JP6521873B2 - 増強されたカルボキシル含量を有する低粘度クラフト繊維ならびにその製造方法および使用方法 - Google Patents

Description

本開示は、とりわけ、より良好な水吸収能力、改善された湿潤および乾燥強度、改善された抗黄変特性、ならびにより低いｐＨをもたらす、増強されたカルボキシル含量を有する酸化酸処理クラフト繊維に関する。より具体的には、本開示は、ユニークなセットの特性をもたらすように酸化され、未処理の、および他の処理された繊維に対してその性能を改善するクラフト繊維、例えば、軟材繊維に関する。

本開示はさらに、吸収性製品、および他の消費者製品用途におけるフラッフパルプとして、かつ一部の場合では、セルロースエーテル、エステル、およびビスコースを含めたセルロース誘導体の生産における化学セルロース供給原料として使用するのに適したものにする漂白軟材に由来する化学改質セルロース繊維に関する。

本開示はまた、記載した改善された繊維を生産するための方法に関する。繊維は、蒸解および酸素脱リグニン、その後、漂白に付される。繊維は一般に、触媒酸化処理およびカルボキシル化酸（ｃａｒｂｏｘｙｌａｔｉｎｇ ａｃｉｄ）処理に付される。一部の実施形態では、繊維は、過酸化水素および鉄または銅の組合せで酸化され、次いでさらに漂白されて、適切な輝度特性、例えば、標準的な漂白繊維と同等の輝度を有する繊維がもたらされる。一実施形態では、繊維は、クラフト漂白プロセスなどのクラフトプロセスで酸化し、次いでカルボキシル化酸処理に付すことができる。さらに、さらなる実施形態は、Ｄ_０Ｅ１Ｄ１Ｅ２Ｄ２のシーケンスを含む５つの漂白段階を含むプロセスであって、Ｅ１またはＥ２段階の１つまたは複数が触媒酸化処理を含む、プロセスに関する。繊維は、漂白後、またはＤ_０、Ｄ_１、およびＤ_２段階の１つもしくは複数においてカルボキシル化酸処理に付され得る。

最後に、本開示は、記載される改善された酸化酸処理クラフト繊維を使用して生産される製品に関する。

セルロース繊維および誘導体は、紙、吸収性製品、食物または食品関連用途、医薬品において、かつ工業用途において広く使用されている。セルロース繊維の主な源は、木材パルプおよび綿である。セルロース源およびセルロース加工条件により一般に、セルロース繊維特性、したがって、ある特定の最終用途に対するその繊維の適用性が指定される。加工するのに相対的に安価であり、それでも高度に万能であり、様々な用途でその使用を可能にするセルロース繊維の必要性が存在する。

化学クラフトパルプ化法によって生産されるクラフト繊維は、一般に良好な輝度および強度特性を有する最終製品をもたらすセルロース繊維の安価な源を提供する。したがって、これは、紙用途で広く使用されている。しかし、標準的なクラフト繊維の最終用途は、標準的なクラフトパルプ化および漂白から生じるセルロースの化学構造に起因して限定され得る。一般に、標準的なクラフト繊維は、繊維の後続の物理的および／または化学的改質を妨害し得る、過剰の残留ヘミセルロースおよび他の天然に存在する材料を含有している。さらに、標準的なクラフト繊維は、限られた化学的機能性を有し、一般に剛性であり、それほど圧縮性は高くない。

標準的なクラフトプロセスでは、「白液」と呼ばれる化学試薬が蒸解釜内で木片と組み合わされて、脱リグニンが実施される。脱リグニンは、セルロース繊維に結合したリグニンが、高温アルカリ性溶液中でのその高い溶解度に起因して除去されるプロセスを指す。このプロセスは、「蒸煮（ｃｏｏｋｉｎｇ）」と呼ばれることが多い。典型的には、白液は、水酸化ナトリウム（ＮａＯＨ）および硫化ナトリウム（Ｎａ_２Ｓ）のアルカリ性水溶液である。使用される樹種および所望の最終製品に応じて、白液は、木材の乾燥重量に基づく所望の総アルカリ装填量をもたらすのに十分な量で木片に添加される。

一般に、蒸解釜内の木材／液混合物の温度は、約１〜３時間の全反応時間にわたって約１４５℃〜１７０℃に維持される。蒸解が完了すると、得られたクラフト木材パルプは、使用された化学物質および溶解したリグニンを含む廃液（黒液）から分離される。慣例的に、黒液は、クラフト回収プロセスで燃やされて、ナトリウムおよび硫黄化学物質が再使用のために回収される。

この段階で、クラフトパルプは、セルロース繊維上に残るリグニン残渣に起因して特徴的な茶色がかった色を呈する。蒸解および洗浄後、繊維は、余計なリグニンを除去し、繊維を白色化するおよび輝かせるために漂白されることが多い。漂白化学物質は蒸煮化学物質よりはるかに高価であるので、典型的には、可能な限り多くのリグニンを蒸煮プロセス中に除去する。しかし、過剰のリグニンを除去すると、セルロースの劣化が増大し得るので、これらのプロセスは、バランスのとれたものである必要があることが理解されている。蒸煮後かつ漂白前の軟材の典型的なカッパ数（パルプ中の残留リグニンの量を判定するのに使用される尺度）は、２８〜３２の範囲内である。

一般に、繊維生産は、蒸解と漂白の開始との間に酸素脱リグニンプロセスを含む。この脱リグニンプロセスは一般に、リグニン含量を低減し、漂白シーケンスの有効性を改善する。

蒸解および洗浄の後、繊維は一般に、多段階シーケンスで漂白され、これは伝統的に、強酸性および強アルカリ性漂白ステップを含み、漂白シーケンスの最後または最後付近で少なくとも１回のアルカリ性ステップを含む。木材パルプの漂白は一般に、物理的性質に悪影響を与えることなく、典型的にはリグニンおよび他の不純物を除去することによって、パルプの白色度または輝度を選択的に増大させる目的で行われる。クラフトパルプなどの化学パルプの漂白は一般に、良好な選択性を伴って所望の輝度を実現するために、いくつかの異なる漂白段階を必要とする。典型的には、漂白シーケンスは、交互するｐＨ範囲で行われる段階を使用する。この交互は、例えば、リグニン分解の生成物を可溶化することによって、漂白シーケンス中に生成される不純物の除去を促進する。したがって、一般に、順次３回の酸性段階など、漂白シーケンス中に一連の酸性段階を使用しても、酸性−アルカリ性−酸性などの交互する酸性／アルカリ性段階と同じ輝度はもたらされないことが予期される。例えば、典型的なＤＥＤＥＤシーケンスは、ＤＥＤＡＤシーケンス（Ａは酸処理を指す）より高輝度の生成物を生じさせる。

セルロースは一般に、数百〜数万のグルコース単位を含むポリマー鎖として存在する。セルロースは、その官能性を改質するために酸化される場合がある。セルロースを酸化する様々な方法が公知である。セルロースの酸化では、セルロース鎖のグリコシドの水酸基が、例えば、カルボニル基、例えば、アルデヒド基またはカルボン酸基などに変換され得る。使用される酸化方法および条件に応じて、カルボニル改質のタイプ、程度、および場所は、変化し得る。ある特定の酸化条件は、例えば、セルロース鎖中のグリコシド環を切断し、解重合をもたらすことによって、セルロース鎖自体を劣化させ得ることが公知である。ほとんどの場合では、解重合されたセルロースは、粘度が低減されているだけでなく、出発セルロース材料より短い繊維長も有する。セルロースが、解重合し、かつ／または繊維長および／もしくは繊維強度を著しく低減するなどによって劣化される場合、これは、加工するのが困難であり得、かつ／または多くの下流用途にとって不適当であり得る。セルロース繊維を大きく劣化させない、繊維の官能性を改善し得るセルロース繊維を改質する方法の必要性が残っている。

セルロース繊維を劣化させることなく、セルロースを酸化してセルロース鎖にカルボキシとアルデヒドの両方の官能性をもたらす様々な試みが行われてきた。多くのセルロース酸化方法では、セルロースにアルデヒド基が存在する場合、セルロースの劣化を制御または制限することが困難であった。これらの問題の解決における以前の試みは、例えば、一ステップである特定のカルボニル基を部位特異的に改質し、別のステップで他の水酸基を酸化し、かつ／または媒介剤および／もしくは保護剤を供給するマルチステップ酸化プロセスの使用を含んでいた。これらステップのすべては、セルロース酸化プロセスに追加のコストおよび副生成物を付与し得る。

セルロース酸化生成物の化学構造、およびこれらの生成物の劣化を制御することの困難に加えて、酸化のこの方法は、最終製品中の化学的および物理的性質ならびに／または不純物を含めた他の性質に影響し得ることが公知である。例えば、酸化のこの方法は、最終製品中の結晶性の程度、ヘミセルロース含量、色、および／または不純物のレベル、ならびに繊維の黄変特性に影響し得る。最終的に、酸化のこの方法は、工業用途または他の用途用にセルロース製品を加工する能力にインパクトを与え得る。本発明で使用され得るパルプ化および漂白プロセスは、公開された国際出願第ＷＯ２０１０／１３８９４１号および同第ＷＯ／２０１２／１７０１８３号に開示されたものを含む。これらのプロセスは、繊維を不当に劣化させることなく繊維を有効に酸化することができる。

ある特定の最終用途について、機能性の増大が望まれる場合、本発明の繊維は、酸化され、次いで繊維の機能特性をさらに改質するように処理される。酸化セルロース繊維は、アルデヒド官能基をカルボキシル官能基に変換するカルボキシル化酸で処理され得る。カルボキシル化酸としては、亜塩素酸、酸性二クロム酸カリウム、および過マンガン酸カリウムがある。亜塩素酸処理の方法は、公知である。典型的には、亜塩素酸ナトリウムまたは二酸化塩素が亜塩素酸を形成するのに使用される。亜塩素酸が生成される際、これは、次亜塩素酸に迅速に変換される。典型的には、次亜塩素酸を変換して亜塩素酸に戻すために、過酸化水素も、亜塩素酸ナトリウムまたは二酸化塩素とともに添加される。
本開示の方法は、先行技術の繊維で見られない特性を有する製品をもたらす。したがって、本開示の方法は、先行技術の製品より優れた製品を生産するのに使用することができる。さらに、本発明の繊維は、費用効果的に生産され得る。

国際公開第２０１０／１３８９４１号 国際公開第２０１２／１７０１８３号

Ｉ．方法
本開示は、セルロース繊維を生産するための新規方法を提供する。本方法は、セルロースを、クラフトパルプ化ステップ、酸素脱リグニンステップ、漂白シーケンス、およびカルボキシル化酸処理に付すことを含む。同様のパルプ化および漂白プロセスは、その全体が参照により組み込まれている、公開された国際出願第ＷＯ２０１０／１３８９４１号および同第ＷＯ／２０１２／１７０１８３号に開示されている。本願に記載の条件下で生産される繊維は、公開された国際出願第ＷＯ２０１０／１３８９４１号に記載の繊維に対して増強されたカルボキシル含量を有する一方、同じ高白色度および高輝度を呈する。

本開示は、セルロース繊維を生産するための新規方法を提供する。本方法は、セルロースを、クラフトパルプ化ステップ、酸素脱リグニンステップ、少なくとも１つの触媒酸化段階を含む漂白シーケンス、およびカルボキシル化酸処理に付すことを含む。一実施形態では、セルロースが加工される条件は、熱、光および／または化学的処理に曝露されると黄変する繊維の傾向を低減しながら高輝度および低粘度を呈する軟材繊維をもたらす。

本明細書に記載の方法で使用されるセルロース繊維は、軟材繊維、広葉樹繊維、およびこれらの混合物に由来し得る。一部の実施形態では、セルロース繊維は、サザンパインなどの軟材に由来する。一部の実施形態では、セルロース繊維は、ユーカリなどの広葉樹に由来する。一部の実施形態では、セルロース繊維は、軟材と広葉樹の混合物に由来する。さらに別の実施形態では、セルロース繊維は、クラフトプロセスのすべてまたは一部に以前に付されたセルロース繊維、すなわち、再生繊維に由来する。

「セルロース繊維」、「クラフト繊維」、「パルプ繊維」または「パルプ」への本開示での言及は、異なると特に示されている場合、または当業者がこれらを異なると理解するはずである場合を除いて互換性である。本明細書において、「改質酸処理クラフト繊維」、すなわち、本開示によって蒸煮され、漂白され、酸化され、カルボキシル化酸で処理された繊維は、脈絡がそれを保証する程度に「酸化酸処理繊維」、「クラフト繊維」または「パルプ繊維」と互換的に使用され得る。

本開示は、セルロース繊維を処理するための新規方法を提供する。一部の実施形態では、本開示は、セルロース繊維を改質する方法であって、セルロース繊維を準備する工程と、セルロース繊維を酸化し、改質セルロース繊維をもたらす工程とを含む、方法を提供する。本明細書において、「改質された」、「酸化された」、「触媒的に酸化された」、「触媒酸化」、および「酸化」は、すべて互換性であるように理解され、セルロース繊維の水酸基の少なくともいくつかが酸化されるような、鉄または銅などの少なくとも１種の金属触媒、および過酸化水素などの少なくとも１種の過酸化物を用いたセルロース繊維の処理を指す。語句「鉄または銅」、および同様に「鉄（または銅）」は、「鉄もしくは銅、またはこれらの組合せ」を意味する。一部の実施形態では、酸化は、セルロース繊維のカルボン酸およびアルデヒドの含量を同時に増大させることを含む。

本明細書において、「重合度」は、「ＤＰ」と省略される場合がある。「超低重合度」は、「ＵＬＤＰ」と省略される場合がある。

一部の実施形態では、本開示は、カルボキシル化酸で酸化セルロース繊維を処理する方法であって、酸化繊維を準備する工程と、酸化セルロース繊維を酸処理する工程とを含む、方法を提供する。本明細書において、「酸処理された」は、酸化セルロース繊維のアルデヒド基の少なくともいくつかがカルボキシル基に変換されるように、亜塩素酸などの少なくとも１種の酸で酸化セルロース繊維を処理することを指す。

一実施形態では、セルロースは、当技術分野で公知である方法を使用して蒸解される。蒸解の典型的な方法は、高温アルカリ性溶液中でセルロース繊維からリグニンを除去することを含む。このプロセスは、「蒸煮」と呼ばれることが多い。典型的には、白液は、水酸化ナトリウム（ＮａＯＨ）および硫化ナトリウム（Ｎａ_２Ｓ）のアルカリ性水溶液である。一般に、蒸解釜内の木材／液混合物の温度は、約１〜３時間の全反応時間にわたって約１４５℃〜１７０℃に維持される。蒸解が完了すると、得られたクラフト木材パルプは、使用された化学物質および溶解したリグニンを含む廃液（黒液）から分離される。

蒸解は、酸素脱リグニンの有無にかかわらず実施され得る。蒸煮、および任意選択で酸素脱リグニン後、かつ漂白前のパルプの典型的なカッパ数（パルプ中の残留リグニンの量を判定するのに使用される尺度）は、２８〜３２の範囲内である。

別の実施形態によれば、好ましくはサザンパインは、Ｌｏ−Ｓｏｌｉｄｓ（登録商標）を備えた２容器油圧蒸解釜（ｔｗｏ−ｖｅｓｓｅｌ ｈｙｄｒａｕｌｉｃ ｄｉｇｅｓｔｅｒ）内で蒸解され、約１０〜約２１の範囲のカッパ数まで蒸煮され得る。得られたパルプは、それが約８またはそれ未満、例えば、６．５またはそれ未満のカッパ数に到達するまで酸素脱リグニンに付される。次いでセルロースパルプは、少なくとも１つの触媒酸化段階および酸処理段階を含む多段階漂白シーケンスで漂白される。

一実施形態では、本方法は、並流、下降流機構を有する連続蒸解釜内でセルロース繊維を蒸解する工程を含む。白液装填量のうちの有効アルカリ（「ＥＡ」）は、パルプに対して少なくとも約１５％、例えば、パルプに対して少なくとも約１５．５％、例えば、パルプに対して少なくとも約１６％、例えば、パルプに対して少なくとも約１６．４％、例えば、パルプに対して少なくとも約１７％、例えば、パルプに対して少なくとも約１８％、例えば、パルプに対して少なくとも約１８．５％である。本明細書において、「パルプに対する％」は、クラフトパルプの乾燥重量に基づく量を指す。一実施形態では、白液装填量は、含浸装置内でセルロースに施用される白液の部分と蒸解釜内でパルプに施用される白液の残りに分割される。一実施形態によれば、白液は、５０：５０の比で施用される。別の実施形態では、白液は、９０：１０〜３０：７０の範囲内、例えば、５０：５０〜７０：３０の範囲内、例えば、６０：４０で施用される。一実施形態によれば、白液は、一連の段階で蒸解釜に添加される。一実施形態によれば、蒸解は、約１６０℃から約１６８℃、例えば、約１６３℃から約１６８℃、例えば、約１６６℃から約１６８℃の間の温度で実施され、セルロースは、約１３と約２１の間の標的カッパ数に到達するまで処理される。通常より高い有効アルカリ（「ＥＡ」）および先行技術で使用されるより高い温度により、通常のカッパ数より低いカッパ数が実現されると考えられる。

本発明の一実施形態によれば、蒸解釜は、プッシュフロー（ｐｕｓｈ ｆｌｏｗ）を増大させて運転され、それにより、セルロースが蒸解釜に入るにつれて液体と木材の比が増大する。白液のこの添加は、油圧平衡で蒸解釜を維持するのに役立ち、蒸解釜内の連続下降流条件を実現するのに役立つと考えられる。

一実施形態では、本方法は、漂白の前に、セルロース繊維が約１３〜約２１のカッパ数まで蒸煮された後、リグニン含量をさらに低減し、カッパ数をさらに低減するために、セルロース繊維を酸素脱リグニンする工程を含む。酸素脱リグニンは、当業者に公知の任意の方法によって実施され得る。例えば、酸素脱リグニンは、慣例的な２段階酸素脱リグニンプロセスで実施され得る。一実施形態では、伝統的な蒸解が使用される場合、標的カッパ数は、１０〜１８であり得る。別の実施形態では、蒸解が２１またはそれ未満のカッパ数まで実施される場合、脱リグニンは、約８またはそれ未満、例えば、約６．５またはそれ未満、例えば、約５〜約８の標的カッパ数まで実施され得る。

一実施形態では、酸素脱リグニン中、施用される酸素は、パルプに対して約３％未満、例えば、パルプに対して約２．４％未満、例えば、パルプに対して約２％未満、例えば、パルプに対して約１．８％未満、例えば、パルプに対して約１．６％未満である。一実施形態によれば、新鮮な腐食剤が酸素脱リグニン中にセルロースに添加される。新鮮な腐食剤は、パルプに対して約２％〜パルプに対して約３．８％、例えば、パルプに対して約３％〜パルプに対して約３．２％の量で添加され得る。一実施形態によれば、酸素と腐食剤の比は、標準的なクラフト生産に対して低減されるが、酸素の絶対量は、同じままである。脱リグニンは、約８５℃〜約１０４℃、例えば、約９０℃〜約１０２℃、例えば、約９６℃〜約１０２℃、例えば、約９０℃〜約９６℃の温度で実施され得る。

繊維が所望のカッパ数に到達した後、繊維は、多段階漂白シーケンスに付される。多段階漂白シーケンスの段階は、任意の慣例的な、または後に発見される一連の段階を含み得、慣例的な条件下で行うことができる。

一部の実施形態では、漂白の前に、セルロースのｐＨは、約２〜約６、例えば、約２〜約５、または約２〜約４、または約２〜約３の範囲のｐＨに調整される。

ｐＨは、当業者が認識するはずであるように、任意の適当な酸、例えば、硫酸もしくは塩酸、または漂白プロセスの酸性漂白段階、例えば、多段階漂白プロセスの二酸化塩素（Ｄ）段階などからの濾液を使用して調整することができる。例えば、セルロース繊維は、外部からの酸を添加することによって酸性化され得る。外部からの酸の例は、当技術分野で公知であり、これらとしては、それだけに限らないが、硫酸、塩酸、および炭酸がある。一部の実施形態では、セルロース繊維は、漂白ステップからの廃棄濾液などの酸性濾液で酸性化される。少なくとも１つの実施形態では、セルロース繊維は、多段階漂白プロセスのＤ段階からの酸性濾液で酸性化される。

記載される繊維は、触媒酸化処理に最初に付される。一部の実施形態では、繊維は、鉄および／または銅ならびに過酸化物で酸化される。

セルロース繊維の酸化は、少なくとも触媒量の鉄または銅などの金属触媒、および過酸化水素などの過酸素（ｐｅｒｏｘｙｇｅｎ）でセルロース繊維を処理することを伴う。少なくとも１つの実施形態では、本方法は、鉄および過酸化水素でセルロース繊維を酸化する工程を含む。鉄の源は、当業者が認識するはずであるような任意の適当な源、例えば、硫酸第一鉄（例えば、硫酸第一鉄七水和物）、塩化第一鉄、硫酸アンモニウム第一鉄、塩化第二鉄、硫酸アンモニウム第二鉄、またはクエン酸アンモニウム第二鉄などであり得る。

一部の実施形態では、本方法は、銅および過酸化水素でセルロース繊維を酸化する工程を含む。同様に、銅の源は、当業者が認識するはずであるような任意の適当な源であり得る。最後に、一部の実施形態では、本方法は、銅と鉄の組合せ、および過酸化水素でセルロース繊維を酸化する工程を含む。

セルロース繊維が本発明によって酸化されるとき、これは、酸性環境で行われる。繊維は、酸化中に、実質的にアルカリ性の条件に付されるべきでない。一部の実施形態では、本方法は、酸性ｐＨでセルロース繊維を酸化する工程を含む。一部の実施形態では、本方法は、セルロース繊維を準備する工程、セルロース繊維を酸性化する工程、および次いで酸性ｐＨでセルロース繊維を酸化する工程を含む。一部の実施形態では、ｐＨは、約２〜約６、例えば、約２〜約５、または約２〜約４の範囲である。

一部の実施形態では、本方法は、多段階漂白シーケンスの１つまたは複数の段階でセルロース繊維を酸化する工程を含む。一部の実施形態では、セルロース繊維は、多段階漂白シーケンス、例えば、５段階漂白シーケンスの第２の段階または第４の段階のいずれかで酸化され得る。他の実施形態では、酸化は、多段階漂白シーケンスの２つまたはそれ超の段階で実施される場合がある。一部の実施形態では、セルロース繊維は、漂白シーケンスの前または後の１つまたは複数の追加の段階でさらに酸化され得る。

本開示によれば、多段階漂白シーケンスは、任意の漂白シーケンスであり得る。少なくとも１つの実施形態では、多段階漂白シーケンスは、５段階漂白シーケンスである。一部の実施形態では、漂白シーケンスは、ＤＥＤＥＤシーケンスである。一部の実施形態では、漂白シーケンスは、Ｄ_０Ｅ１Ｄ１Ｅ２Ｄ２シーケンスである。一部の実施形態では、漂白シーケンスは、Ｄ_０（ＥｏＰ）Ｄ１Ｅ２Ｄ２シーケンスである。一部の実施形態では、漂白シーケンスは、Ｄ_０（ＥＯ）Ｄ１Ｅ２Ｄ２である。

多段階漂白シーケンスの非酸化段階は、任意の慣例的な、または後に発見される一連の段階を含み得、慣例的な条件下で行うことができる。

一部の実施形態では、酸化は、多段階漂白プロセスの第２の段階中に組み込まれる。一部の実施形態では、本方法は、Ｄ_０Ｅ１Ｄ１Ｅ２Ｄ２のシーケンスを有する５段階漂白プロセスで実行され、第２の段階（Ｅ１）がクラフト繊維を酸化するのに使用される。

一部の実施形態では、酸化は、多段階漂白プロセスの第４の段階中に組み込まれる。一部の実施形態では、本方法は、Ｄ０Ｅ１Ｄ１Ｅ２Ｄ２のシーケンスを有する５段階漂白プロセスで実行され、第４の段階（Ｅ２）がクラフト繊維を酸化するのに使用される。

一部の実施形態では、酸化は、多段階漂白プロセスの２つまたはそれ超の段階中に組み込まれる。一部の実施形態では、本方法は、Ｄ_０Ｅ１Ｄ１Ｅ２Ｄ２のシーケンスを有する５段階漂白プロセスで実行され、第２（Ｅ１）および第４の段階（Ｅ２）がクラフト繊維を酸化するのに使用される。

一部の実施形態では、カッパ数は、セルロース繊維の酸化後に増大する。より具体的には、過マンガン酸塩試薬と反応するリグニンなどの材料の予想される減少に基づいて、酸化漂白段階にわたるカッパ数の低下が、典型的には予期されるはずである。しかし、本明細書に記載の方法では、セルロース繊維のカッパ数は、不純物、例えば、リグニンの喪失のために低下し得るが、カッパ数は、繊維の化学的改質のために増大し得る。理論によって束縛されることを望まないが、酸化セルロースの官能性の増大が、過マンガン酸塩試薬と反応し得る追加の部位をもたらすと考えられる。したがって、酸化クラフト繊維のカッパ数は、標準的なクラフト繊維のカッパ数と比べて上昇する。

１つまたは複数の酸化段階における適切な保持時間は、鉄または銅触媒で過酸化水素を触媒するのに十分である時間の量である。このような時間は、当業者によって容易に確かめられる。

本開示によれば、酸化は、反応の所望の完了を生じさせるのに十分である時間にわたって、かつ温度で実施される。例えば、酸化は、約６０〜約９０℃の範囲の温度で、約４０〜約８０分の時間にわたって実施され得る。酸化反応の所望の時間および温度は、当業者によって容易に確かめられる。

本開示の繊維は、当技術分野で承認されている条件を使用して任意の伝統的な漂白シーケンスに付すことができる。本明細書に提供される漂白条件は、単に例示的なものである。
本発明の実施形態において、例えば以下の項目が提供される。
（項目１）
約６ｍｅｑ／１００ｇ超のカルボキシル含量、１ｍｅｑ／１００ｇ未満のアルデヒド含量、および５．５ｍＰａ．ｓ未満の粘度を有する、触媒酸化され、カルボキシル化酸で処理されたセルロースを含む化学改質されたクラフト繊維。
（項目２）
前記カルボキシル含量が、少なくとも約７ｍｅｑ／１００ｇである、項目１に記載の繊維。
（項目３）
ＩＳＯ輝度が、約８５〜約９２、または約８７〜約９１、または約９１．５超である、項目１に記載の繊維。
（項目４）
約３５０〜約１８６０の重合度を有する、項目１に記載の繊維。
（項目５）
０．３ｍｅｑ／１００ｇ〜約１．０ｍｅｑ／１００ｇの範囲のアルデヒド含量を有する、項目１に記載の繊維。
（項目６）
約１．５ｍｅｑ／１００ｇ〜約５．０ｍｅｑ／１００ｇの範囲のカルボニル含量を有する、項目１に記載の繊維。
（項目７）
約３ｍＰａ・ｓ〜約５．５ｍＰａ・ｓの粘度を有する、項目１に記載の繊維。
（項目８）
約３未満の銅価を有する、項目１に記載の繊維。
（項目９）
約１４％〜約３０％の範囲のＳ１０腐食剤溶解度を有する、項目１に記載の繊維。
（項目１０）
約１６％未満のＳ１８腐食剤溶解度を有する、項目１に記載の繊維。
（項目１１）
少なくとも約７２％からのＲ１０値を有する、項目１に記載の繊維。
（項目１２）
少なくとも約７９％〜約８８％の範囲のＲ１８値を有する、項目１に記載の繊維。
（項目１３）
前記繊維は、軟材繊維であり、約１２％〜約１７％のヘミセルロース含量を有する、項目１に記載の繊維。
（項目１４）
前記繊維は、軟材繊維であり、少なくとも約２ｍｍの繊維長を有する、項目１に記載の繊維。
（項目１５）
前記繊維は、抗微生物性および／または抗菌性を呈する、項目１に記載の繊維。
（項目１６）
前記繊維は、少なくとも１種の超吸収性ポリマーをさらに含む吸収性製品内に含有されている、項目１に記載の繊維。
（項目１７）
改質酸処理クラフト繊維を作製する方法であって、
セルロース繊維をクラフトパルプ化ステップに付す工程と；
該セルロース繊維を酸素脱リグニン化する工程と；
多段階漂白プロセスを使用して該セルロース繊維を漂白する工程と；
酸性条件下で過酸化物および触媒を用いて該セルロース繊維を酸化する工程と；
該繊維をカルボキシル化酸で処理する工程と
を含む、方法。
（項目１８）
クラフトパルプ化および酸素脱リグニン後の前記繊維のカッパ数が、約１３〜約２１、または約５〜約８である、項目１７に記載の方法。
（項目１９）
前記触媒が、銅および鉄のうちの少なくとも１種から選択される、項目１７に記載の方法。
（項目２０）
前記過酸化物が過酸化水素である、項目１７に記載の方法。
（項目２１）
前記酸化のｐＨが、約２〜約６の範囲である、項目１７に記載の方法。
（項目２２）
前記鉄触媒が、硫酸第一鉄、塩化第一鉄、硫酸アンモニウム第一鉄、塩化第二鉄、硫酸アンモニウム第二鉄、またはクエン酸アンモニウム第二鉄のうちの少なくとも１種から選択される、項目１７に記載の方法。
（項目２３）
前記鉄触媒が、クラフトパルプの乾燥重量に基づいて約２５〜約１５０ｐｐｍの鉄の範囲の量で添加される、項目１７に記載の方法。
（項目２４）
前記多段階漂白プロセスが、５段階漂白プロセスである、項目１７に記載の方法。
（項目２５）
前記多段階漂白プロセスが、Ｄ _０ （ＯＸ）Ｄ _１ （ＯＸ）（Ｃ／Ａ）、Ｄ _０ （ＯＸ）（Ｃ／Ａ）Ｅ _２ Ｄ _２ 、Ｄ _０ （ＯＸ）（Ｃ／Ａ）（Ｅ／Ｐ）Ｄ _２ 、Ｄ _０ （ＯＸ）（Ｃ／Ａ）（ＯＸ）Ｄ _２ 、Ｄ _０ Ｅ _１ Ｄ _１ （ＯＸ）（Ｃ／Ａ）、Ｄ _０ （ＥｏＰ）Ｄ _１ （ＯＸ）（Ｃ／Ａ）、Ｄ _０ （ＯＸ）（Ｃ／Ａ）（ＯＸ）（Ｃ／Ａ）から選択されるシーケンスを含む５段階漂白プロセスであり、Ｃ／Ａは、カルボキシル化酸処理を指し、ＯＸは、触媒酸化を指す、項目１７に記載の方法。
（項目２６）
前記多段階漂白プロセスが、Ｄ _０ （ＯＸ）（Ｃ／Ａ）（ＯＸ）（Ｃ／Ａ）のシーケンスを含む５段階漂白プロセスである、項目１７に記載の方法。
（項目２７）
前記多段階漂白プロセスが、Ｄ _０ （ＥｏＰ）Ｄ _１ （ＯＸ）（Ｃ／Ａ）のシーケンスを含む５段階漂白プロセスである、項目１７に記載の方法。
（項目２８）
前記多段階漂白プロセスが、Ｄ _０ （ＯＸ）（Ｃ／Ａ）（ＯＸ）Ｄ _２ のシーケンスを含む５段階漂白プロセスである、項目１７に記載の方法。
（項目２９）
前記酸化が、前記多段階漂白プロセスの１つまたは複数の段階で実施される、項目１７に記載の方法。
（項目３０）
前記酸化が、漂白の第２の段階で実施される、項目１７に記載の方法。
（項目３１）
前記酸化が、漂白の第４の段階で実施される、項目１７に記載の方法。
（項目３２）
前記カルボキシル化酸処理が、多段階漂白シーケンスの１つまたは複数の段階で実施される、項目１７に記載の方法。
（項目３３）
前記カルボキシル化酸処理が、多段階漂白シーケンスの第３および／または第５の段階で実施される、項目１７に記載の方法。
（項目３４）
前記カルボキシル化酸処理が、多段階漂白シーケンス後の１つまたは複数の追加の段階で行われる、項目１７に記載の方法。
（項目３５）
前記カルボキシル化酸が亜塩素酸であり、前記亜塩素酸が、亜塩素酸ナトリウムから提供される、項目１７に記載の方法。
（項目３６）
前記カルボキシル化酸が亜塩素酸であり、前記亜塩素酸が、二酸化塩素から提供される、項目１７に記載の方法。
（項目３７）
前記カルボキシル化酸処理後に表面活性剤で前記繊維を処理する工程をさらに含む、項目１７に記載の方法。
（項目３８）
前記多段階漂白プロセスが、Ｄ _０ （ＯＸ）Ｄ _１ （ＯＸ）（Ｃ／Ａ）のシーケンスを含む５段階漂白プロセスである、項目１７に記載の方法。
（項目３９）
前記多段階漂白プロセスが、Ｄ _０ （ＯＸ）（Ｃ／Ａ）Ｅ _２ Ｄ _２ のシーケンスを含む５段階漂白プロセスである、項目１７に記載の方法。
（項目４０）
前記多段階漂白プロセスが、Ｄ _０ （ＯＸ）（Ｃ／Ａ）（Ｅ／Ｐ）Ｄ _２ のシーケンスを含む５段階漂白プロセスである、項目１７に記載の方法。
（項目４１）
前記多段階漂白プロセスが、Ｄ _０ Ｅ _１ Ｄ _１ （ＯＸ）（Ｃ／Ａ）のシーケンスを含む５段階漂白プロセスである、項目１７に記載の方法。

一実施形態によれば、セルロースは、Ｄ（ＥｏＰ）ＤＥ２Ｄ漂白シーケンスに付される。この実施形態によれば、漂白シーケンスの第１のＤ段階（Ｄ_０）は、少なくとも約５７℃、例えば、少なくとも約６０℃、例えば、少なくとも約６６℃、例えば、少なくとも約７１℃の温度、および約３未満、例えば、約２．５のｐＨで実施される。二酸化塩素は、パルプに対して約０．６％超、例えば、パルプに対して約０．８％超、例えば、パルプに対して約０．９％の量で施用される。酸は、ｐＨを維持するのに十分な量で、例えば、パルプに対して少なくとも約１％、例えば、パルプに対して少なくとも約１．１５％、例えば、パルプに対して少なくとも約１．２５％の量でセルロースに施用される。

一実施形態によれば、第１のＥ段階（Ｅ_１）は、少なくとも約７４℃、例えば、少なくとも約７７℃、例えば、少なくとも約７９℃、例えば、少なくとも約８２℃の温度、および約１１超、例えば、１１．２超、例えば、約１１．４のｐＨで実施される。腐食剤は、パルプに対して約０．７％超、例えば、パルプに対して約０．８％超、例えば、パルプに対して約１．０％の量で施用される。酸素は、パルプに対して少なくとも約０．４８％、例えば、パルプに対して少なくとも約０．５％、例えば、パルプに対して少なくとも約０．５３％の量でセルロースに施用される。過酸化水素は、パルプに対して少なくとも約０．３５％、例えば、パルプに対して少なくとも約０．３７％、例えば、パルプに対して少なくとも約０．３８％、例えば、パルプに対して少なくとも約０．４％、例えば、パルプに対して少なくとも約０．４５％の量でセルロースに施用される。当業者は、任意の公知の過酸素化合物を使用して過酸化水素の一部またはすべてを置き換えることができることを認識するはずである。

別の実施形態によれば、酸化がＥ_１段階（Ｅ_１）で実施される場合、これは、少なくとも約７５℃、例えば、少なくとも約８０℃、例えば、少なくとも約８２℃の温度、および約３．５未満、例えば、３．０未満、例えば、約２．８未満のｐＨで実施され得る。鉄触媒は、パルプに対して約２５〜約２００ｐｐｍのＦｅ^＋２、例えば、５０〜１５０ｐｐｍ、例えば、２５〜１５０ｐｐｍの鉄の割合で、例えば、水溶液中に添加される。水素は、低レベルで、すなわち、パルプに対して約０．５％未満、例えば、パルプに対して約０．３％未満、例えば、パルプに対して約０．２５％の量でセルロースに施用され得る。代わりに、過酸化水素は、高レベルで、すなわち、パルプに対して１％またはそれ超、例えば、パルプに対して１．２５％、例えば、パルプに対して１．５％またはそれ超、例えば、パルプに対して２．０％またはそれ超で施用される場合がある。当業者は、任意の公知の過酸素化合物を使用して過酸化水素の一部またはすべてを置き換えることができることを認識するはずである。

一実施形態によれば、漂白シーケンスの第２のＤ段階（Ｄ_１）は、少なくとも約７４℃、例えば、少なくとも約７７℃、例えば、少なくとも約７９℃、例えば、少なくとも約８２℃の温度、および約４未満、例えば、３．５未満、例えば、３．２未満のｐＨで実施される。二酸化塩素は、パルプに対して約１．５％未満、例えば、約１．０％未満、例えば、パルプに対して約０．８％未満、例えば、パルプに対して約０．７％の量で施用される。腐食剤は、所望のｐＨを調整するのに有効な量で、例えば、パルプに対して約０．０１５％未満、例えば、パルプに対して約０．０１％未満、例えば、パルプに対して約０．００７５％の量でセルロースに施用される。この漂白段階後のパルプのＴＡＰＰＩ粘度は、例えば、９〜１２ｍＰａ．ｓであり得、またはより低い、例えば、６．５ｍＰａ．ｓもしくはそれ未満であり得る。

一実施形態によれば、第２のＥ段階（Ｅ_２）は、少なくとも約７４℃、例えば、少なくとも約７７℃、例えば、少なくとも約７９℃、例えば、少なくとも約８２℃の温度、および約１１超、例えば、１１．２超、例えば、約１１．４のｐＨで実施される。腐食剤は、パルプに対して約０．７％超、例えば、パルプに対して約０．８％超、例えば、パルプに対して約１．０％超、例えば、パルプに対して１．２％超の量で施用される。過酸化水素は、パルプに対して少なくとも約０．２５％、例えば、パルプに対して少なくとも約０．２８％、例えば、パルプに対して約３．０％の量でセルロースに施用される。当業者は、任意の公知の過酸素化合物を使用して過酸化水素の一部またはすべてを置き換えることができることを認識するはずである。

一実施形態によれば、第２のＥ段階（Ｅ_２）が酸化段階である場合、これは、少なくとも約７４℃、例えば、少なくとも約７９℃の温度、および約２．５超、例えば、２．９超、例えば、約３．３のｐＨで実施される。鉄触媒は、パルプに対して約２５〜約２００ｐｐｍのＦｅ^＋２、例えば、５０〜１５０ｐｐｍ、例えば、５０〜１００ｐｐｍの鉄の割合で、例えば、水溶液中に添加される。過酸化水素は、低レベルで、すなわち、パルプに対して約０．５％未満、例えば、パルプに対して約０．３％未満、例えば、パルプに対して約０．２５％の量でセルロースに施用され得る。代わりに、過酸化水素は、高レベル、すなわち、パルプに対して１％またはそれ超、例えば、パルプに対して１．５％またはそれ超、例えば、パルプに対して２．０％またはそれ超で施用される場合がある。当業者は、任意の公知の過酸素化合物を使用して過酸化水素の一部またはすべてを置き換えることができることを認識するはずである。

本開示によれば、過酸化水素は、最終セルロース製品の所望の酸化および／または重合度および／または粘度を実現するのに十分な量で酸性媒体中のセルロース繊維に添加される。例えば、過酸化物は、パルプの乾燥重量に基づいて約０．１〜約０．５％、または約０．１％〜約０．３％、または約０．１％〜約０．２％、または約０．２％〜約０．３％の量で、約１重量％〜約５０重量％の濃度で溶液として添加され得る。

鉄または銅は、少なくとも、過酸化物でのセルロースの酸化を触媒するのに十分な量で添加される。例えば、鉄は、クラフトパルプの乾燥重量に基づいて約２５〜約２００ｐｐｍ、例えば、５０〜２００ｐｐｍ、例えば、５０〜１５０ｐｐｍの範囲の量で添加され得る。当業者は、最終セルロース製品の所望のレベルまたは量の酸化および／または重合度および／または粘度を実現するのに、鉄または銅の量を容易に最適化することができるであろう。

一部の実施形態では、本方法はさらに、過酸化水素を添加する前または後に、蒸気などによって熱を追加することを伴う。

一部の実施形態では、パルプの最終的なＤＰおよび／または粘度は、鉄または銅、および過酸化水素の量、ならびに酸化ステップの前の漂白条件のロバスト性によって制御することができる。当業者は、本開示の酸化クラフト繊維の他の性質は、触媒および過酸化物の量、ならびに酸化ステップの前の漂白条件のロバスト性によって影響され得ることを認識するであろう。例えば、当業者は、鉄または銅および過酸化水素の量、ならびに酸化ステップの前の漂白条件のロバスト性を調整して、最終製品中の所望の輝度および／または所望の重合度もしくは粘度を標的にし、または実現することができる。

一部の実施形態では、クラフトパルプが、Ｄ１段階清浄機で酸性化され、鉄源（または銅源）も、Ｄ１段階清浄機でクラフトパルプに添加され、過酸化物が、Ｅ２段階塔の前にミキサーまたはポンプ内の添加ポイントで鉄源（または銅源）の後に添加され、クラフトパルプが、Ｅ２塔内で反応され、Ｅ２清浄機で洗浄され、蒸気が、蒸気ミキサー内でＥ２塔の前に任意選択で追加され得る。

一部の実施形態では、鉄（もしくは銅）は、Ｄ１段階の最後まで添加することができ、または鉄（もしくは銅）は、Ｅ２段階の開始時に添加することもでき、ただし、パルプは、Ｄ１段階で最初に（すなわち、鉄（または銅）を添加する前に）酸性化される。蒸気を、過酸化物を添加する前または後に任意選択で追加してもよい。

例えば、一部の実施形態では、鉄（または銅）とともに酸性媒体中の過酸化水素を用いた処理は、クラフトパルプのｐＨを約２〜約５の範囲のｐＨに調整し、鉄（または銅）の源を酸性化されたパルプに添加し、過酸化水素をクラフトパルプに添加することを伴い得る。

一実施形態によれば、漂白シーケンスの第３のＤ段階（Ｄ_２）は、少なくとも約７４℃、例えば、少なくとも約７７℃、例えば、少なくとも約７９℃、例えば、少なくとも約８２℃の温度で、約４未満、例えば、約３．８未満のｐＨで実施される。二酸化塩素は、パルプに対して約０．５％未満、例えば、パルプに対して約０．３％未満、例えば、パルプに対して約０．１５％の量で施用される。

一部の実施形態では、本方法は、多段階漂白シーケンスの２つまたはそれ超の段階でセルロース繊維を酸化する工程を含む。他の実施形態では、酸化は、第１の漂白段階の前の１つまたは複数の酸化段階、漂白シーケンス内の１つまたは複数の酸化段階、および漂白段階後の１つの段階中の酸化から選択される２つの段階で実施され得る。一部の実施形態では、セルロース繊維は、多段階漂白シーケンス、例えば、５段階漂白シーケンスの第２の段階および第４の段階の両方で酸化され得る。一部の実施形態では、セルロース繊維は、漂白シーケンスの前または後の１つまたは複数の追加の段階でさらに酸化され得る。多段階漂白シーケンスの非酸化段階は、任意の慣例的な、または後に発見される一連の段階を含み得、慣例的な条件下で行うことができる。一部の実施形態では、酸化は、多段階漂白プロセスの第２および第４の段階中に組み込まれる。一部の実施形態では、本方法は、Ｄ_０Ｅ１Ｄ１Ｅ２Ｄ２のシーケンスを有する５段階漂白プロセスで実行され、第２（Ｅ１）および第４の段階（Ｅ２）がクラフト繊維を酸化するのに使用される。いくつかの実施形態によれば、記載したもののように、漂白シーケンスは、いずれのアルカリ性段階も有さない。したがって一部の実施形態では、本方法は、酸性漂白シーケンスである。さらに、当技術分野で予測されることに反して、酸性漂白シーケンスは、輝度および白色度の実質的な喪失を被らない。

代わりに、多段階漂白シーケンスを、セルロース繊維を酸化する前に、よりロバストな漂白条件をもたすように変更してもよい。一部の実施形態では、本方法は、酸化ステップの前に、よりロバストな漂白条件を準備する工程を含む。よりロバストな漂白条件は、セルロース繊維の重合度および／または粘度をより少ない量の鉄もしくは銅および／または過酸化水素で、酸化ステップにおいて低減させることができる。したがって、最終セルロース製品の輝度および／または粘度をさらに制御することができるように、漂白シーケンス条件を改変することが可能であり得る。例えば、酸化の前によりロバストな漂白条件を準備する一方で過酸化物および金属の量を低減すると、同一の酸化条件であるが、よりロバストでない漂白を用いて生成される酸化生成物より低い粘度および高い輝度を有する生成物がもたらされ得る。このような条件は、一部の実施形態では、特にセルロースエーテル用途において有利であり得る。

一部の実施形態では、例えば、本開示の範囲内のセルロース繊維を酸化する方法は、約２〜約５の範囲のｐＨにクラフトパルプを酸性化し（例えば、硫酸を使用して）、鉄の源（例えば、硫酸第一鉄、例えば、硫酸第一鉄七水和物）を、約１％〜約１５％の範囲のコンシステンシーでクラフトパルプの乾燥重量に基づいて約２５〜約２５０ｐｐｍのＦｅ^＋２、およびまた約１重量％〜約５０重量％の濃度で、かつクラフトパルプの乾燥重量に基づいて約０．１％〜約２．０％の範囲の量で溶液として添加され得る過酸化水素を施用して、酸性化されたクラフトパルプと混合することを伴い得る。一部の実施形態では、硫酸第一鉄溶液は、約７％〜約１５％の範囲のコンシステンシーでクラフトパルプと混合される。一部の実施形態では、酸性クラフトパルプは、鉄源と混合され、約４０〜約２４０分の範囲の時間にわたって、約６０〜約８０℃の範囲の温度で過酸化水素と反応される。

一部の実施形態では、５段階漂白プロセスの各段階は、少なくともミキサー、反応器、および清浄機を含む（当業者に公知であるように）。

記載した酸化繊維は、亜塩素酸処理などのカルボキシル化酸処理に付される。酸化セルロース繊維の亜塩素酸処理は、亜塩素酸ナトリウムなどの亜塩素酸源、および過酸化水素または二酸化塩素、および過酸化水素で酸化セルロース繊維を処理することを伴う。少なくとも１つの実施形態では、本方法は、亜塩素酸ナトリウムおよび過酸化水素で酸化セルロース繊維を酸処理する工程を含む。別の実施形態では、本方法は、二酸化ナトリウムおよび過酸化水素で酸化セルロース繊維を酸処理する工程を含む。

一部の実施形態では、本方法は、多段階漂白シーケンスの１つまたは複数の段階で酸化セルロース繊維を酸処理する工程を含む。一部の実施形態では、酸化セルロース繊維は、多段階漂白シーケンス、例えば、５段階漂白シーケンスの第３または第５の段階で酸処理され得る。一部の実施形態では、酸化セルロース繊維は、漂白シーケンス後の１つまたは複数の追加の段階で酸処理され得る。

一部の実施形態では、カルボキシル含量（ｃｏｎｔｅｘｔ）は、セルロース繊維を酸処理した後に増大する。カルボキシル化酸処理により、アルデヒド官能基がカルボキシル官能基に変換されると考えられる。したがって、酸化酸処理クラフト繊維のカルボキシル含量は、先の酸化クラフト繊維のカルボキシル含量と比べて上昇している。

本開示によれば、酸処理は、反応の所望の完了を生じさせるのに十分である時間にわたって、かつ温度で実施される。例えば、酸処理は、約８０℃の温度で、かつ約１２０〜約１５０分の範囲の時間にわたって実施され得る。酸処理の所望の時間および温度は、当業者によって容易に確かめられる。

本開示によれば、カルボキシル化酸源は、最終セルロース製品の所望のカルボキシル官能性を実現するのに十分な量で酸化セルロース繊維に添加される。例えば、亜塩素酸ナトリウムを、パルプの乾燥重量に基づいて約１．６重量％〜約２．４重量％の濃度で溶液として、亜塩素酸の源として酸化セルロース繊維に添加することができ、または二酸化塩素を亜塩素酸源として使用してもよい。過酸化水素は、パルプの乾燥重量に基づいて約０．１５重量％から、例えば、約０．２５重量％から、例えば、約０．４重量％から、例えば、約０．６重量％から０．８重量％の濃度で添加することができる。

一実施形態によれば、セルロースは、Ｄ_０（ＥｏＰ）Ｄ_１Ｅ_２Ｄ_２またはＤ_０Ｅ_１Ｄ_１Ｅ_２Ｄ_２漂白シーケンスに付される。この実施形態によれば、漂白シーケンスの第１のＤ段階（Ｄ_０）は、少なくとも約５７℃、例えば、少なくとも約６０℃、例えば、少なくとも約６６℃、例えば、少なくとも約７１℃の温度、および約３未満、例えば、約２．５のｐＨで実施される。二酸化塩素は、パルプに対して約０．６％超、例えば、パルプに対して約０．８％超、例えば、パルプに対して約０．９％の量で施用される。酸は、ｐＨを維持するのに十分な量で、例えば、パルプに対して少なくとも約１％、例えば、パルプに対して少なくとも約１．１５％、例えば、パルプに対して少なくとも約１．２５％の量でセルロースに施用される。

一実施形態によれば、第１のＥ段階（Ｅ_１、ＥｏＰ）は、少なくとも約７４℃、例えば、少なくとも約７７℃、例えば、少なくとも約７９℃、例えば、少なくとも約８２℃の温度、および約１１超、例えば、１１．２超、例えば、約１１．４のｐＨで実施される。腐食剤は、パルプに対して約０．７％超、例えば、パルプに対して約０．８％超、例えば、パルプに対して約１．０％超、例えば、パルプに対して約１．５％の量で施用される。酸素は、パルプに対して少なくとも約０．４８％、例えば、パルプに対して少なくとも約０．５％、例えば、パルプに対して少なくとも約０．５３％の量でセルロースに施用される。過酸化水素は、パルプに対して少なくとも約０．３５％、例えば、パルプに対して少なくとも約０．３７％、例えば、パルプに対して少なくとも約０．３８％、例えば、パルプに対して少なくとも約０．４％、例えば、パルプに対して少なくとも約０．４５％の量でセルロースに施用される。当業者は、任意の公知の過酸素化合物を使用して過酸化水素の一部またはすべてを置き換えることができることを認識するはずである。

別の実施形態によれば、酸化がＥ_１段階（Ｅ_１）で実施される場合、これは、少なくとも約７５℃、例えば、少なくとも約８０℃、例えば、少なくとも約８２℃の温度、および約３．５未満、例えば、３．０未満、例えば、約２．８未満のｐＨで実施され得る。鉄触媒は、パルプに対して約２５〜約２００ｐｐｍのＦｅ^＋２、例えば、５０〜１５０ｐｐｍ、例えば、２５〜１５０ｐｐｍの鉄の割合で、例えば、水溶液中に添加される。過酸化水素は、低レベルで、すなわち、パルプに対して約０．５％未満、例えば、パルプに対して約０．３％未満、例えば、パルプに対して約０．２５％の量でセルロースに施用され得る。代わりに、過酸化水素は、高レベル、すなわち、パルプに対して１％またはそれ超、例えば、パルプに対して１．５％またはそれ超、例えば、パルプに対して２．０％またはそれ超で施用される場合がある。当業者は、任意の公知の過酸素化合物を使用して過酸化水素の一部またはすべてを置き換えることができることを認識するはずである。

一実施形態によれば、漂白シーケンスの第２のＤ段階（Ｄ_１）は、少なくとも約７４℃、例えば、少なくとも約７７℃、例えば、少なくとも約７９℃、例えば、少なくとも約８２℃の温度、および約４未満、例えば、３．５未満、例えば、３．２未満のｐＨで実施される。二酸化塩素は、パルプに対して約１％未満、例えば、パルプに対して約０．８％未満、例えば、パルプに対して約０．７％の量で施用される。腐食剤は、所望のｐＨに調整するのに有効な量で、例えば、パルプに対して約０．０１５％未満、例えば、パルプに対して約０．０１％未満、例えば、パルプに対して約０．００７５％の量でセルロースに施用される。この漂白段階後のパルプのＴＡＰＰＩ粘度は、例えば、９〜１２ｍＰａ．ｓであり得、またはより低い、例えば、６．５ｍＰａ．ｓもしくはそれ未満であり得る。

一実施形態によれば、漂白シーケンスの第２のＤ段階（Ｄ_１）は、亜塩素酸処理である。Ｄ_１段階は、約１２０〜１５０分の範囲の時間にわたって少なくとも約８０℃の温度、および３未満のｐＨで実施される。パルプの乾燥重量に基づいて約１．６重量％〜約２．４重量％の亜塩素酸ナトリウム、または二酸化塩素を、亜塩素酸を生成するのに使用することができる。過酸化水素は、パルプの乾燥重量に基づいて約０．６重量％〜約０．８重量％の濃度で添加され得る。

一実施形態によれば、第２のＥ段階（Ｅ２）は、少なくとも約７４℃、例えば、少なくとも約７７℃、例えば、少なくとも約７９℃、例えば、少なくとも約８２℃の温度、および約１１超、例えば、１１．２超、例えば、約１１．４のｐＨで実施される。腐食剤は、パルプに対して約０．７％超、例えば、パルプに対して約０．８％超、例えば、パルプに対して約１．０％超、例えば、パルプに対して１．２％超の量で施用される。過酸化水素は、パルプに対して少なくとも約０．２５％、例えば、パルプに対して少なくとも約０．２８％、例えば、パルプに対して約３．０％の量でセルロースに施用される。当業者は、任意の公知の過酸素化合物を使用して過酸化水素の一部またはすべてを置き換えることができることを認識するはずである。

一実施形態によれば、第２のＥ段階（Ｅ２）が酸化段階である場合、これは、少なくとも約７４℃、例えば、少なくとも約７９℃の温度、および約２．５超、例えば、２．９超、例えば、約３．３のｐＨで実施される。鉄触媒は、パルプに対して約２５〜約２００ｐｐｍのＦｅ^＋２、例えば、５０〜１５０ｐｐｍ、例えば、５０〜１００ｐｐｍの鉄の割合で、例えば、水溶液中に添加される。過酸化水素は、低レベルで、すなわち、パルプに対して約０．５％未満、例えば、パルプに対して約０．３％未満、例えば、パルプに対して約０．２５％の量でセルロースに施用され得る。代わりに、過酸化水素は、高レベル、すなわち、パルプに対して１％またはそれ超、例えば、パルプに対して１．５％またはそれ超、例えば、パルプに対して２．０％またはそれ超で施用される場合がある。当業者は、任意の公知の過酸素化合物を使用して過酸化水素の一部またはすべてを置き換えることができることを認識するはずである。

一実施形態によれば、漂白シーケンスの第３のＤ段階（Ｄ２）は、少なくとも約７４℃、例えば、少なくとも約７７℃、例えば、少なくとも約７９℃、例えば、少なくとも約８２℃の温度、および約４未満、例えば、約３．８未満のｐＨで実施される。二酸化塩素は、パルプに対して約０．５％未満、例えば、パルプに対して約０．３％未満、例えば、パルプに対して約０．１５％の量で施用される。

一実施形態によれば、漂白シーケンスの第３のＤ段階（Ｄ２）は、亜塩素酸処理である。Ｄ２段階は、約１２０〜１５０分の時間にわたって少なくとも約８０℃の温度、および３未満のｐＨで実施される。パルプの乾燥重量に基づいて約１．６重量％〜約２．４重量％の濃度の亜塩素酸ナトリウム、または二酸化塩素を、亜塩素酸を生成するのに使用することができる。過酸化水素は、パルプの乾燥重量に基づいて約０．６重量％〜０．８重量％の濃度で添加され得る。二酸化塩素が亜塩素酸を生成するのに使用される場合、追加の過酸化水素を添加してもよい。この酸処理段階後の酸化酸処理パルプのカルボキシル含量は、約７．２〜７．８ｍｅｑ／１００ｇであり得、アルデヒド含量は約０．３〜０．６ｍｅｑ／１００ｇである。

したがって、上述したように、繊維は、以下のシーケンスの１つまたは複数に付すことができ、ここでＣ／Ａは、カルボキシル化酸処理を指し、ＯＸは、酸化を表す：Ｄ_０（ＯＸ）Ｄ_１（ＯＸ）Ｄ_２、Ｄ_０（ＯＸ）（Ｃ／Ａ）Ｅ_２Ｄ_２、Ｄ_０（ＯＸ）（Ｃ／Ａ）（Ｅ／Ｐ）Ｄ_２、Ｄ_０（ＯＸ）（Ｃ／Ａ）（ＯＸ）Ｄ_２、Ｄ_０Ｅ_１Ｄ_１（ＯＸ）（Ｃ／Ａ）、Ｄ_０（ＥｏＰ）Ｄ_１（ＯＸ）（Ｃ／Ａ）、Ｄ_０（ＯＸ）（Ｃ／Ａ）（ＯＸ）（Ｃ／Ａ）。

記載されたように生産される繊維は、一部の実施形態では、表面活性剤で処理され得る。本発明で使用するための表面活性剤は、固体であっても、液体であってもよい。表面活性剤は、繊維にとって多量ではない、すなわち、その比吸収率を妨害しない、それだけに限らないが、軟化剤、剥離剤、および界面活性剤を含めた任意の表面活性剤であり得る。本明細書において、繊維にとって「多量ではない」表面活性剤は、本明細書に記載のｐｆｉ試験を使用して測定される場合、３０％またはそれ未満の比吸収率の増大を呈する。一実施形態によれば、比吸収率は、２０％またはそれ未満など、１５％またはそれ未満など、１０％またはそれ未満などの２５％またはそれ未満増大する。理論によって束縛されることを望まないが、界面活性剤を添加すると、試験流体としてセルロース上の同じ部位を競合させる。したがって、界面活性剤があまりに多量すぎると、これは、あまりに多すぎる部位で反応し、繊維の吸収能力を低減する。

本明細書において、ＰＦＩは、ＳＣＡＮ−Ｃ−３３：８０試験基準、スカンジナビア紙パルプ板紙試験委員会に従って測定される。本方法は一般に、以下の通りである。第１に、試料を、ＰＦＩパッドフォーマーを使用して調製する。真空室をオンにし、フラッフパルプおよそ３．０１ｇをパッドフォーマーの入口内に供給する。真空室をオフにし、試験ピースを取り出し、それを天秤に置いてパッド質量を確認する。フラッフ質量を３．００±０．０１ｇに調整し、Ｍａｓｓ_ｄｒｙとして記録する。フラッフを試験シリンダー内に置く。フラッフ含有シリンダーを吸収試験器の浅い穴を開けられた皿内に置き、送水バルブをオンにする。試験ピースシリンダーを持ち上げながらフラッフパッドに５００ｇの負荷を穏やかに印加し、即座にスタートボタンを押す。試験器は、ディスプレイ装置によって００．００が読み取られる前に３０秒間、運転する。ディスプレイ装置によって２０秒が読み取られるとき、０．５ｍｍの位まで乾燥パッドの高さを記録する（Ｈｅｉｇｈｔ_ｄｒｙ）。ディスプレイ装置により００．００が再び読み取られるとき、スタートボタンを再び押してトレイに水を自動的に上げるように促し、次いで時間表示を記録する（吸収時間、Ｔ）。試験器は、３０秒間運転し続ける。水トレイが自動的に下がり、時間がさらに３０秒間経過する。ディスプレイ装置により２０秒が読み取られるとき、０．５ｍｍの位まで湿ったパッドの高さを記録する（Ｈｅｉｇｈｔ_ｗｅｔ）。試料ホルダーを取り出し、湿ったパッドを天秤に移し、Ｍａｓｓ_ｗｅｔを測定し、送水バルブを閉じる。比吸収率（ｓ／ｇ）は、Ｔ／Ｍａｓｓ_ｄｒｙである。比容量（ｇ／ｇ）は、（Ｍａｓｓ_ｗｅｔ−Ｍａｓｓ_ｄｒｙ）／Ｍａｓｓ_ｄｒｙである。湿潤バルク（ｃｃ／ｇ）は、［１９．６４ｃｍ^２×Ｈｅｉｇｈｔ_ｗｅｔ／３］／１０である。乾燥バルクは、［１９．６４ｃｍ^２×Ｈｅｉｇｈｔ_ｄｒｙ／３］／１０である。界面活性剤処理された繊維との比較のための参照標準は、界面活性剤を添加していない同一の繊維である。

軟化剤および剥離剤は、単一化合物としてではなく、複合混合物としてのみ市販されていることが多いことが一般に認識されている。以下の考察は、支配的な化学種に注目することになるが、市販の混合物が一般に、実際には使用されることが理解されるべきである。適当な軟化剤、剥離剤、および界面活性剤は、当業者に容易に明らかとなり、文献で広く報告されている。

適当な界面活性剤としては、繊維に対して多量でない、カチオン性界面活性剤、アニオン性および非イオン性界面活性剤がある。一実施形態によれば、界面活性剤は、非イオン性界面活性剤である。一実施形態によれば、界面活性剤は、カチオン性界面活性剤である。一実施形態によれば、界面活性剤は、植物由来脂肪酸四級アンモニウム塩などの植物由来脂肪酸などの植物由来界面活性剤である。このような化合物としては、ともにＣｅｌｌｕｌｏｓｅ Ｓｏｌｕｔｉｏｎｓから入手可能なＤＢ９９９およびＤＢ１００９がある。他の界面活性剤として、それだけに限らないが、Ａｋｚｏ Ｎｏｂｅｌ製Ｂｅｒｏｌ ３８８エトキシ化ノニルフェノールエーテルを挙げることができる。

生分解性軟化剤を利用することができる。代表的な生分解性カチオン性軟化剤／剥離剤は、米国特許第５，３１２，５２２号、同第５，４１５，７３７号、同第５，２６２，００７号、同第５，２６４，０８２号、および同第５，２２３，０９６号に開示されており、これらのすべては、その全体が参照により本明細書に組み込まれている。化合物は、第４級アンモニア化合物の生分解性ジエステル、４級化アミン−エステル、ならびに第４級塩化アンモニウムで官能化された生分解性植物油系エステルおよびジエステルジエルシルジメチルアンモニウムクロリドであり、代表的な生分解性軟化剤である。

界面活性剤は、最大６ｌｂｓ／トン、例えば、０．５ｌｂｓ／トン〜３ｌｂｓ／トンなど、０．５ｌｂｓ／トン〜２．５ｌｂｓ／トンなど、０．５ｌｂｓ／トン〜２ｌｂｓ／トンなど、２ｌｂｓ／トン未満などの量で添加される。

表面活性剤は、パルプのロール、ベール梱包、またはシートを形成する前の任意の時点で添加され得る。一実施形態によれば、表面活性剤は、パルプマシンのヘッドボックスの直前で、具体的には一次クリーナーフィードポンプの入口で添加される。

本発明の一実施形態によれば、本発明の界面活性剤処理された繊維は、例えば、少なくとも１０％の濾過性の同時の低下とともに、例えば、３０％未満の比吸収率の限定された増大を呈する。一実施形態によれば、界面活性剤処理された繊維は、３０％未満の比吸収率の増大、および少なくとも２０％、例えば、少なくとも３０％など、少なくとも４０％などの濾過性の低下を有する。別の実施形態によれば、界面活性剤処理された繊維は、２５％未満の比吸収率の増大、および少なくとも１０％、例えば、少なくとも約２０％など、少なくとも３０％など、少なくとも４０％などの濾過性の低下を有する。さらに別の実施形態によれば、界面活性剤処理された繊維は、２０％未満の比吸収率の増大、および少なくとも１０％、例えば、少なくとも約２０％など、少なくとも３０％など、少なくとも４０％などの濾過性の低下を有する。別の実施形態によれば、界面活性剤処理された繊維は、１５％未満の比吸収率の増大、および少なくとも１０％、例えば、少なくとも約２０％など、少なくとも３０％など、少なくとも４０％などの濾過性の低下を有する。なお別の実施形態によれば、界面活性剤処理された繊維は、１０％未満の比吸収率の増大、および少なくとも１０％、例えば、少なくとも約２０％など、少なくとも３０％など、少なくとも４０％などの濾過性の低下を有する。

本開示の繊維がビスコースの生産で使用される場合、界面活性剤を使用すると濾過性が改善される。本開示による繊維は、本発明による界面活性剤で処理される場合、腐食剤浸透および濾過性を改善する様式で繊維を区別する。したがって、一実施形態によれば、本開示の繊維は、未処理繊維または先行技術繊維が使用されてきた範囲より広い範囲で、高価な綿または亜硫酸繊維の代替品として使用され得る。

一部の実施形態では、本開示は、臭気を制御するための方法であって、本開示によるクラフト繊維を準備する工程と、クラフト繊維に臭気物質を施用し、その結果、臭気物質の大気中量が、等価な重量の標準的なクラフト繊維に等価な量の臭気物質を施用した際の臭気物質の大気中量と比較すると低減される工程とを含む、方法を提供する。一部の実施形態では、本開示は、臭気を制御するための方法であって、細菌性臭気生成を阻害する工程を含む、方法を提供する。一部の実施形態では、本開示は、臭気を制御するための方法であって、クラフト繊維上に窒素臭気物質などの臭気物質を吸収する工程を含む、方法を提供する。本明細書において、「窒素臭気物質」は、少なくとも１個の窒素を含む臭気物質を意味すると理解される。

一部の実施形態では、本開示は、フラッフパルプを生産するための方法であって、本開示のクラフト繊維を準備する工程と、次いでフラッフパルプを生産する工程とを含む、方法を提供する。例えば、本方法は、多段階漂白プロセスでクラフト繊維を漂白する工程と、次いでフラッフパルプを形成する工程とを含む。少なくとも１つの実施形態では、繊維は、多段階漂白プロセス後に精錬されない。

一部の実施形態では、クラフト繊維は、少なくとも１種の超吸収性ポリマー（ＳＡＰ）と組み合わされる。一部の実施形態では、ＳＡＰは、臭気低減剤（ｏｄｏｒ ｒｅｄｕｃｔａｎｔ）であり得る。本開示によって使用され得るＳＡＰの例としては、それだけに限らないが、ＢＡＳＦ社によって販売されているＨｙｓｏｒｂ（商標）、Ｓｕｍｉｔｏｍｏ社によって販売されているＡｑｕａ Ｋｅｅｐ（登録商標）、およびＥｖｏｎｉｋ社によって販売されているＦＡＶＯＲ（登録商標）がある。

ＩＩ．クラフト繊維
「標準的な」、「慣例的な」、または「伝統的な」クラフト繊維、クラフト漂白繊維、クラフトパルプ、またはクラフト漂白パルプについて本明細書で言及する。このような繊維またはパルプは、本発明の改善された性質を定義するための基準点として記載されることが多い。本明細書において、これらの用語は、互換性であり、組成が同一であり、同様の標準的な様式で加工される繊維またはパルプを指す。本明細書において、標準的なクラフトプロセスは、当技術分野で承認されている条件下で、蒸煮段階および漂白段階の両方を含む。標準的なクラフトプロセシングは、蒸解の前に前加水分解段階を含まない。

本明細書内に述べられるクラフトセルロース繊維の物理的特性（例えば、純度、輝度、繊維長、および粘度）は、実施例セクションに提供されるプロトコールに従って測定される。

一部の実施形態では、本開示の酸化酸処理クラフト繊維は、標準的なクラフト繊維と等価な輝度を有する。一部の実施形態では、改質セルロース繊維は、少なくとも８５、８６、８７、８８、８９、または９０ＩＳＯの輝度を有する。一部の実施形態では、輝度は、約９２以下である。一部の実施形態では、輝度は、約８５〜約９２、または約８６〜約９１、または約８７〜約９１、または約８８〜約９１の範囲である。一部の実施形態では、輝度は、約９１．４または９１．５ＩＳＯ超である。一部の実施形態では、輝度は、約９０〜約９１．５の範囲である。

一部の実施形態では、本開示による酸化酸処理セルロースは、約７９％〜約８９％の範囲内のＲ１８値を有し、例えば、Ｒ１８は、少なくとも約８６％、例えば、８７．５％〜８８．２％、例えば、少なくとも約８７％、例えば、少なくとも約８７．５％、例えば、少なくとも約８７．８％、例えば、少なくとも約８８％の値を有する。

一部の実施形態では、本開示による酸化酸処理クラフト繊維は、約７２％〜約８２％の範囲、例えば、少なくとも約８２％、例えば、少なくとも約８３％、例えば、少なくとも約８４％、例えば、少なくとも約８５％のＲ１０値を有する。Ｒ１８およびＲ１０の内容は、ＴＡＰＰＩ Ｔ２３５に記載されている。Ｒ１０は、１０重量パーセントの腐食剤でパルプを抽出した後に残されている残留不溶解材料を表し、Ｒ１８は、１８％の腐食剤溶液でパルプを抽出した後に残された不溶解材料の残量を表す。一般に、１０％の腐食剤溶液では、ヘミセルロースおよび化学的に劣化した短鎖セルロースが、溶液中で溶解および除去される。対照的に、一般に、ヘミセルロースのみが、１８％の腐食剤溶液中で溶解および除去される。したがって、Ｒ１０値とＲ１８値との間の差異（ΔＲ＝Ｒ１８−Ｒ１０）は、パルプ試料中に存在する化学的に劣化された短鎖セルロースの量を表す。

一部の実施形態では、酸化酸処理セルロース繊維は、約１４％〜約２２％、または約１６％〜約２０％の範囲のＳ１０腐食剤溶解度を有する。一部の実施形態では、改質セルロース繊維は、約１６％未満、例えば、約１４．５％未満、例えば、約１２．５％未満、例えば、約１２．３％未満、例えば、約１２％のＳ１８腐食剤溶解度を有する。

本開示は、低粘度および超低粘度を有するクラフト繊維を提供する。別段の指定のない限り、「粘度」は、本明細書において、プロトコールで参照されているＴＡＰＰＩ Ｔ２３０−ｏｍ９９に従って測定される０．５％キャピラリーＣＥＤ粘度を指す。

別段の指定のない限り、「ＤＰ」は、本明細書において、ＴＡＰＰＩ Ｔ２３０−ｏｍ９９に従って測定される０．５％キャピラリーＣＥＤ粘度から計算される重量による平均重合度（ＤＰｗ）を指す。例えば、Ｊ．Ｆ． Ｃｅｌｌｕｃｏｎ Ｃｏｎｆｅｒｅｎｃｅ ｉｎ Ｔｈｅ Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ ａｎｄ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ ｏｆ Ｗｏｏｄ ａｎｄ Ｐｌａｎｔ Ｆｉｂｒｏｕｓ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ、１５５頁、ｔｅｓｔ ｐｒｏｔｏｃｏｌ ８、１９９４年（Ｗｏｏｄｈｅａｄ Ｐｕｂｌｉｓｈｉｎｇ Ｌｔｄ．、Ａｂｉｎｇｔｏｎ Ｈａｌｌ、Ａｂｉｎｔｏｎ Ｃａｍｂｒｉｄｇｅ ＣＢＩ ６ＡＨ Ｅｎｇｌａｎｄ、Ｊ．Ｆ． Ｋｅｎｎｅｄｙら編）を参照。「低ＤＰ」は、約１１６０〜約１８６０の範囲のＤＰ、または約７〜約１３ｍＰａ・ｓの範囲の粘度を意味する。「超低ＤＰ」繊維は、約３５０〜約１１６０の範囲のＤＰ、または約３〜約７ｍＰａ・ｓの範囲の粘度を意味する。

理論に束縛されることを望むわけではないが、本発明の繊維は、ＤＰが、ＴＡＰＰＩ Ｔ２３０−ｏｍ９９に従って測定されるＣＥＤ粘度を介して計算されるとき、人為的な重合度を提示すると考えられる。具体的には、本発明の繊維の触媒酸化処理は、測定されるＤＰによって示される程度までセルロースを破壊しないが、代わりに結合を開き、置換基を追加する効果を概ね有し、それは、セルロース鎖を切断する代わりにセルロースをより反応性にすると考えられる。腐食剤の添加から始めるＣＥＤ粘度試験（ＴＡＰＰＩ Ｔ２３０−ｏｍ９９）は、新しい反応部位でセルロース鎖を切断する効果を有し、繊維の試験前状態で見つかるよりはるかに高い数のより短いセグメントを有するセルロースポリマーをもたらすとさらに考えられる。これは、繊維長が生産中に著しく減少しないという事実によって確認される。

一部の実施形態では、酸化酸処理セルロース繊維は、約３．０ｍＰａ・ｓ〜約６ｍＰａ・ｓの範囲の粘度を有する。一部の実施形態では、粘度は、約４．０ｍＰａ・ｓ〜約５．５ｍＰａ・ｓの範囲である。一部の実施形態では、粘度は、約４．５ｍＰａ・ｓ〜約５．５ｍＰａ・ｓの範囲である。一部の実施形態では、粘度は、約５．０ｍＰａ・ｓ〜約５．５ｍＰａ・ｓの範囲である。一部の実施形態では、粘度は、６ｍＰａ・ｓ未満、５．５ｍＰａ・ｓ未満、５．０ｍＰａ・ｓ未満、４．５ｍＰａ・ｓ未満、または３．５ｍＰａ・ｓ未満である。

一部の実施形態では、本開示のクラフト繊維は、標準的なクラフト繊維より圧縮性かつ／またはエンボス加工可能である。一部の実施形態では、クラフト繊維は、等価な量の標準的なクラフト繊維で生産される構造より薄い、かつ／または高い密度を有する構造を生産するのに使用され得る。

一部の実施形態では、本開示のクラフト繊維は、漂白プロセス中にその繊維長を維持する。

「繊維長」および「平均繊維長」は、繊維の性質を記載するのに使用されるとき、互換的に使用され、長さ−加重平均繊維長を意味する。したがって、例えば、２ｍｍの平均繊維長を有する繊維は、２ｍｍの長さ−加重平均繊維長を有する繊維を意味すると理解されるべきである。

一部の実施形態では、クラフト繊維が軟材繊維であるとき、セルロース繊維は、以下の実施例セクションに記載される試験プロトコール１２に従って測定される場合、約２ｍｍまたはそれ超である平均繊維長を有する。一部の実施形態では、平均繊維長は、約３．７ｍｍ以下である。一部の実施形態では、平均繊維長は、少なくとも約２．２ｍｍ、約２．３ｍｍ、約２．４ｍｍ、約２．５ｍｍ、約２．６ｍｍ、約２．７ｍｍ、約２．８ｍｍ、約２．９ｍｍ、約３．０ｍｍ、約３．１ｍｍ、約３．２ｍｍ、約３．３ｍｍ、約３．４ｍｍ、約３．５ｍｍ、約３．６ｍｍ、または約３．７ｍｍである。一部の実施形態では、平均繊維長は、約２ｍｍ〜約３．７ｍｍ、または約２．２ｍｍ〜約３．７ｍｍの範囲である。

一部の実施形態では、本開示の酸化酸処理クラフト繊維は、触媒酸化に付されたが、カルボキシル化酸処理に付されていない改質クラフト繊維と比べて、さらに標準的なクラフト繊維と比べてカルボキシル含量が増大している。

一部の実施形態では、酸化酸処理クラフト繊維は、約６ｍｅｑ／１００ｇ〜約１２ｍｅｑ／１００ｇの範囲のカルボキシル含量を有する。一部の実施形態では、カルボキシル含量は、約６ｍｅｑ／１００ｇ〜約８ｍｅｑ／１００ｇの範囲である。一部の実施形態では、カルボキシル含量は、例えば、少なくとも約６ｍｅｑ／１００ｇ、例えば、少なくとも約６．５ｍｅｑ／１００ｇ、少なくとも約７．０ｍｅｑ／１００ｇ、例えば、少なくとも約７．５ｍｅｑ／１００ｇ、および例えば、少なくとも約８．０ｍｅｑ／１００ｇである。

一部の実施形態では、酸化酸処理クラフト繊維は、１．５ｍｅｑ／１００ｇ未満、例えば、約１．０ｍｅｑ／１００ｇ未満の、例えば、約０．３〜約０．６ｍｅｑ／１００ｇなどの約０．１〜約０．６ｍｅｑ／１００ｇの範囲のアルデヒド含量を有する。一部の実施形態では、本開示の酸化酸処理クラフト繊維は、触媒酸化に付されたが、カルボキシル化酸処理に付されていないクラフト繊維と比べて、アルデヒド含量が低減しており、カルボキシル含量が増大している。アルデヒド官能性は、黄変および輝度低下（ｂｒｉｇｈｔｎｅｓｓ ｒｅｖｅｒｓｉｏｎ）に寄与する。一部の実施形態では、本開示の酸化酸処理クラフト繊維は、黄変の低減および輝度低下の低減を呈する。

一部の実施形態では、本開示の酸化酸処理クラフト繊維は、約５ｍｅｑ／１００ｇ未満の、例えば、約２．５ｍｅｑ／１００ｇ〜約５．０ｍｅｑ／１００ｇの範囲のカルボニル含量を有する。一部の実施形態では、カルボニル含量は、約２．５ｍｅｑ／１００ｇ未満、例えば、約０．５〜約２．５ｍｅｑ／１００ｇである。

本開示のクラフト繊維は、標準的なクラフト繊維より可撓性であり得、伸長しかつ／または曲がり、かつ／または弾性を呈し、かつ／またはウィッキングを増大させる場合がある。さらに、本開示のクラフト繊維は、標準的なクラフト繊維より柔らかく、例えば、おむつなどの吸収性製品用途、および絆創膏用途においてこれらの適用性を増強することが予期される。

一部の実施形態では、酸化酸処理セルロース繊維は、約２．３未満の銅価を有する。一部の実施形態では、銅価は、約２．０未満、例えば、約１．５未満である。一部の実施形態では、銅価は、約１．３未満、例えば、約０．９未満である。

少なくとも１つの実施形態では、酸化酸処理クラフト繊維のヘミセルロース含量は、標準的な無漂白クラフト繊維と実質的に同じである。例えば、軟材クラフト繊維のヘミセルロース含量は、約１２％〜約１７％の範囲であり得る。例えば、広葉樹クラフト繊維のヘミセルロース含量は、約１２．５％〜約１６．５％の範囲であり得る。
ＩＩＩ．クラフト繊維製製品
本開示は、本明細書に記載の酸化酸処理クラフト繊維製の製品を提供する。一部の実施形態では、製品は、標準的なクラフト繊維から典型的には作製されるものである。他の実施形態では、製品は、コットンリンター、前加水分解クラフト（ｐｒｅ−ｈｙｄｒｏｌｓｉｓ ｋｒａｆｔ）、または亜硫酸パルプから典型的には作製されるものである。より具体的には、本発明の繊維は、吸収性製品の生産において、かつ化学的誘導体、例えば、エーテルおよびエステルなどの調製における出発材料としてさらに改質することなく使用することができる。

一部の実施形態では、本開示は、フラッフパルプを生産するための方法を提供する。例えば、本方法は、多段階漂白プロセスでクラフト繊維を漂白し、次いでフラッフパルプを形成する工程を含む。少なくとも１つの実施形態では、繊維は、多段階漂白プロセス後に精錬されない。

一部の実施形態では、製品は、吸収性製品であり、これらとしては、それだけに限らないが、創傷ケア（例えば、絆創膏）を含めた医療用デバイス、赤ちゃんのおむつ、授乳パッド、成人用失禁製品、例えば、生理用ナプキンおよびタンポンを含めた女性用衛生用品、エアレイド不織製品、エアレイド複合体、「卓上」ワイパー、ナプキン、ティッシュペーパー、タオルなどがある。一部の実施形態では、本発明のクラフト繊維は、改善された静菌性を呈し、これを皮膚と接触する吸収性製品に適したものにする。本開示による吸収性製品は、使い捨てであってもよい。一部の実施形態では、本発明による繊維は、これらの製品の生産において典型的には使用される漂白された広葉樹または軟材繊維の全体的または部分的な代用品として使用され得る。

一部の実施形態では、本発明のクラフト繊維は、フラッフパルプの形態にあり、クラフト繊維を吸収性製品中の慣例的なフラッフパルプより有効にする１つまたは複数の性質を有する。より具体的には、本発明のクラフト繊維は、これを現在入手可能なフラッフパルプ繊維の代用品として望ましいものにする改善された圧縮率を有し得る。本開示の繊維の改善された圧縮率のために、これは、より薄い、よりコンパクトな吸収性構造を生産することを追及する実施形態において有用である。当業者は、本開示の繊維の圧縮性を理解すると、この繊維が使用され得る吸収性製品を容易に想定することができる。例として、一部の実施形態では、本開示は、本開示のクラフト繊維を含む超薄衛生用品を提供する。超薄フラッフコアは、典型的には、例えば、女性用衛生用品または赤ちゃんのおむつにおいて使用される。本開示の繊維で生産され得る他の製品は、吸収性コアまたは圧縮された吸収層を必要とするあらゆるものであり得る。圧縮されるとき、本発明の繊維は、吸収性の喪失をまったく呈さないか、または吸収性の実質的な喪失をまったく呈さないが、柔軟性の改善を示す。

本開示のセルロース繊維は、抗ウイルス活性および／または抗菌活性を呈する。本発明のセルロース繊維は、微生物、ウイルス、または細菌と接触する物品の生産において有用であり、したがって、これらの感染性病原体の増殖の阻害から恩恵を受けるはずである。吸収性物品またはデバイスとしては、２〜３例を挙げると、絆創膏、バンドエイド、医療用ガーゼ、吸収性包帯材およびパッド、医療更衣（ｍｅｄｉｃａｌ ｇｏｗｎｉｎｇ）、医療テーブルの紙、ならびに病院で使用するための失禁パッドがある。本開示の繊維は、吸収性デバイスの吸収性部分全体の中に含めることができ、例えば、この吸収性部分の全体の一部であり得、またはこの吸収性部分の全体を構成し得る。

本発明の繊維は、さらに改質することなく、それだけに限らないが、ティッシュペーパー、タオル、ナプキン、および伝統的な製紙機で形成される他の紙製品を含めた吸収性製品の生産においても使用され得る。伝統的な製紙プロセスは、フォーミングワイヤー上に典型的には堆積される水性繊維スラリーの調製であって、このワイヤー上で水がその後除去される調製を伴う。本開示のクラフト繊維は、これらの繊維を含む製品中の製品特性の改善をもたらすことができる。一部の実施形態では、本発明の酸化酸処理繊維は、改善された水吸収能力、ならびに改善された乾燥および湿潤強度を呈することができ、これをティッシュペーパーおよびタオルタイプ用途を含めた吸収性製品に適したものにする。

一部の実施形態では、クラフト繊維は、少なくとも１種の超吸収性ポリマー（ＳＡＰ）と組み合わされる。一部の実施形態では、ＳＡＰは、臭気低減剤であり得る。本開示によって使用され得るＳＡＰの例としては、それだけに限らないが、ＢＡＳＦ社によって販売されているＨｙｓｏｒｂ（商標）、Ｓｕｍｉｔｏｍｏ社によって販売されているＡｑｕａ Ｋｅｅｐ（登録商標）、およびＥｖｏｎｉｋ社によって販売されているＦＡＶＯＲ（登録商標）がある。

一部の実施形態では、本開示は、臭気を制御するための方法であって、本開示による酸化酸処理クラフト繊維を準備する工程と、クラフト繊維に臭気物質を施用し、その結果、臭気物質の大気中量が、等価な重量の標準的なクラフト繊維に等価な量の臭気物質を施用した際の臭気物質の大気中量と比較すると低減される工程とを含む、方法を提供する。一部の実施形態では、本開示は、臭気を制御するための方法であって、細菌性臭気生成を阻害する工程を含む、方法を提供する。一部の実施形態では、本開示は、臭気を制御するための方法であって、酸化酸処理クラフト繊維上に窒素臭気物質などの臭気物質を吸収する工程を含む、方法を提供する。本明細書において、「窒素臭気物質」は、少なくとも１個の窒素を含む臭気物質を意味すると理解される。

ＩＶ．酸／アルカリ加水分解生成物
本開示の酸化酸処理クラフト繊維は、一部の場合では、例えば、セルロースエーテル、酢酸セルロース、ビスコース、および微結晶性セルロースの製造においてコットンリンターまたは亜硫酸パルプの代用品として使用され得る。

一部の実施形態では、酸化酸処理クラフト繊維は、それをセルロースエーテルの製造に適したものにする化学的性質を有する。したがって、本開示は、記載される酸化酸処理クラフト繊維に由来するセルロースエーテルを提供する。一部の実施形態では、セルロースエーテルは、エチルセルロース、メチルセルロース、ヒドロキシプロピルセルロース、カルボキシメチルセルロース、ヒドロキシプロピルメチルセルロース、およびヒドロキシエチルメチルセルロースから選択される。本開示のセルロースエーテルは、セルロースエーテルが伝統的に使用される任意の用途で使用され得ると考えられる。例えば、かつ限定の目的でなく、本開示のセルロースエーテルは、塗膜、インク、結合剤、制御放出薬錠剤、およびフィルムにおいて使用され得る。

一部の実施形態では、酸化酸処理クラフト繊維は、それをセルロースエステルの製造に適したものにする化学的性質を有する。したがって、本開示は、本開示の改質クラフト繊維に由来する酢酸セルロースなどのセルロースエステルを提供する。一部の実施形態では、本開示は、本開示の酸化酸処理クラフト繊維に由来する酢酸セルロースを含む製品を提供する。例えば、かつ限定の目的でなく、本開示のセルロースエステルは、家財道具、タバコのフィルター、インク、吸収性製品、医療用デバイス、ならびに例えば、ＬＣＤおよびプラズマスクリーンを含めたプラスチック、ならびにフロントガラスで使用され得る。

一部の実施形態では、本開示の酸化酸処理クラフト繊維は、ビスコースの製造に適している場合がある。より具体的には、本開示の酸化酸処理クラフト繊維は、高価なセルロース出発材料の部分的な代用品として使用され得る。本開示の酸化酸処理クラフト繊維は、高価なセルロース出発材料の１５％またはそれ超の量、例えば、１０％の量、例えば、５％の量を置き換えることができる。したがって、本開示は、記載される酸化酸処理クラフト繊維に全体的または部分的に由来するビスコース繊維を提供する。一部の実施形態では、ビスコースは、アルカリおよび二硫化炭素で処理されている本開示の酸化酸処理クラフト繊維から生産されてビスコースと呼ばれる溶液が作製され、次いでこれは、希硫酸および硫酸ナトリウム中に素早く進められてビスコースがセルロースに再変換される。本開示のビスコース繊維は、ビスコース繊維が伝統的に使用される任意の用途で使用され得ると考えられる。例えば、かつ限定の目的でなく、本開示のビスコースは、レーヨン、セロハン、フィラメント、食品ケーシング、およびタイヤコードで使用され得る。

一部の実施形態では、酸化酸処理クラフト繊維は、微結晶性セルロースの製造に適している。微結晶性セルロース生産は、相対的に清潔な、高度に精製された出発セルロース材料を必要とする。したがって、伝統的に、高価な亜硫酸パルプが、その生産のために主に使用されてきた。本開示は、本開示のクラフト繊維に由来する微結晶性セルロースを提供する。したがって、本開示は、微結晶性セルロース生産のための費用効果的なセルロース源を提供する。

本開示のセルロースは、微結晶性セルロースが伝統的に使用されてきた任意の用途で使用され得る。例えば、かつ限定の目的でなく、本開示のセルロースは、医薬品もしくは栄養補助食品用途、食品用途、化粧用途、紙用途で、または構造用複合材料として使用され得る。例えば、本開示のセルロースは、結合剤、希釈剤、崩壊剤、滑剤、錠剤化助剤、安定剤、テクスチャー化剤（ｔｅｘｔｕｒｉｚｉｎｇ ａｇｅｎｔ）、脂肪代替物、増量剤、アンチケーキング剤、発泡剤、乳化剤、増粘剤、分離剤、ゲル化剤、担体材料、乳白剤、または粘度調整剤であり得る。一部の実施形態では、微結晶性セルロースは、コロイドである。

本開示によるクラフト繊維に由来するセルロース誘導体および微結晶性セルロースを含む他の製品も、当業者によって想定され得る。このような製品は、例えば、化粧用途および工業用途で見出され得る。

化学的誘導体の生産で使用するための繊維は、酸化プロセスによって付与された官能性のレベルに感受性であり得る。具体的には、アルデヒド基は、繊維が古くなる際の輝度低下の源となり得る。化学的誘導体およびビスコースの生産で使用するための繊維は、理想的には、低粘度および同時に低アルデヒド含量を有する。酸化段階のいずれへの酸素の添加も、粘度に対してほとんど効果を有さないが、繊維のアルデヒド官能性を実質的に低減する。理論に束縛されることを望むわけではないが、アルデヒド基が酸化されて二酸化炭素になっており、放出されると考えられる。

したがって、本発明の一実施形態によれば、アルデヒド官能性のレベルを低減するために、触媒酸化段階の１つまたは複数で酸素が導入される。触媒酸化プロセス中の酸素の使用は、繊維がカルボキシル化酸で後に処理されるプロセス、および繊維がカルボキシル化酸で後に処理されないプロセスにおいてアルデヒド含量を低減するのに使用することができる。酸素を含む酸化段階で処理された繊維は、約４ｍｅｑ／１００ｇ未満、例えば、３．５ｍｅｑ／１００ｇ未満、例えば、３．２ｍｅｑ／１００ｇ未満のアルデヒド含量を有し得る。

酸化段階に添加される酸素のレベルは、約０．１％〜約１％、例えば、約０．３％〜約０．７％、例えば、約０．４％〜約０．５％、約０．５％〜約０．６％である。

本明細書において、「約」は、実験誤差に起因する変動を説明することを意味する。すべての測定値は、別段に具体的に述べられていない限り、「約」が明示的に列挙されていても、いなくても、単語「約」によって修飾されていると理解される。したがって、例えば、「２ｍｍの長さを有する繊維」という陳述は、「約２ｍｍの長さを有する繊維」を意味すると理解される。

本発明の１つまたは複数の限定されない実施形態の詳細を、以下の実施例に示す。本発明の他の実施形態は、本開示を考慮した後の当業者に明らかであるはずである。
試験プロトコール
１．腐食剤溶解度（Ｒ１０、Ｓ１０、Ｒ１８、Ｓ１８）は、ＴＡＰＰＩ Ｔ２３５−ｃｍ００に従って測定する。
２．カルボキシル含量は、ＴＡＰＰＩ Ｔ２３７−ｃｍ９８に従って測定する。
３．アルデヒド含量は、Ｅｃｏｎｏｔｅｃｈ Ｓｅｒｖｉｃｅｓ ＬＴＤ、独自の手順ＥＳＭ ０５５Ｂに従って測定する。
４．銅価は、ＴＡＰＰＩ Ｔ４３０−ｃｍ９９に従って測定する。
５．カルボニル含量は、Ｂｉｏｍａｃｒｏｍｏｌｅｃｕｌｅｓ、２００２年、３巻、９６９〜９７５頁からの式：カルボニル＝（Ｃｕ．Ｎｏ．−０．０７）／０．６に従って銅価から計算する。
６．０．５％キャピラリーＣＥＤ粘度は、ＴＡＰＰＩ Ｔ２３０−ｏｍ９９に従って測定する。
７．固有粘度は、ＡＳＴＭ Ｄ１７９５（２００７年）に従って測定する。
８．ＤＰは、Ｔｈｅ Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ ａｎｄ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｏｆ Ｗｏｏｄ Ａｎｄ Ｐｌａｎｔ Ｆｉｂｒｏｕｓ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ、１５５頁、ｗｏｏｄｈｅａｄ Ｐｕｂｌｉｓｈｉｎｇ Ｌｔｄ、Ａｂｉｎｇｔｏｎ Ｈａｌｌ、Ａｂｉｎｇｔｏｎ、Ｃａｍｂｒｉｄｇｅ ＣＢＩ ６ＡＨ、Ｅｎｇｌａｎｄ、Ｊ．Ｆ． Ｋｅｎｎｅｄｙら編で公開された１９９４ Ｃｅｌｌｕｃｏｎ Ｃｏｎｆｅｒｅｎｃｅからの式：ＤＰｗ＝−４４９．６＋５９８．４ｌｎ（０．５％キャピラリーＣＥＤ）＋１１８．０２ｌｎ^２（０．５％キャピラリーＣＥＤ）に従って、０．５％キャピラリーＣＥＤ粘度から計算する。
９．炭水化物は、Ｄｉｏｎｅｘイオンクロマトグラフィーによる分析でＴＡＰＰＩ Ｔ２４９−ｃｍ００に従って測定する。
１０．セルロース含量は、ＴＡＰＰＩ Ｊｏｕｒｎａｌ、６５巻（１２号）：７８〜８０頁、１９８２年からの式：セルロース＝グルカン−（マンナン／３）に従って炭水化物組成から計算する。
１１．ヘミセルロース含量は、糖の合計−セルロース含量から計算する。
１２．繊維長および粗さは、製造者の標準手順に従って、ＯＰＴＥＳＴ、Ｈａｗｋｅｓｂｕｒｙ、Ｏｎｔａｒｉｏ製Ｆｉｂｅｒ Ｑｕａｌｉｔｙ Ａｎａｌｙｚｅｒ（商標）で判定する。
１３．ＤＣＭ（ジクロロメタン）抽出物は、ＴＡＰＰＩ Ｔ２０４−ｃｍ９７に従って判定する。
１４．鉄含量は、酸消化およびＩＣＰによる分析によって判定する
１５．灰分含量は、ＴＡＰＰＩ Ｔ２１１−ｏｍ０２に従って判定する。
１６．輝度は、ＴＡＰＰＩ Ｔ５２５−ｏｍ０２に従って判定する。
１７．ＣＩＥ白色度は、ＴＡＰＰＩ Ｍｅｔｈｏｄ Ｔ５６０に従って判定する。
（実施例１）
（第４の段階の酸化）
本開示の繊維を調製する方法

サザンパインチップを、Ｌｏ−Ｓｏｌｉｄｓ（登録商標）下降流蒸煮を用いて２容器連続蒸解釜内で蒸煮した。白液の施用は、含浸容器内で有効アルカリ（ＥＡ）として８．４２％であり、クエンチ循環部（ｑｕｅｎｃｈ ｃｉｒｃｕｌａｔｉｏｎ）内で８．５９％であった。クエンチ温度は、１６６℃であった。蒸解後のカッパ数は、２０．４であった。ブラウンストックパルプを、２．９８％水酸化ナトリウム（ＮａＯＨ）および２．３１％酸素（Ｏ_２）を施用して２段階酸素脱リグニンシステム内でさらに脱リグニンした。温度は、９８℃であった。第１の反応器圧力は、７５８ｋＰａであり、第２の反応器は、３７２ｋＰａであった。カッパ数は、６．９５であった。

酸素脱リグニンしたパルプを、５段階漂白プラントで漂白した。第１の二酸化塩素段階（Ｄ０）は、０．９０％二酸化塩素（ＣｌＯ_２）を施用して、６１℃の温度および２．４のｐＨで実施した。

第２のまたは酸化アルカリ性抽出段階（ＥＯＰ）は、７６℃の温度で実施した。ＮａＯＨは、０．９８％で施用し、過酸化水素（Ｈ_２Ｏ_２）は、０．４４％で施用し、酸素（Ｏ_２）は、０．５４％で施用した。酸素脱リグニン後のカッパ数は、２．１であった。

第３のまたは二酸化塩素段階（Ｄ１）は、７４℃の温度および３．３のｐＨで実施した。ＣｌＯ_２は、０．６１％で施用し、ＮａＯＨは、０．０２％で施用した。０．５％キャピラリーＣＥＤ粘度は、１０．０ｍＰａ．ｓであった。

第４の段階は、低重合度パルプを生産するように変更した。硫酸第一鉄七水和物（ＦｅＳＯ_４・７Ｈ_２Ｏ）を、Ｄ１清浄機の再パルプ化装置において、パルプに対して７５ｐｐｍ Ｆｅ^＋２をもたらす割合で２．５ｌｂ／ｇａｌ水溶液として添加した。この段階のｐＨは、３．３であり、温度は、８０℃であった。Ｈ_２Ｏ_２を、ステージフィードポンプで吸引してパルプに対して０．２６％で施用した。

第５のまたは最後の二酸化塩素段階（Ｄ２）は、０．１６％ ＣｌＯ_２を施用して、８０℃の温度および３．９のｐＨで実施した。粘度は、５．０ｍＰａ．ｓであり、輝度は、９０．０％ ＩＳＯであった。

鉄含量は、１０．３ｐｐｍであり、測定された抽出物は、０．０１８％であり、灰分含量は、０．１％であった。追加の結果を以下の表１に示す。
（実施例２）
（第２の段階の酸化）

サザンパインチップを、Ｌｏ−Ｓｏｌｉｄｓ（登録商標）下降流蒸煮を用いて２容器連続蒸解釜内で蒸煮した。白液の施用は、有効アルカリ（ＥＡ）として１８．７％であり、半分を含浸容器内に添加し、半分をクエンチ循環部内に添加した。クエンチ温度は、１６５℃であった。蒸解後のカッパ数は、平均で１４であった。ブラウンストックパルプを、２．８４％水酸化ナトリウム（ＮａＯＨ）および１．４７％酸素（Ｏ_２）を施用して２段階酸素脱リグニンシステム内でさらに脱リグニンした。温度は、９２〜９４℃であった。カッパ数は、５．６であった。

酸素脱リグニンしたパルプを、５段階漂白プラントで漂白した。第１の二酸化塩素段階（Ｄ０）は、０．７１％二酸化塩素（ＣｌＯ_２）を施用して、６３℃の温度および２．５のｐＨで実施した。（Ｄ_０）段階後のカッパ数は、１．７であった。

第２の段階は、低重合度パルプを生産するように変更した。硫酸第一鉄七水和物（ＦｅＳＯ_４・７Ｈ_２Ｏ）を、２５ｐｐｍ Ｆｅ^＋２をもたらす割合で２．５ｌｂ／ｇａｌ水溶液として添加し、Ｆｅ^＋２は、パルプに対して４０ｐｐｍ Ｆｅ^＋２に増大した。この段階のｐＨは、２．８であり、温度は、８２℃であった。Ｈ_２Ｏ_２を、ステージフィードポンプで吸引してパルプに対して０．２５％で施用した。

第３のまたは二酸化塩素段階（Ｄ１）は、７９．５℃の温度および２．９のｐＨで実施し、ＣｌＯ_２を０．９０％で施用し、ＮａＯＨを１０．４３％で施用した。０．５％キャピラリーＣＥＤ粘度は、５．４から６．１ｍＰａ．ｓの間であった。

第４のまたはアルカリ抽出段階（ＥＰ）は、７６℃の温度で実施した。ＮａＯＨは、１．５４％で施用し、過酸化水素（Ｈ_２Ｏ_２）は、０．２８％で施用した。ｐＨは、１１．３であった。

第５のまたは最後の二酸化塩素段階（Ｄ２）は、０．１４％ ＣｌＯ_２を施用して、７２℃の温度および４．４のｐＨで実施した。

繊維特性を以下の表１に示す。
（実施例３）
ＷＯ２０１０／１３８９４１

サザンパインチップを、Ｌｏ−Ｓｏｌｉｄｓ（登録商標）下降流蒸煮を用いて２容器連続蒸解釜内で蒸煮した。白液の施用は、含浸容器内で有効アルカリ（ＥＡ）として８．３２％であり、クエンチ循環部内で８．４６％であった。クエンチ温度は、１６２℃であった。蒸解後のカッパ数は、２７．８であった。ブラウンストックパルプを、２．４４％ ＮａＯＨおよび１．９１％ Ｏ_２を施用して２段階酸素脱リグニンシステム内でさらに脱リグニンした。温度は、９７℃であった。第１の反応器圧力は、７７９ｋＰａであり、第２の反応器は、３８６ｋＰａであった。酸素脱リグニン後のカッパ数は、１０．３であった。

酸素脱リグニンしたパルプを、５段階漂白プラントで漂白した。第１の二酸化塩素段階（Ｄ０）は、０．９４％ ＣｌＯ_２を施用して、６６℃の温度および２．４のｐＨで実施した。

第２のまたは酸化アルカリ性抽出段階（ＥＯＰ）は、８３℃の温度で実施した。ＮａＯＨは、０．８９％で施用し、Ｈ_２Ｏ_２は、０．３３％で施用し、Ｏ_２は、０．２０％で施用した。この段階後のカッパ数は、２．９であった。

第３のまたは二酸化塩素段階（Ｄ１）は、７７℃の温度および２．９のｐＨで実施した。ＣｌＯ_２は、０．７６％で施用し、ＮａＯＨは、０．１３％で施用した。０．５％キャピラリーＣＥＤ粘度は、１４．０ｍＰａ．ｓであった。

第４の段階は、低重合度パルプを生産するように変更した。硫酸第一鉄七水和物（ＦｅＳＯ_４・７Ｈ_２Ｏ）を、Ｄ１清浄機の再パルプ化装置において、パルプに対して１５０ｐｐｍ Ｆｅ^＋２をもたらす割合で２．５ｌｂ／ｇａｌ水溶液として添加した。この段階のｐＨは、２．６であり、温度は、８２℃であった。Ｈ_２Ｏ_２を、ステージフィードポンプで吸引してパルプに対して１．６％で施用した。

第５のまたは最後の二酸化塩素段階（Ｄ２）は、０．１３％ ＣｌＯ_２を施用して、８５℃の温度および３．３５のｐＨで実施した。粘度は、３．６ｍＰａ．ｓであり、輝度は、８８．７％ ＩＳＯであった。

上記実施例で生産した漂白パルプのそれぞれを、気流Ｆｌａｋｔ乾燥機セクション（ａｉｒｂｏｒｎｅ Ｆｌａｋｔ ｄｒｙｅｒ ｓｅｃｔｉｏｎ）を有するＦｏｕｒｄｒｉｎｉｅｒ型パルプ乾燥機でパルプボードにした。各パルプの試料を収集し、化学組成および繊維特性について分析した。結果を表１に示す。

（実施例４）
カルボキシル化酸処理

実施例１、すなわち酸化が第４の段階で実施される５段階漂白によって一般に調製したセルロースパルプを、第５のまたはＤ２酸処理段階で亜塩素酸を用いてカルボキシル化酸処理に付した。

酸化段階は、８０℃の温度および２．６５のｐＨで実施した。鉄源を、１５０ｐｐｍ Ｆｅ^＋２をもたらす割合で添加した。Ｈ_２Ｏ_２を、パルプに対して１．５％で施用した。

カルボキシル化酸処理段階（Ｄ２）を、０．６％ Ｈ_２Ｏ_２および１．６％ ＮａＣｌＯ_２を施用して、８０℃の温度および２．６９のｐＨで実施した。

繊維を、それが漂白シーケンスに沿って移動する際に、具体的には、Ｄ１段階後、第４のまたは酸化段階後、およびＤ２または酸処理段階後にそれ自体と比較して、繊維特性を以下の表２に示す。

（実施例５）
カルボキシル化酸処理

実施例１、すなわち酸化が第４の段階で実施される５段階漂白によって一般に調製したセルロースパルプを、第５のまたはＤ２酸処理段階で亜塩素酸を用いてカルボキシル化酸処理に付した。

第４の酸化段階は、８０℃の温度および２．０５のｐＨで実施した。鉄源を、３００ｐｐｍ Ｆｅ^＋２をもたらす割合で添加した。Ｈ_２Ｏ_２を、ステージフィードポンプで吸引してパルプに対して３．０％で施用した。

第５のまたはカルボキシル化酸処理段階（Ｄ２）を、０．８％ Ｈ_２Ｏ_２および２．４％ ＮａＣｌＯ_２を施用して、８０℃の温度および２．８６のｐＨで実施した。

繊維を、それが漂白シーケンスに沿って移動する際に、具体的には、Ｄ１段階後、およびＤ２または酸処理段階後にそれ自体と比較して、繊維特性を以下の表３に示す。

（実施例６）

サザンパインチップを、Ｌｏ−Ｓｏｌｉｄｓ（登録商標）下降流蒸煮を用いて２容器連続蒸解釜内で蒸煮した。白液の施用は、有効アルカリ（ＥＡ）として１６％であり、半分を含浸容器内に添加し、半分をクエンチ循環部内に添加した。クエンチ温度は、１６２℃であった。蒸解後のカッパ数は、平均で３０であった。ブラウンストックパルプを、３．１％水酸化ナトリウム（ＮａＯＨ）および２．０％酸素（Ｏ_２）を施用して２段階酸素脱リグニンシステム内でさらに脱リグニンした。温度は、９２〜９４℃であった。カッパ数は、１２．７であった。

酸素脱リグニンしたパルプを、５段階漂白プラントで漂白した。第１の二酸化塩素段階（Ｄ０）は、１．０％二酸化塩素（ＣｌＯ_２）を施用して、６３℃の温度および２．５のｐＨで実施した。

第２の段階は、低重合度パルプを生産するように変更した。硫酸第一鉄七水和物（ＦｅＳＯ_４・７Ｈ_２Ｏ）を、１２８ｐｐｍ Ｆｅ^＋２をもたらす割合で２．５ｌｂ／ｇａｌ水溶液として添加した。この段階のｐＨは、３．２であり、温度は、１６５℃であった。Ｈ_２Ｏ_２を、ステージフィードポンプで吸引してパルプに対して１．５％で施用した。０．５％キャピラリーＣＥＤ粘度は、４．７ｍＰａ．ｓであった。

第３の亜塩素酸段階（Ｄ１）は、７３℃の温度および２．０のｐＨで実施し、ＣｌＯ_２を１．４％で施用し、過酸化水素（Ｈ_２Ｏ_２）を０．４％で施用した。０．５％キャピラリーＣＥＤ粘度は、４．８ｍＰａ．ｓであった。

第４のまたはアルカリ性抽出段階（ＥＰ）は、１０．６のｐＨで実施した。ＮａＯＨは、１．２５％で施用し、過酸化水素（Ｈ_２Ｏ_２）は、０．４％で施用した。０．５％キャピラリーＣＥＤ粘度は、４．６ｍＰａ．ｓであった。

第５のまたは最後の二酸化塩素段階（Ｄ２）は、０．２５％ ＣｌＯ_２を施用して、７２℃の温度および４．１のｐＨで実施した。

繊維特性を以下の表４に示す。

いくつかの実施形態を記載してきた。それにもかかわらず、本開示の趣旨および範囲から逸脱することなく、様々な改変を行うことができることが理解されるであろう。したがって、他の実施形態も、以下の特許請求の範囲の範囲内である。

Claims (41)

1. 約６ｍｅｑ／１００ｇ〜約１２ｍｅｑ／１００ｇのカルボキシル含量、１ｍｅｑ／１００ｇ未満のアルデヒド含量、および５．５ｍＰａ・ｓ未満の粘度を有する酸化セルロースを含む化学改質されたクラフト繊維。
2. 前記カルボキシル含量が、少なくとも約７ｍｅｑ／１００ｇである、請求項１に記載の繊維。
3. ＩＳＯ輝度が、約８５〜約９２、または約８７〜約９１、または約９１．５超である、請求項１に記載の繊維。
4. ３．５ｍＰａ・ｓ未満の粘度を有する、請求項１に記載の繊維。
5. ０．３ｍｅｑ／１００ｇ〜約１．０ｍｅｑ／１００ｇの範囲のアルデヒド含量を有する、請求項１に記載の繊維。
6. 約１．５ｍｅｑ／１００ｇ〜約５．０ｍｅｑ／１００ｇの範囲のカルボニル含量を有する、請求項１に記載の繊維。
7. 約３ｍＰａ・ｓ〜約５．５ｍＰａ・ｓの粘度を有する、請求項１に記載の繊維。
8. 約３未満の銅価を有する、請求項１に記載の繊維。
9. 約１４％〜約３０％の範囲のＳ１０腐食剤溶解度を有する、請求項１に記載の繊維。
10. 約１６％未満のＳ１８腐食剤溶解度を有する、請求項１に記載の繊維。
11. 少なくとも約７２％からのＲ１０値を有する、請求項１に記載の繊維。
12. 少なくとも約７９％〜約８８％の範囲のＲ１８値を有する、請求項１に記載の繊維。
13. 前記繊維は、軟材繊維であり、約１２％〜約１７％のヘミセルロース含量を有する、請求項１に記載の繊維。
14. 前記繊維は、軟材繊維であり、少なくとも約２ｍｍの繊維長を有する、請求項１に記載の繊維。
15. 前記繊維は、抗微生物性および／または抗菌性を呈する、請求項１に記載の繊維。
16. 前記繊維は、少なくとも１種の超吸収性ポリマーをさらに含む吸収性製品内に含有されている、請求項１に記載の繊維。
17. 改質酸処理クラフト繊維を作製する方法であって、
    セルロース繊維をクラフトパルプ化ステップに付す工程と；
    該クラフトパルプ化ステップ後に該セルロース繊維を酸素脱リグニン化する工程と；
    酸素脱リグニン化後に多段階漂白プロセスを使用して該セルロース繊維を漂白する工程と；
    該多段階漂白プロセスの少なくとも一つの段階の間、酸性条件下で過酸化物および触媒を用いて該セルロース繊維を酸化する工程であって、該触媒は、銅および鉄のうちの少なくとも１種から選択される、工程と；
    該多段階漂白プロセスの少なくとも一つの段階の間、該繊維をカルボキシル化酸処理で処理する工程であって、該カルボキシル化酸処理は、亜塩素酸ナトリウムおよび過酸化水素または二酸化塩素および過酸化水素のいずれかの組み合わせを含む、工程と
    を含む、方法。
18. クラフトパルプ化および酸素脱リグニン後の前記繊維のカッパ数が、約１３〜約２１、または約５〜約８である、請求項１７に記載の方法。
19. 前記過酸化物が過酸化水素である、請求項１７に記載の方法。
20. 前記酸化のｐＨが、約２〜約６の範囲である、請求項１７に記載の方法。
21. 前記触媒が、硫酸第一鉄、塩化第一鉄、硫酸アンモニウム第一鉄、塩化第二鉄、硫酸アンモニウム第二鉄、またはクエン酸アンモニウム第二鉄のうちの少なくとも１種から選択される鉄触媒である、請求項１７に記載の方法。
22. 前記触媒が、前記クラフトパルプの乾燥重量に基づいて約２５〜約１５０ｐｐｍの鉄の範囲の量で添加される鉄触媒である、請求項１７に記載の方法。
23. 前記多段階漂白プロセスが、５段階漂白プロセスである、請求項１７に記載の方法。
24. 前記多段階漂白プロセスが、Ｄ_０（ＯＸ）Ｄ_１（ＯＸ）（Ｃ／Ａ）、Ｄ_０（ＯＸ）（Ｃ／Ａ）Ｅ_２Ｄ_２、Ｄ_０（ＯＸ）（Ｃ／Ａ）（Ｅ／Ｐ）Ｄ_２、Ｄ_０（ＯＸ）（Ｃ／Ａ）（ＯＸ）Ｄ_２、Ｄ_０Ｅ_１Ｄ_１（ＯＸ）（Ｃ／Ａ）、Ｄ_０（ＥｏＰ）Ｄ_１（ＯＸ）（Ｃ／Ａ）、Ｄ_０（ＯＸ）（Ｃ／Ａ）（ＯＸ）（Ｃ／Ａ）から選択されるシーケンスを含む５段階漂白プロセスであり、ここで、Ｃ／Ａは、カルボキシル化酸処理を指し、ＯＸは、触媒酸化を指す、請求項１７に記載の方法。
25. 前記多段階漂白プロセスが、Ｄ_０（ＯＸ）（Ｃ／Ａ）（ＯＸ）（Ｃ／Ａ）のシーケンスを含む５段階漂白プロセスであり、ここで、Ｃ／Ａは、カルボキシル化酸処理を指し、ＯＸは、触媒酸化を指す、請求項１７に記載の方法。
26. 前記多段階漂白プロセスが、Ｄ_０（ＥｏＰ）Ｄ_１（ＯＸ）（Ｃ／Ａ）のシーケンスを含む５段階漂白プロセスであり、ここで、Ｃ／Ａは、カルボキシル化酸処理を指し、ＯＸは、触媒酸化を指す、請求項１７に記載の方法。
27. 前記多段階漂白プロセスが、Ｄ_０（ＯＸ）（Ｃ／Ａ）（ＯＸ）Ｄ_２のシーケンスを含む５段階漂白プロセスであり、ここで、Ｃ／Ａは、カルボキシル化酸処理を指し、ＯＸは、触媒酸化を指す、請求項１７に記載の方法。
28. 前記酸化が、前記多段階漂白プロセスの１つまたは複数の段階で実施される、請求項１７に記載の方法。
29. 前記酸化が、漂白の第２の段階で実施される、請求項１７に記載の方法。
30. 前記酸化が、漂白の第４の段階で実施される、請求項１７に記載の方法。
31. 前記カルボキシル化酸処理が、多段階漂白シーケンスの１つまたは複数の段階で実施される、請求項１７に記載の方法。
32. 前記カルボキシル化酸処理が、多段階漂白シーケンスの第３および／または第５の段階で実施される、請求項１７に記載の方法。
33. 前記カルボキシル化酸処理が、多段階漂白シーケンス後の１つまたは複数の追加の段階で行われる、請求項１７に記載の方法。
34. 前記カルボキシル化酸処理が、二酸化塩素および過酸化水素を含む、請求項１７に記載の方法。
35. 前記カルボキシル化酸処理後に表面活性剤で前記繊維を処理する工程をさらに含む、請求項１７に記載の方法。
36. 前記多段階漂白プロセスが、Ｄ_０（ＯＸ）Ｄ_１（ＯＸ）（Ｃ／Ａ）のシーケンスを含む５段階漂白プロセスであり、ここで、Ｃ／Ａは、カルボキシル化酸処理を指し、ＯＸは、触媒酸化を指す、請求項１７に記載の方法。
37. 前記多段階漂白プロセスが、Ｄ_０（ＯＸ）（Ｃ／Ａ）Ｅ_２Ｄ_２のシーケンスを含む５段階漂白プロセスであり、ここで、Ｃ／Ａは、カルボキシル化酸処理を指し、ＯＸは、触媒酸化を指す、請求項１７に記載の方法。
38. 前記多段階漂白プロセスが、Ｄ_０（ＯＸ）（Ｃ／Ａ）（Ｅ／Ｐ）Ｄ_２のシーケンスを含む５段階漂白プロセスであり、ここで、Ｃ／Ａは、カルボキシル化酸処理を指し、ＯＸは、触媒酸化を指す、請求項１７に記載の方法。
39. 前記多段階漂白プロセスが、Ｄ_０Ｅ_１Ｄ_１（ＯＸ）（Ｃ／Ａ）のシーケンスを含む５段階漂白プロセスであり、ここで、Ｃ／Ａは、カルボキシル化酸処理を指し、ＯＸは、触媒酸化を指す、請求項１７に記載の方法。
40. 前記多段階漂白プロセスが、Ｄ_０Ｅ_１Ｄ_１Ｅ_２Ｄ_２のシーケンスを含む５段階漂白プロセスであり、ここで、Ｅ_１またはＥ_２段階のうちの一つまたは複数が触媒酸化処理を含み、そしてＤ_０、Ｄ_１またはＤ_２段階のうちの一つまたは複数がカルボキシル化酸処理を含む、請求項１７に記載の方法。
41. 前記多段階漂白シーケンスが、いかなるアルカリ性段階をも有さない、請求項１７に記載の方法。