JP2000504767A

JP2000504767A - 水及び塩溶液の高い吸収能を持つ物質の調製法

Info

Publication number: JP2000504767A
Application number: JP9528985A
Authority: JP
Inventors: ヴェステリンク，ヤン，バレンド; ボエルストエル，ハンネケ; マートマン，ヘンドリック
Original assignee: Akzo Nobel NV
Current assignee: Akzo Nobel NV
Priority date: 1996-02-14
Filing date: 1997-02-12
Publication date: 2000-04-18
Also published as: CN1088462C; EP0880545A1; US6027536A; WO1997030090A1; CN1211257A

Abstract

(57)【要約】本発明は、水及び塩溶液の高い吸収能を持ち、主にセルロースを含むところの物質を調製するための方法に関し、該方法において、、セルロースがリン酸含有溶媒中に溶解され、９４〜１００重量％の次の成分、セルロース、リン酸及び／又はその無水物、及び水を含むところの溶液が得られ、そして該溶液が、５０重量％より少ない水を含む液体中で凝固されかつ洗浄される。この方法は、水及び（アイソトニック）塩溶液の高い吸収能を持つところのセルロース製品、例えば、ファイバー又はパルプを得るために使用され得る。

Description

【発明の詳細な説明】水及び塩溶液の高い吸収能を持つ物質の調製法本発明は、水及び塩溶液の高い吸収能を持ち、主にセルロースを含むところの物質を調製するための方法に関する。水及び（アイソトニック）塩溶液の高い吸収能を持つ物質はまた、超吸収剤（ superabsorbent）として公知である。超吸収剤は、なかんずく、人間の衛生用製品、例えば、使い捨ておむつ、タンポン、衛生ナプキン、及び失禁パッドに使用される。ファイバーの形態の超吸収剤は、なかんずく、水分吸収クロス又はタオルにおいて使用され得る。主にセルロースを含む超吸収剤は、国際特許出願公開第９３/１２２７５号公報から公知である。この特許出願において、セルロースファイバーが紡糸され、そしてそのようにして形成されたファイバーが続くプロセスにおいて化学変性を受けて、カルボキシ−メチル−セルロース（ＣＭＣ）ファイバーを形成することを含むところの、セルロースに基く超吸収剤、とりわけ、セルロースに基くファイバーの調製が述べられている。しかし、二つの異なるプロセス段階（ファイバーを紡糸すること及びそれを化学変性にかけること）において水及び塩溶液の高い吸収能を持つ物質を調製することは、この方法に重大な欠点を与える。粉末形態におけるＣＭＣは、高い水分吸着力を持つ物質として公知であり、そして、なかんずく、濃縮剤として使用される。米国特許第３，６５８，７９０号明細書はまた、流体のための高吸収能を持つセルロースに基いたファイバーを調製するための方法を開示している。この方法は、いくつかの段階、例えば、リン酸／尿素水性溶液により（パルプシートの形態の）セルロースファイバーを飽和すること、高められた温度において得られた生成物を乾燥すること及び反応させること、水中に得られたシートを分散させること、洗浄処理、酸による処理、アルカリ液による処理、第二回目の洗浄処理、そして任意的に、得られた生成物の機械的精製を含む。得られたファイバーの成形は、特別のプロセス段階によりのみ可能である。これらの超吸収剤に加えて、ポリアクリル酸の塩を含む超吸収剤が公知である。ポリアクリル酸の塩に基く物質の欠点は、セルロースに基く物質と比較してその生分解性に乏しいことである。驚くべきことに、主にセルロースを含むところの超吸収剤を調製するための簡便な方法が今見出された。この方法は、ポリアクリル酸に基く物質より良好な生分解性を有するところの、水及び（アイソトニック）塩溶液の高い吸収能を持つ物質を調製することを可能にする。本発明は、冒頭の段落で述べられた方法において、セルロースがリン酸を含む溶媒中に溶解され、ここで、９４〜１００重量％の次の成分、即ち、・セルロース、・リン酸及び/又はその無水物、及び・水を有するところの溶液が得られ、そして、該溶液が、５０重量％より少ない水を含む液体中で凝固されかつ洗浄されることより成る。本特許出願において述語リン酸は、リンの全ての無機酸及びそれらの混合物を言う。オルトリン酸は、五価のリンの酸、即ちＨ₃ＰＯ₄である。その無水の同等物、即ち無水物は五酸化リン（Ｐ₂Ｏ₅）である。オルトリン酸及び五酸化リンに加えて、系内の水の量に依存して、五酸化リンの酸とオルトリン酸との間の水結合能を持つ一連の五酸化リンの酸、例えば、ポリリン酸（Ｈ₆Ｐ₄Ｏ₁₃，ＰＰＡ）がある。溶媒中の五酸化リンの重量パーセンテージは、無水物を含めてのリン酸の全重量及び溶媒中の水の全量から出発して、該酸を五酸化リンと水に換算すること、そして五酸化リンにより占められる該全重量パーセンテージを計算することにより計算される。本明細書において、セルロースに又は他の成分の一部分であるところの物質に由来する水、及び溶液を得るために加えられる水は、溶媒中の五酸化リンの濃度の計算に含まれない。溶液中の五酸化リンの重量パーセンテージは、無水物を含めてのリン酸の全重量及び溶液中の水の全量から出発して、該酸を五酸化リン及び水に換算すること、そして五酸化リンにより占められる該全重量パーセンテージを計算することにより計算される。この理由により本明細書において、セルロースに又は他の成分の一部分であるところの物質に由来する水、及び溶液を得るために加えられる水は、溶液中の五酸化リンの濃度の計算に含まれる。溶液中のセルロースの重量％パーセンテージは、溶液中の全成分の全重量から出発することにより計算される。水、リン酸及びその無水物、及びセルロース及び／又はリン酸とセルロースの反応生成物に加えて、他の物質が溶液中に存在し得る。従って、溶液は、四つの群、即ち、セルロース、水、リンの無機酸とそれらの無水物、及び他の成分に分類し得る成分を混合することにより調製され得る。「他の成分」は、セルロース溶液の加工性のためになるところの物質、リン酸以外の溶媒、又は例えば、できるだけセルロース分解を阻止するための補助剤（添加剤）、又は染料等であり得る。リンが結合されるところのセルロースはまた、溶液の９４〜１００重量％を占める成分の群の中に含まれる。セルロース結合リンの場合に、本特許明細書に記載された溶液中のセルロースの重量パーセンテージは、セルロースに戻って計算された量に関する。これは、本明細書において述べられたリンの量に同様に適用される。本発明に従う方法において使用される溶液は、本出願人名義の未公開特許出願である国際特許出願第９６／０６２０８号において述べられたように得られうる。この出願において述べられているように、時間、溶液が貯蔵されるところの温度、及び酸濃度は、溶液中のセルロース結合リンの量に著しい効果を有することが分かった。また、押出された溶液の水吸収能は、溶液中のセルロース結合リンの量に依存することが分かった。最も高い可能な水吸収能を持つ生成物を得るために、溶液は、好ましくは１．５重量％より多い、より好ましくは３重量％より多いセルロース結合リンを含む。溶液中のセルロース結合リンの含有量に影響を及ぼす種々の方法があることが分かった。溶液が調製され／貯蔵されるところの温度を上げることは、この含有量に増加を与えるであろう。しかし、高められた温度において、また、セルロース分解が促進されるであろう。この分解は、セルロースの重合度（ＤＰ）の減少に反映される。あるいは、セルロース結合リンの含有量は、溶媒中の五酸化リンの濃度を増加することにより増加され得ることが分かった。これは、セルロース分解に非常に僅かな効果を有する。短い時間内にかつ少しのセルロース分解を伴ってセルロースの溶解をもたらすために、溶媒は、好ましくは水及び６５〜８５重量％の五酸化リン、より好ましくは水及び７０〜８０重量％の五酸化リンを含む。溶液は好ましくは、９６〜１００重量％の、構成成分であるセルロース、リン酸及び/又はその無水物、及び水を含む。補助剤又は添加物は好ましくは、溶液の全重量に基いて計算された０〜４重量％の量においてのみ存在する。セルロース、リン酸及び／又はその無水物、及び水の群からの成分以外の物質の最小可能量、即ち、０〜１重量％の添加剤を含む溶液が、より一層有利である。本発明に従う方法において、溶液は、５０重量％より少ない量の水を含む液体中で凝固されそして洗浄される。凝固された溶液が水と接触されるとき膨張し、該膨張は凝固された溶液の更なる加工／処理のために余り所望されない場合、該溶液は、好ましくは１０重量％より少ない水を含む液体中で、より好ましくは本質的に無水であるところの液体中で凝固されそして洗浄される。本出願において、液体は、それが５重量％より少ない水を含むとき本質的に無水であると考えられる。任意の追加の予備段階なしに超吸収剤としての使用のために適する製品にするであろうような形状又は外観を持つ製品を作るために、凝固に先立って又は凝固中に所望の形状を溶液に与えること、例えば、素早く回転するミキサー中で溶液を凝固剤と接触させることにより、例えばフィブロイド（fibroid）のような微小な粒子を与えること、又は凝固剤中に溶液を押出すことにより、押出しダイに依存する形状、例えばファイバー、連続フィラメント、若しくはフィルム形状の押出物を与えることが好ましい。適切な凝固剤は、低沸点の有機溶剤又はこれらの溶剤の混合物の群から選ばれ得る。そのような適切な凝固剤の例は、アルコール、ケトン、及びエステル、又はこれらの混合物である。好ましくは、使用される凝固剤は、アセトン、プロパノール又はエタノールである。所望なら、５０重量％より少ない水を含む凝固剤を得るために水が凝固剤に加えられることができる。しかし、好ましくは１０重量％より少ない水を含む凝固剤、より好ましくは本質的に無水であるところの凝固剤を使用する。同一の群の低沸点の有機溶剤又はこれらの溶剤の混合物から、適切な洗浄液が選ばれ得る。そのような適切な洗浄液の例は、アルコール、ケトン、及びエステル、又はそれらの混合物である。好ましくは、使用される洗浄液は、アセトン又はエタノールである。所望なら、５０重量％より少ない水を含む洗浄液を得るために水が洗浄液に加えられることができる。しかし、１０重量％より少ない水を含む洗浄液、より好ましくは本質的に無水であるところの洗浄液を使用することが好ましい。経済的に有利な方法において、凝固剤及び洗浄液として同一の液体が使用される。溶液が凝固されかつ洗浄された後に、得られた生成物が中和され得る。溶液中のセルロース結合リンの含有量、そしてそれ故に、得られた製品中のセルロース結合リンの含有量のみならず、得られた製品中のセルロースのＤＰは、水又は塩溶液の吸収能に効果を有することが分かった。一般的に、製品中のより高いＤＰは、（セルロース結合リンの同一の含有量について）水又は塩溶液のより高い吸収能を与えるであろう。製品中のセルロースＤＰは、好ましくは２００より高く、特に好ましくは４００より高く、より好ましくは７５０より高い。本出願人名義の未公開特許出願である国際特許出願第９６／０６２０８号は、水、リン酸及び／又はその無水物、及び水を含む溶液からファイバーを作るための方法を開示している。この方法は本発明に従う方法と結合して、水及び/又は塩溶液の高い吸収能を持つファイバーを作るために著しく適している。そのような方法において、紡糸溶液は、小径の一つ又はそれ以上のオリフィスを持つ紡糸口金を通して押出され、そして５０重量％より少ない水を含む凝固剤及び洗浄液、より好ましくは１０重量％より少ない水を含む凝固剤及び洗浄液、更に好ましくは本質的に無水である凝固剤及び洗浄液、例えばアセトン又はエタノールが使用される。更に、そのような方法は、高い水吸収及び高い強度を持つファイバーを製造することを可能にする。なかんずく、セルロース溶液が押出されそして凝固されるところの方法に依存して、多くの異なる形状であり得るところの、本発明に従う方法により得られたセルロース製品は、液体、例えば、水、（アイソトニック）塩溶液、及び油の優れた吸収を示す。これらのセルロース製品はまた難燃性を示す。加えて、これらの物質はイオン交換剤として使用され得る。該セルロース製品は良好な生分解性及び堆肥化性を有する。そのようなセルロース製品の例は、・小径の一つ又はそれ以上のオリフィスを持つ紡糸口金を通して溶液を押出すことにより得られるファイバー、・狭い溝を通して溶液を押出すことにより得られるフィルム、・激しく攪拌しながら溶液を凝固剤と接触させることにより得られる顆粒物又はフィブロイド、・大径の一つ又はそれ以上のオリフィスを通して紡糸溶液を押出し、続いて、凝固されかつ洗浄された生成物が小さな断片に切り刻まれることにより得られる顆粒物又はフィブロイドを含む。もちろん、これらのセルロース製品は引き続いて、例えば、セルロースファイバーの編物を編むことにより、セルロースファイバーをパルプにすり潰すことにより、又はセルロースファイバーの不織物を作ることにより更に加工され得る。不織物は、５０重量％より少ない水を含む液体、好ましくは本質的に無水であるところの液体を使用して当業者に公知の湿式積層紙技術（wet-laid paper techn iques）により得られうる。超吸収剤の性質を持つ得られたセルロース製品は、例えば、下記に示すような非常に多くの適用において使用され得る。パーソナルケアー使い捨てベビー製品 -おむつ -厚手の下履きパンツ衛生用保護製品 -衛生タオル -パンツ裏地 -タンポン -失禁おむつジエオテキシタイル土壌処理 (geotextile) 農業/園芸利用 -合成根おおいケーブル絶縁物その他工業流出物の制御処理化粧品医療用吸収剤 -創傷包帯 -外科手術において使用される滅菌布薬物配達システム包装 -有害物質 -花および草木 -果物及び野菜の貯蔵食品吸収パッド -食肉用皿濾過媒体錠剤の分解手段ねこ用寝わら人工雪ロボチックアクティベーターコンクリートブロックシーリング超吸収剤のファイバー又は不織物は、下記に示すものに使用されることが特に適している。・超吸収剤の層 −おむつ −衛生パッド・ミスト除去織物 −包装 −フイルター −湿度制御システム・液体又は固体分離物 −フィルター −医療用製品・制御された−リリースジェオテキシタイル −土壌分離機 −エロージョン制御機構・ガス透過性液体防壁 −保護おおい −フィルター −通信ケーブルの保護・熱吸収媒体 −緊急時の熱防壁 −火災防壁 −冷却手段・拭くのに用いる物 −レストランの拭きタオル −工業用水性拭き物 −作業タオル −リクレーション分野のための拭き物（例えばゴルフ用拭き物） −グラフィクアート用拭取り布 −レンズクリーニング用布・医療用使い捨て物、例えば、 −フェースマスク −手術着 −頭部及び靴カバー −洗い掃除用衣服 −手術用脱脂綿 −滅菌ラップ −隔離及び患者用ガウン −圧迫包帯及び包帯 −スポンジ −失禁患者用のシーツ及び枕カバー更に、超吸収剤のフィルムは、幼児用の厚手の下履きパンツ中に使用されることができ、超吸収剤のフォームは、包装中に使用されることができ、かつ超吸収剤の乳化物は、例えば、ケーブル絶縁のための水防御仕上げに使用され得る。得られた水溶性セルロース製品は、下記の物に使用され得る。・増粘剤 −顔料（例えば、繊維工業） −化粧品 −食品 −塗料・織物における整経物質・紙化学製品 −パルプの機械的強度を改善するため −表面サイジングのため −光光沢剤のための担体として −バインダーとして −粘度調節剤として・分散系のための安定剤 −塗料組成物 −薬品組成物・油分野の使用 −増粘剤 −浮遊剤繊維形態のセルロース製品は、織物に使用されるために適している。これらの製品の更なる利点は、医療適用におけるこれら製品の使用を可能にするところのこれらの生物適合性である。国際特許出願第９６／０６２０８号において述べられたような異方性溶液を使用する、本発明に従う方法により得られる連続するセルロースフィラメントは、工業的適用のための強化物質として、例えば、ホース、コンベヤベルト、及び自動車タイヤにおける強化物質として使用され得る。５．５％より多いリン含有量を持つセルロース製品は、（部分的に）水溶性で有り得、かつ増粘剤として、例えば、水性液体用の増粘剤として使用されるために特に適していることが更に分かった。水中での溶解度は、なかんずく、水溶性液体中のカチオン及びアニオンの濃度に依存する。セルロース製品を架橋することにより、５．５％より多いリン含有量、及び水又は塩含有溶液のための非常に高い吸収を持つ不溶性製品が得られうる。架橋された生成物は、例えば、リン酸又はカルボン酸のような酸の存在下に該生成物を加熱することにより、又は二官能性のエポキシドによる処理により種々の方法において調製され得る。セルロース製品の加熱はまた、これらの生成物のセルロース骨格の分解をもたらす故に、二官能性エポキシドによる処理が好ましい。もし、これらの生成物が、これらの調製の後に、直接に架橋されるなら、優れた吸収性を持つ生成物が得られ得ることが、更に分かった。本発明に従う方法は、１０ｇ／ｇより高い水の自由吸収(free absorption)及び５ｇ／ｇより高い塩溶液の自由吸収、とりわけ、２０ｇ／ｇより高い水の自由吸収及び１０ｇ／ｇより高い塩溶液の自由吸収を有するセルロース製品、例えば、ファイバー又はパルプを得るために使用され得る。ここで、水の自由吸収及び塩溶液の自由吸収は、本出願において下記に述べられる方法に従って決定される。６％より多いリン含有量及び３００より大きいＤＰを持つ、本発明に従う方法により得られるファイバーを架橋することにより、１００ｇ／ｇより高い、とりわけ、１２５ｇ／ｇより高い水の自由吸収を持ち、かつ２０ｇ／ｇより高い、とりわけ、３０ｇ／ｇより高いアイソトニック塩溶液（１重量％ＮａＣｌ）の自由吸収を持つセルロース製品が得られうる。本発明に従う方法により得られるセルロース製品の吸収は瞬時に起ることが更に分かった。これは、アクリル酸の塩を含む公知の超吸収剤に優って更に有利である。これらの物質のために、吸収プロセスを完結するために約２〜３分間を要することが分かった。測定方法リン含有量の決定セルロース結合リンの含有量は、国際特許出願第９６／０６２０８号において述べられたように測定され得る。しかし、また、セルロース製品のリン含有量を決定するより簡便な方法がある。この目的のために、セルロース製品は、５０℃で約１５時間真空で乾燥された後、錠剤にされる。Ｘ線蛍光発光スペクトルメーター（例えば、クロム管を持つ Philips PW 1400、スペクトル線：Ｋα，５０ｋＶ，５０ｍＡ，ＧＥ結晶、角度：１４１．０２５、計数時間：５０秒）を使用して、錠剤のリンのＸ線蛍光強度が次に測定される。既知のリン含有量を持つ錠剤を使用してスペクトルメーターをキャリブレーションすることにより、測定された強度は、検体のリン含有量に当業者に公知の簡便な方法において変換され得る。自由吸収の測定ビーカー（１００ｍｌ）中に、０．５ｇの製品が計り取られる。それに、吸収されるべき液体、例えば、蒸留水、１％ＮａＣｌ溶液、又は人工尿のある量（ｚｇ）が加えられる。その全体が攪拌される。５分間後、該液体は、水ジェットポンプによりブフナー漏斗（Weissbandフィルター、ｄ＝１２５ｍｍ）を通して濾別され、そして集められる。集められた液体の重量が測定される（ｘｇ）。自由吸収（ｇ／ｇ）は、（ｚ−ｘ）／０．５に等しい。あるいは、濾液の水分含有量は蒸発により測定され得る。この場合、吸収（ｇ／ｇ）はｙ／０．５に等しく、ここで、ｙは蒸発中の濾液の重量損失（ｇ）である。圧力下における吸収の決定ビーカー中に、０．２ｇの生成物が計り取られる。それに、吸収されるべき液体、例えば、蒸留水、１％ＮａＣｌ溶液、又は人工尿の２５〜５０ｇが加えられる。その全体が攪拌される。５分間後、ビーカーの内容物が、ガラスフィルターを持つ濾過るつぼ（多孔度０）中に（部分的に）移される。該るつぼは、２ｃｍの底部空間を備えた遠心分離機の管中に据えられる。該管は、重力の１０００倍に等しい力を生ずるような速度で５分間回転される。るつぼの内容物が秤量される（＝Ｗ_beｇ），次に、るつぼの内容物は、１４０℃において加熱することにより乾燥される。乾燥後の内容物が測定される（＝Ｗ_aeｇ）。圧力下における吸収（ｇ／ｇ）は（Ｗ_be−Ｗ_ae）／Ｗ_aeに等しい。いくつかの吸収の測定において、人工尿が使用された。人工尿は、Brian R．S hmaefskyによる「How-to-do-it，artifical urine for laboratory testing」、 The American Biology Teacher第52巻、第３号（1990年）、第170〜172頁における記載に従って調製された。人工尿の調製において、クレアチン及びアルブミンは使用されなかった。ＤＰの決定セルロースの重合度（ＤＰ）は、Ubbelohde type １（ｋ＝０．０１）により決定された。この目的のために、測定されるべきセルロース検体は、中和後、５０℃で１６時間真空で乾燥され、又はエチレンジアミン銅（II）／水混合物中の水の量が、セルロース中の水を計算に入れるために補正された。このようにして、０．３重量％のセルロース含有溶液が、エチレンジアミン銅（II）／水混合物（１／１）を使用して作られた。得られた溶液において、粘度比（visc.rat.即ちη_rel）が測定され、そしてこれから、極限粘度（η）が次式に従って決定された。ここで、ｃ＝溶液のセルロース濃度（ｇ／ｄｌ）及びｋ＝定数＝０．２５である。この式から、重合度ＤＰは、次のようにして決定された。溶液中のセルロースのＤＰの決定は、次の処理の後に上記において述べられたように行われた。２０ｇの溶液が、Waring Blender（１リットル）に仕込まれ、４００ｍｌの水が加えられ、そして全体が次に、１０分間最大設定において混合された。得られた混合物は篩に移され、そして水で完仝に洗浄された。最後に、数分間２％−ＮａＨＣＯ₃溶液による中和がなされ、そして水による後洗浄がなされた。得られた製品のＤＰは、エチレンジアミン銅（II）／水／セルロース溶液の調製から出発して、上記において述べられたように決定された。本発明は下記の実施例に関して説明される。特記なき限りは、添付の仕様を持つ次の出発物質が、実施例において溶液を作るために使用された。 ^*PPA＝ポリリン酸実施例１５１．５ｇの粉末状のセルロース（Viskokraft、ＤＰ＝７００）が、７９．６重量％のＰ₂Ｏ₅を含むところの溶媒中で１６℃において溶解された。この溶媒は、４６℃で４０分間７４．１ｇのオルトリン酸と１０８．４ｇのポリリン酸とを混合かつ混練することにより得られた。２０℃において１．５時間混合した後、３．５重量％のセルロース結合リンを含んでいたところの均一溶液が得られた。ブレンダーにおいて、この溶液は、８．６重量％の水を含むエタノール中で凝固されかつ洗浄された。次に、該物質はブフナー漏斗を通して濾過された。該物質は、エタノール/水＝７／３の混合物中に導入された。該物質は、５％ＮａＯＨ溶液の混合物に加えることにより中和された。中和後、該物質は３．０重量％のリンを含むことが分かった。エタノールでの洗浄そしてブフナーフィルターを通す濾過後に、該物質は、２５℃において真空乾燥機中（２００ｍｂａｒ）で１６時間乾燥された。得られた製品（ＤＰ＝５００）は、１２．６ｇ／ｇの水の自由吸収及び５．９ｇ／ｇの塩溶液の自由吸収を持っていた。未処理の粉末セルロースの塩溶液の自由吸収は、１ｇ／ｇであった。実施例２実施例１において述べられたと同一の方法において、１８．８ｇのAlphacell （商標）（ＤＰ＝２３００）が、６８．９ｇのオルトリン酸及び１０１．５ｇのポリリン酸の混合により得られた溶媒中に１２℃において溶解された。１２℃において６時間混合した後、該混合物は、１０℃において１５時間貯蔵された。その後、該溶液は、実施例１において述べられた方法において、凝固され、洗浄され、ろ過され、そして中和された。該物質は、中和前に５．３重量％のリンを含んでおり、そして中和後に４．０重量％のリンを含んでいた。得られた物質（ＤＰ＝１０００）は、２３．８ｇ／ｇの水の自由吸収及び１３．６ｇ／ｇの塩溶液の自由吸収を持っていた。実施例３実施例１において述べられたと同一の方法において、２６．０ｇのリンター（ＤＰ＝５９００）が、１１９．０ｇのオルトリン酸及び１７５．７ｇのポリリン酸の混合により得られた溶媒中に２０〜３０℃において５時間溶解された。該溶液は、実施例１において述べられた方法において、凝固され、洗浄され、ろ過され、そして中和された。該物質は、中和前に４．５重量％のリンを含んでおり、そして中和後に３．５重量％のリンを含んでいた。得られた物質（ＤＰ＝１８５０）は、３０ｇ／ｇの水の自由吸収及び８．５ｇ／ｇの塩溶液の自由吸収を持っていた。実施例４実施例１において述べられたと同一の方法において、２６．０ｇのリンター（ＤＰ＝５９００）が、１５１．３ｇのオルトリン酸及び２２８．０ｇのポリリン酸の混合により得られた溶媒中に２０〜３５℃において６時間を超えて溶解された。該溶液は、アセトン／エタノール混合物中で凝固されかつ洗浄され、そして次いで、実施例１において述べられた方法において全て、ろ過され、そして中和された。該物質は、中和前に１１．９重量％のリンを含んでおり、そして中和後に７．４重量％のリンを含んでいた。得られた物質（ＤＰ＝２８０）は、水中に溶解された。実施例５溶媒は、７４．４重量％のＰ₂Ｏ₅の濃度を持つ溶媒が得られるような比においてオルトリン酸及びポリリン酸をＬｉｎｄｅｎ−ニーダー中で混合及び加熱することにより調製された。Alphacell（商標）セルロース（ＤＰ＝２３００）が加えられた。セルロースが完全に溶解された後に、追加のポリリン酸が加えられ、そして混合及び混練後に、７７．９重量％のＰ₂Ｏ₅及び１０．７重量％のセルロース（ＤＰ＝３５０〜３７０）を含む溶液が得られた。セルロースとリン酸の間の何らかの反応により、セルロース結合リンの含有量及びセルロースのＤＰが、実験の間に変化した。これらの溶液は、各々６５μｍの直径を持つ５００キャピラリーを持つ紡糸口金を通して押出された。押出された溶液は、エアーギャップを通過して、アセトンを入れられた浴中に凝固され、アセトンにより非常に小さな張力において洗浄され、そして室温において乾燥するために放置された。得られた物質を架橋するために、ファイバー物質は、７０／３０のエタノール／水混合物中のエチレングリコールグリシジルエーテルの５重量％溶液により処理された。反応時間は、最適な吸収性を得るために５〜約５０分間の間で選ばれた。架橋処理後、該物質は、エタノール又は７０／３０のエタノール／水混合物により洗浄され、そしてエタノール／水／アルカリ液の混合物を使用して中和された。圧力下におけるこのようにして得られた物質の吸収性は、表１に掲げられている。実施例６二軸押出機において、７６．６重量％のＰ₂Ｏ₅及び１２．０重量％のセルロース（ＤＰ＝２４０）を含む溶液が、調製された。実施例５において述べられたと同一の方法において、この溶液は押出され、そして得られたファイバーは、凝固され、洗浄され、架橋され、そして中和された。圧力下においてこのようにして得られた物質の吸収性は表１に掲げられている。実施例７実施例６において述べられたと同一の方法において、７６．６重量％のＰ₂Ｏ₅ 及び１２．０重量％のセルロースを含む溶液が調製された。この溶液は、実施例５において述べられたと同一の方法において押出され、凝固され、洗浄され、そして乾燥された。ＤＰ＝２６０及び１０．５％のリン含有量を持つファイバーが得られた。これらのファイバーは、２２℃において実施例５において述べられた架橋処理により架橋された。得られた物質はｐＨ＝７に中和され、そして室温において乾燥するまで放置された。この物質の圧力下における吸収性は、種々のカチオンの種々の濃度を持つ溶液について試験された。該溶液は、ＮａＣｌ、ＭｇＳＯ₄、又は（ＣＨ₃ＣＯＯ）₂ Ｃａ・Ｈ₂Ｏを使用して調製された。圧力下における吸収（ｇ／ｇ）は、表２に与えられている。実施例８Ｌｉｎｄｅｎ−ニーダー中で、溶液が、１２重量％のセルロースを含むAlphac ell（商標）セルロース（ＤＰ＝２３００）及び７６．７重量％のＰ₂Ｏ₅から出発して調製された。この溶液は、実施例５において述べられたと同一の方法において、押出され、凝固され、洗浄され、そして乾燥された。ＤＰ＝３４５及び７．０％のリン含有量を持つファイバーが得られた。これらのファイバーは、２２ ℃で実施例５において述べられた架橋処理により架橋された。得られた物質はｐＨ＝７に中和され、そして室温において乾燥するまで放置された。このようにして得られたファイバーは、水の圧力下における吸収が１２５ｇ／ｇを示し、かつ１重量％のＮａＣｌ溶液の圧力下における吸収が３０ｇ／ｇを示した。実施例９実施例８において述べられたと同一の方法において、ＤＰ＝３４５及び７．３％のリン含有量を持つファイバーが得られた。これらのファイバーは、２２℃で実施例５において述べられた架橋処理により架橋された。中和の前に、ファイバーは、圧力下における水の吸収が１７２ｇ／ｇを示した。ｐＨ＝１２までアルカリ液により中和処理された後、ファイバーは、水の圧力下における吸収が１４１ｇ／ｇ、かつ１重量％のＮａＣｌ溶液の圧力下における吸収が３８ｇ／ｇを示した。実施例１０１８ｋｇの溶媒が、７４．３重量％のＰ₂Ｏ₅の濃度を持つ溶媒が得られるような比においてオルトリン酸及びポリリン酸をＬｉｎｄｅｎ−ニーダー中で混合及び加熱することにより調製された。この溶媒は８℃に冷却され、そして３５８１ｇのAlphacell（商標）Ｃ１００セルロース（ＤＰ＝２３００）が加えられた。セルロースが完全に溶解された（約１５分間の混練）後、追加のポリリン酸が加えられ、そして２５分間、２２℃における混合及び混練後に、７５．４重量％のＰ₂Ｏ₅及び１３．３重量％のセルロースを含む溶液が得られた。この溶液は、各々６５μｍの直径を持つ５００キャピラリーを持つ紡糸口金を通して５１℃において押出された。押出された溶液は、４５ｍｍのエアーギャップを通過して、そして５℃においてアセトンを入れられた浴中で凝固された。実験の間に、得られたヤーンのいくつかの試料が取られた。セルロース及びリン酸の間の何らかの反応により、セルロース結合リンの含有量及びセルロースのＤＰが実験の間に変化した。得られた試料は、アセトンにより非常に小さな張力において洗浄され、そして減圧下で室温において乾燥するために放置された。乾燥された試料は、エタノール／水／アルカリ液の混合物を使用して中和された。中和前に試料のＤＰが測定された。中和後に、これらのファイバー試料のセルロース結合リン含有量及び圧力下における水吸収が測定された。該結果は表３に示されている。実施例１１二軸押出機において、７６．６重量％のＰ₂Ｏ₅及び１０．０重量％のセルロース（Alphacell（商標）Ｃ１００ＤＰ＝２３００）を含む溶液が調製された。実施例１０において述べられたと同じ方法において、この溶液が押出され、そして得られたファイバーがアセトンにより凝固されそして洗浄された。得られたヤーンは、２５〜４０ｃｍの長さを持つかせ（skein）に切断され、そしてアセトンで再度洗浄された。該かせは室温において乾燥された。次に、該かせは、４２分間、７０／３０のエタノール／水混合物中のエチレングリコールジグリシジルエーテルの５重量％溶液により処理された。この架橋処理後に、該かせはエタノールにより洗浄され、そして６ｍｍの平均長を持つ短ファイバーに切断された。これらの短ファイバーは、９５／５のエタノール／水混合物中にLorentzen ＆ Wettre分散ユニットにおいてばらばらにされ、そして分散された。得られたスラリーは更に、０．０１１重量％の固形分含有量を持つスラリーが得られるまで、シート形成ユニット中に分散されかつ均一にされた。細かいスクリーン充填物を使用して、液体がスラリーから抽出され、そしてシートが得られた。シリンダー上でシートを乾燥することにより、３１ｇ／ｍ²の密度を持つセルロース不織シートが得られた。不織シートは９５ｇ／ｇの圧力下における水吸収を有していた。原料の短ファイバーは１０２ｇ／ｇの圧力下における水吸収を有していた。架橋前のファイバー物質は、１１．６重量％のセルロース結合リン含有量及びＤＰ＝２４２を有していた。

Claims

【特許請求の範囲】１．水及び塩溶液の高い吸収能を持ち、主にセルロースを含むところの物質を調製するための方法において、セルロースがリン酸含有溶媒中に溶解され、ここで、得られた溶液は、９４〜１００重量％の次の成分、セルロース、リン酸及び／又はその無水物、及び水を含み、そして該溶液が、５０重量％より少ない水を含む液体中で凝固されかつ洗浄されることを特徴とする方法。２．該溶液が、本質的に無水であるところの液体中で凝固されかつ洗浄されることを特徴とする請求項１記載の方法。３．該溶媒が、水及び６５〜８５重量％の五酸化リンを含むことを特徴とする請求項１又は２記載の方法。４．該溶媒が、水及び７０〜８０重量％の五酸化リンを含むことを特徴とする請求項３記載の方法。５．該溶液が、セルロースに結合した１．５重量％より多いリンを含むことを特徴とする請求項１〜４のいずれか一つに記載の方法。６．該溶液が、３重量％より多いセルロース結合リンを含むことを特徴とする請求項４記載の方法。７．請求項１〜６のいずれか一つに記載の方法により得られるところの、水及び塩溶液の高い吸収能を持つセルロース製品であって、１０ｇ／ｇより高い水の吸収能及び５ｇ／ｇより高い塩溶液の吸収能を有することを特徴とするセルロース製品。８．該製品が、３重量％より多いセルロース結合リンを含むことを特徴とする請求項７記載のセルロース製品。９．該製品が、２０ｇ／ｇより高い水の吸収能及び１０ｇ／ｇより高い塩溶液の吸収能を有することを特徴とする請求項７又は８記載のセルロース製品。１０．該製品中のセルロースが、４００より大きいＤＰ（重合度）を有することを特徴とする請求項７〜９のいずれか一つに記載のセルロース製品。１１．該製品中のセルロースが、７５０より大きいＤＰを有することを特徴とする請求項１０記載のセルロース製品。１２．主にセルロースを含むところの水溶性の物質を調製するための方法において、セルロースがリン酸含有溶媒中に溶解され、ここで、得られた溶液は、９４〜１００重量％の次の成分、セルロース、リン酸及び／又はその無水物、及び水を含み、そして該溶液が、５０重量％より少ない水を含む液体中で凝固されかつ洗浄されることを特徴とする方法。