.5mPa·s。
8.如权利要求1所述的纤维，其铜值小于3。
9.如权利要求1所述的纤维，其S10苛性碱溶解度为14％～30％。
10.如权利要求1所述的纤维，其S18苛性碱溶解度小于16％。
11.如权利要求1所述的纤维，其R10值为至少72％。
12.如权利要求1所述的纤维，其R18值为至少79％～88％。
13.如权利要求1所述的纤维，其中，所述纤维为针叶木纤维且其半纤维素含量为12％～17％。
14.如权利要求1所述的纤维，其中，所述纤维为针叶木纤维且其纤维长度为至少2mm。
15.如权利要求1所述的纤维，其中，所述纤维表现抗微生物和/或抗细菌性质。
16.如权利要求1所述的纤维，其中，所述纤维包含于吸收性产品内，所述吸收性产品进一步包含至少一种超吸收性聚合物。
17.如权利要求1所述的纤维，其中，其醛含量不大于0.9meq/100g。
18.如权利要求1所述的纤维，其中，其醛含量不大于0.6meq/100g。
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