JP7046043B2 - ポリアクリル酸で架橋されたセルロース繊維におけるフルフラール含量の低減 - Google Patents
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Description
[0001]本出願は、その内容が参照により本明細書に組み入れられる、2014年5月6日付けで出願された「ポリアクリル酸で架橋されたセルロース繊維における低減されたフルフラール含量(REDUCED FURFURAL CONTENT IN POLYACRYLIC ACID CROSSLINKED CELLULOSE FIBERS)」という表題の米国非仮特許出願第14/271,146号に基づく優先権
を受ける権利を有し、その利益を主張する。
ドロキシルアニオンの形成は、例えば、「H2O2+OH-←→OOH-+H2O」という反応に従って、漂白段階中のpHを高くして増強することができる。
いる。‘740特許は、悪臭は、揮発性フェノール類、硫化水素、様々な糖分解生成物(例えばフルフラール、メチルフルフラール、およびグアイアコール)、および無水クエン酸などの多数の物質が集合的に存在することに起因し、さらに、臭いの低減は、少なくとも5.5のpHにおいてアルカリ化剤と酸化剤との組合せによりこのような物質が低減され得ることに起因する可能性があると理論上仮定している。
ロース系繊維の実施態様を提供する。
[0027]上述したように、「焦げた」臭いは、具体的にはクエン酸で架橋されたセルロース系繊維の特徴とみなされているが、悪臭はまた、ポリアクリル酸などの高分子ポリカルボン酸で架橋されたセルロース系繊維にも付随することも同様に知られるようになってきた。
酸で架橋されたセルロース系繊維の作製に有用なセルロース系繊維は、主として木材パルプから得られる。本発明で使用するための好適な木材パルプ繊維は、後続の漂白の有無にかかわらず、クラフトおよび亜硫酸法などの周知の化学的プロセスから得ることができる。またパルプ繊維は、サーモメカニカル、ケミサーモメカニカル方法、またはそれらの組合せによって加工される場合もある。通常、パルプ繊維は化学的方法によって生産されるが、砕木繊維、再生または二次的な木材パルプ繊維、および漂白または未漂白の木材パルプ繊維を使用することができる。好適な出発原料は、長繊維の針葉樹の木材種、例えばサザンパイン、ダグラスファー、トウヒ、およびツガから製造される。木材パルプ繊維生産の詳細は、当業者公知である。好適な繊維は、ウェアーハウザー社(Weyerhaeuser Company)などの多数の会社から市販されている。例えば、本発明での作製における使用に適したサザンパインから生産された好適なセルロース繊維は、ウェアーハウザー社よりCF416、CF405、NB416、NF405、FR416、およびFR516という名称で入手可能である。
に分布させてもよい。
化水素水溶液と共に噴霧することによって達成され得る。工場の環境では、これは、ポリアクリル酸で架橋された繊維を含有する空気ストリームに過酸化水素水溶液を噴霧することによって達成することができる。あらゆる好適な適用方法が使用され得る。
[0049]以下の実施例は、ポリアクリル酸で架橋されたセルロース系繊維を、架橋繊維中のフルフラールの量(およびそれに付随する悪臭)を低減するのに有効な量の過酸化水素で後続処理する例示的な非限定的な実施態様および方法を説明する。
[0051] サザンパインのクラフトパルプ繊維(CF416、ウェアーハウザー社)をポ
リアクリル酸(Aquaset 1676、Dow)で処理することによって、ポリアクリル酸で架橋さ
れたセルロース繊維のサンプルを実験室スケールで製造した。全てのサンプルを標準的な
架橋溶液で処理し、193℃(380°F)で5分間硬化した。硬化した繊維を、蒸留水(対照として)または漂白剤の過酸化水素(H2O2)を含有する水のいずれかで、繊維1ADMTあたり2.5、5.0、7.5、および10.0lb(それぞれ1.13、2.27、3.40、および4.54kg/ADMT)の濃度で再度湿潤化した。蒸留水のpHは4.46であり、それぞれのH2O2溶液のpHは4.93、4.72、4.80、および4.65であった。
[0059]ポリアクリル酸で架橋されたセルロース繊維のサンプルを、実施例1で説明される手順に従って実験室スケールで製造した。しかしながら、硬化の結果生じるフルフラールの初期レベルを増大するために、架橋溶液で処理した後にサンプルを193℃(380°F)で10分間硬化した。硬化された繊維を、水(対照)または漂白剤の過酸化水素(H2O2)を含有する水のいずれかで、2.5、5.0、7.5、および10.0lb/ADMT(1.13、2.27、3.40、および4.54kg/ADMT)の繊維の濃度で再度湿潤化した。一部の硬化された繊維を、H2O2を含有する水で(繊維1ADMTあたり2.5および5.0lb(1.13および2.27kg/ADMT)の濃度で)、さらに水酸化ナトリウム(NaOH)で(繊維1ADMTあたり2.5または5.0lb(1.13または2.27kg/ADMT)のいずれかの濃度で)処理した。
[0065]工場での試験を行って、様々なレベルの過酸化水素を、ミシシッピ州コロンバスにあるウェアーハウザー社のコロンバス・モディファイド・ファイバー・ミル(Columbus
Modified Fiber mill)で生産されたポリアクリル酸で架橋されたセルロース繊維に適用した。ポリアクリル酸で架橋された繊維をサザンクラフトパルプ繊維(CF416、ウェアーハウザー社)から生産した。漂白剤の過酸化水素(H2O2)を含有する水を、繊維1ADMTあたり2.5、3.5、および5.0lb(1.13、1.59および2.27kg/ADMT)の濃度で使用して、この溶液を硬化された繊維を含有する空気ストリームに噴霧することにより、硬化された繊維を再度湿潤化した。
[0067]以下の表3に、実施例1で説明したGC-FID手順によって決定した処理後のサンプルのフルフラールレベルを示す。
[1] ポリアクリル酸で架橋されたセルロース系繊維のフルフラール含量を低減させる方法であって、硬化段階に続く漂白段階において、ポリアクリル酸で架橋されたセルロース系繊維に過酸化水素単独を、繊維1ADMTあたり約0.1~約20ポンド(約0.045~約9.07kg)の量で、約4.5から5の間のpHで適用することを含み、
ここで、処理された架橋繊維中のフルフラールの量が、架橋繊維を処理した後の少なくとも1日に測定した第1の値から、処理後21日までに測定した第2の後続の値に低減される、上記方法。
[2] 過酸化水素が、繊維1ADMTあたり約3.0~約10ポンド(約1.36~約4.54kg)の量で前記繊維に適用される、[1]に記載の方法。
[3] 過酸化水素が、繊維1ADMTあたり約5ポンド(2.27kg)の量で前記繊維に適用される、[1]に記載の方法。
[4] 前記架橋繊維を含有する空気ストリームに過酸化水素単独を噴霧することによって、過酸化水素が適用される、[1]に記載の方法。
[5] 第1の値から第2の値へのフルフラールの低減が、少なくとも約25%である、[1]に記載の方法。
[6] フルフラールの低減が、未処理のポリアクリル酸で架橋されたセルロース系繊維と比較して、少なくとも55%である、[1]に記載の方法。
[7] ポリアクリル酸で架橋された繊維中のフルフラールの存在に関連する悪臭を低減させる方法であって、該架橋繊維の硬化に続いて、アルカリ化剤の非存在下において該架橋繊維に過酸化水素を適用することを含み、それによって該架橋繊維のフルフラール含量を少なくとも約55%低減させる、上記方法。
[8] 過酸化水素の適用後の21日まで、前記架橋繊維をエイジングさせることをさらに含む、[7]に記載の方法。
[9] 過酸化水素が、約4.5から5の間のpHで前記架橋繊維に適用される、[7]に記載の方法。
Claims (2)
- ポリアクリル酸で架橋されたセルロース系繊維中のフルフラールの存在に関連する悪臭を低減する方法であって、
ポリアクリル酸架橋セルロース繊維を製品に配合する前に、ポリアクリル酸架橋セルロース繊維を処理し、
硬化後に、ポリアクリル酸で架橋されたセルロース系繊維に対して、アルカリ化剤の非存在下にて過酸化水素を適用することを含み、
過酸化水素の適用から21日以内で、フルフラールの減少を確認する前まで、ポリアクリル酸架橋セルロース系繊維をエイジングしてもよく、また、ポリアクリル酸架橋セルロース系繊維に対して、4.5~5のpHで過酸化水素を適用してもよい、上記方法。 - 前記製品が、おむつ、失禁用製品、女性用ケア製品、板紙、ティッシュ、タオル、および拭き取り繊維からなる群より選択されてもよい吸収性物品である、請求項1に記載の方法。
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