FI94436B - Method for making discrete crosslinked cellulosic fibers - Google Patents

Method for making discrete crosslinked cellulosic fibers Download PDF

Info

Publication number
FI94436B
FI94436B FI872847A FI872847A FI94436B FI 94436 B FI94436 B FI 94436B FI 872847 A FI872847 A FI 872847A FI 872847 A FI872847 A FI 872847A FI 94436 B FI94436 B FI 94436B
Authority
FI
Finland
Prior art keywords
fibers
crosslinking
crosslinked
crosslinking agent
fiber
Prior art date
Application number
FI872847A
Other languages
Finnish (fi)
Swedish (sv)
Other versions
FI872847A0 (en
FI94436C (en
FI872847A (en
Inventor
Carlisle Mitchell Herron
Walter Lee Dean
Danny Raymond Moore
James William Owens
Howard Leon Schoggen
Original Assignee
Procter & Gamble
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Procter & Gamble filed Critical Procter & Gamble
Publication of FI872847A0 publication Critical patent/FI872847A0/en
Publication of FI872847A publication Critical patent/FI872847A/en
Application granted granted Critical
Publication of FI94436B publication Critical patent/FI94436B/en
Publication of FI94436C publication Critical patent/FI94436C/en

Links

Classifications

    • DTEXTILES; PAPER
    • D06TREATMENT OF TEXTILES OR THE LIKE; LAUNDERING; FLEXIBLE MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D06MTREATMENT, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE IN CLASS D06, OF FIBRES, THREADS, YARNS, FABRICS, FEATHERS OR FIBROUS GOODS MADE FROM SUCH MATERIALS
    • D06M13/00Treating fibres, threads, yarns, fabrics or fibrous goods made from such materials, with non-macromolecular organic compounds; Such treatment combined with mechanical treatment
    • D06M13/10Treating fibres, threads, yarns, fabrics or fibrous goods made from such materials, with non-macromolecular organic compounds; Such treatment combined with mechanical treatment with compounds containing oxygen
    • D06M13/12Aldehydes; Ketones
    • D06M13/127Mono-aldehydes, e.g. formaldehyde; Monoketones

Abstract

A process for making individualized, crosslinked fibers having low levels of residual crosslinking agent. The fibers are made by contacting the fibers with a crosslinking agent; reacting the crosslinking agent with the fibers to form intrafiber crosslink bonds in the substantial absence of interfiber bonds; and washing the fibers with an alkaline solution.

Description

9443694436

Menetelmä erillisten, silloitettujen selluloosakuitujen valmistamiseksi Tämä keksintö koskee menetelmää silloitettujen 5 erillisselluloosakuitujen valmistamiseksi. Tarkemmin ilmaistuna tämä keksintö koskee sellaista menetelmää, jolla saavutetaan alentunut jäljelle jäävän silloitusaineen taso, sellaisten kuitujen valmistamiseksi.The present invention relates to a process for producing crosslinked discrete cellulose fibers. More specifically, this invention relates to a method of achieving a reduced level of residual crosslinking agent for making such fibers.

Olennaisesti toisistaan erotetussa muodossa sil-10 loitettuja kuituja ja erilaisia menetelmiä sellaisten kuitujen valmistamiseksi on kuvattu alan kirjallisuudessa.Fibers crosslinked in a substantially separated form and various methods for making such fibers have been described in the literature.

Ilmaus "silloitetut erilliskuidut" tarkoittaa selluloosa-kuituja, jotka sisältävät pääasiallisesti kuidunsisäisiä kemiallisia ristisidoksia. Toisin sanoen ristisidokset 15 ovat pääasiallisesti pikemminkin yksittäisen kuidun sellu-loosamolekyylien välisiä kuin eri kuitujen selluloosamole-kyylien välisiä. Silloitettujen erilliskuitujen katsotaan yleensä soveltuvan käytettäviksi imukykyisissä tuotteissa. Yleisesti ottaen on esitetty kolmeen ryhmään kuuluvia me-20 netelmiä silloitettujen erilliskuitujen valmistamiseksi.The term "crosslinked discrete fibers" refers to cellulosic fibers that contain predominantly intra-fiber chemical crosslinks. That is, the crosslinks 15 are primarily between the cellulose molecules of a single fiber rather than between the cellulose molecules of different fibers. Crosslinked discrete fibers are generally considered suitable for use in absorbent articles. In general, three groups of methods for making crosslinked discrete fibers have been proposed.

Näistä menetelmistä, joita kuvataan jäljempänä, käytetään tässä nimityksiä 1) kuivasi1loitusmenetelmät, 2) vesi-liuossilloitusmenetelmät ja 3) menetelmät, joissa silloitus tapahtuu olennaisesti vedettömässä liuoksessa. Itse 25 kuidut ja silloitettuja erilliskuituja sisältävät imuky-kyiset rakenteet ovat yleensä ainakin yhden merkittävän imukykyominaisuuden osalta parempia kuin tavanomaiset, silloittamattomat kuidut. Tämä imukyvyn paraneminen ilmaistaan usein imukapasiteetin avulla. Lisäksi silloite-?0 tuista erilliskuiduista valmistetuilla imukykyisillä rakenteilla on yleensä suurempi kimmoisuus märkänä ja kuiva-na kuin silloittamattomista kuiduista valmistetuilla imukykyisillä rakenteilla. Termi "kimmoisuus" tarkoittaa jäljempänä selluloosakuiduista valmistettujen litteiden tyy-35 nyjen kykyä palautua alkuperäiseen laajentuneeseen tilaan- 2 94436 sa puristavan voiman vaikutuksen lakattua. Kimmoisuus kuivana tarkoittaa nimenomaan imukykyisen rakenteen kykyä laajentua siihen kohdistuneen puristavan voiman vaikutuksen lakattua, kun kuidut ovat olennaisesti kuivassa tilas-5 sa. Kimmoisuus märkänä tarkoittaa nimenomaan imukykyisen rakenteen kykyä laajentua siihen kohdistuneen puristavan voiman vaikutuksen lakattua, kun kuidut ovat kostuneessa tilassa. Tämän keksinnön päämäärien ja selityksen yhdenmukaisuuden vuoksi märkäkimmoisuus huomioidaan ja ilmoiteli) taan sellaiselle imukykyiselle rakenteelle, joka on kostunut kyllästymispisteeseensä saakka.These methods, described below, are referred to herein as 1) dry crosslinking methods, 2) water-solution crosslinking methods, and 3) methods in which crosslinking occurs in a substantially anhydrous solution. The fibers themselves and the absorbent structures containing the crosslinked discrete fibers are generally superior to conventional, uncrosslinked fibers in at least one significant absorbent property. This improvement in absorbency is often expressed in terms of absorption capacity. In addition, absorbent structures made of crosslinked discrete fibers generally have higher wet and dry resilience than absorbent structures made of non-crosslinked fibers. The term "resilience" hereinafter refers to the ability of flat pads made of cellulosic fibers to return to their original expanded state upon cessation of the compressive force. Dry resilience specifically refers to the ability of an absorbent structure to expand upon the cessation of the compressive force applied to it when the fibers are in a substantially dry state. Wet resilience specifically refers to the ability of an absorbent structure to expand upon the cessation of the compressive force applied to it when the fibers are in a wetted state. For purposes of consistency with the objects of this invention and the disclosure, wet resilience is contemplated and reported for an absorbent structure that is wetted to its saturation point.

Menetelmiä silloitettujen erilliskuitujen valmistamiseksi kuivasilloitustekniikalla kuvataan US-patenttijulkaisussa 3 224 926 (L. J. Bernardin), joka on julkaistu 15 21.12.1965. Silloitettuja erilliskuituja valmistetaan kyl lästämällä paisutetut kuidut vesiliuoksessa ristisidoksia muodostavalla aineella (silloitusaineella), poistamalla vesi ja defibroimalla kuidut mekaanisesti sekä kuivaamalla kuidut korotetussa lämpötilassa silloittumisen aikaansaa-20 miseksi, samalla kun kuidut ovat olennaisesti toisistaan erotetussa tilassa. Kuidut silloitetaan luonnostaan paisuttamattomassa kokoonpainuneessa tilassa seurauksena siitä, että kuiduista poistetaan vesi ennen silloitusta. Menetelmiä, joista on annettu esimerkkejä US-patenttijul-25 kaisussa 3 224 926 ja joissa ristisidosten muodostuminen aiheutetaan kuitujen ollessa paisuttamattomassa, kokoonpainuneessa tilassa, kutsutaan menetelmiksi "kuivasilloi-tettujen" kuitujen valmistamiseksi. Kuivasilloitetuille kuiduille on ominaista, että niillä on alhainen nesteen-30 pidätysarvo (FRV). US-patenttijulkaisussa 3 440 135 (R.Methods for making crosslinked discrete fibers by the dry crosslinking technique are described in U.S. Patent 3,224,926 (L. J. Bernardin), issued December 21, 1965. The crosslinked discrete fibers are prepared by impregnating the expanded fibers in aqueous solution with a crosslinking agent (crosslinking agent), removing water and defibrating the fibers mechanically, and drying the fibers at an elevated temperature to effect crosslinking while keeping the fibers substantially separated. The fibers are inherently crosslinked in an unexpanded compressed state as a result of the water being removed from the fibers prior to crosslinking. The methods exemplified in U.S. Patent No. 3,224,926, in which the formation of crosslinks is induced with the fibers in an unexpanded, compressed state, are termed methods for making "dry-crosslinked" fibers. Dry-crosslinked fibers are characterized by a low liquid-30 retention value (FRV). U.S. Patent 3,440,135 (R.

. Chung), joka on julkaistu 22.4.1969, on ehdotettu kuitujen "· liottamista ristisidoksia muodostavan aineen vesiliuoksessa kuitujen välisten sidosten muodostumisen pienentämiseksi ennen kuivasilloitusprosessin, joka on samanlainen kuin 35 US-patenttijulkaisussa 3 224 926 kuvattu, toteuttamista.. Chung), published April 22, 1969, it is proposed to soak the fibers in an aqueous solution of a crosslinking agent to reduce the formation of interfiber bonds prior to performing a dry crosslinking process similar to that described in U.S. Patent No. 3,224,926.

94436 3 Tämän aikaa vievän (edullisesti noin 16 - 48 tuntia kestävän) esikäsittelyn väitetään parantavan tuotteen laatua pienentämällä epätäydellisestä defibroitumisesta seurauksena olevaa kuitunuppusisältöä.94436 3 This time-consuming (preferably about 16 to 48 hours) pretreatment is claimed to improve product quality by reducing the fiber knob content resulting from incomplete defibration.

5 Menetelmiä vesiliuoksessa silloitettujen kuitujen valmistamiseksi on esitetty US-patenttijulkaisussa 3 241 553 (F. H. Steiger), joka on julkaistu 22.3.1966. Silloitettuja erilliskuituja valmistetaan silloittamalla kuidut ristisidoksia muodostavaa ainetta ja katalyyttiä sisältä-10 vässä vesiliuoksessa. Tällä tavalla silloitetuista kuiduista käytetään jäljempänä nimitystä "vesiliuoksessa silloitetut" kuidut. Veden selluloosakuituja paisuttavan vaikutuksen vuoksi vesiliuoksessa silloitettavat kuidut silloitetaan kokoonpainumattomassa, paisutetussa tilassa.Methods for making crosslinked fibers in aqueous solution are described in U.S. Patent 3,241,553 (F. H. Steiger), published March 22, 1966. Crosslinked discrete fibers are prepared by crosslinking the fibers in an aqueous solution containing a crosslinking agent and a catalyst. The fibers crosslinked in this manner are hereinafter referred to as "aqueous solution crosslinked" fibers. Due to the swelling effect of water on the cellulosic fibers, the fibers to be crosslinked in aqueous solution are crosslinked in an uncompressed, expanded state.

15 Kuivasilloitettuihin kuituihin verrattuna vesiliuoksessa silloitetuilla kuiduilla, joita on esitetty US-patentti-julkaisussa 3 241 553, on suurempi joustavuus ja pienempi jäykkyys, ja niille on ominaista suurempi nesteenpidätys-arvo (FRV). Vesiliuoksessa silloitetuista kuiduista val-20 mistetuilla imukykyisillä rakenteilla on pienempi kimmoisuus märkänä ja kuivana kuin kuivasilloitetuista kuiduista valmistetuilla tyynyillä.Compared to dry-crosslinked fibers, the aqueous-crosslinked fibers disclosed in U.S. Patent 3,241,553 have greater flexibility and lower stiffness, and are characterized by a higher fluid retention value (FRV). Absorbent structures made from crosslinked fibers in aqueous solution have lower resilience when wet and dry than pads made from dry crosslinked fibers.

US-patenttijulkaisussa 4 035 147 (S. Sangenis, C. Guiroy ja J. Quere), joka on julkaistu 12.7.1977, on 25 esitetty menetelmä silloitettujen erilliskuitujen valmis tamiseksi saattamalla paisuttamattomat kuidut, joista on poistettu vesi, kosketuksiin ristisidoksia muodostavan aineen ja katalyytin kanssa olennaisesti vedettömässä liuoksessa, joka sisältää riittämättömästi vettä paisut-30 taakseen kuidut. Ristisidosten muodostuminen tapahtuu kuitujen ollessa tässä olennaisesti vedettömässä liuoksessa.U.S. Patent 4,035,147 (S. Sangenis, C. Guiroy, and J. Quere), issued July 12, 1977, discloses a process for making crosslinked discrete fibers by contacting non-expanded, dehydrated fibers with a crosslinking agent and a catalyst. with a substantially anhydrous solution containing insufficient water to swell-30 behind the fibers. The formation of crosslinks occurs when the fibers are in this substantially anhydrous solution.

**' Tämän tyyppisestä menetelmästä käytetään jäljempänä nimitystä "menetelmä, jossa silloitus tapahtuu vedettömässä liuoksessa" ja sillä tuotetuista kuiduista nimitystä "ve-35 dettömässä liuoksessa silloitetut" kuidut.** 'This type of process is hereinafter referred to as the' anhydrous solution 'process and the fibers produced by it are referred to as the' anhydrous solution cross-linked 'fibers.

94436 4 US-patenttijulkaisussa 4 035 147 esitetyt vedettömässä liuoksessa silloitetut kuidut eivät paisu edes ollessaan pitkään kosketuksissa sellaisten liuosten kanssa, jotka ovat alan ammatti-ihmisten paisutusreagensseina tun-5 temia. Ristisidokset jäykistävät suuresti niitä kuten kui-vasilloitettujakin kuituja, ja niistä valmistetuilla imu-kykyisillä rakenteilla on suhteellisen suuri kimmoisuus märkänä ja kuivana.The anhydrous solution-crosslinked fibers disclosed in U.S. Patent No. 4,044,364 do not swell even when in prolonged contact with solutions known to those skilled in the art as swelling reagents. Crosslinks greatly stiffen them, as do dry-crosslinked fibers, and the absorbent structures made from them have a relatively high resilience when wet and dry.

Edellä kuvattujen silloitettujen kuitujen uskotaan 10 olevan käyttökelpoisia pienehkön tiheyden omaavissa imuky-kyisissä tuotteissa kuten vaipoissa, ja myös suuremman tiheyden omaavissa imukykyisissä tuotteissa kuten kuukau-tissuojatuotteissa. Sellaiset kuidut eivät ole kuitenkaan tarjonneet riittäviä imukykyetuja, ottaen huomioon niiden 15 haittapuolet ja hinta, tavanomaisiin kuituihin verrattuna, jotta tuloksena olisi ollut huomattava kaupallinen menestys. Silloitettujen kuitujen kaupallinen vetovoima on kärsinyt myös turvallisuushuolien vuoksi. Kirjallisuudessa yleisimmin esitetty ristisidoksia muodostava aine, formal-20 dehydi, ärsyttää ikävä kyllä ihmisihoa, ja siihen on liittynyt muitakin ihmisen turvallisuutta koskevia huolia.The crosslinked fibers described above are believed to be useful in lower density absorbent articles such as diapers, and also in higher density absorbent articles such as menstrual pads. However, such fibers have not provided sufficient absorbent advantages, given their disadvantages and cost, over conventional fibers to result in significant commercial success. The commercial appeal of crosslinked fibers has also suffered due to safety concerns. The most commonly reported cross-linking agent in the literature, formal-20 dehyde, is unfortunately irritating to human skin, and has been associated with other human safety concerns.

Sekä tekniset että taloudelliset syyt ovat estäneet vapaan formaldehydin määrän alentamisen silloitetussa tuotteessa riittävän alhaiselle tasolle, jotta vältetään ihon ärsytys 25 ja muut huolet, jotka koskevat ihmisen turvallisuutta.Both technical and economic reasons have prevented the reduction of the amount of free formaldehyde in the crosslinked product to a sufficiently low level to avoid skin irritation 25 and other concerns for human safety.

Myös silloitetuissa kuiduissa, jotka on valmistettu muista ristisidoksia muodostavista aineista kuin formaldehydistä, saattaa olla jäljellä ristisidoksia muodostavaa ainetta suurempina määrinä kuin on edullista ihmisihon 30 lähellä käyttöä ajatellen. Sen vuoksi saattaa olla toivot-. tavaa käsitellä kuidut silloituksen jälkeen tavalla, joka *· alentaa jäljellä olevan epästabiilin silloitusaineen tasoa kuiduissa. Eräs menetelmä tämän toteuttamiseksi on pestä kuidut vedellä silloituksen jälkeen. Tämä menetelmä on te-35 hokas mutta ei alenna jäljellä olevan silloitusaineen mää- 94436 5 rää toivottavalle tasolle. Lisäksi sellaiset silloituksen jälkeiset pesut aiheuttavat välttämättä lisää pääoma- ja käyttökustannuksia, jotka liittyvät kuitujen pesuun ja kuivaukseen.Also, crosslinked fibers made from crosslinking agents other than formaldehyde may contain crosslinking agent in greater amounts than is advantageous for use near human skin. Therefore, it may be desirable-. a way to treat the fibers after crosslinking in a manner that * · lowers the level of residual unstable crosslinker in the fibers. One method of accomplishing this is to wash the fibers with water after crosslinking. This method is efficient but does not reduce the amount of residual crosslinking agent to the desired level. In addition, such post-crosslinking washes necessarily incur additional capital and operating costs associated with washing and drying the fibers.

5 Tämän keksinnön päämääränä on saada aikaan mene telmä silloitettujen erilliskuitujen valmistamiseksi, joissa jäljellä olevan silloitusaineen taso on alhainen, ja jossa menetelmässä laitteisiin liittyvät pääoma- ja käyttökustannukset on minimoitu.It is an object of the present invention to provide a process for producing crosslinked discrete fibers in which the level of residual crosslinking agent is low and in which the capital and operating costs associated with the equipment are minimized.

10 On havaittu, että edellä mainittu päämäärä voidaan saavuttaa ja voidaan saada aikaan silloitettuja erillis-kuituja, joissa on jäljellä olevan epästabiilin silloitusaineen taso on alentunut, käyttämällä seuraavaa menetelmää, jolle on tunnusomaista, että 15 a) hankitaan selluloosakuituja ja saatetaan kuidut kosketuksiin vesipitoisessa liuoksessa riittävän määrän kanssa ristisidoksia muodostavaa ainetta, joka valitaan ryhmästä C2_8-dialdehydit, mainittujen dialdehydien happo-analogit sekä mainittujen dialdehydien ja happoanalogien 20 oligomeerit, jotta saadaan reaktion jälkeen 0,5 mooli-% - 3,5 mooli-% ristisidoksia muodostavaa ainetta selluloosan anhydroglukoosimoolimäärästä laskettuna, jolloin mainituille reagoitetuille kuiduille saadaan vedenpidätysarvo 28 - 45; 25 b) kuiduista poistetaan vettä, kunnes sakeus on 30 - 80 paino-% kuitua, ja kuidutetaan kuidut olennaisesti erillismuotoon; c) ilmakuivataan kuidut kun niitä erillistetään, olosuhteissa, joissa vältetään kuitu-kuitu-kosketus, saa- 30 tetaan ristisidoksia muodostava aine reagoimaan kuitujen . kanssa, jolloin muodostuu kuidunsisäisiä ristisidoksia ♦ ’* kuidunvälisten sidosten olennaisesti puuttuessa; ja d) pestään silloitetut kuidut alkalisella liuoksella, jonka pH on suurempi kuin 7 ja joka sisältää aineosan, 35 joka katkoo hemiasetaalisidoksia sen ollessa neutraali 94436 6 asetaalisidoksia kohtaan, jolloin näin vähennetään reagoimattoman ja jäljelle jäävän ristisidoksia muodostavan aineen määrää.It has been found that the above object can be achieved and crosslinked discrete fibers having a reduced level of residual unstable crosslinking agent can be obtained by using the following method, characterized in that a) obtaining cellulosic fibers and contacting the fibers in an aqueous solution with sufficient an amount of a crosslinking agent selected from the group consisting of C2-8 dialdehydes, acid analogs of said dialdehydes, and oligomers of said dialdehydes and acid analogs to give, after the reaction, 0.5 mol% to 3.5 mol% of a crosslinking agent based on the molar amount of cellulose anhydroglucose, wherein said reacted fibers have a water retention value of 28 to 45; B) dewatering the fibers until the consistency is 30 to 80% by weight of the fiber and defibering the fibers to a substantially discrete form; c) air-drying the fibers as they are separated, under conditions that avoid fiber-to-fiber contact, reacting the crosslinking agent with the fibers. with the formation of intra-fiber crosslinks ♦ ”* in the substantial absence of inter-fiber bonds; and d) washing the crosslinked fibers with an alkaline solution having a pH greater than 7 and containing an ingredient 35 which breaks the hemiacetal bonds when neutral to the acetal bonds 94436 6, thereby reducing the amount of unreacted and residual crosslinking agent.

Kuidut pestään edullisesti alkalisella liuoksella, 5 jonka pH on suurempi kuin noin 9. Niinikään edullisesti kuidut saatetaan kosketuksiin riittävän määrän kanssa jotakin edullista ristisidoksia muodostavaa ainetta, jotta mainittujen kuitujen kanssa reagoiva määrä ristisidoksia muodostavaa ainetta on noin 0,5 - 3,5 mol-% selluloosan 10 anhydroglukoosimoolimäärästä laskettuna ja mainittujen kuitujen vedenpidätysarvo on pienempi kuin noin 60.The fibers are preferably washed with an alkaline solution having a pH greater than about 9. Also preferably, the fibers are contacted with a sufficient amount of a preferred crosslinking agent to provide an amount of about 0.5 to 3.5 mol% of crosslinking agent that reacts with said fibers. based on the molar amount of anhydroglucose of cellulose 10 and said fibers have a water retention value of less than about 60.

Yllättävästi tämän keksinnön mukaisesti valmistetuilla kuiduilla on suurempi vedenpidätysarvo kuin kuiduilla, joissa silloittumisaste on sama ja jotka on val-15 mistettu muuten vastaavin silloitusmenetelmin, paitsi että niissä on käytetty täydellisesti valkaistuja kuituja. Tämän keksinnön mukaisista kuiduista valmistetuilla vastaavilla imukykyisillä rakenteilla on paremmat absorptio-ominaisuudet, kimmoisuus märkänä ja reagointi kostumiseen 20 mukaan luettuina.Surprisingly, the fibers made in accordance with this invention have a higher water retention value than fibers having the same degree of crosslinking and otherwise prepared by similar crosslinking methods, except that fully bleached fibers are used. Corresponding absorbent structures made from the fibers of this invention have improved absorption properties, including wet resilience and wetting response.

Monenlaista luonnollista alkuperää olevat sellu-loosakuidut soveltuvat tähän keksintöön. Edullisesti käytetään hyväksi havupuusta, lehtipuusta tai puuvillalintte-ristä saatuja hajotettuja kuituja. Myös espartoheinästä, 2’.S bagassista, kovista karvoista, pellavasta ja muista ligniini- ja selluloosakuitulähteistä saatavia kuituja voidaan käyttää raaka-aineena tässä keksinnössä. Kuidut voidaan hankkia lietteen muodossa, ei-levymäisessä muodossa tai levymäisessä muodossa. Märän tai kuivan märkätaitetun 30 massa-arkin muodossa tai muussa levymäisessä muodossa hankitut kuidut muutetaan edullisesti ei-levymäiseen muotoon * hajottamalla arkki mekaanisesti, edullisesti ennen kuitujen saattamista kosketuksiin ristisidoksia muodostavan aineen kanssa. Kuidut hankitaan myös edullisesti märässä tai 35 kostutetussa tilassa. Edullisimmin kuidut ovat koskaan 94436 7 kuivaamattomia kuituja. Kuivan märkätaitetun massa-arkin tapauksessa on edullista kostuttaa kuidut ennen mekaanista hajotusta kuitujen vahingoittumisen minimoimiseksi.A variety of cellulosic fibers of natural origin are suitable for this invention. Preferably, the decomposed fibers obtained from softwood, hardwood or cotton linter are used. Fibers from esparto grass, 2'.S bagasse, hard hair, flax and other sources of lignin and cellulose fibers can also be used as a raw material in this invention. The fibers can be obtained in the form of a slurry, in a non-sheet form or in a sheet form. Fibers obtained in the form of a wet or dry wet-folded pulp sheet or other sheet-like form are preferably converted to a non-sheet-like form * by mechanical disintegration of the sheet, preferably before the fibers are contacted with the crosslinking agent. The fibers are also preferably obtained in a wet or humidified state. Most preferably, the fibers are never 94436 7 undried fibers. In the case of a dry wet-folded pulp sheet, it is preferred to moisten the fibers prior to mechanical disintegration to minimize fiber damage.

Edullisin tämän keksinnön yhteydessä käytettävä 5 kuitulähde riippuu kulloinkin ajatellusta käyttötarkoituksesta. Massakuidut, jotka on valmistettu kemiallisella massanvalmistusprosessilla, ovat yleensä edullisia. Täydellisesti valkaistut, osittain valkaistut ja valkaisemattomat kuidut ovat käyttökelpoisia. Usein saattaa olla toi-10 vottavaa käyttää valkaistua massaa sen korkeamman valkoi-suusasteen ja enemmän kuluttajaa miellyttävän ulkomuodon vuoksi. Eräässä keksinnön mukaisessa uudessa suoritusmuodossa, jota kuvataan tarkemmin jäljempänä, kuidut valkaistaan osaksi, silloitetaan ja valkaistaan sen jälkeen täy-15 dellisesti. Sellaisiin tuotteisiin kuin paperipyyhkeet ja vaippoihin, terveyssiteisiin, kuukautissuojatuotteisiin ja muihin samankaltaisiin imukykyisiin paperituotteisiin tarkoitettuihin imukykyisiin tyynyihin on erityisen edullista käyttää etelän havupuista valmistetusta massasta saatuja 20 kuituja niiden parempien absorptio-ominaisuuksien vuoksi.The most preferred fiber source to be used in connection with the present invention depends on the intended use in each case. Pulp fibers made by a chemical pulping process are generally preferred. Fully bleached, partially bleached and unbleached fibers are useful. It may often be desirable to use bleached pulp because of its higher degree of whiteness and more consumer-friendly appearance. In a new embodiment of the invention, described in more detail below, the fibers are partially bleached, crosslinked and then completely bleached. For products such as paper towels and absorbent pads for diapers, sanitary napkins, menstrual pads and other similar absorbent paper products, it is particularly advantageous to use fibers derived from southern softwood pulp due to their better absorption properties.

Kehitettyyn menetelmään soveltuvia ristisidoksia muodostavia aineita ovat C2.8-dialdehydit samoin kuin sellaisten dialdehydien happoanalogit, jotka sisältävät ainakin yhden aldehydiryhmän, sekä sellaisten dialdehydien ja 25 niiden happoanalogien oligomeerit. Nämä yhdisteet kykene- • * vät reagoimaan ainakin kahden hydroksyyliryhmän kanssa, jotka sijaitsevat yhdessä selluloosaketjussa tai lähinnä toisiaan olevissa selluloosaketjuissa yhdessä kuidussa. Silloitusaineisiin perehtyneet tietävät, että edellä kuva-30 tut dialdehydisilloitusaineet esiintyvät tai voivat rea-. goida monessa eri muodossa edellä mainitut happoanalogi- • **< ja oligomeerimuodot mukaan luettuina. Kaikkien sellaisten muotojen on tarkoitus kuulua keksinnön piiriin. Tietyllä ristisidoksia muodostavalla aineella tarkoitetaan siis 35 sekä kyseistä ristisidoksia muodostavaa ainetta että sen 94436 8 muita muotoja, joita saattaa esiintyä vesiliuoksessa. Yksittäisiä ristisidoksia muodostavia aineita, joita on mahdollista käyttää keksinnön yhteydessä, ovat glutaraldehy-di, glyoksaali ja glyoksyylihappo. Erityisen edullinen on 5 glutaraldehydi, koska sillä on saatu aikaan kuituja, joi den imukyky ja kimmoisuus ovat korkeinta tasoa, sen uskotaan olevan turvallinen ja ihmisihoa ärsyttämätön reagoineessa, ristisidoksia muodostaneessa tilassa ja se on muodostanut stabiileimpia ristisidoksia. Monoaldehydiyhdis-10 teiden, jotka eivät sisällä lisäksi karboksyyliryhmää, kuten asetaldehydin ja furfuraalin, ei ole todettu saavan aikaan imukykyisiä rakenteita, joiden imukapasiteetti, kimmoisuus ja reagointi kostumiseen olisivat toivottua tasoa.Suitable crosslinking agents for the developed method include C2-8 dialdehydes as well as acid analogs of dialdehydes containing at least one aldehyde group, and oligomers of such dialdehydes and their acid analogs. These compounds are capable of reacting with at least two hydroxyl groups located in a single cellulose chain or in closely spaced cellulose chains in a single fiber. Those skilled in the art of crosslinking agents will recognize that the dialdehyde crosslinking agents described above exist or may react. in many different forms, including the acid analog and oligomeric forms mentioned above. All such forms are intended to be included within the scope of the invention. Thus, a particular crosslinking agent refers to both that crosslinking agent and its 94436 8 other forms that may be present in aqueous solution. Individual crosslinking agents that can be used in the context of the invention include glutaraldehyde, glyoxal and glyoxylic acid. Glutaraldehyde is particularly preferred because it provides fibers with the highest levels of absorbency and elasticity, is believed to be safe and non-irritating to human skin in a reacted, crosslinked state, and has formed the most stable crosslinks. Monoaldehyde compounds that do not additionally contain a carboxyl group, such as acetaldehyde and furfural, have not been found to provide absorbent structures with the desired level of absorbent capacity, resilience, and wetting response.

15 On yllättäen havaittu, että voidaan saavuttaa pa rempi imutyynyn toimintakyky silloitusasteilla, jotka ovat huomattavasti aikaisemmin käytettyjä alempia. Yleensä odottamattoman hyviä tuloksia saavutetaan imutyynyillä, jotka on valmistettu silloitetuista erilliskuiduista, 20 joissa kuitujen kanssa reagoineen ristisidoksia muodostavan aineen määrä on noin 0,5 - 3,5 mol-% selluloosan an-hydroglukoosimoolimäärästä laskettuna.15 It has surprisingly been found that a better performance of the suction pad can be achieved with degrees of crosslinking which are considerably lower than previously used. In general, unexpectedly good results are obtained with absorbent pads made of crosslinked discrete fibers in which the amount of crosslinking agent reacted with the fibers is about 0.5 to 3.5 mol% based on the molar amount of cellulose anhydroglucose.

Ristisidoksia muodostava aine saatetaan edullisesti kosketuksiin kuitujen kanssa nestemäisessä väliaineessa 25 sellaisissa olosuhteissa, että ristisidoksia muodostava aine tunkeutuu erilliskuiturakenteiden sisäosiin. Muutkin menetelmät silloitusainekäsittelyn toteuttamiseksi, kuten kuitujen ruiskutus niiden ollessa toisistaan erotetussa fluffimuodossa, kuuluvat kuitenkin keksinnön piiriin.The crosslinking agent is preferably contacted with the fibers in a liquid medium under conditions such that the crosslinking agent penetrates the interior of the discrete fiber structures. However, other methods for carrying out the crosslinking agent treatment, such as spraying the fibers in a separated fluff form, are within the scope of the invention.

30 Yleensä kuidut käsitellään myös sopivalla katalyy- . tiliä ennen silloitusta. Katalyytin tyyppi ja määrä sekä - ** menetelmä, jolla katalyytti saatetaan kosketuksiin kuitujen kanssa, määräytyvät kulloinkin käytettävän silloitus-menetelmän mukaan. Näitä muuttuvia tekijöitä käsitellään 35 yksityiskohtaisemmin jäljempänä.In general, the fibers are also treated with a suitable catalyst. account before bridging. The type and amount of catalyst and the method of contacting the catalyst with the fibers are determined by the crosslinking method used. These variables are discussed in more detail 35 below.

94436 9 Käsiteltäessä kuituja ristisidoksia muodostavalla aineella ja katalyytillä ristisidoksia muodostava aine reagoi kuitujen kanssa kuitujen välisten sidosten puuttuessa olennaisesti kokonaan, ts. samalla kun kuitujen 5 välinen kontakti säilytetään vähäisenä fluffiksi käsittelemättömiin massakuituihin verrattuna, tai kuidut ovat upotettuina liuokseen, joka ei edistä kuitujen välisten sidosten, erityisesti vetysidosten, muodostumista. Tämä johtaa siihen, että muodostuu ristisidoksia, jotka ovat 10 luonteeltaan kuidunsisäisiä. Näissä olosuhteissa silloi-tusaine reagoi muodostaen ristisidoksia yksittäisen sellu-loosaketjun hydroksyyliryhmien välille tai yksittäisessä selluloosakuidussa lähinnä toisiaan sijaitsevien sellu-loosaketjujen hydroksyyliryhmien välille.94436 9 When treating fibers with a crosslinking agent and a catalyst, the crosslinking agent reacts with the fibers in the substantial absence of interfiber bonds, i.e., while maintaining contact between the fibers 5 as a small fluff compared to untreated pulp fibers, or the fibers are embedded in a non-fibrous solution. especially the formation of hydrogen bonds. This results in the formation of crosslinks that are intracellular in nature. Under these conditions, the crosslinking agent reacts to form crosslinks between the hydroxyl groups of a single cellulose chain or between the hydroxyl groups of cellulose chains located closest to each other in a single cellulose fiber.

15 Ristisidoksia muodostavan aineen arvellaan reagoi van selluloosan hydroksyyliryhmien kanssa muodostaen hemi-asetaali- ja asetaalisidoksia, joskaan sitä ei ole osoitettu eikä tarkoituksena ole rajoittaa keksinnön piiriä. Asetaalisidosten, joiden uskotaan olevan toivottava, sta-20 biileja ristisidoksia tuottava sidostyyppi, muodostumista edistävät happamat reaktio-olosuhteet. Tästä syystä happo-katalyyttiset silloitusolosuhteet ovat erittäin edulliset tämän keksinnön mukaisiin tarkoituksiin.The crosslinking agent is believed to react with the hydroxyl groups of cellulose to form hemi-acetal and acetal bonds, although this has not been demonstrated and is not intended to limit the scope of the invention. Acidic reaction conditions promote the formation of acetal bonds, which are believed to be a desirable type of bond that produces sta-20 bile crosslinks. Therefore, acid-catalytic crosslinking conditions are highly preferred for the purposes of this invention.

Kuidut defibroidaan edullisesti mekaanisesti "fluf-25 fina" tunnettuun erilliskuitumuotoon, jonka tiheys on pieni, ennen ristisidoksia muodostavan aineen reaktiota kuitujen kanssa. Mekaaninen defibrointi voidaan toteuttaa monin eri menetelmin, jotka ovat alalla nykyisin tunnettuja tai käyvät ilmi jäljempänä. Edullisesti mekaaninen de-30 fibrointi toteutetaan menetelmällä, jossa kuitunuppujen . muodostuminen ja kuitujen vahingoittuminen on mahdollisimman vähäistä. Eräs laitetyyppi, jonka on todettu soveltuvan erityisen hyvin selluloosakuitujen defibrointiin, on kolmivaiheinen fluffinmuodostuslaite, joka on esitetty 35 US-patenttijulkaisussa 3 987 968 (D. R. Moore ja 0. A.The fibers are preferably mechanically defibrated to a known low fiber form of "fluf-25 fina" of low density prior to the reaction of the crosslinking agent with the fibers. Mechanical defibration can be accomplished by a variety of methods that are currently known in the art or will be apparent below. Preferably, the mechanical de-30 fibrillation is carried out by a method with fiber knobs. formation and damage to the fibers is kept to a minimum. One type of device that has been found to be particularly well suited for defibrating cellulosic fibers is the three-stage fluff-forming apparatus disclosed in U.S. Patent No. 3,987,968 to D. R. Moore and 0. A.

10 9443610 94436

Shields), joka on julkaistu 26.10.1976 ja joka sisällytetään täten tähän selitykseen lähdeviittauksena. US-paten-ttijulkaisussa 3 987 968 esitetyssä fluffinmuodostuslait-teessa kosteisiin sellukuituihin kohdistetaan mekaanisen 5 iskun, mekaanisen sekoituksen, ilmasekoituksen ja rajoitetun ilmakuivauksen yhdistelmä olennaisesti kuitunuputtoman fluffin aikaansaamiseksi. Erilliset kuidut ovat antaneet sille suuremman kiharuus- ja kiertymisasteen kuin mitä sellaisissa kuiduissa luonnostaan esiintyy. Tämän lisään-10 tyneen kiharuuden ja kiertymisen arvellaan parantavan viimeistellyistä silloitetuista kuiduista valmistettujen imu-kykyisten rakenteiden kimmoisaa luonnetta.Shields), published October 26, 1976, which is hereby incorporated by reference. In the fluff forming apparatus disclosed in U.S. Patent No. 3,987,968, wet pulp fibers are subjected to a combination of mechanical shock, mechanical agitation, air mixing, and limited air drying to provide a substantially fiber-free fluff. The discrete fibers have given it a higher degree of curl and twist than is naturally present in such fibers. This increased curl and twist is thought to enhance the resilient nature of absorbent structures made of finished crosslinked fibers.

Muita käyttökelpoisia menetelmiä selluloosakuitu-jen defibroimiseksi ovat käsittely Waring-sekoittimella ja 15 kuitujen käsittely tangentiaalisesti pyörivällä levyjauhi-mella tai vanunkiharjalla, mutta ne eivät rajoitu näihin. Kuituihin on edullista suunnata ilmavirta tällaisen defib-roinnin aikana, jotta kuitujen erottaminen olennaisesti irralliseen muotoon on helpompaa.Other useful methods for defibrating cellulosic fibers include, but are not limited to, treatment with a Waring mixer and treatment of the fibers with a tangentially rotating plate grinder or cotton brush. It is advantageous to direct an air flow into the fibers during such defibration to make it easier to separate the fibers into a substantially loose form.

20 Riippumatta siitä mekaanisesta laitteesta, jota fluffin muodostamiseen kulloinkin käytetään, kuidut käsitellään edullisesti mekaanisesti sellaisina, että ne sisältävät alussa vähintään noin 20 % ja edullisesti noin 40 - 60 % kosteutta.Regardless of the mechanical device used to form the fluff in each case, the fibers are preferably mechanically treated to initially contain at least about 20% and preferably about 40-60% moisture.

25 Kuitujen, joiden konsistenssi on suuri, tai osit tain kuivattujen kuitujen mekaanista jauhamista voidaan myös käyttää hyväksi kuitujen kihartamiseksi tai kiertämiseksi sen kiharuuden tai kiertymisen lisäksi, jonka mekaaninen defibrointi saa aikaan.Mechanical grinding of high consistency fibers or partially dried fibers can also be utilized to curl or twist the fibers in addition to the curl or twist caused by mechanical defibration.

30 Tämän keksinnön mukaisesti valmistetuilla kuiduilla ·;· on ainutlaatuisella tavalla yhdistynyt jäykkyys ja kimmoi-« · **- suus, mikä tekee mahdolliseksi sen, että kuiduista valmistetut imukykyiset rakenteet säilyttävät korkean imukyky-tason ja niillä on suuri kimmoisuus sekä kuivan puristetun 35 imukykyisen rakenteen paisumisreagointikyky kostumiseen.The fibers of the present invention have a uniquely combined stiffness and resilience, which allows the absorbent structures made of the fibers to maintain a high level of absorbency and high resilience, as well as the dry compressed absorbent structure. swelling response to wetting.

Il Mi liiti IMU » u 94436Il Mi joined IMU »u 94436

Sen lisäksi, että silloitettujen kuitujen silloittumisaste on ilmoitetuissa rajoissa, niille on tunnusomaista, että niiden vedenpidätysarvo (WRV) on pienempi kuin noin 60, edullisesti noin 28 - 45, tavanomaisten kemiallisesti kui-5 dutettujen paperinvalmistuskuitujen ollessa kysymyksessä. Tietyn kuidun WRV antaa viitteitä kuidun silloittumisas-teesta ja paisunta-asteesta silloitushetkellä. Alan ammat-ti-ihmiset tietävät, että mitä paisuneempi kuitu on silloitushetkellä, sitä suurempi WRV on tietyllä silloittu-10 misasteella. Hyvin korkean silloittumisasteen omaavien kuitujen, kuten edellä esitetyillä, aikaisemmin tunnetuilla kuivasilloitusmenetelmillä aikaansaatavien kuitujen WRV:n on todettu olevan pienempi kuin noin 25 ja yleensä pienempi kuin noin 20. Kulloinkin käytettävä silloitus-15 menetelmä vaikuttaa luonnollisesti silloitetun kuidun WRV:hen. Kaikkien menetelmien, jotka johtavat ilmoitetuissa rajoissa olevaan silloittumisasteeseen ja WRV:hen, uskotaan kuuluvan ja niiden on tarkoitus kuulua tämän keksinnön piiriin. Käyttökelpoisia silloitusmenetelmiä ovat 20 yleisesti esitetyt kuivasilloitusmenetelmät ja menetel mät, joissa silloitus tapahtuu vedettömässä liuoksessa. Eräitä edullisia, tämän keksinnön piiriin kuuluvia kuiva-silloitusmenetelmiä ja menetelmiä, joissa silloitus tapahtuu vedettömässä liuoksessa, käsitellään yksityiskohtai-25 semmin jäljempänä. Vesiliuossilloitusmenetelmät, joissa liuos aiheuttaa kuitujen voimakkaan paisumisen, tuottavat tulokseksi kuituja, joiden WRV on suurempi kuin noin 60. Näiden kuitujen aikaansaama jäykkyys ja kimmoisuus ovat riittämättömiä tämän keksinnön päämääriä ajatellen.In addition to the degree of crosslinking of the crosslinked fibers within the stated limits, they are characterized by a water retention value (WRV) of less than about 60, preferably about 28 to 45, in the case of conventional chemically dried papermaking fibers. The WRV of a particular fiber provides an indication of the degree of crosslinking and the degree of expansion of the fiber at the time of crosslinking. Those skilled in the art will recognize that the more expanded the fiber at the time of crosslinking, the higher the WRV at a given degree of crosslinking. For fibers with a very high degree of crosslinking, such as those obtained by the previously known dry crosslinking methods described above, the WRV has been found to be less than about 25 and generally less than about 20. The crosslinking method used naturally affects the WRV of the crosslinked fiber. All methods that result in the degree of crosslinking and WRV within the stated limits are believed to be within the scope of this invention. Useful crosslinking methods include the generally described dry crosslinking methods and methods in which crosslinking occurs in an anhydrous solution. Some preferred dry crosslinking methods within the scope of this invention and methods in which crosslinking occurs in an anhydrous solution are discussed in more detail below. Aqueous solution crosslinking processes in which the solution causes the fibers to swell strongly result in fibers having a WRV greater than about 60. The stiffness and resilience provided by these fibers are insufficient for the purposes of this invention.

30 Mitä nimenomaan kuivasilloitusmenetelmiin tulee, . silloitettuja erilliskuituja voidaan valmistaa sellaisella menetelmällä hankkimalla tietty määrä selluloosakuituja, saattamalla kuituliete kosketuksiin ristisidoksia muodostavan aineen kanssa, jonka tyyppi ja määrä on esitetty 35 edellä, erottamalla kuidut mekaanisesti, esimerkiksi de- 94436 12 fibroimalla, olennaisesti irralliseen muotoon ja kuivaamalla kuidut sekä saattamalla ristisidoksia muodostava aine reagoimaan kuitujen kanssa katalyytin läsnäollessa, jolloin muodostuu ristisidoksia kuitujen säilyessä samal-5 la olennaisesti irrallisessa muodossa. Defibrointivaiheen, kuivatusvaiheesta riippumatta, uskotaan lisäävän kiharuut-ta. Sen jälkeistä kuivausta seuraa kuitujen kiertyminen kuitujen kihartuneen muodon lisätessä kiertymisastetta. Kuidun "kiharuudella" tarkoitetaan tässä kuidun kaartu-10 mistä pitkittäisakselinsa ympäri. "Kiertymisellä" tarkoitetaan kuidun kiertoa pitkittäisakselinsa kohtisuoran poikkileikkauksen ympäri. Pelkästään esimerkin vuoksi ja aikomatta nimenomaisesti rajoittaa keksinnön piiriä voidaan mainita, että on pantu merkille keksinnön piiriin 15 kuuluvia silloitettuja erilliskuituja, jotka sisältävät keskimäärin noin kuusi kiertymää millimetriä kohden.As regards dry - crossing methods in particular,. crosslinked discrete fibers can be prepared by such a method of obtaining a certain amount of cellulosic fibers, contacting the fibrous slurry with a crosslinking agent of the type and amount set forth above, mechanically separating the fibers, e.g., de-94436 12 fibrillating, substantially loosening and drying the fibers, and crosslinking react with the fibers in the presence of a catalyst to form crosslinks while the fibers remain in a substantially loose form. The defibration step, regardless of the drying step, is believed to increase the curl. Subsequent drying is followed by twisting of the fibers as the curled shape of the fibers increases the degree of twisting. By "curl" of a fiber is meant herein a curve of the fiber from about its longitudinal axis. By "twisting" is meant the rotation of a fiber about a cross section perpendicular to its longitudinal axis. By way of example only, and without expressly limiting the scope of the invention, it should be noted that crosslinked discrete fibers within the scope of the invention have been noted which contain an average of about six turns per millimeter.

Kuitujen säilyttäminen kuivauksen ja silloituksen aikana olennaisesti irrallisessa muodossa mahdollistaa kuitujen kiertymisen kuivauksen aikana ja siten niiden 20 silloittumisen sellaisessa kiertyneessä ja kihartuneessa tilassa. Kuitujen kuivausta sellaisissa olosuhteissa, että ne voivat kiertyä ja kihartua, kutsutaan kuitujen kuivaamiseksi olennaisesti ei-rajoittavissa olosuhteissa. Sitä vastoin kuitujen kuivaus levymäisessä muodossa tuottaa tu-25 lokseksi kuivattuja kuituja, jotka eivät ole kiertyneet ja kihartuneet kuten olennaisesti irrallisessa muodossa kuivatut kuidut. Kuitujen välisten vetysidosten arvellaan "rajoittavan" kuitujen suhteellista kiertymistä ja kihar-tumista.Storing the fibers during drying and crosslinking in a substantially loose form allows the fibers to twist during drying and thus crosslink them in such a twisted and curled state. Drying the fibers under conditions that can twist and curl is called drying the fibers under substantially non-limiting conditions. In contrast, drying the fibers in sheet-like form results in dried fibers that are not twisted and curled like fibers dried in substantially loose form. Hydrogen bonds between the fibers are believed to "limit" the relative twisting and twisting of the fibers.

30 On olemassa monenlaisia menetelmiä, joilla kuidut voidaan saattaa kosketuksiin ristisidoksia muodostavan ai- »· *· neen ja katalyytin kanssa. Eräässä suoritusmuodossa kuidut saatetaan kosketuksiin liuoksen kanssa, joka sisältää alusta alkaen sekä ristisidoksia muodostavaa ainetta että 35 katalyyttiä. Toisessa suoritusmuodossa kuidut saatetaan 94436 13 kosketuksiin ristisidoksia muodostavan aineen vesiliuoksen kanssa ja niiden annetaan liota ennen katalyytin lisäystä.There are a variety of methods by which fibers can be contacted with a crosslinking agent and a catalyst. In one embodiment, the fibers are contacted with a solution containing, from the outset, both a crosslinking agent and a catalyst. In another embodiment, the fibers are contacted with an aqueous solution of the crosslinking agent and allowed to soak prior to the addition of the catalyst.

Sen jälkeen lisätään katalyytti. Kolmannessa suoritusmuodossa ristisidoksia muodostava aine ja katalyytti lisätään 5 selluloosakuitujen vesilietteeseen. Muut menetelmät tässä esitettyjen lisäksi ovat selviä alan ammatti-ihmisille, ja niiden on tarkoitus kuulua tämän keksinnön piiriin. Riippumatta siitä nimenomaisesta menetelmästä, jolla kuidut saatetaan kosketuksiin ristisidoksia muodostavan aineen ja 10 katalyytin kanssa, selluloosakuituja, ristisidoksia muodostavaa ainetta ja katalyyttiä edullisesti sekoitetaan ja/tai niiden annetaan liota riittävästi, jotta varmistetaan perusteellinen kosketus irrallisten kuitujen kanssa ja niiden kyllästyminen.The catalyst is then added. In a third embodiment, the crosslinking agent and the catalyst are added to the aqueous slurry of cellulose fibers. Other methods in addition to those disclosed herein will be apparent to those skilled in the art and are intended to be within the scope of this invention. Regardless of the specific method by which the fibers are contacted with the crosslinking agent and the catalyst, the cellulosic fibers, the crosslinking agent, and the catalyst are preferably mixed and / or allowed to soak sufficiently to ensure thorough contact with and saturation of the loose fibers.

15 Yleensä voidaan käyttää hyväksi mitä tahansa sel laista ainetta, joka katalysoi ristisidosten muodostumis-mekanismia. Sopivia katalyyttejä ovat orgaaniset hapot ja happosuolat. Erityisen edullisia katalyyttejä ovat suolat, kuten alumiini-, magnesium-, sinkki- ja kalsiumkloridit, 20 -nitraatit ja -sulfaatit. Eräs erityisesimerkki edullisesta suolasta on sinkkinitraattiheksahydraatti. Muita katalyyttejä ovat hapot kuten rikkihappo, suolahappo sekä muut mineraalihapot ja orgaaniset hapot. Valittua katalyyttiä voidaan käyttää yksinomaisena katalysoivana aineena tai 25 yhteen tai useampaan muuhun katalyyttiin yhdistettynä.In general, any substance that catalyzes the mechanism of crosslinking can be utilized. Suitable catalysts are organic acids and acid salts. Particularly preferred catalysts are salts such as aluminum, magnesium, zinc and calcium chlorides, nitrates and sulphates. A particular example of a preferred salt is zinc nitrate hexahydrate. Other catalysts include acids such as sulfuric acid, hydrochloric acid, and other mineral acids and organic acids. The selected catalyst can be used as the sole catalyst or in combination with one or more other catalysts.

* * Happosuolojen ja orgaanisten happojen yhdistelmien käytön katalyytteinä uskotaan saavan aikaan tehokkaimman silloit-tumisreaktion. Reaktion on havaittu menevän yllättävän hyvin loppuun sinkkinitraattisuolojen ja orgaanisten happo-30 jen, kuten sitruunahapon, muodostamien katalyyttiyhdistel-. mien avulla, ja sellaisten yhdistelmien käyttö on edullista. Mineraalihapot soveltuvat kuitujen pH:n säätöön saatettaessa ne kosketuksiin ristisidoksia muodostavan aineen kansa liuoksessa, mutta niitä ei edullisesti käytetä ensi-35 sijaisena katalyyttinä.* * The use of combinations of acid salts and organic acids as catalysts is believed to provide the most efficient crosslinking reaction. The reaction has been found to complete surprisingly well with catalyst combinations of zinc nitrate salts and organic acids such as citric acid. and the use of such combinations is preferred. Mineral acids are suitable for adjusting the pH of the fibers by contacting them with a crosslinking agent in solution, but are preferably not used as the primary catalyst.

14 9443614 94436

Edullisin käytettävä määrä ristisidoksia muodostavaa ainetta ja katalysaattoria määräytyy kulloinkin käytettävän ristisidoksia muodostavan aineen, reaktio-olosuhteiden ja kulloisenkin tuotteen tulevan käytön mukaan.The most preferred amount of crosslinking agent and catalyst to be used depends on the particular crosslinking agent used, the reaction conditions and the future use of the particular product.

5 Edullisesti käytettävä katalyyttimäärä riippuu luonnollisesti kulloisestakin ristisidoksia muodostavan aineen tyypistä ja määrästä sekä reaktio-olosuhteista, erityisesti lämpötilasta ja pH:sta. Tekniset ja taloudelliset seikat huomioonottaen katalyytin määrä on yleensä 10 edullisesti noin 10 - 60 paino-% selluloosakuituihin lisätystä silloitusainemäärästä. Esimerkiksi siinä tapauksessa, että käytettävä katalyytti on sinkkinitraattiheksahyd-raatti ja ristisidoksia muodostava aine on glutaraldehydi, edullinen katalyytti on noin 30 paino-% lisätystä glutar-15 aldehydimäärästä. Edullisimmin katalyytiksi lisätään myös jotakin orgaanista happoa, kuten sitruunahappoa, noin 5 -30 paino-% glutaraldehydin määrästä. Lisäksi on toivottavaa säätää selluloosakuitulietteen vesiosan tai silloi-tusaineliuoksen pH tavoitearvoon, joka on noin 2-5, 20 edullisemmin noin 2,5 - 3,5, ristisidoksia muodostavan aineen ja kuitujen välisen kosketuksen aikana.The amount of catalyst preferably used will, of course, depend on the type and amount of crosslinking agent in question and on the reaction conditions, in particular temperature and pH. From a technical and economic point of view, the amount of catalyst is generally 10 to preferably about 10 to 60% by weight of the amount of crosslinking agent added to the cellulosic fibers. For example, in the case where the catalyst used is zinc nitrate hexahydrate and the crosslinking agent is glutaraldehyde, the preferred catalyst is about 30% by weight of the amount of glutar-15 aldehyde added. Most preferably, an organic acid, such as citric acid, is also added as a catalyst in an amount of about 5 to 30% by weight of glutaraldehyde. In addition, it is desirable to adjust the pH of the aqueous portion of the cellulosic fibrous slurry or crosslinking agent solution to a target value of about 2 to 5, more preferably about 2.5 to 3.5, during contact between the crosslinking agent and the fibers.

Selluloosakuiduista tulisi yleensä poistaa vettä ja mahdollisesti ne tulisi kuivata. Sopiva ja edullisin kon-sistenssi vaihtelee sen mukaan, minkä tyyppistä fluffin-25 muodostuslaitetta käytetään. Edullisissa suoritusmuodoissa kuiduista poistetaan vettä ja ne optimaalisesti kuivataan niin, että konsistenssiksi tulee noin 30 - 80 %. Edullisemmin kuiduista poistetaan vettä ja niitä kuivataan niin, että konsistenssiksi tulee noin 40 - 60 %. Kuitujen kui-30 vaus näissä edullisissa rajoissa olevaan kosteuspitoisuu- . ; teen helpottaa yleensä kuitujen defibrointia erillismuo- - ϊ toon ilman liiallista kuitunuppujen muodostumista, mikä liittyy suurempiin kosteuspitoisuuksiin, ja ilman kuitujen suurta vahingoittumista, mikä liittyy pienempiin kosteus-3b pitoisuuksiin.Cellulose fibers should generally be dewatered and possibly dried. The appropriate and most preferred consistency will vary depending on the type of fluffin-25 forming device used. In preferred embodiments, the fibers are dewatered and optimally dried to a consistency of about 30-80%. More preferably, the fibers are dewatered and dried to a consistency of about 40-60%. Drying of the fibers to a moisture content within these preferred limits. ; I generally facilitate defibrating the fibers into a discrete form without ϊ excessive fiber knob formation associated with higher moisture contents, and without major fiber damage associated with lower moisture-3b concentrations.

il ' »»·* mk tiia*!· < 94436 15il '»» · · mk Tiia *! · <94436 15

Veden poisto voidaan toteuttaa esimerkiksi sellaisin menetelmin kuin massan mekaaninen puristus, sentrifu-gointi ja ilmakuivaus. Lisäkuivaus toteutetaan edullisesti menetelmin, jotka tunnetaan alalla ilmakuivauksena tai 5 hiutalekuivauksena, sellaisissa olosuhteissa, että korkean lämpötilan pitkäaikainen hyväksikäyttö ei ole tarpeen. Liian korkea lämpötila prosessin tässä vaiheessa saattaa johtaa silloittumisen ennenaikaiseen käynnistymiseen. Noin 160 eC:tta korkeampia lämpötiloja ei edullisesti ylläpide-10 tä 2 - 3 sekuntia pitempään. Mekaaninen defibrointi toteutetaan edellä kuvatulla tavalla.The dewatering can be carried out, for example, by methods such as mechanical compression of the pulp, centrifugation and air drying. The additional drying is preferably carried out by methods known in the art as air drying or flake drying, under conditions such that long-term utilization of the high temperature is not necessary. Too high a temperature at this stage of the process may lead to premature onset of crosslinking. Temperatures higher than about 160 ° C are preferably not maintained for more than 2 to 3 seconds. The mechanical defibration is carried out as described above.

Defibroidut kuidut kuumennetaan sitten sopivaan lämpötilaan riittävän pitkäksi ajaksi, jotta ristisidoksia muodostava aine saadaan kovettumaan, ts. reagoimaan sellu-15 loosakuitujen kanssa. Silloittumisnopeus ja -aste riippuvat kuitujen kuivuudesta, lämpötilasta, katalyytin ja ristisidoksia muodostavan aineen määrästä ja tyypistä sekä silloitusta tehtäessä kuitujen kuumentamiseen ja/tai kuivaukseen käytettävästä menetelmästä. Kuitujen, joilla on 20 määrätty alkukosteuspitoisuus, silloittuminen tietyssä lämpötilassa tapahtuu suuremmalla nopeudella, kun siihen liittyy jatkuva kuivaus ilmaa läpipuhaltamalla, kuin kui-vauksen/kuumennuksen tapahtuessa staattisessa uunissa.The defibrated fibers are then heated to a suitable temperature for a time sufficient to cause the crosslinking agent to cure, i.e., to react with the cellulose fibers. The rate and degree of crosslinking depends on the dryness of the fibers, the temperature, the amount and type of catalyst and crosslinking agent, and the method used to heat and / or dry the fibers when crosslinking. The crosslinking of fibers having a certain initial moisture content at a given temperature occurs at a higher rate when it is accompanied by continuous drying by blowing air than when drying / heating takes place in a static oven.

Alan ammatti-ihmiset tietävät, että ristisidoksia muodos-25 tavan aineen kovetuksessa lämpötila ja aika voivat riippua toisistaan monella tavalla. Tavanomaiset paperin kuivauksessa käytettävät lämpötilat (esim. noin 50 - 65 °C) noin 30 - 60 minuutin jakson ajan staattisissa ilmakehäolosuh-teissa tuottavat yleensä tulokseksi riittävän tehokkaan 30 kovettumisen kuitujen kosteuspitoisuuden ollessa pienempi .' kuin noin 5 %. Alan ammatti-ihmiset käsittävät myös, että * korkeammat lämpötilat Ja ilmavirtaus lyhentävät kovettumiseen vaadittavaa aikaa. Kovetuslämpötila pidetään kuitenkin edullisesti noin 160 eC:n alapuolella, koska sellai-35 sissa noin 160 °C:n ylittävissä lämpötiloissa kuidut saattavat kellastua tai vaurioitua muulla tavoin.Those skilled in the art will recognize that the temperature and time of curing a crosslinking agent can depend on each other in many ways. Conventional temperatures used to dry paper (e.g., about 50 to 65 ° C) for a period of about 30 to 60 minutes under static atmospheric conditions generally result in a sufficiently effective cure at a lower moisture content of the fibers. than about 5%. Those skilled in the art will also appreciate that * higher temperatures and airflow reduce the time required for curing. However, the curing temperature is preferably kept below about 160 ° C, because at such temperatures above about 160 ° C, the fibers may turn yellow or otherwise damaged.

94436 1694436 16

Maksimaalinen silloittumisaste saavutetaan kuitujen ollessa oleellisesti kuivia (niiden sisältäessä vähemmän kuin noin 5 % kosteutta). Tämän veden puuttumisen johdosta kuidut silloitetaan olennaisesti paisumattomassa, kokoon- 5 painuneessa tilassa. Sen seurauksena niille on ominaista alhainen nesteenpidätysarvo (FRV) tähän keksintöön soveltuviin arvoihin verrattuna. FRV tarkoittaa sitä kuivien kuitujen pohjalta laskettua nestemäärää, joka säilyy kui-tunäytteeseen imeytyneenä sen jälkeen, kun näytettä on 10 liotettu ja sen jälkeen sentrifugoitu kuitujen välisen nesteen poistamiseksi. (Jäljempänä FRV määritellään tarkemmin ja esitetään menetelmä sen määrittämiseksi.) Se nestemäärä, jonka silloittuneet kuidut pystyvät imemään, riippuu niiden kyvystä paisua kyllästyessään eli toisin 15 sanoen niiden sisäläpimitasta tai tilavuudesta paisutettaessa ne maksimiinsa. Tämä puolestaan riippuu silloittu-misasteesta. Kuidun ja menetelmän säilyessä muuttumattomana kuidun FRV pienenee, kunnes kuitu ei paisu lainkaan kostuessaan, kuidunsisäisen silloittumisasteen kohotessa.The maximum degree of crosslinking is achieved when the fibers are substantially dry (containing less than about 5% moisture). Due to this lack of water, the fibers are crosslinked in a substantially unexpanded, compressed state. As a result, they are characterized by a low fluid retention value (FRV) compared to values applicable to the present invention. FRV means the amount of liquid, calculated on the basis of dry fibers, which remains absorbed into the fiber sample after the sample has been soaked and then centrifuged to remove the inter-fiber liquid. (The FRV is defined in more detail below and the method for determining it is shown.) The amount of liquid that crosslinked fibers can absorb depends on their ability to swell when saturated, that is, their inner diameter or volume when expanded to their maximum. This in turn depends on the degree of crosslinking. With the fiber and process remaining unchanged, the FRV of the fiber decreases until the fiber does not swell at all when wetted, with an increase in the degree of crosslinking within the fiber.

20 Kuidun FRV-arvo kuvaa siis rakenteellisesti kuidun fysikaalista tilaa kuidun kyllästymispisteessä. Ellei toisin ole nimenomaan mainittu, tässä esitettävät FRV-tiedot ilmoitetaan kuitujen vedenpidätysarvoina (WRV). Määrityksessä nesteväliaineena voidaan edullisesti käyttää muita-25 kin nesteitä, kuten suolavettä ja synteettistä virtsaa. Tietyn kuidun, joka on silloitettu menetelmin, joissa kovettuminen riippuu suuresti kuivauksesta, kuten esimerkiksi tämän keksinnön mukaisella menetelmällä, FRV riippuu yleensä pääasiallisesti ristisidoksia muodostavasta ai-30 neesta ja silloittumisasteesta. Kuitujen, jotka on silloitettu tällä kuivasilloitusmenetelmällä tähän keksintöön » · • soveltuvia silloitusainemääriä käyttäen, WRV on yleensä pienempi kuin noin 50 ja suurempi kuin noin 25 ja edullisesti noin 28 - 45. Valkaistujen SSK-kuitujen, jotka si-35 sältävät noin 0,5 - 2,5 mol-% kuitujen kanssa reagoinutta 94436 17 glutaraldehydiä selluloosan anhydroglukoosimoolimäärästä laskettuna, WRV:n on havaittu vastaavasti vaihtelevan noin 40:stä noin 28:aan. Valkaisuasteen ja silloituksen jälkeisten valkaisuvaiheiden käytön on todettu vaikuttavan 5 WRV:hen. Tätä vaikutusta tarkastellaan yksityiskohtaisemmin jäljempänä. Etelän havupuusta saatujen kraftkuitujen (SSK-kuitujen), jotka on valmistettu ennen tätä keksintöä tunnetuin kuivasilloitusmenetelmin, silloittumisaste on tässä esitettyä korkeampi ja niiden WRV on pienempi kuin 10 noin 25. Kuten aikaisemmin on mainittu, sellaisten kuitujen on todettu olevan liian jäykkiä ja niillä on todettu olevan pienempi imukapasiteetti kuin tämän keksinnön mukaisilla kuiduilla.20 The FRV value of a fiber thus structurally describes the physical state of the fiber at the point of fiber saturation. Unless explicitly stated otherwise, the FRV data presented here are expressed as water retention values (WRV) of the fibers. Other liquids, such as brine and synthetic urine, can be advantageously used as the liquid medium in the assay. The FRV of a particular fiber crosslinked by methods in which curing is highly dependent on drying, such as the method of this invention, generally depends primarily on the crosslinking agent and the degree of crosslinking. For fibers crosslinked by this dry crosslinking process using amounts of crosslinking agent suitable for the present invention, the WRV is generally less than about 50 and greater than about 25 and preferably about 28 to 45. Bleached SSK fibers containing from about 0.5 to about Based on the molar amount of cellulose anhydroglucose, 94436 17 glutaraldehyde reacted with 2.5 mol% of fibers, the WRV has been found to range from about 40 to about 28, respectively. The use of bleaching stages and post-crosslinking bleaching steps has been found to affect 5 WRVs. This effect is discussed in more detail below. Southern softwood kraft fibers (SSK fibers) prepared by the prior art dry crosslinking methods have a higher degree of crosslinking than disclosed herein and a WRV of less than about 25. As previously mentioned, such fibers have been found to be too rigid and have been found to have have a lower absorption capacity than the fibers of this invention.

Eräässä toisessa menetelmässä silloitettujen eril-15 liskuitujen valmistamiseksi kuivasilloitusmenetelmällä selluloosakuidut saatetaan kosketuksiin liuoksen kanssa, joka sisältää edellä esitetyn kaltaista ristisidoksia muodostavaa ainetta. Kuidut järjestetään levymäiseen muotoon joko ennen niiden saattamista kosketuksiin ristisidoksia 20 muodostavan aineen kanssa tai sen jälkeen. Ristisidoksia muodostavaa ainetta sisältävä liuos sisältää edullisesti myös jotakin kuivasilloitusmenetelmiin soveltuvaa katalyyttiä, jollaisia on myös esitetty edellä. Levymäisessä muodossa olevat kuidut kuivataan ja silloitetaan edulli-25 sesti kuumentamalla ne noin 120 - 160 eC:n lämpötilaan.In another method for producing crosslinked separate fibers by the dry crosslinking method, the cellulosic fibers are contacted with a solution containing a crosslinking agent as described above. The fibers are arranged in a sheet-like form either before or after contact with the crosslinking agent. The solution containing the crosslinking agent preferably also contains a catalyst suitable for dry crosslinking processes, such as those described above. The fibers in sheet form are preferably dried and crosslinked by heating to a temperature of about 120-160 ° C.

- '** Silloituksen jälkeen kuidut erotetaan mekaanisesti olen naisesti irralliseen muotoon. Tämä toteutetaan edullisesti käsittelemällä kuidut fluffinmuodostuslaitteella, kuten esimerkiksi laitteella, joka on esitetty US-patenttijul-30 kaisussa 3 987 968, tai se voidaan toteuttaa muilla alalla mahdollisesti tunnetuilla kuitujen defibrointimenetelmil- - : lä. Tällä levysilloitusmenetelmällä valmistetut silloite tut erilliskuidut käsitellään riittävällä määrällä risti-sidoksia muodostavaa ainetta, jotta kuitujen kanssa, kui-35 dunsisäisiä ristisidoksia muodostaen, reagoiva silloitus- 94436 18 ainemäärä on noin 0,5 - 3,5 mol-% selluloosan anhydroglu-koosimoolimäärästä laskettuna ja defibroinnin jälkeen mitattuna. Toinen seuraus kuitujen kuivaamisesta ja silloit-tamisesta levymäisessä muodossa on se, että kuitujen väli-5 nen sitoutuminen estää kuitujen kiertymisen ja kihartumi-sen lisäkuivauksen myötä. Verrattuna silloitettuihin eril-liskuituihin, jotka on valmistettu menetelmällä, jossa kuidut kuivataan olennaisesti ei-rajoittavissa olosuhteissa ja silloitetaan sen jälkeen kiertyneessä ja kihartu-10 neessa muodossa, olisi odotettavissa, että imukykyisillä rakenteilla, jotka on valmistettu edellä kuvatulla levyko-vetusmenetelmällä valmistetuista suhteellisen kiertymättö-mistä kuiduista, on pienempi kimmoisuus märkänä ja heikompi kyky reagoida kuivan imukykyisen rakenteen kostumiseen.- '** After cross-linking the fibers are mechanically separated into substantially individual form. This is preferably accomplished by treating the fibers with a fluff-forming device, such as that disclosed in U.S. Patent No. 3,987,968, or may be accomplished by other fiber defibration methods known in the art. The crosslinked discrete fibers prepared by this sheet crosslinking method are treated with a sufficient amount of crosslinking agent to provide a reactive amount of crosslinking agent to the fibers of about 0.5 to 3.5 mole percent based on the molar amount of cellulose anhydroglucose and measured after defibration. Another consequence of drying and crosslinking the fibers in sheet form is that the intermediate bonding of the fibers prevents the fibers from twisting and curling with further drying. Compared to crosslinked discrete fibers made by a process in which the fibers are dried under substantially non-limiting conditions and then crosslinked in a twisted and curled form, it would be expected that absorbent structures made from the relatively untwisted sheet curing method described above of which fibers, have lower wet resilience and poorer ability to respond to wetting of the dry absorbent structure.

15 Toisen ryhmän silloitusmenetelmiä, joita voidaan soveltaa tähän keksintöön, muodostavat silloitusmenetel-mät, joissa kovetus tapahtuu vedettömässä liuoksessa. Samat kuitutyypit, jotka soveltuvat kuivasilloitusmenetel-miin, ovat käyttökelpoisia vedettömässä liuoksessa silloi-20 tettujen kuitujen valmistuksessa. Kuidut käsitellään riittävällä määrällä ristisidoksia muodostavaa ainetta, jotta kuitujen kanssa reagoiva silloitusainemäärä on noin 0,5 - 3,5 mol-% mainitun silloittumisreaktion jälkeen laskettuna, ja sopivalla katalyytillä. Silloitusaine saatetaan 25 reagoimaan kuitujen ollessa upotettuina liuokseen, joka ei • aiheuta kuitujen olennaista paisumista. Kuidut voivat kui tenkin sisältää jopa noin 30 % vettä tai olla silloitus-liuoksessa muulla tavoin siinä määrin paisutettuja, että ne vastaavat kuituja, joiden kosteuspitoisuus on noin 30 30 %. Sellaisten osittain paisutettujen kuitujen muodon on todettu tarjoavan odottamattomia lisäetuja, joita käsitel- • · lään tarkemmin jäljempänä. Silloitusliuos sisältää vedetöntä, veteen sekoittuvaa, polaarista laimennusainetta, kuten etikkahappoa, propaanihappoa tai asetonia, mutta 35 sopivat laimennusaineet eivät rajoitu näihin. Edullisia 94436 19 katalyyttejä ovat mineraalihapot kuten rikkihappo ja halo-geenihapot kuten suolahappo. Muita käyttökelpoisia katalyyttejä ovat mineraalihappojen ja halogeenihappojen suolat, orgaaniset hapot ja niiden suolat. Silloitusväliai-5 neina käytettäviksi soveltuviin silloitusliuossysteemeihin kuuluvat myös systeemit, jotka on esitetty US-patenttijulkaisussa 4 035 147 (S. Sangenis, G. Guiroy ja J. Quere), joka on julkaistu 12.7.1977 ja joka sisällytetään täten tähän selitykseen lähdeviittauksena. Silloitusliuos voi 10 sisältää jonkin verran vettä tai muuta kuituja paisuttavaa nestettä vesimäärän ollessa kuitenkin riittämätön saamaan aikaan sellaista paisumista, joka vastaa massakuitujen, joiden konsistenssi on 70 % (vesipitoisuus 30 %), paisumista. Silloitusliuoksen vesipitoisuus on edullisesti pie-15 nempi kuin noin 10 % liuoksen kokonaistilavuudesta, ottamatta huomioon kuituja. Tätä suuremmat vesimäärät silloi-tusliuoksessa alentavat silloituksen tehokkuutta ja sil-loittumisnopeutta.Another group of crosslinking methods that can be applied to the present invention are crosslinking methods in which curing takes place in an anhydrous solution. The same types of fibers suitable for dry crosslinking methods are useful in the manufacture of fibers crosslinked in an anhydrous solution. The fibers are treated with a sufficient amount of crosslinking agent to provide an amount of crosslinking agent that reacts with the fibers of about 0.5 to 3.5 mole percent, calculated after said crosslinking reaction, and a suitable catalyst. The crosslinking agent is reacted with the fibers immersed in a solution that does not cause • substantial swelling of the fibers. However, the fibers may contain up to about 30% water or be otherwise expanded in the crosslinking solution to the extent that they correspond to fibers having a moisture content of about 30 to 30%. The shape of such partially expanded fibers has been found to provide unexpected additional benefits, which are discussed in more detail below. The crosslinking solution includes, but is not limited to, an anhydrous, water-miscible, polar diluent such as acetic acid, propanoic acid, or acetone. Preferred catalysts 94436 19 are mineral acids such as sulfuric acid and halogen acids such as hydrochloric acid. Other useful catalysts include salts of mineral acids and halogen acids, organic acids and their salts. Crosslinking solution systems suitable for use as crosslinking media also include those disclosed in U.S. Patent 4,035,147 (S. Sangenis, G. Guiroy, and J. Quere), issued July 12, 1977, which is hereby incorporated by reference. However, the crosslinking solution may contain some water or other fiber-expanding liquid when the amount of water is insufficient to produce an expansion corresponding to the expansion of pulp fibers having a consistency of 70% (water content 30%). The water content of the crosslinking solution is preferably less than about 10% of the total volume of the solution, excluding fibers. Higher amounts of water in the crosslinking solution reduce the crosslinking efficiency and the crosslinking rate.

Ristisidoksia muodostavan aineen imeyttäminen kui-20 tuihin voidaan toteuttaa itse silloitusliuoksessa tai esi-käsittelyvaiheessa, jollaisiin kuuluu kuitujen kyllästäminen joko silloitusainetta sisältävällä vesiliuoksella tai vedettömällä liuoksella, mutta sopivat esikäsittelyvaiheet eivät rajoitu näihin. Edullisesti kuidut defibroidaan me-25 kaanisesti irralliseen muotoon. Tämä mekaaninen käsittely ** voidaan toteuttaa menetelmin, joita on esitetty aikaisemmin fluffin muodostamiseen kuiduista edellä kuvatun kuiva-silloitusmenetelmän yhteydessä.The impregnation of the crosslinking agent into the fibers can be accomplished in the crosslinking solution itself or in a pretreatment step, which includes, but is not limited to, impregnating the fibers with either an aqueous solution containing the crosslinking agent or an anhydrous solution. Preferably, the fibers are mechanically defibrated to a loose form. This mechanical treatment ** can be accomplished by the methods previously described for forming a fluff from fibers in connection with the dry crosslinking process described above.

On erityisen edullista sisällyttää fluffin valmis-30 tukseen mekaaninen käsittely, joka saa kosteat selluloosa-kuidut omaksumaan sellaisen kiertyneen ja kihartuneen ti-** lan, joka ylittää sen mahdollisen kiertymisen ja kiharuu-den, joka on kuitujen luonnollinen tila. Tämä voidaan toteuttaa hankkimalla alun perin fluffin muodostusta varten 35 kosteita kuituja, käsittelemällä ne mekaanisesti, esimer- 94436 20 kiksi edellä kuvatuin menetelmin, kuitujen defibroimisek-si olennaisesti irralliseen muotoon ja kuivaamalla kuidut ainakin osittain.It is particularly advantageous to include in the preparation of the fluff a mechanical treatment that causes the moist cellulosic fibers to assume a twisted and curled state that exceeds its possible twist and curl, which is the natural state of the fibers. This can be accomplished by initially obtaining wet fibers for fluff formation, mechanically treating them, e.g., by the methods described above, to defibrate the fibers to a substantially loose form, and drying the fibers at least partially.

Kuituihin aikaansaadun kiharuuden ja kiertymisen 5 suhteellinen määrä riippuu osaksi kuitujen kosteuspitoisuudesta. Kuitujen arvellaan, keksinnön piiriä rajoittamatta, kiertyvän luonnostaan sellaisissa olosuhteissa suoritettavassa kuivauksessa, joissa kuitujen välinen kosketus on vähäinen, ts. kuitujen ollessa toisistaan erotetus-10 sa muodossa. Kosteiden kuitujen mekaaninen käsittely aiheuttaa myös aluksi kuitujen kihartumista. Kun kuidut sen jälkeen kuivataan kokonaan tai osittain olennaisesti ei-rajoittavissa olosuhteissa, ne kiertyvät mekaanisesti aikaansaadun lisäkiharuuden kohottaessa kiertymisastetta.The relative amount of curl and twist 5 applied to the fibers depends in part on the moisture content of the fibers. Without limiting the scope of the invention, the fibers are believed to rotate naturally in drying conditions where there is little contact between the fibers, i.e., the fibers are in a separated form. Mechanical treatment of wet fibers also initially causes the fibers to curl. When the fibers are then dried, in whole or in part, under substantially non-limiting conditions, they rotate as the additional curl obtained mechanically increases the degree of rotation.

15 Vaiheissa fluffin muodostamiseksi defibroimalla käytetään edullisesti suuren konsistenssin omaavaa kosteata massaa eli massaa, josta on poistettu vettä niin, että kuitukon-sistenssiksi on tullut noin 45 - 55 % (ennen defibroinnin aloittamista määritettynä).In the steps of forming a fluff by defibering, a high consistency moist pulp is preferably used, i.e. a pulp from which water has been removed so that the fiber consistency has become about 45-55% (as determined before the start of defibration).

20 Defibroinnin jälkeen kuidut tulisi kuivata niin, että niiden kosteuspitoisuudeksi tulee noin 0 - 30 %, ennen kuin kuidut saatetaan kosketuksiin silloitusliuoksen kanssa, ellei defibrointivaihe ole jo tuottanut tulokseksi kuituja, joiden kosteuspitoisuus on mainittujen rajo-25 jen sisällä. Kuivausvaihe tulisi toteuttaa kuitujen olles-- ·· sa olennaisesti ei-rajoittavissa olosuhteissa. Kuitujen välinen kosketus tulisi toisin sanoen minimoida, jotta kuitujen luontainen kiertyminen kuivauksen aikana ei esty.After defibration, the fibers should be dried to a moisture content of about 0 to 30% before the fibers are contacted with the crosslinking solution, unless the defibration step has already resulted in fibers having a moisture content within said limits. The drying step should be performed with the fibers under substantially non-limiting conditions. In other words, the contact between the fibers should be minimized so that the inherent rotation of the fibers during drying is not prevented.

Sekä ilmakuivaus- että hiutalekuivausmenetelmät soveltuvat 30 tähän tarkoitukseen.Both air drying and flake drying methods are suitable for this purpose.

Toisistaan erotetut kuidut saatetaan seuraavaksi • · · ·· kosketuksiin silloitusliuoksen kanssa, joka sisältää veteen sekoittuvaa vedetöntä laimennusainetta, ristisidoksia muodostavaa ainetta ja katalyyttiä. Silloitusliuos voi 35 sisältää rajoitetun määrän vettä. Silloitusliuoksen vesi- 21 94436' pitoisuuden tulisi olla pienempi kuin noin 18 %, edullisesti pienempi kuin noin 9 %.The separated fibers are then contacted with a crosslinking solution containing a water-miscible anhydrous diluent, a crosslinking agent and a catalyst. The crosslinking solution may contain a limited amount of water. The water content of the crosslinking solution should be less than about 18%, preferably less than about 9%.

Kuitukimppu, jota ei ole mekaanisesti defibroitu, voidaan myös saattaa kosketuksiin edellä esitetyn siilo!-5 tusliuoksen kanssa.The fiber bundle, which is not mechanically defibrated, can also be contacted with the silage solution described above.

Käytettävät silloitusaine- ja happokatalyyttimäärät riippuvat sellaisista reaktio-olosuhteista kuin konsis-tenssi, lämpötila, siilo!tusliuoksen ja kuitujen vesipitoisuus sekä silloitusliuoksen sisältämän ristisidoksia 10 muodostavan aineen ja lalmennusaineen tyyppi, ja halutusta silloittumisasteesta. Käytettävä siilo!tusainemäärä on edullisesti noin 0,2 - 10 paino-% koko silloitusliuoksen massasta, ottamatta huomioon kuituja. Happokatalyytin edullinen pitoisuus riippuu lisäksi katalyytin happamuu-15 desta silloitusliuoksessa. Yleensä voidaan saavuttaa hyviä tuloksia katalyyttipitoisuuden ollessa noin 0,3-5 paino-% (silloitusliuoksen massasta ilman kuituja) silloi-tusliuoksissa, jotka sisältävät laimennusaineena etikka-happoa, glutaraldehydiä edullisina pitoisuuksina ja rajoi-20 tetun määrän vettä. Kuituja ja silloitusliuosta sisältävät lietteet, joiden kuitukonsistenssi on pienempi kuin noin 10 paino-%, ovat edullisia silloitukseen edellä esitettyjä silloitusliuoksia käyttäen.The amounts of crosslinking agent and acid catalyst used depend on the reaction conditions such as consistency, temperature, water content of the crosslinking solution and fibers, the type of crosslinking agent and diluent contained in the crosslinking solution, and the degree of crosslinking desired. The amount of crosslinking agent used is preferably about 0.2 to 10% by weight of the total weight of the crosslinking solution, excluding the fibers. The preferred concentration of acid catalyst further depends on the acidity of the catalyst in the crosslinking solution. In general, good results can be obtained with a catalyst content of about 0.3-5% by weight (based on the mass of the crosslinking solution without fibers) in crosslinking solutions containing acetic acid, glutaraldehyde in preferred concentrations and a limited amount of water as a diluent. Slurries containing fibers and a crosslinking solution having a fiber consistency of less than about 10% by weight are preferred for crosslinking using the crosslinking solutions described above.

Silloitusreaktio voidaan toteuttaa ympäristön läm-25 pötilassa tai, reaktionopeuden kohottamiseksi, korotetussa *’ lämpötilassa, joka on edullisesti alempi kuin noin 40 °C.The crosslinking reaction may be carried out at ambient temperature or, to increase the rate of the reaction, at an elevated temperature, preferably below about 40 ° C.

On olemassa monenlaisia menetelmiä, joilla kuidut voidaan saattaa kosketuksiin silloitusliuoksen kanssa ja silloittaa siinä. Eräässä suoritusmuodossa kuidut saate- 3C taan kosketuksiin liuoksen kanssa, joka sisältää alusta . alkaen sekä ristisidoksia muodostavaa ainetta että happo-• · katalyyttiä. Kuitujen annetaan liota silloitusliuoksessa, jona aikana tapahtuu ristisidosten muodostuminen. Toisessa suoritusmuodossa kuidut saatetaan kosketuksiin laimennus-35 aineen kanssa ja niiden annetaan liota ennen happokatalyy- 94436 22 tin lisäystä. Sen jälkeen lisätään happokatalyyttiä, jolloin alkaa ristisidosten muodostuminen. Muut menetelmät tässä esitettyjen lisäksi ovat selviä alan ammatti-ihmisille, ja niiden on tarkoitus kuulua tämän keksinnön pii-5 riin.There are a variety of methods by which fibers can be contacted with and crosslinked in a crosslinking solution. In one embodiment, the fibers are contacted with a solution containing a substrate. starting with both a crosslinking agent and an • acid catalyst. The fibers are allowed to soak in the crosslinking solution, during which time crosslinking occurs. In another embodiment, the fibers are contacted with a diluent and allowed to soak prior to the addition of the acid catalyst. An acid catalyst is then added to begin the formation of crosslinks. Other methods in addition to those disclosed herein will be apparent to those skilled in the art and are intended to be within the scope of this invention.

Ristisidoksia muodostava aine ja silloitusolosuh-teet valitaan edullisesti niin, että ne edistävät kuidun-sisäisten ristisidosten muodostumista. Silloittumisreak-tion on siis edullista tapahtua pääosiltaan sen jälkeen, 10 kun ristisidoksia muodostava aine on ehtinyt tunkeutua kuitujen sisään. Reaktio-olosuhteet valitaan edullisesti sellaisiksi, että vältetään välitön ristisidosten muodostuminen, ellei ristisidoksia muodostava aine ole jo tunkeutunut kuitujen sisään. Noin 30 minuutin reaktioajat, 15 jona aikana silloittuminen menee olennaisesti loppuun, ovat edullisia. Pitempien reaktioaikojen uskotaan tuottavan ainoastaan mitätöntä etua kuitujen ominaisuuksia ajatellen. Sekä lyhyempien aikojen, jokseenkin välitön ristisidosten muodostuminen mukaan luettuna, että pitempien 20 aikojen on kuitenkin tarkoitus kuulua tämän keksinnön piiriin.The crosslinking agent and crosslinking conditions are preferably selected to promote the formation of intramibular crosslinks. Thus, the crosslinking reaction is preferably carried out substantially after the crosslinking agent has penetrated the fibers. The reaction conditions are preferably chosen so as to avoid the immediate formation of crosslinks, unless the crosslinking agent has already penetrated into the fibers. Reaction times of about 30 minutes, during which time crosslinking is substantially complete, are preferred. Longer reaction times are believed to provide only a negligible advantage in terms of fiber properties. However, both shorter times, including approximately immediate crosslinking, and longer times are intended to be within the scope of this invention.

On myös mahdollista suorittaa kovetus vain osaksi liuoksessa ja päättää silloitusreaktio sitten prosessin myöhemmässä vaiheessa kuivaus- tai kuumennuskäsittelyillä.It is also possible to carry out the curing only partially in solution and then terminate the crosslinking reaction at a later stage of the process by drying or heating treatments.

25 Silloitusvaiheen jälkeen kuiduista valutetaan nes te ja ne pestään. Pesuvaiheessa on edullista lisätä riittävästi jotakin emäksistä ainetta, kuten natriumhydroksi-dia, massassa mahdollisesti jäljellä olevan hapon neutra-loimiseksi. Pesun jälkeen kuiduista poistetaan neste ja ne 30 kuivataan täydellisesti. Edullisesti kuidut defibroidaan . mekaanisesti toiseen kertaan, joka toinen defibrointivaihe *· saa silloitetut kuidut kihartumaan, esimerkiksi niistä muodostetaan fluffia defibroimalla, nesteenpoisto- ja kui-vausvaiheen välissä. Kuivattaessa kuitujen kihara tila 35 lisää kiertymistä, kuten aikaisemmin on esitetty ennen 94436 23 kuitujen saattamista kosketuksiin silloitusliuoksen kanssa toteutettavan kiharruskäsittelyn yhteydessä. Samat laitteet ja menetelmät, joita on kuvattu ensimmäisen mekaanisen defibrointivaiheen yhteydessä, kiertymisen ja kihartu-5 misen aikaansaamiseksi ovat käyttökelpoisia tässä toisessa mekaanisessa defibrointivaiheessa. Tässä käytettynä ilmaus "defibrointi" tarkoittaa mitä tahansa menettelytapaa, jota voidaan käyttää kuitujen erottamiseen mekaanisesti olennaisesti irralliseen muotoon, joskin kuidut voidaan hank-10 kiakin jo sellaisessa muodossa. "Defibrointi" tarkoittaa sen vuoksi mekaanista käsittelyvaihetta, joka a) erottaa kuidut olennaisesti irralliseen muotoon, elleivät ne jo ole sellaisessa muodossa, ja b) saa aikaan kuitujen kihar-tumisen ja kiertymisen kuivauksessa.25 After the crosslinking step, the liquid is drained from the fibers and washed. In the washing step, it is advantageous to add sufficient basic substance, such as sodium hydroxide, to neutralize any acid remaining in the pulp. After washing, the fibers are dehydrated and dried completely. Preferably, the fibers are defibrated. mechanically a second time, each second defibrillation step * · causes the crosslinked fibers to curl, for example by forming a fluff by defibrating, between the dewatering and drying steps. When drying, the curly space 35 of the fibers increases twisting, as previously described prior to contacting the fibers with the crosslinking solution during the curling treatment. The same devices and methods described in connection with the first mechanical defibration step for effecting twisting and curling are useful in this second mechanical defibration step. As used herein, the term "defibrating" means any procedure that can be used to mechanically separate fibers into a substantially loose form, although fibers may already be obtained in such a form. "Defibrillation" therefore means a mechanical treatment step which a) separates the fibers into a substantially loose form, unless they are already in such a form, and b) causes the fibers to curl and twist during drying.

15 Tämän toisen defibrointikäsittelyn, joka seuraa kuitujen silloituksen jälkeen, on havaittu lisäävän massan kiertynyttä ja kihartunutta luonnetta. Tämä kuitujen kiertyneen ja kihartuneen rakenteen lisääntyminen johtaa imu-kyky is ten rakenteiden suurempaan kimmoisuuteen ja siihen, 20 että ne reagoivat paremmin kostumiseen. Toista defibroin-tikäsittelyä voidaan soveltaa kaikkiin tässä kuvattuihin silloitettuihin kuituihin, jotka ovat kosteassa tilassa. Menetelmän, jossa silloitus tapahtuu vedettömässä liuoksessa, erityisetuna on kuitenkin se, että toinen defib-.25 rointivaihe on mahdollinen sen edellyttämättä välttämättä * *' lisäkuivausvaihetta. Tämä johtuu siitä, että liuos, jossa kuidut silloitetaan, pitää kuidut joustavina ristisidosten muodostumisen jälkeen aiheuttamatta kuitenkaan kuitujen ei-toivottua voimakasta paisumista.This second defibration treatment, which follows the crosslinking of the fibers, has been found to increase the twisted and curled nature of the pulp. This increase in the twisted and curled structure of the fibers results in greater resilience of the absorbent structures and a better response to wetting. The second defibroin treatment can be applied to all of the crosslinked fibers described herein that are in a wet state. However, a particular advantage of the process in which crosslinking takes place in an anhydrous solution is that a second defib-.25 concentration step is possible without necessarily requiring an additional drying step. This is because the solution in which the fibers are crosslinked keeps the fibers flexible after crosslinking, without, however, causing undesired strong expansion of the fibers.

3G Lisäksi on yllättäen havaittu, että voidaan saavut- taa imukykyisten rakenteiden suurempi paisuminen puristet-tujen tyynyjen kostuessa rakenteiden ollessa valmistettu kuiduista, jotka on silloitettu kiertyneessä mutta osaksi paisuneessa tilassa, kuin kuiduista, jotka on kuivattu 35 täysin vedestä ennen silloitusta.3G In addition, it has surprisingly been found that greater swelling of absorbent structures can be achieved when compressed pads are wetted when the structures are made of fibers crosslinked in a twisted but partially expanded state than fibers dried completely from water prior to crosslinking.

24 9443624 94436

Aikaisempaa parempia tuloksia saavutetaan silloitetuilla erilliskuiduilla, jotka on kuivattu suunnilleen 18 - 30 %:n vesipitoisuuteen ennen kuitujen saattamista kosketuksiin silloitusliuoksen kanssa. Kun kuitu on kui- 5 vattu täydellisesti ennen sen saattamista kosketuksiin silloitusliuoksen kanssa, se on paisumattomassa, kokoon-painuneessa tilassa. Kuitu ei paisu joutuessaan kosketuksiin silloitusliuoksen kanssa liuoksen alhaisen vesipitoisuuden vuoksi. Kuten aikaisemmin on mainittu, ratkaisevan 10 tärkeätä silloitusliuoksessa on se, että se ei aiheuta kuitujen olennaista paisumista. Silloitusliuoksen laimen-nusaineen kuitenkin imeytyessä jo paisuneeseen kuituun kuitu itse asiassa "kuivuu" vedestä mutta säilyy aikaisemmassa, osaksi paisuneessa tilassaan.Better results are obtained with crosslinked discrete fibers which have been dried to a water content of approximately 18-30% before the fibers are contacted with the crosslinking solution. When the fiber is completely dried before it is brought into contact with the crosslinking solution, it is in an unexpanded, compressed state. The fiber does not swell upon contact with the crosslinking solution due to the low water content of the solution. As previously mentioned, the crucial 10 in the crosslinking solution is that it does not cause substantial swelling of the fibers. However, when the diluent of the crosslinking solution is absorbed into the already expanded fiber, the fiber actually "dries" out of the water but remains in its previous, partially expanded state.

15 Mitä kuidun paisumisasteeseen tulee, on taas käy tännöllistä viitata kuidun nesteenpidätysarvoon (FRV) silloituksen jälkeen. Kuiduilla, jotka on silloitettu paisuneessa tilassa, on suurempi FRV kuin kuiduilla, jotka on silloitettu vähemmän paisuneessa tilassa, kaikkien muiden 20 tekijöiden ollessa samoja. Arvellaan, keksinnön piiriä rajoittamatta, että osaksi paisuneilla silloitetuilla kuiduilla, joilla on kohonnut FRV, on suurempi kimmoisuus märkänä ja parempi reagointikyky kostumiseen kuin kuiduilla, jotka on silloitettu paisumattomassa tilassa. Kuidut, 25 joilla on tämä suurentunut kimmoisuus märkänä ja parempi reagointikyky kostumiseen, pystyvät paisumaan ja kostuneina purkamaan kiertyneisyytensä helpommin yrittäessään palautua luonnolliseen tilaansa. Siilo!ttumisen aikaansaaman jäykkyyden johdosta kuidut pystyvät kuitenkin tarjoa-30 maan vielä rakenteellisen tuen kuiduista valmistetulle kyllästetylle tyynylle. Osaksi paisuneisiin silloitettui- 4 V hin kuituihin liittyvät numeeriset FRV-arvot, jotka on esitetty tässä, ovat vedenpidätysarvoja (WRV). WRV:n kohotessa noin 60:ta suuremmaksi kuitujen jäykkyyden arvellaan 35 käyvän riittämättömäksi tarjotakseen sellaisen kimmoisuu- il · nt:* wn i 111# 1 t 94436 25 den märkänä ja reagointikyvyn kostumiseen, jotka ovat toivottavia kyllästetyn imukykyisen rakenteen tukemisen kannalta.15 As regards the degree of expansion of the fiber, it is again practical to refer to the fluid retention value (FRV) of the fiber after crosslinking. Fibers crosslinked in the expanded state have a higher FRV than fibers crosslinked in the less expanded state, all other factors being the same. Without limiting the scope of the invention, it is believed that partially expanded crosslinked fibers with elevated FRV have greater wet resilience and better wettability than fibers crosslinked in the unexpanded state. Fibers with this increased resilience when wet and better responsiveness to wetting are able to swell and, when wetted, more easily unwind when attempting to return to their natural state. However, due to the stiffness provided by the silage, the fibers are still able to provide structural support to the impregnated cushion made of fibers. The numerical FRV values associated with partially expanded crosslinked 4 V fibers presented herein are water retention values (WRV). As the WRV rises above about 60, the stiffness of the fibers is believed to be insufficient to provide the wettability and wettability that are desirable to support the impregnated absorbent structure.

Eräässä vaihtoehtoisessa menetelmässä kuitujen sil-5 loittamiseksi liuoksessa kuituja liotetaan ensin vesi- liuoksessa tai muussa kuidut paisuttavassa liuoksessa, niistä poistetaan neste ja ne kuivataan halutussa määrin, ja sen jälkeen ne upotetaan veteen sekoittuvaan silloitus-liuokseen, joka sisältää edellä esitetyn kaltaista kata-10 lyyttiä ja ristisidoksia muodostavaa ainetta. Nesteen poiston jälkeen ja ennen lisäkuivausta kuidut edullisesti defibroidaan mekaanisesti fluffin muotoon edellä kuvattujen lisääntyneen kiertyrnisen ja kiharuuden tarjoamien etujen saavuttamiseksi. Mekaaninen defibrointi sen jäl-15 keen, kun kuidut on saatettu kosketuksiin ristisidoksia muodostavan aineen kanssa, on vähemmän toivottavaa, koska sellainen defibrointi haihduttaisi ristisidoksia muodostavan aineen ja johtaisi siten mahdollisesti ristisidoksia muodostavan aineen aiheuttamaan ilmakehän saastumiseen tai 20 suuriin ilmankäsittelyinvestointeihin ristisidoksia muodostavan aineen vuoksi.In an alternative method of crosslinking the fibers in solution, the fibers are first soaked in an aqueous solution or other fiber swelling solution, dehydrated and dried to the desired extent, and then immersed in a water-miscible crosslinking solution containing a catalyst such as that described above. and a crosslinking agent. After removal of the liquid and before further drying, the fibers are preferably mechanically defibrated into a fluff to achieve the advantages of increased torsion and curl described above. Mechanical defibration after contacting the fibers with the crosslinking agent is less desirable because such defibration would evaporate the crosslinking agent and thus potentially lead to atmospheric contamination by the crosslinking agent or to large air treatment investments due to the crosslinking agent.

Eräässä juuri edellä kuvatun menetelmän muunnelmassa kuidut defibroidaan ja sitten esiliotetaan väkevässä liuoksessa, joka sisältää ristisidoksia muodostavaa ainet-25 ta ja kuituja paisuttavaa laimennusainetta, edullisesti vettä. Ristisidoksia muodostavan aineen pitoisuus on riittävän suuri, jotta se estää veden aiheuttaman kuitujen paisumisen. Keksinnön mukaisten silloitusaineiden, edullisesti glutaraldehydin, 50 paino-%:isten vesiliuosten on oG todettu olevan sopivia liuoksia kuitujen esiliottamiseen.In a variation of the method just described, the fibers are defibrated and then pre-soaked in a concentrated solution containing a crosslinking agent and a fiber swelling diluent, preferably water. The concentration of the crosslinking agent is high enough to prevent water-induced swelling of the fibers. 50% by weight aqueous solutions of the crosslinking agents according to the invention, preferably glutaraldehyde, have been found to be suitable solutions for pre-soaking the fibers.

, Esiliotetuista kuiduista poistetaan neste ja ne upotetaan • 4 silloitusliuokseen, joka sisältää veteen sekoittuvaa polaarista laimennusainetta, katalyyttiä ja rajoitetun määrän vettä, ja sen jälkeen ne silloitetaan edellä kuvatulla 35 tavalla. Silloitetuista kuiduista voidaan poistaa neste ja 94436 26 ne voidaan defibroida mekaanisesti toiseen kertaan ennen jatkokäsittelemistä levyksi tai imukykyiseksi rakenteeksi, jotka nesteenpoisto ja defibrointi toteutetaan myös edellä esitetyllä tavalla., The pre-soaked fibers are dewatered and immersed in a crosslinking solution containing a water-miscible polar diluent, a catalyst and a limited amount of water, and then crosslinked as described above. The crosslinked fibers can be dewatered and 94436 26 can be mechanically defibrated a second time before further processing into a sheet or absorbent structure, which dewatering and defibration is also performed as described above.

5 Kuitujen esiliottaminen ristisidoksia muodostavan aineen kanssa vesiliuoksessa, ennen kuin ristisidoksia muodostava aine saatetaan reagoimaan, antaa silloitetuista kuiduista valmistetuille ilmatyynyille odottamattoman hyvät absorptio-ominaisuudet jopa verrattuina tyynyihin, jotka 10 on valmistettu edellä esitetyin menetelmin, joissa kovetus tapahtuu vedettömässä liuoksessa, silloitetuista kuiduista esiliottamatta kuituja ristisidoksia muodostavaa ainetta sisältävässä liuoksessa.5 Pre-soaking the fibers with the crosslinking agent in aqueous solution before reacting the crosslinking agent gives the air cushions made of crosslinked fibers unexpectedly good absorption properties even compared to cushions made by the above methods of curing non-crosslinked non-crosslinked solution. in a solution containing the constituent.

Silloitetut kuidut, joita muodostuu edellä esitet-15 tyjen kuivasilloitusprosessien ja prosessien, joissa silloitus tapahtuu vedettömässä liuoksessa, tuloksena, ovat tämän keksinnön mukaisia tuotteita. Tämän keksinnön mukaisia silloitettuja kuituja voidaan käyttää suoraan ilmaker-rostettujen imukykyisten sisusosien valmistukseen. Jäykän 20 ja kimmoisan luonteensa vuoksi silloitetut kuidut voidaan lisäksi märkäkerrostaa tiivistämättömäksi levyksi, jonka tiheys on pieni ja joka on, sen jälkeen kun se on kuivattu, suoraan ilman mekaanista jatkokäsittelyä käyttökelpoinen imukykyisenä sisusosana. Silloitetut kuidut voidaan 25 märkäkerrostaa myös myytäviksi tai kauas kuljetettaviksi tarkoitetuiksi tiiviiksi massalevyiksi.The crosslinked fibers formed as a result of the dry crosslinking processes described above and the processes in which the crosslinking takes place in an anhydrous solution are the products of this invention. The crosslinked fibers of this invention can be used directly to make air-layered absorbent cores. In addition, due to their rigid and elastic nature, the crosslinked fibers can be wet-laid into an uncompacted sheet having a low density which, after drying, is useful directly as an absorbent core without further mechanical treatment. The crosslinked fibers can also be 25 wet layers in dense pulp sheets for sale or long distance transport.

Kun valmistetaan silloitettuja erilliskuituja, ne voidaan kuivakerrostaa ja muovata suoraan imukykyisiksi rakenteiksi tai märkäkerrostaa ja muovata imukykyisiksi 30 rakenteiksi tai tiiviiksi massalevyiksi. Tämän keksinnön mukaiset kuidut tarjoavat joukon merkittäviä toimintaetu-·' ja. Sellaisista kuiduista on kuitenkin vaikeata muodostaa tasaisia märkäkerrostettuja levyjä tavanomaista märkälevy-jen muodostuskäytäntöä noudattaen. Tämä johtuu silloitet-35 tujen erilliskuitujen nopeasta flokkuloitumisesta liuok- 27 94436 sessa. Sellainen flokkuloituminen voi tapahtua sekä perä-laatikossa että reikäiselle muodostusviiralle kerrostettaessa. Yritysten muodostaa silloitetuista erilliskuiduis-ta arkkeja menetelmin, joilla massasta tavanomaisesti muo-5 dostetaan arkkeja, on todettu johtavan suureen määrään flokkuloituneiden kuitujen muodostamia kasautumia. Tämä johtuu kuitujen jäykästä kiertyneestä luonteesta, kuitujen välisten sidosten vähäisestä määrästä ja arkinmuodos-tusviiralle kerrostettujen kuitujen suuresta suotautuvuu-10 desta. Sen vuoksi tunnetaan suurta kaupallista huolta siitä, että pitäisi saada aikaan käyttökelpoinen menetelmä levyjen muodostamiseksi silloitetuista erilliskuiduista, jolla menetelmällä voidaan muodostaa märkäkerrostettuja imukykyisiä rakenteita ja tiiviitä, kuljetettaviksi ja sen 15 jälkeen defibroitaviksi tarkoitettuja massa-arkkeja.When making crosslinked discrete fibers, they can be dry layered and formed directly into absorbent structures or wet layered and formed into absorbent structures or dense pulp sheets. The fibers of this invention provide a number of significant operational benefits. However, it is difficult to form uniform wet-laid sheets from such fibers following conventional wet sheeting practice. This is due to the rapid flocculation of the crosslinked discrete fibers in solution. Such flocculation can occur both in the headbox and when deposited on the perforated forming wire. Attempts to form sheets from crosslinked discrete fibers by methods conventionally used to form sheets from pulp have been found to result in a large number of agglomerations of flocculated fibers. This is due to the rigid twisted nature of the fibers, the low number of bonds between the fibers, and the high permeability of the fibers deposited on the sheeting wire. Therefore, there is great commercial concern that a useful method of forming sheets from crosslinked discrete fibers should be provided, which method can be used to form wet-laid absorbent structures and dense pulp sheets for transport and subsequent defibrillation.

Niinpä on kehitetty uusi menetelmä levyn muodostamiseksi silloitetuista erilliskuiduista, jotka pyrkivät flokkuloitumaan liuoksessa, jossa menetelmässä silloitettuja erilliskuituja sisältävä liete kerrostetaan ensin 20 reikäiselle muodostusviiralle, kuten tasoviirakoneen vii ralle, samalla tavalla kuin tavanomaisissa menetelmissä arkkien muodostamiseksi massasta. Silloitettu erilliskui-tu-luonteensa vuoksi nämä kuidut kerrostuvat viiralle suurena määränä kuitukasautumia. Kerrostettuihin kasautunei-25 siin kuituihin kohdistetaan ainakin yksi nestevirta, edullisesti vesivirta. Edullisesti muodostusviiralle kerrostettuihin kuituihin suunnataan sarja suihkuja niin, että toisiaan seuraavilla suihkuilla on pienenevä tilavuusvir-tausnopeus. Suihkuilla tulisi olla riittävä nopeus, jotta 30 nesteen iskeytyminen kuituihin estää kuitujen flokkuloitu-mista ja hajottaa jo muodostuneet kuituflokit. Kuitujen -* tasausvaihe on edullista toteuttaa sylinterimäisellä viiralla, kuten viirarullalla, tai jollakin muulla vastaavalla tavalla toimivalla laitteella, joka on alalla tunnettu 35 tai mahdollisesti tulee alalla tunnetuksi. Tasauksen jäi- 94436 28 keen kuitulevy voidaan sitten kuivata ja mahdollisesti puristaa tiiviimmäksi, miten vain halutaan. Suihkujen etäisyys toisistaan vaihtelee kuitujen kulloisenkin flok-kuloitumisnopeuden, muodostusviiran linjanopeuden, muodos-5 tusviiran läpi tapahtuvan vedenpoistumisen ja suihkujen lukumäärän sekä niiden nopeuden ja niiden kautta tapahtuvan tilavuusvirtauksen mukaan. Suihkut ovat edullisesti riittävän lähellä toisiaan, jotta huomattavaa flokkuloitu-mista ei ilmene.Thus, a new method has been developed for forming a sheet of crosslinked discrete fibers that tend to flocculate in solution, in which a slurry containing crosslinked discrete fibers is first deposited on a 20-hole forming wire, such as a flat wire machine, in the same manner as conventional methods for forming sheets from pulp. Due to their crosslinked discrete nature, these fibers deposit on the wire in a large number of fiber agglomerates. At least one liquid stream, preferably a water stream, is applied to the layered stacked fibers. Preferably, a series of jets are directed at the fibers deposited on the forming wire so that successive jets have a decreasing volume flow rate. The jets should have a sufficient velocity so that the impact of the liquid on the fibers prevents the fibers from flocculating and disintegrates the fiber flocs already formed. The step of aligning the fibers is preferably carried out by means of a cylindrical wire, such as a wire roll, or some other similar device known in the art or possibly known in the art. The fiberboard of the leveling residue 94436 28 can then be dried and possibly compressed as desired. The distance between the jets varies depending on the respective Flok wear rate of the fibers, the line speed of the forming wire, the dewatering through the forming wire and the number of jets, as well as their speed and the volume flow through them. The showers are preferably close enough to each other to avoid significant flocculation.

10 Kuitujen flokkuloitumisen estämisen ja kuituflok kien hajottamisen lisäksi kuituihin suihkutettava neste myös kompensoi silloitettujen erilliskuitujen erittäin nopeata suotautumista tuottamalla lisää nestemäistä väliainetta, johon kuidut voivat dispergoitua myöhempää arkin-15 muodostusta varten. Suuri määrä suihkuja, joilla on pienenevä tilavuusvirtausnopeus, helpottaa lietteen konsis-tenssin systemaattista absoluuttista suurenemista, samalla kun se saa aikaan toistuvan kuituflokkeja hajottavan ja kuitujen flokkuloitumista estävän vaikutuksen. Tämä johtaa 20 suhteellisen tasaisen kuitukerroksen muodostumiseen, jotka kuidut asetetaan sitten välittömästi, ts. ennen uudelleen flokkuloitumista, levymäiseen muotoon antamalla nesteen valua pois ja puristamalla kuituja reikäistä viiraa vasten.10 In addition to preventing the flocculation of the fibers and breaking up the fiber flocs, the liquid sprayed into the fibers also compensates for the very rapid infiltration of the crosslinked discrete fibers by producing additional liquid medium into which the fibers can be dispersed for subsequent sheet-15 formation. The large number of jets with decreasing volume flow rate facilitates a systematic absolute increase in the consistency of the slurry, while providing a repetitive effect of disintegrating fiber flocs and preventing fiber flocculation. This results in the formation of 20 relatively even fibrous layers, which are then placed immediately, i.e. before re-flocculation, into a sheet-like shape by allowing the liquid to drain away and pressing the fibers against the perforated wire.

25 Tämän keksinnön mukaisista silloitetuista kuiduista • ** valmistetut massa-arkit ovat vaikeammin puristettavissa tiheydeltään tavanomaisia massa-arkkeja vastaaviksi kuin tavanomaisista, silloittamattomista selluloosakuiduista valmistetut massa-arkit. Siksi saattaa olla edullista yh-30 distää silloitettuihin kuituihin silloittamattomia kuitu- . ja, kuten kuituja, joita tavanomaisesti käytetään imuky- ’ kyisten sisusosien valmistuksessa. Jäykkiä silloitettuja kuituja sisältävät massa-arkit sisältävät edullisesti silloitettuihin erilliskuituihin sekoitettuina noin 5 - 90 % 3b silloittamattomia selluloosakuituja arkin kokonaiskuiva- 29 94436 painosta laskettuna. Erityisen edullista on sisällyttää niihin noin 5 - 30 % pitkälle jauhettuja silloittamatto-mia selluloosakuituja arkin kokonaiskuivapainosta laskettuna. Sellaiset pitkälle jauhetut kuidut on hierretty tai 5 jauhettu niin, että niiden jauhautumisaste on pienempi kuin noin 300 ml CSF ja edullisesti pienempi kuin noin 100 ml CSF. Siilo!ttamattomat kuidut sekoitetaan edullisesti silloitettujen erilliskuitujen vesilietteeseen. Tästä seoksesta voidaan sitten muodostaa tiivis massa-arkki 10 myöhemmin defibroitavaksi tai imutyynyksi muokattavaksi. Silloittamattomien kuitujen sisällyttäminen massa-arkkiin helpottaa sen puristamista tiiviimmäksi, samalla kun se alentaa yllättävän vähän myöhemmin muodostettavien imu-tyynyjen imukykyä. Lisäksi silloittamattomat kuidut lisää-15 vät massa-arkin ja joko siitä tai suoraan silloitettujen ja silloittamattomien kuitujen seoksesta valmistettavien imu tyynyjen vetolujuutta. Riippumatta siitä, valmistetaanko silloitettujen ja silloittamattomien kuitujen seoksesta ensin massa-arkki ja siitä muodostetaan imutyyny vai muo-20 dostetaanko seoksesta suoraan imutyyny, imutyyny voi olla ilmakerrostettu tai märkäkerrostettu, kuten edellä on esitetty.Pulp sheets made from the crosslinked fibers of this invention are more difficult to compress in density to conventional pulp sheets than pulp sheets made from conventional non-crosslinked cellulosic fibers. Therefore, it may be advantageous to combine non-crosslinked fibers with crosslinked fibers. and, such as fibers conventionally used in the manufacture of absorbent cores. The pulp sheets containing rigid crosslinked fibers preferably contain from about 5 to 90% 3b of uncrosslinked cellulosic fibers, based on the total dry weight of the sheet, mixed with the crosslinked discrete fibers. It is particularly preferred to include about 5 to 30% of highly ground non-crosslinked cellulosic fibers based on the total dry weight of the sheet. Such highly ground fibers are ground or ground to a degree of milling of less than about 300 ml CSF and preferably less than about 100 ml CSF. The uncrosslinked fibers are preferably mixed with an aqueous slurry of crosslinked discrete fibers. This mixture can then be formed into a dense pulp sheet 10 for later defibrillation or shaping into a suction pad. The inclusion of uncrosslinked fibers in the pulp sheet facilitates its compression, while surprisingly slightly reducing the absorbency of the suction pads to be formed later. In addition, uncrosslinked fibers increase the tensile strength of the pulp sheet and suction pads made either from it or from a mixture of directly crosslinked and non-crosslinked fibers. Regardless of whether the mixture of crosslinked and uncrosslinked fibers is first made into a pulp sheet and formed into a suction pad, or whether the suction pad is formed directly from the mixture, the suction pad may be air-laid or wet-laid, as described above.

Silloitetuista erilliskuiduista tai seoksista, jotka sisältävät myös silloittamattomia kuituja, valmistettu-25 jen arkkien tai rainojen neliömetripaino on edullisesti pienempi kuin noin 800 g/m2 ja tiheys edullisesti pienempi kuin noin 0,60 g/cm3. Aikomatta mitenkään rajoittaa keksinnön piiriä, erityisen sopivia käytettäviksi suoraan imuky-kyisinä sisusosina kertakäyttötuotteissa, kuten vaipoissa, 30 tamponeissa ja muissa kuukautissuojatuotteissa, ovat mär-käkerrostetut levyt, joiden neliömetripaino on noin 300 --* 600 g/m2 ja tiheys noin 0,15 - 0,30 g/cm3. Tätä tasoa suu remman neliömetripainon ja tiheyden omaavien rakenteiden arvellaan soveltuvan parhaiten myöhemmin jauhettaviksi ja 35 ilma- tai märkäkerrostettaviksi niin, että muodostuu pie- 30 94436 nemmän tiheyden ja neliömetripainon omaava rakenne, joka on käyttökelpoisempi imukykyä vaativissa sovellutuksissa. Sellaisilla rakenteilla, joilla on suurempi neliömetripa!-no ja tiheys, on kuitenkin yllättävän hyvä imukyky ja rea-5 gointikyky kostumiseen. Muita mahdollisia käyttökohteita tämän keksinnön mukaisille kuiduille ovat pehmopaperiar-kit, joiden tiheys voi olla alle 0,10 g/cm3.Sheets or webs made from crosslinked discrete fibers or blends that also contain uncrosslinked fibers preferably have a basis weight of less than about 800 g / m 2 and a density of preferably less than about 0.60 g / cm 3. Without intending to limit the scope of the invention in any way, particularly suitable for use as directly absorbent interiors in disposable products such as diapers, tampons and other menstrual pads are wet-laid sheets having a basis weight of about 300 to * 600 g / m 2 and a density of about 0.15 to 0.30 g / cm 3. Structures having a basis weight and density higher than this level are considered to be best suited for subsequent grinding and air or wet layering to form a structure having a lower density and basis weight that is more useful in applications requiring absorbency. However, structures with a higher square meter density and density have a surprisingly good absorbency and reactivity for wetting. Other possible applications for the fibers of this invention are tissue paper sheets which may have a density of less than 0.10 g / cm 3.

Sellaisissa tuotteissa, joissa silloitetut kuidut sijoittuvat ihmisihoa vasten tai lähelle ihmisihoa, käyt-10 töä varten on toivottavaa jatkokäsitellä kuidut ylimääräisen, reagoimattoman silloitusaineen poistamiseksi. Reagoimattoman silloitusaineen pitoisuus on edullista alentaa ainakin noin 0,03 %:n alapuolelle selluloosakuitujen kuivapainosta laskettuna. Eräs tulokselliseksi todettu käsit-15 telysarja sisältää, toisiaan seuraavina, silloitettujen kuitujen pesun, kuitujen liottamisen vesiliuoksessa varsin pitkään, kuitujen siivilöinnin, veden poistamisen kuiduista esimerkiksi sentrifugoimalla niin, että konsistens-siksi tulee noin 40 - 80 %, kuitujen, joista on poistettu 20 vettä, mekaanisen defibroinnin edellä esitetyllä tavalla ja kuitujen ilmakuivauksen. Tämän prosessin on todettu alentavan jäljellä olevan vapaan silloitusaineen pitoisuuden noin 0,01 %:n ja 0,15 %:n välille.In products where the crosslinked fibers are located against or close to human skin, it is desirable to further treat the fibers for use to remove excess, unreacted crosslinking agent. It is preferred to reduce the content of unreacted crosslinking agent to at least about 0.03% based on the dry weight of the cellulosic fibers. One treatment series that has been found to be successful includes, in succession, washing the crosslinked fibers, soaking the fibers in an aqueous solution for quite some time, sieving the fibers, dewatering the fibers, for example by centrifugation to a consistency of about 40-80%, dewatering the fibers. , mechanical defibration as described above and air drying of the fibers. This process has been found to reduce the residual free crosslinker content to between about 0.01% and 0.15%.

Toisessa menetelmässä jäljelle jääneen silloitus-25 ainemäärän pienentämiseksi helposti uutettavissa oleva silloitusaine poistetaan emäksisin pesuin. Emäksisyys voidaan synnyttää emäksisillä yhdisteillä, kuten natriumhy-droksidilla, tai vaihtoehtoisesti hapettavilla aineilla, kuten kemikaaleilla, joita tavallisesti käytetään valkai-30 suaineina, esimerkiksi natriumhypokloriitilla, ja amino-yhdisteillä, esimerkiksi ammoniumhydroksidilla, jotka yh-disteet hydrolysoivat hemiasetaalisidoksia, jolloin muodostuu Schiff-emäksiä. pH pidetään edullisesti vähintään 7:nä ja edullisemmin vähintään noin 9:nä asetaaliristisi-35 dosten palautumisen estämiseksi. Hemiasetaalisidosten kat- il mi i i i a· : : i 94436 31 keamisen aikaansaanti on edullista, samalla kun ei vaikuteta asetaalisidoksiin. Sen vuoksi sellaiset uuttoaineet, jotka toimivat voimakkaasti emäksisissä olosuhteissa, ovat edullisia. Yhden ainoan pesun 0,01 N ja 0,1 N ammoniumhyd-5 roksidilla havaittiin alentavan jäännöspitoisuuden noin 0,0008 %:n ja noin 0,0023 %:n välille liotusajan ollessa 30 minuutista kahteen tuntiin. Noin 30 minuuttia pitemmän liotusajan ja noin 0,01 N:ta väkevämpien ammoniumhydroksi-diliuosten uskotaan tuottavan vain mitätöntä lisäetua.In another method, to reduce the amount of residual crosslinker, the easily extractable crosslinker is removed by alkaline washing. Alkalinity can be generated by basic compounds such as sodium hydroxide, or alternatively by oxidizing agents such as chemicals commonly used as bleaching agents, for example sodium hypochlorite, and amino compounds, for example ammonium hydroxide, which hydrolyze the hemiacetal oxides to give . The pH is preferably maintained at at least 7, and more preferably at least about 9 to prevent recovery of acetal cross-reactions. In the case of hemiacetal bonds, it is advantageous to obtain the addition of acetyl bonds. Therefore, extractants that operate under strongly basic conditions are preferred. A single wash with 0.01 N and 0.1 N ammonium hydroxide was found to reduce the residual concentration between about 0.0008% and about 0.0023% with a soaking time of 30 minutes to two hours. Soaking times longer than about 30 minutes and ammonium hydroxide solutions concentrated to about 0.01 N are believed to provide only a negligible additional benefit.

10 Sekä yksivaiheinen että monivaiheinen hapetus on todettu tehokkaiksi menetelmiksi jäljelle jääneen silloi-tusaineen poistamiseksi. Yksivaiheisen pesun natriumhypokloriitilla käytettävissä olevan kloorimäärän (av. Cl) ollessa noin 0,1 - 0,8 % kuitujen kuivapainosta havaittiin 15 alentavan jäljellä olevan silloitusainepitoisuuden noin 0,0015 %:n ja 0,0025 %:n välille.Both single-step and multi-step oxidation have been found to be effective methods for removing residual crosslinker. With an amount of chlorine (av. Cl) available for single step washing with sodium hypochlorite of about 0.1 to 0.8% of the dry weight of the fibers, it was found to reduce the residual crosslinker content to between about 0.0015% and 0.0025%.

Eräässä uudessa menetelmässä silloitettujen eril-liskuitujen valmistamiseksi raaka-ainekuidut valkaistaan tavanomaisella monivaiheisella ketjuprosessilla, mutta 20 kesken ketjun valkaisuprosessi keskeytetään ja kuidut silloitetaan tämän keksinnön mukaisesti. Kovetuksen jälkeen valkaisuprosessi saatetaan päätökseen. Tällä tavalla on todettu voitavan saavuttaa riittävän alhainen jäljellä olevan silloitusaineen taso (alempi kuin noin 0,006 %).In a new method of making crosslinked discrete fibers, the raw material fibers are bleached by a conventional multi-stage chain process, but in the middle the chain bleaching process is interrupted and the fibers are crosslinked in accordance with the present invention. After curing, the bleaching process is completed. In this way, it has been found that a sufficiently low level of residual crosslinker (less than about 0.006%) can be achieved.

25 Tämän menetelmän uskotaan muodostavan edullisen tavan tuottaa silloitettuja kuituja, koska ylimääräisten pesuja uuttolaitteiden sekä prosessin lisävaiheiden aiheuttamat pääomakustannukset ja käsittelyhankaluudet vältetään valkaisuvaiheen ja jäämien poistamisvaiheen yhdistymisen 30 ansiosta. Käytettävä valkaisuketju ja se piste, jossa ketju katkaistaan silloitusta varten, voivat vaihdella suu-resti, mikä lienee selvää alan ammatti-ihmiselle. Monivaiheisten valkaisuketjujen, joissa silloitusta seuraavat DEP*- tai DEH*-vaiheet, on kuitenkin havaittu tuottavan 35 toivottuja tuloksia (*D - klooridioksidi, E -uutto aika- 94436 32 lilla, P - peroksidi, H - natriumhypokloriitti). Valkaisu-ketjun silloitusta seuraavat vaiheet ovat edullisesti emäskäsittelyjä, jotka suoritetaan noin arvoa 7 ja edullisemmin noin arvoa 9 korkeammassa pH:ssa.This method is believed to provide an advantageous way to produce crosslinked fibers because the combination of bleaching step and residue removal step 30 avoids capital costs and processing difficulties caused by additional washing extraction equipment and additional process steps. The bleaching chain used and the point at which the chain is cut for crosslinking can vary widely, as will be apparent to one skilled in the art. However, multi-stage bleaching chains with DEP * or DEH * steps followed by crosslinking have been found to produce 35 desired results (* D - chlorine dioxide, E extraction time 94436 32, P - peroxide, H - sodium hypochlorite). The steps following the crosslinking of the bleaching chain are preferably base treatments performed at a pH above about 7, and more preferably above about 9.

5 Sen lisäksi, että silloituksen jälkeiset emäksiset käsittelyt alentavat tehokkaasti silloitusainejäämiä, niiden on havaittu helpottavan suuremman FRV:n (nesteenpidä-tysarvon) omaavien kuitujen aikaansaantia samalla silloi-tusasteella. Suuremman FRV:n omaavilla kuiduilla on pie-10 nempi kimmoisuus kuivana, ts. ne on helpompi tiivistää kuivassa tilassa, samalla kun niillä säilyy olennaisesti sama kimmoisuus märkänä ja reagointikyky kosteuteen kuin kuiduilla, jotka ovat muuten vastaavia mutta silloitettu sen jälkeen, kun valkaisu on suoritettu loppuun. Tämä oli 15 erityisen yllättävää ottaen huomioon, että korkeampi FRV on tähän saakka johtanut absorptio-ominaisuuksien heikkenemiseen.In addition to effectively reducing crosslinking agent residues, post-crosslinking alkaline treatments have been found to facilitate the production of fibers with a higher FRV (fluid retention value) at the same degree of crosslinking. Fibers with a higher FRV have a lower dry-elasticity, i.e., they are easier to compact in the dry state, while retaining substantially the same wet elasticity and reactivity to moisture as fibers that are otherwise similar but crosslinked after bleaching. out. This was particularly surprising given that the higher FRV has so far led to a deterioration in absorption properties.

Tässä esitetyt silloitetut kuidut soveltuvat monenlaisiin imukykyisiin tuotteisiin, kuten kertakäyttövaip-20 poihin, kuukautissuojatuotteisiin, terveyssiteisiin, temponeihin ja haavasiteisiin (mutta ne eivät rajoitu näihin), joista tuotteista kullakin on tässä esitettyjä silloitettuja erilliskuituja sisältävä imukykyinen rakenne. Esimerkiksi kertakäyttövaippa tai muu samankaltainen tuo-25 te, jossa on nestettä läpäisevä pintakerros, pintakerrokseen kiinnitetty nestettä läpäisemätön taustakerros ja silloitettuja erilliskuituja sisältävä imukykyinen rakenne, tulee erityisesti kysymykseen. Sellaisia tuotteita kuvataan yleisesti US-patenttijulkaisussa 3 860 003 (Ken-30 neth B. Buell), joka on julkaistu 14.1.1975 ja joka sisällytetään täten tähän selitykseen lähdeviittauksena.The crosslinked fibers disclosed herein are suitable for, but are not limited to, a variety of absorbent articles, such as, but not limited to, disposable diapers, sanitary napkins, sanitary napkins, temples, and wound dressings, each having an absorbent structure comprising the crosslinked discrete fibers disclosed herein. For example, a disposable diaper or other similar product having a liquid-permeable surface layer, a liquid-impermeable backing layer attached to the surface layer, and an absorbent structure comprising crosslinked discrete fibers is particularly contemplated. Such products are generally described in U.S. Patent 3,860,003 (Ken-30 neth B. Buell), issued January 14, 1975, which is hereby incorporated by reference.

Vaippoihin ja kuukautissuojatuotteisiin tarkoitetut imukykyiset sisusosat valmistetaan tavallisesti jäykistä-mättömistä silloittamattomista selluloosakuiduista, jol-35 loin imukykyisten sisusosien tiheys kuivana on noin 0,06 94436 33 g/cm3 ja noin 0,12 g/cm3. Imukykyisen sisusosan kostuessa sen tilavuus normaalisti pienenee.Absorbent liners for diapers and menstrual pads are usually made of non-stiffened non-crosslinked cellulosic fibers having a dry absorbent liner density of about 0.06 94436 33 g / cm 3 and about 0.12 g / cm 3. As the absorbent core wets, its volume normally decreases.

On havaittu, että tämän keksinnön mukaisia silloitettuja kuituja voidaan käyttää sellaisten imukykyisten 5 sisusosien valmistamiseen, joilla on huomattavasti paremmat nesteenimemisominaisuudet, kuten imukapasiteetti ja kapillaarinen imeytyrnisnopeus, kuin imukykyisillä sisus-osilla, joilla on sama tiheys mutta jotka on valmistettu tavanomaisista, silloittamattomista tai aikaisemmin tunne-10 tuista silloitetuista kuiduista, mutta paremmat ominaisuudet eivät rajoitu mainittuihin. Sitä paitsi nämä paremmat imukykytulokset voidaan saavuttaa samanaikaisesti suuremman märkäkimmoisuuden kanssa, imukykyisiin sisusosiin, joiden tiheys on noin 0,06 - 0,15 g/cm3 ja joiden tilavuus 15 säilyy olennaisesti muuttumattomana niiden kostuessa, on erityisen edullista käyttää silloitettuja kuituja, joiden silloittumisaste on sellainen, että ne sisältävät noin 2,0 - 2,5 mol-% kuitujen kanssa reagoinutta silloitusainetta kuivan selluloosan anhydroglukoosimoolimäärästä laskettu-20 na. Sellaisista kuiduista valmistetuissa imukykyisissä sisusosissa yhtyvät toivotulla tavalla rakenteellinen integriteetti, so. puristuslujuus, ja kimmoisuus märkänä. Tämän keksinnön yhteydessä ilmaisu "kimmoisuus märkänä" tarkoittaa kostuneen tyynyn kykyä palautua alkuperäiseen 25 muotoonsa ja tilavuuteensa, kun siihen on kohdistunut puristava voima ja sen vaikutus on lakannut. Tämän keksinnön mukaisista kuiduista valmistetut imukykyiset sisusosat saavuttavat takaisin huomattavasti suuremman osuuden alkuperäisestä tilavuudestaan märkäpuristusvoiman vaikutuksen 30 lakattua kuin käsittelemättömistä ja aikaisemmin tunnetuista silloitetuista kuiduista valmistetut sisusosat.It has been found that the crosslinked fibers of this invention can be used to make absorbent liners having significantly better fluid absorption properties, such as absorbent capacity and capillary absorption rate, than absorbent liners having the same density but made from conventional, uncrosslinked or non-crosslinked 10 of the crosslinked fibers, but the better properties are not limited to those mentioned. In addition, these better absorbency results can be achieved simultaneously with higher wet resilience, for absorbent cores having a density of about 0.06 to 0.15 g / cm 3 and having a substantially constant volume when wetted, it is particularly advantageous to use crosslinked fibers having such a degree of crosslinking. that they contain about 2.0 to 2.5 mol% of crosslinking agent reacted with the fibers, based on the molar amount of dry cellulose anhydroglucose. Absorbent inner parts made of such fibers combine structural integrity as desired, i.e. compressive strength, and resilience when wet. In the context of the present invention, the term "wet resilience" means the ability of a wetted pad to return to its original shape and volume when subjected to a compressive force and ceases to have an effect. The absorbent cores made from the fibers of this invention regain a significantly greater portion of their original volume after the wet compression force has ceased than the cores made from untreated and previously known crosslinked fibers.

- Eräässä toisessa edullisessa suoritusmuodossa sil loitetuista erilliskuiduista muodostetaan joko ilmakerros-tettu tai märkäkerrostettu (ja sen jälkeen kuivattu) imu-35 kykyinen sisusosa, joka puristetaan niin, että sen tiheys 94436 34 kuivana on pienempi kuin tyynyn märkätiheys tasapainotilassa. Märkätiheys tasapainotilassa on tyynyn tiheys kuivien kuitujen mukaan laskettuna, kun tyyny on täysin nesteen kyllästämä. Muodostettaessa kuiduista imukykyinen 5 sisusosa, jonka tiheys kuivana on pienempi kuin märkätiheys tasapainotilassa, sisusosa painuu kyllästymispistee-seensä saakka kostuttuaan kokoon, kunnes se saavuttaa mär-kätiheytensä tasapainotilassa. Muodostettaessa kuiduista sen sijaan imukykyinen sisusosa, jonka tiheys kuivana on 10 suurempi kuin märkätiheys tasapainotilassa, sisusosa paisuu kyllästymispisteeseensä saakka kostuttuaan, kunnes se saavuttaa märkätiheytensä tasapainotilassa. Tämän keksinnön mukaisista kuiduista valmistettujen tyynyjen märkätiheys tasapainotilassa on huomattavasti pienempi kuin tyy-15 nyjen, jotka on valmistettu tavanomaisista, silloittamat-tomista kuiduista. Tämän keksinnön mukaiset kuidut voidaan puristaa tasapainotiheyttä suurempaan tiheyteen, jolloin muodostuu ohut tyyny, joka koetuessaan laajenee, mikä kohottaa imukapasiteetin huomattavasti suuremmaksi kuin on 20 saavutettavissa silloittamattomilla kuiduilla.In another preferred embodiment, the crosslinked discrete fibers are formed into either an air-laid or wet-laid (and then dried) absorbent core, which is compressed so that its density 94436 34 when dry is less than the wet density of the pad at equilibrium. Wet density at equilibrium is the density of the pad, calculated on the basis of dry fibers, when the pad is completely impregnated with liquid. When forming an absorbent core 5 having a dry density less than the wet density at equilibrium, the core compresses to its saturation point after wetting until it reaches its wet density at equilibrium. Instead of forming the fibers into an absorbent core having a dry density greater than the wet density at equilibrium, the core expands to its saturation point after wetting until it reaches its wet density at equilibrium. The equilibrium wet density of pads made from the fibers of this invention is significantly lower than that of pads made from conventional, non-crosslinked fibers. The fibers of this invention can be compressed to a density greater than the equilibrium density to form a thin pad that expands upon testing, increasing the suction capacity significantly greater than is achievable with non-crosslinked fibers.

Erityisen suuri imukyky ja kimmoisuus märkänä sekä hyvä reagointikyky kostumiseen voidaan saavuttaa silloit-tumisasteen ollessa noin 0,75 - 1,25 mol-% kuivan selluloosan mukaan laskettuna. Sellaisista kuiduista muodoste-25 taan edullisesti imukykyisiä sisusosia, joiden tiheys on suurempi kuin niiden märkätiheys tasapainotilassa. Imuky-kyiset sisusosat puristetaan edullisesti niin, että niiden tiheydeksi tulee noin 0,12 - 0,60 g/cm3, jolloin vastaava märkätiheys tasapainotilassa on pienempi kuin kuivan pu-30 ristetun sisusosan tiheys. Imukykyiset sisusosat puriste taan myös edullisesti niin, että niiden tiheydeksi tulee noin 0,12 - 0,40 g/cm3, jolloin vastaava märkätiheys tasapainotilassa on noin 0,08 - 0,12 g/cm3. Edellä mainitut kuidut eivät ole niin jäykkiä kuin silloitetut kuidut, 35 joissa silloittumisaste on noin 2,0 - 2,5 mol-%, mikä te- 94436 35 kee niistä sopivampia suurempaan tiheyteen puristettavaksi. Edellä mainituilla kuiduilla on myös parempi reagointikyky kostumiseen sikäli, että ne paisuvat nopeammin ja suuremmassa määrin kuin kuidut, joiden silloittumisaste on 5 2,0-2,5 mol-%, niillä on suurempi kimmoisuus märkänä ja niillä säilyy lähes yhtä suuri imukapasiteetti. Tulisi kuitenkin huomata, että silloitetuista kuiduista, joiden silloittumisaste on korkeampi, voidaan valmistaa imukykyi-siä rakenteita, joiden tiheys on suurempi, samoin kuin 10 silloitetuista kuiduista, joiden silloittumisaste on alempi, voidaan valmistaa imukykyisiä rakenteita, joiden tiheys on pienempi. Kaikille sellaisille rakenteille saavutetaan parantunut toimintakyky aikaisemmin tunnettuihin silloitettuihin erilliskuituihin verrattuna.Particularly high absorbency and resilience when wet, as well as good reactivity to wetting, can be achieved with a degree of crosslinking of about 0.75 to 1.25 mol%, based on dry cellulose. Such fibers are preferably formed into absorbent cores having a density greater than their wet density at equilibrium. The absorbent cores are preferably compressed to a density of about 0.12 to 0.60 g / cm 3, with the corresponding wet density at equilibrium being less than the density of the dry compressed core. The absorbent cores are also preferably compressed to a density of about 0.12 to 0.40 g / cm 3, with a corresponding wet density at equilibrium of about 0.08 to 0.12 g / cm 3. The aforementioned fibers are not as rigid as crosslinked fibers, with a degree of crosslinking of about 2.0 to 2.5 mol%, which makes them more suitable for compression to a higher density. The above-mentioned fibers also have a better reactivity to wetting in that they swell faster and to a greater extent than fibers with a degree of crosslinking of 2.0 to 2.5 mol%, have a higher wet elasticity and retain almost the same absorption capacity. It should be noted, however, that crosslinked fibers with a higher degree of crosslinking can be made into absorbent structures with a higher density, as well as crosslinked fibers with a lower degree of crosslinking can be made into absorbent structures with a lower density. All such structures achieve improved performance compared to previously known crosslinked discrete fibers.

15 Vaikka edellä onkin käsitelty suuren ja pienen ti heyden omaavien imukykyisten rakenteiden edullisia toteutusmuotoja, tulisi käsittää, että tiheydeltään erilaisten imukykyisten rakenteiden ja erilaisten silloitusainepitoi-suuksien yhdistelmät, joissa mainitut tiheydet ja pitoi-20 suudet ovat tässä esitettyjen rajojen sisällä, tarjoavat paremmat absorptio-ominaisuudet ja suuremman imukykyisen rakenteen integriteetin tavanomaisiin selluloosakuituihin ja aikaisemmin tunnettuihin silloitettuihin kuituihin verrattuna. Sellaiset toteutusmuodot on tarkoitettu tämän 25 keksinnön piiriin kuuluviksi.Although preferred embodiments of high and low density absorbent structures have been discussed above, it should be understood that combinations of absorbent structures of different densities and different concentrations of crosslinking agent, wherein said densities and concentrations are within the limits set forth herein, provide better absorption properties. and greater integrity of the absorbent structure compared to conventional cellulosic fibers and previously known crosslinked fibers. Such embodiments are intended to be within the scope of this invention.

Menetelmä nesteenpidätvsarvon määrittämiseksi Selluloosakuitujen vedenpidätysarvon määrittämiseen käytettiin seuraavaa menettelytapaa.Method for determining the water retention value The following procedure was used to determine the water retention value of cellulosic fibers.

Noin 0,3 - 0,4 g:n kuitunäytettä liotetaan kannel-30 lisessa säiliössä noin 100 ml:ssa tislattua tai deionisoi- , tua vettä huoneen lämpötilassa noin 15-20 tuntia. Liote- » · ’·' tut kuidut kerätään suodattimelle ja siirretään metalli-lankakoriin, jonka meshluku on 80 ja joka on sijoitettu kannattimille noin 3,8 cm (noin 1% tuumaa) sentrifugiput-35 ken verkkopohjan, jonka meshluku on 60, yläpuolelle. Putki 94436 36 peitetään muovilla, ja näytettä sentrifugoidaan 19 - 21 minuuttia suhteellisella kiihtyvyydellä 1500 - 1700 x g.A fiber sample of about 0.3 to 0.4 g is soaked in a lid container in about 100 ml of distilled or deionized water at room temperature for about 15-20 hours. The soaked fibers are collected on a filter and transferred to a metal wire basket having a mesh number of 80 and placed on supports about 3.8 cm (about 1% of an inch) above the mesh base of the centrifuge tubes of 35 mesh. Tubes 94436 36 are covered with plastic, and the sample is centrifuged for 19 to 21 minutes at a relative acceleration of 1500 to 1700 x g.

Sen jälkeen sentrifugoidut kuidut poistetaan korista ja punnitaan. Punnitut kuidut kuivataan vakiopainoon 5 105 °C:ssa ja punnitaan uudelleen. Vedenpidätysarvo laske taan seuraavasti:The centrifuged fibers are then removed from the basket and weighed. The weighed fibers are dried to constant weight at 105 ° C and reweighed. The water retention value is calculated as follows:

(1) WRV = (W-D) x 100 D(1) WRV = (W-D) x 100 D

10 jossa W = sentrifugoitujen kuitujen märkäpaino, D = kuitujen kuivapaino ja W-D = imeytynyt vesimäärä.10 where W = wet weight of the centrifuged fibers, D = dry weight of the fibers and W-D = amount of water absorbed.

15 Menetelmä tihkukapasiteetin määrittämiseksi15 Method for determining seepage capacity

Imukykyisten sisusosien tihkukapasiteetin määrittämiseen käytettiin seuraavaa menettelytapaa. Tihkukapasi-teettia käytettiin sisusosien imukapasiteetin ja absorp-tionopeuden yhteisenä mittana.The following procedure was used to determine the seepage capacity of the absorbent cores. Drip capacity was used as a common measure of the absorption capacity and absorption rate of the inner parts.

20 Imutyyny, jonka koko on 10 cm x 10 cm ja paino noin 7,5 g, asetetaan seulaverkolle. Tyynyn keskelle lasketaan synteettistä virtsaa nopeudella 8 ml/s. Synteettisen virtsan virtaus katkaistaan, kun tyynyn pohjasta tai sivuista vuotaa ensimmäinen pisara synteettistä virtsaa. Tihkuka- 25 pasiteetti lasketaan jakamalla synteettisellä virtsalla kostuttamista edeltäneen tyynyn massan ja sen jälkeisen “ “ tyynyn massan erotus kuitujen (= rutikuivien kuitujen) massalla.20 A suction pad measuring 10 cm x 10 cm and weighing about 7.5 g is placed on a sieve net. Synthetic urine is dropped into the center of the pad at a rate of 8 ml / s. Synthetic urine flow is interrupted when the first drop of synthetic urine leaks from the bottom or sides of the pad. The dripping capacity is calculated by dividing the difference between the mass of the pad before and after the wetting of the synthetic urine by the mass of the fibers (= parched dry fibers).

Menetelmä märkäpurlstettavuuden määrittämiseksi 30 Imukykyisten rakenteiden märkäpuristettavuuden mää rittämiseen käytettiin seuraavaa menettelytapaa. Märkäpu-ristettavuutta käytettiin imukykyisten sisusosien märkäpu-- i* ristuslujuuden, rakenteellisen märkäintegriteetin ja mär-käkimmoisuuden mittana.Method for Determining Wet Compressibility The following procedure was used to determine the wet compressibility of absorbent structures. Wet compressibility was used as a measure of the wet compressive strength, structural wet integrity and wet resilience of the absorbent cores.

33 Valmistetaan neliömäinen tyyny, jonka koko on 10 cm x 10 cm ja joka painaa 7,5 g, mitataan sen paksuus ja las- 94436 37 ketään sen tiheys. Tyynyyn imeytetään synteettistä virtsaa kymmenkertaisesti sen kuivapaino tai kunnes se saavuttaa kyllästymispisteensä, kumpi sitten onkin pienempi. Tyynyyn kohdistetaan 0,7 kPa:n (0,1 psi) puristus. Noin 60 sekun-5 nin kuluttua, jona aikana tyyny saavuttaa tasapainotilan, mitataan tyynyn paksuus. Sen jälkeen puristuskuormitus nostetaan 7,6 kPariin (1,1 psi), tyynylle annetaan aikaa saavuttaa tasapainotila ja sen paksuus mitataan. Puristus-kuormitus alennetaan sitten 0,7 kPa:iin (0,1 psi), tyynyn 10 annetaan saavuttaa tasapainotila ja sen paksuus mitataan uudelleen. Lasketaan tyynyn tiheys alkuperäisellä 0,7 kPa:n kuormituksella, 7,6 kPa:n kuormituksella ja toisella 0,7 kPa:n kuormituksella, jota nimitetään 0,7 kPa:n (0,1 psir) kimmokuormitukseksi (0,1 psi rebound). Sen jälkeen 15 määritetään huokostilavuus (yksikkönä cm3/g ilmaistuna) kullakin eri kuormituksella. Huokostilavuus on tyynyn mär-kätiheyden käänteisluvun ja kuitutilavuuden (0,75 cm3/g) erotus. Huokostilavuudet kuormituksilla 0,7 kPa ja 7,6 kPa ovat käyttökelpoisia märkäpuristuslujuuden ja rakenteelli-20 sen märkäintegriteetin ilmaisimia. Suurempi huokostilavuus tyynyn alkutiheyden ollessa normaali on osoitus suuremmasta märkäpuristuslujuudesta ja suuremmasta rakenteellisesta märkäintegriteetistä. Huokostilavuusero kuormituksilla 0,7 kPa ja 7,6 kPa soveltuu imutyynyjen märkäkimmoisuuden ver-25 tailuun. Pienempi ero huokostilavuuksissa kuormituksilla 0,7 kPa ja 7,6 kPa on merkki suuremmasta märkäkimmoisuu-desta.33 A square pillow measuring 10 cm x 10 cm and weighing 7.5 g is made, its thickness is measured and no one is calculated. Synthetic urine is absorbed into the pad ten times its dry weight or until it reaches its saturation point, whichever is lower. A pressure of 0.7 kPa (0.1 psi) is applied to the pad. After about 60 seconds to 5 seconds, during which the pad reaches equilibrium, the thickness of the pad is measured. The compressive load is then increased to 7.6 kPar (1.1 psi), the pad is given time to reach equilibrium, and its thickness is measured. The compressive load is then reduced to 0.7 kPa (0.1 psi), the pad 10 is allowed to reach equilibrium, and its thickness is measured again. Calculate the density of the pad with an initial load of 0,7 kPa, a load of 7,6 kPa and a second load of 0,7 kPa, called the elastic load of 0,7 kPa (0,1 psir). ). The pore volume (expressed in cm3 / g) is then determined for each different load. The pore volume is the difference between the inverse of the wet density of the pad and the fiber volume (0.75 cm 3 / g). Pore volumes at loads of 0.7 kPa and 7.6 kPa are useful indicators of wet compressive strength and structural wet integrity. A higher pore volume with a normal pad density is indicative of higher wet compressive strength and greater structural wet integrity. The pore volume difference at loads of 0.7 kPa and 7.6 kPa is suitable for comparing the wet resilience of suction pads. The smaller difference in pore volumes at loads of 0.7 kPa and 7.6 kPa is a sign of higher wet resilience.

Myös paksuusero kuivan tyynyn ja kyllästetyn tyynyn välillä ennen puristusta havaittiin käyttökelpoiseksi, 30 tyynyjen reagointikykyä kostumiseen kuvaavaksi indikaat toriksi.The difference in thickness between the dry pad and the impregnated pad before compression was also found to be a useful indicator of the wettability of the pads.

::: Menetelmä kuivapuristettavuuden määrittämiseksi::: Method for the determination of dry compressibility

Imukykyisten sisusosien kuivapuristettavuuden määrittämiseen käytettiin seuraavaa menettelytapaa. Kuivapu-35 ristettavuutta käytettiin sisusosien kuivakimmoisuuden mittana.The following procedure was used to determine the dry compressibility of absorbent cores. Dry wood-35 crosslinkability was used as a measure of the dry resilience of the interior parts.

94436 3894436 38

Valmistetaan ilmakerrostettu tyyny, jonka koko on 10 cm x 10 cm ja massa noin 7,5 g, ja sitä puristetaan kuivana hydraulisella puristimella 2,4 MPa:n paineella. Tyyny käännetään toisin päin ja puristus toistetaan. Tyy-5 nyn paksuus mitataan ennen puristusta ja sen jälkeen niin, ettei tyynyyn kohdistu samalla kuormitusta. Sen jälkeen lasketaan tiheys ennen puristusta ja sen jälkeen jakamalla massa pinta-alan ja paksuuden tulilla. Suurehkot erot puristusta edeltäneen ja sen jälkeisen tiheyden välillä ovat 10 osoituksia pienehköstä kuivakimmoisuudesta.An air-layered pad measuring 10 cm x 10 cm and weighing about 7.5 g is prepared and pressed dry with a hydraulic press at a pressure of 2.4 MPa. The pad is inverted and the compression is repeated. The thickness of the pad is measured before and after pressing so that the pad is not subjected to a load at the same time. The density is then calculated before and after compression by dividing the mass by the area and thickness by fire. Larger differences between pre- and post-compression densities are indicative of lower dry resilience.

Menetelmä selluloosakuitulen kanssa reagoineen glutaraldehvdin määrän määrittämiseksi Sen glutaraldehydimäärän, joka reagoi glutaraldehy-dillä silloitettujen erilliskuitujen selluloosakomponentin 15 kanssa kuidunsisäisiä ristisidoksia muodostaen, määrittä miseen käytettiin seuraavaa menettelytapaa.Method for Determining the Amount of Glutaraldehyde Reacted with Cellulose Fiber The amount of glutaraldehyde that reacted with the cellulose component 15 of the individual fibers crosslinked with glutaraldehyde to form intra-fiber crosslinks was determined using the following procedure.

Silloitetuista erilliskuiduista koostuva näyte uutetaan 0,1 N Helillä. Uute erotetaan kuiduista, ja sama uutto/erotusmenettely toistetaan sitten kullakin näytteel-20 lä vielä 3 kertaa. Kustakin uutosta peräisin olevaan uutteeseen sekoitetaan erikseen 2,4-dinitrofenyylihydratsonin (DNPH) vesiliuosta. Reaktion annetaan jatkua 15 minuuttia, minkä jälkeen seokseen lisätään kloroformia. Reaktioseosta sekoitetaan 45 minuuttia lisää. Kloroformi- ja vesikerros 25 erotetaan erotussuppilon avulla. Glutaraldehydin määrä •« määritetään analysoimalla kloroformikerroksesta DNPH-johdannainen suurpainenestekromatografiaa (HPLC) käyttäen.A sample of crosslinked discrete fibers is extracted with 0,1 N Helium. The extract is separated from the fibers, and the same extraction / separation procedure is then repeated 3 more times for each sample. An aqueous solution of 2,4-dinitrophenylhydrazone (DNPH) is mixed separately with the extract from each extract. The reaction is allowed to proceed for 15 minutes, after which chloroform is added to the mixture. The reaction mixture is stirred for an additional 45 minutes. The chloroform and water layers 25 are separated by means of a separatory funnel. The amount of glutaraldehyde is determined by analyzing the DNPH derivative of the chloroform layer using high performance liquid chromatography (HPLC).

HPLC-analyysissä käytetyt kromatografiaolosuhteet olivat: pylväs - C-18 käänteisfaasi; detektori - UV, aal-30 lonpituus 360 nm; liikkuva faasi - metanoli/vesiseos suh- ... teessä 80:20; virtausnopeus - 1 ml/min; suoritettu mittaus • · - piikin korkeus. Piikin korkeuden ja glutaraldehydisisäl-lön välistä riippuvuutta kuvaava kalibrointikäyrä muodostettiin mittaamalla HPLC-piikkien korkeus viidestä stan-35 dardiliuoksesta, joiden glutaraldehydipitoisuus oli tunnettu ja alueella 0-25 ppm.The chromatographic conditions used in the HPLC analysis were: column - C-18 reverse phase; detector - UV, wavelength wavelength 360 nm 360 nm; mobile phase - methanol / water mixture ...: 80:20; flow rate - 1 ml / min; measurement performed • · - peak height. A calibration curve describing the relationship between peak height and glutaraldehyde content was generated by measuring the height of HPLC peaks from five standard solutions of known glutaraldehyde content in the range of 0-25 ppm.

94436 3994436 39

Jokainen kullakin kuitunäytteellä saaduista neljästä kloroformifaasista analysoitiin HPLCrn avulla, mitattiin piikkien korkeus ja määritettiin vastaava glutar-aldehydipitoisuus kalibrointikäyrän perusteella. Sen jäl-5 keen kullekin uutteelle saadut glutaraldehydipitoisuudet laskettiin yhteen ja summa jaettiin kuitunäytteen massalla (kuivien kuitujen massalla), jolloin saatiin glutaraldehy-disisältö kuitujen massan mukaan laskettuna.Each of the four chloroform phases obtained with each fiber sample was analyzed by HPLC, the height of the peaks was measured, and the corresponding glutaraldehyde content was determined from the calibration curve. Thereafter, the glutaraldehyde contents obtained for each extract were summed and the sum was divided by the mass of the fiber sample (dry fiber mass) to obtain the glutaraldehyde content based on the mass of the fibers.

Kussakin HPLC-kromatogrammissa esiintyi kaksi glu-10 taraldehydipiikkiä. Kumpaa glutaraldehydipiikkiä tahansa voidaan käyttää, kunhan läpi koko proseduurin käytetään samaa piikkiä.Two Glu-10 taraldehyde peaks appeared in each HPLC chromatogram. Either glutaraldehyde peak can be used as long as the same peak is used throughout the procedure.

Esimerkki 1 Tämä esimerkki osoittaa silloitusaineen, glutar-15 aldehydin, erilaisten pitoisuuden vaikutuksen silloite tuista erilliskuiduista valmistettujen imutyynyjen imukykyyn ja kimmoisuuteen. Silloitetut erilliskuidut valmistettiin kuivasilloitusmenetelmällä.Example 1 This example demonstrates the effect of different concentrations of a crosslinking agent, glutar-15 aldehyde, on the absorbency and resilience of absorbent pads made of crosslinked discrete fibers. The crosslinked discrete fibers were prepared by the dry crosslinking method.

Kuhunkin näytteeseen varattiin tietty määrä koskaan 20 kuivaamatonta, etelän havupuusta saatua kraftmassaa (SSK-massaa). Kuitujen kosteuspitoisuus oli noin 62,4 % (joka vastaa konsistenssia 37,6 %). Muodostettiin liete lisäämällä kuidut liuokseen, joka sisälsi tietyn määrän 50-%:ista glutaraldehydin vesiliuosta, 30 % (glutaralde-25 hydin massasta) sinkkinitraattiheksahydraattia, deminera- lisoitua vettä ja riittävästi 1 N HCl:ä lietteen pH:n alentamiseksi noin arvoon 3,7. Kuituja liotettiin lietteessä 20 minuuttia, ja sen jälkeen niistä poistettiin vettä sentrifugoimalla, kunnes kuitukonsistenssiksi tuli 30 noin 34 - 35 %. Sen jälkeen kuituja, Joista oli poistettu ... vettä, ilmakuivattiin läpipuhalluskuivurilla ympäristön " lämpöistä ilmaa käyttäen, kunnes kuitukonsistenssi oli noin 55 - 56 %. Ilmakuivatut kuidut defibroitiin kolmivaiheista fluffinmuodostuslaitetta käyttäen, jollainen kuva-35 taan US-patenttijulkaisussa 3 987 968. Defibroidut kuidut asetettiin lautasille, ja niitä kovetettiin oleellisesti 40 94436 staattisessa kuivausuunissa 145 °C:ssa 45 minuuttia. Sil-loittuminen meni loppuun uunissapitojakson aikana. Silloitetut erilliskuidut sijoitettiin seulaverkolle ja pestiin noin 20 °C:isella vedellä, niitä liotettiin tunnin ajan 5 60 °C:isessa vedessä konsistenssin ollessa 1 %, ja ne sii vilöitiin, pestiin toiseen kertaan noin 20 °C:isella vedellä, sentrifugoitiin niin, että kuitukonsistenssiksi tuli noin 60 %, defibroitiin edellä kuvatun kaltaisessa kolmivaiheisessa fluffinmuodostuslaitteessa ja kuivattiin 10 loppuun pitämällä niitä neljä tuntia staattisessa kuivaus-uunissa 105 °C:ssa. Kuivatut kuidut ilmakerrostettiin imu-kykyisten tyynyjen muodostamiseksi. Tyynyt puristettiin hydraulisella puristimella niin, että niiden tiheydeksi tuli 0,10 g/cm3. Sen jälkeen testattiin tyynyjen imukyky, 15 kimmoisuus ja reagoinut glutaraldehydimäärä kuvattuja menettelytapoja noudattaen. Reagoinut glutaraldehydimäärä ilmoitetaan mooliprosentteina kuivien kuitujen selluloosan anhydroglukoosimoolimäärästä laskettuna. Tulokset on ilmoitettu taulukossa 1.For each sample, a certain amount of 20 undried, south coniferous kraft pulp (SSK pulp) was reserved. The moisture content of the fibers was about 62.4% (corresponding to a consistency of 37.6%). A slurry was formed by adding the fibers to a solution containing a certain amount of a 50% aqueous solution of glutaraldehyde, 30% (by weight of glutaraldehyde-25) zinc nitrate hexahydrate, demineralized water, and sufficient 1 N HCl to lower the pH of the slurry to about 3.7. . The fibers were soaked in the slurry for 20 minutes and then dewatered by centrifugation until the fiber consistency became about 34-35%. The dewatered ... water-dried fibers were then air-dried in a blow-drying dryer using ambient air until the fiber consistency was about 55-56%. The air-dried fibers were defibrated using a three-stage fluff-forming apparatus as described in U.S. Patent No. 3,987,968. were placed on plates and cured in a substantially 40 94436 static drying oven at 145 ° C for 45 minutes, crosslinking was completed during the oven holding period, and the crosslinked discrete fibers were placed on a sieve and washed with water at about 20 ° C, soaked for one hour at 60 ° C. 1% and washed, washed a second time with water at about 20 ° C, centrifuged to a fiber consistency of about 60%, defibrated in a three-stage fluffing apparatus as described above, and dried for 10 hours in a static oven for four hours. in an s-oven at 105 ° C. The dried fibers were air-laid to form absorbent pads. The pads were compressed with a hydraulic press to a density of 0.10 g / cm 3. The pads were then tested for absorbency, resilience and the amount of glutaraldehyde reacted according to the procedures described. The amount of glutaraldehyde reacted is expressed as a molar percentage of the anhydroglucose molar amount of dry fiber cellulose. The results are reported in Table 1.

2020

Taulukko 1table 1

Tihkukapa- Märkäpuristettavuus Näyt- Glutaralde- siteetti kos- (cm3/g) teen hydi(mol-%) tutusnopeudel- 0,7kPa 7,6kPa 0,7kPa 25 nro lisätty/ WRV la 8 ml/s (0,1 (1,1 (0,1 _reagoinut (%) (a/s)_psi) psi) psir) 1 0/0 79,2 N/A 10,68 6,04 6,46 2 1,73/0,44 51,0 6,98 11,25 5,72 6,57Dripping- Wet Compressibility Sample- Glutaraldesicity to water (cm3 / g) at hyd (mol%) introduction rate 0.7kPa 7.6kPa 0.7kPa 25 No. added / WRV Sat 8 ml / s (0.1 (1, 1 (0.1 _reacted (%) (a / s) _psi) psi) psir) 1 0/0 79.2 N / A 10.68 6.04 6.46 2 1.73 / 0.44 51.0 6.98 11.25 5.72 6.57

3* N/A/0,50 48,3 N/A N/A N/A N/A3 * N / A / 0.50 48.3 N / A N / A N / A N / A

30 4 2,09/0,62 46,7 N/A 11,25 6,05 6,09 5 3,16/0,99 36,3 15,72 12,04 6,09 6,86 6 4,15/1,54 35,0 15,46 13,34 6,86 8,22 7 6,46/1,99 32,8 12,87 13,34 6,93 8,31 8 8,42/2,75 33,2 16,95 13,13 7,38 8,67 35 9 8,89/2,32 29,2 13,59 12,56 6,51 7,90 10 12,60/3,32 27,7 13,47 12,04 6,63 7,82 * Otettu eri kuituerästä (N/A) - ei käytettävissä Λ1 94436 4130 4 2.09 / 0.62 46.7 N / A 11.25 6.05 6.09 5 3.16 / 0.99 36.3 15.72 12.04 6.09 6.86 6 4, 15 / 1.54 35.0 15.46 13.34 6.86 8.22 7 6.46 / 1.99 32.8 12.87 13.34 6.93 8.31 8 8.42 / 2, 75 33.2 16.95 13.13 7.38 8.67 35 9 8.89 / 2.32 29.2 13.59 12.56 6.51 7.90 10 12.60 / 3.32 27, 7 13.47 12.04 6.63 7.82 * Taken from a different batch of fibers (N / A) - not available Λ1 94436 41

Esimerkki 2 Tämän esimerkin tarkoituksena on osoittaa, että silloituksen jälkeen kuituihin kohdistettavalla valkaisu-vaihesarjalla voidaan saavuttaa alhainen uuttuvan silloi-5 tusaineen taso. Uuttuvan silloitusaineen taso määritettiin liottamalla kuitunäytettä tunnin ajan 40 °C:isessa deionisoidussa vedessä konsistenssin ollessa 2,5 %. Veteen uut-tunut glutaraldehydimäärä määritettiin HPLC:n avulla, ja se ilmoitetaan kuitujen kuivapainon mukaan laskettuna.Example 2 The purpose of this example is to show that a low level of extractable crosslinker can be achieved with a series of bleaching steps applied to the fibers after crosslinking. The level of extractable crosslinker was determined by soaking a fiber sample in deionized water at 40 ° C for one hour at a consistency of 2.5%. The amount of glutaraldehyde extracted in the water was determined by HPLC and is expressed as the dry weight of the fibers.

10 Kuidut silloitettiin kuivasilloitusmenetelmällä.10 The fibers were crosslinked by the dry crosslinking method.

Hankittiin etelän havupuusta valmistettua kraftmas-saa (SSK-massaa). Massakuidut valkaistiin osaksi seuraa-vien peräkkäisten valkaisuvaiheiden avulla: klooraus (C) -lietettä, jonka konsistenssi oli 3 - 4 %, käsiteltiin suu-15 nnilleen pH:ssa 2,5 ja noin 38 eC:ssa 30 minuuttia niin, että käytettävissä oleva kloorimäärä (av. Cl) oli noin 5 %; alkaliuutto - lietettä, jonka konsistenssi oli 12 %, käsiteltiin noin 74 °C:ssa NaOH:lla, jonka väkevyys oli 1,4 g/1, 60 minuuttia; ja hypokloriittikäsittely (H) - 20 lietettä, jonka konsistenssi oli 12 %, käsiteltiin pH:ssa 11 - 11,5 ja 38 - 60 °C:n lämpötilassa 60 minuuttia riit tävällä määrällä natriumhypokloriittia, jotta saavutettiin Elretho-valkoisuusaste 60 - 65 ja 15,5 - 16,5 mPa*s:n (cP) viskositeetti. Osaksi valkaistuista kuiduista valmistet- 25 tiin silloitettuja erilliskuituja esimerkissä 1 kuvatun • < menetelmän mukaisesti käyttämällä ristisidoksia muodostavana aineena glutaraldehydiä. Kuituihin jäi 2,29 mol-% glutaraldehydiä kuivien kuitujen selluloosan anhydroglu-koosimoolimäärästä laskettuna. Uuttuvan glutaraldehydin 30 määrä sellaisissa kuiduissa on tyypillisesti noin 1000 ppm ... (0,1 %).Kraft pulp (SSK pulp) made from southern softwood was procured. The pulp fibers were partially bleached by the following sequential bleaching steps: the chlorination (C) slurry, which had a consistency of 3-4%, was treated orally at pH 2.5 and about 38 ° C for 30 minutes so that the amount of chlorine available (av. Cl) was about 5%; the alkali extraction slurry with a consistency of 12% was treated at about 74 ° C with NaOH at a concentration of 1.4 g / l for 60 minutes; and hypochlorite treatment (H) - 20 slurries with a consistency of 12% were treated at pH 11-11.5 and 38-60 ° C for 60 minutes with sufficient sodium hypochlorite to achieve Elretho whiteness of 60-65 and 15 , Viscosity from 5 to 16.5 mPa * s (cP). Crosslinked fibers were prepared from partially bleached fibers according to the method described in Example 1 using glutaraldehyde as a crosslinking agent. 2.29 mol% glutaraldehyde remained in the fibers, based on the anhydroglucose molar amount of dry fiber cellulose. The amount of extractable glutaraldehyde 30 in such fibers is typically about 1000 ppm ... (0.1%).

> · · ·· Osaksi valkaistujen erilliskuitujen valkaisua jat kettiin tämän jälkeen, ja se saatettiin päätökseen kloori-dioksidikäsittelyn (D), uuton (E) ja natriumhypokloriitti-35 käsittelyn (H) sisältäneellä ketjulla (DEH). Klooridioksi- 94436 42 divaiheessa (D) silloitettuja erilliskuituja liotettiin vesilietteessä, jonka konsistenssi oli 10 % ja joka sisälsi myös riittävästi natriumhypokloriittia, jotta käytettävissä olevan kloorin määrä oli 2 % kuitujen kuivapainosta.> · · ·· The bleaching of the partially bleached discrete fibers was then continued and completed with a chain (DEH) containing chlorine dioxide treatment (D), extraction (E) and sodium hypochlorite-35 treatment (H). The individual fibers crosslinked with chlorine dioxide-94436 42 in step (D) were soaked in an aqueous slurry having a consistency of 10% and also containing enough sodium hypochlorite to provide 2% of the available chlorine by dry weight of the fibers.

5 Sekoituksen jälkeen lietteen pH alennettiin noin arvoon 2,5 HCl:ä lisäämällä ja nostettiin sitten arvoon 4,4 NaOH:ta lisäämällä. Massaliete asetettiin sen jälkeen 70 °C:iseen uuniin 2,5 tunniksi, siivilöitiin, huuhdottiin vedellä neutraaliksi ja sentrifugoitiin niin, että 10 konsistenssiksi tuli 61,4 %.After stirring, the pH of the slurry was lowered to about 2.5 by the addition of HCl and then raised to 4.4 by the addition of NaOH. The pulp slurry was then placed in an oven at 70 ° C for 2.5 hours, filtered, rinsed with water until neutral, and centrifuged to a consistency of 61.4%.

Uuttovaiheessa kuitujen, joista oli poistettu vettä, konsistenssiltaan 10-%:ista vesilietettä käsiteltiin NaOH:n vesiliuoksella, jonka väkevyys oli 0,33 g NaOHrta/ litra, 40 TC:ssa 1,5 tuntia. Sen jälkeen kuidut siivilöi-15 tiin, huuhdottiin vedellä neutraaleiksi ja sentrifugoitiin niin, että konsistenssiksi tuli 62,4 %.In the extraction step, a 10% aqueous slurry of dewatered fibers was treated with an aqueous NaOH solution having a concentration of 0.33 g NaOH / liter at 40 ° C for 1.5 hours. The fibers were then sieved, rinsed with water until neutral and centrifuged to a consistency of 62.4%.

Lopuksi valmistettiin natriumhypokloriittivaihetta (H) varten konsistenssiltaan 10-%:inen kuituliete, joka sisälsi riittävästi natriumhypokloriittia, jotta käytettä-20 vissä oleva kloorimäärä oli 1,5 % kuitujen kuivapainosta. Lietettä sekoitettiin ja kuumennettiin 50 °C:isessa uunissa tunnin ajan. Sen jälkeen kuidut siivilöitiin, niitä huuhdottiin, kunnes pH oli 5,0, ja ne sentrifugoitiin niin, että konsistenssiksi tuli 62,4 %. Kuidut, joista oli 25 poistettu vettä, ilmakuivattiin, käsiteltiin fluffiksi ja kuivattiin loppuun pitämällä niitä 105 °C:isessa uunissa tunnin ajan. Uuttuvan glutaraldehydin määrä täydellisesti valkaistuissa silloitetuissa erilliskuiduissa oli 25 ppm (0,0025 %). Tämä määrä on selvästi pienempi kuin se uuttu-30 van glutaraldehydin määrä, jonka arvellaan olevan hyväk-syttävä sovellutuksissa, joissa kuituja käytetään lähellä " ihmisihoa.Finally, for the sodium hypochlorite step (H), a 10% consistency fiber slurry was prepared containing sufficient sodium hypochlorite to provide 1.5% chlorine by dry weight of the fibers. The slurry was stirred and heated in a 50 ° C oven for one hour. The fibers were then sieved, rinsed until pH 5.0, and centrifuged to a consistency of 62.4%. The dewatered fibers were air dried, fluffed and dried by keeping them in an oven at 105 ° C for one hour. The amount of extractable glutaraldehyde in the fully bleached crosslinked discrete fibers was 25 ppm (0.0025%). This amount is clearly less than the amount of extracted glutaraldehyde that is believed to be acceptable in applications where the fibers are used close to human skin.

Havaittiin myös, että osaksi valkaistuista, silloitetuista ja sen jälkeen loppuun valkaistuista kuiduista 35 valmistetuilla tyynyillä oli yllättävästi suurempi nes- 94436 43 teenpidätysarvo ja kapillaarinen imeytyrnisnopeus sekä ainakin yhtä suuri tihkukapasiteetti ja märkäkimmoisuus kuin erilliskuiduilla, jotka oli silloitettu täydellisen valkaisun jälkeen. Korkeammasta WRV:stä johtuen kesken val-5 kaisuketjua silloitetut kuidut olivat kuitenkin kokoonpu-ristuvampia kuivassa tilassa.It was also found that pads made of partially bleached, crosslinked and subsequently bleached fibers 35 had a surprisingly higher liquid retention value and capillary absorption rate, as well as at least the same dripping capacity and wet resilience as the individual fibers crosslinked after complete bleaching. However, due to the higher WRV, the fibers crosslinked in the middle of the casting chain were more compressible in the dry state.

Suurin piirtein samanlaisia tuloksia saavutettiin korvattaessa viimeinen hypokloriittivaihe (H) peroksidi-valkaisuvaiheella (P). Vaiheessa P konsistenssiltaan 10 10-%:ista lietettä käsiteltiin vetyperoksidilla, jonka määrä oli 0,5 % kuitujen massasta, pH:ssa 11 - 11,5 ja 80 °C:n lämpötilassa 90 minuuttia.Approximately similar results were obtained when replacing the last hypochlorite step (H) with a peroxide bleach step (P). In step P, a 10% 10% slurry was treated with hydrogen peroxide in an amount of 0.5% by weight of the fibers at pH 11-11.5 and 80 ° C for 90 minutes.

• · .• ·.

. <t· 4 » ·. <t · 4 »·

Claims (5)

1. Förfarande för framställning av tvärbundna indi-viduella cellulosafibrer, kännetecknat därav, 5 att a) cellulosafibrer avskaffas och fibrerna kontaktas i en vattenhaltig lösning med en tillräcklig mängd av ett tvärbindningsmedel som väljs bland gruppen C2_8-dialdehy-der, syraanaloger av nämnda dialdehyder och oligomerer av 10 nämnda dialdehyder och syraanaloger, för att efter reak-tionen ästadkomma 0,5 mol-% - 3,5 mol-% av tvärbindnings-medlet beräknat pä cellulosans anhydroglukosmolmängd, var-vid för nämnda omsätta fibrer erhälls ett vattenbindnings-värde av 28 - 45; 15 b) fibrerna awattnas tills konsistensen är 30 - 80 vikt-% fiber och fibrerna defibreras tili en väsentligen individuell form; c) fibrerna lufttorkas medan de individualiseras, i förhällanden under vilka fiber-fiber-kontakt undviks, 20 tvärbindningsmedlet omsättes med fibrerna, varvid tvär-bindningar inuti fibrerna bildas i väsentlig fränvaro av bindningar mellan fibrerna; och d) de tvärbundna fibrerna tvättas med en alkalisk lösning med ett pH större än 7 och innehällande en be- 25 ständsdel som sönderdelar hemiacetalbindningar medan den är neutral mot acetalbindningar, varvid mängden icke-om-sätt och äterstäende tvärbindningsmedel minskas.A process for preparing cross-linked individual cellulose fibers, characterized in that a) cellulose fibers are abolished and the fibers are contacted in an aqueous solution with a sufficient amount of a crosslinking agent selected from the group C oligomers of said dialdehydes and acid analogs, to provide after the reaction 0.5 mole% - 3.5 mole% of the crosslinking agent calculated on the cellulose anhydroglucose mole amount, whereby a water binding value of said reactor fiber is obtained. 28 - 45; B) the fibers are dewatered until the consistency is 30-80% by weight fiber and the fibers are defibrated to a substantially individual form; c) the fibers are air dried while individualized, in the conditions under which fiber-fiber contact is avoided, the cross-linking agent is reacted with the fibers, the cross-links within the fibers being formed in substantial absence of bonds between the fibers; and d) the crosslinked fibers are washed with an alkaline solution having a pH greater than 7 and containing a constituent which disintegrates hemiacetal bonds while neutral to acetal bonds, reducing the amount of non-reaction and residual crosslinking agent. 2. Förfarande enligt patentkrav 1, kännetecknat därav, att den alkaliska lösningen har ett 30 pH större än 9.Process according to claim 1, characterized in that the alkaline solution has a pH greater than 9. 3. Förfarande enligt patentkrav 1 eller 2, k ä n --1 netecknat därav, att fibrerna kontaktas med en tillräcklig mängd av ett tvärbindningsmedel för att efter reaktionen ästadkomma 0,5 mol-% - 2,5 mol-% av tvärbind- 35 ningsmedlet beräknat pä cellulosans anhydroglukosmolmängd. il ia.s a.ii: ι 11 :ι i 944363. A process according to claim 1 or 2, characterized in that the fibers are contacted with a sufficient amount of a crosslinking agent to provide 0.5 mole% - 2.5 mole% of the crosslinking after the reaction. of the cellulose anhydroglucose mole amount of cellulose. il ia.s a.ii: ι 11: ι i 94436 4. Förfarande enligt nägot av patentkraven 1-3, kännetecknat därav, att de i steg a) nämnda cellulosafibrerna bleks delvis med minst ett steg av en flerstegsblekningskedj a.Method according to any of claims 1-3, characterized in that the cellulose fibers mentioned in step a) are partially bleached with at least one step of a multi-stage bleaching chain a. 5 5. Förfarande enligt nägot av patentkraven 1-4, kännetecknat därav, att beständsdelen i den alkaliska lösningen i steg d) innehäller nägon av före-ningar natriumhypoklorit, ammoniumhydroxid, väteperoxid och natriumvätesulfit. " · · > >*l f · ·Process according to any of claims 1-4, characterized in that the component of the alkaline solution in step d) contains some of the compounds sodium hypochlorite, ammonium hydroxide, hydrogen peroxide and sodium hydrogen sulfite. "· ·> * L f · ·
FI872847A 1986-06-27 1987-06-26 Process for making individual crosslinked cellulose fibers FI94436C (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US87967286A 1986-06-27 1986-06-27
US87967286 1986-06-27

Publications (4)

Publication Number Publication Date
FI872847A0 FI872847A0 (en) 1987-06-26
FI872847A FI872847A (en) 1987-12-28
FI94436B true FI94436B (en) 1995-05-31
FI94436C FI94436C (en) 1995-09-11

Family

ID=25374644

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
FI872847A FI94436C (en) 1986-06-27 1987-06-26 Process for making individual crosslinked cellulose fibers

Country Status (12)

Country Link
EP (1) EP0252649B1 (en)
JP (1) JPH0824697B2 (en)
AT (1) ATE81165T1 (en)
AU (1) AU618935B2 (en)
CA (1) CA1340434C (en)
DE (1) DE3781959T2 (en)
ES (1) ES2033847T3 (en)
FI (1) FI94436C (en)
MX (1) MX168808B (en)
MY (1) MY101574A (en)
NZ (1) NZ220857A (en)
PT (1) PT85181B (en)

Families Citing this family (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CA1340299C (en) * 1986-06-27 1999-01-05 Jeffrey Tood Cook Process for marking individualized crosslinked fibers and fibers thereof
IL82915A (en) * 1986-06-27 1991-05-12 Buckeye Cellulose Corp Individualized,crosslinked fibers and their production
IL82913A (en) * 1986-06-27 1990-11-05 Buckeye Cellulose Corp Twisted,stiffened cellulosic fibers and absorbent structures made therefrom
US5124197A (en) * 1989-07-28 1992-06-23 Kimberly-Clark Corporation Inflated cellulose fiber web possessing improved vertical wicking properties
US6184271B1 (en) 1994-03-25 2001-02-06 Weyerhaeuser Company Absorbent composite containing polymaleic acid crosslinked cellulosic fibers
US5998511A (en) * 1994-03-25 1999-12-07 Weyerhaeuser Company Polymeric polycarboxylic acid crosslinked cellulosic fibers
GB9407496D0 (en) * 1994-04-15 1994-06-08 Courtaulds Fibres Holdings Ltd Fibre treatment
GB9408742D0 (en) * 1994-05-03 1994-06-22 Courtaulds Fibres Holdings Ltd Fabric treatment
GB9410912D0 (en) * 1994-06-01 1994-07-20 Courtaulds Plc Fibre treatment
ES2165421T3 (en) * 1994-06-15 2002-03-16 Procter & Gamble ABSORBENT STRUCTURE CONTAINING INDIVIDUALIZED CELLULOSICAL FIBERS RETICULATED WITH POLYMER POLYMERS (ACRYLIC ACID).
US5562740A (en) * 1995-06-15 1996-10-08 The Procter & Gamble Company Process for preparing reduced odor and improved brightness individualized, polycarboxylic acid crosslinked fibers
US6524653B1 (en) 2000-11-01 2003-02-25 Niponi, Llc Cellulose-based fire retardant composition
DE10239442A1 (en) * 2002-08-28 2004-03-11 Clariant Gmbh Production of temporarily crosslinked cellulose ether which can be mixed in water without clumping and with delayed onset of swelling, involves reacting cellulose ether with an aldehydo-acid, e.g. glyoxylic acid
DE102005027349A1 (en) * 2005-06-13 2006-01-12 Zimmer Ag Post-treatment of cellulose fibres for use in textile production, especially to reduce fibrillation, involves crosslinking with glutaraldehyde and removing residual unreacted aldehyde by treatment with sodium bisulfite
JP2008058593A (en) 2006-08-31 2008-03-13 Konica Minolta Business Technologies Inc Image forming apparatus
TW200846071A (en) 2006-12-26 2008-12-01 Chisso Corp Metal salt of crosslinking cellulose derivative
JP5277965B2 (en) 2006-12-26 2013-08-28 Jnc株式会社 Sodium absorption inhibitor, potassium absorption inhibitor and phosphorus absorption inhibitor, and prophylactic, therapeutic and food containing the same
JP5304118B2 (en) * 2008-09-08 2013-10-02 株式会社リコー Image forming apparatus
WO2018144309A1 (en) * 2017-01-31 2018-08-09 Kimberly-Clark Worldwide, Inc. High bulk tissue comprising cross-linked fibers

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CH448960A (en) * 1965-05-10 1968-04-11 Raduner & Co Ag Process for the finishing of textile material containing cellulose fibers
US3932209A (en) * 1969-02-24 1976-01-13 Personal Products Company Low hemicellulose, dry crosslinked cellulosic absorbent materials
IL82915A (en) * 1986-06-27 1991-05-12 Buckeye Cellulose Corp Individualized,crosslinked fibers and their production
US4822453A (en) * 1986-06-27 1989-04-18 The Procter & Gamble Cellulose Company Absorbent structure containing individualized, crosslinked fibers
IL82913A (en) * 1986-06-27 1990-11-05 Buckeye Cellulose Corp Twisted,stiffened cellulosic fibers and absorbent structures made therefrom

Also Published As

Publication number Publication date
PT85181A (en) 1988-07-01
DE3781959D1 (en) 1992-11-05
DE3781959T2 (en) 1993-03-04
EP0252649A3 (en) 1988-12-07
EP0252649A2 (en) 1988-01-13
ES2033847T3 (en) 1993-04-01
MY101574A (en) 1991-12-17
AU7474687A (en) 1988-01-07
PT85181B (en) 1993-07-30
EP0252649B1 (en) 1992-09-30
FI872847A0 (en) 1987-06-26
JPH0824697B2 (en) 1996-03-13
NZ220857A (en) 1990-09-26
FI94436C (en) 1995-09-11
JPS6354160A (en) 1988-03-08
AU618935B2 (en) 1992-01-16
CA1340434C (en) 1999-03-16
FI872847A (en) 1987-12-28
ATE81165T1 (en) 1992-10-15
MX168808B (en) 1993-06-09

Similar Documents

Publication Publication Date Title
FI94437B (en) Individual crosslinked cellulose fibers containing absorbent fiber structure
FI94436B (en) Method for making discrete crosslinked cellulosic fibers
US4888093A (en) Individualized crosslinked fibers and process for making said fibers
US4889595A (en) Process for making individualized, crosslinked fibers having reduced residuals and fibers thereof
US4889596A (en) Process for making individualized, crosslinked fibers and fibers thereof
US4898642A (en) Twisted, chemically stiffened cellulosic fibers and absorbent structures made therefrom
FI105832B (en) A process for the manufacture of individualized polycarboxylic acid crosslinked fibers
FI105830B (en) Individualized with polycarboxylic acid crosslinked wood pulp cellulose fiber
FI105831B (en) Absorbent structure containing individualized, polycarboxylic acid crosslinked fibers
KR940004695B1 (en) Twisted stiffened cellulosic fibers and absorbent structures made therefrom
FI94435B (en) Crosslinked, twisted and crimped individual cellulose fibers and process for making these
FI94433C (en) Method for making crosslinked discrete cellulose fibers
FI90678B (en) A process for preparing wet-assembled compositions containing individual cured fibers

Legal Events

Date Code Title Description
GB Transfer or assigment of application

Owner name: THE PROCTER & GAMBLE COMPANY

BB Publication of examined application
FG Patent granted

Owner name: THE PROCTER & GAMBLE COMPANY