CN1913928A - 具有可变可润湿性的纤维以及包含该纤维的材料 - Google Patents

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CN1913928A CN 200480041307 CN200480041307A CN1913928A CN 1913928 A CN1913928 A CN 1913928A CN 200480041307 CN200480041307 CN 200480041307 CN 200480041307 A CN200480041307 A CN 200480041307A CN 1913928 A CN1913928 A CN 1913928A
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Abstract

本发明涉及一种具有包括一个上表面层在内的两个或更多个层的吸收性材料及其中的纤维，所述吸收性材料在所述层的外表面上具有一个或多个可润湿性更大的表面区域，和与其邻接的一个或多个可润湿性更小的区域，其中所述可润湿性更大的区域比所述可润湿性更小的区域具有更大的亲水性。本发明还涉及其中的纤维，其含有含多价阳离子的化合物和含脂肪酸的化合物。本发明还提供处理纤维或固体材料的方法以及生产疏水性材料的方法。

Description

具有可变可润湿性的纤维以及包含该纤维的材料
                        发明领域
本发明涉及吸收性材料，以及其中的纤维，其具有用于控制在该材料的表面上的水分吸收的可变可润湿性。
                        发明背景
长期以来，人们就希望能够控制包括无纺材料在内的纺织品及织物的表面特性。一个尤其重要的特性是一种材料在其表面是否容易吸收或排斥水分。对于被用于制造用于个人护理产品以及用于许多其他用途的无纺材料的纤维，所述纤维本身以及由其制造的所述材料的相对疏水性或亲水性，在决定它们可以被用于哪儿和如何使用是很重要的。
当与材料的表面接触时，水往往湿润一些表面，并往往在另一些表面上结成水珠。基于当将一滴水放置在一个表面上时该水滴呈现的形状，该表面可以被分类为亲水性的(具有小于90°的水接触角)或者疏水性的(具有大于90°的水接触角)。
织物的水分排斥性和透气性已经被研究了几十年(A.W.Adamson，Physical Chemistry of Surfaces，Second Edition，Wiley，1967，Chapters VII and X)。纤维的无纺网可以被模拟为一束半径为r的圆柱形孔(毛细管)。渗透无纺网的纤维间孔隙所要求的流体压力可以近似地得自如下的用于流体渗透入管的拉普拉斯方程(Laplace′sequation)：
                       P＝(2γcosθ)/r
其中
P＝推动流体通过所述管所要求的压力；
γ＝流体表面张力；
θ＝前进接触角；和
r＝孔隙半径。
参见Dutkiewicz，J.，Nonwoven Structures for Absorption ofBody Fluids，sub-chapter 2.1.Basic Structural Properties ofAbsorbent Networks，pages 7-37(published by Edana，Brussels，Belgium)(2003)。该方程式可用于描述网湿润性(θ＜90°，P是正的)或者网水分排斥性(θ＞90°，P是负的)。在排斥水分的情况下，所述流体将不会湿润所述网，除非施加压力P来推动所述流体进入所述网。
根据该方程式，可预料通过采用防水性处理来增加接触角将会提高阻拦性。换句话说，应该尽可能地将所述网的孔隙变为疏水性的。
可通过在宏观尺度和微观尺度上的表面粗糙度来增加表观接触角。应用一种引起微观孔隙表面粗糙的防水剂将导致表观接触角的增加，从而改善阻拦性质。
根据该方程式，可预料通过减小纤维间孔隙的尺寸将提高阻挡性。理想地，所述网应该尽可能坚固。作为压力构造，所述网不坚固将引起变形，并且变形增加r，从而降低压力P。例如可以通过增加在所述网中粘合剂的数量来提高网的强度。
纤维网中纤维间孔隙的尺寸由所述纤维的尺寸以及所述网的密度或压实的程度决定。增加所述网的密度可以减小纤维间孔隙的尺寸，或者在相同密度下使用更小直径的纤维可以减小纤维间孔隙的尺寸。在致密的网中更小的纤维更有效地压紧在一起，导致更小的纤维间孔隙。从该方程式可知，使用更小的纤维来减小r，从而提高压力P。
可以将填充材料加至吸收性材料中来减小纤维间孔隙的尺寸。从该方程式可知，填充物的加入也用来减小r，从而提高压力P。
从该方程式可预料疏水性和阻挡性与流体表面张力成正比。所述阻挡处理应该是尽可能耐久的。将溶于将与所述材料的表面接触的流体中的、在所述阻挡处理中的任何添加剂可能降低其表面张力，从而降低压力P。
                        发明概述
本发明提供一种具有包括一个上层在内的两层或更多层的吸收性材料，该吸收性材料在外表面上具有一个或多个表面区域。这些区域包括与可润湿性更小的区域邻接的具有更大亲水性的可润湿性更大的区域。在所述吸收性材料中的纤维的处理考虑到本发明的可变可润湿性。
在本发明的某些方面，所述吸收性材料具有总表面积为所述上表面层的约5％至约95％的可润湿性更大的区域。在一个优选实施方案中，所述可润湿性更大的区域的总表面积为所述上表面层的约10％至约90％，更优选地，为所述上表面层的约30％至约70％。
在本发明的另一方面，所述吸收性材料的可润湿性更大的区域具有全部都相连接的在一个图案中的元素，所述图案的元素基本上将所述可润湿性更小的区域互相隔离。同样地，在本发明的另一方面中，所述可润湿性更小的区域具有全部都相连接的在一个图案中的元素，所述图案的元素基本上将所述可润湿性更大的区域互相隔离。
在本发明的吸收性材料中，所述上表面层的可润湿性更小的区域含有脂肪酸的多价金属离子盐。在本发明的一个实施方案中，所述吸收性材料的可润湿性更大的区域含有脂肪酸的多价金属离子盐，并且其中所述脂肪酸的多价金属离子盐的浓度比在所述可润湿性更小的区域中更大。
本发明还提供吸收性材料，其中所述上表面层的可润湿性更小的区域位于凸出在所述材料的表面之上的突起处，并且所述可润湿性更大的区域位于突出到所述材料的表面之下的凹陷处。在另一实施方案中，所述吸收性材料具有可润湿性更小的上层和与所述上层邻接的可润湿性更大的下层，其中所述可润湿性更小的上层具有突起，所述突起凸出在所述材料的表面之上，并且与突出到所述上层的表面之下并且距离所述下层更近的凹陷相比距离所述下层更远。
在本发明的又一个实施方案中，所述吸收性材料呈片的形式，该片具有上表面和与该上表面相对的下表面，其中整个所述上表面比所述下表面可润湿性更大。在该实施方案的一个方面，所述下表面上布置有含多价阳离子的化合物与含脂肪酸的化合物的反应产物。
在一个方面，本发明提供了与含多价阳离子的化合物结合并且在其上包覆有含脂肪酸的化合物的纤维。在一个实施方案中，所述含脂肪酸的化合物以基于所述处理过的纤维的重量计约0.01％重量至约5％重量的量存在，优选以基于所述处理过的纤维的重量计约0.01％重量至约3％重量的量存在，更优选以基于所述处理过的纤维的重量计约0.05％重量至约1.5％重量的量存在，和更加优选以基于所述处理过的纤维的重量计约0.1％重量至约1％重量的量存在。在本发明的某些方面，所述含脂肪酸的化合物选自由油酸钠、油酸甲酯、月桂酸钠、油酸、硬脂酸以及它们的混合物组成的组。
在一个实施方案中，所述含多价阳离子的化合物以基于所述未经处理的纤维的干重计约0.1％重量至约20％重量的量存在，优选以基于所述未经处理的纤维的干重计约2％重量至约12％重量的量存在，更优选以基于所述未经处理的纤维的干重计约3％重量至约8％重量的量存在。在本发明的一个方面，所述含多价阳离子的化合物是多价金属离子盐，优选选自由铝、铁、锡、它们的盐以及它们的混合物组成的组。在一个优选实施方案中，所述多价金属是铝。在其他实施方案中，所述多价盐选自由氯化铝、氢氧化铝、硫酸铝以及它们的混合物组成的组。
在一个实施方案中，所述含多价阳离子的化合物以及含脂肪酸的化合物被在接近或高于所述脂肪酸的熔点的温度直接施加于所述纤维。在一个实施方案中，所述温度在约110至约115摄氏度之间。
所述脂肪酸还可以是呈颗粒形式的载体的组分。在一个实施方案中，所述载体是纤维类型的。在一个优选实施方案中，所述载体是用合成纤维制成的。所述载体被与纤维素纤维混合，并且在允许所述载体熔化或转变为蒸气的温度下被固化。
在本发明的另一实施方案中，所述纤维可以还包含分离的载体。在某些实施方案中，所述载体可以是纤维类型的，优选聚丙烯纤维。在一个实施方案中，所述载体含有酸。在一个具体实施方案中，所述酸是硬脂酸。
所述脂肪酸移动并且与所述纤维表面上的阳离子相互作用或反应，形成反应产物脂肪酸盐。可以通过加热来促进或增强移动。因此，所述纤维可用于生产含有在纤维的表面上布置有含多价阳离子的化合物与含脂肪酸的化合物的反应产物的纤维的纤维材料。多价阳离子的脂肪酸盐通常特征在于具有非常低的水溶性或是不溶性的。在一种形式中，这些材料一般被称为“浴盆环”。已知这些材料是防水性材料，由于它们的疏水性。
在本发明中，所述纤维的接触角等于或大于90度。
在另一实施方案中，所述纤维进一步具有选自由酸、缓冲盐、不溶性金属氢氧化物以及它们的组合组成的组的化合物。优选地，所述化合物是酸，更优选是弱酸。在一个优选实施方案中，所述酸是柠檬酸。在一个实施方案中，所述化合物以基于所述处理过的纤维的干重计约0.5％重量至约10％重量的量存在，优选以基于所述处理过的纤维的干重计约0.5％重量至约3％重量的量存在。
在本发明的另一方面，所述纤维还含有还原剂。
本发明的纤维还可以是交联的，任选地以交联剂处理。所述纤维可以在所述脂肪酸处理之前、期间或之后被交联。在一个实施方案中，所述交联剂选自由甲醛、甲醛加成产物、二醛试剂以及多元羧酸组成的组。在另一实施方案中，所述交联剂是戊二醛。在一个方面，所述交联剂被与热辐射一起施用。
在本发明的另一方面，在施加所述脂肪酸之前，用溶胀剂将所述纤维预溶胀。在一个实施方案中，所述溶胀剂是多价金属盐，优选氢氧化钠。
本发明还提供用脂肪酸的多价阳离子盐处理的纤维，该脂肪酸的多价阳离子盐被在接近或高于所述脂肪酸的熔点的温度直接施加于所述纤维。在一个实施方案中，所述多价阳离子盐是硬脂酸铝。在另一个实施方案中，所述温度在约110至约115摄氏度之间。
在本发明的另一方面，提供了一种含有以下纤维的纤维混合物：
(A)与含多价阳离子的化合物结合的纤维，以及
(B)涂覆有含脂肪酸的化合物的纤维。
本发明还提供含有已在纤维表面上布置有含多价阳离子的化合物与含脂肪酸化合物的反应产物的纤维的纤维材料。所述纤维材料可以还具有一或多种填充物。
本发明还提供一种通过以下步骤制备疏水性纤维材料的方法：
(I)形成一种纤维材料，该纤维材料含有与含多价阳离子的化合物结合并在其上布置含脂肪酸的化合物的纤维，或
(II)形成一种纤维材料，该纤维材料含有纤维混合物，该纤维混合物具有
(A)与含多价阳离子的化合物结合的纤维，和
(B)涂覆有含脂肪酸的化合物的纤维，以及
(III)固化所述材料，使得所述含多价阳离子的化合物与所述含脂肪酸的化合物相互作用以形成使所述纤维材料变得疏水的产物。
在又一个方面，本发明提供一种以含多价金属的化合物和以含脂肪酸的化合物处理固体材料的方法，其中将所述含脂肪酸的化合物以微分散体的形式施加于所述固体材料上；以及将气体流施加于所述含脂肪酸的化合物的微分散体上，使得通过所述含脂肪酸的化合物在非均匀介质中扩散到所述固体材料的所有表面上以及所述含脂肪酸的化合物与结合到所述固体材料的表面上的含有多价金属的化合物的反应来进行所述含脂肪酸的化合物与所述固体材料的表面的结合。在一个实施方案中，在两个分离的步骤中，用含有多价金属的化合物处理所述固体材料的表面，然后用含脂肪酸的化合物处理所述固体材料的表面。在另一实施方案中，所述处理是以连续方法进行的。在一个实施方案中，为了产生含脂肪酸的化合物的微分散体，使一定量的所述含脂肪酸的化合物的液体组合物与所述固体材料的表面接触。
在本发明的一种方法中，将所述气体流施加于所述固体材料的表面。在另一方法中，在产生含脂肪酸的化合物的微分散体的同时，将气体流施加于所述固体材料。所述气体选自由环境空气、氮气、氦、二氧化碳以及它们的组合组成的组。
在本方法的一个实施方案中，在向所述固体材料施加气体流之前，在所述固体材料上产生所述含脂肪酸的化合物的微分散体。在另一个实施方案中，通过向所述固体材料的表面喷雾来产生含脂肪酸的化合物的微分散体。在又一个实施方案中，以蒸气形式施加所述脂肪酸的微分散体。
在所述方法的另一个实施方案中，通过接触预先负载有所述含脂肪酸化合物的液体组合物的固体载体的第一面的表面来产生含脂肪酸化合物的微分散体。在另一个实施方案中，通过用由含脂肪酸的化合物在挥发性中性溶剂中的溶液形成的液体组合物湿润所述固体材料的表面，来产生所述含脂肪酸的化合物的微分散体。
在本发明的一方面，所述固体载体选自由吸收性垫、非吸收性垫、转动驱动的滚子、刷子以及它们的混合物组成的组。在一个方面，通过浸没在所述液体组合物的浴中来润湿所述固体。
在本发明的另一方面，所述气体流以有正的分速度垂直于所述固体材料的表面的方式指向所述固体材料的表面。所述固体材料的表面被放置于根据所述气体流的特征所采用的处理空间中，使得通过所述气体流可以再一次返回到所述固体材料的、来自所述固体材料的任意量的气流是可忽略的。
本发明还提供一种用于形成含有第一和第二纤维组分的纤维网的方法，其中第一组分用含脂肪酸的化合物处理；第二组分用含有多价金属的化合物处理；以及在允许所述含脂肪酸的化合物转变为蒸气的温度下将气体流施加于所述纤维网，使得通过汽态的所述含脂肪酸的化合物扩散到第二组分上和所述含脂肪酸的化合物与结合到第二组分上的所述含有多价金属的化合物的反应来进行所述含脂肪酸的化合物与第二组分的结合。在一个实施方案中，所述含有多价金属的化合物被多价有机阳离子替代。
本发明的任何方法可以被用来处理天然的或人造的纤维或纤维结构。
所述方法的各种应用包括获得一种呈分离形式的、能够吸收烃并且具有比水小的密度的固体组合物。另一个应用是用于处理纸张。本发明的方法的又一个应用是用于处理玻璃的表面。
                      附图说明
图1A、1B和1C表示泡沫涂层在代表性的手抄纸上的涂布。图1A显示了在被指定为网#2的手抄纸上的发泡效果。图1B显示了在被指定为网#1的手抄纸上的发泡效果。图1C显示了未着色的污痕隐藏，使用相同的网#2但是不使用蓝色颜料。
图2表示被指定为网#3的手抄纸及具有被反映在制得的材料上的凸出图案的带轮廓形成筛。
图3A图解了使用含有蓝色颜料的疏水性聚合物的可润湿性更大以及可润湿性更小的区域的一个实例。图3B图解了在不具有纹理表面的手抄纸中的均匀可润湿性。
图4A图解了本发明的结构的一个例子，其由上部收集层(AL)与底部存储层(SL)组成。图4B图解了包含具有平整表面并且在其全部面积上是可润湿性的上层的结构。
图5A和5B图解了顶部FIT板。图5A是所述板的上视图的图像，图5B是所述板的侧视图的图像。两个图显示了所述上部板的长度为29.7cm，具有由(9)表示的管。
图6图解了被测试的样品(10)和存储层(11)排在一直线上。
图7图解了在有颜色的液体被施加在其表面上之前和之后的片的上表面。该图显示了由所述片的处理产生的掩蔽效应。
图8显示了放置于旋转风扇下的固体材料的样品。
图9显示了一种装置，其可以被用于疏水性片的连续生产。
图10显示了装置的另一变体，其可以被用于制备具有疏水性表面的固体材料。
图11显示了在一个水滴弯月面与纤维素片材的表面之间的接触角。图11(a)显示了大于90度的角，表明疏水性的表面。图11(b)显示了小于90度的角，表明亲水性的表面。
图12显示了涂布有酸类型不同的皂溶液的各种手抄纸的接触角。显示了在渐增的铝含量(以ppm为单位)下的所述接触角。
                        详细说明
本发明的吸收性材料具有多个层，包括具有可变可润湿性区域的外表面的上层。所述可润湿性更小的区域的纤维被用多价阳离子化合物以及脂肪酸化合物处理。
                       纤维素纤维
适用于本发明的纤维素纤维材料包括软木纤维和硬木纤维。参见M.J.Kocurek & C.F.B.Stevens，Pulp and Paper Manufacture--Vol.1：Properties of Fibrous Raw Materials and Their Preparationfor Pulping，The Joint Textbook Committee of the Paper Industry，pp.182(1983)，其通过引用全部被结合在此。示例性的(但不是排他性的)类型的软木浆衍生自湿地松、短叶松、辐射松(radiata pine)、火炬松、白云杉、美国黑松、红杉和花旗松。可以使用北美南部软木和北部软木，以及来自世界其他区域的软木。硬木纤维可以得自栎(oaks)、栎属、枫、槭属、杨、杨属或其他通常用于造浆的物种。通常，由于它们的更长的纤维长度(通过T 233cm-95测定)，软木纤维是优选的，并且由于其更高的粗糙度(通过T 234cm-84测定)，南部软木纤维是最优选的，其导致更大的通过断裂负荷测定的固有纤维强度(相对于北部软木或硬木纤维)。
可以通过任何制浆方法，包括化学的、机械的、热机械的(TMP)以及化学热机械的制浆(CTMP)方法从其自然状态制备所述纤维材料。这些工业方法被详细描述在R.G.Macdonald & J.N.Franklin，Pulpand Paper Manufacture in 3 volumes；2nd Edition，Volume 1：Thepulping of wood，1969；Volume 2：Control，secondary fiber，structural board，coating，1969；Volume 3：Papermaking andpaperboard making，1970，The joint Textbook Committee of thePaper Industry，以及M.J.Kocurek & C.F.B.Stevens，Pulp andPaper Manufacture，Vol.1：Properties of Fibrous Raw Materialsand Their Preparation for Pulping，The Joint Textbook Committeeof the Paper Industry，1983，182pp.中，它们二者都通过引用被全部结合在此。优选地，通过化学制浆方法例如硫酸盐法或亚硫酸盐法来制备所述纤维材料。特别地，所述硫酸盐法是特别优选的。通过硫酸盐法从南部软木制备的纸浆常常被称为SSK。按类似方式，南部硬木、北部软木和北部硬木浆分别被称为SHK、NSK和NHK。漂白纸浆(其是已经被脱木质素至非常低的木质素水平的纤维)是优选的，虽然由于更低的成本，特别是如果碱稳定性不是问题时，未漂白的硫酸盐法纤维对于一些应用可能是优选的。理想地，所述化学处理的纤维素纤维得自这样一种来源，其是下列中的一种或多种：南部软木硫酸盐浆、北部软木硫酸盐浆、硬木、桉树、机械的、重复利用的和人造丝，优选南部软木硫酸盐浆、北部软木硫酸盐浆或它们的混合物，更优选南部软木硫酸盐浆。
纸浆稠度是纸浆业的专用术语，其被定义为绝干纤维量除以包括纤维、水分、其他固体等等的总量并且乘以100％。因此，对于12％稠度的浆液，每100千克浆液将含有12千克绝干纤维。
                  化学处理的纤维素纤维
在此使用的短语“化学处理的”纤维素纤维或非纤维素纤维是指一种纤维，其已经被用含有多价金属的化合物处理以制备具有与其结合的含有多价金属的化合物的纤维。
所述化合物不必与所述纤维化学结合，虽然优选所述化合物通过涂覆、粘合、沉淀或任何其他使得在正常处理所述纤维期间其不被从所述纤维上移走的机理保持与所述纤维紧密缔合。为方便起见，上面讨论的所述纤维与所述化合物之间的缔合可以被称为结合，并且所述化合物可以被说成被结合到所述纤维上。所述用于制备与所述纤维紧密结合的含多价金属的化合物的材料的相互作用，或者所述含多价金属的化合物本身离解成单个离子(优选在含水环境中)并且所述离子然后接触各个纤维素纤维是必要的。例如，用不溶于水的铝化合物处理过的片状纤维素纤维在用Kamas磨锤磨粉碎之前和之后具有相同的铝浓度。同样地，用水溶性铝化合物处理过的片状纤维素纤维在用Kamas磨粉碎之前和用Kamas磨粉碎之后具有相同的铝浓度。此外，用不溶于水的以及水溶性的铝化合物处理过的片状纤维素纤维在用Kamas磨粉碎之前和用Kamas磨粉碎之后具有相同的铝浓度。
最初被开发用于吸收性结构的一种类型的化学处理的纤维素纤维被描述于U.S.专利6,562,743以及等同的出版物WO 00/38607，它们二者通过引用全部结合在此。该纤维可从田纳西州Memphis的Buckeye科技公司(Buckeye Technologies Inc.)以CA RESSA_获得。当被用于吸收性结构时，所述化学处理的纤维素纤维已经结合有弱酸。当被用于其他应用时，对于本发明的纤维，它可以在有结合的弱酸的情况下被使用，或者在一个可供选择的实施方案中，它可以在没有结合的弱酸的情况下被使用。
所述含多价金属的化合物能够离解成单个离子或由单个离子形成(优选在含水环境中)，并且所述离子然后接触各个纤维素纤维的要求，使得不会进一步认为许多含多价金属的化合物以及以其处理过的纤维，例如在造纸中用于处理纤维的各种粘土，可能与本发明的含多价金属的化合物同样有用。
基于未经处理的纤维的干重计，本发明的化学处理的纤维素纤维或化学处理的非纤维素纤维被用约0.1％重量至约20％重量的所述含多价金属的化合物处理，理想地用约2％重量至约12％重量的所述含多价金属的化合物处理，并且优选用约3％重量至约8％重量的所述含多价金属的化合物处理。
可以使用任何多价金属盐，包括过渡金属盐，前提是所述化合物能够增加所述纤维素纤维或所述化学处理的非纤维素纤维在碱性环境中的稳定性。合适的多价金属的例子包括铍、镁、钙、锶、钡、钛、锆、钒、铬、钼、钨、锰、铁、钴、镍、铜、锌、铝以及锡。优选的离子包括铝、铁以及锡。所述优选的金属离子具有+3或+4的氧化态。最优选的离子是铝。可以使用任何含有所述多价金属离子的盐。以上金属的合适无机盐的例子包括氯化物、硝酸盐、硫酸盐、硼酸盐、溴化物、碘化物、氟化物、氮化物、高氯酸盐、磷酸盐、氢氧化物、硫化物、碳酸盐、碳酸氢盐、氧化物、醇盐、酚盐、亚磷酸盐以及次磷酸盐。以上金属的合适有机盐的例子包括甲酸盐、乙酸盐、丁酸盐、己酸盐、己二酸盐、柠檬酸盐、乳酸盐、草酸盐、丙酸盐、水杨酸盐、氨基乙酸盐、酒石酸盐、羟乙酸盐、磺酸盐、膦酸盐、谷氨酸盐、辛酸盐、苯甲酸盐、葡糖酸盐、马来酸盐、琥珀酸盐以及4，5-二羟基-苯-1，3-二磺酸盐。除所述多价金属盐之外，可以使用其他化合物，例如以上盐的复合物，包括胺、乙二胺四乙酸(EDTA)、二亚乙基三胺五乙酸(DTPA)、次氮基三乙酸(NTA)、2，4-戊二酮以及氨。优选的盐是氯化铝、氢氧化铝以及硫酸铝。
明矾是一种硫酸铝盐，其可溶于水。在纤维素的含水浆液中，一些明矾将渗透所述纤维细胞壁，但是由于离子浓度低，大部分所溶解的铝盐将在所述纤维的外面。当调节pH以沉淀氢氧化铝时，大部分沉淀附着于所述纤维表面。
在本发明的一个实施方案中，所述化学处理的纤维素纤维或化学处理的非纤维素纤维具有与其结合或者缔合的酸。可以使用各种合适的酸，虽然所述酸优选应具有低的挥发性，并且结合至所述纤维。强无机酸是不合适的，并且优选地，用于本发明这方面的实施的所述酸是弱酸。例子包括无机酸，例如硫酸氢钠、磷酸二氢钠和磷酸氢二钠，以及有机酸，例如甲酸、乙酸、天冬氨酸、丙酸、丁酸、己酸、苯甲酸、葡糖酸、草酸、丙二酸、琥珀酸、戊二酸、酒石酸、马来酸、苹果酸、邻苯二甲酸、磺酸、膦酸、水杨酸、羟基乙酸、柠檬酸、丁烷四羧酸(BTCA)、辛酸、聚丙烯酸、聚磺酸、聚马来酸以及木质素磺酸，以及水解的聚丙烯酰胺和CMC(羧甲基纤维素)。在所述羧酸中，具有两个羧基的酸是优选的，并且具有三个羧基的酸是更优选的。在这些酸中，最优选柠檬酸。
通常，所使用的酸的量由该酸的酸性和分子量来决定。一般地，发现酸应用的可接受的范围是所述纤维的约0.5％重量至所述纤维的约10％重量。在此使用的“纤维的％重量”是指用所述含有多价金属的化合物处理过的干纤维的％重量。对于柠檬酸，优选的用量范围是所述纤维的约0.5％重量至约3％重量。一种优选的组合是含有铝的化合物和柠檬酸。对于本发明这方面的化学处理的纤维，希望所述化学处理的纤维的弱酸含量为基于所述处理过的纤维的干重计约0.5％重量至约10％重量，更希望为基于所述处理过的纤维的干重计约0.5％重量至约5％重量，并且优选为基于所述处理过的纤维的干重计约0.5％重量至约3％重量。
与所述含多价金属的化合物组合使用缓冲盐而不使用弱酸也在本发明的该方面的范围内。任何在水中将提供具有小于约7的pH的溶液的缓冲盐都是合适的。这些盐的例子是乙酸钠、草酸钠、酒石酸钠、邻苯二甲酸钠、磷酸二氢钠、磷酸氢二钠以及硼酸钠。缓冲盐可以与它们的酸以在水中将提供具有小于约7的pH的溶液的组合形式来组合使用，例如草酸/草酸钠、酒石酸/酒石酸钠、邻苯二甲酸钠/邻苯二甲酸以及磷酸二氢钠/磷酸氢二钠。
在本发明的另一变化中，所述含多价金属的化合物与不溶性金属氢氧化物例如氢氧化镁结合使用，或者与一种或多种将抑制纤维在碱性氧环境中降解的对碱稳定的抗氧化化学品或对碱稳定的还原剂结合使用。例子包括无机化学品例如亚硫酸钠，以及有机化学品例如氢醌。
对于本发明的该方面的化学处理的纤维，与含多价金属的化合物组合，希望所述化学处理的纤维的缓冲盐含量、缓冲盐弱酸组合含量、不溶性金属氢氧化物含量和/或抗氧化剂含量为基于所述处理过的纤维的干重计约0.5％重量至约10％重量，更希望为基于所述处理过的纤维的干重计约0.5％重量至约5％重量，并且优选为基于所述处理过的纤维的干重计约0.5％重量至约3％重量。
如果需要，可以将还原剂施加于所述处理过的纤维，以通过还原回色保持所需要的纤维光亮度水平。加入酸性物质可能导致纤维当在含有所述纤维的网的加工过程中被加热时褐变。还原剂抵抗所述纤维的这种褐变。所述还原剂也应与所述纤维结合。优选的试剂是次磷酸钠和亚硫酸氢钠，以及它们的混合物。
适合在本发明的实施中使用的纤维可以被用各种方法进行处理，以提供与所述纤维紧密缔合的含有多价金属离子的化合物。一种优选的方法是将在溶液中的所述化合物引入浆液形式的所述纤维中，并使所述化合物沉淀在所述纤维的表面上。或者，可以以所述化合物的含水或非水溶液或悬浮液喷雾所述纤维。所述纤维可以以单独的状态或以网的形式被处理。例如，可以将所述化合物以粉末或其他物理形态直接施加于所述纤维。然而无论使用何种方法，优选所述化合物保持与所述纤维结合，使得在所述纤维与液体接触之前在所述纤维的正常物理操作过程中所述化合物不会被移除。
在一个优选实施方案中，本发明的所述处理过的纤维由得自Buckeye技术公司(Memphis，田纳西州)的称为FOLEY FLUFFS_的纤维素纤维制得。将所述纸浆浆液化，调节pH至约4.0，并将硫酸铝(Al2(SO4)3)水溶液加入所述浆液。搅拌所述浆液，并且稠度被降低。在搅拌下，将所述浆液的pH增加到大约5.7。然后将所述纤维成形为网或片，干燥，并且任选地，用柠檬酸溶液按照所述纤维的约2.5％重量的负载量喷雾。然后将所述网包装并运输至最终用户，用于进一步加工，包括纤维化，以形成在各种产品的制造中有用的单独的纤维。
在另一个优选实施方案中，本发明的所述处理过的纤维由从Buckeye技术公司(Memphis，田纳西州)获得的纤维素纤维制得。将所述纸浆浆液化，调节pH至约4.0，并将硫酸铝(Al2(SO4)3)水溶液加入所述浆液。搅拌所述浆液，并且稠度被降低。在搅拌下，将所述浆液的pH增加到大约5.7。然后将所述纤维成形为网或片，干燥，并且用油酸钠溶液按照所述纤维的约1.0％重量的负载量喷雾。然后将所述网包装并运输至最终用户，用于进一步加工，包括再浆液化以形成在过滤产品的制造中有用的网。如果施加还原剂，优选在干燥步骤之前并且在任何其他施加步骤之后施加所述还原剂。可以通过喷雾、涂刷或发泡来施加所述还原剂。
通过在消化装置中用硝酸和高氯酸湿法灰化(氧化)样品，来测定在纸浆样品中金属离子的含量，包括铝或铁含量。一个空白样被氧化和经历与样品同样的步骤。然后使用感应耦合等离子体分光光度计，例如Perkin-Elmer ICP 6500来分析所述样品。从所述分析，可以测定ppm级的样品中离子含量。所述多价阳离子的含量理想地是基于所述处理过的纤维的干重计约0.1％重量至约5.0％重量，更理想地是基于所述处理过的纤维的干重计约0.1％重量至约3.0％重量，优选是基于所述处理过的纤维的干重计约0.1％重量至约1.5％重量，更优选是基于所述处理过的纤维的干重计约0.2％重量至约0.9％重量，并且更加优选是基于所述处理过的纤维的干重计约0.3％重量至约0.8％重量。
不希望被理论所限制，但是据信通过该方法，被引入所述纸浆浆液的所述可溶性的Al2(SO4)3由于pH增加而被转变为不溶性的Al(OH)3。所述不溶性的氢氧化铝沉淀在所述纤维上。因此，所产生的化学处理的纤维素纤维包覆有Al(OH)3，或者在所述纤维内部含有所述不溶性的金属。
被喷雾在含有所述纤维的网上的油酸钠在所述纤维上干燥。当所述Al(OH)3-油酸盐处理过的纤维被成形为基于片材的过滤器时，所述铝和油酸根离子除增加所述结构的湿强度之外还产生一种疏水环境。在以下阐述的过程中将举例说明这些结果。
在另一个实施方案中，在造纸机的干燥部分之后，水合硫酸铝和油酸钠被喷雾在所述纤维上。在另一个实施方案中，在造纸机的湿法末端部分，水合硫酸铝和油酸钠被沉淀在所述纤维上。在另一个实施方案中，水合硫酸铝和次磷酸钠在压制阶段之前被喷雾在所述纤维上，并且油酸钠在干燥之后被喷雾。在另一个实施方案中，水合硫酸铝、次磷酸钠和油酸钠在所述压制阶段之前被喷雾在所述纤维上。在又一个实施方案中，水合硫酸铝被沉淀在所述纤维上，水合铝和次磷酸钠被喷雾在所述纤维上，然后压制，并且在干燥之后油酸钠被喷雾在所述纤维上。在另一个实施方案中，在压制阶段之前，水合硫酸铝被沉淀在所述纤维上，并且油酸钠被喷雾在所述纤维上。
对本发明的实施有用的各种材料、结构以及制造方法公开于U.S.专利6,241,713；6,353,148；6,353,148；6,171,441；6,159,335；5,695,486；6,344,109；5,068,079；5,269,049；5,693,162；5,922,163；6,007,653；6,355,079；6,403,857；6,479,415；6,562,742；6,562,743；6,559,081；6,495,734；6,420,626；以及公开于U.S.专利申请序号以及申请日：09/719,338申请于1/17/01；09/774,248申请于1/30/01；以及09/854,179申请于5/11/01，所有的这些通过引用全部结合在此。
在本说明书中引用的所有专利、专利申请以及出版物通过引用全部结合在此。在术语冲突的情况下，以本公开为准。
                    含脂肪酸的化合物
已知非常多的天然的和合成的脂肪酸以及各种衍生物。一些可用于本发明的实施的例子列举如下：
单羧基直链饱和酸，例如丁酸、戊酸、己酸、辛酸、壬酸、癸酸、月桂酸、十四烷酸、棕榈酸、十七烷酸、硬脂酸、花生酸、二十二烷酸、二十四烷酸、二十六烷酸、二十七烷酸、褐煤酸、蜂花酸(mellisicacid)、紫胶蜡酸、蜡蜜酸以及geddic酸；单羧基直链不饱和酸，例如棕榈油酸、油酸、亚油酸、α-亚油酸、arachdonic酸、5，8，11，14，17-二十碳五烯酸(EPA)、4，7，10，13，16，19-二十二碳六烯酸(DHA)；支链脂肪酸，例如结核硬脂酸、基乳酸杆菌酸、霉脂酸、2，4，6-三甲基硬脂酸、植烷酸、降植烷酸；和二羧酸，例如草酸、丙二酸、己二酸、琥珀酸、戊二酸、庚二酸、辛二酸、壬二酸、癸二酸、alkilitaconates例如chaetomellic酸和ceriporic酸。其他脂肪酸以及各种衍生物包括一、二和三酸甘油酯、聚甘油酯、烷基醇酯、芳香醇酯、苯酚酯、酰胺、氨基酸、羟基酸、脂肪酸盐、磷脂、胆汁酸例如胆酸以及鹅脱氧胆酸。
各种市售材料包括衍生自动物和植物源的脂肪酸以及衍生物。一些例子列举如下：动物脂肪酸(蒸馏的动物脂肪酸)；辛酸/癸酸混合物；己酸；辛酸；蒸馏的椰子油脂肪酸；椰子油脂肪酸；蒸馏的混合脂肪酸；蒸馏的棕榈脂肪酸；蒸馏的米糠脂肪酸；蒸馏的大豆脂肪酸；月桂酸；十四烷酸；Norfox油酸；油酸；橄榄油酸75；棕榈酸；肥皂脂肪酸；专门配制的蒸馏的椰油脂肪酸；专门配制的蒸馏的动物脂肪酸；硬脂酸；植物硬脂酸；妥尔油脂肪酸替代物；妥尔油脂肪酸；动物脂肪酸；Uniquema脂肪酸；油酸丁酯；硬脂酸丁酯；硬脂酸钙；十六醇十八醇混合物；鲸蜡醇；十六酸鲸蜡醇酯；油酸癸酯；甘油二乙酸酯；亚油酸乙酯；油酸乙酯；乙二醇二硬脂酸酯；乙二醇单硬脂酸酯；乙基己酸；椰油酸2-乙基己基酯；油酸2-乙基己基酯；棕榈酸2-乙基己基酯；硬脂酸2-乙基己基酯；动物脂酸2-乙基己基酯；单椰油酸甘油酯；单月桂酸甘油酯；单油酸甘油酯；单硬脂酸甘油酯；甘油三辛酸酯/癸酸酯；三油酸甘油酯；12-羟基硬脂酸；油酸异丁酯；硬脂酸异丁酯；十四烷酸异丙酯；油酸异丙酯；棕榈酸异丙酯；异硬脂酸异硬脂基酯；硬脂酸异十三烷基酯；月桂酸；亚麻籽脂肪酸；亚麻籽油甲酯；硬脂酸镁；椰油酸甲酯；月桂酸甲酯；油酸甲酯；蓖麻油酸甲酯；硬脂酸甲酯；树脂酸甲酯；动物脂酸甲酯；十四烷酸；新戊二醇二油酸酯；椰油酸辛酯；油酸辛酯；棕榈酸辛酯；硬脂酸辛酯；动物脂酸辛酯；辛基十二烷醇；油酸；油醇；油基芥酸酯；油酸油基酯；棕榈酸；壬酸；季戊四醇四油酸酯；丙二醇辛酸酯/癸酸酯；丙二醇二油酸脂；丙二醇二壬酸酯；丙二醇单硬脂酸酯；丙二醇蓖麻油酸酯；油菜籽甲酯；蓖麻油酸；失水山梨糖醇单月桂酸酯；失水山梨糖醇单油酸酯；失水山梨糖醇单棕榈酸酯；失水山梨糖醇单硬脂酸酯；失水山梨糖醇三油酸酯和失水山梨糖醇三硬脂酸酯。
以下表1中是一系列对本发明的实施有用的含脂肪酸的化合物。
表1
  通用名酸   结构   来源
  乙酸   2:0   血小板活化因子
  丙烯酸   2e-3:1   Nnc
  己二酸   6:0二酸   Nnc
  肾上腺酸   7c10c13c16c-22:4   肾上腺类脂
  Agonandoic(又称西门木炔酸)   9a，11t-18:2   Santalum acuminatum
  Agonandric   8-OH 9a11t-18:2   Agonandra(山柚子科)
  Alchornoic   顺-14，15-ep 11c-20:1   Alchornia cordifolia
  Alepramic   3-Cp 3:0   大风子科种子油
  环戊烯戊酸   5-Cp 5:0   大风子科种子油
  环戊烯壬酸   9-Cp 9:0   大风子科种子油
  环戊烯甲酸   1-Cp 1:0   大风子科种子油
  环戊烯庚酸   7-Cp 7:0   大风子科种子油
  紫胶桐酸   9，10，16-三OH 16:0   虫胶
  黄葵酸   16-OH 7c-16:1   黄葵子油(musk mellonseed oil)
  当归酸   2Me 2c-4:1   圆叶当归
  反异十七酸   14Me 16:0   动物脂肪
  反异十九酸   16Me 18:0   动物脂肪
  反异十五酸   12Me 14:0   动物脂肪
  反异十三酸   10Me 12:0   动物脂肪
  花生酸   20:0   落花生(花生)油
  花生四烯酸   5c8c11c14c-20:4   动物磷脂
  Argenonic   6-OH，6-Me，9-氧代-28:0   罂粟科
  Artemesic   参见Coriolic   -
  Asclepic   11c-18:1   Asclepia油
  抗坏血酸   维生素C   -
  Auricolic   14OH 11c17c-20:2   Lesquerella auriculata
  Avenoleic   15(R)-OH 9c12c-18:2
  Axillarenic   11，13-二羟基，9c-24:1   Euphorbiaeceae
  壬二酸   9:0二酸   Nnc
  二十二烷酸   22:0   非洲栎树
  二十二碳-13-炔酸   13a-22:0   Nnc
  Bishomopinolenic   7c，11c，14c-20:3
  Bolekic   9a11a13c-18:3   衣散油
  Bosseopentaenoic   5c8c10t12t14c-20:5   Bossiella orbigniana
  巴西烯酸   13t-22:1   反式芥子酸
  十三烷二酸   13:0二酸   Nnc
  Buiolic(11-羟基十六烷酸)   11-OH 16:0
  6-羟基十五烷酸   6-OH 14:0   虫胶
  丁酸   4:0   牛奶脂肪
  十八碳三烯酸(α)   8t10t12c-18:3   金盏花
  十八碳三烯酸(β)   8t10t12t-18:3   反式α-十八碳三烯酸
  癸酸   10:0   月桂油
  己酸   6:0   牛奶脂肪
  癸烯酸   9c-10:1   牛奶脂肪
  辛酸   8:0   月桂油
  二十七酸   27:0   -
  梓树酸   9t11t13c-18:3_   梓树
  脑酮酸   2-OH 24:0   脑苷脂
  蜡酸(cerinic)   参见蜡酸(cerotic)   -
  蜡蜜酸   33:0(参见三十三酸)   -
  ceroplastic   35:0   Nnc
  蜡酸(cerotic)   26:0   蜡
  Cervonic   DHA   -
  Cetelaidic   11t-20:1   氢化鱼油
  鲸蜡烯酸   11c-22:1   鱼油
  晁模酸   13-Cp 13:0   大风子科种子油
  Chrysobalanic   4-氧代9c11t13t15c-18:4   Chyrsobalanus icaco
  Civetic   8t-17:1二酸
  CLA   共轭18:2异构体   反刍动物脂肪
  克劳帕油酸   7c10c13c16c19c-22:5   鱼油
  Colneleic   9-氧杂-8t10t12c-18:3   酶氧化亚油酸
  Colnelenic   9-氧杂-8t10t12c15c-18:4   酶氧化亚麻酸
  Columbinic   5t9c12c-18:3   普通耧斗菜
  Coniferonic   5c，9c，12c，15c-18:4   针叶树
  旋花醇酸   11-OH 14:0   药薯油
  Coriolic   13-OH 9c11t-18:2   喜花草属(Xeranthemumannuum)
  Coronaric   顺-9，10-ep 12c-18:1   茼蒿
  Couepic   参见十八碳三烯-4-酮酸   -
  Couepinic(十八碳三烯-4-酮酸？)   4-酮 9c11c13c-18:3；   -
  还阳参油酸   9c12a-18:2   中横棒以及缅茄属油
  十七酸   参见十七烷酸   动物脂肪
  脱氢crepenyic酸   9c12a14c-18:3   -
  Demospongic_   C24-C34 5c9c-二烯酸   海绵
  Densipolic   12(R)-OH 9c15c-18:2   Lesquerella densipila
  DHA   4c7c10c13c16c19c-22:6   鱼油
  *Dicramin   9c12c15c6a-18:4   dicramium scoparium
  Dihomolinoleic   11c14c-20:2
  Dihomolinolenic   8c11c14c-20:3   动物脂肪
  Dihomo Mead′s酸   7c10c13c-22:3
  Dihomopinolenic   7c11c14c-20:3   Pinacae族
  Dihomotaxoleic   7c11c-20:2   紫杉种
  二羟硬脂酸   9，10-二羟基18:0   -
  *Dimorphecolic   9-OH，10t，12t-18:2   Dimorphecolicpluvialis
  DPA   7c10c13c16c19c-22:5   鱼油
  反油酸   9t-18:1   油酸的反式异构体
  Elaidolinolenic   参见Linolenelaidic   -
  EPA   5c8c11c14c17c-20:5   鱼油
  桐酸(α)   9c11t13t-18:3   桐油
  桐酸(α)   9c11t13t-18:3   苦瓜**
  桐酸(β)   9t11t13t-18:3   全反式α-桐酸
  庚酸   7:0   Nnc
  Ephedrenic酸   5c，11c-18:2   麻黄
  芥子酸   13c-22:1   十字花科种子油
  十八碳烯炔酸(erythrogenicacid)   参见十八碳烯炔酸   -
  Exocarpic   9a11a13t-18:3   衣散油
  反式二十碳烯酸   9t-20:1   反式鳕烯酸
  鳕烯酸   9c-20:1   鱼油
  2-十六碳烯酸   2t-16:1   -
  Geddic   34:0   -
  卅四酸   34:0   -
  GLA   6c9c12c-18:3   月见草、玻璃苣等
  戊二酸   5:0二酸   Nnc
  廿碳-11-烯酸   11c-20:1   鱼油
  *Gondoleic   9c-20:1   -
  环戊烯十三碳烯酸   13-Cp 6c-13:1   Flacourticeae油
  Helenynolic   9-OH 10t12a-18:2   Helychrysum bracteatum
  *十六碳三烯酸   7c10c13c-16:3   鱼油
  Hormelic   15-Cp 15:0   Flacourticeae油
  次大风子油酸   11-Cp 11:0   Flacourticeae油
  *hydrosorbic酸   3e-16:1二酸   -
  羟基脑酮酸   2-羟基脑酮酸   鞘脂
  羟基神经酸   2-羟基神经酸   鞘脂
  3，11-二羟基十四烷酸   3，11-二羟基14:0   Ipomoca油
  十八碳烯炔酸   9a11a17e-18:3   衣散油
  Isanolic   8-OH 9a11a17e-18:3   衣散油
  异花生酸   18-Me 19:0   -
  异丁酸   2-Me 3:0   -
  异己酸   4-Me 5:0   -
  异蜡酸   24-Me 25:0   -
  异十七酸   15-Me-16:0   -
  异月桂酸   10-Me-11:0   -
  异十七烷酸   15-Me 16:0   -
  异二十八酸   26-Me-27:0   -
  *异菌霉素酸   3c5c7a9a11a-13:5   -
  异十四烷酸   12-Me 13:0   -
  异十九烷酸   17-Me 18:0   -
  异棕榈酸   14-Me 15:0   -
  异十五酸   13-Me 14:0   -
  异蓖麻油酸   9-OH，12c-18:1   羊角拗属
  异硬脂酸   16-Me-17:0   -
  异十三酸   11-Me 12:0   -
  *异戊酸   3-Me 4:0   海豚(porpoise)，海豚(dolphin)
  Jacaric   8c10t12c-18:3   蓝花楹属mimosifolia
  11-羟基十六烷酸   11-OH 16:0   球根牵牛树脂
  廿一烷双酸   21:0二酸   -
  茉莉酮酸   C12环戊烷酸   亚油酸代谢物
  桧酸   16-OH 16:0   针叶树蜡
  Juniperinic   16-OH 16:0   针叶树蜡
  Juniperonic   5c11c14c17c-20:4   针叶树蜡
  Kamlolenic(α)   18-OH 9c11t13t-18:3   粗糠柴油
  *Kamlolenic(β)   18-OH 9t11t13t-18:3   粗糠柴油
  *开醇酸   4-OH-16:0   虫胶
  Keteleeronic   5c11c-20:2   Gymnosperm sp
  Labellenic   5，6-18:2(R)-形   狮子耳属种子油
  Lacceric   32:0   紫梗原胶蜡
  紫胶蜡酸   参见lacceric   紫梗原胶蜡
  十八碳-6-酮酸   6-氧代18:0   乳菇属rufus
  羊毛蜡酸   二-OH 30:0   -
  Lamenallenic   5，6，6t-18:3   Laminium purpureum
  乳杆菌酸   11，12-Mt 18:0   微生物
  月桂酸   12:0   月桂油
  月桂烯酸   9c-12:1   -
  Lesquerolic   14-OH 11c-20:1   Lesquerella spp
  乙酰丙酸(又名4-氧代戊酸)   4-氧代-5:0   -
  十八碳三烯-4-酮酸(α)   4-氧代9c11t13t-18:3   Licania rigida
  十八碳三烯-4-酮酸(β)   4-氧代9t11t13t-18:3   反式α-十八碳三烯-4-酮酸
  二十四烷酸   24:0   蜡
  Linelaidic   9t12t-18:2   全反式亚油酸
  十二碳-5-烯酸   4c-12:1   山胡椒属obtusiloba
  亚油酸_   9c12c-18:2   所有种子油
  Linolenelaidic   9t12t15t-18:3   全反式亚麻酸_
  亚麻酸_   9c12c15c-18:3   亚麻籽
  三十烯酸   21c-30:1   Ximenia spp
  六羟基硬酯酸   9，10，12，13，15，16-OH18:0   来自亚麻酸
  丙二酸   3:0二酸_   -
  锦葵酸   8，9-Mt 8c-17:1   棉子油
  Manaoic   11-Cp 6c-11:0   大风子科种子油
  Mangold酸   9t11t-18:2   -
  十七烷酸   17:0   动物脂肪
  Margarolic   9c-17:1
  Mead酸   5c8c11c-20:3   油酸的代谢物_
  Megatomic   3t5c-14:2   毛毡黑皮蠹信息素
  蜂花酸   30:0   月桂树的果实
  Mikusch酸   10t12t-18:2   -
  二十八酸   28:0   蜡(即carnuba)
  十八碳四烯酸(moroctic)   参见十八碳四烯酸   -
  Morotic   参见十八碳四烯酸   -
  Mycoceranic   2，4，6-三甲基26:0   结核杆菌
  结核蜡酸   参见mycoceranic   -
  霉菌酸   RCHOHCH(R′)COOH   分枝杆菌
  霉脂酸   2，4，6-三甲基-2t-24:1   tuburele杆菌
  菌霉素酸   3t5c7，8，10a12a-13:6   -
  Myristelaidic   9t-14:1   反式9-十四烯酸
  十四烷酸   14:0   月桂油(lauric oil)
  9-十四烯酸   9c-14:1   -
  草居蕈酸   4e6a8a10a-11:4   -
  *草居蕈酸_   4-OH，5，6，8a，10a-11:4   Basidomycetis霉菌
  神经酸   15c-24:1   缎花属种子油，神经组织
  尼生酸   6c9c12c15c18c21c-24:6   鱼油
  十碳-4-烯酸   4c-14:1   山胡椒属obtisiloba
  油酸   9c-18:1   所有的油和脂肪
  Oncobic   15-Cp 8c-15:0   大风子科种子油
  Osbond酸   参见DPA   -
  草酸   2:0二酸   -
  Paullinic   顺-13-二十烯酸
  Palmitelaidic   9t-16:1   反式棕榈油酸_
  棕榈酸   16:0   所有的油和脂肪
  棕榈油酸   9c-16:1   鱼油，macadamia油
  十八碳四烯酸(α)   9c11t13t15c-18:4   Parinarium laurinum
  十八碳四烯酸(β)   9t11t13t15t-18:4   反式α-十八碳四烯酸
  壬酸   9:0   -
  Petroselaidic   6t-18:1   反式岩芹酸_
  岩芹酸   6c-18:1   伞形科油
  软木酸   22-OH 22:0   软木
  Phloionolic   9S10S18S-三羟基18:0   软木
  Phlomic   7，8-20:2
  *结核菌酸   3，13，19-三甲基23:0   -
  Phrenosic   参见脑酮酸   -
  脑羟酸   参见脑酮酸   -
  Phthianoic   参见mycoceranic   -
  结核菌酸   多分枝酸   微生物
  十四碳-5-烯酸   5c-14:1   鲸油
  抹香鲸油酸   参见棕榈油酸   -
  植烷酸_   3，7，11，15-四甲基16:0   海洋动物脂肪
  *Phytenic   参见Phytenoic   -
  Phytenoic   3，7，11，15-四甲基2e-16:1   海洋动物脂肪
  乳酸杆菌酸   参见乳杆菌酸   -
  庚二酸_   7:0二酸   -
  Pinolenic   5c9c12c-18:3   Toucrium depressum
  罗汉松酸   5c11c14c-20:3   罗汉松属nagera
  降植烷酸   2，6，10，14-四甲基15:0   海洋动物脂肪
  拟桐酸   10t12t14t-18:3   异构化亚麻酸_
  三十三酸   33:0   -
  石榴酸   9c11t13c-18:3   石榴
  石榴酸   9c11t13c-18:3   蛇瓜*
  Pyrulic   8a10t-17:2   Pyrularia pubera
  反蓖麻酸   12-OH 9t-18:1   反式蓖麻油酸_
  蓖麻油酸   12-OH 9c-18:1   蓖麻油
  Rosilic   10-OH 18:0   叶蜡
  Rumenic酸   9c11t-18:2   反刍动物脂肪
  桧酸   12-OH 12:0   刺柏叶
  Santalbic   参见西门木炔酸   -
  洒剔酸   9，10，12，13-四羟基18:0   来自亚油酸的氧化_
  Sciadonic   5c11c14c-20:3   松属种
  *斜齿鲨酸   24:5_   -
  癸二酸   10:0二酸   -
  鲨油酸   15c-24:1(参见神经酸)   鲨鱼肝油
  Shibic   26:5   鱼油
  *山梨酸   2t4t-6:2二酸   -
  硬脂酸   18:0   动物脂肪，可可脂
  十八碳四烯酸   6c9c12c15c-18:4   Echium油，鱼油
  硬脂炔酸   9a-18:1   檀香科
  苹婆酸   9，10-Mt 9c-18:1   棉子油
  Sterculynic   9，0-Mt 9c17a-18:2   苹婆属alata
  乌桕酸   2c4t-10:2   乌桕属sebirerum
  羊角拗属酸   9-OH，12c-18:1   Apocyanaceae
  辛二酸   8:0二酸_   -
  琥珀酸   4:0二酸   -
  塔日酸   6a-18:1   Picramnia spp
  Taxoleic酸   5c9c-18:2   裸子植物种子脂质
  十六碳二酸(或thaspic)   16:0二酸   蜡
  金枪鱼酸   26:6(也许n-3)   鱼油
  二十碳五烯酸(参见EPA)   4c8c12c15c18c-20:5c** -
  2-十二碳烯二酸   2t-20:1二酸   -
  栝楼酸   参见石榴酸   -
  粗杜酸   4-14:1   山胡椒属obtisiloba
  粗租酸   4-14:1   山胡椒属obtisiloba
  结核硬脂酸   10-Me 18:0   结核杆菌
  十一碳烯酸   10e-11:1   蓖麻油
  三羟基十六酸   15，16-二羟基16:0   黑粉菌酸(抗生素)
  11-十八碳烯酸   11t-18:1   反刍动物脂肪
  戊酸   5:0   -
  斑鸠菊酸   12，13-ep，9c-18:1   Vernonia油
  蚕豆酮酸   2c，(3，4-F*)，5a7c-10:3   Exocarpuscupressiformis
  西门木烯酸   17c-26:1   Ximenia americana
  西门木炔酸   9a11t-18:2   檀香属acuminatum
  Ximenynolic   8-OH，9a11t-18:2
  棕榈油酸(zoomaricacid)   参见棕榈油酸   -
c＝顺，t＝反，a＝炔，e＝烯键(立体化学不相关的或未知的)，ep＝环氧，Me＝甲基，Mt＝甲撑-CH2-，Cp＝2-环戊烯基(C5H7)，P＝环丙烯基，Nnc＝不是常规脂肪的天然成分。F*＝呋喃型，*＝拼写或结构不确定。**＝结构的原始名称错误；列出更可能的结构。
实例：14:2＝14个碳原子，2个位置不饱和。9:0二酸＝HOOC(CH2)7COOH
在表1中引用的参考文献包括下列：1)C.Y.Hopkins(1972)，Fatty Acids with Conjugated Unsaturation，in Topics in LipidChemistry(F.Gunstone，ed.)，Elek Science，伦敦，pp.37-87；2)P.G.Robinson(1982)，Common Names And Abbreviated FormulaFor Fatty Acids.J.Lip.Res.23：1251-1253；3)G.D.Fasman(1989)，Practical Handbook of Biochemistry and MolecularBiology，CRC Press，Boca  Raton，FL，pp.514-522；4)F.D.Gunstone，J.L.Harwood and F.B.Padley，The Lipid Handbook(2nd Ed.)，Chapman and Hall，伦敦，1992；以及5)F.D.Gunstoneand B.G.Hersl of，A Lipid Glossary，The Oily Press，Dundee，first edition 1992，second edition in press。
          在湿润状态具有尺寸稳定性的疏水性纤维
在一些应用中，纤维素纤维不但是疏水性的而且与含水流体接触时不过度溶胀是有利的。这在其中含有所述疏水性纤维的最终产品在干燥以及湿润环境中都应具有尺寸稳定性的情况是重要的。例如通过减少当纤维与湿气接触时所述纤维的溶胀，可以获得改善的在湿润情况下的尺寸稳定性。可以通过分析纤维的水分保持值(WRV)来间接测量所述纤维的溶胀性质。以下实施例42中描述了测量WRV的程序。纤维的WRV减小表明溶胀度的减小。根据本发明，一种获得所述纤维素纤维的疏水性和减小的溶胀性的可能方法是通过使用本发明描述的各种方法以及将这种处理与用或不用附加交联剂的所述纤维的交联相结合来赋予纤维疏水性。可以在所述纤维素纤维的处理的各个阶段进行所述交联处理。例如，可以在疏水处理之前、与疏水处理同时或在疏水处理之后进行所述交联处理。所述交联还可以在所述疏水处理之前开始并在所述疏水处理过程中进行，或者可以在所述疏水处理阶段中进行并持续到所述疏水处理已经完成之后。
各种已知的交联剂可用于有效地交联纤维素纤维。例如，使用甲醛以及各种甲醛加成产品来交联纤维素纤维在本领域是已知的。该方法被描述于U.S.专利3,224,926(属于Bernardin)；3,241,553(属于Steiger)；3,932,209(属于Chatterjee)；4,035,147(属于Sangenis等)；以及3,756,913(属于Wodka)。其他参考文献公开了使用二醛交联剂。参见，例如，U.S.专利4,689,118(属于Makoui等)以及4,822,453(属于Dean等)。Dean等公开了含有分离的交联的纤维的吸收性结构，其中所述交联剂选自由C2-C9二醛组成的组，优选戊二醛。使用特定的多元羧酸来交联纤维素纤维在本领域也是已知的。参见，例如，U.S.专利5,137,537(属于Herron等)；5,183,707(属于Herron等)以及5,190,563(属于Herron等)。Herron等的专利公开了含有用C2-C9多元羧酸交联的分离的纤维素纤维的吸收性结构。由所述多元羧酸交联剂形成的酯交联键不同于由所述单和二醛交联剂产生的交联键，后者形成缩醛交联键。
通常，所述纤维素纤维的交联需要一定量的能量被输送给它们，以完成所述交联过程。可以以各种形式将这种能量输送给所述纤维，例如，以使用各种已知热辐射源的热处理的形式。例如，向所述纤维施加机械压力也可以提高所述交联效果。如果使用热能，甚至在不使用另外的化学交联剂的情况下，所述纤维的交联也可以发生。这可能是由于自交联反应，其可以在所述纤维素纤维内部在纤维素的官能团之间发生。为了提高纤维素的所述自交联的效果，这样的反应可以通过各种催化剂例如金属盐、氧化物及其他含金属化合物来催化。
根据本发明，例如还可以通过赋予所述纤维的表面以及所述纤维的内部疏水性来降低纤维素纤维在湿润条件下的溶胀。这可以通过例如在所述疏水处理之前预先溶胀所述纤维素纤维以促进疏水性试剂渗透到所述纤维内部来实现。结果，所得到的干燥的纤维在表面和内部均变得疏水。这使得它们在潮湿条件下更耐溶胀，因此赋予更大的尺寸稳定性。通过使用各种已知有效溶胀纤维素的溶胀剂，预先溶胀所述纤维是可能的。这种已知的处理的一个例子是在氢氧化钠水溶液中溶胀纤维素。在这种情况下，可以接着用疏水性试剂处理所述预先溶胀的纤维素纤维，从而赋予它们疏水性。例如，这可以通过以下方法完成：用多价金属盐处理所述预先溶胀的纤维，以沉淀所述多价金属氢氧化物在所述纤维内部以及所述纤维表面上，并且然后向所述纤维施加脂肪酸的可溶性盐。不被理论所束缚，但是据信作为这样的处理的结果，所述多价金属和所述脂肪酸的不溶性的、疏水性的盐被形成在所述纤维的内部和表面上。各种纤维素溶胀剂是已知的，并且可被用于本发明。
              使用疏水性试剂处理纤维素纤维
本发明的另一个方面是疏水性纤维素纤维，和通过直接用疏水性试剂例如脂肪酸或者脂肪酸的多价金属盐在接近或高于所述疏水性试剂熔点的温度处理纤维来赋予它们疏水性的方法。用于本发明的疏水性试剂的一个例子是硬脂酸铝。该化合物在约110-约115℃的温度下熔化，并且可以在所述纤维素纤维上形成涂层，由此使所述纤维变得疏水。
本发明的又一个方面是疏水性纤维素纤维，和通过直接用不溶于水的疏水性试剂在合适溶剂例如各种有机溶剂中的溶液处理纤维来赋予它们疏水性方法。
用来处理所述纤维素纤维的疏水性试剂可以作为颗粒形式的载体(例如其他纤维如合成纤维)的组分来使用，其可以与所述纤维素纤维混合，并且所述混合物然后在允许所述疏水性试剂熔化或转变为蒸气的温度下被固化。不被理论所束缚，但是据信，呈液体或蒸气形式的所述疏水性试剂可以从所述载体颗粒中扩散出并且包覆在所述纤维素纤维上，从而使它们变得疏水。
当被用于制备与含多价阳离子的化合物结合并且在其上包覆有含脂肪酸的化合物的纤维时，理想地，所述含脂肪酸的化合物以每100份处理过的纤维约0.01份含脂肪酸的化合物至约5份含脂肪酸的化合物，即基于所述处理过的纤维的重量计约0.01％重量至约5％重量的量施加，更理想地，所述含脂肪酸的化合物的量为约0.01％重量至约3％重量，优选约0.05％重量至约1.5％重量，更优选约0.1％重量至约1％重量。
可以以各种方式将所述含脂肪酸的化合物施加于所述纤维，例如通过喷雾所述化合物，其可以被加热来增加流动性，或者作为在液体如水或有机液体中的溶液或悬浮液，或者作为所述脂肪酸的可溶性盐(例如碱金属盐，优选钠盐)的水溶液。
通过部分阻塞无纺网的孔隙，将填充剂加入本发明的材料中增加了阻挡性能，导致改善的阻挡性。在本发明的实施中适用的填充剂包括碳酸钙、各种粘土如皂土和高岭土、二氧化硅、氧化铝、硫酸钡、碳酸钠、滑石、硫酸镁、二氧化钛、沸石、硫酸铝、纤维素类型的粉末、硅藻土、硫酸镁、碳酸镁、碳酸钡、云母、碳、氧化钙、氧化镁、氢氧化铝、纸浆粉末、木材粉末、纤维素衍生物、聚合物颗粒、壳多糖以及壳多糖衍生物。
在本发明的一个实施方案中，在第一步中，用含多价金属的化合物处理能够与含多价金属的化合物形成物理和/或化学结合的固体材料，并且在第二步中，用含脂肪酸的化合物处理该固体材料，以在所述固体材料上产生疏水性涂层。这通过用含多价金属的化合物处理所述固体材料以将所述多价金属结合至所述固体材料上，并然后在其上沉积能够与所述多价金属形成离子键和/或配位键的含脂肪酸的化合物来完成。
这两个步骤可以分开实施或者以连续的方式实施。例如通过以微分散体的形式喷雾，或者通过在所述含多价金属的化合物的溶液或者分散体中浸渍所述固体材料，可以将所述含有多价金属的化合物沉积在所述固体材料上。所述含有多价金属的化合物以其不溶性的形式沉积在所述固体材料上，并且具有通式MeA，其中Me是所述多价金属阳离子，A是阴离子基团。所述多价金属能够与所述固体材料形成物理结合，或者通过化学键固定在所述固体材料的表面上。所述含脂肪酸的化合物可以是含有所述含脂肪酸的化合物的液体或者气态微分散体的形式。所述含脂肪酸的化合物可以以液体形式或者以蒸气形式使用。
在本发明的方法中，所述含脂肪酸的化合物产生具有通式RCOOB的化合物，其中R是有机基团，通常是疏水基团，并且COOB是羧基COOH，其中B是氢原子H，或者COOB是羧酸盐基团，其中B是单价金属。所述COOB基团能够与沉积在所述固体表面上的MeA化合物反应，产生RCOOB与MeA之间的不溶性的反应产物。
作为该反应的结果，形成了副产物BA，其可以保留在所述固体表面上，或者可以通过洗涤或通过蒸发被除去。在两种情况中的任何一种情况下，为了完成所述反应，在将所述含脂肪酸的化合物沉积在用所述含有多价金属的化合物预先处理过的固体材料上之后，可以向所述固体材料上施加气体流。在所述优选实施方案中，在MeA化合物中的A是羟基OH，并且在RCOOB化合物中的B是氢H。那么在MeA与RCOOB之间的反应的副产物是水，其容易在施加气体流时通过蒸发被除去。所述气体流还可以促进任何其他挥发性化合物例如在本发明的方法中使用的溶剂的除去。本发明的范围包括得到的所述疏水性固体材料，并且可用于获得不透水和水溶液，和/或吸收脂肪的天然或人工纤维或无机材料，或者既疏水又疏脂的材料。
本发明提供一种疏水性的或亲脂性的，或者既疏水又疏脂的固体材料，和一种简单、快速和低成本的处理方法，其可以在工业规模的实施中利用。
本发明的一个目的是提供一种其收率以及动力学均适于工业规模的处理方法。本发明的另一目的是提供一种不使用和产生有毒的和腐蚀性的试剂、排出物以及残渣的方法。
本发明的一个方面提供一种适用于各种固体材料，并且通常地任何能够与含有多价金属的化合物产生结合的固体材料的处理方法。本发明的另一方面使得各种材料能够被处理，例如纤维素及其他材料，包括呈纤维、纸张、无纺织品和纺织品形式的天然的以及合成的有机聚合物，以及无机材料如玻璃。合适的聚合物包括例如聚酰胺如尼龙6或尼龙66、聚酯如聚(对苯二甲酸乙二醇酯)、聚(环氧乙烷)、聚(乙烯醇)、脱乙酰壳多糖、壳多糖、淀粉以及胶原。
本发明涉及一种用于处理固体材料以在所述固体材料上沉积含有多价金属离子的化合物MeA的方法。在一个实施方案中，所述MeA与所述固体材料的反应性官能团反应，从而形成物理和/或化学键，例如共价键、配位键和/或离子键。这样，所述多价金属阳离子被结合至所述固体材料的表面上。在第二步骤中，在所述含有多价金属离子的化合物与含脂肪酸的化合物之间形成键，其中使用含脂肪酸的化合物ROOB，其中B是氢H或单价金属，并且R是有机基团，通常是疏水基团，选择ROOB使得它可以与沉积在所述固体材料上的含有多价金属的化合物MeA反应，以生成化学键，通常是配位键和/或离子键，同时形成呈BA盐或水的形式的副产物，其中后者可以在所述反应条件下被蒸发。从含有含脂肪酸的化合物的组合物制备液态或气态微分散体，并将其施加在具有沉积的MeA的固体材料上，并且施加对所述ROOB与沉积在所述固体材料上的MeA的反应来说惰性的气体流，以促进ROOB向具有沉积的MeA的固体材料的、所述气体流可接近的部分分布和扩散，并促进任何挥发性副产物的除去。
所述固体材料可以含有反应性官能团，其使得可以与所述含有多价金属的化合物形成物理和/或化学键。如果所述固体材料是由纤维例如纤维素纤维组成的结构，那么所述处理的第一阶段可以通过用含有多价金属的化合物处理所述纤维并然后制备构成所述固体材料的结构来完成。这样，所制得的固体材料将在其表面上含有含多价金属的化合物。
在此使用的术语“微分散体”是指具有等于或小于1×10-6米(1微米)的平均直径的液滴的分散体。可以通过如下方法简单地在所述固体材料的至少一个第一自由外表面的至少部分上产生根据本发明的微分散体：将所述材料与所述微分散体接触，例如通过直接喷雾在所述固体材料的该第一自由外表面上，或者通过使负载有所述液体组合物的固体载体与该第一表面接触，或者通过湿润，例如通过浸没在含有挥发性溶剂的所述液体组合物的浴中，接着蒸发该挥发性溶剂。
使一定量的含有含脂肪酸的化合物的液体组合物与所述固体材料的至少一个第一自由外表面接触。然后将气体流施加于所述固体材料的至少一个自由外表面上，其可以是同一个第一表面或者另一个表面。优选在向所述固体材料施加气体流之前将所述微分散体沉积在所述固体上。或者，还可以在将微分散体沉积在所述固体材料上的同时向所述固体材料施加所述气体流。在这种情况下，应该注意防止在液体组合物与所述固体材料接触之前所述液体组合物的蒸发。
在一种优选方法中，通过直接向所述固体材料喷雾来沉积至少一种包括含脂肪酸的化合物的液体组合物的微分散体，例如，使用直接朝向所述固体材料的一个表面的喷嘴。或者，可以通过所述材料与预先负载了主要由液态的含脂肪酸化合物组成的液体组合物的固体载体接触和/或通过用由所述含脂肪酸的化合物在中性挥发性溶剂中的溶液形成的液体组合物湿润所述固体材料，来完成沉积。所述负载了液体组合物的固体载体可以选自施加于所述固体材料的吸收性垫，例如毡型垫；非吸收性垫，例如盖戳(dating)垫型的垫；通过在所述固体材料的第一表面上滚动而被旋转驱动的吸收性或非吸收性的辊，例如油漆辊或印刷机油墨滚筒类型的辊；或刷子或等价物。
为了湿润所述固体材料，可以将其浸于所述液体组合物的浴中。一旦它离开所述浴，所述中性的挥发性溶剂就蒸发，原地留下分散在所述固体材料上的所述含脂肪酸的化合物微滴。
所述液体组合物可以还包括溶剂，特别地，挥发性的中性溶剂。如果含脂肪酸的化合物可溶于极性溶剂，例如在单价金属的脂肪酸盐的情况下，所述挥发性溶剂是例如水，或者所述溶剂选自由极性有机溶剂如水、醇、酮等组成的组。另一方面，如果含脂肪酸的化合物可溶于非极性溶剂，例如在中性形式的长链脂肪酸的情况下，那么所述挥发性溶剂例如可以选自由石油醚，低分子量烷基酯如乙酸乙酯，或氯化溶剂如氯仿、三氯乙烯等组成的组。如果含脂肪酸的化合物是液体，则可以不必使用溶剂。
将所述气体流连续施加，并且将来自所述固体材料的气流排空，从而防止至所述固体材料的任何再循环。所述连续来自所述固体材料的气流特别使得可以连续排空所述挥发性化合物。例如，当所述含脂肪酸的化合物是中性形式的脂肪酸并且所述含有多价金属的化合物是所述多价金属的氢氧化物时，所述反应的挥发性副产物是水。
在本发明的一个实施方案中，所述气体流以有正的分速度垂直于所述固体材料的表面的方式指向所述固体材料的表面。
特别应当指出的是，不同于之前在U.S.专利6,342,268中公开的包括使用脂肪酰氯的汽相处理方法，在本发明的方法中，所述试剂和副产物都是中性的、无毒的和无腐蚀性的。
施加于所述固体材料的气体流具有将所述最初以液态呈微分散的形式置于所述固体材料上的含脂肪酸的化合物夹带到被所述含有多价金属的化合物占据的位置上的功能，以及除去任何过量物的功能。它具有夹带走由反应形成的任何挥发性副产物，使所述含有多价金属的化合物与所述含脂肪酸的化合物能够发生反应的功能。它具有通过除去挥发性副产物从而推动所述反应的动力学正向进行的功能。
例如，在其表面上具有附着的、呈多价金属氢氧化物MeOH形式的含多价金属化合物的固体材料与脂肪酸RCOOH之间的反应，可以写为如下方程式(I)：
                        (I)
其中K1和K2分别是形成方向和解离方向的速率常数。反应速率可以写为如下方程式(II)：
V＝K1[(材料)-MeOH][RCOOH]-K2[(材料)-Me-OOCR][H2O]
                        (II)
R是例如含有多于6个碳，特别是8至50个碳的有机基团，一般是疏水性的。R可以选自由含有多于10个碳，特别是14至50个碳的由脂肪酸衍生得到的脂肪族或芳香族基团组成的组。R可以含有或不含有一个或多个杂原子，并且可以是饱和的或不饱和的。例如，R可以是全氟代烷基，其疏水性特性较具有相同碳骨架的全氢化烷基显著得多。R可以还包括官能团，例如羟基、胺或酰胺官能团，使得在所述处理的第一阶段所述含脂肪酸的化合物可以附着在沉积在所述固体材料上的含有多价金属的化合物上。R可以来自任何先前命名的脂肪酸，当然不具有羧基。一些非常理想的脂肪酸的例子是羟基酸，例如羟基乙酸、乳酸、苹果酸、柠檬酸、酒石酸、透明质酸、藻酸、水杨酸、2-羟基亚油酸、脑酸(cerebranic acid)、羟基神经酸、10-羟基癸酸、羟基丙二烯酸(hydroxyallenic acid)、蓖麻油酸、lesquerolic酸、densipolic酸、auricolic酸、β-dimorphecolic酸；含硫酸，十二硫代乙酸、十四硫代乙酸；甲氧基酸，例如2-甲氧基-5-十六酸、甲氧基十四酸、甲氧基十五酸、甲氧基硬脂酸；酮酸，例如9-氧代-癸酸；氨基酸，例如丙氨酸、β-丙氨酸、精氨酸、天冬酰胺天冬氨酸、肉碱、瓜氨酸、半胱氨酸、胱氨酸、γ-氨基丁酸、谷氨酸、谷氨酰胺、谷胱甘肽、甘氨酸、组氨酸、羟脯氨酸、异亮氨酸、亮氨酸、赖氨酸、甲硫氨酸、鸟氨酸、苯丙氨酸、脯氨酸、丝氨酸、牛磺酸、苏氨酸、色氨酸、酪氨酸、缬氨酸；以及卤代酸，例如对氯代苯氧基异丁酸、全氟正癸酸、全氟正辛酸和全氟辛烷磺酸。
所述固体材料理想地具有反应性基团如醇(-OH)、氨基(-NH2)和巯基(-SH)，例如，聚酰胺如尼龙6或尼龙66、聚酯如聚(对苯二甲酸乙二醇酯)、聚(环氧乙烷)、聚(乙烯醇)、脱乙酰壳多糖、壳多糖、淀粉和胶原。所述固体材料优选是呈无纺织品、纸张、薄膜、纺织品、天然或人造纤维以及木材等形式的纤维素材料。
所述固体材料还可以由能够与含有多价金属的化合物形成物理或化学键的玻璃或硅石或其他固体无机或有机材料制成。
在本发明的一个优选实施方案中，根据本发明的处理使得可以获得固体疏水性材料。在各种备选方案中，根据所述基团R的特性提供具有其他性质的固体材料是可能的。因此，可以选择疏水性基团R，其除了可以具有其他性质外，特别地如果所述基团R是全氟化有机基团其可以是疏油的，并且其可以是对抗紫外线和/或吸收紫外线、有颜色的射线等的防护物。在本发明的本实施方案的实施中有用的是具有全氟化有机基团的酸，例如，全氟正癸酸、全氟正辛酸、全氟辛烷磺酸；和具有紫外线吸收基团的酸，例如，含有生色芳香族基团的酸如水杨酸、氨基苯甲酸、胭脂红酸。
在开始阶段，由于没有来自所述表达式的第二项的负面贡献，所述反应以高的速率进行。然而在封闭系统中，该速率可以随(材料)-Me-OOCR以及H2O的浓度增加而减小。在开放系统中，通过除去H2O，例如通过蒸发，所述反应可以容易地完成。
在现有技术的一个例子中，在蒸气相通过使用脂肪酰氯来实现所述脂肪酸酰基基团附着在所述固体材料上。这种化合物对湿气敏感，产生强烈的臭味并且是有毒的。脂肪酰氯与所述固体材料的质子提供基团间反应的副产物是氯化氢，其是非常毒的并且是腐蚀性的。
将具有附着的含多价金属化合物的所述固体材料放置于一个处理空间中，该处理空间适合于根据所述气体流的特征使得来自所述固体材料的气流返回至所述固体材料上的任何事件最小化，或者甚至阻止任何来自所述固体材料的气流返回至所述固体材料上。如果所述固体材料是无孔的或者仅是稍微有孔的，那么所述处理空间在相对于所述入射气体流的横向上应该足够大，以至于所述气流可以被排空而不再循环至所述固体材料。围绕所述固体材料的处理空间的侧壁在横向上不能接触所述固体材料。
如果固体材料是非常多孔的，可以将所述具有附着的含多价金属化合物的固体材料放置于在横向上较小并且具有与所述固体材料基本相同的横向尺寸的处理空间中。然而，然后在开放的回路中进行所述气体流的施加以及来自所述固体材料的气流的排空。
无论所述固体材料是多孔的或者非多孔的，将所述具有附着的含多价金属化合物的固体材料放置于根据所述气体流的特征所采用的处理空间中，使得来自所述固体材料的、可以被所述气体流再次携带到所述固体材料上的气流的量是零或者是可以忽略的。任选地，将所述固体材料放置于通风的烘箱中，或者放置在在将所述气流排放至外面的排气罩下的开放环境中。所述处理空间适合于使得随着挥发性溶剂形成通过稀释作用将其从所述固体材料抽出(如果所述处理空间是足够大的)，和/或通过强制排空将其抽出。理想地，所述处理空间不是密封的，而是开放的，并且可以使用开放大气中的新鲜空气进行操作。在本发明的该实施方案的实施中有用的气体在所使用的条件下是惰性的，并且包括例如空气、氮气、氦气、二氧化碳。
在本发明操作方法的一种变化形式中，可以以指向所述固体材料的至少一个自由外表面的喷雾的形式，同时施加气体流以及含脂肪酸的化合物的微分散体流。在这种情况下，所述气体流含有液态脂肪酸的微分散体，并且希望所述气体流的温度应尽可能低，以防止在到达所述固体材料之前所述含脂肪酸的化合物的任何蒸发。然而，那么有利的是提供一个随后的步骤，在该步骤中，在更高的温度下施加不含所述含脂肪酸的化合物的气体流，以促进所述处理。
可以使用环境空气以及使用事先没有干燥的材料来进行本发明的方法。因此所述气体流可以相当简单地是环境空气或者干燥空气。也可以使用任何其他中性的气体，例如纯氮气或二氧化碳，来防止所述材料或所述试剂的氧化。
根据被处理的固体材料以及所选择的操作条件来调节所述气体流的物理性质，即速度、流量、温度、压力、尺寸。特别地，选择具有足够低速度的气体流，以便在所选择的反应温度下所述含脂肪酸的化合物在所述材料上的停留时间足够长，以允许其与所述具有附着到其上的含多价金属化合物的固体材料的所有位置反应。
可以通过任何合适的手段来形成所述气体流，例如在一个或多个设置用来在压缩和/或抽空方式下进行操作的风扇的帮助下。
在图8中，将预先用含有多价金属的化合物处理过的固体材料如玻璃板、纸张或其他材料的样品放置在旋转的风扇2下，该风扇2将例如由室温下的大气形成的气体流3引导到所述样品1的自由外表面4上，在该样品1的自由外表面4上已经由含脂肪酸的化合物的液体组合物形成微分散体5，例如通过在压力下施加在所述表面4上的浸渍了液体组合物的吸收性垫。所述来自样品1的气流6由反射的气流6a以及气流6b形成，所述气流6b已经通过所述样品1，如果后者是多孔的。这些气流6a、6b如图所示被排放至开放的大气中，或者如果所述装置被放置于排气罩下被排放入排气罩中。如果所述样品1是多孔的，则其在其整个厚度内被处理。如果所述样品1不是多孔的，则仅仅其表面4被处理。
图9图示了一种连续方法，其用于制造具有附着的含多价金属的化合物的固体材料的条形物9，例如道林纸，其中使用喷雾嘴10来将含脂肪酸的化合物的所述液体组合物喷雾到所述条形物9的自由外表面12的部分11上，所述条形物9在由风扇2形成的气流3中通过。优选地，所述喷雾嘴10逆流倾斜于在风扇2下的条形物9的运动方向。
作为在图中未显示的一种变例，所述喷嘴10还可以被放置于所述气体流3的上游，相对于所述条形物9的运动方向而言。这样所述处理包含两个连续的工作站：喷雾工作站，其后是用于施加所述气体流3的工作站。
在图10的所述变例中，使用吹风机13，其可以具有用来加热所述气体流15的装置。通过将样品18简单地瞬间浸没在容器19的浴中，样品18已经预先用容纳在容器19中的含脂肪酸的化合物的液体组合物湿润。所述样品18被放置在排气罩20下。
这一变例可以用于多孔的样品18，这样样品18在其整个厚度内被处理。可以使用数个吹风机13，来处理所述样品18的每个大的表面。
图10的所述变例还可以用于非多孔的样品，所述液体组合物由含脂肪酸的化合物在中性挥发性溶剂中的高度稀释的溶液形成，所述中性挥发性溶剂通过气体流蒸发或者在施加所述气体流之前蒸发，使得在所述表面上仅留下微分散体。
本发明的方法与现有技术相比具有许多优点，特别地，快速的反应时间使得可以在相对高的温度下操作，并且所述材料、含多价金属的化合物和含脂肪酸的化合物实际上仅经受非常短时间的这种高温；在所述处理过程中没有有害的反应底物例如脂肪酰氯或有害的副产物例如气态卤代酸产生；所述反应可以在不使用任何溶剂或催化剂的条件下发生，并且生成不存在任何安全或环境问题的产物；并且所述反应可以使用许多商业试剂来进行，这有利于更大程度地降低成本。
通常，所述处理过的材料不需要任何洗涤或后处理。所述方法非常简单，并且不需要使用严格无水的条件或惰性气氛或密封室，并且在大多数场合下，环境空气可以被用作载气，而且所述固体材料可以在不进行预先干燥的条件下使用。容易地就地处理固体材料的大的面积是可能的，无论连续地或不连续地。因此，本发明可以使得获得在其所有可被气体接近的特定区域上并且仅在此表面上含有疏水基团的固体材料成为可能，所述疏水基团可以包括8至50个碳。
在这方面，本发明可应用于许多不同的固体材料。因此，本发明的固体材料可以是：
透气的固体材料，本发明的方法不影响所述材料的透气性；
可生物降解的固体材料，本发明的方法不影响所述材料的生物降解性；
有颜色的固体材料，本发明的方法不影响所述材料的颜色；
基本上由交联的聚合物大分子材料(当要求疏水性的足够持久性时)或者非交联的聚合物大分子材料(如果不要求持久性，或者另一方面如果要求低的持久性时)形成的固体材料；
基本上由纤维素材料形成的固体材料；
不透水和不透水溶液和/或吸收脂肪的、由呈片状形式或分离形式的天然或人工纤维结构，特别是纸、木材基结构或纺织品结构形成的固体材料；以及
由多孔的或者非多孔的无机结构形成的固体材料，特别是玻璃或硅石。
还应指出，本发明的所述固体材料可以是多孔的或纤维的，但其不是必须是多孔的或纤维的。特别地，本发明的所述固体材料还可以用玻璃制成，呈片、板、块或玻璃棉的形式，或者用硅石制成。在玻璃的情况下，得到具有不保留水的疏水性外表面的玻璃。
本发明可以是许多其他实际应用的主题。本发明的纤维素纤维结构可以相应地例如用来提供内衣、毛巾或防护布。
另外，它可以用来提供不透水和不透水溶液，并且可透气的服装。由于其防止任何经由水溶液的细菌污染并且促进痊愈，以及其透气性，这种服装是尤其有效的。
本发明还使得以先前已知的防水方法的替代方式获得不透水的衣服成为可能，并且本发明使得获得不透水并且透气的纺织品结构成为可能。
本发明还使得获得透气的疏水性纸张成为可能，其可以是或可以不是可生物降解的，并且其可以是或可以不是有颜色的。这种纸张可以是许多应用的主题，尤其是用于不透水和水溶液而透气的包装，或者用于不透水和水溶液的、可生物降解的包装或袋子。
本发明可应用于道林纸。通常使用在打印机、影印机和印刷厂以及用于书写的道林纸必须具有部分疏水性。这一要求的目的是允许水基油墨扩散入纸张的组织中，但是是以受控制的方式，使得所述油墨不会如同例如在吸墨水纸上可以观察到的那样铺展开。在现有技术中，通过加入疏水性添加剂例如烷基乙烯酮二聚物、琥珀酸酐的长链衍生物或松香类化合物来获得这种部分疏水性。所有这些化合物被加入到纤维素在水中的悬浮液中，考虑到这些添加剂的强疏水性和不溶于水的性质，上述的添加存在相当多的技术问题。因此，希望有这样一种方法，该方法使得可以用不需要使用含水悬浮液的方法来提供这种部分疏水性。可以通过本发明的方法使用少量接枝试剂来提供这种部分疏水性。
另外，由于本发明的固体材料是疏水性的，其通常还是亲脂性的。因此，本发明的固体材料可以被应用在所有其中需要脂肪吸收性质的情况。
本发明提供一种可以呈分离的形式用于吸收具有比水小的密度的烃的固体组合物，例如，吸收烃和油并且能够浮在水面上的疏水性木屑或锯屑组合物。这样的组合物尤其可以用于被烃污染的水的处理。
本发明还涉及一种处理方法和一种固体材料，其中组合了上述以及下文中提到的所有或部分特征。
在本文中使用的术语“约”或者“大约”是指在由本领域技术人员确定的、对于所述具体值来说可接受的误差范围之内，其部分取决于所述值是如何测量或者确定的，即所述测量系统的限制。例如，“约”可以是指在1个标准偏差之内或者大于1个标准偏差，取决于本领域的惯例。或者，“约”可以是指给定值的至多20％，优选至多10％，更优选至多5％，更更优选至多1％的范围。或者，该术语可以指在一个数值的一个数量级之内，优选在5倍之内，更优选在2倍之内。
                         实施例
以下实施例举例说明本发明，但不限制本发明。
实施例1：手抄纸网#1的制备
                       材料
1.从田纳西州Memphis的Buckeye Technologies Inc.获得的CARESSA_1100。CARESSA_1100是一种类型的化学处理的纤维素纤维，其最初被开发用于吸收性结构，并且被描述于U.S.专利6,562,743和出版的等同物WO 00/38607，两者都通过引用全部结合在此。CARESSA_1100还被称为SW或SW-16。在基于FOLEY FLUFFS_的CARESSA_1100的制备中，将硫酸铝加入至纤维素纤维的浆液中，并且调节pH，使得氢氧化铝沉淀在所述纤维上。通过加入柠檬酸来完成所述制备。
2.从田纳西州Memphis的Buckeye Technologies Inc.获得的CARESSA_3100。CARESSA_3100是一种类型的化学处理的纤维素纤维，其最初被开发用于吸收性结构，并且被描述于U.S.专利6,562,743和出版的等同物WO 00/38607，两者都通过引用全部结合在此。CARESSA_3100还被称为SW-25。在基于FOLEY FLUFFS_的CARESSA_3100的制备中，将硫酸铝加入至纤维素纤维的浆液中并且调节pH，使得氢氧化铝沉淀在所述纤维上。通过加入次磷酸钠和硫酸铝的含水混合物来完成所述制备。
3.HPFTM是从田纳西州Memphis的Buckeye Technologies Inc.获得的丝光纤维素纤维。
4.FOLEY FLUFFS_是从田纳西州Memphis的BuckeyeTechnologies Inc.获得的纤维素短纤浆。
5.FFLETM和FFLE+TM基于FOLEY FLUFFS_，并且已经向其中加入硫酸铝作为松解剂，以降低所述粉碎片的粉碎能。这描述于U.S.专利6,159,335，其通过引用被全文结合在此。
6.RB265-30W(merge#4591，30gsm)是得自American NonwovensCorporation，Columbus，MI的可润湿性合成聚丙烯无纺载体。
7.得自Kosa，Salisbury，NC的聚酯纤维，merge#35379A，6.7dtex，4mm。
8.得自FiberVisions a/s，Varde，Denmark的双组分ALΔ粘合纤维，6.7dtex，6mm，具有聚丙烯芯和聚乙烯外皮。
9.特雷维拉(Trevira)双组分粘合纤维，merge#1663，2.0dtex，3mm，是得自Trevira Neckelmann a/s，Silkeborg，Denmark的具有聚酯芯和聚乙烯外皮的纤维。
10.Tylac-NW-4036-51B是得自Dow Reichhold，Durham，NC的苯乙烯-丁二烯三元共聚物的乳液。
11.得自Clariant Corp.，Charlotte，NC的Artilene蓝色颜料6825-9糊剂。
12.由Cellu Tissue Holdings，Inc.，East Hartford，CT提供的18gsm纤维素织物(Cellutissue 3024)。
13.ND416纤维素绒毛(Weyerhaeuser Co.，Tacoma，WA)。
14.聚酯纤维(Kosa，merge#35379A)。
15.AF 192是得自Air Products and Chemicals，Inc.，Allentown，PA的乙基醋酸乙烯酯共聚物的乳液。
16.EP 1188是得自Air Products and Chemicals，Inc.，Allentown，PA的醋酸乙烯酯共聚物的乳液。
17.覆盖原料材料22gsm是由Sandler AG，Schwarzenbach/Saale，Germany提供的透气粘合的经梳理的纤维网。
                          方法
在实验室气流成网形成装置上，通过在得自American NonwovensCorporation，Columbus，MI的可润湿性合成无纺载体RB265-30W，merge#4591，30gsm上沉积下列层来制备网#1的手抄纸：
层1：14.7gsm聚酯纤维(Kosa，merge#35379A，6.7dtex，4mm)与30.3gsm得自FiberVisions a/s，Varde，Denmark的双组分ALΔ粘合纤维(6.7dtex，6mm)的混合物。
层2：34.7gsm丝光纤维素纤维(Buckeye，HPF)与3.5gsm来自Trevira Neckelmann a/s，silkeborg，Denmark的特雷维拉双组分粘合纤维(merge#1663，2.0dtex，3mm)的混合物。
层3：38.1gsm纤维素绒毛(Buckeye，Foley Fluffs)与3.5gsm特雷维拉双组分粘合纤维(merge#1663)的混合物。
将所述片稍微压紧，并且在实验室对流烘箱中在150℃下固化15分钟。所述片的密度是0.035g/cm3。
实施例2：涂覆手抄纸表面
将按照实施例1中所描述的程序制得的一些手抄纸的表面在载体侧用具有如下配方的泡沫涂覆：来自Reichhold的10％固体含量的Tylac-NW-4036-51B，加上来自Clariant Corp.，Charlotte，NC的0.52％胶乳固体含量的Artilene蓝色颜料6825-9糊剂。所述蓝色泡沫以类似于图1A中所示的条纹形式施加。每个条纹的宽度是5mm，并且每一对邻接的条纹之间的间距也是5mm。所述手抄纸在实验室对流烘箱中在140℃下固化5分钟。所述样品被称为网#2，并且具有0.040g/cm3的密度。
实施例3：可润湿性区域的示范
在图1A中，显示了本发明的一个实例，其是网#2。网#2的表面包含一个或多个可润湿性更大的区域，体液或其刺激物可以容易地透过该区域以进行有效的液体吸收，网#2的表面还包含可润湿性更小的区域，透过该区域的液体流动被减少或者液体不能渗透该区域。这些区域被设计用来减少向所述表面的反流和降低再润湿。
所述可润湿性更大的区域在此被理解为可以被将被吸收的液体相对容易地湿润的区域。所述可润湿性更小的区域是不同样容易被所述液体湿润的区域，在本实施例中的疏水性乳液的蓝色条纹。换句话说，在所述液体与所述可润湿性更大的区域的表面之间的接触角将低于在所述液体与所述可润湿性更小的区域之间的接触角。结果，所述液体将倾向于在所述结构的表面上从可润湿性更小的区域流向可润湿性更大的区域，一旦它与这种可润湿性更大的区域相接触。这种受控制的湿润的效果是所述可润湿性更小的区域的表面将保持比所述可润湿性更大的区域的表面更干燥。这将产生一种改善了的污点隐藏的视觉效果以及所述结构的表面的干燥性。任选地，可以将所述不同的区域制得对消费者而言更明显，例如，通过对可润湿性更大的区域和对可润湿性更小的区域使用不同的颜色，形成这些区域的不同形状或纹理，或者通过其他的技术手段。
在图1A中图解了上面描述的效果，其中所述可润湿性更大的区域是白色条纹，而所述可润湿性更小的区域是蓝色条纹。可润湿性更大的区域和可润湿性更小的区域的颜色、它们的形状以及图案可以取决于消费者的喜好和生产者的创造力来变化。另一个例子显示在图1C中，其中所述样品如实施例2中的网#2那样被制备，但不使用所述蓝色颜料。
实施例4：手抄纸网#3的形成
在具有带轮廓形成筛的实验室气流成网形成装置上制备网#3的手抄纸，所述带轮廓形成筛具有如图2所示的被反映在使用其制得的材料上的图案。所述突起P各自具有3mm的直径和2mm的高度。相邻的突起的轴心之间的距离是5mm。
这种类型的带轮廓形成筛以及使用它们生产材料的相关技术被公开于2003年8月8日提交的U.S.系列号60/493,875，该申请通过引用全部被结合在此。
将下列纤维层沉积在所述形成筛上：
层1：18.1gsm聚酯纤维(Kosa，merge#35379A)与37.3gsm双组分ALΔ粘合纤维(6.7dtex，6mm)的混合物。
层2：42.7gsm丝光化纤维素纤维(Buckeye，HPF)与4.3gsm特雷维拉双组分粘合纤维(merge#1663)的混合物。
层3：38.1gsm纤维素绒毛(Buckeye，Foley Fluffs)与3.5gsm特雷维拉双组分粘合纤维(merge#1663)的混合物。
将所述片稍微压紧并且在实验室对流烘箱中在150℃下固化15分钟。所述片的密度是0.038g/cm3。
实施例5：合成侧的手抄纸的涂布
将按照实施例4中所描述的程序制得的一些手抄纸的表面在所述合成纤维侧以含有下列组分的含水泡沫涂布：来自Reichhold的10％固体含量的Tylac-NW-4036-51B，加上来自Clariant Corp.，Charlotte，NC的0.52％乳液固体含量的Artilene蓝色颜料6825-9糊剂。
如图3A中所示，将所述泡沫施加到所述网的顶表面上，留下所述凹陷未涂布。将所述手抄纸在实验室对流烘箱中在140℃下固化5分钟。所得到的样品被称为网#4，并且具有0.039g/cm3的密度。
实施例6：手抄纸的制备
除了所使用的形成筛的类型外，使用类似于制造网#3的方法来制造网#5的手抄纸。用于制备网#5的形成筛是规则的平筛。结果网#5的表面是平的。所述网#5的样品的密度是0.036g/cm3。
图3A图解了可润湿性更大的区域和可润湿性更小的区域的另一个例子，其中通过用含有蓝色颜料的疏水性聚合物处理部分表面得到所述可润湿性更小的区域。在该实例中，所述表面不是平的而是有纹理的，并且用疏水性聚合物涂布的区域高于未涂布的、可润湿性更大的区域。红色液体污点被更好地隐藏在所述可润湿性更小的区域后面。在图3B中的对照材料不具有带纹理的表面，并且其是通过使其表面具有均匀润湿性的方式制备的。
图4A图解了本发明的结构的一个例子，其由上面的收集层(AL)和底部的存储层(SL)组成。在实验室形成装置上，使用18gsm纤维素织物(Cellutissue 3024)，并且在其上沉积414gsm ND416纤维素绒毛(Weyerhaeuser Co.，Tacoma，WA)与46gsm特雷维拉双组分纤维(merge#1663)的混合物，制备存储层(SL)的手抄纸。压紧所述网并且在实验室烘箱中在150℃下固化15分钟。所述片的最终密度是0.15g/cm3。
在实验室装置上，通过在实施例4所描述的带有突起的形成筛上沉积102gsm CARESSA 3100_纤维与18gsm特雷维拉双组分纤维(merge#1663)的混合物，制造所述上面的收集层(AL)。压紧所述网并且在实验室烘箱中在150℃下固化15分钟。所述收集层(AL)的最终密度是0.055g/cm3。对从纤维供应者获得的所述双组分纤维上的涂饰剂的色谱分析显示，所述涂饰剂含有油酸甲酯。可以推测，在所述收集层(AL)的固化处理过程中，油酸甲酯与CARESSA 3100_中的Al离子反应，使所述收集层(AL)的表面变得疏水。在图4A所示的结构中，所述上面的收集层(AL)与所述亲水性存储层(SL)在所述收集层(AL)结构的凹陷处紧密接触。因此，所述液体可以容易地渗透通过这些凹陷。另一方面，所述收集层(AL)的突起远离所述亲水性存储层(SL)，因此它们产生所希望的污点掩蔽效应，这归因于它们的疏水性表面。图4A中的图片显示了由所述收集层(AL)产生的污点隐藏的效果。图4B是一种包含一个上层的结构的图片，所述上层具有平的表面且在其全部面积上是可润湿的。
实施例7：测试再湿润特性
采用如下程序来测试不同样品的再湿润特性：使用一种被称为流体摄取测试仪(FIT)的装置来测试所述实验样品。所述FIT由顶板和底板组成，它们是由透明的塑料材料例如热塑聚碳酸酯(lexar)或有机玻璃制成的。用于剂量摄取管的敞口直径是25mm。所述顶板重872g。在图5A和5B中图示了所述顶部FIT板。图5A是所述板上视图的图象，图5B是所述板侧视图的图像。所述入口管(9)的端部同所述顶部FIT板的底部平齐。所述下面的FIT板应该是平的透明塑胶的矩形片，具有与所述顶板的外形尺寸类似的尺寸。所述顶板的长度是29.7cm，其宽度是19cm，其厚度是1.2cm。所述入口管(9)被固定在所述顶板的中心。所述管(9)的总高度是6cm。
每个被测试的样品具有宽70mm、长200mm的尺寸。其被放置于如实施例3所述制备的存储层上。所述存储层的宽度是35mm，其长度是100mm。所述被测试的样品(10)和所述存储层(11)被排成一直线，如图6所示。然后用覆盖原料材料，即具有22gsm基重的来自SandlerAG的透气粘合的经梳理的纤维网，覆盖所述被测试的样品和所述存储层，并且将整个系统放置于所述底部和所述上部FIT板之间。然后通过所述入口管用10cm3的合成月经储备溶液污染每个被测试的样品系统。所述合成月经储备溶液是一种水溶液，含有0.38％的红色染料Biebrich Scarlet(得自Sigma，目录号B-6008)，0.9％的氯化钠，和11.8％的具有55,000的分子量和9.0cP至10.0cP的粘度的聚乙烯基吡咯烷酮(PVP)。在等待20分钟之后，将大约45g预先称重的、被切割成10.2cm×214.1cm尺寸的Buckeye S-22，即22gsm的纤维素吸墨纸(从Buckeye Technologies得到)在2.8kPa的负荷下放置于所述样品的顶部2分钟。所述负荷由海绵状固体泡沫层组成，以确保在所述样品以及重物的全部面积上的均匀压力。在2分钟之后，除去所述负荷，并且将所述吸墨纸称重。所述吸墨纸在试验前和试验后的重量差是所述再湿润值。
测试的结果列于表2。所述数据表明，网#2的干燥性比所述对照网#1的干燥性更好，网#2具有更低的再湿润性，而网#1具有更高的再湿润性。所述结果显示，网#4在所述再湿润测试中具有最好的干燥性，并且所述对照网#5比网#3和网#4具有更高的再湿润性。
表2
  样品网号   再湿润性，g
  12345   1.030.70050040063
实施例8：手抄纸网#6的制备
在实验室气流成网形成装置上通过沉积下列层来制备网#6的手抄纸：
层1：27gsm SW16纤维素纤维(Buckeye)与8.5gsm特雷维拉双组分粘合纤维(merge#1663)的混合物。
层2：35gsm FOLEY FLUFFS_纤维素纤维(Buckeye)与2gsm特雷维拉双组分粘合纤维(merge#1663)的混合物。
层3：8gsm SW16纤维素纤维(Buckeye)与2gsm特雷维拉双组分粘合纤维(merge#1663)的混合物。
将所述网压紧至0.8mm的厚度。然后用1.5gsm(固体重量)的AF192粘合剂(Air Products)在层3的表面上喷雾所述网，并用1.5gsm(固体重量)的EP1188粘合剂在层1的表面上喷雾所述网。将所述片在实验室对流烘箱中在150℃下固化15分钟。所述网#6的片在层3侧具有可润湿性表面，并且在层1侧具有疏水性表面。
将一毫升实施例7中所述的合成月经储备溶液倾倒在网#6的可润湿性表面上。所述结构收集了该液体，该液体然后被包含在所述网中，并且不渗透通过对面的疏水侧。而且所述液体污渍在所述疏水侧比在所述亲水的可润湿侧更不明显。
所述污渍掩蔽效应归因于层1的疏水性以及施加在该层的外表面上的EP1188粘合剂的疏水性。可以推测，SW16纤维中Al离子的存在以及在所述双组分粘合纤维的涂饰剂组合物中的油酸甲酯导致层1的疏水性。如前面所解释的，该疏水性可能是由于在所述固化处理过程中所述Al离子与所述双组分纤维中涂饰剂的油酸甲酯之间的反应。层3含有明显更低含量的双组分纤维，并且含有油酸甲酯的涂饰剂的量不足以与所述SW16纤维上的Al离子产生所述疏水效果。
实施例9：手抄纸网#7的制备
在pilot Dan Web气流成网形成设备上通过沉积下列层来制备网#7的手抄纸：
层1：10gsm聚酯纤维，Kosa，merge#35379A，6.7dtex，4mm与来自FiberVisions a/s，Varde，Denmark的20gsm双组分ALΔ粘合纤维，6.7dtex，6mm的混合物。
层2：40gsm纤维素纤维，FOLEY FLUFFS_与来自TreviraNeckelmann a/s，Silkeborg，Denmark的10gsm特雷维拉双组分粘合纤维，merge#1663，2.0dtex，3mm的混合物。
层3：41.5gsm纤维素绒毛FOLEY FLUFFS_与4.0gsm特雷维拉双组分粘合纤维，merge#1663的混合物。
基于所述干燥固体重量，将1.5gsm量的液体粘合剂AF-192(AirProducts)以10％固体量喷雾在层3的表面上。将所述片稍微压紧并且在实验室对流烘箱中在150℃下固化15分钟。所述片的密度是0.035g/cm3。
通过称量84.6g乳液(53％固体)并且将其稀释至300g和在蛋糕混合器中以最高转速搅打3分钟，来制备含15％固体量的Tylac-NW-4036-51B乳液(Reichhold)的泡沫。从网#7中剪出一块小的手抄纸。接着将层1的表面用模板覆盖，该模板具有掩盖一部分区域的开口从而产生“花”图案。然后将Tylac-NW-4036-51B乳液的泡沫平敷在整个表面。通过用刮铲轻轻地刮过所述表面从而除去过量的泡沫，并且将所述样品放置于145℃烘箱中15分钟。在固化之后，对所述片的上表面拍照，然后在其表面上施加有颜色的液体。当所述液体被吸收时拍另一张相片，从而显示由所述片的处理所产生的掩蔽效应。所述图片被展现在图7中。
实施例10：处理手抄纸
将10％油酸钠水溶液喷雾到得自Buckeye Technologies Inc.的SW-16纸浆片，批#625649的5″×8″片的前部的一半上。将所述片放置于70℃干燥箱中15分钟。在所述纸浆片冷却至室温之后，将一滴水放置于所述纸浆片的未经处理的一半上。其立即渗透入所述纸浆片。一滴被放置于所述纸浆片的处理过的一半上的水仍以非常高的接触角保持在所述表面上。
实施例11：
使用实验室气流成网形成装置制备均质的片，每个具有150gsm的基重。每片的组成和厚度列于表3中。将所述含有双组分粘合纤维的片在150℃的实验室对流烘箱中固化。所述固化时间列于表3中。然后测试所述片的去纤维蛋白羊血的渗透性。将每个片放置于烧杯上从而使得所述液体可以穿透其并滴入所述烧杯。从一个窄圆筒将6mL量的去纤维蛋白羊血倾泻到每个片的顶部上并且从总量的血被沉积在所述片上的时刻起计算时间，直到所述液体开始从所述片的底部滴入所述烧杯的时刻。该时间被称为透过时间并且被记录在表3中。在总量的血通过所述片之后，测量在所述片的顶部侧上的污点的直径并且将结果列于表3中。基于表3中给出的数据可以得出这样的结论：使用CARESSA 3100_纤维制得的并且用双组分纤维粘合的片具有比所述未粘合的片以及所述使用FOLLY FLUFFS_和双组分纤维制得的粘合的片更高的渗透性。可以认为，该效果归因于所述双组分纤维含有与在所述CARESSA 3100_纤维上的Al离子起反应的基于脂肪酸的涂饰剂的事实。作为该反应的结果，所述含有CARESSA 3100_纤维的粘合网的稳定性由于额外的内部纤维粘合因此阻止其破裂而被增强。所述脂肪酸金属离子相互作用的另一方面在于在所述双组分纤维上的涂饰剂与在所述CARESSA 3100_纤维上的Al离子之间的反应降低所述纤维的表面能。这又抑制所述液体在所述网之内的二维方向上的毛细作用并且导致小的污点尺寸。
表3
  片的组成   厚度，mm   固化时间，分钟   透过时间，秒   顶部污点直径，mm
  FF*)SW-25**)FF 75％/Bico***)25％FF 75％/Bico25％SW-2575％/Bico25％SW-2575％/Bico25％   1.401.421.871.881.831.83   0005.01.54.0   54.761.085.286.220.326.4   809060903030
*)FF-FOLLY FLUFFS_
**)SW-25-CARESSA 3100_
***)Bico-特雷维拉双组分纤维
实施例12：测试拉伸强度
使用实验室气流成网形成装置制备均质的片，每个具有100gsm的基重和0.045g/cm3的密度。每片的组成列于表4中。将所述含有双组分粘合纤维的片在150℃的实验室对流烘箱中固化表4中所列的时间。然后测试每个宽2.5cm以及长10cm的片的拉伸强度，并且将所述结果记录在表4中。这些结果表示在所述含有SW-16纤维的网情况下为获得最大拉伸强度所必需的固化时间的长度显著小于在所述不含有这些纤维的网情况下。可以假定所述固化过程在所述网中的纤维之间提供快速形成额外粘合的条件。相当可能的是该效果与在所述SW-16纤维上的Al离子与所述双组分纤维上的含有脂肪酸的涂饰剂之间的相互作用有关。结果，不仅可以减少固化的时间而且所述拉伸强度高于所述不包含带有Al离子的纤维的网的拉伸强度。
表4
片的组成                 拉伸强度，N，在固化一段时间之后
  3min   7min   10min
  SW-1695％/Bico*)5％SW-1690％/Bico10％SW-1685％/Bico15％FF**)95％/Bico5％FF 90％/Bico10％FF 85％/Bico15％   0.82.77.20.30.40.8   1.33.86.50.82.85.0   1.33.35.51.03.15.3
*)Bico-双组分纤维
**)FF-FOLLY FLUFFS_
实施例13：测试拉伸性能
在搅拌以及加热至完全溶解所述薄片的条件下，将50克来自Norman，Fox & Co.的油酸钠薄片与蒸馏水混合，从而形成10％油酸钠溶液。以每100份纤维负载1.0份油酸钠的量将该10％溶液喷雾到从Buckeye Technologies Inc.得到的铝含量为7,685ppm以及柠檬酸含量为4.5％的CARESSA_1100纤维的片的一个表面上。还以每100份纤维负载0.5份以及每100份纤维负载0.25份来制备片。
以每100份纤维负载1.0份油酸钠的量将该10％油酸钠溶液喷雾到从Buckeye Technologies Inc.得到的Foley Fluffs_的片的一个表面上。还以每100份纤维负载0.5份以及每100份纤维负载0.25份来制备片。
以每100份纤维负载1.0份油酸钠的量将该10％油酸钠溶液喷雾到从Buckeye Technologies Inc.得到的铝含量为7,827ppm的含有沉淀铝的Foley Fluffs_的片的一个表面上。还以每100份纤维负载0.5份以及每100份纤维负载0.25份来制备片。
允许所述纸浆片在22℃的室温下空气干燥过夜。除了在所述粉碎步骤期间使用0.5％浓度的浆液以及不压制所述手抄纸外，根据TAPPI方法T205从每种纤维制造手抄纸。
在所述未压制的TAPPI手抄纸上测量下列性质：渗透性(cfm/ft.2)、干燥拉伸(g/in)、体积(cc/g)、初始湿润拉伸(g/in)以及5分钟湿润拉伸(g/in)。使用透气性试验仪确定渗透性。具体地，在透气性试验仪测试中测试每种实验纤维的四个手抄纸。对于每个手抄纸，横过所述手抄纸建立二分之一英寸水的压力降并且通过横过在垂直压力计上标明的孔口的压力降来测量透过所述片的空气流量。使用换算表将所述平均压力计读数变为透气性。该方法被描述于U.S.专利6,171,441，其通过引用全部被结合在此。使用TAPPI方法T494确定干燥拉伸值。使用1997前版本的TAPPI方法T456确定湿润拉伸值。
表5和6中的结果表明向所述纤维加入油酸钠不显著影响渗透性、干燥拉伸或体积。当将油酸钠加入含有铝的纤维时所述湿润拉伸强度显示增加。下列图表描述了在油酸钠与含铝纤维之间的相互作用。
表5：湿润拉伸数据(g/in)
                           添加的油酸钠
  纤维   0％   0.25％   0.50％   1.00％
  FoleyFluffs_   13   18   19   13
  Caressa 1100   28   168   244   261
  具有铝的FoleyFluffs_   54   32   233   270
表6：接触角数据
                        添加的油酸钠
  纤维   0％   0.25％   0.50％   1.00％
  Foley Fluffs_   27.0   24.0   21.2   41.1
  Caressa 1100   太快   97.5   113.4   118.8
  具有铝的FoleyFluffs_   太快   92.4   101.6   105.6
实施例14
如下处理纤维素纤维。基于每100份来自Buckeye Technologies的漂白了的南部软木硫酸盐浆(BSSK)纤维，总共9.36份来自GeneralChemical Corporation的水合硫酸铝(Al2(SO4)3*14H2O)，被加入由4.5份纤维/100份浆液组成的浆液中。所述浆液具有3.2的pH。在混合25分钟之后，将3.0份氢氧化钠/100份纤维与足够的水一起加入，从而在5.7的pH下提供0.9份纤维/100份浆液。调节所述温度至60℃。将所得的浆液在压片机上连续地脱水，其中所述片被以1.0的冲/拖比例形成、被伏辊挤压、然后被采用三段式压制方法压紧和致密化至48份纤维/100份总量。使用常规的转鼓式干燥机将所述片干燥至93.5％的固体。当连续卷绕时，将被加热的10％油酸钠水溶液(来自Norman，Fox & Co.)的喷雾以每100份纤维1.0份的负载量施加于所述片的一个表面。然后将所述被卷绕的片调整尺寸入单个的辊子。发现所述纤维是疏水性并且显示显著的湿强度。
实施例15
用足够的水稀释由4.5份纤维/100份浆液组成的来自BuckeyeTechnologies的被漂白的南部软木硫酸盐浆(BSSK)纤维的浆液，从而提供0.9份纤维/100份浆液并且调节至5.5的pH。连续地将所得的浆液在压片机上脱水，并且所述片被以1.0的冲/拖比例形成、被伏辊挤压、然后被通过三段式压制方法压紧和致密化至48份纤维/100份浆液。使用常规的转鼓式干燥机将所述片干燥至93.5％的固体。然后将所述片卷绕。在卷绕期间，基于每100份，通过喷雾施加6.1份水合硫酸铝(Al2(SO4)3*14H2O，50％水溶液)和1.0份被加热的油酸钠(10％水溶液)。在连续的辊子上卷绕所述纤维。然后将所述被卷绕的片调整尺寸入单个辊子。在处理之后所述片成为疏水性的。
实施例16
如下处理纤维素纤维。基于每100份来自Buckeye Technologies的漂白了的南部软木硫酸盐浆(BSSK)纤维，将总共9.36份来自General Chemical Corporation的水合硫酸铝(Al2(SO4)3*14H2O)和3份(10％含水油酸钠)溶液加入至由4.5份纤维/100份浆液组成的浆液中。所述浆液具有3.2的pH。在混合25分钟之后，将3.0份氢氧化钠/100份纤维与足够的水一起加入，从而在5.7的pH提供0.9份纤维/100份浆液。调节温度至60℃。将所得的浆液在压片机上连续地脱水，其中所述片被以1.0的冲/拖比例形成、被伏辊挤压、然后被采用三段式压制方法压紧和致密化至48份纤维/100份总量。使用常规的转鼓式干燥机将所述片干燥至93.5％的固体。然后将所述被卷绕的片调整尺寸入单个辊子。由于该处理的结果，所述纸张变成疏水性的。
实施例17
基于每152g来自Buckeye Technologies的被漂白的南部软木硫酸盐浆(BSSK)纤维，将12.1g硝酸铁(Fe(NO3)3)(Fisher Chemical Co.)加至4.5份纤维/100份浆液的浆液中。所述浆液具有2.76的pH。在混合以及稀释至0.9份纤维/100份浆液之后，加入27.1ml的10％氢氧化钠，从而提供5.7的pH。将所得的浆液在动态手抄纸成形机(Formette Dynamique Brevet，Centre Technique de L′Industrie，Ateliers de Construction Allimand，Appareil No.48)上脱水并且压制至48份纤维/100份总量。将所述片干燥至93.5％的固体。在干燥之后，基于每100份纤维，将1份10％油酸钠水溶液施加于所述片上。
实施例18
基于每100份来自Buckeye Technologies的漂白了的南部软木硫酸盐浆(BSSK)纤维，将9.36份水合硫酸铝(Al2(SO4)3*14H2O)加入由4.5份纤维/100份浆液组成的浆液中。在加入所述硫酸铝之后，所述浆液具有3.2的pH。在混合25分钟之后，将3.0份氢氧化钠/100份纤维与足够的水一起加入，从而在5.7的pH以及60℃的温度提供0.9份纤维/100份浆液。连续地将所得的浆液在压片机上脱水，并且所述片被以1.0的冲/拖比例形成、被伏辊挤压、然后被采用三段式压制方法压紧和致密化至48份纤维/100份总量。以每100份纤维负载1.0份的量向所述片的一个表面施加被加热的10％油酸钠水溶液的喷雾。将所述片干燥至93.5％的固体。由于该处理的结果，所述纸张变成疏水性的。
实施例19
从Buckeye Technologies Inc.得到片状高多孔性商品纤维(HPZ)。所述纤维具有78.3的WRV、51％的卷曲以及97.9％的α-纤维素含量。基于每100份纤维，总共9.36份水合硫酸铝(Al2(SO4)3*14H2O)被加入至4.5份纤维/100份浆液的浆液中。所述浆液具有3.2的pH。在混合25分钟之后，将3.0份氢氧化钠/100份纤维与足够的水一起加入，从而在5.7的pH提供0.9份纤维/100份浆液。将所得的浆液在动态手抄纸成形机(Formette Dynamique Brevet，CentreTechnique de L′Industrie，Ateliers de Construction Allimand，Appareil No.48)上脱水并且压制至48份纤维/100份总量。将所述片干燥至93.5％的固体。在干燥之后，基于每100份纤维，通过喷雾向所述片状材料施加1.0份被加热的油酸钠(Norman，Fox & Co.)。
实施例20
从Buckeye Technologies Inc.得到片状高纯度商业棉纤维(GR512)。基于每100份纤维，总共7.7份硫酸铝(Al2(SO4)3*14H2O)被加至4.5份纤维/100份浆液的浆液中。所述浆液具有3.2的pH。在混合25分钟之后，将3.0份氢氧化钠/100份纤维与足够的水一起加入，从而在5.7的pH提供0.9份纤维/100份浆液。将所得的浆液在动态手抄纸成形机(Formette Dynamique Brevet，Centre Technique deL′Industrie，Ateliersde Construction Allimand，Appareil No.48)上脱水并且压制至48份纤维/100份总量。将所述片干燥至93.5％的固体。在干燥之后，基于每100份纤维，通过喷雾向所述片状材料施加1.0份油酸钠(Norman，Fox & Co.)。发现所述片是疏水性的并且显示湿强度。
实施例21
用足够的水稀释由4.5份纤维/100份浆液组成的来自BuckeyeTechnologies的被漂白的南部软木硫酸盐浆(BSSK)纤维的浆液，从而提供0.9份纤维/100份浆液并且调节至5.5的pH。连续地将所得的浆液在压片机上脱水，其中所述片被以1.0的冲/拖比例形成、被伏辊挤压、然后通过基于每100份纤维用12.35份水合硫酸铝以及3.17份次磷酸钠喷雾进行处理、然后被通过三段式压制方法压紧和致密化至48份纤维/100份浆液。使用常规的转鼓式干燥机将所述片干燥至93.5％的固体。在干燥之后，基于每100份纤维，将1份10％油酸钠水溶液施加于所述片。在连续的辊子上卷绕所述纤维。然后将所得的卷轴调整尺寸入单个辊子。
实施例22
用足够的水稀释由4.5份纤维/100份浆液组成的来自BuckeyeTechnologies的被漂白的南部软木硫酸盐浆(BSSK)纤维的浆液，从而提供0.9份纤维/100份浆液并且调节至5.5的pH。连续地将所得的浆液在压片机上脱水，其中所述片被以1.0的冲/拖比例形成、被伏辊挤压、然后通过基于每一百份纤维用12.35份水合硫酸铝、1.0份油酸钠以及3.17份次磷酸钠喷雾进行处理、然后被通过三段压制压紧和致密化至48份纤维/100份浆液。使用常规的转鼓式干燥机将所述片干燥至93.5％的固体。在连续的辊子上卷绕所述纤维。然后将所得的卷轴调整尺寸入单个辊子。
实施例23
基于每100份来自Buckeye Technologies的漂白了的南部软木硫酸盐浆(BSSK)纤维，将总共9.36份水合硫酸铝(Al2(SO4)3*14H2O)加入由4.5份纤维/100份浆液组成的浆液中。所述浆液具有3.2的pH。在混合25分钟之后，基于每100份纤维，将3.0份氢氧化钠与足够的水一起加入，从而在5.7的pH以及60℃的温度提供0.9份纤维/100份浆液。连续地将所得的浆液在压片机上脱水，其中所述片被以1.0的冲/拖比例形成、被伏辊挤压、然后通过基于每100份纤维用12.35份水合硫酸铝以及3.17份次磷酸钠喷雾进行处理、然后被通过三段式压制方法压紧和致密化至48份纤维/100份浆液。使用常规的转鼓式干燥机将所述片干燥至93.5％的固体。在干燥之后，基于每100部分纤维，将1份10％油酸钠水溶液施加于所述片。在连续的辊子上卷绕所述纤维。然后将所得的卷轴调整尺寸入单个辊子。
实施例24
用足够的水稀释由4.5份纤维/100份浆液组成的来自BuckeyeTechnologies的被漂白的南部软木硫酸盐浆(BSSK)纤维的浆液，从而提供0.9份纤维/100份浆液并且调节至5.5的pH。连续地将所得的浆液在压片机上脱水，其中所述片被以1.0的冲/拖比例形成、被伏辊挤压、然后被通过三段式压制方法压紧和致密化至48份纤维/100份浆液，然后，通过基于每100份纤维用12.35份水合硫酸铝、1.0份油酸钠以及3.17份次磷酸钠喷雾进行处理。使用常规的转鼓式干燥机将所述片干燥至93.5％的固体。在连续的辊子上卷绕所述纤维。然后将所得的卷轴调整尺寸入单个辊子。
表7：接触角数据-不同的添加技术-动态手抄纸
                   添加油酸钠
  纤维   0％   0.75％   1.50％   3.00％
  Foley Fluffs_脂肪酸与铝共沉淀的   太快   72.9   94.2   102.6
  Foley Fluffs_在干燥之前以铝脂肪酸喷雾在其上   太快   100.0   107.8   116.6
  Foley Fluffs_在干燥之后以铝脂肪酸喷雾在其上   太快   91.0   98.2   110.2
           添加油酸钠(5,000ppm铝)-动态手抄纸
  纤维   0％   1.50％   3.00％
  Foley Fluffs_共沉淀的   --   176   168
  Foley Fluffs_在干燥之前加入铝脂肪酸的   42   245   279
  Foley Fluffs_在干燥之后加入铝脂肪酸的   42   189   220
           添加油酸钠(10,000ppm铝)-动态手抄纸
  纤维   0％   1.50％   3.00％
  Foley Fluffs_共沉淀的   --   30   112
  Foley Fluffs_在干燥之前加入铝脂肪酸的   37   98   197
  Foley Fluffs_在干燥之后加入铝脂肪酸的   37   111   205
通过有机阳离子与纤维结合的有机酸的描述
可以通过使用如上所述的多价金属阳离子进行沉淀或不溶解化来将长链饱和或不饱和有机酸与纤维素纤维结合。类似地，可以通过使用多价有机阳离子进行沉淀或不溶解化来将长链饱和或不饱和有机酸与纤维素纤维结合。这种有机阳离子的例子是阳离子淀粉、阳离子型聚丙烯酰胺或聚二烯丙基二甲基铵氯化物。在本发明的实施中有用的阳离子淀粉包括来自National Starch & Chemical Company的Redibond_族干强度聚合物。本发明的实施中有用的阳离子型聚丙烯酰胺包括来自Bayer Chemical Company的BaystrengthTM干强度聚合物。在本发明的实施中有用的聚二烯丙基二甲基铵氯化物包括来自Aldrich Chemical Company的聚二烯丙基二甲基铵氯化物。
通常，所述多价有机阳离子必须是可溶于水的，并且当与所述有机酸的阴离子混合时形成不溶性的产物。当所述两种化学试剂在所述纤维的含水混合物中被结合时，该不溶性的产物将被保留在表面例如纤维素纤维的表面上。
实施例25
调节在具有1至3％固体含量的含水浆液中的纤维素纤维的pH至大约7至8，从而最大化所述纤维的阴离子含量。在与所述纤维浆的pH相同的pH下，将具有多于所述纤维的阴离子含量的阳离子含量以及基于所述纤维的干重计大约0.5％重量的量的多价有机阳离子溶解在水中并且与所述纤维浆混合。在30分钟之后，获得多价有机阳离子的最大保留，将所述纤维转变为全部的阳离子表面。在与所述纤维浆pH相同的pH下，将阴离子形式的长链有机酸溶液，例如钠盐，与所述纤维浆混合。在30分钟之后，获得有机酸阴离子向所述阳离子化纤维的最大保留。将所述纤维排出、洗涤、做成TAPPI手抄纸，然后确定接触角。
实施例26
将在具有1至3％固体含量的含水浆液中的纤维素纤维调节至大约7至8的pH。在与所述纤维浆的pH相同的pH下，将基于所述纤维的干重计大约0.5％重量的量的来自Redibond_产品系列的阳离子淀粉溶解在水中并且与所述纤维浆混合。在30分钟之后，在与所述纤维浆的pH相同的pH下，将基于所述纤维的干重计大约0.1％重量的量的月桂酸钠水溶液与所述纤维浆混合。在30分钟之后，将所述纤维排出、洗涤、做成TAPPI手抄纸以及测量接触角。
实施例27
将在含水浆液(1-3％固体含量)中的纤维素纤维与基于干燥纤维重量计0.1％％重量的月桂酸钠的混合物混合并且调节pH至7-8。在与所述纤维浆的pH相同的pH下，将基于干燥纤维重量计0.5％重量的量的来自Redibond_产品系列的阳离子淀粉溶解在水中，并且将所述溶液加至所述纤维月桂酸钠混合物中。在混合30分钟之后，将所述纤维排出、洗涤、做成TAPPI手抄纸以及测量接触角。
实施例28
将在含水浆液(1-3％固体含量)中的纤维素纤维调节至pH7-8，从而最大化所述纤维的阴离子含量。在与所述纤维浆的pH相同的pH下，将基于干燥纤维重量计0.5％重量的量的来自Redibond_产品系列的阳离子淀粉溶解在水中并且与所述纤维浆混合。在混合30分钟之后，将所述纤维排出、洗涤并且做成TAPPI手抄纸。在与所述纤维浆的pH相同的pH下，将基于所述纤维的干重计0.1％重量的量的月桂酸钠水溶液喷雾到由所述纤维阳离子淀粉混合物制造的手抄纸上。在室温下的一个小时之后，将所述片在50℃干燥至恒重。然后将所述被处理过的手抄纸在pH7-8的水中浆液化，所述纤维被成形为TAPPI手抄纸并且测量接触角。
实施例29
将在含水浆液(1-3％固体含量)中的纤维素纤维调节至pH7-8，从而最大化所述纤维的阴离子含量。在与所述纤维浆的pH相同的pH下，将基于干燥纤维重量计0.5％重量的量的阳离子型聚二烯丙基二甲基铵氯化物溶解在水中并且与所述纤维浆混合。在混合30分钟之后，将所述纤维排出、洗涤并且做成TAPPI手抄纸。在与所述纤维浆的pH相同的pH下，将基于所述纤维的干重计0.1％重量的量的月桂酸钠水溶液喷雾到由所述纤维阳离子淀粉混合物制造的手抄纸上。在室温下的一个小时之后，将所述片在50℃干燥至恒重。然后将所述被处理过的手抄纸在pH7-8的水中浆液化，所述纤维被成形为TAPPI手抄纸并且测量接触角。
实施例30蒸气相施加
将含有氢氧化铝的干燥纤维素纤维暴露于熔融油酸(硬脂酸)的蒸气一个小时。将所述蒸气相有机酸结合至所述纤维上的铝，并且将所述纤维成形为手抄纸。然后确定所制得纤维的接触角。
实施例31中等浓度施加
在中等浓度高剪切混合器中，将含有氢氧化铝的纤维素纤维的含水浆液(10％固体含量)与油酸钠水溶液(1重量％，基于干燥纤维)混合15秒。将所述混合物在50℃加热一小时，每15分钟混合5秒。将所述纤维从所述混合器移出并且用热水很好地洗涤。将所述纤维成形为手抄纸，然后确定接触角。
实施例32中等浓度施加
将纤维素纤维的含水浆液(10％固体含量)与1重量％(基于干燥纤维)的硫酸铝十八水合物混合并且放置于中等浓度高剪切混合器中。然后，在中等浓度高剪切混合器中，将油酸钠水溶液(1重量％，基于干燥纤维)与所述纤维浆混合15秒。将所述混合物在50℃加热一小时，每15分钟混合5秒。将所述纤维从所述混合器移出，用热水很好地洗涤。将所述纤维成形为手抄纸，以及然后确定接触角。
实施例33中等浓度施加
将纤维素纤维的含水浆液(10％固体含量)与1重量％(基于干燥纤维)的氯化钙混合并且放置于中等浓度高剪切混合器中。然后，在中等浓度高剪切混合器中，将油酸钠水溶液(1重量％，基于干燥纤维)与所述纤维浆混合15秒。将所述混合物在50℃加热一小时，每15分钟混合5秒。将所述纤维从所述混合器移出并且用热水很好地洗涤。将所述纤维成形为手抄纸，然后确定接触角。
实施例34中等浓度施加
在中等浓度高剪切混合器中，将纤维素纤维含水浆液(10％固体含量)与油酸钠水溶液(1重量％，基于干燥纤维)混合15秒。然后，在中等浓度高剪切混合器中，将基于干燥纤维计1重量％量的硫酸铝十八水合物(或氯化钙)的水溶液与所述纤维浆混合15秒。将所述混合物在50℃加热一小时，每15分钟混合5秒。将所述纤维从所述混合器移出并且用热水很好地洗涤。将所述纤维成形为手抄纸，以及确定所述接触角。
以下的实施例35至实施例41进一步地阐明本发明，并且在此使用的“％重量/体积”用于描述给定化合物以克/100mL溶剂表示的浓度。因此，代替描述“0.2％(重量/体积)硬脂酸的氯仿溶液”，我们可以描述“具有0.2g硬脂酸/100ml氯仿的浓度的硬脂酸的氯仿溶液”。
实施例35
使用Buckeye FFLE+TM纸浆制造具有大约100gsm基重的湿法成网纸的10cm×10cm矩形样品。将所述片浸满1ml的0.2％(重量/体积)硬脂酸的氯仿溶液。在通风罩下蒸发氯仿之后，将所述片放置于烧结玻璃之上，在所述烧结玻璃下保持轻微真空以及借助实验室吹风机将80-100℃的空气流吹过所述片数秒。由于该处理的结果，所述纸张变成疏水性的。
实施例36
根据本发明，在亲水性棉花、锯屑、板片、醋酸纤维素滤纸以及玻璃纸上使用硬脂酸的氯仿溶液在来自吹风机的热空气流中进行处理，如以上实施例所示。在处理之后所有这些材料成为疏水性的。
实施例37
在氯仿中制备1％(重量/体积)的全氟辛酸溶液，将由BuckeyeFFLE+TM纤维素制得的一片纸张快速浸泡在其中。然后蒸发所述溶剂，并且将该纸张置于140℃热空气流中数秒。然后通过在其表面上沉积一滴植物油来测试由此制备的样品的疏油性。发现所述油保持在所述纸张的表面上而不湿润它。
实施例38
使用二重流喷雾嘴，以0.6ml/min液体流量向其供应被加热至高于其沸点的硬脂酸氯化物。将用Buckeye FFLE+TM纤维素制得的一片10cm×10cm矩形纸张放置于所述喷管下10cm距离处持续一秒的时间，从而大约10mg的量被沉积在所述纸张上。然后将该纸张放置于烘箱中15秒。所述纸张变成疏水性的。
实施例39
使用Buckeye FFLE+TM纸浆制造具有大约100gsm基重的湿法成网纸的10cm×10cm矩形样品。将所述片浸满1ml的0.2％(重量/体积)油酸钠的水溶液。将所述片放置于烧结玻璃之上，在所述烧结玻璃下保持轻微真空以及借助实验室吹风机将80-100℃的空气流吹过所述片直到所述片干燥。由于该处理的结果，所述纸张变成疏水性的。
实施例40
使用90gsm的Buckeye FFLE+TM在实验室片材成形设备上制造具有大约100gsm基重的气流成网纸的样品。使用基于干重计5gsm粘合剂(AF192，Air Products)在所述片的一侧上喷雾，在140℃固化10分钟，然后使用基于干重计5gsm同样的粘合剂在所述片的另一侧上喷雾，并在相同条件下再次固化。所得到的片是亲水性的。然后使用1ml的0.2％(重量/体积)油酸钠的水溶液的微分散体喷雾所述片的10cm×10cm矩形样品。将所述片放置于烧结玻璃之上，在所述烧结玻璃下保持轻微真空以及借助实验室吹风机将80-100℃的空气流吹过所述片直到所述片干燥。由于该处理的结果，所述纸张变成疏水性的。
实施例41
通过用0.5％(重量/体积)的硬脂酸氯仿溶液的微分散体处理，将南部软木纤维素(FOLEY FLUFFS_，Buckeye)片浸满硬脂酸。然后将所述片在通风罩下干燥以及在实验室设备上粉碎为绒毛。
使用47.5gsm含有硬脂酸的纤维素、47.5gsm FFLE+TM和5gsm特雷维拉#1663双组分粘合纤维在实验室片材成形设备上制造具有大约100gsm基重的气流成网纸张的样品。通过施加热空气流在140℃将所述气流成网片固化10分钟。由于该处理的结果，所述整个片变成疏水性的。
实施例42：水分保持值的测量
将一克已知含水量的纤维素粉碎，装入200ml的Erlenmayer烧瓶中并且悬浮在100ml蒸馏水中。将所述悬浮液在20℃搅拌1h，然后转入G3烧结玻璃圆盘从而在减压下除去过量水分。然后将所述烧结玻璃圆盘转入离心管并在2000G离心15分钟。接着确定所述湿润样品的重量。根据下式计算所述水分保持值：
Figure A20048004130700751
对于每个纤维样品进行三次WRV测量从而得到平均值。
实施例43：接触角的测量
通过测量在水滴液面与纤维素片的表面之间的接触角来确定所述纤维素的疏水性。如图11中所示，当所述接触角α超过90时，所述表面变成疏水性的。
使用袖珍测角仪PG-1，根据ASTM D724(用于纸张的表面润湿性的标准测试方法)进行接触角测量。将一滴(0.5μl)测试液体(去离子水)放置于被测试的手抄纸的表面。从所述滴的光学显微照片测量所得到的接触角。对于每个样品进行七十次测量。在每种情况下计算所述平均接触角和标准偏差。
实施例44：脂肪酸钠盐的制备
通过向800mL甲醇与200mL水的混合物加入6摩尔NaOH(240g)来制备氢氧化钠溶液。
将一克选自表8中列举的脂肪酸的脂肪酸溶于50mL甲醇中。如果所述脂肪酸在室温不溶解，那么所述混合物的温度必须被升高直到可以得到溶液。
表8
Figure A20048004130700761
然后将所制备的脂肪酸溶液加至等摩尔预先溶解在甲醇/水混合物中的氢氧化钠中。结果，所述获得的产物是所述脂肪酸的钠盐，其在此还被称为“钠皂”。在此之后加入水从而获得总量1000mL的钠皂溶液。
例如下列过程被用于获得硬脂酸钠溶液：
取1g硬脂酸(0.0035mol)，在60℃溶于50ml甲醇中。加入0.0035mol的NaOH/甲醇溶液(21.1ml所制备的溶液)，以及足够体积的水从而获得1000ml。
除按以上方式制备的所述钠盐之外，使用主要由油酸钠组成的商业钠皂。该化学试剂由Valley Products(Memphis，TN)提供。其商业名称是“Val Pro GM”。在下列实施例中使用的名称还是“Valpro”。
实施例45：氢氧化铝在纤维素纤维上的沉积
将从未干燥过的纸浆(152g，绝对干燥的重量)加至6升软水中并且搅拌，从而得到大约2.5％纤维素浓度的浆液。然后将以重量计10％浓度的硫酸水溶液慢慢加至所述纸浆浆液中，直到所述pH在3.6至4.0.5范围之内。在那之后，根据铝在纤维素中的目标含量，将合适量的水合硫酸铝Al2(SO4)3·18H2O引入所述6升浆液中。所述Al2(SO4)3·18H2O的量以及铝在所制备的纤维素纸浆批量中的目标含量列于表9中。
将所述混合物搅拌大约15分钟。同时将13升去离子水放置入单独的桶并且使用以重量计10％浓度的硫酸水溶液调节pH至3.5-3.7。然后将具有Al2(SO4)3·18H2O的6升纤维浆液转入含有被调节至pH35-3.7的13升水的所述桶。再次使用所述10％硫酸溶液将所得到的浆液调节至pH3.5。然后在搅拌大约15分钟的条件下加入以重量计10％浓度的氢氧化钠水溶液，以使pH升高至5.7+/-0.2。
表9
  加入Al2(SO4)3·18H2O的量克   Al在纤维素中的目标含量ppm
  0.941.873.745.627.509.3711.2514.0615.0018.75   5001000200030004000500060007500800010000
实施例46：不同脂肪酸在处理过的纤维素的疏水性上的效果
在实验室设备上使用如实施例45所述制备的纤维素纸浆样品形成具有不同铝含量的手抄纸。通过喷雾将所述手抄纸涂上不同的钠皂溶液。每种皂溶液的浓度是1％并且所得到的平均皂加入量是10g/kg纤维素干重。所有钠皂溶液被温热至70℃从而获得均匀的液体，以及然后将其均匀地喷雾在所述手抄纸的表面上。将所述被涂布的手抄纸在120℃干燥5min。所述干燥时间被确定为5min，因为这足够获得所述样品的恒定质量。通过如实施例43所述的接触角测量法测试所述干燥手抄纸的疏水性。所述结果在图12中阐明。
实施例47：具有减少的水分保持的疏水性纤维素纤维
根据实施例45所述的实验室过程制备具有7000ppm铝含量的纤维素纸浆(Buckeye Technologies Inc.)。使用实验室形成设备形成基重大约300g/m2的手抄纸，然后在干燥之前使用柠檬酸溶液喷雾。所述柠檬酸溶液的浓度是1％、4％以及10％。所述柠檬酸添加水平分别是：4.3、17.7以及43.7克/千克纤维素。将所述手抄纸在160℃干燥15分钟以及然后使用以重量计1％的、被预热至70℃的硬脂酸钠水溶液喷雾。所述硬脂酸铝的添加水平是10克(干重)/千克纤维素。再次在120℃的温度干燥所述样品5min至恒定质量。在所述过程的每个步骤确定水分保持值(WRV)。所述WRV分析的结果被概括在表10中。
表10
  柠檬酸的量   在使用柠檬酸喷雾以及在160℃干燥之后纤维素的WRV，％   在使用硬脂酸钠溶液额外喷雾以及干燥之后纤维素的性质，％
  施加溶液的浓度，％   添加量，g/kg   纤维素对照(0ppm Al)   纤维素在7000ppm Al   纤维素的WRV对照(0ppmAl)         纤维素在7000ppm Al
  WRV，％   接触角，度
  01410   02288220   98706457   93686059   93656155   82474139 113111115
可以从表10中的数据得到下列结论：
-WRV实际上不受所述纤维中Al的存在的影响
-所述交联反应的效率依赖于柠檬酸添加水平。随着增加加入柠檬酸，观察到WRV的减小。
-作为使用硬脂酸钠处理所述固化的纤维素的结果，可以获得WRV的进一步减小。
实施例48：通过纤维的预溶胀和疏水处理获得的疏水性纤维素
将2.5g量的纤维素加入至500ml的9％NaOH溶液中，从而制备5％浓度的浆液。在冷却所述混合物至15℃之后，加入6.14g量的硫酸铝，从而获得10000ppm的纤维素中的目标Al含量。然后加入以重量计10％浓度的硫酸水溶液来调节pH至5.7，并且在所述溶胀纤维内沉淀Al(OH)3。除去所述过量的液相(大约3/4的液体体积)并且加入200ml以重量计0,1％的硬脂酸钠皂水溶液。然后形成手抄纸(300g/m2)并且将其在120℃干燥15mi n。所获得的样品的WRV是49％并且所述接触角是103°。然后将所述样品粉碎并且用10升蒸馏水漂洗(5次×2升蒸馏水)，并再次在120℃干燥15min。由此制备的纤维素的最终WRV是54％，所述接触角为101°。
实施例49：使用锆盐获得的疏水性纤维素
使用152g干燥纤维素在6升去离子水中制造浆液。然后使用以重量计10％的硫酸水溶液调节pH至3.5-4.0。随后将2.86g ZrOCl2*8H2O加入所述浆液中，从而获得5000ppm的纤维素中的Zr目标含量。将所述浆液搅拌大约15分钟并且转入具有13升去离子水的桶中，并使用以重量计10％浓度的氢氧化钠水溶液调节pH至6.0-6.5。将由此得到的纤维素浆液用于形成具有大约300g/m2基重的手抄纸。在120℃干燥所述片，然后以预先被温热至70℃的以重量计1％的硬脂酸钠水溶液涂布。在所述片上添加的钠皂为10g/kg纤维素的量。所述处理过的片的接触角是112°。
实施例50：通过以硬脂酸铝直接处理得到的疏水性纤维素
使用粉碎的硬脂酸铝以113.7g/1kg纤维素的量涂布具有大约300g/m2基重的纤维素片，从而得到在纤维素中7000ppm的铝目标含量。然后将所述处理过的片在烘箱中在130℃下固化5分钟。所述固化了的片的接触角是121°。
实施例51：用在合成纤维载体上的硬脂酸处理含Al纤维素
如实施例45所述制备具有沉积的氢氧化铝的纤维素的浆液，从而得到在纤维素中7000ppm的目标Al含量。剧烈搅拌所述浆液，并且以3g/1kg干纤维素的量向其中加入被切至3mm的聚丙烯纤维。所述聚丙烯纤维在Alcademia Techniczno-Humanistyczna，Bielsko-Biala，Poland制得，并且含有以重量计大约30％的硬脂酸。在实验室湿法设备上将所得到的所述纤维素纤维与所述聚丙烯纤维的混合物的浆液用于形成手抄纸，并且在160℃干燥15分钟。所述固化了的片的接触角是110°。
***
本发明不被限制于在此描述的具体实施方案的范围。实际上，除在此描述的那些之外，根据上述描述以及附图，本发明的各种修饰对于本领域技术人员而言是显而易见的。这样的修饰均属于所附权利要求的范围。
在本申请中引用了专利、专利申请、出版物、产品说明以及规程，它们所公开的内容通过引用全部结合在此用于所有的目的。

Claims (86)

1.一种包含包括一个上表面层在内的两个或更多个层的吸收性材料，该吸收性材料在所述层的外表面上具有一个或多个是可润湿性更大的区域的表面区域，和与其邻接的一个或多个可润湿性更小的区域，其中所述可润湿性更大的区域比所述可润湿性更小的区域具有更大的亲水性。
2.权利要求1的吸收性材料，其中所述区域是亲水的，其中所述可润湿性更大的区域具有比所述可润湿性更小的区域的亲水性更大的亲水性。
3.权利要求1的吸收性材料，其中所述区域是疏水的，其中所述可润湿性更大的区域具有比所述可润湿性更小的区域的疏水性更小的疏水性。
4.权利要求1的吸收性材料，其中所述可润湿性更大的区域是亲水性的，而所述可润湿性更小的区域是疏水性的。
5.权利要求1的吸收性材料，其中所述可润湿性更大的区域具有的总表面积是所述上表面层的大约5％至大约95％。
6.权利要求1的吸收性材料，其中所述可润湿性更大的区域具有的总表面积是所述上表面层的大约10％至大约90％。
7.权利要求1的吸收性材料，其中所述可润湿性更大的区域具有的总表面积是所述上表面层的大约20％至大约80％。
8.权利要求1的吸收性材料，其中所述可润湿性更大的区域具有的总表面积是所述上表面层的大约30％至大约70％。
9.权利要求1的吸收性材料，其中所述可润湿性更大的区域具有全部都相连接的在一个图案中的元素，所述图案的元素基本上将所述可润湿性更小的区域互相隔离。
10.权利要求1的吸收性材料，其中所述可润湿性更小的区域具有全部都相连接的在一个图案中的元素，所述图案的元素基本上将所述可润湿性更大的区域互相隔离。
11.上述权利要求中任一项的吸收性材料，其中所述上表面层的可润湿性更小的区域含有脂肪酸的多价金属离子盐。
12.权利要求11的材料，其中所述可润湿性更大的区域含有脂肪酸的多价金属离子盐，并且在所述可润湿性更大的区域中脂肪酸的多价金属离子盐的浓度大于在所述可润湿性更小的区域中的脂肪酸的多价金属离子盐的浓度。
13.上述权利要求之一的吸收性材料，其中所述上表面层的可润湿性更小的区域位于突起上，所述突起伸出到所述材料的表面之上，并且所述可润湿性更大的区域位于凹陷中，所述凹陷伸出到所述材料的表面之下。
14.上述权利要求之一的吸收性材料，其中所述吸收性材料包含可润湿性更小的上层和与所述上层邻接的可润湿性更大的下层，其中所述可润湿性更小的上层具有突起，所述突起伸出到所述材料的表面之上，并且与伸出到所述上层的表面之下并且距离所述下层更近的凹陷相比距离所述下层更远。
15.一种呈片形式的吸收性材料，其具有上表面和与所述上表面相对的下表面，其中整个所述上表面比所述下表面可润湿性更大。
16.权利要求15的吸收性材料，其中所述下表面具有布置在其上的含多价阳离子的化合物与含脂肪酸的化合物的反应产物。
17.结合有含多价阳离子的化合物并且其上面涂布有含脂肪酸的化合物的纤维。
18.权利要求17的纤维，其中所述含脂肪酸的化合物以基于所述处理过的纤维的重量计大约0.01％重量至大约5％重量的量存在。
19.权利要求18的纤维，其中所述含脂肪酸的化合物以基于所述处理过的纤维的重量计大约0.01％重量至大约3％重量的量存在。
20.权利要求19的纤维，其中所述含脂肪酸的化合物以基于所述处理过的纤维的重量计大约0.05％重量至大约1.5％重量的量存在。
21.权利要求20的纤维，其中所述含脂肪酸的化合物以基于所述处理过的纤维的重量计大约0.1％重量至大约1％重量的量存在。
22.权利要求17的纤维，其中所述含脂肪酸的化合物选自由油酸钠、油酸甲酯、月桂酸钠、油酸、硬脂酸以及它们的混合物组成的组。
23.权利要求17的纤维，其中所述含多价阳离子的化合物以基于所述未处理的纤维的干重计大约0.1％重量至大约20％重量的量存在。
24.权利要求23的纤维，其中所述含多价阳离子的化合物以基于所述未处理的纤维的干重计大约2％重量至大约12％重量的量存在。
25.权利要求24的纤维，其中所述含多价阳离子的化合物以基于所述未处理的纤维的干重计大约3％重量至大约8％重量的量存在。
26.权利要求17的纤维，其中所述含多价阳离子的化合物是多价金属离子盐。
27.权利要求26的纤维，其中所述多价金属选自由铝、铁、锡、它们的盐以及它们的混合物组成的组。
28.权利要求27的纤维，其中所述多价金属是铝。
29.权利要求26的纤维，其中所述多价盐选自由氯化铝、氢氧化铝、硫酸铝以及它们的混合物组成的组。
30.权利要求17至29之一的纤维，其中所述纤维的接触角等于或大于90°。
31.权利要求17的纤维，进一步包含选自下组的化合物：酸、缓冲盐、不溶性的金属氢氧化物以及它们的组合。
32.权利要求31的纤维，其中所述化合物是酸。
33.权利要求32的纤维，其中所述酸是弱酸。
34.权利要求33的纤维，其中所述酸是柠檬酸。
35.权利要求31的纤维，其中所述化合物以基于所述处理过的纤维的干重计大约0.5％重量至大约10％重量的量存在。
36.权利要求35的纤维，其中所述化合物以基于所述处理过的纤维的干重计大约0.5％重量至大约5％重量的量存在。
37.权利要求36的纤维，其中所述化合物以基于所述处理过的纤维的干重计大约0.5％重量至大约3％重量的量存在。
38.权利要求17的纤维，进一步包含还原剂。
39.纤维混合物，其包含
(A)与含多价阳离子的化合物结合的纤维，以及
(B)用含脂肪酸的化合物涂布的纤维。
40.一种含有纤维的纤维材料，所述纤维具有布置在所述纤维表面上的、含多价阳离子的化合物与含脂肪酸的化合物的反应产物。
41.权利要求40的纤维材料，进一步包含一种或多种填充剂。
42.用于制备疏水性纤维材料的方法，该方法包括：
(I)形成一种纤维材料，该纤维材料含有与含多价阳离子的化合物结合并在其上布置含脂肪酸的化合物的纤维，或
(II)形成一种纤维材料，该纤维材料含有纤维混合物，该纤维混合物包含
(A)与含多价阳离子的化合物结合的纤维，和
(B)涂覆有含脂肪酸的化合物的纤维，以及
(III)固化所述材料，使得所述含多价阳离子的化合物与所述含脂肪酸的化合物相互作用，以形成使所述纤维材料变得疏水的产物。
43.一种用含多价金属的化合物和用含脂肪酸的化合物处理固体材料的方法，其中
将所述含脂肪酸的化合物以微分散体的形式施加于所述固体材料上；和
将气体流施加于所述含脂肪酸的化合物的微分散体上，使得通过所述含脂肪酸的化合物在非均匀介质中扩散到所述固体材料的所有表面上以及所述含脂肪酸的化合物与结合到所述固体材料的表面上的含多价金属的化合物的反应，来进行所述含脂肪酸的化合物与所述固体材料的表面的结合。
44.权利要求43的方法，其中在两个分离的步骤中，在用含多价金属的化合物处理所述固体材料的表面后，用含脂肪酸的化合物处理所述固体材料的表面。
45.权利要求43的方法，其中所述用含多价金属的化合物和用含脂肪酸的化合物对所述固体材料的表面的处理在连续方法中进行。
46.权利要求43的方法，其中为了产生含脂肪酸的化合物的微分散体，使一定量的所述含脂肪酸的化合物的液体组合物与所述固体材料的表面接触。
47.权利要求43的方法，其中将气流施加于所述固体材料的表面。
48.权利要求43的方法，其中在向所述固体材料施加气流之前，在所述固体材料上产生所述含脂肪酸的化合物的微分散体。
49.权利要求43的方法，其中在产生所述含脂肪酸的化合物的微分散体的同时向所述固体材料施加气流。
50.权利要求43的方法，其中通过向所述固体材料的表面喷雾，产生含脂肪酸的化合物的微分散体。
51.权利要求43的方法，其中以蒸气形式施加所述脂肪酸的微分散体。
52.权利要求46的方法，其中通过接触预先负载有含脂肪酸的化合物的液体组合物的固体载体第一面的表面，来产生所述含脂肪酸的化合物的微分散体。
53.权利要求52的方法，其中所述固体载体选自下组：吸收性垫、非吸收性垫、转动驱动的辊、刷子以及它们的混合物。
54.权利要求46的方法，其中通过用由含脂肪酸的化合物在挥发性中性溶剂中的溶液形成的液体组合物湿润所述固体材料的表面，来产生所述含脂肪酸的化合物的微分散体。
55.权利要求54的方法，其中通过在所述液体组合物的浴中浸泡来润湿所述固体材料。
56.权利要求43的方法，其中所述气体流以有正的分速度垂直于所述固体材料的表面的方式指向所述固体材料的表面。
57.权利要求43的方法，其中所述固体材料的表面被放置于根据所述气体流的特征所采用的处理空间中，使得通过所述气体流可以再次返回到所述固体材料的、来自所述固体材料的任意量的气流是可忽略的。
58.权利要求43的方法，用于处理天然的或人造的纤维或纤维结构。
59.权利要求43所述方法的应用，用于获得分离形式的能够吸收烃并且具有比水小的密度的固体组合物。
60.权利要求43所述方法的应用，用于处理纸。
61.权利要求43所述方法的应用，用于处理玻璃的表面。
62.权利要求书43的方法，其中所述气体选自下组：环境空气、氮气、氦、二氧化碳以及它们的组合。
63.用于形成含有第一和第二纤维组分的纤维网的方法，其中
第一组分用含脂肪酸的化合物处理；
第二组分用含多价金属的化合物处理；并且
在允许所述含脂肪酸的化合物转变为蒸气的温度下将气体流施加于所述纤维网，使得通过汽态的所述含脂肪酸的化合物扩散到第二组分上和所述含脂肪酸的化合物与结合到第二组分上的所述含多价金属的化合物的反应来进行所述含脂肪酸的化合物与第二组分的结合。
64.权利要求63的方法，其中所述含多价金属的化合物被多价有机阳离子替代。
65.权利要求17的纤维，其中所述纤维被交联，和任选地用交联剂处理所述纤维。
66.权利要求65的纤维，其中在所述脂肪酸处理之前所述纤维被交联。
67.权利要求65的纤维，其中在所述脂肪酸处理的过程中所述纤维被交联。
68.权利要求65的纤维，其中在所述脂肪酸处理之后所述纤维被交联。
69.权利要求65的纤维，其中所述交联剂选自由甲醛、甲醛加成产品、二醛试剂以及多元羧酸组成的组。
70.权利要求65的纤维，其中所述交联剂是戊二醛。
71.权利要求65的纤维，其中采用热辐射施加所述交联剂。
72.权利要求17的纤维，其中在施加所述脂肪酸之前，用溶胀剂将所述纤维预溶胀。
73.权利要求72的纤维，其中所述溶胀剂是多价金属盐。
74.权利要求72的纤维，其中所述溶胀剂是氢氧化钠。
75.用在接近或高于脂肪酸的熔点的温度下直接施加于纤维的脂肪酸多价阳离子盐处理的纤维。
76.权利要求75的纤维，其中所述多价阳离子盐是硬脂酸铝。
77.权利要求75的纤维，其中所述温度为约110至约115摄氏度。
78.权利要求17的纤维，其中所述脂肪酸是颗粒形式的载体的组分。
79.权利要求78的纤维，其中所述载体是另一类型的纤维。
80.权利要求79的纤维，其中所述载体是用合成纤维制成的。
81.权利要求79的纤维，其中所述载体与所述纤维素纤维混合，并且在允许所述载体熔化或转变为蒸气的温度下固化。
82.权利要求17的纤维，还包含载体。
83.权利要求82的纤维，其中所述载体是另一类型的纤维。
84.权利要求83的纤维，其中所述载体是聚丙烯纤维。
85.权利要求82的纤维，其中所述载体包含酸。
86.权利要求85的纤维，其中所述酸是硬脂酸。
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