JP2599721B2 - 個別化架橋繊維の製法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の分野〕 本発明は高い流体吸収性を有するセルロース系繊維の
製法に関する。より詳細には、本発明は個別化（indivi
dualized）架橋状態であるセルロース系繊維を利用した
吸収性セルロース系繊維の製法に関する。

〔発明の背景〕

実質上個別化形態で架橋された繊維およびこのような
繊維の各種の製法は、技術上記載されている。「個別化
架橋繊維」なる用語は、主として繊維内（intrafiber）
化学架橋結合を有するセルロース系繊維を意味する。即
ち、架橋結合は、主として、別個の繊維のセルロース分
子間よりむしろ単繊維のセルロース分子間である。個別
化架橋繊維は、一般に吸収性製品応用で有用であるとみ
なされる。一般に、個別化架橋繊維の製法の３つのカテ
ゴリーが、報告されている。後述のこれらの方法は、こ
こで（１）乾式架橋法、（２）水溶液架橋法、および
（３）実質上非水溶液架橋法と称される。遷移それ自体
および個別化架橋繊維を含有する吸収性構造物は、一般
に、通常の未架橋繊維と比較して少なくとも１つの有意
な吸収性の改良を示す。しばしば、この吸収性の改良
は、吸収能力によって報告される。追加的に、個別化架
橋繊維から作られた吸収性構造物は、一般に、未架橋繊
維から作られた吸収性構造物と比較して増大された湿潤
レジリエンスおよび増大された乾燥レジリエンスを示
す。「レジリエンス」なる用語は、以下、圧縮力の解除
時に膨張した元の状態に戻るセルロース系繊維製パッド
の能力を意味するであろう。乾燥レジリエンスは、明確
に言えば、繊維が実質上乾燥状態にある際に適用された
圧縮力の解除時に膨張する吸収性構造物の能力を意味す
る。湿潤レジリエンスは、明確に言えば、繊維が加湿状
態にある際に適用された圧縮力の解除時に膨張する吸収
性構造物の能力を意味する。本発明の目的および開示の
一貫性のため、湿潤レジリエンスは、飽和に加湿された
吸収性構造物について観察され報告されるであろう。

乾式架橋テクノロジーを使用して個別化架橋繊維を製
造する方法は、米国特許第3,224,926号明細書に記載さ
れている。個別化架橋繊維は、水溶液中で膨潤繊維に架
橋剤を含浸し、繊維を脱水し、機械的作用によって離解
し、繊維が実質上個別の（individual）状態にある際に
繊維を高温で乾燥して架橋することによって製造され
る。繊維は、固有に、架橋前の脱水の結果、非膨潤崩壊
状態で架橋される。繊維が非膨潤崩壊状態にある際に架
橋を生じさせる米国特許第3,224,926号明細書に例示の
ような方法は、「乾式架橋」繊維の製法と称される。乾
式架橋繊維は、低い流体保持値（FRV）によって特徴づ
けられる。米国特許第3,224,926号明細書に記載の乾式
架橋操作に類似の乾式架橋操作を行う前に繊維を架橋剤
の水溶液に浸漬して繊維間（interfiber）結合能力を減
少することが、米国特許第3,440,135号明細書に示唆さ
れている。この時間のかかる前処理（好ましくは約16〜
48時間）は、不完全な離解から生ずるニット（nit）含
量を減少することによって品質を改良すると主張されて
いる。

水溶液架橋繊維の製法は、例えば米国特許第3,241,55
3号明細書に開示されている。個別化架橋繊維は、繊維
を架橋剤と触媒とを含有する水溶液中で架橋することに
よって製造されている。このようにして製造された繊維
は、以下、「水溶液架橋」繊維と称される。水のセルロ
ース系繊維への膨潤効果のため、水溶液架橋繊維は、非
崩壊膨潤状態にある際に架橋される。乾式架橋繊維と比
較して、米国特許第3,241,553号明細書に開示のような
水溶液架橋繊維は、より大きい可撓性およびより小さい
剛性を有し、かつより高い流体保持値（FRV）によって
特徴づけられる。水溶液架橋繊維から作られた吸収性構
造物は、乾式架橋繊維から作られたパッドよりも低い湿
潤レジリエンスおよび乾式レジリエンスを示す。

米国特許第4,035,147号明細書には、繊維を膨潤させ
るのには十分ではない量の水を含有する実質上非水溶液
中で脱水非膨潤繊維を架橋剤および触媒と接触させるこ
とによって個別化架橋繊維を製造する方法が開示されて
いる。架橋は、繊維がこの実質上非水溶液中にある際に
生ずる。この種の方法は、以下、非水溶液架橋法と称さ
れるであろうし；それによって製造された繊維は、非水
溶液架橋繊維と称されるであろう。米国特許第4,035,14
7号明細書に開示の非水溶液架橋繊維は、膨潤剤として
当業者に既知の溶液との長期の接触時にさえ膨潤しな
い。乾式架橋繊維と同様に、それらは、架橋結合によっ
て高度に剛化され、それから作られた吸収性構造物は、
比較的高い湿潤レジリエンスおよび乾式レジリエンスを
示す。

前記のような架橋繊維は、おむつなどの低密度吸収性
製品応用、そしてまた生理用品などの高密度吸収性製品
応用に有用であると信じられる。しかしながら、このよ
うな繊維は、それらの損害およびコストに鑑みて、通常
の繊維以上の十分な吸収上の利益を与えず、有為な商業
的成功を生じていない。また、架橋繊維の商業的アピー
ルは、安全問題のため低い。文献で架橋剤と最も広く言
及されているもの、ホルムアルデヒドは、不幸に刺激を
ヒトの皮膚に生じさせ、他のヒトの安全問題を伴ってい
る。皮膚に対する刺激および他のヒトの安全問題が回避
されるように架橋製品中の遊離ホルムアルデヒドを十分
に少ない量まで除去することは、技術的バリヤーと経済
的バリヤーとの両方によって妨げられている。

例えば、乾式架橋繊維および非水溶液架橋繊維は、一
般に、過度の剛性および乾燥レジリエンスの繊維を生
じ、それによって輸送のために緻密なシートに成形する
ことを困難にさせ、繊維損傷なしにその後に再毛羽形成
することを困難にさせている。更に、乾燥状態での圧縮
時に、これらの繊維から作られたパッドは、湿潤に対し
て低い応答性を示している。即ち、一旦乾燥状態で圧縮
すると、それらは、湿潤時に実質量の以前の吸収能力を
取り戻す能力を示さない。

乾式架橋繊維および非水溶液架橋繊維に関して経験さ
れた別の困難は、繊維が有孔フォーミングワイヤー上へ
の湿式抄造時に迅速に凝集することである。このこと
は、湿式抄造吸収性構造物の形成並びに繊維の変換プラ
ントへの経済的輸送を容易にするであろう緻密なシート
の形成を妨げている。

水溶液架橋繊維は、或る高密度吸収性パッド応用、例
えば外科包帯、タンポンおよび生理用ナプキン（密度は
通常約0.40g/cc）に有用であるが、湿潤状態にある時に
は過度に可撓性であり、それ故低い湿潤レジリエンスを
有する吸収性構造物を生ずる。更に、湿潤時に、水溶液
架橋繊維は、余りに可撓性になるのでパッドを低い繊維
密度で構造的に支持することができない。それ故、湿潤
パッドは崩壊し、吸収能力は減少する。

本発明の目的は、個別化架橋繊維およびこのような繊
維から作られた吸収性構造物架橋繊維から作られた吸収
性構造物は未架橋繊維から作られた吸収性構造物と比較
して高い水準の吸収性を有し、従来既知の乾式架橋繊維
および非水溶液架橋繊維から作られた構造物よりも高い
湿潤レジリエンスおよび低い乾燥レジリエンスを示し、
従来既知の水溶液架橋繊維から作られた構造物よりも高
い湿潤レジリエンスおよび構造一体性を示す）を提供す
ることにある。

本発明の更に他の目的は、従来既知の架橋繊維および
通常の未架橋繊維と比較して改良された湿潤に対する応
答性を有する前記のような個別化架橋繊維およびこのよ
うな繊維から作られた吸収性構造物を提供することにあ
る。

追加的に、本発明の目的は、ヒトの皮膚付近で安全に
利用できる前記のような商業上ものになる個別化架橋繊
維およびこのような繊維から作られた吸収性構造物を提
供することにある。

本発明の別の目的は、個別化架橋繊維を乾式抄造シー
ト形態に成形する改良法を提供することにある。

〔発明の概要〕

前記目的は、ここに開示のような個別化架橋繊維およ
びこれらの繊維の吸収性構造物への配合によって満たす
ことができることが見出された。一般に、これらの目的
および他の利点は、個別化され、加撚されカールされた
架橋セルロース系繊維の製法において、前記方法は、 a. セルロース系繊維を用意し、 b. 前記繊維をC₂〜C₈ジアルデヒド、前記ジアルデヒド
の各々の１つのアルデヒド基をカルボキシル基によって
置換させることによって誘導される前記ジアルデヒドの
酸類似体、前記ジアルデヒドと前記酸類似体のオリゴマ
ーからなる群から選ばれる架橋剤を含む液体と接触さ
せ、 c. 前記繊維を実質上個別の形態に機械的に分離し、 d. 前記繊維を乾燥し、前記架橋剤と前記繊維と反応さ
せて前記繊維を実質上個別の形態にある際に架橋結合を
形成して繊維内架橋結合を形成する工程からなり、 前記繊維は十分な量の架橋剤と接触させて、セルロー
スアンヒドログルコースモル基準で計算して0.5モル％
〜3.5モル％の架橋剤が前記繊維と反応して前記繊維内
架橋結合を形成し、これによって、前記繊維に28〜45の
保水値を保持せしめるようにすることを特徴とする個別
化架橋セルロース系繊維の製造方法によって達成され
る。

このようにしてえられた繊維は個別化架橋に関する前
記目的を満たし、吸収性構造物応用において予想外に良
好な吸収性能を与えることが見出された。

好ましくは、高度の加撚状態にある際に繊維を架橋す
る。最も好ましい態様においては、繊維を水溶液中で架
橋剤および触媒と接触させ、脱水し、実質上個々の形態
に機械的に分離し、次いで乾燥し、実質上非拘束条件下
で架橋させる。脱水、機械的分離、および乾燥段階は、
架橋前に繊維を高度に加撚するようになることを可能に
する。次いで、架橋の結果、加撚状態を少なくとも部分
的に（しかし完全よりも少し）固定する。或いは、個別
化形態のセルロース系繊維は、酢酸などの水混和性希釈
剤と、等価の繊維の場合に水性水分含量30％に対応する
水準よりも高い水準に繊維を膨張させるのには十分では
ない量の水とを含有する実質上非水性架橋溶液中で架橋
できる。前記の特定の方法に加えて他の方法、本発明に
従って作られる繊維および構造物は、特許請求の範囲に
規定される本発明の範囲内であるつもりである。

〔発明の具体的説明〕

異なる天然源のセルロース系繊維が、本発明に適用で
きる。針葉樹、広葉樹またはリンターからの蒸解繊維
は、好ましくは利用される。また、エスパルト草、バガ
ス、粗毛、亜麻、および他のリグニン質およびセルロー
ス系繊維源からの繊維は、本発明で原料として利用でき
る。繊維は、スラリー、非シート形態またはシート形態
で供給できる。湿膨ラップ（lap）、乾燥ラップまたは
他のシート形態として供給される繊維は、好ましくはシ
ートを機械的に離解することにより（好ましくは繊維を
架橋剤と接触する前に）非シート形態にさせる。また、
好ましくは、繊維を湿潤または加湿状態で用意する。最
も好ましくは、繊維は、未乾燥繊維である。乾燥ラップ
の場合には、機械的離解前に繊維を加湿して繊維の損傷
を最小限にすることが、有利である。

本発明と共に利用する最適の繊維源は、意図される特
定の最終用途に依存するであろう。一般に、ケミカルパ
ルプ化法によって作られたパルプ繊維が、好ましい。完
全漂白繊維、部分漂白繊維および未漂白繊維が、適用で
きる。その優れた白色度および消費者アピールのため、
晒パルプを利用することが、しばしば望ましいことがあ
る。以下に詳述の本発明の１つの新規な態様において
は、繊維を部分的に漂白し、架橋し、次いで完全に漂白
する。製品、例えばペーパータオルおよびおむつ、生理
用ナプキン、生理用品および他の同様の吸収性紙製品用
の吸収性パッドの場合には、それらの優れた吸収特性の
ため、サザーン針葉樹パルプからの繊維を利用すること
が、特に好ましい。

本開発に適用できる架橋剤としては、C₂〜C₈ジアルデ
ヒド、並びにこのようなジアルデヒドの酸類似体（酸類
似体は少なくとも１個のアルデヒド基を有する）、およ
びこのようなジアルデヒドおよび酸類似体のオリゴマー
が挙げられる。これらの化合物は、単一のセルロース鎖
中または単繊維中の最も近く配置されたセルロース鎖上
の少なくとも２個の水酸基と反応することができる。架
橋剤領域に精通しているものは、前記ジアルデヒド架橋
剤が前記酸類似体およびオリゴマー形態を含めて各種の
形態で存在するであろうし、または反応できることを認
識するであろう。すべてのこのような形態は、本発明の
範囲内に包含するつもりである。それ故、特定の架橋剤
の言及は、特定の架橋剤並びに他の形態が水溶液中に存
在することを以下に意味するであろう。本発明で使用す
ることが意図される特定の架橋剤は、グルタルアルデヒ
ド、グリオキサール、およびグリオキシル酸である。グ
ルタルアルデヒドは、繊維に最高水準の吸収性およびレ
ジリエンスを与え、反応し架橋した状態にある時に安全
であり、かつヒトの皮膚を刺激しないと信じられ、かつ
最も安定な架橋結合を与えるので、特に好ましい。追加
のカルボキシル基を有していないモノアルデヒド化合
物、例えばアセトアルデヒドおよびフルフラールは、吸
収性構造物に所望水準の吸収能力、レジリエンス、およ
び膨潤に対する応答性を与えないことが見出された。

予想外に、優れた吸収性パッド性能は、従来実施され
た架橋水準よりも実質上低い架橋水準で得ることができ
ることが発見された。一般に、予想外に良好な結果は、
繊維と反応された架橋剤約0.5モル％〜約3.5モル％（セ
ルロースアンヒドログルコースモル基準で計算）を有す
る個別化架橋繊維から作られた吸収性パッドの場合に得
られる。

好ましくは、架橋剤は、架橋剤が個別の繊維構造の内
部に浸透するような条件下で液体媒体中において繊維と
接触される。しかしながら、個別化毛羽形態にある際の
繊維の噴霧を含めて架橋剤処理の他の方法も、本発明の
範囲内である。

一般に、繊維は、架橋前に適当な触媒とも接触される
であろう。触媒の種類、量および触媒の繊維への接触法
は、実施される特定の架橋法に依存するであろう。これ
らの変数を以下に詳述する。

一旦繊維を架橋剤および触媒で処理したら、繊維間結
合の実質的不在下、即ち繊維間接触を毛羽のないパルプ
繊維と比較して低い発生度に維持するか、繊維を繊維間
結合、特に水素結合の形成を容易にしない溶液中に水没
させながら、架橋剤を維持と反応させる。このことは、
性状が繊維内である架橋結合を形成する。これらの条件
下で、架橋剤は、反応して単一のセルロース鎖の水酸基
間または単一のセルロース系繊維の最も近くに配置され
たセルロース鎖の水酸基間に架橋結合を形成する。

本発明の範囲を限定することを定時または意図しない
が、架橋剤は、セルロースの水酸基と反応してヘミアセ
タールおよびアセタール結合を形成すると信じられる。
安定な架橋結合を与える望ましい結合の種類であると信
じられるアセタール結合の形成は、酸性反応条件下で好
都合である。それ故、酸触媒作用架橋条件は、本発明の
目的に高度に好ましい。

繊維は、好ましくは架橋剤と繊維との反応前に「毛
羽」として既知の低密度個別化繊維状形態に機械的に離
解する。機械的離解は、技術上現在既知であるか以下で
知られるようになる各種の方法によって達成できる。機
械的離解は、好ましくはノット（knot）形成および繊維
損傷を最小限にする方法によって達成される。セルロー
ス系繊維を離解するのに特に有用であることが見出され
た１種の装置は、米国特許第3,987,968号明細書に記載
の３段毛羽形成装置である。米国特許第3,987,968号明
細書に記載の毛羽形成装置は、加湿セルロース系パルプ
繊維を機械的衝撃と機械的攪拌と空気攪拌と限定量の風
乾との組み合わせに付して実質上ノットを含まない毛羽
を作る。個別化繊維は、このような繊維に天然に存在す
るカールおよびヨリの量の比較して高められた程度のカ
ールおよびヨリをそれに付与した。この追加のカールお
よびヨリは、完成架橋繊維から作られた吸収性構造物の
弾性を高めると信じられる。

セルロース系繊維を離解するのに適用可能な他の方法
としては、限定しないが、ウォーリング（waring）ブレ
ンダーでの処理法および繊維を回転ディスクリファイナ
ーまたはワイヤーブラシと接線方向に接触する方法が挙
げられる。好ましくは、気流をこのような離解時に繊維
に向けて、繊維を実質上個別の形態に分離することを助
長する。

毛羽を形成するのに使用する特定の機械装置と無関係
に、繊維は、好ましくは、最初に水分少なくとも約20
％、好ましくは水分約40％〜約60％を含有しながら、機
械的に処理する。

また、高コンシステンシーの繊維または部分乾燥繊維
の機械的リファイニングは、機械的離解の結果として付
与されるカールまたはヨリに加えて、カールまたはヨリ
を繊維に与えるのに利用できる。

本発明に従って製造される繊維は、剛性とレジリエン
スとの独特の組み合わせを有し（これは繊維から作られ
た吸収性構造物が高水準の吸収性を維持することを可能
にする）、かつ乾燥圧縮吸収性構造物の高水準のレジリ
エンスおよび湿潤に対する膨張応答性を示す。前記範囲
内の架橋水準を有することに加えて、架橋繊維は、通常
の化学的にパルプ化された製紙繊維の場合に保水度（WR
V）約28〜45を有することによって特徴づけられる。特
定の繊維のWRVは、架橋時の繊維の架橋水準および膨潤
度を指示する。当業者は、繊維を架橋時に膨潤すればす
る程、WRVが所定の架橋水準で高いであろうことを認識
するであろう。非常に高度に架橋された繊維、例えば前
記の従来既知の乾式架橋法によって製造されたものは、
WRV約25未満、一般に約20未満を有することが見出され
た。勿論、利用する特定の架橋法は、架橋繊維のWRVに
影響を及ぼすであろう。しかしながら、前記限定内の架
橋水準およびWRVを生ずるであろういかなる方法も、本
発明の範囲内であると信じられ、本発明の範囲内である
ことが意図される。適用可能な架橋法としては、発明の
背景に一般に論じたような乾式架橋法および非水溶液架
橋法が挙げられる。本発明の範囲内に或る好ましい乾式
架橋法および非水溶液架橋法を以下に詳述する。溶液が
繊維を高度に膨潤するようにさせる水溶液架橋法は、約
60を超えるWRVを有する繊維を生ずるであろう。これら
の繊維は、本発明の目的に不十分な剛性およびレジリエ
ンスを与えるであろう。

乾式架橋法を明確に言及すると、個別化架橋繊維は、
所定量のセルロース系繊維を用意して、繊維のスラリー
を前記のような種類および量の架橋剤と接触させ、繊維
を実質上個別の形態に機械的に分離し、例えば離解し、
繊維を実質上個別の形態に維持しながら、繊維を乾燥
し、架橋剤を触媒の存在下で繊維と反応させて加工結合
を形成するような方法から製造できる。乾燥工程のほか
に、離解工程は、追加のカールを付与すると信じられ
る。その後の乾燥は、繊維の加撚によって達成する。ヨ
リ度は、繊維のカール状幾何学的形状によって高められ
る。ここで使用する繊維「カール」は、繊維の縦軸の回
りの繊維の幾何学的曲率を意味する。「ヨリ（twis
t）」は、繊維の縦軸の鉛直断面の回りの繊維の回転を
意味する。例示の目的のみで、本発明の範囲を特定的に
は限定しようとはせずに、繊維1mm当たり平均約６個の
ヨリを有する本発明の範囲内の個別化架橋繊維が、観察
された。

繊維を乾燥時および架橋時に実質上個別の形態に維持
することは、繊維を乾燥時に加撚することを可能にし、
それによってこのような加撚カール状で架橋させる。繊
維が加撚しかつカールすることができるような条件下で
繊維を乾燥することは、繊維を実質上非拘束条件下で乾
燥することと称される。一方、繊維をシート形態で乾燥
することは、実質上個別化形態で乾燥された繊維のよう
には加撚せず、かつカールしない乾燥繊維を生ずる。繊
維間水素結合は、繊維の加撚およびカール形成の相対発
生を「拘束する（restrain）」と信じられる。

繊維を架橋剤および触媒と接触できる各種の方法があ
る。１態様においては、繊維を最初から架橋剤と触媒と
の両方を含有する溶液と接触させる。別の態様において
は、繊維を架橋剤の水溶液と接触させ、触媒の添加前に
浸漬させる。その後、触媒を加える。第三態様において
は、架橋剤および触媒をセルロース系繊維の水性スラリ
ーに加える。ここに記載のものに加えて他の方法は、当
業者に明らかであろうし、本発明の範囲内に包含しよう
とする。繊維を架橋剤および触媒と接触させる特定の方
法と無関係に、セルロース系繊維、架橋剤および触媒を
好ましくは混合し、かつ／または繊維とともに十分に浸
漬して、個別の繊維との完全な接触および個々の繊維の
含浸を保証する。

一般に、架橋機構を触媒するいかなる物質も、利用で
きる。適用可能な触媒としては、有機酸および酸性塩が
挙げられる。特に好ましい触媒は、塩、例えばアルミニ
ウム、マグネシウム、亜鉛およびカルシウムの塩化物、
硝酸塩または硫酸塩である。好ましい塩の１つの特定例
は、硝酸亜鉛６水和物である。他の触媒としては、酸、
例えば硫酸、塩酸および他の鉱酸および有機酸が挙げら
れる。所定の触媒は、単独の触媒作用剤として、または
１以上の他の触媒との組み合わせで利用できる。触媒作
用剤としての酸性塩と有機酸との組み合わせは、優れた
架橋反応効率を与えると信じられる。予想外に高水準の
反応完了は、硝酸亜鉛塩とクエン酸などの有機酸との触
媒組み合わせの場合に観察された。このような組み合わ
せの使用が好ましい。鉱酸は、溶液中で架橋剤と接触さ
せながら繊維のpHを調節するのに有用であるが、好まし
くは主触媒としては利用されない。

利用する架橋剤および触媒の最適量は、利用する特定
の架橋剤、反応条件および意図する特定の製品応用に依
存するであろう。

勿論、好ましくは触媒の使用量は、架橋剤の特定の種
類および量、および反応条件、特に温度およびpHに依存
する。一般に、技術的考慮および経済的考慮に基づい
て、セルロース系繊維に加えられる架橋剤の重量に対し
て約10重量％〜約60重量％の触媒量が、好ましい。例示
の目的で、利用する触媒が硫酸亜鉛６水和物であり、か
つ架橋剤がグルタルアルデヒドである場合には、グルタ
ルアルデヒドの添加量に対して約30重量％の触媒量が好
ましい。最も好ましくは、グルタルアルデヒドの重量に
対して約５％〜約30％のクエン酸などの有機酸も、触媒
として加える。追加的に、セルロース系繊維スラリーま
たは架橋剤溶液の水性部分を架橋剤と繊維との接触時に
pH約２〜pH約５、より好ましくはpH2.5〜pH約3.5のター
ゲットpHに調節することが望ましい。

セルロース系繊維は、一般に脱水し、場合によって乾
燥すべきである。使用可能な最適コンシステンシーは、
利用する毛羽形成装置の種類に応じて変化するであろ
う。好ましい態様においては、セルロース系繊維を脱水
し、最適にはコンシステンシー約30％〜約80％に乾燥す
る。より好ましくは、繊維を脱水し、コンシステンシー
水準約40％〜約60％に乾燥する。繊維をこれらの好まし
い範囲に乾燥することは、一般に、高含水量に伴うノッ
トの過度の形成なしで、かつ低含水量に伴う高水準の繊
維破損なしに繊維の個別化形態への離解を容易にするで
あろう。

例示の目的で、脱水は、パルプを機械的にプレスする
方法、遠心分離する方法、風乾する方法などの方法によ
って達成できる。追加の乾燥は、好ましくは長期間高温
の利用が必要ではないような条件下での風乾、フラッシ
ュ乾燥などの技術上既知の方法によって実施される。本
法のこの段階での過度の高温は、架橋の早期開始を生ず
ることがある。好ましくは、約160℃を超える温度は、
２〜３秒を超える時間維持されない。機械的離解は、前
記のように実施される。

次いで、離解された繊維を有効な時間適温で加熱して
架橋剤を硬化させ、即ちセルロース系繊維と反応させ
る。架橋速度および架橋度は、繊維の乾燥度、温度、触
媒および架橋剤の量および種類および架橋を行いながら
繊維を加熱し、かつ／または乾燥するのに利用する方法
に依存する。特定の温度での架橋は、静的オーブン中で
乾燥／加熱に付す時よりも、連続通風乾燥によって達成
する時に或る初期含水量の繊維の場には高速で生ずるで
あろう。当業者は、多数の温度−時間関係が架橋剤の硬
化の場合に存在することを確認するであろう。静的大気
条件下での約30分〜60分の期間の通常の紙乾燥温度〔例
えば、120゜F（約49℃）−約150゜F（約66℃）〕は、一
般に含水量約５％未満を有する繊維に許容可能な硬化効
率を与えるであろう。また、当業者は、より高い温度お
よび空気対流が硬化に必要な時間を短縮することを認識
するであろう。しかしながら、約160℃を超える高温へ
の繊維の露出が繊維の黄変または他の損傷をもたらすこ
とがあるので、硬化温度は、好ましくは約160℃未満に
維持される。

最大の架橋水準は、繊維が本質上乾燥（水分約５％未
満）である時に達成されるであろう。水の不在のため、
繊維は、実質上非膨潤崩壊状態にある際に架橋する。従
って、それらは、特徴的に本発明に適用できる範囲と比
較して低い流体保持値（FRV）を有する。FRVは、浸漬さ
れ、次いで、遠心分離されて繊維間流体を除去した繊維
試料によって吸収されたままである流体量（乾燥繊維基
準で計算）を意味する（FRVを更に定義し、FRVの測定法
を後述する）。架橋繊維が吸収できる流体量は、飽和時
に膨潤する能力、換言すれば最大量への膨潤時の内径ま
たは容量に依存する。このことは、架橋水準に依存す
る。繊維内架橋の水準が特定の繊維および方法の場合に
増大するにつれて、繊維のFRVは、繊維が湿潤時に全く
膨潤しなくなるまで減少する。このように、繊維のFRV
値は、飽和における繊維の物理的状態を構造的に説明す
る。特に断わらない限り、ここに記載のFRVデータは、
繊維の保水値（WRV）によって報告されるであろう。ま
た、他の流体、例えば塩水および合成尿は、分析用流体
媒体として有利に利用できる。一般に、硬化が本法のよ
うに乾燥に大幅に依存する方法によって架橋された特定
の繊維のFRVは、主として架橋剤および架橋水準に依存
するであろう。本発明に適用可能な架橋剤量でこの乾式
架橋法によって架橋された繊維のWRVは、一般に約50未
満、約25よりも大であり、好ましくは約28〜約45であ
る。その上に反応されたグルタルアルデヒド約0.5モル
％〜約2.5モル％（セルロースアンヒドログルコースモ
ル基準で計算）を有する漂白SSK繊維は、WRV約40〜約28
を有することが観察された。漂白度および架橋後の漂白
工程の実施は、WRVに影響を及ぼすことが見出された。
この効果を以下に詳細に調べる。本発明以前に既知の乾
式架橋法によって製造されたサザーン針葉樹クラフト
（SSK）繊維は、ここに記載のものよりも高い架橋水準
を有し、WRV約25未満を有する。前記のように、このよ
うな繊維は、過度に剛性であり、かつ本発明の繊維より
も低い吸収能力を示すことが観察された。

乾式架橋法による個別化架橋繊維の別の製法において
は、セルロース系繊維を前記のように架橋剤を含有する
溶液と接触させる。架橋剤との接触前または接触後に、
繊維をシート形態で用意する。好ましくは、架橋剤を含
有する溶液は、前記乾式架橋法に適用可能な触媒の１つ
も含有する。繊維をシート形態にある際に乾燥し、好ま
しくは繊維を約120℃〜約160℃の温度に加熱することに
よって架橋される。架橋後、繊維を実質上個別の形態に
機械的に分離する。このことは、好ましくは繊維毛羽形
成装置、例えば米国特許第3,987,968号明細書に記載の
ものでの処理によって実施し、または技術上既知であり
得るような他の繊維解離法で実施できる。このシート架
橋法に従って製造された個別化架橋繊維は、架橋剤約0.
5モル％〜約3.5モル％（セルロースアンヒドログルコー
ルモル基準で計算；離解後に測定）が繊維内架橋結合の
形態で繊維と反応するのに十分な量の架橋剤で処理す
る。シート形態である際に繊維を乾燥し架橋する別の効
果は、繊維対繊維結合が繊維が加撚しかつカールするの
を拘束して増大された乾燥を生ずることである。繊維を
実質上非拘束条件下で乾燥した後加撚カール状配置で架
橋する方法に従って製造された個別化架橋繊維と比較し
て、前記シート硬化法から製造された比較的ヨリを戻し
た（untwisted）繊維から製造される吸収性構造物は、
乾燥吸収性構造物のより低い湿潤レジリエンスおよび湿
潤に対するより低い応答性を示すと予想されるであろ
う。

本発明に適用可能な架橋法の別のカテゴリーは、非水
溶液硬化架橋法である。乾式架橋法に適用できるのと同
じ種類の繊維が、非水溶液架橋繊維の製造において使用
できる。繊維は、架橋剤約0.5モル％〜約3.5モル％がそ
の後に繊維および適当な触媒と反応するのに十分な量の
架橋剤（架橋剤の反応量は前記架橋反応後に計算）で処
理する。繊維を繊維の実質量の膨潤を惹起しない溶液中
に水没させながら、架橋剤を反応させる。しかしなが
ら、繊維は、水約30％までを含有でき、さもなければ含
水量約30％を有する繊維に等しい程度まで加橋溶液中で
膨潤できる。このような部分膨潤繊維幾何学的形状は、
以下の詳述のように追加の予想外の利益を与えることが
見出された。架橋溶液は、非水性水混和性極性希釈剤、
限定しないが例えば酢酸、プロパン酸またはアセトンを
含有する。好ましい触媒としては、硫酸などの鉱酸、お
よび塩酸などのハロゲン酸が挙げられる。他の適用可能
な触媒としては、鉱酸およびハロゲン酸の塩、有機酸お
よびそれらの塩が挙げられる。また、架橋媒体として使
用するのに適用可能な架橋溶液系としては、米国特許第
4,035,147号明細書に開示のものが挙げられる。架橋溶
液は、若干の水または他の繊維膨潤液体を含有できる
が、水の量は、好ましくは70％コンシステンシーパルプ
繊維（30％水性含水量）によってもたらされる膨潤水準
に相応する膨潤水準を生じさせるのに不十分である。追
加的に、架橋溶液の水分が繊維を除外して溶液の全容量
の約10％未満であることが、好ましい。この量を超える
架橋溶液中の水の量は、架橋効率および架橋速度を下げ
る。

繊維による架橋剤の吸収は、架橋溶液それ自体中で達
成でき、または前処理段階、限定しないが例えば架橋剤
を含有する水溶液または非水溶液のいずれかでの繊維の
飽和において達成できる。好ましくは、繊維を個別の形
態に機械的に離解する。この機械的処理は、前記乾式架
橋法に関連して記載した繊維毛羽形成法によって実施で
きる。

加湿セルロース系繊維が繊維の自然状態の量のカール
またはヨリ（もしあったら）を超える程度にカール状ま
たは加撚状態をとらせる機械的処理を、毛羽の製造に組
み込むことが特に好ましい。このことは、最初に加湿状
態にある毛羽形成用繊維を用意し、繊維を機械的処理に
付し、例えば繊維を実質上個別の形態に離解する前記方
法に付し、繊維を少なくとも部分的に乾燥することによ
って達成できる。

繊維に付与されたカールおよびヨリの相対量は、一部
分、繊維の含水量に依存する。本発明の範囲を限定せず
に、繊維は、繊維対繊維接触が少ない条件下、即ち繊維
が個別化形態である時に乾燥時に自然に加撚すると信じ
られる。また加湿繊維の機械的処理は、最初に、繊維を
カール状にならせる。次いで、繊維を実質上非拘束条件
下で乾燥または部分乾燥する時に、繊維は加撚するよう
になる。ヨリの程度は、機械的に付与されるカールの追
加量によって高められる。離解毛羽形成工程は、好まし
くは高コンシステンシー加湿パルプまたは繊維コンシス
テンシー約45％〜約55％（離解開始前に測定）に脱水さ
れたパルプについて実施する。

離解後、離解工程が含水量０％〜約30％を有する含水
量を有する繊維をまだ与えていないならば、繊維は、架
橋溶液との接触前に含水量０％〜約30％に乾燥すべきで
ある。繊維が実質上非拘束条件下にある際に、乾燥工程
は実施すべきである。即ち、繊維対繊維接触は、乾燥時
に固有の繊維の加撚が抑制されないように最小限にすべ
きである。風乾法とフラッシュ乾燥法との両方が、この
目的で好適である。

次いで、個別化繊維は、水混和性非水性希釈剤と架橋
剤と触媒とを含有する架橋溶液と接触する。架橋溶液
は、限定量の水を含有できる。架橋溶液の水分は、約18
％未満であるべきであり、好ましくは約９％未満であ
る。

また、機械的に離解されていない繊維のバット（ba
t）は、前記のような架橋溶液と接触できる。

架橋剤および酸触媒の使用量は、コンシステンシー、
温度、架橋溶液および繊維中の水分、架橋溶液中の架橋
剤および希釈剤の種類、所望の架橋度などの反応条件に
依存するであろう。好ましくは、架橋剤の使用量は、約
0.2重量％〜約10重量％（架橋溶液の繊維を含まない全
重量に対して）である。好ましい酸触媒含量は、追加的
に、架橋溶液中の触媒の酸性度に依存する。良好な結果
は、一般に、酢酸希釈剤と好ましい量のグルタルアルデ
ヒドと限定量の水とを含有する架橋溶液中の触媒含量
（塩酸を含めて）約0.3重量％〜約５重量％（繊維を含
まない架橋溶液重量基準）の場合に得ることができる。
繊維コンシステンシー約10重量％未満を有する繊維と架
橋溶液とのスラリーは、前記架橋溶液と共に架橋するの
に好ましい。

架橋反応は、室温で実施でき、または促進された反応
速度のために高温、好ましくは約40℃未満で実施でき
る。

繊維を架橋溶液と接触させ、架橋溶液中で架橋するこ
とができる各種の方法がある。１態様においては、繊維
を最初から架橋剤と酸触媒との両方を含有する溶液と接
触させる。繊維を架橋溶液に浸漬させ、その際に架橋が
生ずる。別の態様においては、繊維を希釈剤と接触さ
せ、酸触媒の添加前に浸漬させる。その後、酸触媒を加
え、その際の架橋が開始する。記載のものに加えて他の
方法は、当業者に明らかであろうし、本発明の範囲内に
あることが意図される。

好ましくは、架橋剤および架橋の実施条件は、繊維内
架橋を容易にすることに選ばれる。このように、架橋反
応は、架橋剤が繊維に浸透するのに十分な時間を有した
後に実質的部分生ずることが有利である。反応条件は、
好ましくは、架橋剤が繊維に既に浸透したのでなければ
即座の架橋を回避するように選ばれる。架橋が約30分の
期間で実質上完了する反応期間が、好ましい。より長い
反応期間は、繊維性能において最少の限界利益を与える
と信じられる。しかしながら、実質上即座の架橋を含め
て、より短い期間と、より長い期間との両方が、本発明
の範囲内であるつもりである。

また、溶液中にある際に部分的にだけ硬化した後、本
法において後で乾燥または加熱処理によって架橋反応を
完了することが、意図される。

架橋工程後、繊維を水切りし、洗浄する。好ましく
は、パルプに残存しているいかなる酸も中和するのに十
分な量の苛性などの塩基物質を洗浄工程において加え
る。洗浄後、繊維を脱流動化し（defluidize）、完全に
乾燥する。好ましくは、繊維は、脱流動化工程と乾燥工
程との間で、架橋繊維をカールさせる第二機械的離解工
程、例えば離解による毛羽形成に付す。乾燥時に、繊維
のカール状態は、架橋溶液との接触前のカール形成処理
に関連して前記のように追加のヨリを付与する。第一機
械的離解工程に関連して記載したのと同じヨリおよびカ
ールを惹起する装置および方法が、この第二機械的離解
工程に適用できる。ここで使用する「離解」なる用語
は、繊維を既に実質上個別の形態で用意できるとして
も、繊維を実質上個別の形態に機械的に分離するのに使
用できる方法のいずれも意味するであろう。それ故、
「離解」は、個別の形態またはより圧密な形態のいずれ
かの繊維を機械的に処理する工程、（ａ）繊維がまだ実
質上個別の形態ではなかったならば繊維をこのような形
態に分離するであろうし、（ｂ）カールおよびヨリを乾
燥時に繊維に付与する機械的処理を意味する。

この第二離解工程は、繊維が架橋した後に、パルプの
加撚カール状特性を増大することが見出された。繊維の
加撚カール状の配置のこの増大は、吸収性構造物の高め
られたレジリエンスおよび湿潤に対する応答性をもたら
す。第二離解処理は、加湿状態にあるここに記載の架橋
繊維のいずれについても実施できる。しかしながら、第
二離解工程が追加の乾燥工程を必要とせずに可能である
ことは、非水溶液架橋法の特定の利点である。このこと
は、溶液（その中で繊維を架橋）が繊維が望ましくない
高度に膨潤した状態をとるようにさせないとしても架橋
後に繊維を可撓性に保つという事実による。

更に予想外に、圧縮パッドを湿潤する時に増大された
吸収性構造物の膨張率は、架橋前に水を完全に乾燥した
繊維と比較して、加撚されているが部分的に膨潤されて
いる状態にある際に架橋された繊維から作られた構造物
の場合に得ることができることが見出された。

改善された結果は、繊維を架橋溶液との接触前に水分
約18％〜約13％に乾燥する条件下で架橋された個別化架
橋繊維の場合に得られる。繊維を架橋溶液との接触前に
完全に乾燥する場合には、繊維は、非膨潤崩壊状態にあ
る。繊維は、溶液の低水分のため、架橋溶液との接触前
に膨潤状態にはならない。前記のように、架橋溶液の臨
界的面は、繊維の実質的膨純を生じさせないことであ
る。しかしながら、架橋溶液の希釈剤を既に膨潤した繊
維によって吸収する時には、繊維は、事実上水を「乾
燥」しているが、その先在する部分膨潤状態を保持す
る。

繊維の膨潤度を説明するために、架橋後な繊維の流体
保持値（FRV）について再度言及することは、有用であ
る。より高いFRVを有する繊維は、より低い膨潤状態に
ある際に架橋された繊維と比較してより高い膨潤状態に
ある際に架橋された繊維に相当する（すべての他の因子
は等しい）。本発明の範囲を限定せずに、増大されたFR
Vを有する部分膨潤架橋繊維は、非膨潤状態にある際に
架橋された繊維よりも大きい湿潤レジリエンスおよび湿
潤に対する応答性を有すると信じられる。湿潤レジリエ
ンスおよび湿潤に対する応答性が増大した繊維は、それ
らの自然状態に戻す試みにおいて湿潤時により容易に膨
張するかヨリを戻す（untwist）ことができる。なお、
架橋によって付与された剛性のため、繊維は、依然とし
て構造的支持を繊維から作られた飽和パッドに与えるこ
とができる。部分膨潤架橋繊維に関連してここに記載の
数値で表したFRVデータは、保水度（WRV）であろう。WR
Vが約60を超えて増大すると繊維の剛性は、飽和吸収性
構造物を支持するのに望ましい湿潤レジリエンスおよび
湿潤に対する応答性を与えるのに不十分になると信じら
れる。

繊維を溶液中で架橋する別法においては、繊維を先ず
水溶液または他の繊維膨潤溶液に浸漬し、脱流動化し、
所望水準に乾燥し、その後前記のような触媒と架橋剤と
を含有する水混和性架橋溶液に水没させる。繊維を好ま
しくは脱流動化後、追加の乾燥前に毛羽形態に機械的に
離解して、前記のような高められたヨリおよびカールの
利益を得る。繊維を架橋剤と接触させた後に実施される
機械的離解は、架橋剤を揮発し、このように場合によっ
て架橋剤による大気汚染または架橋剤のため高い空気処
理用投資をもたらすので、それ程望ましくない。

すぐ上に記載の方法の修正においては、繊維を離解
し、次いで架橋剤と繊維膨潤希釈剤（好ましくは水）と
の高濃度溶液に予備浸漬する。架橋剤濃度は、繊維の水
で惹起する膨潤を抑制するのに十分な程高い。本発明の
架橋剤（好ましくはグルタルアルデヒド）の50重量％水
溶液は、繊維を予備浸漬するのに有用な溶液であること
が見出された。予備浸漬された繊維を脱流動化し、水混
和性極性希釈剤と触媒と限定量の水とを含有する架橋溶
液に水没させ、次いで前記のように架橋する。また、前
記のように、架橋繊維は、シートまたは吸収性構造物に
更に加工する前に、脱流動化し、第二機械的離解工程に
付すことができる。

架橋剤を反応させる前に繊維を水溶液中で架橋剤で予
備浸漬することは、繊維を架橋剤含有溶液で予備浸漬し
なかった前記非水溶液硬化法の架橋繊維から作られたパ
ッドと比較してさえ、架橋繊維から作られた吸収性パッ
ドに予想外に高い吸収性を与える。

前記乾式架橋法および非水溶液架橋法の結果として形
成される架橋繊維は、本発明の製品である。本発明の架
橋繊維は、空気抄造吸収性芯の製造において直接利用で
きる。追加的に、それらの剛性および弾性のため、架橋
繊維は、圧密しない低密度シートに湿式抄造できる。こ
の低密度シートは、その後乾燥した時に、更に他の機械
加工なしで吸収性芯として直接有用である。また、架橋
繊維は、安全または遠い場所への輸送のために圧密にパ
ルプシートとして湿式抄造できる。

一旦個別化架橋繊維を作ったら、乾式抄造し、吸収性
造物に直接成形するか、湿式抄造し、吸収性構造物また
は緻密なパルプシートに成形することができる。本発明
の繊維は、各種の実質的性能上の利点を与える。しかし
ながら、このような繊維を通常の湿式シート形成法によ
って平滑な湿式抄造シートに成形することは、困難であ
る。これは、個別化架橋繊維が溶液中にある時に迅速に
凝集するからである。このようなフロキュレーション
は、ヘッドボックス中および多孔フォーミングワイヤー
中への浸漬時に両方において生ずることがある。通常の
パルプシート化法によって個別化架橋繊維をシート化し
ようとする試みは、複数の凝集繊維塊を形成することが
見出された。このことは、繊維の剛性の加撚特性、低水
準の繊維対繊維結合、およびシートフォーミングワイヤ
ー上に一旦浸漬された繊維の高い水切り性から生ずる。
それ故、個別化架橋繊維の実用的シート化法を提供し、
それによって湿式抄造された吸収性構造物および運送／
その後の離解用の緻密なパルプシートを形成できること
は、有意な商業的関心事である。

従って、溶液中で凝集する傾向がある個別化架橋繊維
をシート化する新規の方法が、開発された。この新規の
方法においては、個別化架橋繊維を含有するスラリーを
最初に通常のパルプシート化法と同様の方法でフォード
リニール・ワイヤー（Fourdrinier wire）などの多孔フ
ォーミングワイヤー上に沈積させる。しかしながら、個
別化架橋繊維の性状のため、これらの繊維は、複数の繊
維塊でフォーミングワイヤー上に沈積する。少なくとも
１つの流体流（好ましくは水）を沈積された塊状繊維に
向ける。好ましくは、一連のシャワーが、フォーミング
ワイヤー上に沈積された繊維に向けられる。連続シャワ
ーは、容量的流量が順次減少する。シャワーは、繊維に
対する流体の衝撃が繊維のフロキュレーションの形成を
抑制しかつ既に形成された繊維のフロキュレーションを
分散させるように作用するのに十分な速度を有している
べきである。繊維固定工程は、好ましくはダンディロー
ルなどの円筒スクリーンで、または技術上既知であるか
知られるようになる機能類似の別の装置で実施する。次
いで、一旦固定したら、繊維状シートを乾燥し、場合に
よって所望に応じて圧密することができる。シャワーの
間隔は、特定の繊維フロック形成速度、フォーミングワ
イヤーのライン速度、フォーミングワイヤーを通しての
水切り、シャワーの数、およびシャワーを通しての速度
および流量に応じて変化するであろう。好ましくは、シ
ャワーは、実質的水準のフロック形成がもたらされない
ように十分な程一緒に近い。

繊維のフロキュレーションの形成を抑制し、かつ分散
することに加えて、繊維上にシャワーをかける流体は、
追加の液体媒体（それに、その後のシート形成のために
繊維を分散できる）を与えることによって個別化架橋繊
維の極めて速い水切りも補償する。容量的流量が減少す
る複数のシャワーは、繊維のフロキュレーションに対す
る反復分散／抑制効果を与えながら、スラリーコンシス
テンシーの体系的正味増大を容易にする。このことは、
繊維の比較的平滑な一様の沈積を形成する。次いで、こ
れらの繊維は、流体を水切りし、繊維を多孔ワイヤーに
対してプレスすることによって迅速、速ち再フロキュレ
ーション前にシート形態に固定する。

通常の未架橋セルロース系繊維から作られたパルプシ
ートと比較して、本発明の架橋繊維から作られたパルプ
シートは、通常のパルプシート密度に圧縮することがよ
り困難である。それ故、架橋繊維を未架橋繊維、例えば
吸収性芯の製造に常用されるものと組み合わせることが
望ましいことがある。剛化架橋繊維を含有するパルプシ
ートは、好ましくは個別化架橋繊維と混合された、シー
トの全乾燥重量に対して約５％〜約９％の未架橋セルロ
ース系繊維を含有する。シートの全乾燥重量に対して約
５％〜約30％の高精砕未架橋セルロース系繊維を配合す
ることが、特に好ましい。このような高精砕繊維は、ろ
水度水準CSF約300ml未満、好ましくはCSF100ml未満に精
砕または叩解する。未架橋繊維は、好ましくは個別化架
橋繊維の水性スラリーと混合する。次いで、この混合物
は、その後の離解および吸収性パッドの成形のために緻
密なパルプシートに成形できる。未架橋繊維の配合は、
吸収性の驚異的な程小さい損失をその後に形成させる吸
収性パッドに付与しながら、パルプシートの緻密形態へ
の圧縮を容易にする。未架橋繊維は、追加的にパルプシ
ートの引張強さを増大し、パルプシートから、または架
橋繊維と未架橋繊維との混合物から直接作られる吸収性
構造物の引張強さを増大する。架橋繊維と未架橋繊維と
のブレンドを先ずパルプシートとし、次いで吸収性パッ
ドに成形するか、吸収性パッドに直接成形するかどうか
に無関係に、吸収性パッドは、前記のように空気抄造ま
たは湿式抄造できる。

個別化架橋繊維から、または未架橋繊維も含有する混
合物から作られたシートまたはウェブは、好ましくは坪
量約800g/m²未満および密度約0.60g/cm³未満を有するで
あろう。本発明の範囲を限定しようとはしないが、坪量
300g/m²〜約600g/m²および密度0.15g/cm²〜約0.3g/cm³
を有する湿式抄造シートは、使い捨て物品、例えばおむ
つ、タンポンおよび他の生理製品中の吸収性芯としての
直接適用に特に意図される。これらの水準よりも高い坪
量および密度を有する構造物な、吸収体応用により有用
である低密度／坪量構造物を形成するために、その後の
微粉砕／空気抄造または湿式抄造に最も有用であると信
じられる。といっても、このような高坪量／密度構造物
も、驚異的に高い吸収性および湿潤に対する応答性を示
す。本発明の繊維に意図される他の応用としては、0.10
g/cc未満であることができる密度を有する低密度ティッ
シュシートが挙げられる。

架橋繊維がヒトの皮膚の次またはその付近に配置され
る製品応用の場合には、繊維を更に加工して過剰の未反
応架橋剤を除去することが望ましい。好ましくは、未反
応架橋剤の量は、セルロース系繊維の乾燥重量に対して
少なくとも約0.03％未満に減少する。過剰の架橋剤を成
功裡に除去することが見出された一連の処理は、順次、
架橋繊維を洗浄し、繊維を水溶液に適当な時間浸漬さ
せ、繊維を篩分けし、例えば遠心分離によってコンシス
テンシー約40％〜約80％に脱水し、前記のように脱水繊
維を機械的に離解し、繊維を風乾することを含む。この
プロセスは、残留遊離架橋剤含量を約0.01％〜0.15％に
減少することが見出された。

残留架橋剤を減少する別の方法においては、易抽出性
架橋剤をアルカリ洗浄液によって除去する。アルカリ度
は水酸化ナトリウムなどの塩基性化合物、或い酸化剤、
例えば漂白剤として常用される化学薬品、例えば次亜塩
素酸ナトリウム、およびアミノ含有化合物、例えば水酸
化アンモニウム（これらはヘミアセタール結合を加水分
解してシッフ塩基を生成）の形態で導入できる。pHは、
好ましくはアセタール架橋結合の逆戻りを抑制するため
にpH少なくとも約７、より好ましくはpH少なくとも約９
の水準に維持する。アセタール結合に対して中性であり
ながら、メミアセタール結合の分解を惹起させることが
好ましい。それ故、高アルカリ性条件で作動する抽出剤
が、好ましい。0.01N〜0.1N水酸化アンモニウム濃度で
の１回の洗浄処理は、30分〜２時間の浸漬時間で残留物
含量を約0.0008％〜約0.0023％に減少することが観察さ
れた。最小限の追加の利益は、約30分を超える浸漬時
間、約0.01Nを超える水酸化アンモニウム濃度の場合に
もたらされると信じられる。

１段酸化と多段酸化との両方が、残留架橋剤を抽出す
るのに有効な方法であることが見出された。次亜塩素酸
ナトリウムの形態で供給される有効塩素（av.Cl）0.1％
〜av.Cl約0.8％（繊維の乾燥重量に対しつ）での１段洗
浄は、残留架橋剤量を約0.0015％〜約0.0025％に減少す
ることが見出された。

架橋個別化繊維を製造する１つの新規のアプローチに
おいては、繊維源を通常の多段漂白順序（sequence）に
付すが、順序の中間点において漂白プロセスを中断し、
繊維を本発明に従って架橋する。硬化後、漂白順序の残
りを完了する。許容可能な程少ない架橋剤残留量約0.00
6％未満が、このようにして得ることができることが見
出された。追加の洗浄および抽出装置および追加のプロ
セスの資本費用および加工上の不便が漂白工程と残留物
減少工程との合併のため回避されるので、この方法は、
架橋繊維を製造するのに好ましい方法を具体化すると信
じられる。当業者は自明であるように、実施される漂白
順序および架橋のための順序における中断点は、広く変
化できる。しかしながら、DEP^＊またはDEH^＊段階が架橋
後にある多段漂白順序は、望ましい結果を与えることが
見出された（^＊D:二酸化塩素、E:苛性抽出、P:過酸化
物、H:次亜塩素酸ナトリウム）。架橋後の漂白順序は、
好ましくはpH約７よりも高いpH、より好ましくはpH約９
よりも高いpHで実施されるアルカリ処理である。

残留架橋剤の有効減少を与えることに加えて、架橋後
のアルカリ処理は、等しい架橋水準の場合により高いFR
V（流体保持値）繊維の開発を容易にすることが観察さ
れた。より高いFRV繊維は、漂白完了後に架橋されたそ
の他と点では等価の繊維と実質上同じ湿潤レジリエンス
および水分応答性を実質上保持しながら、より低い乾燥
レジリエンスを有し、即ち乾燥状態にある際により容易
に緻密化する。このことは、より高いFRVが従来減少さ
れた吸収性を生じたことを思えば、特に驚異的であっ
た。

ここに記載の架橋繊維は、各種の吸収性物品、限定し
ないが例えばティッシュシート、使い捨ておむつ、生理
用品、生理用ナプキ、タンポン、および包帯に有用であ
る。前記物品の各々は、ここに記載の個別化架橋繊維を
含有する吸収性構造物を有する。例えば、液体浸透性ト
ップシートと、トップシートに連結された液体不透過性
バックシートと、個別化架橋繊維を含有する吸収性構造
物とを有する使い捨ておむつまたは同様の物品が、特に
意図される。このような物品は、一般に米国特許第3,86
0,003号明細書に記載されている。

通常、おむつおよび生理用品用の吸収性芯は、非剛化
未架橋セルロース系繊維から作られ、そして吸収性芯は
乾燥密度約0.06g/cc〜約0.12g/cを有する。湿潤時に、
吸収性芯は、通常、容量減少を示す。

本発明の架橋繊維は、通常の未架橋繊維または従来既
知の架橋繊維から作られた等密度吸収性芯と比較して実
質上より高い流体吸収性、限定しないが例えば吸収能力
および灯心作用（wicking）速度を有する吸収性芯を作
ることに使用できることが見出された。更に、これらの
改良吸収性の結果は、増大された水準の膨潤レジリエン
スと共に得ることができる。膨潤時に実質上一定の容量
を維持する密度約0.06g/cc〜約0.15g/ccの吸収性芯の場
合には、乾燥セルロースアンヒドログルコースモル基準
で架橋剤約2.0モル％〜約2.5モル％の架橋水準を有する
架橋繊維を利用することが、特に好ましい。このような
繊維から作られた吸収性芯は、構造一体性の望ましい組
み合わせ、即ち耐圧縮性および湿潤レジリエンスを有す
る。この文脈で湿潤レジリエンスなる用語は、圧縮力へ
の露出時および解除時に元の形状および容量にはね返る
加湿パッドの能力を意味する。未処理繊維および従来既
知の架橋繊維から作られた芯と比較して、本発明の繊維
から作られた吸収性芯は、湿潤圧縮力の解除時に元の容
量の実質上大部分を取り戻すであろう。

別の好ましい態様においては、個別化架橋繊維を空気
抄造または湿式抄造（そしてその後乾燥）吸収性芯に成
形し、この吸収性芯をパッドの平衡湿潤密度よりも低い
乾燥密度に圧縮する。平衡湿潤密度は、パッドが流体で
十分に飽和された時に乾燥繊維基準で計算したパッドの
密度である。繊維を平衡湿潤密度よりも低い乾燥密度を
有する吸収性芯に成形する時には、飽和への湿潤時に、
芯は、平衡湿潤密度に崩壊するであろう。或いは、繊維
を平衡湿潤密度よりも高い乾燥密度を有する吸収性芯を
成形する時には、飽和への湿潤時に、芯は、平衡湿潤密
度に膨張するであろう。本発明の繊維から作られたパッ
ドは、通常の毛羽繊維から作られたパッドよりも実質上
低い平衡湿潤密度を有する。本発明の繊維は、平衡湿潤
密度よりも高い密度に圧縮して薄いパッドを形成するこ
とができ、このパッドは、湿潤時に、膨張することによ
って吸収能力を未架橋繊維の場合に得られたものよりも
有意に高い程度に増大するであろう。

特に高い吸収性、湿潤レジリエンスおよび湿潤に対す
る応答性は、乾燥セルロースモル基準で計算して約0.75
モル％〜約1.25モル％の架橋水準の場合に得ることがで
きる。好ましくは、このような繊維は、平衡湿潤密度よ
りも高い乾燥密度を有する吸収性芯に成形する。好まし
くは、吸収性芯は、密度約0.12g/cc〜約0.60g/ccに圧縮
し、そして対応の平衡湿潤密度は、乾燥圧縮パッドの密
度よりも低い。また、好ましくは、吸収性芯は、密度約
0.12g/cc〜約0.40g/ccに圧縮し、そして対応の平衡湿潤
密度は、約0.08g/cc〜約0.12g/ccであり、乾燥圧縮芯の
密度よりも低い。架橋水準2.0モル％〜約2.5モル％を有
する架橋繊維と比較して、前者の繊維は、剛性がより低
く、それによって高密度範囲への圧縮に好適にさせる。
また、前者の繊維は、湿潤時に2.0モル％〜2.5モル％の
範囲内の架橋水準を有する繊維よりも迅速な速度および
大きい程度はね開くので、より高い湿潤に対する応答性
を有し、より高い湿潤レジリエンスを有し、ほとんど大
部分の吸収能力を保持する。しかしながら、低密度吸収
性構造物がより低い架橋水準を有する架橋繊維から作る
ことができるように、高密度範囲内の吸収性構造物は、
より高い架橋水準範囲内の架橋繊維から作ることができ
ることが認識されるべきである。従来既知の個別化架橋
繊維と比較して改善された性能は、すべてのこのような
構造物の場合に得られる。

前記議論は、高密度吸収性構造物および低密度吸収性
構造物に好ましい態様を包含するが、ここに開示の範囲
内での吸収性構造物の密度と架橋剤量との各種の組み合
わせは、通常のセルロース系繊維および従来既知の架橋
繊維と比較して優れた吸収特性および吸収性構造物一体
性を与えるであろうことが認識されるべきである。この
ような態様は、本発明の範囲外に包含するつもりであ
る。

流体保持値の測定法 以下の方法を利用してセルロース系繊維の保水度を測
定した。

繊維試料約0.3g〜約0.4gを室温の蒸溜水または脱イオ
ン水約100mlを有するカバー付き容器に約15〜約20時間
浸漬する。浸漬された繊維を過器上で補集し、遠心管
の60メッシュ篩底よりも約1 1/2インチ（約38.1mm）上
に支持された80メッシュワイヤーバスケットに移す。管
をプラスチックカバーで覆い、試料を相対遠心力1500〜
1700Gで19〜21分間遠心分離する。次いで、遠心分離さ
れた繊維をバスケットから取り出し、坪量する。坪量さ
れた繊維を105℃で恒量に乾燥し、再坪量する。保水度
を次式から計算する。

（式中、Ｗは遠心分離された繊維の湿潤重量、Ｄは繊維
の乾燥重量、Ｗ−Ｄは吸収された水の重量である） ドリップ容量の測定法 以下の方法を利用して吸収性の芯のドリップ（drip）
容量を測定した。ドリップ容量は、芯の吸収能力を吸収
速度との組み合わせ尺度として利用した。

４インチ×４インチ（約102mm×約102mm）の吸収性パ
ッド約7.5gを篩メッシュ上に置く。合成尿をパッドの中
心に8ml/秒の速度で適用する。合成尿の第一滴がパッド
の底または側面から逃げる時に、合成尿流を停止させ
る。ドリップ容量を合成尿の導入前後のパッドの質量差
÷繊維の質量（絶乾基準）によって計算する。

湿潤圧縮性の測定法 以下の方法を利用して吸収性構造物の湿潤圧縮性を測
定した。湿潤圧縮性は、吸収性芯の耐湿潤圧縮性、湿潤
構造一体性および湿潤レジリエンスの尺度として利用し
た。

４インチ×４インチ（約102mm×約102mm）平方のパッ
ド7.5gを調製し、その厚さを測定し、密度を計算する。
パッドを合成尿でその乾燥重量の10倍まで、またはその
飽和点まで（いずれか少ない方）負荷する。0.1PCI圧縮
荷重をパッドに適用する。約60秒（その際にパッドは平
衡する）、パッドの厚さを測定する。次いで、圧縮荷重
を1.1PSIを増大し、パッドを平衡させ、厚さを測定す
る。次いで、圧縮荷重を0.1PSIに減少し、パッドを平衡
させ、厚さを再度測定する。密度を元の0.1PSI荷重、1.
1PSI荷重および第二の0.1PSI荷重〔0.1PSIR（PSI再結
合）荷重と称す〕においてパッドについて計算する。次
いで、ボイド容量（cc/g）を各々のそれぞれの圧力荷重
について測定する。ボイド容量は、湿潤パッド密度−繊
維容量（0.95cc/g）の逆数である。0.1PSIおよぶ1.1PSI
ボイド密度は、耐湿潤圧縮性および湿潤構造一体性の有
用な指示物である。普通の初期パッド密度の場合のより
高いボイド容量は、より大きい耐湿潤圧縮性およびより
大きい湿潤構造一体性を示す。0.1PSIボイド容量と0.1P
SIRボイド容量との間の差は、吸収性パッドの湿潤レジ
リエンスを比較するのに有用である。

0.1PSIボイド容量と0.1PSIRボイド容量との間により
小さい差は、より高い湿潤レジリエンスを示す。

また、乾燥パッドと圧縮前の飽和パッドとの間のカリ
パー（caliper）差は、パッドの湿潤に対する応答性の
有用な指示物であることが見出された。

乾燥圧縮性の測定法 以下の方法を利用して吸収性芯の乾燥圧縮性を測定し
た。乾燥圧縮性は、芯の乾燥レジリエンスの尺度として
利用した。

質量約7.5を有する４インチ×４インチ（約102mm×約
102mm）平方の空気抄造パッドを調製し、乾燥状態にお
いて水圧プレスによって5500ポンド/16平方インチの圧
力に圧縮する。パッドを反転し、プレスを繰り返す。パ
ッドの厚さをプレス前およびプレス後に無荷重カリパス
で測定する。次いで、プレス前およびプレス後の密度を
質量／（面積×厚さ）として計算する。プレス前の密度
とプレス後の密度との間により大きい差は、より低い乾
燥レジリエンスを示す。

セルロース系繊維と反応されたグルタルアルデヒドの量
の測定法 以下の方法を利用して、個別化グルタルアルデヒド架
橋繊維のセルロース成分と繊維内架橋結合を形成するた
めに反応されたグルタルアルデヒドの量を測定した。

個別化架橋繊維の試料0.1NHClで抽出する。抽出物を
繊維から分離し、次いで同じ抽出／分離法を各試料につ
いて追加の３回繰り返す。各抽出からの抽出物を別個に
2,4−ジニトロフェニルヒドラゾン（DNPH）の水溶液と
混合する。反応を15分間進行させ、その後所定容量のク
ロロホルムを混合物に加える。反応混合物を追加の45分
間混合する。クロロホルム層および水層を分液漏斗で分
離する。グルタルアルデヒドの量は、クロロホルム層を
高圧液体クロマトグラフィー（HPLC）によってDNPH誘導
体について分析することによって測定する。

利用したHPLC分析用のクロマトグラフィー条件は、次
の通りであった。カラム:c−18逆相、検出器:360mmでの
UV、可動相メタノール：水80:20、流量1ml/分、測定：
ピーク高さ。ピーク高さおよびグルタルアルデヒド含量
の校正曲線は、０〜25ppmの既知量のグルタルアルデヒ
ドを有する５種の標準液のHPLCピーク高さを測定するこ
とによって得られた。

各繊維試料の４つのクロロホルム相の各々をHPLCによ
って分析し、ピーク高さを測定し、グルタルアルデヒド
の対応量を校正曲線から求めた。次いで、各通出の場合
のグルタルアルデヒド濃度を合計し、繊維試料重量（乾
燥繊維基準）で割って繊維重量基準でグルタルアルデヒ
ド含量を与えた。

２個のグルタルアルデヒドピークが、HPLCクロマトグ
ラムの各々について存在していた。同じピークを方法全
体にわたって使用する限り、どちらのピークも使用でき
る。

例 １ 本例は、個別化架橋繊維から作られた吸収性パッドの
吸収性およびレジリエンスに対する異なる量の架橋剤、
グルタルアルデヒドの効果を示す。個別化架橋繊維は、
乾式架橋法によって作った。

各試料について、所定量の未乾燥サザーン針葉樹クラ
フト（SSK）パルプを用意した。繊維は、含水量約62.4
％（コンシステンシー37.6％に等しい）を有していた。
スラリーは、繊維をグルタルアルデヒドの50％水溶液所
定量と30％（グルタルアルデヒドの重量に対して）の硝
酸亜鉛６水和物と脱イオン水とスラリーpHを約3.7に下
げるのに十分な量の1NHClとを含有する溶液に加えるこ
とによって調製した。繊維をスラリーに20分間浸漬し、
次いで遠心分離によって脱水して繊維コンシステンシー
約34％〜約35％とした。次いで、脱水された繊維を室温
空気を利用する乾燥機を通してのブローで風乾して繊維
コンシステンシー約55％〜約56％とした。米国特許第3,
987,968号明細書に記載のような３段毛羽形成装置を利
用して、風乾された繊維を離解した。離解された繊維を
トレーに入れ、145℃で本質上静的に乾燥オーブン中で4
5分間硬化した。架橋は、前記期間でオーブン中で完了
した。架橋個別化繊維をメッシュ篩上に置き、約20℃の
水で洗浄し、１％コンシステンシーで60℃の水を１時間
浸漬し、篩分けし、約20℃の水で再び洗浄し、遠心分離
して繊維コンシステンシー60％とし、前記のような３段
毛羽形成装置中で離解し、静的乾燥オーブン中で105℃
において４時間完全に乾燥した。乾燥された繊維を空気
抄造して吸収性パッドを形成した。パッドを水圧プレス
で密度0.10g/ccに圧縮した。パッドをここに記載の方法
に従って吸収性、レジリエンスおよびグルタルアルデヒ
ドの反応量について試験した。反応されたグルタルアル
デヒドを乾燥繊維セルロースアンヒドログルコース基準
で計算したモル％で報告する。結果を表１に報告する。

例 ２ 例１の個別化架橋繊維を乾燥繊維密度0.20g/ccを有す
る乾式抄造吸収性パッドに成形した。パッドをドリップ
容量測定法の実施時に非拘束条件下で合成尿での湿潤時
に膨張させた。その後、パッドを前記湿潤圧縮測定法に
従って吸収性、レジリエンスおよび構造一体性について
試験した。結果を第２表に報告する。ドリップ容量およ
び湿潤圧縮性は、グルタルアルデヒド0.50モル％におい
て有意に増大した。

例 ３ 本例の目的は、少量の抽出性架橋剤が繊維を架橋後に
漂白順序工程に付すことによって得られることがあるこ
とを示すことである。抽出性架橋剤の量は、繊維、試料
をコンシステシー2.5％において40℃の脱イオン水に１
時間浸漬することによって測定した。水によって抽出さ
れたグルタルアルデヒドは、HPLCによって測定し、乾燥
繊維重量基準で抽出性グルタルアルデヒドとして報告し
た。繊維は、乾式架橋法によって架橋した。

サザーン針葉樹クラフトパルプ（SSK）を用意した。
パルプ繊維を以下の漂白順序段階によって部分的に漂白
した。塩素化（Ｃ）:3〜４％コンシステンシースラリー
をpH約2.5、約38℃において有効塩素（av.Cl）約５％で
30分間処理；苛性抽出:12％コンシステンシースラリー
を約74℃においてNaOH1.4g/で60分間処理；および次
亜塩素酸塩処理（Ｈ）:12％コンシステンシースラリー
をpH11〜11.5、38℃〜60℃において、エルレト（Elreth
o）白色度60〜65および粘度15.5〜16.5cpを与えるのに
十分な次亜塩素酸ナトリウムで60分間処理。例え１に記
載の方法に従って架橋剤としてグルタルアルデヒドを利
用して、部分漂白繊維を個別化架橋繊維に加工した。繊
維は、乾燥繊維セルロースアンヒドログルコースモル基
準で計算してグルタルアルデヒド2.29モル％を保持して
いた。典型的には、このような繊維は、抽出性グルタル
アルデヒド量約1000ppm（0.1％）を有する。

次いで、部分漂白個別化繊維の漂白は、二酸化塩素
（Ｄ）／抽出（Ｅ）／次亜塩素酸ナトリウム（Ｈ）順序
（DEH）で続け、完了した。二酸化塩素段階（Ｄ）にお
いては、個別化架橋繊維を、乾燥繊維重量基準で有効塩
素２％を与えるのに十分な量の亜塩素酸ナトリウムも含
有する10％コンシステンシー水性スラリーに浸漬した。
混合後、スラリーのpHをHClの添加によってpH約2.5に下
げ、次いでNaOHの添加によってpH4.4に上げた。次い
で、パルプスラリーを70℃をオーブン中に2.5時間入
れ、篩分けし、水ですすいで中性のpHとし、遠心分離し
てコンシステンシー61.4％とした。

抽出段階において、脱水繊維の10％コンシステンシー
水性スラリーを40℃のオーブン中においてNaOH0.33g/水
で1.5時間処理した。次いで、繊維を篩分けし、水で
すすいで中性のpHとし、遠心分離してコンシステンシー
62.4％とした。

最後に、次亜塩素酸ナトリウム段階（Ｈ）の場合に
は、乾燥繊維重量基準で有効塩素1.5％を与えるのに十
分な次亜塩素酸ナトリウムを含有する繊維の10％コンシ
ステンシースラリーを調製した。スラリーを50℃のオー
ブン中で１時間混合し加熱した。次いで、繊維を篩分け
し、すすいでpH5.0とし、遠心分離してコンシステンシ
ー62.4％とした。脱水された繊維を風乾し、毛羽形成
し、105℃のオーブン中で１時間完全に乾燥した。十分
に漂白された個別化架橋繊維の抽出性グルタルアルデヒ
ドの量は、25ppm（0.0025％）であった。これは、繊維
をヒトの皮膚の付近で利用する応用に許容可能であると
信じられる抽出性グルタルアルデヒドの最大量よりもか
なり少ない。

また、部分的に漂白し、架橋し、次いで完全に漂白し
た繊維から作られたパッドは、十分に漂白した後に架橋
した個別化繊維よりも予想外に高い流体保持値および灯
心作用速度および少なくとも等価のドリップ容量および
湿潤レジリエンスを有することが見出された。しかしな
がら、より高いWRVの結果、漂白順序の中間点で架橋さ
れた繊維は、乾燥状態でより圧縮性であった。

最終次亜塩素酸塩段階（Ｈ）の代わりに過酸化物漂白
段階（Ｐ）を使用した時に、実質上等価の結果が得られ
た。Ｐ段階において、10％コンシステンシースラリーを
pH11〜11.5、80℃において0.5％過酸化水素（乾燥重量
基準）で90分間処理した。

例 ４ 本例は、架橋反応完了水準に対する有機酸と無機塩触
媒との混合効果を示す。繊維は、乾式架橋法によって架
橋した。

個別代架橋繊維の第一試料を例１と同様に調製した。
グルタルアルデヒド4.0モル％が脱水後に保持された。
架橋後の繊維の分析測定は、繊維上に反応されたグルタ
ルアルデヒドの量が1.58モル％（反応完了率約38％に相
当）であることを示した。

硫酸亜鉛触媒に加えて、グルタルアルデヒドの10重量
％に等しい量のクエン酸を追加の触媒としてパルプスラ
リー中で硝酸亜鉛と混合した以外は、個別化架橋繊維の
第二試料の本例に記載の第一試料と同じ方法で調製し
た。架橋後の繊維の分析測定は、繊維上に反応されたグ
ルタルアルデヒドの量が2.45モル％（反応完了率約61％
に相当；モル基準）、即ち未混合硝酸亜鉛触媒試料と比
較して反応完了増大55.1％であることを示した。

例 ５ 本例は、少量のグリオキシル酸、１個のアルデヒド基
を有するジアルデヒド酸類似体を例１に記載のような乾
式架橋法において使用することを開示した。

セルロース系繊維と反応された概算グルオキシ酸1.2
％（セルロースアンヒドログルコースモル基準）を与え
るのに十分な量のグリオキシル酸と硝酸亜鉛６水和物触
媒とを含有する未乾燥SSKの繊維状スラリーを調製し
た。遠心分離された繊維は、繊維コンシステンシー約38
％を有しており、乾燥繊維基準でグリオキシル酸約1.06
重量％を含有していた。触媒対架橋剤の比率は、約0.30
であった。架橋開始時のスラリーのpHは、約2.16であっ
た。繊維を例１に記載の方法に従って個別化し、架橋し
た。

第二試料において、グリオキシル酸約0.53重量％（乾
燥繊維重量基準）を繊維に加えて、繊維と反応されたグ
リオキシル酸の概算量約0.6モル％（セルロースアンヒ
ドログルコースモル基準で計算）を与えた。架橋開示時
のスラリーpHが約2.35である以外は、個別化架橋繊維を
すぐ上に記載の試料に従って調製した。

密度0.1g/ccおよび0.2g/ccの吸収性構造物を例２と同
様に個別化架橋繊維から作った。パッドのドリップ容
量、0.1PSI、1.1PSIおよび0.1PSIRでの湿潤圧縮性、お
よび灯心作用は、通常の未架橋繊維から作られた同様の
密度の吸収性構造物よりも有意に大きかった。

例 ６ 本例は、繊維を実質上非膨潤崩壊状態で架橋する非水
溶液硬化架橋法によって個別化架橋繊維を製造する方法
を開示する。

未乾燥SSK漂白繊維を用意し、乾燥して繊維重量コン
システンシー約67％とする。米国特許第3,987,968号明
細書に記載のような３段毛羽形成装置を利用して、繊維
を機械的に離解する。次いで、離解された繊維を105℃
において４時間完全に乾燥する。次いで、乾燥された繊
維を架橋溶液と繊維との10％コンシステンシースラリー
に入れる。この架橋溶液は、50％グルタルアルデヒド溶
液約0.5重量％〜約6.0重量％、追加量の水約1.5重量％
〜約13重量％、酸触媒（HClまたはH₂SO₄）約0.3重量％
〜約3.0重量％および酢酸残部を含有する。繊維を架橋
溶液中で0.5時間〜６時間約25℃の温度に維持し、その
際に主として繊維内架橋結合が形成される。次いで、繊
維を冷水で洗浄し、遠心分離して繊維コンシステンシー
約60重量％〜約65重量％とし、３段毛羽形成装置で離解
し、105℃において４時間乾燥する。このような繊維
は、一般に、その中に反応された架橋剤約0.5モル％〜
約3.5モル％（セルロースアンヒドログルコースモル基
準）を有するであろう。乾燥された繊維は、空気抄造し
て吸収性構造物を形成し、水圧プレスで、例1,2で形成
されたパッドと同様の密度0.10g/ccまたは0.20g/ccまた
は所望に応じて別の密度に圧縮することができる。

例 ７ 本例は、繊維を部分的に（しかし完全にではない）膨
潤された状態で架橋する非水溶液硬化架橋法によって個
別化架橋繊維を製造する方法を開示する。

未乾燥SSK繊維を最初に離解前に乾燥して繊維コンシ
ステンシー50〜55重量％とし、離解された繊維をこのよ
うな離解の結果として含水量約18重量％〜約30重量％に
乾燥し、必要ならば、追加の乾燥工程に施す以外は、従
った方法は、例６に記載のものと同一である。次いで、
部分的に膨潤された形状を有する繊維を例６と同様に架
橋し、洗浄し、遠心分離し、離解し、乾燥する。例６の
架橋繊維と比較して、実質上等価のグルタルアルデヒド
量を有する本例の部分膨潤架橋繊維は、より高いWRVを
有し、かつより高いドリップ容量および湿潤圧縮性を有
する吸収性構造物を作る。

例 ８ 本例は、実質上非水性の架橋溶液中の架橋前に繊維を
グルタルアルデヒドを含有する高濃度水溶液に予備浸漬
する非水溶液架橋法によって個別化架橋繊維を製造する
方法を開示する。

未乾燥SSK繊維を米国特許第3,987,968号明細書に記載
の離解装置によって機械的に分離し、グルタルアルデヒ
ド50重量％の水50重量％とを含有する水溶液に約２分〜
約30分間予備浸漬する。次いで、繊維を機械的にプレス
して、部分膨潤グルタルアルデヒド含浸繊維を与える。
次いで、繊維を例６と同様に触媒の存在下で架橋し、洗
浄し、遠心分離し、離解し、乾燥する。等価の架橋水準
を有する例６または７の架橋繊維と比較して、本例の繊
維は、より高いドリップ容量および湿潤圧縮性を有する
吸収性構造物を作った。

例 ９ 個別化架橋繊維を例７に記載の方法に従って調製し
た。架橋溶液は、試料1,2の場合にはグルタルアルデヒ
ド２％、H₂SO₄1.29％、水３％、酢酸残部を含有し；試
料3,4の場合にはグルタルアルデヒド0.5％、H₂SO₄0.6
％、水1.2％、酢酸残部を含有していた。架橋溶液に入
る繊維の含水量は、試料1,2の場合には30％、試料3,4の
場合には18％であった。グルタルアルデヒドは、繊維と
架橋結合を形成するように反応した。WRV、ドリップ容
量および再結合湿潤圧縮性（0.1PSIR）を測定し、以下
表３に報告する。

例 10 本例の目的は、個別化架橋繊維を含有する湿式抄造シ
ートの製法を例示することである。

例１に記載の方法に従って作られた個別化架橋繊維90
％とろ水度100CSF未満を有する通常の未架橋繊維10％と
を含有する繊維のブレンドの0.55％コンシステンシース
ラリーを、凝集塊状化繊維で通常の84メッシュフォード
リニールフォーミングワイヤー状に沈積した。ヘッドボ
ックスからの製紙流量は、430kg/分であった。沈積直後
に、流量が順次減少する一連の５つの水流を繊維上に向
けた。５つの水流は、累積流比率水85kg/絶乾（b.d.）
繊維kgを与えた。シャワーは、すべてフォーミングワイ
ヤーの移動方向に平行な約1mの長さ領域内で離間されて
いた。各水流を1/2インチ（12.7mm）離間されかつフォ
ーミングワイヤーの幅を横切って演出する線状系列のID
1/8インチ（3.2mm）の円形装置を通して繊維上にシャワ
ー状に供給した。シャワーの各々の場合の全流量に対す
る流れの大体の％および装置を通しての流速は、次の通
りであった。シャワー1:全流量の37％、170m/分；シャ
ワー2:全流量の36％、165m/分；シャワー3:全流量の13
％、61m/分；シャワー4:全流量の９％、41m/分；シャワ
ー5:全流量の５％、20m/分。第五シャワー直後、繊維の
ダンディロールとして技術上既知の円筒篩分けロールで
の処理によって固定した。ダンディロールは、繊維（固
定時には高コンシステンシースラリー形態）をフォーミ
ングワイヤーに対してプレスして、繊維を湿潤シートの
形態に固定した。シートは、外観が通常の繊維状パルプ
シートと同様であった。

本発明の範囲は、特許請求の範囲に従って規定すべき
である。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ダニー、レイモンド、ムーア アメリカ合衆国テネシー州、ジャーマン タウン、ソーンブルック、ケイブ 7943 (72)発明者 ジェームズ、ウィリアム、オーエンズ アメリカ合衆国テネシー州、メンフィ ス、ノース、グッドレット、ストリー ト、226 (72)発明者 ハワード、レオン、ショッゲン アメリカ合衆国テネシー州、メンフィ ス、ドッグウッド、レーン、3354 (72)発明者 ロバード、マイケル、バーボン アメリカ合衆国テネシー州、メンフィ ス、クウェイル、ハロー、コート、ナン バー、２、6747 (72)発明者 ジェフリー、トッド、クック アメリカ合衆国テネシー州、メンフィ ス、クウェイル、ハロー、コート、ナン バー、２、6747 (56)参考文献 特公 昭46−43474（ＪＰ，Ｂ１) 特公 昭55−17153（ＪＰ，Ｂ２) 米国特許3241553（ＵＳ，Ａ) 米国特許3224926（ＵＳ，Ａ) 米国特許4635147（ＵＳ，Ａ)

Claims (11)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】個別化され、加撚されカールされた架橋セ
   ルロース系繊維の製法において、前記方法は、 a. セルロース系繊維を用意し、 b. 前記繊維をC₂〜C₈ジアルデヒド、前記ジアルデヒド
   の各々の１つのアルデヒド基をカルボキシル基によって
   置換させることによって誘導される前記ジアルデヒドの
   酸類似体、前記ジアルデヒドと前記酸類似体のオリゴマ
   ーからなる群から選ばれる架橋剤を含む液体と接触さ
   せ、 c. 前記繊維を実質上個別の形態に機械的に分離し、 d. 前記繊維を乾燥し、前記架橋剤と前記繊維と反応さ
   せて前記繊維を実質上個別の形態にある際に架橋結合を
   形成して繊維内架橋結合を形成する工程からなり、 前記繊維は十分な量の架橋剤と接触させて、セルロース
   アンヒドログルコースモル基準で計算して0.5モル％〜
   3.5モル％の架橋剤が前記繊維と反応して前記繊維内架
   橋結合を形成し、これによって、前記繊維に28〜45の保
   水値を保持せしめるようにすることを特徴とする個別化
   架橋セルロース系繊維の製造方法。
2. 【請求項２】個別化され、加撚されカールされた架橋セ
   ルロース系繊維の製法において、前記方法は、 a. セルロース系繊維を用意し、 b. 前記繊維をC₂〜C₈ジアルデヒド、前記ジアルデヒド
   の各々の１つのアルデヒド基をカルボキシル基によって
   置換させることによって誘導される前記ジアルデヒドの
   酸類似体、前記ジアルデヒドと前記酸類似体のオリゴマ
   ーからなる群から選ばれる架橋剤を含む液体と接触さ
   せ、 前記繊維をグルタルアルデヒド、グリオキサルとグリオ
   キシル酸からなる群から選ばれる架橋剤を含む溶液と接
   触させ、 c. 前記繊維を実質上個別の形態に機械的に分離し、 d. 前記繊維を乾燥し、前記架橋剤と前記繊維と反応さ
   せて前記繊維を実質上個別の形態にある際に架橋結合を
   形成して繊維内架橋結合を形成する工程からなり、 前記繊維は十分な量の架橋剤と接触させて、セルロース
   アンヒドログルコースモル基準で計算して0.5モル％〜
   3.5モル％の架橋剤が前記繊維と反応して前記繊維内架
   橋結合を形成し、これによって、前記繊維に28〜45の保
   水値を保持せしめるようにすることを特徴とする特許請
   求の範囲第１項記載の方法。
3. 【請求項３】前記架橋剤はグルタルアルデヒドである特
   許請求の範囲第２項記載の方法。
4. 【請求項４】セルロースアンヒドログルコースモル基準
   で計算して0.7モル％乃至2.5モル％の架橋剤を前記繊維
   と反応させて前記繊維内架橋結合を形成する、特許請求
   の範囲第３項記載の方法。
5. 【請求項５】前記架橋剤を前記繊維と反応させて、鉱
   酸、有機酸と酸塩からなる群から選ばれる少なくとも１
   つの触媒の存在下に酸性pHにて繊維内架橋結合を形成す
   る特許請求の範囲第１項記載の方法。
6. 【請求項６】前記繊維を前記架橋剤と少くとも１つの前
   記触媒を含む溶液と接触させる特許請求の範囲第５項記
   載の方法。
7. 【請求項７】前記溶液は酸塩触媒と有機酸触媒を含有す
   る特許請求の範囲第６項記載の方法。
8. 【請求項８】前記酸塩は硫酸亜鉛塩である特許請求の範
   囲第７項記載の方法。
9. 【請求項９】前記酸塩は硫酸亜鉛塩であり、前記有機酸
   はクエン酸であり、前記pHは２〜５である特許請求の範
   囲第７項記載の方法。
10. 【請求項１０】前記pHは２〜５である特許請求の範囲第
    ５項記載の方法。
11. 【請求項１１】前記pHは2.5〜3.5である特許請求の範囲
    第９又は10項記載の方法。