JP2019515144A - ミクロフィブリル化セルロースを含む繊維並びにそれからの繊維及び不織布材料の製造方法 - Google Patents
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- D21B1/12—Fibrous raw materials or their mechanical treatment by dividing raw materials into small particles, e.g. fibres by wet methods, by the use of steam
- D21B1/30—Defibrating by other means
Abstract
Description
ミクロフィブリル化セルロースは、約100以下の繊維勾配(fibre steepness)を有してよい。ミクロフィブリル化セルロースは、約75以下又は約50以下又は約40以下又は約30以下の繊維勾配(fibre steepness)を有してよい。ミクロフィブリル化セルロースは、約20〜約50、約25〜約40、約25〜約35、約30〜約40の繊維勾配(fibre steepness)を有してよい。
(1)ミクロフィブリル化セルロースを含む組成物を製造する工程を含み、
ミクロフィブリル化セルロースは、約20〜約50の繊維勾配(fibre steepness)を有し、;
ミクロフィブリル化セルロースは、(i)繊維性基材を粉砕容器内において粉砕すること及び(ii)セルロースを含む粉砕繊維性基材を、リファイナー内において精製するか又はホモジナイザー内において均質にするか又は超音波装置で超音波処理することの2段階の加工によって得ることができ、;
粉砕は、粉砕媒体の存在下において水性環境で実施され、;
用語「粉砕媒体」は、無機粒子状材料以外の媒体を意味し、0.5mm以上の寸法であり、;
(2)押出機を通して工程(1)からのミクロフィブリル化セルロースを押出加工する工程;
(3)押出加工されたミクロフィブリル化セルロースを微細化ガス、例えば、高温空気で微細化する工程;及び
(4)押出加工された繊維を回収する工程を含む。
(1)ミクロフィブリル化セルロースを含む組成物を製造する工程を含み、
ミクロフィブリル化セルロースは、約20〜約50の範囲の繊維勾配(fibre steepness)を有し、;
ミクロフィブリル化セルロースは、(i)繊維性基材を粉砕容器内において粉砕すること及び(ii)セルロースを含む粉砕繊維性基材を、リファイナー内において精製するか又はホモジナイザー内において均質にするか又は超音波装置で超音波処理することの2段階の加工によって得ることができ、;
粉砕は、粉砕媒体の存在下において水性環境で実施され、;
用語「粉砕媒体」は、無機粒子状材料以外の媒体を意味し、0.5mm以上の寸法であり、;
(2)ミクロフィブリル化セルロースの組成物をポリマーと混合し、第2の混合物を形成する工程;
(3)押出機を通して第2の混合物を押出加工する工程;
(4)押出加工された第2の混合物を微細化ガス、例えば、高温空気で微細化する工程;及び
(5)押出加工された繊維を回収する工程を含む。
(1)ミクロフィブリル化セルロースを含む組成物を製造する工程を含み、
ミクロフィブリル化セルロースは、約20〜約50の範囲の繊維勾配(fibre steepness)を有し、;
ミクロフィブリル化セルロースは、(i)繊維性基材を少なくとも1種類の無機粒子状材料の存在下で粉砕容器内において粉砕すること及び(ii)セルロースを含む粉砕繊維性基材及び少なくとも1種類の無機粒子状材料をリファイナー内において精製するか又はホモジナイザー内において均質にするか又は超音波装置で超音波処理することの2段階の加工によって得ることができ、;
粉砕は、粉砕媒体の存在下において水性環境で実施され、;
用語「粉砕媒体」は、無機粒子状材料以外の媒体を意味し、0.5mm以上の寸法であり、;
(2)工程(1)からのミクロフィブリル化セルロース及び少なくとも1種類の無機粒子状材料を、押出機を通して押出加工する工程;
(3)押出加工されたミクロフィブリル化セルロース及び少なくとも1種類の無機粒子状材料を微細化ガス、例えば、高温空気で微細化する工程;及び
(4)押出加工された繊維を回収する工程を含む。
(1)ミクロフィブリル化セルロースを含む組成物を製造する工程を含み、
ミクロフィブリル化セルロースは、約20〜約50の範囲の繊維勾配(fibre steepness)を有し、;
ミクロフィブリル化セルロースは、(i)繊維性基材を粉砕容器内において少なくとも1種類の無機粒子状材料の存在下で粉砕すること及び(ii)セルロースを含む粉砕繊維性基材及び少なくとも1種類の無機粒子状材料をリファイナー内において精製するか又はホモジナイザー内において均質にするか又は超音波装置で超音波処理することの2段階の加工によって得ることができ、;
粉砕は、粉砕媒体の非存在下において水性環境で実施され、;
用語「粉砕媒体」は、無機粒子状材料以外の媒体を意味し、0.5mm以上の寸法であり、;
(2)工程(1)からのミクロフィブリル化セルロース及び少なくとも1種類の無機粒子状材料を、押出機を通して押出加工する工程;
(3)押出加工されたミクロフィブリル化セルロース及び少なくとも1種類の無機粒子状材料を微細化ガス、例えば、高温空気で微細化する工程;及び
(4)押出加工された繊維を回収する工程を含む。
(1)ミクロフィブリル化セルロースを含む組成物を製造する工程を含み、
ミクロフィブリル化セルロースは、約20〜約50の範囲の繊維勾配(fibre steepness)を有し、;
ミクロフィブリル化セルロースは、(i)繊維性基材を粉砕容器内において粉砕することが、少なくとも1種類の無機粒子状材料の存在下で行われること及び(ii)セルロースを含む粉砕繊維性基材及び少なくとも1種類の無機粒子状材料をリファイナー内において精製するか又はホモジナイザー内において均質にするか又は超音波装置で超音波処理することの2段階の加工によって得ることができ、;
粉砕は、粉砕媒体の存在下において水性環境で実施され、;
用語「粉砕媒体」は、無機粒子状材料以外の媒体を意味し、0.5mm以上の寸法であり、;
(2)ミクロフィブリル化セルロース及び少なくとも1種類の有機粒子状材料の組成物をポリマーと混合し、第2の混合物を形成する工程;
(3)押出機を通して第2の混合物を押出加工する工程;
(3)押出加工された第2の混合物を微細化ガス、例えば、高温空気で微細化する工程;及び
(4)押出加工された繊維を回収する工程を含む。
(1)ミクロフィブリル化セルロースを含む組成物を製造する工程を含み、
ミクロフィブリル化セルロースは、約20〜約50の範囲の繊維勾配(fibre steepness)を有し、;
ミクロフィブリル化セルロースは、(i)繊維性基材を粉砕容器内において粉砕することが、少なくとも1種類の無機粒子状材料の存在下で行われること及び(ii)セルロースを含む粉砕繊維性基材及び少なくとも1種類の無機粒子状材料をリファイナー内において精製するか又はホモジナイザー内において均質にするか又は超音波装置で超音波処理することの2段階の加工によって得ることができ、;
粉砕は、粉砕媒体の非存在下において水性環境で実施され、;
用語「粉砕媒体」は、無機粒子状材料以外の媒体を意味し、0.5mm以上の寸法であり、;
(2)ミクロフィブリル化セルロース及び少なくとも1種類の無機粒子状材料の組成物をポリマーと混合し、第2の混合物を形成する工程;
(3)押出機を通して第2の混合物を押出加工する工程;
(4)押出加工された第2の混合物を微細化ガス、例えば、高温空気で微細化する工程;及び
(4)押出加工された繊維を回収する工程を含む。
勾配=100x(d30/d70)
ミクロフィブリル化セルロースは、約100以下の繊維勾配(fibre steepness)を有してよい。ミクロフィブリル化セルロースは、約75以下又は約50以下又は約40以下又は約30以下の繊維勾配(fibre steepness)を有してよい。ミクロフィブリル化セルロースは、約20〜約50又は約25〜約40又は約25〜約35又は約30〜約40の繊維勾配(fibre steepness)を有してよい。
ミクロフィブリル化セルロース及びミクロフィブリル化セルロースの作製方法
無機粒子状材料の存在下におけるミクロフィブリル化
湿式粉砕
勾配=100x(d30/d70)
ミクロフィブリル化セルロースは、約100以下の繊維勾配(fibre steepness)を有してよい。ミクロフィブリル化セルロースは、約75以下又は約50以下又は約40以下又は約30以下の繊維勾配(fibre steepness)を有してよい。ミクロフィブリル化セルロースは、約20〜約50又は約25〜約40又は約25〜約35又は約30〜約40の繊維勾配(fibre steepness)を有してよい。
所望の水性懸濁組成物を得るための、典型的な粉砕プロセスにおける総投入エネルギー量は、無機粒子フィラーの総乾燥重量を基準にして、典型的には、約100と1500kWht−1の間であってよい。総投入エネルギー量は、約1000kWht−1未満、例えば約800kWht−1未満、約600kWht−1未満、約500kWht−11未満、約400kWht−1未満、約300kWht−1未満又は約200kWht−1未満であってよい。よって、セルロースパルプは、無機粒子状材料の存在下で同時粉砕されるとき、驚くべきことに比較的低投入エネルギー量でミクロフィブリル化できることが見いだされた。明らかになるように、セルロースを含む繊維性基材における乾燥繊維の1トンあたりの総投入エネルギー量は、約10,000kWht−1未満、例えば、約9000kWht−1未満、約8000kWht−1未満、約7000kWht−1未満、約6000kWht−1未満、約5000kWht−1未満、例えば約4000kWht−1未満、約3000kWht−1未満、約2000kWht−1未満、約1500kWht−1未満、約1200kWht−1未満、約1000kWht−1未満、又は約800kWht−1未満になる。総投入エネルギー量は、ミクロフィブリル化されている繊維性基材における乾燥繊維の量並びに任意に粉砕速度及び粉砕時間に応じて変える。
均質化
粉砕することが可能な無機粒子状材料の非存在におけるミクロフィブリル化
勾配=100x(d30/d70)
ミクロフィブリル化セルロースは、約100以下の繊維勾配(fibre steepness)を有してよい。ミクロフィブリル化セルロースは、約75以下又は約50以下又は約40以下又は約30以下の繊維勾配(fibre steepness)を有してよい。ミクロフィブリル化セルロースは、約20〜約50又は約25〜約40又は約25〜約35又は約30〜約40の繊維勾配(fibre steepness)を有してよい。
ミクロフィブリル化セルロースを製造するために使用されるセルロースを含む繊維性基材
ミクロフィブリル化プロセスにおいて使用してよい無機粒子状材料
水性懸濁液
乾燥及び半乾燥組成物
(i)1つ以上の、
(a)ベルトプレス、例えば、高圧自動ベルトプレスによって脱水、(b)遠心分離による脱水、(c)チューブプレスによる脱水、(d)スクリュープレスによる脱水、及び(e)ロータリープレスによる脱水による水性組成物の脱水、;続いて乾燥又は
(ii)水性組成物の脱水、続いて1つ以上の:
(f)流動層乾燥機内の乾燥、(g)マイクロ波及び/又は高周波乾燥機による乾燥、(h)高温空気掃引ミル若しくは乾燥機内の乾燥、例えば、セルミル又はAtritor(登録商標)ミル、及び(i)凍結乾燥による乾燥による乾燥;又は
(iii)(i)の脱水と(ii)の乾燥の任意の組合せ、又は
(iv)水性組成物の脱水と乾燥の組合せ
を含む方法による水性組成物の乾燥又は少なくとも部分的な乾燥を含む。
(a)ベルトプレスによる脱水、例えば、高圧自動ベルトプレス;
(b)遠心分離による脱水;
(c)チューブプレスによる脱水;
(d)スクリュープレスによる脱水;並びに
(e)ロータリープレスによる脱水;から選択され、
及び/又は乾燥は、1つ以上の:
(f)流動層乾燥機内の乾燥;
(g)マイクロ波及び/又は高周波乾燥機による乾燥
(h)高温空気掃引ミル又は乾燥機内の乾燥、例えば、セルミル又はAtritor(登録商標)ミル;並びに
(i)凍結乾燥による乾燥から選択される。
鉱物(GCC又はカオリン)とミクロフィブリル化セルロースパルプ繊維の混合物における粒径分布を特徴づける例示的手順
−炭酸カルシウム
−カオリン
超音波処理プロセス
ミクロフィブリル化セルロース並びにミクロフィブリル化セルロースを含む組成物及び生成物の使用
繊維及び布地
したがって、本明細書で開示したミクロフィブリル化セルロース又は本明細書で開示した任意の方法によって作製されたミクロフィブリル化セルロースを含むか、それから本質的になるか又はそれからなる繊維もまた本明細書で開示され、それらについてすべての実施形態を含む。繊維は、例えば、モノフィラメント繊維であってよい。本明細書で開示したミクロフィブリル化セルロース及び1種類以上の無機粒子状材料又は本明細書で開示した任意の方法で作製されたミクロフィブリル化セルロース及び無機粒子状材料を含むか、それらから本質的になるか又はそれらからなる繊維もまた本明細書で開示され、それらについてすべての実施形態を含む。繊維は、例えば、モノフィラメント繊維であってよい。
Union Carbideから入手可能の6D43、約35g/10分のメルトフローレートを有するポリプロピレン−ポリエチレンコポリマー;Total Petrochemicalsから入手可能のPPH 9099、約25g/10分のメルトフローレートを有するポリプロピレンホモポリマー;Total Petrochemicalsから入手可能のPPH 10099、約35g/10分のメルトフローレートを有するポリプロピレンホモポリマー;Lyondell Basellから入手可能のMoplen HP 561R、約25g/10分のメルトフローレートを有するポリプロピレンホモポリマー;が挙げられるが、これらに限定されない。
不織布
実施例
実施例1(比較用)
実施例2
組成物は、レーザー回折によって測定される以下の粒径分布を有していた(表2)。
実施例4(押出オリフィスの寸法の減少)
実施例5(押出オリフィスの寸法の更なる減少)
実施例6(更なる鉱物の添加)
実施例7(更なる鉱物の添加及びオリフィス寸法の減少)
実施例8(鉱物を含まないミクロフィブリル化セルロース)
組成物は、レーザー回折によって測定される以下の粒径分布を有していた(表11)。
実施例9
実施例10
供給材料
試験の概要
結果
6.精製した生成物の更なる加工
・パイロットプラント設備におけるシングルディスクリファイナーは、ミクロフィブリル化セルロース及び炭酸カルシウム(1:1重量比)を含む組成物を再分散させる非常に効果的な方法である。
・86重量%の固形分まで乾燥されたミクロフィブリル化セルロース及び炭酸カルシウム(1:1重量比)を含む組成物は、再分散し、その元々の強度特性を達成できる。
・強度の向上が達成できる。
・シングルディスクリファイナーによって、その他の評価された方法よりも低いエネルギー入力を使用して、再分散が達成される。
・固形分含有量は、生成するときに非常に重要であり、全ての試料に対して最適化するべきである。
・リファイナーの強度を低くすることによって結果が改善される。
・シングルディスクリファイナーは、ミクロフィブリル化セルロース及び炭酸カルシウム(1:1重量比)含む組成物のPSDを変更させるのに非常に効果的である。
MFCの超音波処理
実施例12
第一の検討は、様々なFiberLean(登録商標)のMFC製品の形態に関する、実験室用FisherブランドFB11005超音波水浴の使用効果を調査することだった。FiberLean(登録商標)のMFCは、スラリー、ベルトプレスされたケーキ及び高固形分で乾燥した50重量%固形分の生成物の形態における、50 POP IC60/Botnia混合物だった。試料を希釈して、6.25重量%の固形分で、20%POP(パルプの割合:POP又はパルプの割合は、無機粒子状材料以外の、パルプ又は微細繊維である試料の乾燥重量での比率である)懸濁液を作成した。それぞれ試料を、様々な回数で超音波浴内にさらし、次に、実験室用Silversonミキサーに7500rpmで1分さらし、;その後、FLT(Nm/g:引張り強度の測定)及び粘度の測定を行った。
実施例13
FiberLean(登録商標)のMFCスラリーに関する超音波プローブの効果
実施例14
FiberLean(登録商標)のMFCスラリーに関するパルス超音波の効果
実施例15
FiberLean(登録商標)のMFCスラリーにおける、超音波の有効性に関するセラミック粉砕媒体の効果
実施例16
FiberLean(登録商標)のMFCで50%POPのベルトプレスされたケーキに関する超音波プローブの効果
i)Silversonミキサーでの、1分の高せん断攪拌:対照
ii)様々な回数で100%振幅の超音波にかけた。
図7は、ベルトプレスされたケーキは、超音波プローブを使用して水中で再分散でき、対照のFLT指数に達し、上回ることができることを示す。
実施例17
FiberLean(登録商標)のMFCで鉱物を含まないベルトプレスされたケーキに関する超音波プローブの効果
i)Silversonミキサーでの、1分の高せん断攪拌:対照
ii)様々な回数で100%振幅の超音波にかけた。
重ねて、図8では、超音波のみによって、高せん断混合を用いて製造される試料の特性が達成できることが際立つ。超音波で混ぜ合わせられる高せん断混合によって、引張り強度を改善できる。
実施例17
60重量%の高固形分で、乾燥したFiberLean(登録商標)のMFCに関する超音波プローブの効果
この検討によって、
i)高エネルギー混合に先行して行われる超音波の使用
ii)FLT値を向上させるために追加で行われる超音波の使用を調査した。
図9は、超音波エネルギーの効果について、高せん断混合後の使用が、より効果的であることを示す。図10は、高せん断混合及び超音波を組み合わせることが、有益であることを示す。超音波を使用することは、高せん断混合を用いるか又はそれを用いないいずれかで、乾燥したFiberLean(登録商標)のMFC生成物を再分散させるために効果的な方法である。
実施例5〜10の結果は、MFC生成物に超音波処理を加えることによる、少なくとも以下の予想外の結果を示す。
・MFCスラリーの特性(例えば、FiberLean(登録商標)のMFCの特性)は、好ましくはプローブ又は超音波水浴によって適用したとき、超音波処理によって大幅に向上できる。
・高振幅によって、高FLT指数が得られる。
・MFCスラリー(例えば、FiberLean(登録商標)のMFCの特性)内のセラミックの混入は、スラリー特性に有利に影響する、超音波の性能に有害な影響を与えない。
・MFCのベルトプレスケーキ(例えば、FiberLean(登録商標)のMFCのプレスケーキ)は、それを再分散させる方法として、超音波の影響を受けやすい。
・超音波によって、高せん断による再分散に置き換わるか又は手順を向上させることのいずれかができる。
・高固形分含有量の材料は、超音波を使用して再分散できる。
Claims (78)
- 繊維であって、(a)ミクロフィブリル化セルロースを含み、前記ミクロフィブリル化セルロースが、約20〜約50の範囲の繊維勾配(fibre steepness)を有し、;前記ミクロフィブリル化セルロースが、(i)セルロースを含む繊維性物質を粉砕容器内で粉砕すること及び(ii)前記セルロースを含む粉砕繊維性基材を、リファイナー内において精製するか又はホモジナイザー内において均質化するか又は超音波装置で超音波処理することの2段階の加工によって得ることができ、;前記粉砕が、粉砕媒体の存在下において水性環境で実施され、;用語「粉砕媒体」が、無機粒子状材料以外の媒体を意味し、前記粉砕媒体が、0.5mm以上の寸法である、繊維。
- 前記ミクロフィブリル化セルロースが、100μm未満のメジアン径(d50)を有する、請求項1に記載の繊維。
- 前記繊維が、水溶性又は分散性ポリマーを更に含む、請求項1に記載の繊維。
- 前記セルロースを含む繊維性基材が、無機粒子状材料及び粉砕媒体の存在下で粉砕され、同時加工ミクロフィブリル化セルロース及び無機粒子状材料組成物を形成する、請求項1に記載の繊維。
- 前記ミクロフィブリル化セルロースが、100μm未満のメジアン径(d50)を有する、請求項4に記載の繊維。
- 前記繊維が、水溶性又は分散性ポリマーを更に含む、請求項4に記載の繊維。
- 前記セルロースを含む繊維性基材が、粉砕することが可能な無機粒子状材料の非存在下で粉砕される、請求項4に記載の繊維。
- 前記繊維が、前記ポリマーを含まないことに相当する繊維より高い弾性率を有する、請求項6に記載の繊維。
- 前記繊維が、前記ポリマーを含まないことに相当する繊維より高い繊維強度を有する、請求項4に記載の繊維。
- 前記繊維が、前記ポリマーを含まないことに相当する繊維より高い繊維強度を有する、請求項6に記載の繊維。
- 約0.1μm〜約1mmの範囲の直径を有する、請求項1に記載の繊維。
- 約0.1μm〜約1mmの範囲の直径を有する、請求項4に記載の繊維。
- 約0.1μm〜約1mmの範囲の直径を有する、請求項6に記載の繊維。
- 前記繊維が、押出加工された繊維である、請求項1に記載の繊維。
- 前記繊維が、押出加工された繊維である、請求項4に記載の繊維。
- 前記繊維が、押出加工された繊維である、請求項6に記載の繊維。
- 繊維の製造方法であって、ミクロフィブリル化セルロースを含み、本方法が、(1)ミクロフィブリル化セルロースを含む組成物を製造する工程を含み、前記ミクロフィブリル化セルロースが、約20〜約50の範囲の繊維勾配(fibre steepness)を有し、;前記ミクロフィブリル化セルロースは、(i)粉砕容器内において粉砕すること及び(ii)前記セルロースを含む粉砕繊維性基材をリファイナー内において精製するか又はホモジナイザー内において均質化するか又は超音波装置で超音波処理することの2段階の加工によって得ることができ、;前記粉砕が、粉砕媒体の存在下において水性環境で実施され、;用語「粉砕媒体」は、無機粒子状材料以外の媒体を意味し、0.5mm以上の寸法であり、;(2)押出機を通して工程(1)からの前記ミクロフィブリル化セルロースを押出加工する工程;(3)前記押出加工されたミクロフィブリル化セルロースを微細化ガスで微細化する工程;及び(5)押出加工された繊維を回収する工程を含む、製造方法。
- 前記ミクロフィブリル化セルロースが、100μm未満のメジアン径(d50)を有する、請求項17に記載のプロセス。
- 繊維の製造方法であって、ミクロフィブリル化セルロースを含み、本方法が、
(1)ミクロフィブリル化セルロースを含む組成物を製造する工程を含み、前記ミクロフィブリル化セルロースが、約20〜約50の範囲の繊維勾配(fibre steepness)を有し、;
前記ミクロフィブリル化セルロースは、(i)繊維性基材を粉砕容器内において粉砕すること及び(ii)セルロースを含む粉砕繊維性基材をリファイナー内において精製するか又はホモジナイザー内において均質にするか又は超音波装置で超音波処理することの2段階の加工によって得ることができ、;
前記粉砕が、粉砕媒体の存在下において水性環境で実施され、;
用語「粉砕媒体」は、無機粒子状材料以外の媒体を意味し、0.5mm以上の寸法であり、;
(2)前記ミクロフィブリル化セルロースの組成物を水溶性又は分散性ポリマーと混合して、第2の混合物を形成する工程;
(3)押出機を通して前記第2の混合物を押出加工する工程;
(4)前記押出加工された第2の混合物を微細化ガスで微細化する工程;及び
(5)押出加工された繊維を回収する工程を含む、製造方法。 - 前記ミクロフィブリル化セルロースが、100μm未満のメジアン径(d50)を有する、請求項19に記載のプロセス。
- 前記微細化ガスが、1つ以上の高温空気流である、請求項19に記載のプロセス。
- 前記超音波装置が、超音波プローブ、超音波水浴、超音波ホモジナイザー、超音波ホイル及び超音波ホーンからなる群から選択される、請求項19に記載のプロセス。
- 前記粉砕容器が、スクリーン粉砕機(screened grinder)である、請求項19に記載のプロセス。
- 前記スクリーン粉砕機(screened grinder)が、攪拌媒体デトライター(stirred media detritor)である、請求項23に記載のプロセス。
- 前記水溶性又は分散性ポリマーが、水溶性ポリマー、天然及び合成ラテックス、ポリマー粒子のコロイド状分散体、エマルション、ミニエマルション、マイクロエマルション又は分散重合体からなる群から選択される、請求項19に記載のプロセス。
- 前記水溶性又は分散性ポリマーが、ポリビニルアルコール(PVA)、コポリアミド、ポリオレフィン、ポリエステル及びポリ塩化ビニルからなる群から選択される、請求項19に記載のプロセス。
- 前記水溶性又は分散性ポリマーが、ポリプロピレン及びポリエチレンホモポリマー及び1−ブテン、4−メチル−1−ペンテン及び1−ヘキサンとのコポリマーを含むコポリマー;並びにそれらのブレンドからなる群から選択される、請求項19に記載のプロセス。
- 繊維の製造方法であって、ミクロフィブリル化セルロースを含み、本方法が、
(1)ミクロフィブリル化セルロースを含む組成物を製造する工程を含み、
前記ミクロフィブリル化セルロースが、約20〜約50の範囲の繊維勾配(fibre steepness)を有し、;
前記ミクロフィブリル化セルロースは、(i)繊維性基材を粉砕容器内において粉砕することが、少なくとも1種類の無機粒子状材料の存在下で行われること及び(ii)セルロースを含む粉砕繊維性基材及び少なくとも1種類の無機粒子状材料をリファイナー内において精製するか又はホモジナイザー内において均質にするか又は超音波装置で超音波処理することの2段階の加工によって得ることができ、;
前記粉砕が、粉砕媒体の存在下において水性環境で実施され、;
用語「粉砕媒体」は、無機粒子状材料以外の媒体を意味し、0.5mm以上の寸法であり、;
(2)工程(1)からのミクロフィブリル化セルロース及び少なくとも1種類の無機粒子状材料を、押出機を通して押出加工する工程;
(3)前記押出加工されたミクロフィブリル化セルロース及び少なくとも1種類の無機粒子状材料を微細化ガス、例えば、高温空気で微細化する工程;及び
(4)押出加工された繊維を回収する工程を含む、製造方法。 - 前記ミクロフィブリル化セルロースが、100μm未満のメジアン径(d50)を有する、請求項28に記載のプロセス。
- 前記微細化ガスが、1つ以上の高温空気流である、請求項28に記載のプロセス。
- 前記超音波装置が、超音波プローブ、超音波水浴、超音波ホモジナイザー、超音波ホイル及び超音波ホーンからなる群から選択される、請求項28に記載のプロセス。
- 前記粉砕容器が、スクリーン粉砕機(screened grinder)である、請求項28に記載のプロセス。
- 前記スクリーン粉砕機(screened grinder)が、攪拌媒体デトライター(stirred media detritor)である、請求項32に記載のプロセス。
- 繊維の製造方法であって、ミクロフィブリル化セルロースを含み、本方法が、
(1)ミクロフィブリル化セルロースを含む組成物を製造する工程を含み、
前記ミクロフィブリル化セルロースが、約20〜約50の範囲の繊維勾配(fibre steepness)を有し、;
前記ミクロフィブリル化セルロースは、(i)繊維性基材を粉砕容器内において粉砕することが、少なくとも1種類の無機粒子状材料の存在下で行われること及び(ii)セルロースを含む粉砕繊維性基材及び少なくとも1種類の無機粒子状材料をリファイナー内において精製するか又はホモジナイザー内において均質にするか又は超音波装置で超音波処理することの2段階の加工によって得ることができ、;
前記粉砕が、粉砕媒体の非存在下において水性環境で実施され、;
用語「粉砕媒体」は、無機粒子状材料以外の媒体を意味し、0.5mm以上の寸法であり、;
(2)工程(1)からのミクロフィブリル化セルロース及び少なくとも1種類の無機粒子状材料を、押出機を通して押出加工する工程;
(3)前記押出加工されたミクロフィブリル化セルロース及び少なくとも1種類の無機粒子状材料を微細化ガス、例えば、高温空気で微細化する工程;及び
(4)押出加工された繊維を回収する工程を含む、製造方法。 - 前記ミクロフィブリル化セルロースが、100μm未満のメジアン径(d50)を有する、請求項34に記載のプロセス。
- 前記微細化ガスが、1つ以上の高温空気流である、請求項34に記載のプロセス。
- 前記超音波装置が、超音波プローブ、超音波水浴、超音波ホモジナイザー、超音波ホイル及び超音波ホーンからなる群から選択される、請求項34に記載のプロセス。
- 前記粉砕容器が、スクリーン粉砕機(screened grinder)である、請求項34に記載のプロセス。
- 前記スクリーン粉砕機(screened grinder)が、攪拌媒体デトライター(stirred media detritor)である、請求項34に記載のプロセス。
- 繊維の製造方法であって、ミクロフィブリル化セルロースを含み、本方法が、
(1)ミクロフィブリル化セルロースを含む組成物を製造する工程を含み、
前記ミクロフィブリル化セルロースが、約20〜約50の範囲の繊維勾配(fibre steepness)を有し、;
前記ミクロフィブリル化セルロースは、(i)繊維性基材を粉砕容器内において粉砕することが、少なくとも1種類の無機粒子状材料の存在下で行われること及び(ii)セルロースを含む粉砕繊維性基材及び少なくとも1種類の無機粒子状材料をリファイナー内において精製するか又はホモジナイザー内において均質にするか又は超音波装置で超音波処理することの2段階の加工によって得ることができ、;
前記粉砕が、粉砕媒体の存在下において水性環境で実施され、;
用語「粉砕媒体」は、無機粒子状材料以外の媒体を意味し、0.5mm以上の寸法であり、;
(2)ミクロフィブリル化セルロース及び少なくとも1種類の有機粒子状材料の組成物をポリマーと混合し、第2の混合物を形成する工程;
(3)押出機を通して前記第2の混合物を押出加工する工程;
(4)前記押出加工された第2の混合物を微細化ガス、例えば、高温空気で微細化する工程;及び
(5)押出加工された繊維を回収する工程を含む、製造方法。 - 前記ミクロフィブリル化セルロースが、100μm未満のメジアン径(d50)を有する、請求項40に記載のプロセス。
- 前記微細化ガスが、1つ以上の高温空気流である、請求項40に記載のプロセス。
- 前記超音波装置が、超音波プローブ、超音波水浴、超音波ホモジナイザー、超音波ホイル及び超音波ホーンからなる群から選択される、請求項40に記載のプロセス。
- 前記粉砕容器が、スクリーン粉砕機(screened grinder)である、請求項40に記載のプロセス。
- 前記スクリーン粉砕機(screened grinder)が、攪拌媒体デトライター(stirred media detritor)である、請求項44に記載のプロセス。
- 前記水溶性又は分散性ポリマーが、水溶性ポリマー、天然及び合成ラテックス、ポリマー粒子のコロイド状分散体、エマルション、ミニエマルション、マイクロエマルション又は分散重合体からなる群から選択される、請求項40に記載のプロセス。
- 前記水溶性又は分散性ポリマーが、ポリビニルアルコール(PVA)、コポリアミド、ポリオレフィン、ポリエステル及びポリ塩化ビニルからなる群から選択される、請求項40に記載のプロセス。
- 前記水溶性又は分散性ポリマーが、ポリプロピレン及びポリエチレンホモポリマー及び1−ブテン、4−メチル−1−ペンテン及び1−ヘキサンとのコポリマーを含むコポリマー;並びにそれらのブレンドからなる群から選択される、請求項40に記載のプロセス。
- 繊維の製造方法であって、ミクロフィブリル化セルロースを含み、本方法が、
(1)ミクロフィブリル化セルロースを含む組成物を製造する工程を含み、
前記ミクロフィブリル化セルロースが、約20〜約50の範囲の繊維勾配(fibre steepness)を有し、;
前記ミクロフィブリル化セルロースは、(i)繊維性基材を粉砕容器内において粉砕することが、少なくとも1種類の無機粒子状材料の存在下で行われること及び(ii)セルロースを含む粉砕繊維性基材及び少なくとも1種類の無機粒子状材料をリファイナー内において精製するか又はホモジナイザー内において均質にするか又は超音波装置で超音波処理することの2段階の加工によって得ることができ、;
前記粉砕が、粉砕媒体の非存在下において水性環境で実施され、;
用語「粉砕媒体」は、無機粒子状材料以外の媒体を意味し、0.5mm以上の寸法であり、;
(2)ミクロフィブリル化セルロース及び少なくとも1種類の無機粒子状材料の組成物をポリマーと混合し、第2の混合物を形成する工程;
(3)押出機を通して前記第2の混合物を押出加工する工程;
(4)前記押出加工された第2の混合物を微細化ガス、例えば、高温空気で微細化する工程;及び
(5)押出加工された繊維を回収する工程を含む、製造方法。 - 前記ミクロフィブリル化セルロースが、100μm未満のメジアン径(d50)を有する、請求項49に記載のプロセス。
- 前記微細化ガスが、1つ以上の高温空気流である、請求項49に記載のプロセス。
- 前記超音波装置が、超音波プローブ、超音波水浴、超音波ホモジナイザー、超音波ホイル及び超音波ホーンからなる群から選択される、請求項49に記載のプロセス。
- 前記粉砕容器が、スクリーン粉砕機(screened grinder)である、請求項49に記載のプロセス。
- 前記スクリーン粉砕機(screened grinder)が、攪拌媒体デトライター(stirred media detritor)である、請求項53に記載のプロセス。
- 前記水溶性又は分散性ポリマーが、水溶性ポリマー、天然及び合成ラテックス、ポリマー粒子のコロイド状分散体、エマルション、ミニエマルション、マイクロエマルション又は分散重合体からなる群から選択される、請求項49に記載のプロセス。
- 前記水溶性又は分散性ポリマーが、ポリビニルアルコール(PVA)、コポリアミド、ポリオレフィン、ポリエステル及びポリ塩化ビニルからなる群から選択される、請求項49に記載のプロセス。
- 前記水溶性又は分散性ポリマーが、ポリプロピレン及びポリエチレンホモポリマー及び1−ブテン、4−メチル−1−ペンテン及び1−ヘキサンとのコポリマーを含むコポリマー;並びにそれらのブレンドからなる群から選択される、請求項49に記載のプロセス。
- 前記繊維が、約80℃〜約100℃の温度で押出加工される、請求項17に記載の方法。
- 前記繊維が、約0.1μm〜約1mmの平均直径を有する、請求項17に記載の方法。
- 前記繊維が、約5GPa〜約20GPaの弾性率を有する、請求項17に記載の方法。
- 前記繊維が、約40MPa〜約200MPaの繊維強度を有する、請求項17に記載の方法。
- 前記繊維が、スパンレイド繊維である、請求項17に記載の方法。
- 前記スパンレイド繊維が、スパンボンディングによって形成される、請求項17に記載の方法。
- 前記回収工程が、前記繊維が小孔のある表面へ堆積し、不織布ウェブを形成する、請求項17に記載の方法。
- 前記小孔のある表面が、動くスクリーン又はワイヤーである、請求項64に記載の方法。
- 前記不織布ウェブが、水流交絡によって結合する、請求項64に記載の方法。
- 前記不織布ウェブが、スルーエアーサーマルボンディング法によって結合する、請求項64に記載の方法。
- 前記不織布ウェブが、機械的に結合する、請求項64に記載の方法。
- 前記無機粒子状材料が、炭酸アルカリ土類金属又は硫酸アルカリ土類金属、含水カンダイトクレー、無水(焼成)カンダイトクレー又はそれらの組合せからなる群から選択される、請求項19に記載の方法。
- 前記無機粒子状材料が、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、ドロマイト、セッコウ、カオリン、ハロイサイト、ボールクレー、メタカオリン、完全に焼成された焼成カオリン、タルク、マイカ、ハンタイト、ハイドロマグネサイト、すりガラス、パーライト、珪藻土、ウォラストナイト、二酸化チタン、水酸化マグネシウム、アルミニウム三水和物、石灰、グラファイト又はそれらの組合せからなる群から選択される、請求項19に記載の方法。
- 前記ミクロフィブリル化セルロースの組成物が、デンプン、カルボキシメチルセルロース、ガム、尿素、エチレン、プロピレン及びブチレングリコール並びに両性カルボキシメチルセルロースからなる群から選択される1種類以上の添加剤を更に含む、請求項17に記載の方法。
- 前記ミクロフィブリル化セルロースの組成物が、分散剤、殺生物剤、懸濁化剤、酸化剤及び木材分解酵素からなる群から選択される1種類以上の添加剤を更に含む、請求項17に記載の方法。
- 不織布製品を製造するための、請求項17の方法に記載の繊維の使用。
- 不織布製品を製造するための、請求項19の方法に記載の繊維の使用。
- 前記不織布製品が、おむつ、女性用衛生製品、成人用失禁製品、梱包材料、拭き取り用品、タオル、ダストモップ、工業用衣類、医療用ドレープ、医療用ガウン、フットカバー、殺菌ラップ、テーブルクロス、刷毛、ナプキン、ゴミ袋、様々なパーソナルケア物品、グラウンドカバー及び濾材からなる群から選択される、請求項73に記載の使用。
- 前記不織布製品が、おむつ、女性用衛生製品、成人用失禁製品、梱包材料、拭き取り用品、タオル、ダストモップ、工業用衣類、医療用ドレープ、医療用ガウン、フットカバー、殺菌ラップ、テーブルクロス、刷毛、ナプキン、ゴミ袋、様々なパーソナルケア物品、グラウンドカバー及び濾材からなる群から選択される、請求項73に記載の使用。
- 前記不織布製品が、生分解性である、請求項75に記載の使用。
- 前記不織布製品が、生分解性である、請求項76に記載の使用。
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